محمدقاسم ترکاشوند

برآورد دقیق سطح پوشش برف به عنوان یکی از عملیات محوری و اساسی در زمینه مدیریت منابع آب، به ویژه در مناطقی که بارش برف سهم زیادی در نزولات جوی دارد محسوب می شود. بنابراین پایش پیوسته سطوح پوشیده از برف، از نظر مطالعات اقلیمی، اکولوژیکی و هیدرولوژیکی اهمیت ویژه ای دارد. امروزه در روند مدیریت کارآمد منابع آبی، به کارگیری داده های سنجش از دور با هدف کسب اطّلاعات دقیق از پوشش برف به صورت عملیاتی اجرا می شود. پژوهش حاضر با هدف مقایسه عملکرد توابع کرنل ماشین بردار پشتیبان و عملگر های فازی شئ گرا در برآورد میزان سطح پوشش برف در کوه آلمابلاغ با استفاده از تصویر ماهواره Sentinel انجام گرفته است. در این راستا ابتدا عملیات پیش پردازش بر روی تصو یر ماهواره ای اعمال گردید، سپس با استفاده از توابع کرنل ماشین بردار پشتیبان شامل توابع خطی، چند جمله ای، پایه شعاعی و سیگموئید، فرآیند طبقه بندی پیکسل پایه انجام شد. همچنین پس از قطعه بندی، با استفاده از عملگر های فازی شئ گرا شامل AND ، OR ، MGE ، MAR ، MGWE و ALP فرآیند طبقه بندی شئ گرا نیز انجام شد و میزان دقّت هر کدام از نقشه های تولیدشده محاسبه گردید و در آخر براساس الگوریتمی که دارای بیشترین دقّت بود، میزان سطح پوشش برف منطقه مورد مطالعه برآورد شد. در این تحقیق عملگر فازی AND دارای بیشترین مقدار دقّت در نقشه های تولید شده در بین هر دو روش بود. لذا براساس نتایج تحقیق، روش های پردازش شئ گرای تصاویر ماهواره ای در طبقه بندی تصاویر رقومی ماهواره ای به دلیل اینکه علاوه بر اطّلاعات طیفی از اطّلاعات مربوط به بافت، شکل، موقعیت، محتوا و ویژگی های هندسی نیز در فرآیند طبقه بندی استفاده می کنند در مقایسه با توابع کرنل ماشین بردار پشتیبان، دست یابی به دقّت بالاتر را امکان پذیر می سازند.

توفان گرد و غبار جزو آن دسته مخاطرات طبیعی است که بطورجدی شرایط جوی، اکوسیستم ها و سلامت انسان را تحت تأثیر خود قرار داده است. لذا بررسی چرخه های توفان های گرد و غبار و واکاویی شرایط هواشناسی (همدیدی و دینامیکی) و فرآیندهای آن می تواند منجر به پیش آگاهی و در فازهای بعدی کنترل این پدیده مخرب جوی منتهی گردد. به منظور دست یابی به هدف حاضر، توفان ریزگرد 25 اردیبهشت 1394 هجری خورشیدی به عنوان توفان شاخص بهاره غرب ایران انتخاب شد. جهت واکاویی ساختار توفان، یک مطالعه ترکیبی با بهره گیری از داده های رقومی باز تحلیل شده و خروجی مدل های منطقه ای و دینامیکی انجام شد. همچنین به منظور ساختار گردش منطقه ای جو در زمان رخداد توفان از داده های مؤلفه مداری و نصف النهاری باد، به همراه متغیرهای سمت و سرعت، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، تاوایی نسبی و فرا رفت عمودی هوا استفاده شده است. نتایج بیانگر آن بوده است که در روز وقوع توفان، شیب فشار در محدوده غرب ایران افزایش یافته و از سوی دیگر همزمانی تسلط تاوایی های مثبت و منفی در یک فاصله نزدیک و فعال شدن جت تراز زیرین جو باعث شکل گیری توفان های گردوغبار شده است. نتایج عمق نوری و غلظت گرد و غبار سطحی با مدل NAAPS نشان داده است که غلظت ذرات غبار بین 640 تا 1260 میکروگرم بر مترمکعب در غرب کشور متغیر بوده است. خروجی دو مدل NMMB/BSC و DREAM Bb ضمن تأیید عمق نوری بالای ذرات نشان دادند که عوامل محلی و فاصله نزدیک تا مراکز چشمه غبار نقش بسزایی در رخداد پدیده حاضر برای غرب ایران دارند. شبیه سازی مسیر حرکت توفان نیز نشان از دو مسیر اصلی انتقال ذرات ریزگرد بهاره به غرب کشور؛ یعنی مسیر شمال غرب- جنوب شرق و مسیر غرب - شرق بوده است.

