غلامعلی کمالی

در این مطالعه به بررسی کارایی سه شاخص ناپایداری TT، L و K به دست آمده از تصاویر سنجنده مادیس در ایستگاه هواشناسی ارومیه پرداخته شده است. با توجه به این موضوع که هسته بیشینه بارش بهاره در آذربایجان قرار دارد، از ایستگاه ارومیه در این مطالعه استفاده شد. مهارت پیش بینی هر یک از این شاخص های ناپایداری، بر اساس آستانه هر شاخص و به کمک جدول احتمال رویداد و پارامتر های امتیاز دهی مانند هایدک (HSS) مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، 181 تصویر مربوط به روزهای بدون ناپایداری و همراه با ناپایداری در دو ماه می و جولای از سنجنده مادیس استخراج شد. 26 مورد از این تصاویر مربوط به روزهایی می شدند که پدیده رگبار و طوفان گزارش شده بود. در بررسی مهارت این شاخص ها در پیش بینی طوفان ، بالاترین امتیاز HSS برای شاخص ناپایداری L با میزان 30/0 به دست آمد. بعد از L شاخص TT با 24/0 و K با 21/0 در رتبه های بعدی قرار گرفتند. بدین ترتیب ناپایداری نهان در پیش بینی ناپایداری جو در رده اول و ناپایداری های دینامیکی و پتانسیلی در رده های بعدی قرار گرفتند.

در این مطالعه، میانگین ماهانه سرعت باد و انرژی آن بر اساس داده های ساعتی یازده ایستگاه همدیدی (سینوپتیک) در دوره اقلیمی 2005-1992 محاسبه و تحلیل شده است. میانگین انرژی باد با استفاده از برازش نوع پیوندی (هیبرید) توزیع های ویبال و معکوس نرمال به داده های ساعتی سرعت باد و هم چنین روش مستقیم، برآورد شده است. نتایج نشان داد که سرعت باد در طول ماه های سرد سال (نوامبر، دسامبر و ژانویه) نسبت به سایر ماه ها کمتر است. با شروع فصل بهار (آوریل)، سرعت باد در منطقه کم کم افزایش می یابد و روند کاهشی از ماه سپتامبر به بعد مجددا شروع می شود. انرژی باد برآورد شده در سطح ایستگاه های استان اصفهان نشان داد که در دوره ای که سرعت باد کمتر است، چگالی توان باد در ایستگاه های استان به کمتر از 60 وات بر متر مربع می رسد. چگالی توان باد با شروع ماه فوریه (حدود ماه بهمن) به سبب افزایش سرعت باد در منطقه زیاد می شود، به طوری که در ایستگاه های اردستان، نایین و کبوترآباد به بیش از 60  وات بر متر مربع و در ایستگاه شهرضا به بیش از 140 وات بر متر مربع می رسد. پس از سپری شدن ماه آوریل، به جز در ایستگاه اردستان، دوباره چگالی توان باد همگام با کاهش سرعت باد، کاهش می یابد. به طور کلی، در بین ایستگاه های منطقه، خورو بیابانک، داران و نطنز با سرعت و چگالی توان کم باد مواجه هستند. الگوی تغییرات چگالی ماهانه توان باد در ایستگاه اردستان نیز با سایر ایستگاه ها متفاوت است.

دمای هوا به عنوان یکی از مهمترین فراسنج های جوی در تامین انرژی مورد نیاز گیاه در مراحل مختلف فنولوژی نقش بسزایی دارد. به تبع آن، دمای خاک نیز با تاثیرگذاری در فعل و انفعالات شیمیایی خاک و انتقال مواد غذایی از ریشه به اندام های رویشی و زایشی و در نتیجه عملکرد بهتر و بیشتر محصول حایز اهمیت است. هدف از این تحقیق، برآورد دمای اعماق مختلف خاک با توجه به مشاهدات دمای هوا در سطوح رطوبتی مختلف خاک بود که برای نیل به این مقصود طی یک دوره پنج ماهه (از اول اسفندماه سال 1384 تا پایان تیرماه سال (1385 آمار مربوط به دمای هوا، رطوبت و دمای اعماق 5 و 15 سانتی متری خاک ثبت گردید. تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزارهای SPSS، Statgraph و Excel و بر اساس روش های استاندارد آماری صورت گرفت.

