درخت حوزه‌های تخصصی

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.

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.

بارندگی به عنوان اصلی ترین ورودی در مدل سازی های هیدرولوژیک محسوب می شود. شبکه ی کارآمد ایستگاه های باران سنجی، شبکه ای است که از تراکم مناسبی برخوردار بوده و در نقاط فاقد ایستگاه، برآورد مطلوبی از بارش داشته باشد. به منظور بهینه سازی موقعیت ایستگاه های باران سنجی روش های متفاوتی ارایه شده که در این میان روش های زمین آمار به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی وضعیت ایستگاه های باران سنجی استان کردستان و بهینه سازی موقعیت این ایستگاه ها با استفاده از روش های زمین آمار صورت گرفته است. در این تحقیق و در راستای ارزیابی دقت روش های مختلف درون یابی مشخص شد که روش Ordinary Kriging با مدل تابع Circular نسبت به سایر مدل ها از اعتبار بیشتری برخوردار بوده و مناسب ترین روش درون یابی پراکنش بارش در استان کردستان می باشد. در ادامه به منظور بهینه یابی و برآورد خطای ایستگاه های موجود از داده های بارش 145 ایستگاه هواشناسی استفاده گردیده است و با ت وجه ب ه وسعت زیاد منطقه ی مورد مطالعه و تغییرات زیاد داده های بارش، ناحیه بندی منطقه یا خوشه بندی ایستگاه ها صورت گرفت و کل منطقه به 8 خوشه تقسیم شده است. نتایج حاصله از بهینه یابی بر مبنای ضریب تغییرات کریجینگ نشان می دهد که با اضافه شدن 17 ایستگاه پیشنهادی جدید به شبکه ی باران سنجی موجود در این استان، مق ادیر ض ریب تغیی رات مک انی ب ارش س الانه از بخش های مرکزی تا جنوبی بین 0.21 تا 6.67 درصد و در نواحی غربی نزدیک به 12 درصد کاهش می یابد. نتایج پژوهش حاضر به منظور کاربرد روش های زمین آمار در بهینه یابی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و نقشه های تولید شده نیز برای سازمان های اجرایی (وزارت نیرو، سازمان هواشناسی و ...) از ارزش کاربردی بالایی برخوردار هستند.

دمای سطح زمین یکی از معیارهای مهم در برنامه ریزی ناحیه ای و منطقه ای می باشد. دمای سطح زمین در بسیاری از برنامه های کاربردی محیط زیست، کشاورزی، هواشناسی و سایر پروژه ها می تواند مورد استفاده واقع شود.با توجه به محدودیت ایستگاه های هواشناسی، سنجش از دور می تواند به عنوان پایه و اساس بسیاری از داده های هواشناسی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مهمترین جنبه های کاربردی سنجش از دور در مطالعات اقلیم شناسی برآورد دمای سطح زمین می باشد. در این راستا، الگوریتم پنجره مجزا به عنوان یک روش مؤثر در استخراج دمای سطح زمین محسوب می شود؛ که براساس منابع علمی بیشترین دقت را ارائه می دهد. در این پژوهش از تصاویر چند طیفی و حرارتی ماهواره لندست8 برای برآورد دمای زمین در حوضه آبریز مهاباد استفاده شده است. برای نیل به هدف، بعد از انجام تصحیحات رادیومتریک نسبت به مدل سازی و تجزیه و تحلیل تصاویر اقدام شد. بطوری که شاخص پوشش گیاهی، کسری پوشش گیاهی، دمای روشنایی ماهواره، قابلیت انتشار سطح زمین، ستون بخار آب که از معیارهای مؤثر در برآورد دمای سطح زمین با روش الگوریتم پنجره مجزا می باشند، با انجام محاسبه روابط ریاضی مقادیر لازم برای محاسبه دمای سطح زمین بدست آمدند.در نهایت دمای سطح زمین با دقت معادل 4/1 درجه سانتیگراد برآورد شد. مناطق با پوشش گیاهی زیاد و پوشیده از آب (سد) دمای کم و مناطق با پوشش گیاهی کم و خاک لخت دمای بالایی را نشان می دهند که همه در تغییرات دمایی منطقه مورد مطالعه مؤثر می باشند. نتایج تحقیق بیانگر این مهم است که روش الگوریتم پنجره مجزا نتایج قابل اعتماد و مطمئنی را در برآورد دمای سطح زمین ارائه می دهد که می تواند در مطالعات زیست محیطی و علوم زمین مورد استفاده قرار گیرد.

