محمد باعقیده

این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر جریان ورودی و حجم مخزن سد دز با استفاده از مدل های منطقه ای (RCM) براساس رویکرد IPCC-AR5 انجام شد. در این راستا جهت پیش نگری دما و بارش حوضه، دقت 17 مدل پروژهCORDEX – WAS مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از همادی کردن مدل ها، متغیرهای دما و بارش برای سه دوره 20 ساله تحت دو سناریو اقلیمیRCP4.5 و RCP8.5 شبیه سازی گردید. پیش نگری ها، محدوده افزایش دمای حداقل و حداکثر را تحت مدل های انتخابی در سناریو RCP4.5 به ترتیب از 5/1 تا 2/4 و 5/1 تا 3 درجه سلیسیوس و در سناریویRCP8.5 به ترتیب از7/2 تا 3/5 و 6/1 تا 8/5 درجه سلسیوس محتمل دانسته اند. همچنین مدل های مذکور محدوده کاهش تغییرات بارش را 11 تا 17 درصد تحت سناریویRCP4.5 و 8 تا 18 درصد تحت سناریوی RCP8.5 پیش بینی کردند. نتایج پیش بینی جریان ورودی به سد حکایت از کاهش 49 تا 52 درصدی در سناریوی RCP4.5 و 44 تا 64 درصد در سناریوی RCP8.5 دارد. با کاهش بارش و افزایش دما حجم مخزن تحت دو سناریوی منتخب بین 47 تا 54 درصد برای دهه های آتی کاهش خواهش یافت که باعث تشدید بحران آب در مناطق پایین دست خواهد شد.

مشخصه های خشکسالی به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی، در دوره های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی تغیی ر نمای د. پژوهش حاضر، با هدف پیش نگری خشکسالی هواشناسی در حوضه گرگانرود انجام شده است. به این منظور برونداد دما و بارش 8 مدل پروژه CMIP6 تحت دو سناریوهای (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) طی دو دوره 2054-2025 و 2100-2071 مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به بزرگ مقیاس بودن مدل های گردش کلی جو از روش تصحیح اریبی نگاشت چندک (Quantial Mapping) برای ریزگردانی GCMهای منتخب استفاده شد. با پیش نمایی مق ادیر ب ارش و دم ا، ش اخص SPEI، در مقیاس زمانی سالانه برای دوره های پای ه و آت ی محاسبه و در ادامه، نمایه های خشکسالی (مدت، شدت و بزرگی) ب ر مبنای تئوری Run استخراج و برای دوره های پایه و آتی با هم مقایسه شدند. با هدف ارتقای فرایند ارزیابی و کمی سازی اثرات تغییرات اقلیمی بر خشکسالی های آتی منطقه و نشان دادن عدم قطعیت های ناشی از مدل های اقلیمی از باندهای پیش بینی متغیرهای اقلیمی جهت کمی سازی شاخص SPEI استفاده شده است. نتایج پیش نگری اجرای گروهی مدل ها نش ان داد که در شرایط اقلیم آینده متوسط دما و بارش سالانه در هر دو سناریو دارای روند افزایشی خواهد بود؛ بطوری که دما 2/1 تا 4/4 درجه سلسیوس و بارش به میزان 2 تا 9/11 درصد افزایش می یابد. همچنین خروجی پ ایش خشکس الی بر مبنای شاخص SPEI در سناریو SSP2-4.5 نشان داد شرایط منطقه در دهه های آتی در محدوده های نزدیک به نرمال یا ترسالی خواهد بود. این وضعیت در دوره آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 نیز ادامه دارد، ولی تحت تاثیر افزایش شدید دما و تبخیر و تعرق در دوره آینده دور، میزان وقوع خشکسالی ها افزایش خواهد یافت. نتایج حاصل از اجرای تئوری Run بیانگر آن است که نمایه های شدت مدت و بزرگی در سناریو  SSP2-4.5و دوره ی آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 روند کاهشی خواهد داشت.