درجه حرارت یکی از مهمترین عوامل محیطی موثر بر رشد و نمو گیاهان است. دماهای بالاتر از حد مقاومت گیاهان موجب کاهش فعالیت فیزیولوژیک آنها می گردد که اصطلاحا تنش گرمایی گفته می شود. واکنش گیاهان به دماهای بالا با نوع کشت و مرحله رشد متفاوت است. دوره بحرانی حساسیت برای گندم در زمان پرشدن دانه است؛ به طوری که در طی مرحله رسیدن چنانچه دمای بیشینه از 30 درجه سلسیوس فراتر رود و رطوبت نسبی کمینه کمتر از 30 درصد و همزمان وزش باد بیش از 3 متر بر ثانیه باشد، سبب بروز تنش گرمایی در محصول می شود. چنانچه مجموعه عوامل فوق در یک روز رخ بدهد، آن روز به عنوان روز بحرانی نامیده می شود. در چنین حالتی گندم دچار تنش گرمایی می شود؛ به طوری که دانه ها چروک خورده، وزن آنها کاهش می یابد. بررسیهای همدیدی بیانگر آن است که احتمال رخداد چنین شرایطی در استان های جنوبی کشور (خوزستان، بوشهر، هرمزگان و سیستان و بلوچستان) در طی مرحله پرشدن دانه بسیار زیاد است. از این رو، بررسی فراوانی و شدت تنش گرمایی بر این محصول استراتژیک حایز اهمیت است. در این بررسی، با استناد به دو تعریف برای روزهای بحرانی و شدیدا بحرانی و با استفاده از داده های روزانه اقلیمی، تنش گرمایی برای محصول گندم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین تعداد روزهای بحرانی در طول دوره پرشدن دانه در مناطق عمده کشت گندم در استان خوزستان از 3 تا 9 روز و روزهای شدیدا بحرانی به غیر از ایذه از 2 تا 4 روز متغیر است. در استان هرمزگان به علت بالا بودن رطوبت نسبی در دوره حساس گندم روز بحرانی تقریبا وجود نداشته و صرفا در برخی از سال ها رخ می دهد. میانگین این روزها در میناب به یک روز می رسد. در استان سیستان و بلوچستان، میانگین تعداد روزهای بحرانی در زاهدان 5 و در خاش 4 روز است. این روزها در ایرانشهر 6 و در سراوان به 12 روز می رسد که به ترتیب 2 و 3 روز از آنها بشدت بحرانی است. میانگین تعداد روزهای بحرانی در دوره حساس گندم در بندر دیر و بوشهر هر کدام یک روز محاسبه گردیده است. نتایج حاصل از بررسی داده های ایستگاه های مورد مطالعه به دشت های هم اقلیم آنها تعمیم داده شده است.

یکی از مراحل فنولوژیکی بحرانی در درختان میوه ، مرحله گل دهی است که در این مرحله گیاه به تنش های محیطی به ویژه سرما و یخبندان بسیار حساس می باشد. بنابراین پیش بینی زمان مرحله گلدهی از اهمیت خاصی برخوردار می باشد .چنانچه یک مدل مناسب بتواند به خوبی زمان شکوفه دهی را پیش بینی نماید می توان تاریخ پیش بینی زمان باز شدن شکوفه را با زمان وقوع آخرین یخبندان بهاره در منطقه مقایسه و در صورت همزمانی این دو رویداد، تمهیدات لازم را جهت جلوگیری سرمازدگی گلهای باز شده به عمل آورد. سیب یکی از میوه های مهم دانه دار خراسان بوده و سطح کاشت آن به 16 هزار هکتار در استان خراسان رضوی می رسد. در سرمازدگی فروردین 84 حدود 10 هزار هکتار از باغات سیب این استان آسیب دیدند و میزان خسارت حدود یکصد و هفتاد میلیارد تومان برآورد گردید. دراین پژوهش بر اساس اطلاعات اقلیمی و فنولوژیکی سیب رقم Golden طی سالهای 1378 تا 1383 و با استفاده از مدل تجمعی سرما زمان گلدهی سیب در بهار سال 1384 در منطقه گلمکان خراسان پیش بینی شده است. همچنین ریسک وقوع یخبندان دیررس بهاره نیز با استفاده از توزیع نرمال تعیین گردید. بر این اساس زمان گلدهی سیب در گلمکان روز 6 فروردین سال 84 پیش بینی شده است و با توجه به احتمال وقوع یخبندان دیررس بهاره با احتمال 67 درصد بعد از روز 4 فروردین احتمال بروز خسارت بر روی گل های درختان سیب در این منطقه بالا است و لازم است باغداران منطقه نسبت به محافظت از گل درختان سیب با روشهای مناسب اقدام نمایند

