مریم خسرویان

تغییرات شدید آب و هوایی، کاهش نزولات آسمانی، افزایش دما و به دنبال آن افزایش تبخیروتعرق در دهه های اخیر باعث کاهش چشمگیر مساحت سطوح آبی شده است. در این بین، بررسی نوسان های سطح آب دریاچه ها، به منظور حفاظت آن ها به لحاظ اهمیت، ماهیت در سال های اخیر در بین کشورها در سطح ملی و منطقه ای جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات فیزیکی تالاب ارژن و روند پارامترهای اقلیمی و نیز ارتباط بین موارد یاد شده است. جهت نیل به هدف یاد شده، با استفاده از تصاویر ماهواره لندست و محاسبه شاخص NDWI مساحت دریاچه ها از سال ۱۹۸۶ تا ۲۰۱۸ محاسبه گردید. نتایج حاکی از کاهش مساحت در بازه ی زمانی موردمطالعه است. به طوری که تالاب ارژن از سال ۲۰۱۳ به صورت کامل خشک شده است. کمترین میزان بارش ثبت شده در این بازه در سال های ۲۰۰۸ و ۲۰۱۰ به ترتیب با میزان ۱۲۷/۸۲ و ۱۰۶/۷۶ میلی متر است. میانگین دمایی در دوره مطالعاتی ۲۰۱۸-۱۹۸۶، ۱۹/۴۴ درجه سانتی گراد بوده و دما در این بازه با میزان ۰/۶ درجه سانتی گراد روند افزایشی را طی کرده است. در بین پارامترهای آب و هوایی مورد بررسی پارامتر بارش با ضریب همبستگی حدود ۰/۵۳ و تبخیر و تعرق پتانسیل با ضریب همبستگی حدود ۰/۴۳- همبستگی بیش تری با تغییرات مساحت دریاچه ها داشتند. جهت پیش نگری پارامترهای اقلیمی دما و بارش منطقه مورد مطالعه در دهه های آتی (۲۰۲۰-۲۰۵۰)  از مدل HadCM2 پروژه Cordex-WAS تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شد که نتایج بیانگر روند کاهشی بارش و افزایش دما است. از میان عوامل مورد بررسی در این پژوهش دو عامل اصلی، متوسط بارندگی سالیانه منطقه مورد مطالعه و تبخیر سالیانه در سال های اخیر به عنوان عواملی که بیش ترین تأثیر و همبستگی را با تغییرات فیزیکی تالاب داشتند، مدنظر قرار گرفته شد.

استفاده ی بی رویه از منابع سوخت فسیلی با آلوده ساختن محیط زیست زندگی در کره ی زمین را تهدید می کند و امروزه یکی از راهکارهایی که برای انرژی پیشنهاد می شود، در کنار اصلاح مصرف، استفاده انرژیهای تجدیدپذیر است. انرژی خورشیدی از جمله انرژیهای تجدیدپذیر است. در این تحقیق با استفاده از روش تحلیل تابش در محیط GIS، نقشه پهنه بندی تابش کل خورشیدی در سطح 159 روستای فعال شهرستان سبزوار تولید شد. در این تحقیق دو پارامتر فوق با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده تابش کل و تابش فراجوّی مربوط به ایستگاه های مورد بررسی برآورد و پس از آن پهنه سالانه تابش دریافتی در سال 2017 به روش تحلیل تابش و با استفاده از مدل رقمی (DEM) منطقه با توان تفکیک مکانی 30 متر و برای ایستگاه های تابش سنجی به صورت نقطه ای برآورد شد و نهایتا بر اساس نیاز مصرفی روستا و توان تولیدی انرژی خورشیدی در منطقه پتانسیل سنجی صورت گرفت. جهت ارزیابی بهتر، محدوده ی مورد مطالعه در سه بخش مرکزی سبزوار، روداب و ششتمد بررسی شد. بخش مرکزی سبزوار با مقدار 90201150 و بخش ششتمد با 66910770 وات بر مترمربع، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان تابش کل را دارا می باشد. در ادامه برای مشخص کردن مهم ترین عامل مؤثر بر تابش، همبستگی دو عامل ارتفاع و ساعات آفتابی با تابش کل محاسبه گردید و نتایج حاکی از آن است که همبستگی بین تابش کل و عامل ارتفاع به مراتب بیشتر از میزان ساعات آفتابی می باشد. در نهایت پتانسیل تابش کلی در سطح منطقه مورد مطالعه محاسبه و بررسی شد، نتایج گویای پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی در مناطق روستایی پراکنده و با جمعیت کم می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند که، 95.82 درصد از سطح شهرستان دارای پتانسیل عالی، 4.01 درصد دارای پتانسیل خیلی خوب و 0.15 درصد دارای پتانسیل خوب می باشند.

