غلامعباس فلاح قالهری

گرمایش جهانی موجب تغییر در الگوهای بارش، دما و سایر متغیرهای اقلیمی شده است. این تغییرات ریسک وقوع تنش های حرارتی را نیز در نظام های کشت گیاهان زراعی تحت تاثیر قرار داده است. این پژوهش به منظور ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تغییرات وقوع تنش سرما روی گیاه سیب زمینی در مناطق گرمسیری استان کرمان انجام شد. به همین منظور، در این پژوهش تغییرات وقوع تنش سرما در داده های دیدبانی سه ایستگاه جیرفت، کهنوج و منوجان طی دوره 2005-1981 و دوره آینده 2100-2011 بررسی شد. داده های دوره آینده، با استفاده از برونداد مدل گردش کلی CanESM2، تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، با به کارگیری نرم افزار SDSM ریزمقیاس و تولید شدند. شاخص های اقلیمی مورد استفاده برای ارزیابی تغییرات وقوع تنش سرما در سیب زمینی از طریق آستانه های بردباری سیب زمینی و بر اساس میانگین آمار بلند مدت اقلیمی تعیین، و احتمال وقوع آن در طول دوره رشد ارزیابی گردید. در ایستگاه جیرفت، احتمال وقوع دماهای زودرس و دیررس زیر 5 درجه به ترتیب تا 83 درصد و 63 کاهش یافته است. در ایستگاه کهنوج و منوجان احتمال وقوع دماهای زودرس و دیررس زیر 5 درجه در دوره ی آینده به ترتیب، کاهش و افزایش یافت. تاریخ شروع و پایان وقوع تنش سرما به ترتیب به ابتدای و انتهای فصل سرد سال جابه جا شده است. نتایج آماری حاکی از افزایش روزهای با تنش سرمازدگی (5≤T≤0)، در ایستگاه جیرفت در دوره های 2040-2011 و ایستگاه منوجان در دوره 2100-2071 است. اما تنش سرمازدگی در ایستگاه کهنوج کاهش می یابد. این در حالی است که روزهای با تنش یخ زدگی در ایستگاه های جیرفت، کهنوج و منوجان در دوره اقلیمی آینده افزایش یافته است. نتایج نشان می دهند به طور متوسط تاریخ وقوع سرماهای زودرس 10 روز زودتر و سرماهای دیررس 14 روز دیرتر از میانگین بلند مدت اقلیمی در منطقه مورد مطالعه رخ می دهند.

درختان میوه، به دلیل ساختار بیولوژیکی شان، به تغییرات آب و هوایی حساسیت بسیار زیادی دارند. مطالعه حاضر در دو دوره گذشته (2005-1985) و دوره آینده (2090-2020) بررسی شد. در دوره آینده از مدل های BCC-CSM1.1، MRI.CGCM3، GFDL-CM3، MIROC-ESM، و  GISS-E2-Rاز سری مدل های CMIP5 پایگاه داده MarksimGCM در خط سیر سناریوهای RCP8.5 و  RCP4.5استفاده شد. نتایج نشان داد مدل MRI.CGCM3 از وزن و توانایی بیشتری در شبیه سازی آینده نسبت به دیگر مدل ها برخوردار است. در مناطق کشت درخت انگور در ایران به طور متوسط دمای کمینه در خط سیرهای واداشتی RCP8.5 و RCP4.5 در دوره های 20۲۰- 20۵۵ و 20۵۶-20۹۰، به ترتیب 6 / 1 و 2 / 4 و 2 / 1 و 3 / 2 درجه سانتی گراد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. با توجه به افزیش دمای هوا، زمان رخداد آستانه زیستی و مراحل فنولوژیکی درخت انگور در دوره آینده نسبت به دوره گذشته در زمان جلوتری تکمیل خواهد شد؛ به طوری که در الگوی واداشتی بدبینانه، زمان رخداد آستانه زیستی در آینده میانی و دور 8 تا 16 روز و زمان گُل دهی نیز 6 تا 16 روز، جلوتر رخ خواهد داد. بنابراین، یکی از اثرهای عمده تغییر اقلیم در قالب تغییر رخداد مرحله فنولوژیکی گُل دهی درختان میوه ظاهر خواهد شد.