برآورد تبخیروتعرق در مواردی از قبیل برنامه¬ریزی آبیاری، تعیین تبخیر مخازن آب، محاسبات بیلان آب، تخمین روانآب و مطالعات اقلیم شناسی ضروری است. تبخیر و تعرق را می توان بصورت کاملاً دقیق با استفاده از اندازه گیریهای میدانی تعیین نمود. با اینحال، این روشها تنها مقادیر تبخیر و تعرق را برای نواحی محدود از لحاظ وسعت مکانی بدست می آورند. این محدودیت باعث توسعه استفاده از داده های سنجش از دور جهت ارزیابی تبخیر و تعرق روی نواحی وسیع شده است. در این تحقیق با استفاده از تصاویر MODIS و الگوریتم سبال، مقدار تبخیر و تعرق برای ناحیه مزرعه نمونه ارتش واقع در استان گلستان در دو تاریخ 5 مه و 7 ژوئن سال 2003 میلادی مطابق با 15 اردیبهشت و 17 خرداد سال 1382 برآورد گردید. یکی از پارامترهای موثر در دقت سبال، آلبیدوی سطحی است که در این تحقیق با استفاده از دو روش، یکی استفاده از باندهای 1 و 2 (روش قدیمی) و دیگری استفاده از باندهای 1 تا 5 و 7 (روش نوین) تصویر MODIS محاسبه شد. مقایسه نتایج حاصله با مقادیر موجود در متون مختلف نشان می دهد اولا برآورد آلبیدوی سطحی با استفاده از روش نوین دارای دقت بیشتری بوده و ثانیا دقت خروجی های حاصل از سبال در حدی است که بتوان با انجام تحقیقات تفصیلی بعدی، به نتایج قابل قبول دست یافت.

تابع کالیبراسیون رابطه بین عدد رقومی تصویر و مقدار انرژی رسیده به سنسور ماهواره را نشان می دهد. روش های مختلفی برای کالیبراسیون تصاویر باند مریی ماهواره های Meteosat پیشنهاد شده که از جمله مهمترین آنها روش کالیبراسیون خودکار لفور و همکاران و روش Eumetsat می باشند. در این مطالعه از تصاویر ماهواره Meteosat-5 در دوره آماری 2001 تا 2005 برای مقایسه نتایج این دو روش براساس سنجه های آماری RMSE و MBE استفاده می شود.نتایج نشان دادند که اختلاف بین تابندگی های محاسبه شده به وسیله دو روش و در نتیجه سنجه های آماری RMSE و MBE با افزایش عدد رقومی تصویر افزایش پیدا می کنند. در دوره آماری استفاده شده، بیشینه MBE و RMSE به ترتیب 13.7 و 12.6 W.m-2. sr-1 بودند که نشان دهنده عملکرد نسبتا یکسان دو روش است. البته اگر چه روش کالیبراسیون خودکار تغییرات کوتاه مدت سنسور را نیز در نظر می گیرد و در کل برای کالیبراسیون تصاویر مناسب تر است ولی برای محاسبه ضرایب آن به تصاویر با پوشش کامل نیاز است و در اکثر مواقع به دلیل حجم زیاد، این تصاویر در دسترس نمی باشند اما روش Eumetsat هر چند فقط تغییرات بلند مدت سنسور را در نظر می گیرد ولی برای محاسبه ضرایب آن فقط به شماره روز نیاز است و به ویژه هنگامی که تصاویر با پوشش کامل در اختیار نباشند به سادگی قابل استفاده است.

"در این تحقیق به کمک سامانه های اطلاعات جغرافیایی مناطق مستعد کشت بادام دیم تعیین شده است. از آنجا که بادام دارای نیازهای آب و هوایی خاصی است، در ابتدا برای هر یک از این نیازهای اقلیمی یک لایه جداگانه به کمک سامانه های اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. این لایه ها شامل لایه بارش، لایه احتمال وقوع سرمازدگی، لایه شاخص رطوبت در دسترس، لایه درجات روز رشد و نهایتا لایه توزیع بارش در سال بود. تلفیق لایه های مذکور به کمک مدل تلفیق شاخص وزنی انجام شد. در این مدل ابتدا برای هر یک از عوامل اقلیمی شاخص وزنی خاصی تعیین شده و نهایتا به کمک مدل تلفیق فاکتور وزنی، نقشه تعیین مناطق مستعد کشت بادام دیم برای استان آذربایجان شرقی به دست آمد."