در مهندسی سواحل اطلاعاتمیدانی به هنگام و کافی از وضعیت کشندی برای مواردی نظیر توسعه سواحل، کالیبره کردن مدل های هیدرودینامیکی عددی، هیدروگرافی، انتقال رسوب و سایر موارد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی و صحت سنجی مدل هیدرودینامیکی عددی کشندی در آب های خلیج فارس با استفاده از اندازه گیری های میدانی در ایستگاه های کشندسنجی و دستیابی به الگوی ترازهای کشندی می باشد. در همین راستا از داده های عمق سنجی و خط ساحلی و اطلاعاتیک ساله ده ایستگاه کشندسنجی درخلیج فارس ومیدان باد GFS[1] استفاده شد. از مدل Flow Model)FM) نرم افزار MIKE21 با ساختار مش نامنظم و با در نظرگرفتن نیروهای نجومی جریان های کشندی شبیه سازی شد و با نتایج اندازه گیری های ایستگاه ها صحت سنجی به عمل آمد. در گام بعدی مؤلفه های کشندی استخراج شد. شبیه سازی جریان کشندی خلیج فارس با مدلMIKEتطابق بسیار خوبی با داده های میدانی ایستگاه های کشند سنجی نشان داد. در مرحله پایانی مقادیر ارائه شده توسط مدل جهانیFES با استفاده از نرم افزار Matlab استخراج شد. نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدل جهانی کشند اقیانوسی با نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدل سازی (نتایج حاصل از ایستگاه های کشند سنجی) مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. براساس نتایج در محدوده مورد بررسی، مؤلفه های کشندی بدست آمده از مدل جهانی کشند اقیانوسی در نواحی ساحلی وکم عمق تطابق و دقت کمی با مؤلفه های کشندی ایستگاه های کشند سنجی را نشان داد این در حالی است که در مناطق عمیق اختلاف کمتری بین مؤلفه های متناظر مشاهده گردید. Global Forecast System

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که در مقایسه با سایر پدیده ها، هم از نظر شدت و فراوانی وقوع و هم از نظر وسعت فضایی و میزان خساراتی که به بار می آورد، از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این پژوهش دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک، با استفاده از شاخص SPI و SDI در حوضه های صوفی چای و مردق چای، در جنوب شرق دریاچه ارومیه، بررسی شد و تاخیر زمانی بین وقوع دو خشکسالی مشخص شد. بدین منظور از داده های 10 ایستگاه باران سنجی و 7 ایستگاه هیدرومتری استفاده گردید. گستره و پهنه خشکسالی ها در محیط ArcGIS بر اساس کمترین خطای میانگین مربعات، به روش کریجینگ و IDW ترسیم و روند خشکسالی ها با آزمون های من کندال کلاسیک و اصلاح شده بررسی شد. نتایج نشان داد که وقوع دو دوره خشکسالی هواشناسی طولانی مدت و شدید، منجر به وقوع همزمان خشکسالی هیدرولوژیک در این حوضه ها شده است. بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در سطح 99 درصد ارتباط معنی دار وجود دارد که این ارتباط به صورت همزمان و سپس با یک ماه تاخیر قوی تر است. بر اساس نقشه های پهنه بندی خشکسالی، شمال غرب منطقه مورد مطالعه پتانسیل بیشتری از نظر فراوانی و شدت وقوع خشکسالی هواشناسی دارد که در مدیریت منابع آب حائز اهمیت است.

