درخت حوزه‌های تخصصی

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

رشد اجتناب ناپذیر شهری طی دو دهه آینده در کشورهای کمتر توسعه یافته به یک چالش بسیار مهم برای برنامه ریزان و مدیران شهری تبدیل خواهد شد. گسترش مناطق شهری، اثرات متفاوتی بر آب و هوا در مقیاس محلی و جهانی، در زندگی ساکنان این مناطق گذاشته است. بدین جهت در این پژوهش میزان تأثیرگذاری تغییرات ناشی از دگرگونی پوشش زمین و کاربری اراضی در یک بازه زمانی بلند مدت بر وضعیت آب و هوا در شهرهای شیراز و فسا بررسی و برای اطمینان از نرمال بودن سری های سالانه از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف استفاده شد. همچنین روند سری زمانی فراسنج های کمینه و بیشینه دما و رطوبت نسبی با استفاده از روش های ناپارامتری من-کندال و تحلیل رگرسیون طی یک دوره 45 ساله (1966-2010) بررسی شدیافته های پژوهش نشان داد کمیت های کمینه دما و رطوبت نسبی فسا و کمینه و بیشینه رطوبت نسبی شیراز روند کاهشی و سایر کمیت ها روند افزایشی داشته اند. در ادامه اثرات تغییرات کاربری و نوع پوشش زمین در بازه زمانی 23 ساله (1987-2010) با استفاده تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست بر الگو دمایی در این دو شهر پرداخته شد. بر این اساس کاهش 113 و 5/7 کیلومتر مربعی کاربری بایر و افزایش 110 و 3/5 کیلومتر مربعی کاربری مسکونی به ترتیب برای شهرهای شیراز و فسا محاسبه گردید.

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیئت بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجه که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970)بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه3/18 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)؛ بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.

استفاده انسان از رودخانه و نوع دخالت آن، می تواند موجب تغییراتی در کانال رود و حاشیه آن گردد. در این تحقیق کیفیت مورفولوژیکی رودخانه لاویج در البرز شمالی مورد ارزیابی و تحلیل قرار می گیرد. جهت انجام این کار از روش شاخص کیفیت مورفولوژیکی رود(MQI) استفاده شده است. در این روش رودخانه به بازه های همگن تقسیم بندی می شود و سه مؤلفه اصلی کیفیت عملکرد مورفولوژیکی، سازه های مصنوعی و تعدیل کانال مورد بررسی قرار می گیرد. این سه مؤلفه شامل مجموعه ای از 28 شاخص هستند که در آن ها پیوستگی طولی و عرضی، الگوی کانال، مقطع عرضی، ساختار بستر و پوشش گیاهی حاشیه رودخانه مورد ارزیابی قرار می گیرد. در رودخانه لاویج شش بازه مشخص گردید و سپس شاخص های فوق برای هر یک از بازه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. بازه های 1، 3، 4 و 5 به علت دخالت کم عوامل انسانی امتیاز بیش از 85/0 کسب نموده و در گروه بسیارخوب طبقه بندی شده اند. بازه 2 به علت دخالت های انسانی محدود امتیاز 76/0 کسب نموده و در طبقه خوب قرار گرفت. بازه 6 به علت دخالت های زیاد انسان مانند معدن شن و ماسه، تغییر شیب، عرض و الگوی کانال و ایجاد سازه های مهندسی مانند آبشارهای کوتاه، کف بند بتونی و ایجاد خاک ریزهای مصنوعی بیشترین تغییرات را تحمل نموده و امتیاز 22/0 را کسب نموده که در طبقه بد قرارگرفته است. اگرچه این روش در ایتالیا مورد استفاده قرارگرفته است. با وجود این در رودخانه مورد مطالعه به طور مناسبی کیفیت مورفولوژیکی رود را ارزیابی نموده است.

