کیوان نوحی

پیش بینی جریان رودخانه ها نقش بسزایی در برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع آب دارد . هدف اصلی این تحقیق بررسی امکان پیش آگاهی و پیش بینی دبی رودخانه های کارون شمالی (رودخانه ارمند و بازفت) با استفاده از روش های نوین شبیه سازی می باشد . در این مطالعه نوسانات جریان رودخانه های ارمند و بازفت در ارتباط با سیگنالهای بزرگ مقیاس اقلیمی بررسی شده است. بدین منظور از داده های ماهانه شاخص نوسان جنوبی (SOI )، نوسان اطلس شمالی (NAO) و پدیده ENSO در مناطق NINO4،NINO3 ، NINO3.4 و NINO1+2 استفاده گردید. تمامی داده های مربوط به سیگنال های اقلیمی از مرکز داده های آنالیز شده NCEP دریافت شد. داده های مربوط به دبی روزانه ایستگاه های هیدرومتری ارمند و مرغک نیز از مرکز داده های وزارت نیرو تهیه گردید. در این مطالعه به منظور طراحی بهینه معماری شبکه عصبی مصنوعی جهت پیش بینی دبی رودخانه ها براساس سیگنال های اقلیمی از الگوریتم ژنتیک بهره گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد که سیگنال های ENSO در ناحیه NINO1+2 و NINO3 به عنوان موثرترین سیگنال بر تغییرات جریان رودخانه های ارمند و بازفت هستند و برای پیش آگاهی از وضعیت دبی رودخانه های کارون شمالی می توان از سیگنال های فوق استفاده کرد.

بخش عظیمی از بارش ها در حوضه های جنوب غربی ایران به شکل برف است و آب حاصل از ذوب برف، نقش مهمی در ایجاد رواناب سطحی، تغذیه آب های زیر زمینی و ایجاد سیل را ایفا می کند. پوشش برف معرف میزان آب ذخیره شده در حوضه های کوهستانی است. بنابراین، پایش مکانی و زمانی سطح پوشش برف و آب معادل آن اهمیت بسیار بالایی در مدل های هیدرولوژی دارد. از طرفی، نوسانات سطح پوشش برف با سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی در ارتباط است. در این مطالعه تغییرات سطح پوشش برف حوضه های جنوب غربی ایران در ارتباط با سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی حاضر از داده های ماهانه شاخص نوسان جنوبی (SOI)، نوسان اطلس شمالی (NAO) و پدیده ENSO در مناطق NINO3.4، NINO3، NINO4 و NINO1+2 استفاده شد. همه داده های مربوط به سیگنال های فوق، از مرکز داده های آنالیز شده NCEP طی سال های 1986 تا 2007 دریافت گردید. به منظور برآورد سطح پوشش برف در منطقه مورد مطالعه، از داده های ماهواره NOAA سنجنده AVHRR برای روز های منتخب دوره سرد سال 1986 تا 2007 استفاده شد. برای تفکیک برف و ابر از روش آستانه گذاری در انعکاس باندهای 1 و 3 و محاسبه تابندگی و دمای درخشندگی باندهای حرارتی استفاده شد.در نهایت، با به کارگیری از روش شبکه عصبی مصنوعی، پیش آگاهی پوشش برف حوضه های جنوب غربی ایران برای بازه های زمانی همزمان، سه ماه و شش ماه محاسبه شد. نتایج تحقیق نشان داد که سیگنال های NAO ، SOI و تغییرات ناهنجاری SST در ناحیه NINO4 و NINO1+2 به عنوان مؤثرترین سیگنال بر تغییرات پوشش برفی حوضه های مورد مطالعه هستند و برای پیش آگاهی از وضعیت سطوح تحت پوشش برف سیگنال های فوق کاربرد دارند.

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.