دما به عنوان شاخصی از شدت گرما یکی از عناصر اساسی شناخت هوا می باشد و نظر به دریافت نامنظم انرژی خورشیدی توسط زمین دستخوش تغییرات گستردة را شامل می شود. امواج سرما و یخبندان ها یکی از مهم ترین پدیده های مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییرات روزانه دما در طول زمان ناشی می شود. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل تغییرات مکانی هسته های امواج سرمایشی شمال غرب ایران طی دوره های مختلف می باشد. برای این منظور دمای کمینه 42 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی که دارای بیشترین طول دوره آماری بوده اند از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. در این مطالعه روزی به عنوان موج سرمایی تلقی گردیده است که دارای نمره استاندارد برابر و کوچکتر از 2/1- باشد. مطابق با این تعریف با استفاد از برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب روزهای همراه با موج سرمایی استخراج و به کمک تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی موران مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که باوجود اینکه هسته های امواج سرمایشی از توزیع پراکندگی برخوردار بوده است اما عمده تمرکز این هسته ها در نواحی شرقی منطقه مورد مطالعه تشکیل الگوی خوشه ای بالا داده است. از طرفی نتایج حاصل از تحلیل دوره ها نشان داد که به سمت دوره های اخیر علاوه کاهش محسوس گستره هسته های امواج سرمایشی، از شدت هسته های امواج سرمایشی برای تداوم های مختلف به ویژه تداوم پنج و شش روزه کاسته شده است.

مقابله با مخاطرات محیطی همواره از دغدغه های اساسی مسئولان و برنامه ریزان هر کشور است. یکی از مخاطراتی که متاسفأنه به دلیل عملکرد تدریجی کمتر مورد توجه قرار می گیرد فرونشست است که درسال های اخیر به علت افزایش بهره برداری از آب خوان های کشور به صورت مشکلی شایع درآمده است. در این تحقیق تلاش شده است که امکان وقوع پدیده فرونشست و خطرات احتمالی آن به عنوان یک تهدید جهت پروژه های انسانی در محدوده دشت کرمانشاه مورد بررسی قرار گیرد. نخست با استفاده از آمار 22 ساله 65 چاه مطالعاتی و سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه افت آب برای منطقه تهیه شد. سپس ناحیه ای که افت شدید آب داشت انتخاب و گمانه زمین شناسی چاه های مطالعاتی این محدوده جهت شناسایی بافت رسوب مورد مطالعه قرار گرفت و نقشه حساسیت رسوبات به ایجاد پدیده فرونشست تهیه شد. درمرحله آخر با استفاده ازمدل فازی درمحیط نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی هر یک از لایه های حساسیت رسوبات و افت سطح آب تعیین عضویت و با استفاده از هم پوشانی گامای فازی نقشه حسایت منطقه به پدیده فرونشست در سه کلاس حساسیت زیاد، حساسیت متوسط و حساسیت کم تهیه شد. براساس نقشه یادشده، در شرق شهر کرمانشاه در جنوب و شرق روستای ده پهن که افت آب های زیرزمینی زیاد و همچنین رسوبات دانه ریز است، خطر پدیده فرونشست بیشتر از سایر نقاط منطقه است.