احساس راحتی انسان تا حد درخور توجهی به فراسنج های آب و هوایی و البته ویژگی ها جغرافیایی بستگی دارد. پژوهش های معدودی وجود دارد که نقش این دو دسته از عوامل را در کنار هم در مبحث آسایش انسانی در نظر گرفته باشند. پژوهش حاضر با این دیدگاه تلاش دارد سطوح مختلف آسایش انسانی را با استفاده از شاخص دمای احساسی مبتنی بر تئوری نسبت طلایی در کلان شهرهای ایران ارزیابی کند. پارامترهای دمای کمینه و بیشینه رطوبت کمینه و بیشینه، بارش و میانگین سرعت باد در گام زمانی روزانه برای 13 کلان شهر ایران برای دوره آماری (2020-1991) از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد و در محاسبه شاخص «دمای احساسی» (ST) استفاده شد. این شاخص مبتنی بر «تئوری نسبت طلایی» و «دمای بهینه آسایش واقعی» (AOCT) طراحی شده است و از قابلیت های مهم آن انعطاف پذیری قابل توجه نسبت به تغییرات عرض جغرافیایی، ارتفاع و فصل است. نتایج نشان داد، همبستگی قابل توجه (0/867-) معکوس و معنادار (α>0/01) بین عرض جغرافیایی و دمای بهینه آسایش وجود دارد و این ارتباط برای پارامتر ارتفاع نیز با ضریب (0/607-) در سطح (α>0/05) معنا دار بود. شهرهای بندرعباس و اهواز بیشترین درصد فراوانی احساس حرارتی داغ و تبریز بیشترین درصد فراوانی روزهای خیلی سرد را داشتند. بیشترین توزیع ماهانه شرایط آسایش حرارتی برای شهر رشت برآورد شد. برای فصل تابستان، شهر تبریز با مجموع ۲۱ درصد شرایط آسایشی، با اختلاف، وضعیت بهتری در بین دیگر شهرها دارد؛ درحالی که اهواز، بندرعباس، کرمان و یزد هیچ موردی از هیچ یک از سطوح آسایشی را در این فصل تجربه نکرده اند. بیشترین درصد فراوانی شرایط آسایش کامل برای فصل پاییز برآورد شده است؛ به گونه ای که در ۹ مورد از ۱۳ شهر، آستانه غالب بوده است. استفاده از تمام فراسنج های اصلی آب و هوایی و امکان اعمال تصحیحات متنوع، قابلیت استفاده در گستره درخور توجهی از عرض های جغرافیایی و مناطق با ارتفاع متفاوت را برای شاخص ST فراهم آورده است.  

در این پژوهش به منظور بررسی نقش سطوح ارتفاعی بر اقلیم گردشگری استان مازندران داده های عناصر آب و هوایی مربوط به 15 ایستگاه هواشناسی از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. این داده ها شامل؛ حداکثر دمای روزانه (سانتی گراد)، میانگین دمای روزانه (سانتی گراد) حداقل رطوبت نسبی روزانه (درصد)، میانگین رطوبت نسبی روزانه (درصد)، بارش ماهانه (میلی متر)، سرعت باد (متر بر ثانیه) و کل ساعات آفتابی در دوره آماری (2010-1991) بوده است. ارزیابی شرایط اقلیم گردشگری هرماه با استفاده از شاخص میزکوفسکی (TCI) انجام گرفت و با توجه به تنوع ارتفاعی ایستگاه ها برای هرماه ارتباط بین تغییرات شاخص اقلیم گردشگری و ارتفاع با استفاده از مدل همبستگی پیرسون در سطح معنی داری (P-value