برآورد میزان تبخیر- تعرق از پارامترهای بسیار مهم در برنامه ریزی های توسعه آبیاری می باشد. با توجه به این که روشهای گوناگونی برای این منظور توصیه شده است، انتخاب روش مناسب یکی از معضلات تصمیم گیری در این مورد می باشد. در این تحقیق از داده های لایسیمتر وزنی الکترونیکی جهاد دانشگاهی کرمان استفاده شده است و روشهای مختلف تجربی مقایسه شده اند. دستگاه لایسیمتر قادر است در دوره های زمانی کوتاه (حداقل 5 دقیقه) مقدار تبخیر- تعرق و پارامترهای هواشناسی را اندازه گیری و ثبت نماید. علاوه بر آن با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده توسط لایسیمتر و داده های هواشناسی اندازه گیری شده در ایستگاه جهاد دانشگاهی (به عنوان ایستگاه مرجع) و ایستگاه هواشناسی فرودگاه کرمان (به عنوان یک ایستگاه غیرمرجع)، روشهای مختلف برآورد تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن مورد واسنجی قرار گرفت. مقایسه تبخیر- تعرق اندازه گیری شده از لایسیمتر وزنی و برآورد شده با روشهای مختلف، نشان داد که در ایستگاه مرجع روشهای پنمن- مونتیث، پنمن فائو اصلاح شده دارای بهترین برآورد و روش جنسن- هیز دارای کمترین دقت بود. در ایستگاه غیرمرجع به ترتیب روشهای پریستلی- تایلور، پنمن 1948 بلانی- کریدل اصلاح شده فائو برآوردهای دقیق تری برای تبخیر- تعرق ارائه کردند و روش پنمن- کیمبرلی 1972 دارای کمترین دقت بود.

رشد جمعیت و نیاز به محصولات کشاورزی و دامی و محدودیت منابع آب به عنوان بستر اصلی تولیدات غذایی، مساله کم آبی را به گونه ای بسیار جدی فراروی برنامه ریزان استان خراسان در وضعیت بسیار بحرانی قرار گرفته است. نزدیک به 40 درصد جمعیت استان خراسان در این دشت ساکن اند و این دشت تنها قطب صنعتی استان است. با وجود این که به دلیل نیاز فراوان به آب شرب و صنعت بخش کمتری از منابع آب موجود به مصرف کشاورزی این دشت می رسد و تنها 75 درصد منابع آب در آبیاری محصولات زراعی و باغی استان مورد استفاده دارد اما این مقدار نیز نسبت به پتانسیل آبی دشت بسیار زیاد است به طوری که مازاد برداشت سالانه آب از منابع غیر قابل تجدید دشت مشهد به بیش از 136 میلیون متر مکعب می رسد و این امر باعث شده است که میانگین افت سطح ایستایی در دشت مشهد سالانه 1.47 متر باشد. خشکسالی های اخیر که توام با افزایش دمای هوا بود باعث گردید که زارعان آب بیشتری به مصرف کشاورزی برسانند به طوری که در سال آبی 81-1380 در استان خراسان حدود 762 میلیون متر مکعب بیش از سال های قبل از منابع آب زیرزمینی برداشت شد و به همین دلیل متوسط افت سطح آب های زیرزمینی دشت مشهد از 1.47 متر به 3.04 متر و در بعضی نقاط به بیش از 7 متر رسید. افزایش دمای هوا چه به دلیل خشکسالی های دوره ای و چه به دلیل گرمایش جهانی در سال های آتی امری بسیار محتمل است. مدل های پیش بینی اقلیم نیز نشان می دهد که دمای هوا در آینده در منطقه شمال شرق ایران و استان خراسان 2 تا 2.75 درجه افزایش خواهد یافت. هر چند این رقم اغراق آمیز به نظر می رسد اما در هر صورت لازم است برنامه ریزی های زراعی صورت گیرد به نحوی که بر منابع آب تجدید شونده بیش از حد متعارف فشار وارد نیاید. بدین منظور ابتدا باید پتانسیل افزایش نیاز آبیاری در اثر بالارفتن دمای هوا برای محصولات مختلف و در الگو و ترکیب کشت موجود بررسی شود. در این مقاله افزایش نیاز آبی در سه سناریوی افزایش دماغ (2، 4 و 6 درجه سانتی گراد) بررسی و روش های سازگاری با آن به نحوی که مصرف آب کشاورزی در وضعیت کنونی ثابت بماند مطالعه شده اند. نتایج نشان می دهد که در صورت افزایش دمای هوا به میزان 2 درجه سانتی گراد نیاز خالص آبیاری با الگو و ترکیب کشت کنونی 6 درصد نسبت به وضعیت نرمال افزایش خواهد داشت. میزان افزایش نیاز آبیاری به ازای 4 و 6 درجه افزایش دما به ترتیب 11 و 17 درصد برآورد شده است.