همسایگی استان خراسان رضوی با دو کشور افغانستان و ترکمنستان، علاوه بر ایجاد تبعات فرهنگی و اقتصادی در شهرهای مرزی، آنها را با چالش های امنیتی به ویژه در بحث تقویت پدافند غیرعامل شهری مواجه ساخته است. از اساسی ترین عوامل مربوط به چالش های امنیتی در اینگونه از شهرهای مرزی، فقدان شناسایی کامل فاکتورهای جغرافیایی به ویژه مشخصات توپوگرافی و ژئومورفولوژیکی در تدوین اصول و راهبردهای پدافند غیرعامل شهری می باشد. شناسایی توان ها و تنگناهای محیطی می تواند نقش مؤثرتری را نسبت به اصول طراحی و پدافند غیرعامل در این شهرها ایفا کند. بررسی توپوگرافیکی مناطق و شهرهای مرزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که اگر مورد بی توجهی قرار گیرد هم توان های بالقوه در کاربری های امنیتی برای ایجاد مراکز حساس نظامی کشور مورد غفلت قرار می گیرد و هم آسیب پذیری جوامع انسانی و بافت کالبدی این شهرها را در طول زمان افزایش خواهد داد.شهر زاوین در شمال استان خراسان رضوی یکی از شهرهای نزدیک به مرز این استان تلقی می شود که دارای ویژگی های توپوگرافیکی خاصی است.هدف اصلی این تحقیق بررسی توان های توپوگرافیک و ژئومورفولوژیک منطقه با رویکرد پدافند غیرعامل و تحلیل چالش های امنیتی و مشکلات توپوگرافیکی محدوده مورد مطالعه با استفاده از GIS و ارائه راهبردهای مبتنی بر اصول پدافند غیرعامل برای استفاده از توان های محیط طبیعی می باشد. از نتایج این تحقیق می توان به این مورد اشاره کرد که شکل گیری فرم شهری در ابعاد پراکنده و غیرمتمرکز کنونی شهر زاوین، به نحوی است که هسته های سه گانه شهر از منظر پدافندی با مقاوم سازی و توانمندسازی بافت و نیز تبدیل مسیرهای خطی دسترسی به گراف شبکه ای در وضع موجود، قابل قبول خواهد بود.

گسل قم- زفره از گسل های بنیادین با روند شمال غرب- جنوب شرق است که دشت کاشان را از ارتفاعات جنوبی آن جدا می کند و درنهایت به منطقه زفره می رسد. ازآنجاکه پهنه گسلی قم- زفره یکی از پهنه های مهم و فعال ایران مرکزی در نظر گرفته شده است، بررسی میزان فعالیت تکتونیکی اخیر آن ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در این پژوهش به تحلیل و بررسی6 شاخص مورفوتکتونیکی مهم نظیر گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(Af)، شکل حوضه زهکشی(Bs)، نسبت عرض کف به ارتفاع دره(Vf)، پیشانی کوهستان(J) و انتگرال هیپسومتریک(Hi) پرداخته شده است. برای ایجاد حوضه ها بر روی گستره مطالعاتی و به منظور انجام تصحیحات بر روی داده های مدل رقومی ارتفاعی از نرم افزار Arc Hydro (در محیط نرم افزاری Arc GIS 10.1) استفاده شده است، پس ازآن 6 شاخص مورفوتکتونیکی بر روی هر یک از حوضه ها مورداندازه گیری و رده بندی قرارگرفته است. در نهایت به منظور تعیین تکتونیک فعال نسبی در منطقه موردمطالعه، شاخص تکتونیک فعال(Iat) محاسبه شده است. بر اساس این شاخص پهنه گسلی قم- زفره به 4 رده فعالیت تکتونیکی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین رده بندی گردید. طبق شاخص Iat، 14.39 درصد از گستره موردمطالعه معادل 904.13 کیلومترمربع که 11 حوضه را در برمی گیرد فعالیت تکتونیکی بسیار بالا نشان می دهند، 52.11 درصد از منطقه موردمطالعه(3274.94 کیلومترمربع، 54 حوضه) فعالیت تکتونیکی بالا، 27.29 درصد(1715.36 کیلومترمربع، 32 حوضه) فعالیت تکتونیکی متوسط و 6.21 درصد(390.46 کیلومتر، 6 حوضه) هم فعالیت تکتونیکی پایین را نشان می دهند. در ادامه، به منظور بررسی صحت و تائید شاخص های مورفومتری مطالعات صحرایی گسترده در منطقه موردمطالعه صورت گرفت. شواهد به دست آمده شامل گسلش و شکستگی در واحدهای تراورتن جوان در پهنه گسلی قم زفره بوده که نشانگر فعالیت جوان این پهنه می باشند. در منطقه موردمطالعه بیشترین مقدار فعالیت تکتونیکی در بخش های جنوب شرقی، شمال غربی و مرزهای شرقی گستره مطالعاتی واقع در پهنه گسلی قم- زفره است.