این پژوهش با هدف شناسایی تغییرات مکانی و زمانی خودهمبستگی فضایی جزایر دمایی استان اصفهان انجام شده است. بدین منظور، ابتدا اقدام به تشکیل پایگاه داده های شبکه ای دمای بیشینه و کمینه استان اصفهان شده است. سپس از داده های پایگاه مزبور یک دوره آماری 35 ساله، در بازه زمانی روزانه از 1/01/1980 تا 31/12/2014 میلادی را مبنای مطالعه حاضر قرار داده و یاخته ای به ابعاد 18×18 کیلومتر بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شده است. به منظور دست یابی به تغییرات درون سالی جزایر دمایی استان اصفهان از روش های نوین آمار فضایی از قبیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه های داغ در محیط  بهره برده شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تغییرات زمانی و مکانی جزایر دمایی استان اصفهان دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد. در این بین بر اساس شاخص موران محلی و لکه داغ، جزایر دمایی در شرق و شمال شرق استان دارای الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت (جزایر دمایی گرم) و بخش های غرب و جنوب غرب دارای خودهمبستگی فضایی منفی (جزایر دمایی سرد) بوده است. در طی دوره مطالعه حدود 45/41 درصد از کل مساحت استان هیچ گونه الگوی معنا داری یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. همچنین مشخص گردید که جزایر دمایی تحت تأثیر دو سیستم ایجاد و کنترل می شوند؛ که عبارت اند از: عوامل محلی کنترل کننده مکان (آرایش جغرافیایی جزایر دمایی)، و عوامل بیرونی کنترل کننده زمان (رژیم جزایر دمایی).

قسمت اعظم مساحت کشور از لحاظ جغرافیایی در کمربند خشک و نیمه خشک با بارندگی کم قرار گرفته است. در نواحی فلات مرکزی و جنوبی اجتماعات شهری و روستایی با اتکاء به منابع آب زیر زمینی شکل گرفته و این منابع عمده ترین تامین کننده نیازهای آبی در این مناطق محسوب می شود. رشد روز افزون جمعیت و محدودیت منابع آبی لزوم پیش بینی دقیق مقدار این منابع را به دلیل اهمیت در برنامه ریزی و مدیریت بهینه می طلبد. پیش بینی سطح ایستابی با استفاده از ابزارها و روش های نوین مدلسازی می تواند کمک شایانی به برنامه ریزی و تصمیم گیری بهینه جهت تامین دراز مدت آب نماید. هدف از این تحقیق تخمین سطح ایستابی آبخوان سرخون استان هرمزگان با استفاده از شبکه عصبی و بهره مندی از قانون Gradient Descent می باشد. این روش با استفاده از ارتباط ذاتی داده ها، روابط غیر خطی بین آن ها را یاد گرفته و نتایج را برای بقیه حالت ها تعمیم می دهد به منظور آموزش مدل از اطلاعات 10چاه مشاهده ای که دارای آمار 24ساله بودند استفاده گردید70درصد داده ها به عنوان داده های آموزشی به مدل معرفی و20درصد داده ها به عنوان تست برای اعتبار سنجی به کار برده شد. نتایج این روش, تراز سطح ایستابی آبخوان سرخون برای سال1400را بین22تا72متر در مناطق مختلف پیش بینی می کند. ارزیابی این مدل با خطای RMSE بین 0.00125- تا0.0509و همچنین خطای MEA بین 0.0012- تا 0.049 کارایی مدل شبکه عصبی Gradient Descent را در پیش بینی سطح ایستابی منابع زیر زمینی نشان می دهد.

برای شناسایی شاخص جایگزین به جای شاخص های اقلیمی ارزیابی و پایش خشک سالی ها، آمار بارش ماهانه ی دوره ی رشد (مارس تا سپتامبر) ایستگاه های هواشناسی استان اصفهان و تصاویر ماهواره NOAA در دوره ی آماری 1997 تا 2003 تهیه و پردازش شدند. از آمار بارش شاخص SPI و از تصاویر ماهواره ای شاخص NDVI محاسبه و استخراج شدند. نواحی پوشش گیاهی استان از روی نقشه ی کاربری، اراضی به صورت مراتع غنی، متوسط، و فقیر تعیین شدند. در بین دوره های زمانی مختلف، شاخص SPI ، دوره ی زمانی سه ماهه، همبستگی بالایی نشان داد و بقیه ی محاسبات براساس این دوره زمانی محاسبه شد. نتایج تحقیق نشان داد که در همه ی ایستگاه ها و کل استان مقدار شاخص ها در ماه های بهار، یعنی مارس تا می، بالا بود و در ماه های تابستان از مقدار آن ها کاسته شد. در سطح استان اندازه شاخص ها در مراتع غنی بالا و در مراتع فقیر کاهش نشان می دهد. همبستگی بین شاخص ها نیز در همه ی ایستگاه ها قابل قبول بود، این مساله نشان داد شاخص پوشش گیاهی NDVI می تواند جایگزین مناسبی برای شاخص های اقلیمی در ارزیابی و پایش خشک سالی ها باشد. ارزش این شاخص در مناطقی که داده های هواشناسی بسیار پراکنده هستند و یا سری زمانی مرتب و مداوم ندارند بسیار بالا است.

