درخت حوزه‌های تخصصی

آمار هواشناسی نشان می­دهد که به هنگام وقوع بارش­های تندری پدیده­های اقلیمی فرعی خطرناکی مثل تگرگ، رگبارهای سنگین و سیل­آسا، بادهای شدید و صاعقه پدیدة غالب اقلیمی تبریز هستند. مخاطرات اقلیمی یاد شده به عنوان بخشی از ماهیّت اقلیم تبریز و کل منطقه شمال غرب ایران هر ساله خسارات فراوان اقتصادی-اجتماعی و زیست­محیطی را متوجه مردم بویژه کشاورزان و دامداران می­کنند. بـرای مطالعه سینوپتیک بارش­های رعد و بـرقی روزهای 4 و 5 اردیبهشت 1389 تبریز از داده­های جو بالای موجود در مرکز ملی پیش­بینی­های محیطی استفاده شده و با روش­های محاسباتی و ترسیمی وضعیت جو به هنگام وقوع بارش­های رعد و برقی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل­های سینوپتیک نشان داد که عوامل مؤثر بر وقوع بارش­های رعد و برقی تبریز در روزهای 4 و 5 اردیبهشت 1389 وقوع بلوکینگ و پیچانه در ترازهای 500، 600 و 700 هکتوپاسکال، ناپایداری و همرفت شدید هوا در تمام سطوح جوی از 1000 تا 500 هکتوپاسکال و تاوایی مثبت یا سیکلونی در ترازهای جوی 500، 600، 700 و 850 هکتو پاسکال هستند. نقشه­های وزش رطوبتی نشان دادند که منبع تأمین رطوبت بارش­های رعد و برقی روزهای 4 و 5 اردیبهشت 1389 تبریز و منطقه شمال غرب ایران در در ترازهای 1000، 925 و 850 دریای خزر و در ترازهای 700، 600 و 500 هکتوپاسکال دریاهای مدیترانه و دریای سیاه هستند.

رژیم بارش به توزیع فصلی- ماهانه بارندگی اشاره دارد. با شناخت این ویژگی، می توان به بخش های مهمی از ساز و کار(های) حاکم بر توزیع زمانی بارش پی برد. رژیم بارش می تواند بر عملکرد سایر اجزاء اقلیم تاثیر گذاشته و برآیند آن پیامدهای مثبت یا منفی خواهد بود. در مطالعه حاضر با استفاده از آمار بارندگی ماهانه 73 ایستگاه طی دوره آماری 2005-1966رژیم بارندگی شمال غرب کشور مورد توجه قرار گرفت. در این راستا از سه نمایه بارش (ضریب تغییرات، نمایه یکنواختی و نمایه فصلی) بهره گرفته شد. هر سه نمایه بیان گر ویژگی های کما بیش یکسان از رژیم بارش پهنه مورد مطالعه بود. نتایج نشان داد که کم ترین ضریب تغییرات و بیش ترین یکنواختی بارش در شمال شرق پهنه مورد بررسی رخ می دهد. این بخش دارای رژیم بارش یکنواخت با یک فصل مرطوب می باشد که نشان می دهد سامانه های متنوع باران زایی در این بخش ها از بیشینه فعالیت برخوردارند. در نقطه مقابل آن، بخش جنوب غربی پهنه، دارای رژیم بارش کاملاً متمرکز است که بازتابی از تاثیر فزاینده سامانه های متمرکز در یک فصل است. حدود 80 درصد از پهنه اخیر دارای رژیم بارش فصلی با یک فصل خشک کوتاه است.

خشکسالی یک رخداد طبیعی تکرارشونده و موقتی است و منجر به وارد آمدن خسارت های زیادی به زندگی انسان و اکوسیستم های طبیعی می شود. در این تحقیق، از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص خشکسالی جریانات رودخانه ای (SDI) جهت ارزیابی خشکسالی ها استفاده شده است. برای این منظور از آمار ماهانه 72 ایستگاه باران سنجی و 42 ایستگاه هیدرومتری در استان تهران استفاده شد و شاخص های خشکسالی SPI و SDI نیز در نرم افزار MATLAB محاسبه گردید. در مرحله بعد نقشه پهنه بندی مربوط به آنها نیز در دوره های مختلف با استفاده از نرم افزار ArcGIS تهیه شد و در نهایت ارتباط بین دو شاخص خشکسالی نیز از طریق ضریب همبستگی پیرسون بدست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در منطقه مورد مطالعه، ارتباط معنی داری در سطح 99 درصد وجود دارد و روند خشکسالی تقریباً در مناطق مختلف استان با گذشت زمان افزایش یافته است، به طوری که روند تغییرات هر دو شاخص خشکسالی، از سمت شمال به جنوب دارای افزایش چشمگیری بوده است. بر اساس داده های بارش و دبی، وقوع خشکسالی هواشناسی به صورت کوتاه مدت یا با تأخیر یک ماهه بیش ترین تأثیر را در وقوع خشکسالی هیدرولوژیک دارد. همچنین بررسی نظم مکانی نیز نشان داد که، بیشترین همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در ایستگاه رودک وجود دارد که دلیل همبستگی بالای آن را می توان کوچک بودن حوضه بالا دست آن به موقعیت ایستگاه های باران سنجی و هیدرومتری آن مرتبط دانست.