سیل یکی از مهم ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می شود. در دهه های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. مطالعه ویژگی های حوضه ها که میزان سیل خیزی با آن در ارتباط است می تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. استان کردستان با اقلیم نیمه خشک و تغییر پذیری زیاد بارش از پتانسیل بالایی برای این مخاطره برخوردار است. در این مقاله پتانسیل سیل خیزی حوضه های استان کردستان شامل حوضه های قرارگرفته در داخل استان و مشترک با استان های مجاور با استفاده از شاخص های مورفومتری و هیدروگرافی محاسبه گردید. با این هدف و بر اساس عوامل توپوگرافی و هیدرولوژی سطحی 18 حوضه شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. در ادامه پژوهش آبراهه ها بر اساس روش استرالر طبقه بندی و سپس 12 پارامتر شاخص در ارتباط با سیل خیزی شامل طول حوضه، تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، طول جریان سطحی، ضریب فرم حوضه، شکل حوضه، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی، نسبت بافت و مساحت برای تمام حوضه ها محاسبه گردید. از نرم افزارهای GIS و Excel به منظور تسهیل محاسبات و استخراج داده ها و SPSS برای طبقه بندی و نیز استاندارد کردن داده ها استفاده شد. نتایج نشان داد که حوضه های آبخیز موردمطالعه بر اساس پارامترهای موردمطالعه در دو خوشه قرار می گیرند. به ترتیب خوشه 1 دارای 11 حوضه شامل حوضه های بیجار، گل تپه، تپه اسماعیل، بوکان، رزاب، سقز، انگوران، قروه، سنندج، تکاب و شاهین دژ و خوشه 2 دارای 7 حوضه شامل حوضه های پاوه، سردشت، بانه، روانسر، کامیاران، مریوان و قزلچه می باشد. همچنین نتایج مقایسه ای بیانگر قرارگیری حوضه های خوشه 1 در شرق و حوضه های خوشه 2 در غرب محدوده موردمطالعه است. مجموع برآوردها و تحلیل های آماری نشان دهنده پتانسیل سیل خیزی بیشتر حوضه های شرقی با وجود بارندگی بیشتر حوضه های غربی است که دلیل بارز آن ناشی از شرایط توپوگرافی، پوشش گیاهی و لیتولوژیکی خاص حوضه های شرقی است.

در این پژوهش با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی، فراوانی تابع همگرایی شار رطوبتدر زمان رخداد بارش های سنگین شمال غرب ایران بررسی شد. 106 روز از سنگین ترین بارش های شمال غرب ایران از پایگاه داده بارش روزانه کشور، بر اساس آستانه بالای 99 درصد، جهت مطالعه انتخاب شد. فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت در محدوده صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در 6 سطح 500، 600، 700، 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00، 18:00 زولو محاسبه شد. نتایج نشان داد که از میان این سطوح، سطح 850 هکتوپاسکال به دلیل داشتن بالاترین فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت بر روی ایران و به ویژه شمال غرب ایران دارای اهمیت بوده است.