مطالعه ی اثرات تغییر اقلیم بر محصولات کشاورزی و شاخص های آگروکلیمایی می تواند موجب بهبود و توسعه ی راهبردهای مدیریتی در ارتباط با نیازهای مهم کشاورزی در دهه های آینده باشد و زمینه ساز اتخاذ روش های سازگاری و کاهش اثرات سوء تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی گردد. هدف این مطالعه ، بررسی پیامدهای تغییر اقلیم بر ساختار و روند پارامترهای آب و هوایی مؤثر بر تولید پسته (رقم کله قوچی) بر اساس رویکرد جدید در گزارش IPCC-AR5 در شهرستان سبزوار است. جهت انجام این پژوهش ابتدا برمبنای داده های اقلیمی مشاهداتی در دوره ی 2005-1976 نیاز های حرارتی پسته بر اساس شاخص وینکلر محاسبه و سپس 24 شاخص دما و بارش و روند هریک از آن ها با استفاده از آزمون من کندال و شیب سن استخراج گردید. درنهایت، نیاز آبی برای هریک از مراحل فنولوژی محصول برآورد شد. در ادامه با ریزمقیاس گردانی داده های خروجی مدل CanESM2 به کمک نرم افزار SDSM پارامترهای اقلیمی تحت سناریوهای (RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5) در دوره ی 2040-2011 شبیه سازی شد. نتایج بررسی شاخص های دمایی و بارشی برای دوره ی مشاهداتی بیانگر این بود که میانگین دمای فصل رشد 0/6 درجه ی سانتی گراد در دهه ، دارای روند افزایشی است. خروجی شاخص های بارشی نشان از کاهش قابل ملاحظه ی این پارامترها در طول مراحل سوم، چهارم و پنجم (مراحل رسیدن میوه) دارد. یافته ها برای دوره ی آتی نشان داد که متوسط دما برای سناریوهایRCP2.6 ،RCP4.5 و RCP8.5 در فصل رشد در محدوده ی 0/6 تا 0/8 درجه ی سانتی گراد دارای روند افزایشی خواهد بود که این امر سبب تسریع در گلدهی و رسیدگی زودتر محصول نسبت به دوره ی مشاهداتی می گردد. بارش در همه ی سناریوها در طول مرحله ی سوم، چهارم و پنجم فنولوژی نسبت به دوره ی پایه کاهش یافته است. با توجه به افزایش دما و کاهش بارش در طول مراحل رشد، نیاز آبی محصول (ETC) باید از طریق آبیاری بیش تر جبران گردد.

در این تحقیق، جهت مطالعه پدیده یخبندان و بررسی رابطه آن با عملکرد محصولات گردو و بادام در استان کرمانشاه، داده های دمای کمینه برای ایستگاه های منتخب مورد استفاده قرار گرفت. پس از روزشمارکردن، داده ها در چهار آستانه دمایی قرار گرفتند و شاخص های یخبندان استخراج گردید. روش تجزیه و تحلیل سری های جزیی با دوره بازگشت های مختلف جهت پیش بینی یخبندان ها ی خسارت بار با شدت کم تر از ۵- درجه سانتی گراد برای ایستگاه های منتخب به کار برده شد و از همبستگی پیرسون جهت بررسی رابطه بین تاریخ آغاز و خاتمه یخبندان ها در آستانه های مختلف و عملکرد محصول گردو و بادام استفاده شد. نتایج نشان دادند، مناطق شرقی استان از یخبندان های آستانه ) Dشدیدترین آستانه) تأثیر بیشتری می بینند ودرابن بین شدید ترین یخبندان ها در ایستگاه کنگاور روی می دهد. در سطح استان تاریخ وقوع زودرس ترین یخبندان پاییزه از 5 آبان تا 17 آذر و و دیررس ترین یخبندان های بهاره از4 اسفندتا 31 فروردین متغییر بوده است و ایستگاه کنگاور زودرس ترین و دیررس ترین یخبندان های پاییزه وبهاره را در هرچهار آستانه دمایی تجربه می کند بررسی رابطه عملکرد محصول با نوسان تاریخ وقوع یخبندان ها نیز نشان می دهد. کم ترین تأثیر پذیری عملکرد محصول گردو و بادام از یخبندان های پاییزه وبهاره مربوط به ایستگاه کرمانشاه بوده است و در اغلب ایستگاه ها کاهش عملکرد محصول بیشتر متأثراز یخبندان های دیر رس بهاره بوده است.