در سال های اخیر وقوع توفان های گرد و غبار در استان های نیمه غربی کشورمان سبب بروز مشکلات گوناگون برای مردم این مناطق از جمله استان فارس شده است. هدف این پژوهش شناسایی الگوهای گردشی ایجاد کننده گرد و غبار در استان فارس می باشد. برای این منظور ابتدا کد شماره 6 ساعتGMT 12 داده های وضعیت هوای حاضر 8 ایستگاه همدید استان در دوره آماری 2003-1992 استخراج شده است. این کد نشان دهنده وجود گرد و غبار با منشاء خارج از ایستگاه می باشد. سپس با انتخاب روش گردشی به محیطی رابطه بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای توام با گرد غبار ایستگاه های منتخب بررسی شده است. برای داده های الگوی گردشی تراز Hpa500 از زیج الگوهای گردشی مسعودیان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد رابطه معنی داری بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای گرد و غباری در استان فارس وجود دارد. بطوریکه الگوهای گردشی شماره 5، 6، 6-3 و 8 بیشترین رابطه را با روزهای گرد و غباری استان فارس داشتند. در مجموع الگوی گردشی شماره 5 الگوی گردشی غالب و الگوی شماره 6 الگوی نایب غالب در استان فارس در دوره مورد مطالعه بودند. این دو الگو در فصل گرم سال فعالند. کمترین رابطه نیز مربوط به الگوی گردشی 5-3 می باشد. از نظر ایستگاهی نیز ایستگاه لار فراگیرین ترین ایستگاه در زمان حاکمیت الگوهای گردشی بوده است.

یکی از مهم ترین فرایندهای فرسایشی در مناطق بیابانی از جمله محدوده مطالعاتی (شرق شهرستان جاسک)، فرسایش بادی است که منجر به ایجاد اشکال فرسایشی مختلفی از جمله تپه های ماسه ای می شود. اهمیت مطالعه تپه های ماسه ای در این منطقه بخاطرخساراتی است که این تپه ها در صورت متحرک بودن به منابع طبیعی، تأسیسات انسانی و غیره وارد می آورند.  لذا بررسی تپه های ماسه ای در مدیریت این نواحی اهمیت دارد. یکی از اولین ویژگی هایی که در اغلب مطالعات مربوط به مناطق بیابانی از جمله بررسی فرسایش بادی، روند یابی حرکت تپه های ماسه ای و غیره مورد بررسی قرار می گیرد، ویژگی مربوط به بافت ذرات ماسه می باشد. بنابراین در تحقیق حاضر به مطالعه ویژگی بافتی و محیط ته نشست رسوبات ماسه ای پرداخته شده است. محدوده مطالعاتی جزء سواحل بیابانی بوده، در شرق شهرستان جاسک و در استان هرمزگان واقع است. این تحقیق بر اساس جمع آوری نمونه از محل و مطالعه بافت رسوبی با استفاده از نتایج گرانومتری و بررسی میکروسکوپی و ماکروسکوپی رسوبات پس از آماده سازی آن است. برای محاسبه پارامترهای بافتی مانند میانگین، جور شدگی و کج شدگی از روش لحظه ای استفاده و نمودارها با استفاده از نرم افزار اکسل تهیه شد. با استفاده از نقشه های توپوگرافی و تصاویر ماهواره ای نقشه های مورد نظر در نرم افزارهای GIS  تهیه گردید. از نقشه زمین شناسی نیز برای مطالعه سنگ شناسی استفاده شد. نتایج حاصل بیانگر نزدیک بودن قطر میانگین دانه ها و نشان از عدم نوسان انرژی در محیط رسوبگذاری است. کج شدگی منفی، جورشدگی خوب، وجود فسیل های دریایی و وجود دانه های شفاف در نمونه های 1، 2، 5، منشا ساحلی را برای این نمونه ها مشخص می کند. کج شدگی مثبت، جور شدگی خوب، منحنی هیستوگرام بایمدال و انحنا رو به بالا منحنی تجمعی در نمونه های، 6، 7، 9، و 10، نشان از وجود مواد طغیانی رودخانه و رسوب های کناری دارد، بنابراین می توان برای این نمونه ها منشاء رودخانه ای را متصور شد.

برای شناخت الگوهای ضخامت صد بارش سنگین و فراگیر ناحیه ی بارشی زاگرس جنوبی، از پایگاه داده بارش اسفزاری و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال بهره بردیم. داده های بارش از 1/1/1340 تا 10/11/1383 شامل 15992 روز و 362 یاخته به ابعاد 14×14 کیلومتر است. در این پژوهش رویکرد محیطی به گردشی به کار رفته است. تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدسی به روش ادغام وارد بر روی داده های ضخامت نشان دادکه چهار الگوی اصلی ضخامت در فراهم نمودن شرایط مناسب بارش های سنگین و فراگیر ناحیه ی زاگرس جنوبی مؤثرند که در همه ی آنها فرود منتهی الیه شرق دریای مدیترانه با کمی تغییر موقعیت دیده شده است و بر روی جنوب غرب ایران منطقه ی کژفشاری شدیدی را ایجاد نموده که در رخداد این گونه بارش ها نقش مهمی را بازی کرده است.