خورشید منبع بنیادی انرژی در سامانه اقلیمی زمین است و تغییرات آن نوساناتی را در جوّ زمین ایجاد می کند. شرایط آب و هوایی مناطق مختلف در ارتباط با فعالیت های خورشیدی است و این فعالیت ها یکی از دلایل رخدادهایی مانند خشکسالی ها و سیلاب هاست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر فعالیت لکه های خورشیدی بر دمای حداقل ماهانه استان اصفهان و به شیوه پیکسلی صورت پذیرفته است. در این راستا از آمار دمای حداقل 21 ایستگاه همدید و آب و هواشناسی در داخل و خارج استان طی مقطع زمانی 2010-1961 و همچنین آمار تعداد لکه های خورشیدی طی همان دوره بهره گرفته شد. پس از اطمینان از همگن بودن داده های مورد مطالعه با آزمون Runs Test ، داده های ایستگاهی با میان یابی به داده های پیکسلی با ابعاد 5×5 کیلومتر مربع تبدیل شد. سپس ارتباط سنجی عناصر مورد مطالعه با روش تحلیل موجک پیوسته مورلت و تحلیل موجک متقاطع انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر آن است که دمای حداقل استان اصفهان از چرخه های زمانی 4-1 و 11-8 ساله برخوردار بوده است که همزمان با فعالیت لکه های خورشیدی است. به خصوص در ماه دسامبر که چرخه های زمانی 11-8 ساله رخ داده و از نمود بیشتری برخوردار است. همچنین بجز ماه فوریه که ارتباط و همبستگی عناصر مورد مطالعه از نوع منفی است، در سایر ماه ها همبستگی مشاهده شده از نوع هم فاز و مثبت معنا دار بوده است.

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه- فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

بیابان زایی، کاهش اکولوژیکی و بیولوژیکی زمین است که ممکن است به صورت طبیعی و یا غیر طبیعی اتفاق بیفتد. فرایند بیابان زایی عمدتاً، مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار داده و با شتابی فزاینده، کارایی سرزمینها را کاهش می دهد، بنابراین شناخت این پدیده دارای اهمیت اساسی است. در این پژوهش به منظور بررسی بیابان زایی منطقه از تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 بعنوان مبنای مطالعات استفاده گردید. علاوه بر این از نقشه های توپوگرافی 1:250000 و 1:50000 و نقشه های زمین شناسی نیز بعنوان مکمل استفاده شد. پس از تکمیل پایگاه داده اطلاعاتی ابتدا به منظور بررسی بیابان زایی منطقه، شاخص های شوری خاک و شاخص پوشش گیاهی NDVI بر روی تصاویر ماهواره ای اعمال گردید. بر اساس روش شبکه عصبی مصنوعی MLP تغییرات کاربریها طی دوره 1986-2015 بررسی گردید 5 کاربری در منطقه مورد مطالعه بر اساس روش طبقه بندی نظارت شدهFuzzy ARTMAP شناسایی شد. بر اساس بررسی های صورت گرفته بر روی تصاویر ماهواره ای شهر اصفهان حدود 260 کیلومتر مربع رشد داشته است. در طی همین دوره 29 ساله بخش های شرقی و جنوب شرقی شهر اصفهان بیشترین میزان کاهش پوشش گیاهی را نشان می دهد که حدود 60 درصد نسبت به سال نخست مطالعه با کاهش مواجه شده است. بخش شمالی شهر اصفهان نیز از بخشهایی است که این میزان کاهش قابل توجه است. با کاهش پوشش گیاهی در این مناطق هجوم اراضی شور و بیابانی در سال 2015 به چشم می خورد که جایگزین مناطق با پوشش گیاهی شده است. این میزان افزایش در مناطق بیابانی و شور حدود 580 کیلومتر مربع است که بیانگر کاهش توان اکولوژیک و بیولوژیک منطقه است.