تغییرپذیری زمانی و مکانیشدت پرفشار سیبری ( SHI)،در دوره تشدیدگرمایش جهانی موضوع پژوهش پیش رو می باشد. در این راستا، از داده های ماهانه SLP (NCEP/NCAR Reanalysis 1)جهت استخراج شاخص SHI به عنوان بیشترین مقدار فشار در قلمرو مکانی آناستفاده شده است.با تحلیلِداده های آنومالی دمای سطح زمین (مرکز ملی داده های اقلیمی )، دو دوره متمایز قبل از سال 1973 و بعد از این سال تشخیص داده شد. در نهایت معنادار بودن تغییرات زمانی و مکانی SHI طی دو دوره مورد مطالعه، با آزمون های مقایسه ای مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفتند.با استخراج SHI و موقعیت مکانی مراکزِ آن در ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه،مشخص شد که در دوره بعد از سال 1973(تشدیدگرمایش جهانی)، SHI تضعیف شده و دامنه تغییرات سالانه آن نسبت به دوره قبل، کاهش محسوسی داشته است که بیشتر تحت تاثیر کاهش مقادیر حداکثرSHI بوده است.همچنین مشخص شد که در این دوره، مراکز SHI به سمت 50°N و 90°E جابجا شده اند افزون بر آن، هم فشار5/1020 و هم فشار1034هکتوپاسکال به سمت غرب انتقال یافته اند، کاهش مساحت قابل ملاحظه ای در هم فشار 1034 هکتوپاسکال طی دوره تشدید گرمایش جهانی مشاهده شده است که با توجه به کاهش مقادیر حداکثر SHI قابل توجیه است.

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

شهر نشینی بیش از سایر فعالیت های انسانی سیستمهای رودخانهای را تغییر میدهند. رودهای شهری به دنبال شهر نشینی مورفولوژی کانال رود را تعدیل مینمایند. در این مقاله، اثرات شهرنشینی در بابل رود با استفاده از ارزیابی سریع ژئومورفیک (RGA) در محدوده شهری بابل مورد بررسی قرار گرفته است. این روش به وسیله مدیریت رواناب رگباری نیویورک طرح شده است. این تکنیک کیفی شاخص های مختلفی دارد که نشان دهنده چهار گروه از فرایندهای ژئومورفیک است. در این تحقیق، بابل رود به هشت بازه تقسیم بندی شد. در کارهای میدانی چهار عامل رسوبگذاری، فروسایی، پهن شدگی کانال و پلانفرم کانال بررسی شدند. سپس با استفاده از تصاویر ماهواره ای گوگل ارث تغییرات عرض کانال رود اندازهگیری شد. بر اساس یافتههای ارزیابی سریع ژئومورفیک همهی بازهها امتیاز کمتر از 25/0 به دست آوردند که نشان دهنده وضعیت پایدار رود است. رسوبگذاری و پهن شدگی کانال امتیاز بیشتری را از سایر عوامل کسب کردند. بررسی عرض رودخانه طی دوره 8 ساله نشان می دهد که پهنای کانال رود بین 7- تا 5 متر تغییر نموده است. ضریب همبستگی بین کاربری اراضی و تغییرات عرض رود، رابطه معناداری را نشان می دهد. بدین صورت که عرض رود درکاربری های مسکونی و کشاورزی به ترتیب تغییرات کاهشی و افزایشی داشته است.