ارزیابی جزایر حرارتی شهری یک متغیر کلیدی در مطالعات علوم محیطی محسوب می شود، چراکه با مدل کردن تعاملات شار سطح زمین می توان به بسیاری از مشکلات شهرنشینی جامعه مدرن پاسخی بهینه داد. این مطالعه باهدف آشکارسازی جزایر حرارتی شهر اراک و خوشه ای شدن آن به رشته تحریر در آمده است. بدین منظور ابتدا تصاویر حسگرهای و ماهواره لندست 8 برای ماه اوت سه سال متوالی 2013، 2014 و 2015 از پایگاه علوم زمین ایالات متحده امریکا ( ) اخذ گردید. برای استخراج مقادیر UHI از LST از تابع های خودهمبستگی موران جهانی و تحلیل لکه های داغ با استفاده از قابلیت های برنامه نویسی محیط های و استفاده شد. بعد از محاسبه دمای سطح زمین (LST) با استفاده از شاخص تحلیل لکه های داغ ( ) خوشه های گرم و سرد جزایر حرارتی اراک استخراج شدند. برای ارزیابی عوامل مؤثر در شکل گیری و خوشه ای شدن جزایر حرارتی شهر اراک از دو شاخص NDVI و NDBI بهره برده شد. نتایج نشان داد که دو پارامتر پوشش گیاهی و مناطق ساخته شده شهری با دمای سطح زمین همبستگی قوی دارند، بطوریکه شاخص پوشش گیاهی باعث تعدیل جزایر حرارتی شهری و مناطق ساخته شده شهری موجب تشدید جزایر حرارتی شهری اراک گردیده اند. ارزیابی تطبیقی جزایر حرارتی اراک منجر به آشکارسازی دو نوع جزیره حرارتی شهری گردید؛ جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی خطی. تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخص های موران جهانی نشان داد که دمای سطح زمین اراک دارای ساختار فضایی بوده یا به عبارتی دمای سطح زمین اراک به شکل خوشه ای توزیع شده اند. درنهایت تحلیل لکه های داغ ( ) تأییدی آشکار بر متمرکز شدن و خوشه ای شدن جزایر حرارتی شهر اراک در فضا با افزایش دوره زمانی بوده است.

برخی از عناصر جوی در جاده همدان- اسدآباد که یکی از پرترددترین راههای مواصلاتی ایران و استان همدان به شمار می رود، شرایط خطرناکی ایجاد می کنند. در صورت آگاهی از زمان و مکان این عوامل می توان کمکهای ارزنده ای به ایمنی گردشگران و مسافران کرد و همچنین خسارات ناشی از حوادث و تصادفات را کاهش داد. هدف این پژوهش شناسایی پهنه های پرمخاطره یخبندان جاده به روش وزن دهی معکوس فاصله می باشد که پس از استخراج اطلاعات مربوط به این پارامتر، به ارزیابی محدوده های بحرانی جوی- اقلیمی اقدام و مخاطرات آن مشخص گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بیشترین تعداد روزهای یخبندان سالانه با 67 روز در غرب جاده و در کیلومترهای 31 تا 38 اتفاق افتاده و در این ناحیه یخبندان بسیارشدید بوده است. از نظر توزیع زمانی؛ ماههای آذر و دی به ترتیب در کیلومترهای 25و5 تا اواخر جاده یخبندان کامل و بسیارشدید حکمفرما بوده است. در ماههای آبان، اسفند و بهمن به ترتیب در کیلومترهای یک تا 9 و 23 و 28 تا اواخر جاده، بیشتر از 17 روز یخبندان شدید برقرار است. در ماههای مهر و فروردین از کیلومترهای 26 تا اواخر جاده کمتر از 5 روز یخبندان اتفاق افتاده، که به عنوان ناحیه ضعیف یخبندان معرفی شد.