مناطق خشک از نظر شکل اراضی، خاک، جامعه گیاهی و جانوری و منابع آب و اقلیم بسیار متنوع هستند. یکی از مؤلفه های معرف اقلیم، تعیین شاخص های خشکی در هر منطقه است. اطلاع از دامنه و شدت خشکی، در مدیریت و برنامه ریزی مناسب منابع طبیعی و پایداری زیست بوم (اکوسیستم) هر منطقه، به ویژه مناطق خشک مفید است. استفاده از روش های گشتاور های خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی نقش مؤثری دارد. هدف اصلی این پژوهش، استفاده از روش های گشتاورهای خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی با استفاده از شاخص خشکی یونپ در نیمه شرقی ایران است. به این منظور، داده های اقلیمی 20 ایستگاه هواشناسی همدیدی در نیمه شرقی کشور جمع آوری و برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از مدل فائو- پنمن- مانتیث استفاده شد. سپس شاخص خشکی یونپ [1]برای هر20 ایستگاه محاسبه شد. در مرحله بعد، با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، منطقه مورد مطالعه به پنج منطقه همگن تقسیم و با بهره گیری از تحلیل عاملی مهم ترین مؤلفه های مؤثر بر شاخص خشکی یونپ در هر منطقه همگن تعیین شد. براساس نتایج، تخمین منطقه ای گشتاور خطی، بهترین تابع توزیع منطقه ای برای هر منطقه همگن تعیین شد. نتایج این پژوهش کارآیی مناسب ترکیب روش های گشتاور خطی و تحلیل خوشه ای را برای تعیین مناطق همگن نشان می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده، بهتر است در ابتدا مناطق همگن با روش تحلیل خوشه ای تعیین و سپس به کمک روش گشتاورهای خطی بررسی و تأیید شود. [1] UNEP

خشکسالی پدیده ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می شود.اکوسیستم های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم های سنتی مرسوم دشواراست.فن آوری سنجش ازدورعلی رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی،توانائی خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص های ماهواره ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص های ماهواره ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به تیپ های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص های ماهواره ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می دهد.

این پژوهش برای بررسی نوسانات آب زیرزمینی 16 ایستگاه پیزومتری در مقیاس سالانه و فصلی در دشت تویسرکان، در طی دوره ی آماری 1391-1372 انجام گردیده است. بدین منظور جهت تعیین روند نقطه ای از روش های من کندال اصلاح شده و تخمینگر سن و برای تعیین روند منطقه ای از روش مرکب بوت استرپ و متوسط منطقه ای من کندال اصلاح شده استفاده گردید. از آنجایی که روش من کندال به همبستگی جزئی داده ها حساس می باشد برای تعیین وجود همبستگی جزئی بین داده ها از روش همبستگی متوالی تأخیر - 1 استفاده شد، سپس روش من کندال اصلاح شده برای بررسی روند در داده های دارای همبستگی جزئی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که به صورت ایستگاهی و در مقیاس سالانه صعودی ترین روند مربوط به پیزومتر سرابی با استفاده از هر دو روش من کندال اصلاح شده و سن می باشد و نزولی ترین روند مربوط به ایستگاه پیزومتری چاشخوران با روش MMK و پیزومتر قلعه نو با روش سن می باشد. روند سطح تراز آب زیرزمینی با روش من کندال اصلاح شده در مقیاس فصلی دارای 25/6 درصد روند مثبت معنی دار و 31/70 درصد روند منفی معنی دار و 44/23 درصد بدون روند می باشد و با روش تخمین گر سن در مقیاس فصلی 94/10 درصد دارای روند مثبت معنی دار و 06/89 درصد دارای روند نزولی معنی دار می باشد. تحلیل روند منطقه ای نشان دهنده ی روند رو به افت سطح تراز آب زیرزمینی دشت است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش روند تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه ی مورد مطالعه منفی می باشد. اگر بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در منطقه ی مورد مطالعه به شکل کنونی ادامه یابد، بحران های اجتماعی و اقتصادی می تواند در منطقه شکل بگیرد. با توجه به نتایج این پژوهش باید نسبت به کنترل برداشت از منابع آب های زیرزمینی اقدام و سطح آب زیرزمینی با افزایش راندمان آبیاری و تغذیه ی مصنوعی افزایش خواهد یافت.