روند مصرف انرژی در سال های گذشته بسیار سریع و نگران کننده بوده است. این روند در کشورهای درحال توسعه و به ویژه در ایران بالاتر از میانگین جهانی است. یک واقعیت پذیرفته شده برای جوامع بشری این است که انرژی موردنیاز دنیا به سرعت رو به افزایش است و در حال حاضر منابع انرژی فسیلی ارزان قیمت نیز به آرامی، اما به طور یقین در چندین دهه ی دیگر به اتمام خواهد رسید. برای حفظ این منابع فسیلی باارزش برای نسل های آتی و جلوگیری از خسارت های زیست محیطی ناشی از سوختن آن ها و پاسخ گویی به افزایش تقاضای روزافزون انرژی، راهی جز روی آوردن بشر به استفاده از انرژی های پاک و تجدیدشونده باقی نمانده است. یکی از مهم ترین مراحل استفاده از هر منبع انرژی تجدیدشونده ، برآورد صحیح آن است. در این تحقیق ابتدا به بررسی عوامل مؤثر بر انرژی خورشیدی و بادی پرداخته شد. سپس با استفاده از نرم افزار GIS Arc و ابزار  Solar میزان انرژی تابشی (تابش مستقیم و غیرمستقیم) و ساعات آفتابی در فصول مختلف و تمام سال برای روستاهای مختلف شهرستان اسفراین محاسبه شد. برای انرژی بادی نیز از دو پارامتر جهت و سرعت باد استفاده گردید. سپس با تهیه ی نقشه های پتانسیل سنجی باد و تابش خورشیدی از طریق ابزارهای آمار فضایی، ناحیه هایی که پتانسیل بالایی از نظر انرژی های یادشده داشتند، شناسایی شدند. با استفاده از نقشه های تهیه شده به روش آماره های فضایی، روستاهای واقع در مناطق شمال شرقی محدوده ی موردمطالعه موقعیت بهتری جهت بهره برداری از انرژی تابش خورشیدی را دارند. به طورکلی 2/7% از روستاهای منطقه شرایط مطلوبی جهت احداث نیروگاه های خورشیدی دارند. همچنین پتانسیل سنجی انرژی بادی نشان داد که حداکثر میزان پتانسیل انرژی یادشده در نواحی شمال، غرب و مرکزی  منطقه ی مطالعاتی است. نواحی شرقی شهرستان از کم ترین پتانسیل انرژی بادی برخوردارند، به طورکلی 36 % از منطقه ی موردمطالعه دارای پتانسیل بسیار زیاد جهت استفاده از انرژی بادی هستند.

گردآوری اطلاعات در مورد تغییرات پیوسته سطوح آبی و همچنین پوشش گیاهی توسط روش های معمولی بسیار مشکل و پرهزینه است، در این حالت استفاده از داده های ماهواره ای امکان مطالعه ی گسترده سطوح آبی و پوشش گیاهی را فرام می سازد. با استفاده از ویژگی تکراری بودن داده های دورسنجی زمان های مختلف، امکان شناسایی و بررسی پدیده های متغیر و پویا در محیط وجود دارد. بر این اساس روش های رقومی مختلفی جهت آشکارسازی و کشف تغییرات و تحولات پدیده های سطح زمین در سنجش از دور توسعه داده شده است. هدف از این تحقیق ارزیابی 6 شاخص گیاهی در بررسی تغییرات دریاچه ی پریشان می باشد. سطح تغییرات دریاچه در طی دوره های 1989 تا 2004 در شاخص های مختلف و الگوریتم طراحی شده در محیط نرم افزار ENVI مورد ارزیابی و استخراج قرار گرفت. مرز دریاچه با استفاده از شاخص های فوق الذکر استخراج گردید و سطح تغییرات دریاچه طی دوره ی زمانی مورد مطالعه به دست آمد. نتایج نشان می دهد که شاخص NDMI ناتوان از استخراج سطح آب دریاچه ی پریشان بود (با کمترین میزان دقت کلی و ضریب کاپا)، شاخص NDMI به دلیل حساسیت بیش از حد به مناطق آبی، زمین های مرطوب کشاورزی را هم جزء محدوده ی دریاچه به حساب آورده بود. در حالی که شاخص  NDWI و شاخص NDVI بالاترین نتایج دقت ارائه شده است.

برآورد دمای سطح زمین در پهنه ی وسیع از طریق سنجش از دور، نقصان پایش آن را در ایستگاه های محدود هواشناسی رفع می کند. با توجه به پایش دمای سطح زمین در تعداد محدودی از ایستگاه های هواشناسی به صورت نقطه ای و نیاز به توزیع مکانی دمای سطح در پهنه ی وسیع و به طور هم زمان، دمای سطح زمین محاسبه گردید. هدف از این مطالعه برآورد دمای سطح زمین با استفاده از روش سبال (SEBAL) در حوضه ی آبخیز پریشان و تعیین ارتباط آن با کاربری/پوشش اراضی (LULC) می باشد. برای این منظور از تصاویر ETM+ سال های 2000 و 2013 استفاده شده و پس از انجام مراحل مختلف پردازش تصاویر نسبت به استخراج نقشه های کاربری اراضی بر اساس روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) در دوره ی زمانی 13 ساله اقدام گردید. نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین تغییرات کاربری اراضی در کاربری دریاچه به چشم می خورد که حدود 35/97 درصد وسعت دریاچه در این دوره ی 13 ساله، تخریب شده و بخش عمده ی آن به زمین های بایر و اراضی کشاورزی تغییر کاربری داده است. علاوه بر این، افزایش بیابان زایی و کاهش پوشش گیاهی، روند افزایش دمای سطح زمین (LST) را تحت تأثیر قرار می دهد. بیشترین میزان دما (LST) در نمک زارها و اراضی بایر با رخنمون سنگی مشهود است که با گذشت سالیان متمادی نیز روند افزایش دما قابل تأمل است. نتایج این پژوهش در مطالعات حفاظت منابع طبیعی بسیار کاربردی بوده و می تواند راه گشای برنامه ریزی های حفاظت منابع طبیعی قرار گیرد.