پدیده ی گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی است که مشکلات محیطی عدیده ای را در مناطق مختلف جهان به وجود می آورد. در ایران، منطقه ی زابل به شدت تحت تأثیر این پدیده قرار دارد. مطالعه ی حاضر، با هدف شناخت ویژگی های زمانی و بررسی امکان پیش بینی پدیده ی گرد و غبار در ایستگاه زابل، به عنوان گردوغباری ترین ایستگاه کشور صورت گرفته است. در این راستا ابتدا به تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری داده های مربوط به فراوانی ماهانه، فصلی و سالانه ی روزهای توأم با گرد و غبار ایستگاه زابل با آمار 41 ساله پرداخته شد. از روش تجزیه ی روند سری های زمانی برای تبیین نوسانات زمانی عنصر مورد مطالعه استفاده شده و طبقه بندی ماهانه ی روزهای توأم با گرد و غبار با استفاده از روش آماری چند متغیّره ی تحلیل خوشه ای انجام گرفت. پیش بینی گرد و غبار با استفاده از روش سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی یا انفیس (ANFIS) با اختصاص70 درصد داده ها به آموزش و30 درصد آن ها به تعیین اعتبار مدل انجام شد. نتایج نشان داد در طول دوره ی آماری مورد مطالعه ی ماه جولای و آگوست گرد و غباری ترین ماه های سال می باشند. بر اساس تحلیل خوشه ای انجام شده، ماه های جولای و آگوست با بیشترین روزهای گرد و غباری در یک خوشه ی مجزا قرار گرفته اند. روند سری ماهانه، فصلی و سالانه ی گرد و غبار در این ایستگاه، افزایشی می باشد. نتایج پیش بینی گرد و غبار با مدل انفیس، نشان از قابلیت بالای آن در پیش بینی گرد و غبار در این ایستگاه می باشد. ساختار سیستم استنتاج فازی (FIS) تعیین شده با چهار تابع عضویت به شکل قوسی با روش آموزش هیبرید، با اطمینان حدود 93 درصد گرد و غبار ایستگاه زابل را پیش بینی می کند

پشته های ماسه ای واحدهای مورفولوژی رودخانه ای هستند که همراه با تغییر در مقادیر دبی باعث تغییر در الگوی رودخانه می شوند. هدف از این مقاله بررسی تغییرات الگوی کانال و پشته های ماسه ای کناری و داخلی رودخانه گاماسیاب از سال 1334 تا 1389 در استان کرمانشاه است. این مطالعه با روش تاریخی و با استفاده از عکس های هوایی سالهای 1334، 1348، 1382 و تصاویر ماهواره ای IRS سال 1389 با قدرت تفکیک 5/1 متر انجام شده است. با مختصات دار کردن عکس های هوایی در نرم افزار ARC MAP بر اساس نقشه های 25000/1مسیر رودخانه و پشته های ماسه ای رودخانه رقومی شده است و رودخانه به 12 بازه تقسیم، مساحت پشته های میانی و کناری در هر بازه اندازه گیری، و تغییرات الگوی رودخانه با شاخص خمیدگی و گیسویی شناسایی شده است. نتایج نشان داد که مساحت پشته های ماسه ای میانی رودخانه از 39/84 هکتار در سال 1334 به 5/204 هکتار در سال 1389رسیده است افزایش مساحت پشته های میانی باعث ایجاد الگوهای متفاوتی در مسیر رودخانه شده است به طوری که رودخانه از الگوی ماندری به الگوی رودخانه های پیچان با بستر گراولی، الگوی آنابرنچینگ و الگوی گیسویی تغییر الگو داده است. اما بازه ها در پایین دست جریان تغییر پلان فرمی نداشته و از سال 1334 تا 1389 دارای الگوی ماندری بوده اند. کاهش در مقدار دبی، برداشت شن و ماسه و شیب کم رودخانه باعث شده که این بازه ها تغییر الگویی نداشته باشند. مساحت پشته های کناری از 5/849 هکتار در سال 1334 به 500 هکتار در سال 1389 کاهش پیداکرده است. تغییر الگوی رودخانه و پیشروی کشاورزان به حریم رودخانه از دلایل کاهش مساحت پشته های ماسه ای کناری می باشد.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].

رودخانه ها به دلیل حساسیت نسبت به تغییرات تکتونیکی با تغییرات محسوسی در ویژگی های هندسی خود به فعالیت های زمین ساختی در یک منطقه واکنش نشان می دهند. شاخص های ژئومورفولوژیک استخراج شده از نیمرخ طولی رودخانه ها، ویژگی های نیمرخ طولی و پاسخ های آن ها به فعالیت های تکتونیکی و تغییرات سطح اساس را بیان می کنند. هدف این مقاله بررسی چگونگی تأثیر عوامل تکتونیکی در تغییرات نیمرخ طولی رودخانه علامرودشت در جنوب استان فارس و شناسایی شکل و محل این تغییرات است، بدین منظور با تقسیم محدوده به سه زیرحوضه اصلی فداغ، بیرم و علامرودشت، با استفاده از داده های استخراج شده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی و مدل رقومی ارتفاع (DEM)، شاخص های تقارن حوضه (AF)، شاخص هیپسومتری (HI)، شاخص نرمال شده نیمرخ طولی رودخانه، شاخص گرادیان طولی رودخانه (SL) و شاخص تقعر (SCI) در نرم افزارهایArcGIS ، Excel و MATLAB به صورت کمّی مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته و سپس نتایج این شاخص ها با یکدیگر و با داده های زمین شناسی و بازدیدهای میدانی مقایسه شدند. نتایج به دست آمده از شاخص های نیمرخ طولی، گرادیان طولی و شاخص تقعر رودخانه نشان دهنده تغییرات نیمرخ طولی رودخانه علامرودشت بر اثر عوامل تکتونیکی است. به دلیل فعالیت بیشتر گسل ها در زیرحوضه علامرودشت در شمال غرب محدوده، تغییرات نیمرخ رودخانه نسبت به سایر زیرحوضه ها بیشتر است. همچنین عدم وجود تغییرات سنگ شناسی در بخش اعظم طول بستر رودخانه، مقادیر و ناهنجاری های مشاهده شده در شاخص های ژئومورفیک نشان دهنده نقش مهم تر عوامل تکتونیکی در تغییرات نیمرخ طولی رودخانه علامرودشت است.