تغییرپذیری اقلیم و تغییر آن یکی از مهمترین چالش های پیش روی بشر در قرن بیست و یکم است. بهترین روش پیش نمای رفتار اقلیم استفاده از مدل های گردش عمومی جو است. یکی از نقاط ضعف این مدل های شبیه ساز اقلیم زمین، عدم تطابق قدرت تفکیک مکانی آنها با مطالعات ریزمقیاس همچون ارزیابی های پیامد-محور است. در بسیاری از موارد اطلاعات حاصله می بایست در خدمت سیاستمداران و همچنین برنامه ریزان محلی و منطقه ای قرار گیرد تا بدین وسیله قادر به برنامه ریزی و اتخاذ استراتژی های آینده باشند. بدین منظور روش های ریزگردانی (Downscaling) پیشنهاد شده است. یکی از روش های ریزگردانی که به کرات در پژوهش های اقلیمی ایران استفاده شده است روش ریزگردانی آماری با استفاده از نرم افزار SDSMمی باشد. با هدف ارزیابی کارایی این مدل در مناطق مختلف اقلیمی ایران یک ایستگاه نماینده با دوره ی آماری 41 ساله انتخاب گردید. برای مقایسه نتایج مدل با داده های مشاهده شده از معیارهای همچون میانگین خطاهای مطلق، میانگین مربعات خطا و مجذور میانگین مربعات خطا استفاده گردید. نتایج نشان می دهد برونداد مدل برای مناطق خشک و فراخشک (گرم و سرد) چندان نتایج مناسب نمی باشد و این نتایج از سمت مناطق مرطوب کشور (شمال غرب و شمالی) به سمت مناطق خشک و فراخشک (جنوب، جنوب شرق و جنوب غرب) از نتایج غیرمنطقی و نامناسبی برخوردار می باشد. بررسی این علت بیانگر تکرار و عدم روز بارشی در ایستگاه ها می باشد. در واقع ایستگاه های مناطق مذکور با سرریز عدم بارش (Over flow) یا عدد صفر روبرو هستند. در ریزگردانی با مدل مذکور یکنواختی و میزان بارش دو فاکتور بسیار مهم می باشند. به طوری که توزیع یکنواخت بارش در افزایش کارایی مدل نسبت به میزان بارش بسیار شایان اهمیت است. بنابراین هرگونه برنامه ریزی بلند مدت بر اساس پیش نمایی های مدل SDSMدر مناطق خشک و نیمه خشک با خطا و عدم قطعیت بسیار بالایی همراه بوده و قابل اتکا و اصولی نخواهد بود

در این پژوهش با توجه به اهمیت وقوع پدیده گرمایش جهانی، نگارندگان در پی یافتن رابطه ای بین شاخص های اقلیمی و دمای بیشینه استان خوزستان می باشند تا با اتکا بر آن، گامی جهت پیش بینی و پیش اگاهی وقوع دماهای حدی در سطح منطقه برداشته شود. بدین منظور از دمای بیشینه ایستگاههای منتخب استان خوزستان و مقادیر عددی 8 شاخص حدی اقلیمی متعلق به تیم متخصص تشخیص، پایش و شاخص های تغییر اقلیم و 8 شاخص پیوند از دور در دوره آماری 2017-1987 استفاده شد. برای تحلیل روند شاخص های حدی اقلیمی از آزمون من-کندال و برای محاسبه شیب خط روند از تخمین گر شیب سن استفاده شد. جهت آگاهی از وجود ارتباط بین شاخص های پیوند از دور و دمای بیشینه ایستگاه ها در تأخیرهای 1 تا 12 ماهه از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد اکثر شاخص های حدی اقلیمی در دوره مورد مطالعه دارای روند معنی دار بوده اند. شاخص های TX10 و TN10 در اکثر ایستگاه ها روند منفی و شاخص های TX90، TN90، TXx، TXn، TNx و TNn دارای روند مثبت بوده اند. نتایج همچنین نشان داد همبستگی معنی دار بین دمای بیشینه و شاخص PNA،TSA ، WHWP، WP و NAO، بیشتر از شاخص های اقلیمی دیگر است. کلیه شاخص های مذکور جز NAO همبستگی مثبت معنی دار با دمای بیشینه استان خوزستان دارند. شاخص PNA با تأخیر 10 ماهه بیشترین همبستگی مثبت با دمای بیشینه استان خوزستان دارد.