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.

نظارت بر تبخیر و تعرق پیامدهای مهمی را برای مدل سازی آب و هوا در سطح جهانی و منطقه ای دارا می باشد. لذا میزان تبخیر و تعرق کاربری های مختلف اراضی در نیمه شمالی استان اردبیل بر اساس طبقه بندی شی ءگرا با ضریب کاپای 945/0 و دقت کلی 956/0، با استفاده از روش های سبال و سبال کوهستانی از تصاویر لندست 8 مربوط به تاریخ 1/7/2018 برآورد گردیده و با روش پنمن مانتیث مقایسه شد. بر اساس نتایج بدست آمده سطوح آبی با مقدار 61/9 و 50/9 میلی متر در روز دارای بیشترین و اراضی شهری و بایر با مقدار میانگین 845/2 و 08/2 میلی متر در روز به ترتیب در روش های سبال و سبال کوهستانی دارای کمترین میزان تبخیر و تعرق واقعی 24 ساعته می باشند. همچنین میزان نیاز آبی محصول نخود نیز به ترتیب 14/7 و 70/6 میلی متر در روز برای روش های سبال و سبال کوهستانی برآورد گردید و با روش پنمن مانتیث با مقدار 32/6 میلی متر در روز مقایسه شد که دارای میانگین تفاضل مطلق (MAD) 60/0 می باشد. در ادامه مساحت هر یک از اراضی استخراج شد که اراضی تحت کشت نخود با مساحت 62/1202 هکتار کمترین مقدار را دارا بود و با میزان مساحت (25/1147 هکتار) اعلام شده از سوی جهاد کشاورزی استان اردبیل حدود 6/4 درصد اختلاف داشت که به نظر قابل قبول می رسد.

شناسایی رفتار بارش از مهم ترین اصول برنامه ریزی های محیطی به شمار می رود. چرا که رفتار بارش در بلندمدت راه را برای برنامه ریزی های محلی و منطقه ای هموار می نماید. پژوهش پیش رو با هدف پیش آگاهی مدیریت سیلاب در حوضه ی آبریز هراز واقع در جنوب استان مازندران انجام شده است. بدین منظور از تحلیل روند و تکنیک تحلیل طیفی استفاده شده است. داده های بارش مورد نیاز در بازه ی زمانی 2007-1951 از  پایگاه داده ی بارش آفرودیت اخذ شده است. نتایج نشان داد که ضریب تغییرات بارش در سطح حوضه در ماه های گرم سال نسبت به دوره ی سرد سال بیشتر بوده است. همچنین با توجه به آماره های پراکندگی به دست آمده، بزرگ ترین خوشه های بارش در حوضه ی آبریز هراز در فصل زمستان ایجاد می شوند که نشان دهنده ی نظم نسبی بارش در منطقه ی مورد مطالعه می باشد. تحلیل طیفی مشاهدات بارش، حاکی از وجود چرخه های سینوسی معنی دار 2-3، 5-3، 5-11 و 11 سال به بالا در منطقه ی مورد مطالعه است. وجود این چرخه ها را می توان به تأثیر عوامل کلان مقیاس جوی- اقیانوسی نسبت داد. شیب خط روند به دست آمده برای بارش سالانه ی حوضه ی آبریز هراز 67/7 میلی متر بر دهه به دست آمد. مهم ترین ساز و کاری که می توان بر اساس آن با وجود روند افزایشی دما، مقادیر مثبت بارش را در حوضه ی آبریز هراز توجیه نمود، ساز و کار «مرطوب ترشدن گرم تر» است که بر اساس آن هر چه دمای سطحی منطقه بالاتر باشد، مقدار بارندگی بیشتر است.