شرایط آب و هوایی ، یکی از عوامل مهم و اثرگذار بر جنبه های مختلف زندگی، بویژه سلامت و آسایش انسان است. در این پژوهش با استفاده از دو شاخص بیوکلیمایی و توریسم یعنی؛ دمای معادل فیزیولوژیک (PET) و فشار عصبی به ارزیابی آسایش آب و هوایی استان همدان پرداخته شده است. برای هر کدام از شاخص ها از پارامترهای آب و هوایی مربوط به 9 ایستگاه هواشناسی استان همدان در دوره آماری 14 ساله (2014- 2001) بهره برداری شده است. سپس مناطق مختلف استان از نظر شاخصهای بیوکلیمایی فوق مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد؛ پهنه های مختلف استان همدان دارای تنوع زیادی از نظر آسایش آب و هوایی در طی سال می باشد. بر اساس شاخص PET، در ماه می (ایستگاههای ملایر، نهاوند، تویسرکان، رزن، قهاوند و فامنین)، در سپتامبر (ایستگاه همدان) و اکتبر (اسدآباد، فامنین و قهاوند) در شرایط بهینه آب و هوایی و «بدون تنش» می باشند. بر اساس شاخص فشار عصبی نیز ماههای ژوئن در ایستگاههای همدان و فامنین، در جولای همه ایستگاهها در وضعیت «گرم همراه با آسایش»؛ در آگوست ایستگاههای همدان، ملایر، نهاوند و رزن در «آسایش» و مابقی ایستگاهها در شرایط «گرم با آسایش» و در ماه سپتامبر نیز همه ایستگاهها در وضعیت «خنک» قرار دارند. به طور کلی با توجه به شاخص های مورد ارزیابی فوق از نگاه شرایط آسایش آب و هوایی، مناسب ترین زمان در استان همدان، ماههای می، سپتامبر و اکتبر می باشند. این در حالی است که بر اساس شاخص عصبی، تنها در ماه آگوست شرایط آسایش فراهم است. در این مدت علاوه بر شرایط بهینه آسایش آب و هوایی، زیبایی های طبیعی در سراسر استان همدان نیز بسیار مطلوب است.

یکی از جنبه های مؤثر آب و هوا، اثرگذاری آن بر شرایط زیستی بویژه شرایط آسایش انسانی می باشد. در این پژوهش با هدف تعیین شرایط و محدوده های زمانی آسایش در شهر خرّم آباد؛ با استفاده از داده های 53 ساله ایستگاه هواشناسی این شهر و بر اساس شاخص های احساس گرمایی مانند دمای مؤثر، روش الگیی،  معیار اوانز و معیار پن واردن، شرایط بیوکلیمایی شهر خرم آباد از جمله؛ نیازهای آب وهوایی، تعیین منطقه آسایش و همچنین نیاز سایه و آفتاب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که بر اساس دمای مؤثر؛ بهترین زمان آسایش برای انسان در شهر خرم آباد نیمه دوم فروردین تا پایان نیمه اول خرداد است.  بر اساس معیار اولگیی و جدول بیوکلیماتیک فقط روزهای ماههای آوریل و اکتبر در محدود آسایش قرار دارند. بر اساس معیار اوانز نیز ماههای آسایش روز در خرم آباد ماههای آوریل، می، اکتبر و نوامبر هستند و ماههای آسایش شب، ژولای وآگوست می باشند. طبق معیار پن واردن نیز هوای صبحهای تابستان در سایه اغلب مطبوع است. همچنین هوای صبح زود در پائیز و در  شرایط سایه، فقط در مواقع نیمروز مطبوع است .