اقلیم یک عامل بسیار مهم و محدود کننده در تولیدات کشاورزی می باشد. به طور یقین بخش کشاورزی بیشترین ارتباط و تاثیر پذیری را از شرایط محیط اطراف و به خصوص اقلیم دارد، به گونه ای که ویژگی های اقلیمی در بلند مدت، منجر به تعیین الگوی کشت و توجیه پراکنش گونه های گیاهی مختلف شده است. هدف عمده این تحقیق ارزیابی روند تغییرات پارامترهای آگروکلیمایی موثر بر رشد زرشک در شهرستان گناباد می باشد. برای این منظور داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه، بارش، میانگین دما، رطوبت نسبی، دما خاک، ساعات آفتابی و میانگین دما، رطوبت نسبی و دما خاک در روز اتمام مرحله فنولوژی ایستگاه سینوپتیک گناباد (1372-1392) واقع جنوب خراسان رضوی اخذ و از طریق آنها مقادیر پارامترهای اقلیمی در سطوح احتمالی مختلف در مراحل فنولوژی محاسبه گردید. در مرحله بعد، از آزمون من کندال به بررسی روند عناصر اقلیمی در مراحل مختلف فنولوژی محصول زرشک استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در بین پارامترهای اقلیمی بر کشت زرشک، میانگین دمای، ساعت آفتابی و دمای خاک روند کاهشی معنی داری در سطح 5 درصد را دارا می باشند.

در پژوهش حاضر حساسیت سنجی عناصر هواشناسی(نظیر میانگین دما، رطوبت نسبی و سرعت باد) به پارامترسازی های فیزیکی مختلف در مدل پیش بینی عددی وضع هوا (WRF) جهت شبیه سازی اقلیم شهر و تعدیل جزیره گرمایی شهری منطقه مورد مطالعه، مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت مطالعه مسائل زیست محیطی شهری از مدل تاج پوش شهری(UCM) به صورت جفت شده با مدل WRF استفاده شد. آزمایش های متعددی به منظور دستیابی به پیکربندی بهینه برای انجام شبیه سازی در بازه زمانی 18-21 آگوست 2016 با شرایط جوی پایدار در فصل تابستان اجرا شد. انتخاب مناسب ترین پیکربندی با کمترین خطا، به عنوان بستری مناسب برای شبیه سازی های اقلیم شهری جهت مطالعه راهکارهای تعدیل جزیره گرمایی شهری (UHI) مطرح می شود. افزایش بازتاب سطوح جهت کاهش UHI در دامنه اعمال گردید. جهت ارزیابی عملکرد پیش بینی مدل و مقادیر مشاهداتی متناظر با آن از دو شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریب (MBE) استفاده شد. نتایج نشان داد در استان تهران، بطورکلی تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را کمتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. همچنین در استان البرز تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را بیشتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را کمتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. با افزایش انعکاس سطوح شهری، میانگین دمای استان های تهران و البرز به ترتیب به میزان 6/0 و 2/0 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. سرعت باد مخصوصاً در نواحی شهری، مقداری افزایش می یابد. همچنین شاهد افزایش میانگین رطوبت نسبی (خصوصاً در نواحی شهری) در مناطق مورد مطالعه خواهیم بود.

شناخت پتانسیل های اقلیمی مناطق برای تنوع و استعدادیابی محصولات کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار است. زرشک یکی از محصولات کشور ایران، از تغییرات و ناهنجاری های اقلیمی آسیب می بیند. در پژوهش حاضر، مراحل فنولوژیکی درخت زرشک بی دانه بر اساس مشاهدات میدانی در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک قاین مشخص شد. برای سنجش وضعیت انباشت نیاز سرمایی بر اساس مدل ساعت سرمایی و واحد سرمایی یوتا، از آمار 18 ایستگاه هواشناسی معتبر از سال 1987 تا 2017 در مقیاس زمانی ساعتی و روزانه استفاده شد. نتایج نشان داد که زرشک شش مرحله فنولوژیکی برای تکمیل دوره رشد و نمو از اوایل فروردین ماه تا اواخر آبان ماه نیاز دارد. بیشترین نیاز دمایی در مرحله گلدهی تا نمو میوه رخ می دهد. نیاز سرمایی درخت زرشک در ایستگاه های مختلف به میزان 1050 تا 1960 ساعت با توجه شرایط اقلیمی متغیر می باشد . مشاهدات میدانی نشان داد که زرشک بی دانه در صورت عدم تأمین نیاز سرمایی کافی رنگ کامل و تجاری به خود نمی گیرد. منطقه مورد مطالعه با توجه به مدل های ساعت سرمایی و واحد سرمایی یوتا، مورد پهنه بندی قرار گرفت که بر این اساس ایستگاه قاین و زاهدان بیشترین نیاز سرمایی را به خود اختصاص داده اند. بر اساس شاخص های اعتبارسنجی مدل های مختلف برآورد کننده نیاز سرمایی از معیار ریشه میانگین مربعات استفاده شد و نتایج نشان می دهد که مدل ساعت سرمایی(CH) با توجه به اینکه ریشه میانگین مربعات (RMSE) کمتر نسبت به مدل دیگر می باشد، از عملکرد بالاتری برخوردار می باشد.