ارزیابی و آگاهی ازنحوه تأثیر سازه های احداثی روی پاسخ حوضه درمقابل بارش،به عنوان یکی ازمسائل مهم و اساسی درمدیریت حوضه های آبخیزومطالعات کنترل سیل می باشد. هدف از این تحقیق بررسی میزان تأثیر سدهای اصلاحی احداث شده در بالادست سد تجن بر دبی اوج سیلاب درحوضه آبخیز محمد آباد است. بدین منظور 67 سازه اصلاحی احداث شده در10 زیرحوضه ازحوضه آبخیز محمد آباد در فاصله تقریبی 75 کیلومتری ازشهرستان ساری مورد بررسی قرار گرفت. با ترسیم پروفیل طولی آبراهه های دارای سدهای اصلاحی در قبل و بعد از ساخت این سازه ها، زمان تمرکز آبراهه ها در قبل و بعد از ساخت سدها برآورد گردید. همچنین دبی اوج سیلاب در دو حالت قبل و بعد ازاحداث سازه ها به روش SCS برای هر یک از زیرحوضه ها برآورد شد. نتایج نشان از برآورد بیشترین تغییر در دبی اوج سیلاب در زیرحوضه D با 3/10% کاهش نسبت به قبل از احداث سازه ها دارد. استفاده از آزمون مقایسه میانگین ها به روش T-test نشان داد اختلاف معنی داری بین شیب آبراهه (Pvalue = 0.001) و دبی اوج سیلاب (Pvalue = 0.017) بعد از ساخت سدهای اصلاحی وجود دارد، در حالی که بعد از ساخت سازه ها، تفاوت معنی داری در مقدار زمان تمرکز (Pvalue = 0.107) مشاهده نگردید. همچنین نتایج نشان داد تغییر در دبی اوج سیلاب ارتباط معنی داری در سطح 99% با تغییر درشیب آبراهه و تعداد سازه ها داشته و این در حالیست که رابطه معنی داری در سطح 95% بین تغییر در دبی اوج سیلاب و تغییر در طول آبراهه وجود ندارد.

وقوع بارش های سنگین در اغلب موارد منجر به سیلاب های مخرب می شوند، لذا کشف الگوی حاکم بر هر سامانه اقلیمی، امکان تحلیل و پیش بینی مطلوب آن را فراهم می سازد. بنابراین هدف از این پژوهش شناخت الگوها و شرایط همدیدی رخداد سیلاب در بارش های سنگین در شهرستان گرمی می باشد. آمار مورد استفاده در این پژوهش از سال 1383 تا 1393 بوده که در آن نقشه های سینوپتکی از جمله (نقشه های ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، رودبادها، دما، رواناب، امگا و آب قابل بارش در سطح زمین) مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل این نقشه ها نشان داد که وقوع عامل بارش در این منطقه ترکیبی از عامل های محلی و فرا محلی می باشد. شهرستان گرمی به دلیل واقع شدن در مسیر و نزدیکی دریای خزر (90 - 80) کیلومتری، ورود توده هوای خزری، آنتی سیکلون و سیکلون غربی، می توان گفت هر ساله شاهد بارش های سنگین بوده است. در این شهرستان اکثر بارش های سنگین در طی دوره آماری موجود در ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد که به ترتیب 3/36، 2/46 و 4/37 میلی متر مشاهده شده است که باعث وقوع اکثر مخاطرات طبیعی جوی از جمله سیل در فصل بهار شده است. از میان این آمارها خرداد 1391 با مقدار 8/120 میلی متر بیش ترین مقدار را در طی این دوره آماری به خود اختصاص داده است. عامل مؤثر در ایجاد بارش های سنگین در زمان و مکان مورد مطالعه وجود مرکز کم فشار حرارتی بر فراز منطقه مورد مطالعه، و هم چنین شکل گیری دو موج همراه با هسته بلوکینک شده در فراز دریای مدیترانه و وجود دو منطقه کم فشار می باشد.