توفان های تندری نوعی از توفان است که عموماً با ابرهای همرفتی و معمولاً با سیلاب های لحظه ای و گاهی تگرگ و باد شدید همراه هستند. ابرهای مربوط به توفان های همرفتی در بیشتر مناطق مشاهده می شوند، اما درصد کوچکی از این توفان های همرفتی تولید شرایط هوای سخت و سیل های ناگهانی را می کنند و خسارات زیادی به بار می آورند. یکی از این توفان های تندری مرگ بار، توفان تندری ۲۸ تیرماه ۱۳۹۴ است که دارای خسارات مالی و جانی فراوانی بود. در این پژوهش به بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی این توفان تندری پرداخته شده است. هدف از انجام این پژوهش پیش بینی احتمال وقوع توفان تندری، تعیین شدت توفان احتمالی، تعیین مکان توفان همرفتی و ارتباط آن با سامانه های سینوپتیکی بوده است. در این راستا از داده های NCEP/NCAR، تصاویر ماهواره ای NOVA/AVHRR، داده های جو بالا و نرم افزارهای GRADS، ENVI، RAOB و ArcGIS برای رسیدن به اهداف فوق استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که شرایط سینوپتیکی مساعد برای وقوع توفان تندری ازجمله کم فشار تراز دریا، ناوه تراز میانی، همگرایی رطوبت و وجود رطوبت در لایه های پایینی جو وجود دارد. همچنین هسته اصلی توفان که بین کرج و قزوین قرار دارد با مرکز بیشینه امگای منفی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال منطبق است. نتایج شاخص های ناپایداری برای ساعت ۰۰UTC نشان داد که شاخص های KO، KI، JI و VT شدت ناپایداری را قوی و توفان همرفتی شدید را پیش بینی کرده اند. ۶ شاخص نیز ناپایداری(توفان همرفتی) متوسط و فقط دو شاخص توفان همرفتی ضعیف را پیش بینی کرده اند. نرم افزار RAOB حداکثر سرعت قائم در این ساعت را ۳۰ متر بر ثانیه برآورد کرده است که نشان دهنده صعود شدید و درنتیجه وقوع توفان تندری شدید است.

تحقیق حاضر به اولویت بندی مکانی سیل خیزی زیرحوضه های آبخیز بهشت آباد با استفاده از نرم افزار HEC-HMS پرداخته است. در این تحقیق از روش شمارة منحنی برای برآورد تلفات بارش، از روش SCSبرای شبیه سازی تبدیل بارش-رواناب در سطح زیرحوضه ها و از روش ماسکینگام به منظور روندیابی هیدروگراف سیل خروجی حوضه استفاده شد. سپس، با روش حذف متوالی، میزان مشارکت زیرحوضه ها در دبی اوج خروجی حوضه تعیین شد و اولویت بندی زیرحوضه ها از نظر دبی اوج سیل و کاهش دبی به ازای واحد سطح صورت گرفت. روندیابی سیل در آبراهه ها نشان داد که میزان مشارکت زیرحوضه ها در سیل خروجی متناسب با دبی اوج زیرحوضه ها نیست. لذا، به منظور حذف اثر مساحت در اولویت بندی زیرحوضه ها، میزان تأثیر هر واحد سطح زیرحوضه در سیل خروجی نیز محاسبه شد. نتایج اولویت بندی از نظر دبی اوج، بر اساس سهم مشارکت هر زیرحوضه در محل خروجی حوضه نشان دهندة این است که زیرحوضه های درکش ورکش و بهشت آباد به ترتیب با 16/29 و 5/2 درصد، بیشترین و کمترین سهم را در دبی اوج سیلاب خروجی از حوضه بر عهده داشته است. نتایج اولویت بندی براساس کاهش دبی به ازای واحد سطح نشان دهندة این است که زیرحوضة بهشت آباد با داشتن کمترین مساحت نسبت به بقیة زیرحوضه ها بیشترین و زیرحوضة تنگ دهنو کمترین تأثیر را داشته است.