کنجد یک گیاه روغنی است که دانه های آن دارای مصرف خوراکی است. روغن کنجد حاوی آنتی اکسیدان های طبیعی است .پژوهش حاضر با هدف تأمین نیاز آبی گیاه کنجد در دشت سبزوار انجام شده است. داده های مورد نیاز تحقیق شامل ساعات آفتابی، سرعت باد، کمینه و بیشینه ی دما، رطوبت نسبی و بارندگی از ایستگاه همدید سبزوار متعلق به سازمان هواشناسی کشور در دوره آماری 20 ساله (2010-1990میلادی) اخذ شده است. در این تحقیق داده های ایستگاههای اطراف دشت سبزوار با استفاده از روش میانیابی کریجینگ، در محیط نرم افزار Arc GIS 10.2 به داده های پهنه ای با یاخته هایی به ابعاد 12×12 کیلومتر تعمیم داده شد. با توجه به مساحت منطقه، درمجموع 45 نقطه ی گره گاهی استخراج شد. در این تحقیق جهت برآورد نیاز آبی و نیاز آبیاری محصول ، از مدل  استفاده شد. بدین منظور، مدل به داده های اقلیمی محصول و داده های خاک نیاز دارد. در این پژوهش برای محاسبه ی تبخیر و تعرق گیاه مرجع   از  معادله ی فائو- پنمن- مونتیث استفاده شده است. برای برآورد بارش مؤثر  نیز از داده های بارش ایستگاه همدید سبزوار استفاده شده است. از دیگر ورودی های مدل  می توان به نوع الگوی کاشت، داده های ضریب محصول، سطح زیر کشت، زمان بندی آبیاری، نوع خاک، کل رطوبت در دسترس خاک، حداکثر عمق ریشه و رطوبت اولیه ای که در خاک نفوذ می کند، اشاره نمود. در این پژوهش مقادیر روزانه ی کمیت های اقلیمی نظیر دمای کمینه، دمای بیشینه، میانگین رطوبت نسبی، سرعت باد، تابش خورشیدی و بارش وارد مدل   شده و سپس با استفاده از داده های فنولوژیکی گیاه کنجد، اقدام به مدل سازی نیاز آبی گیاه کنجد گردید. نتایج نشان داد که گیاه کنجد در دشت سبزوار حداقل به بیست دوره آبیاری تکمیلی طی دوره ی رشد نیازمند می باشد. نتایج همچنین نشان می دهد نیاز آبی گیاه در دشت سبزوار، از شمال به جنوب افزایش می یابد و بیشترین نیاز آبی گیاه، در مراحل میانی رشد می باشد.

یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی به وجودآمده در منطقه ی خاورمیانه و ایران در سال های اخیر، پدیده ی گردوغبار است. با توجه به اینکه نیمه ی غربی کشور ایران در هم جواری با بیابان های بزرگی قرار دارد و به طور مستمر گردوغبار این بیابان ها، کشور ایران و خصوصاً نیمه ی غربی آن را تحت تأثیر خود قرار می دهند و نیز اثرات نامطلوبی که این گردوغبارها بر محیط زیست و سلامت انسان ها دارند؛ لذا هدف از این تحقیق، استفاده از روش ترکیبی(ماهواره ای- همدیدی) جهت شناخت هرچه دقیق تر این مخاطره ی محیطی در غرب و جنوب غرب ایران و در تاریخ 1 ژوئیه ی 2008 است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای ترا/مودیس برای رویداد گردوغباری 1 ژوئیه ی 2008 غرب ایران و داده های پایگاه اطلاعاتی سازمان نوا شامل: ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، وضعیت فشار تراز دریا (SLP) و مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد از وب گاه NCEP، استفاده شده است. شاخص های کمّی آشکارسازی گردوغبار بر روی تصاویر ماهواره ای مودیس شامل شاخص-های NDDI، BTD، BTDI و LRDI، شاخص های بصری آشکارسازی گردوغبار شامل ترکیب رنگی کاذب و حقیقی و نیز الگوهای ترکیب رنگی کاذب می باشد. نتایج حاصل از اعمال شاخص های کمّی آشکارسازی گردوغبار بر روی تصاویر مودیس نشان داد که ترکیب شاخص های گردوغبار و ایجاد تصویر رنگی کاذب به نحوی که بتواند مستقیماً مناطق تحت پوشش گردوغبار را بارزسازی کند، برای آشکارسازی گردوغبار ایران بر روی تصاویر مودیس دارای قابلیت کافی و مناسبی است. همچنین بررسی نقشه های همدید هوایی، برای روز 1 ژوئیه نشان داد استقرار یک سامانه ی کم فشار بر روی عراق و جنوب خلیج فارس و تأثیر هماهنگ فرود عمیق بر فراز جو منطقه هم زمان با تضعیف پرفشار آزور، زمینه مناسب را برای انتقال ریزگردها به جو منطقه فراهم می آورد.

تعامل عمیق، پیچیده و مداوم بارش با سایر عناصر و عوامل اقلیمی، سبب تغییر و تنوع این عنصر در بعد زمان و مکان شده است. یکی از رویکردهای مطالعاتی جدید در اقلیم شناسی، توصیف تنوع مکانی بارش بر اساس آماره های مکانی است. هدف مطالعه ی حاضر آن است که با استفاده از روش های آمار مکانی، رفتار عمومی بارش دشت مشهد در امتداد مکان ارائه گردد. در این راستا از داده های بارش روزانه 34 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی طی دوره ی آماری (1392-1342 هجری خورشیدی) استفاده شده است. در ابتدا بر اساس روش های آمار کلاسیک، پراکندگی مکانی و زمانی بارش مورد مطالعه و سپس سه مشخصه ی میانگین مرکزی، فاصله استاندارد و توزیع جهت دار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج و بررسی ها، نشان داد که مرکز ثقل (گرانیگاه) بارش های سالانه نیم قرن اخیر دشت مشهد 83/3 کیلومتر جابجایی داشته است و توزیع جهت دار گویای بزرگی اثر شیب و جهت گیری آن برمیزان بارش است. همچنین فاصله استاندارد بارش دشت مشهد در دهه ی پنجم (1392-1382) نسبت به دهه ی اول (1352-1342) به میزان 57/1254 واحد تغییر نموده است. این عامل دلیلی بر ناپایداری روابط خطی عوامل مکانی در تولید بارش در دشت مشهد است. بر این اساس ناهمواری ها و ارتفاع بیشترین نقش را در الگوی مکانی بارش در دشت مشهد ایفا می کنند.

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.

کسانی که برای بهره برداری علمی و صحیح از زمین و طبیعت برنامه ریزی می کنند، اغلب به تصمیم گیری هایی نیازمندند که در یک دوره کوتاه از زمان بتوانند محیط را به سمت توسعه پایدار سوق داده، موجب رقابت اقتصادی شوند. در این راستا، مجموعه ای از نقشه های تناسب استفاده از زمین بسیار مناسب خواهد بود. در حالت مطلوب، این نقشه ها باید با معیارهای پیچیده ترکیب و نهایتاً یکپارچه سازی شوند. در این پژوهش با استفاده از دستورالعمل های ارزیابی تناسب اراضی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به ارزیابی کیفی تناسب اراضی حوضه آبخیز شیردارکلا واقع در استان مازندران برای تناسب فعلی و آینده محصول گندم دیم اقدام شده است. نتایج نشان دادند که در حوضه آبخیز شیردارکلا، اقلیم، رژیم رطوبتی خاک و گروه هیدرولوژی خاک، مهم ترین معیارها برای ایجاد تناسب اراضی هستند و عوامل محدودیت مهم عبارتند از رخنمون سنگی، شیب، پستی و بلندی زیاد و فرسایش آبی با توجه اطلاعات به دست آمده تناسب اراضی فعلی، 12درصد از اراضی منطقه برای کشت دیم مناسب (S1)، 15 درصد تناسب متوسط (S2) و 73 برای کشت دیم نامناسب (N2) است. برای تناسب شرایط آتی 19 درصد از اراضی منطقه برای کشت دیم مناسب (S1)، 8 درصد تناسب متوسط (S2) و 73 برای کشت دیم نامناسب (N2) تشخیص داده شد. کلیه اراضی کوهستانی دارای قابلیت چرا، تپه ها از نظر محدودیت های موجود مانند کوهستانی و دارای قابلیت استفاده مرتع می باشد و کلیه اراضی تراس های فوقانی دارای اولویت استفاده با قابلیت زراعت دیم و آبی به شرط تأمین آب است.