درخت حوزه‌های تخصصی

دو ویژگی مهم یعنی نوسانات شدید و متناوب اقلیمی و دیگری ظهور انسان، کواترنر را از مابقی دوران­های زمین­شناسی متمایز می­کند. نوسانات اقلیمی در عرض­های بالا با افزایش و کاهش گستره یخچالی نمایان می­شده است. ولی در خصوص وضعیت اقلیمی عرض­های پایین از جمله ایران، نظریات متفاوت و گاه متضادی به چشم می­خورد. لذا در این تحقیق، با بهره­گیری از شواهد ژئومورفیک موجود از گذشته و بررسی­های آماری، اقلیم آخرین دوره یخچالی حوضه دریاچه نمک واقع در شمال­غربی ایران مرکزی، بازسازی شد. بدین منظور ابتدا وضعیت بارش و دمای کنونی این حوضه بررسی و تغییرات مکانی آن در قالب نقشه­هایی ترسیم گردید. با توجه به موقعیت برف مرز در نقاط مختلف حوضه، نسبت به بازسازی دما و بارش حوضه در دوره یخچالی ورم، اقدام و تغییرات آن با زمان حال مقایسه شد. نقشه­های مورفوکلیماتیک حوضه در هر دو دوره به روش پلتیر، با توجه به میزان بارش و دمای سالانه تهیه گردید. نتایج حاکی از افزایش 6/5 درجه­ای دما و کاهش 5/1 برابری بارش کنونی حوضه نسبت به دوره یخچالی ورم می­باشد. بررسی شواهد و بقایای ژئومورفیک ناشی از تحولات اقلیمی، نتایج مذکور را تائید می کند.

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.

از عوامل تأثیرگذار بر تغییرات بودجه تابشی جو، هواویزها هستند که به طور مستقیم و غیر مستقیم سامانه اقلیم و چرخه هیدرولوژی را تحت تأثیر قرار می دهند. در این مطالعه به شبیه سازی اثرات تابشی و مستقیم گردوغبار بر سامانه اقلیم در منطقه خاورمیانه و با تأکید بر غرب ایران پرداخته شده است. بدین منظور از مدل WRF-CHEM و طرحواره هواویز GOCART استفاده شده است. مدل تحت دو شرایط فعال و غیر فعال بودن اثرات تابشی هواویز و برای رخداد ۱۲ تا ۱۵ آوریل ۲۰۱۱ اجرا شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این طرحواره در شبیه سازی طوفان های گردوغبار در منطقه خاورمیانه دارای عملکرد قابل قبولی است. اثرات تابشی گردوغبار در منطقه خاورمیانه نشان می دهد که وجود این ذرات باعث کاهش تابش موج کوتاه به میزان (Wm-۲) ۵۰- و افزایش تابش موج بلند به میزان (Wm-۲) ۵ و همچنین کاهش تابش خالص (Wm-۲) ۴۶- در سطح زمین در متوسط منطقه می شود. چنین شرایطی منجر به کاهش دما در بخش زیرین جو، و کاهش شار گرمای محسوس، شار گرمای نهان در سطح زمین در مناطق تحت تأثیر گردوغبار می شود. از دیگر اثرات وجود این ذرات، افزایش فشار سطحی و همچنین کاهش تابش زمینتاب در بخش فوقانی جو است که افزایش دما را در بخش میانی جو نشان می دهد.

فرونشست زمین به عنوان پدیده ای مورفولوژیک است و ظهور طیف وسیعی از عوارض مورفولوژیک پیامد از آن همانند ایجاد درز و ترک در سازه ها؛ تغییر در شکل و هندسه سطحی زمین ازجمله عمومی ترین رخنمون های قابل رؤیت ناشی از فرونشست است. پدیدهای مورفولوژیک ناشی از رخداد فرونشست به سبب فراگیری فضایی و همچنین حدوث کند و بطئی آن در عین خسارت بار بودن؛ وجوه خارجی چندان مشخصی نداشته و به سهولت قابلیت شناسایی و درک ندارد. از همین رو در این تحقیق به منظور یافتن الگوی فرونشینی زمین در دشت دامغان، ابتدا نرخ و دامنه فرونشست، طی دوره های زمانی ۶ ماهه و ۱ ساله با بهره گیری از داده های راداری دو سنجنده ASAR و PalSAR به کمک تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری استخراج شد که نتایج حاکی از حدوث فرونشستی سالانه ۱۴ سانتیمتر بوده است. به منظور استخراج اثرات پدیده های ژئومورفولوژیک ناشی از فرونشست، هسته های در حال فرونشست با نرخ و دامنه فضایی آن از طریق تداخل نگارهای تولیدی استخراج شد. همچنین برای درک بهینه ظهور پدیده های ژئومورفولوژیک؛ عوارض سطحی به سه دسته سطح، خط و نقطه تقسیم و بسته به الگوی فضایی تأثیرگذاری فرونشینی، از هسته تا لبه ها؛ نقاط کنترل زمینی در هریک از این دسته ها بر روی تصاویر انتخاب و اقدام به پی جویی آن ها در سطح محدوده گردید. نتایج حاصل از این پیمایش، مؤید شناسایی و ثبت عوارضی چون گسیختگی های طولی (عمدتاً در لبه ها و مرز هسته های فرونشست)؛ فرونشینی شعاعی و ایجاد فروچاله بخصوص در مسیر قنوات؛ و دگرگون شدن چاه های بهره برداری می باشد. توأماً قرار گیری تأسیساتی چون راه ها، خط آهن و قنوات و همچنین مساکن در طول این گسیختگی ها رؤیت؛ و تغییرات ثبت شد؛ و عقیم شدن اراضی زراعی و کاهش ظرفیت آبخوان دشت به عنوان اثرات محیطی فرونشست معرفی گردید.

در این تحقیق، مدل تبرید تدریجی عصبی (NDE)با بهره گیری از ترکیب های ورودی مختلف برای تخمین بار معلق رسوبی روزانه به کار گرفته شد. به این منظور در اولین بخش از تحقیق، مدل NDEبا استفاده از داده های دبی روزانه و بار معلق رسوبی روزهای پیشین تعلیم داده شده و برای تخمین بار معلق رسوبی رودخانه گیوی چای مورد استفاده قرار گرفت. در دومین بخش از تحقیق، مدل NDE با استفاده از پارامترهای ضریب تبیین (R2) و خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE )با مدل های سیستم استنتاجی فازی عصبی (ANFIS)و تابع پایه شعاعی (RBF) مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل NDE با برخورداری از مقادیر ضریب تبیین (R2) معادل9586/0 و RMSE معادل 160 میلی گرم در لیتر در مقایسه با سایر مدل ها از قابلیت بهتری در تخمین بار معلق رسوبی برخوردار است. در تخمین حداکثر بار معلق رسوبی نیز مدل NDE، با برخورداری از مقادیر خطای نسبی (RE) معادل 47- درصد به نتایج بهتری دست یافته است.

صادرات کشمش ایران سهم مهمی از درآمد های ارزی کشور در کشاورزی را در اختیار داشته و باغات ملایر از با ارزش ترین اراضی تولید انگور بیدانه سفید در صنعت کشمش کشور هستند که در سال های اخیر در اثر تغییر اقلیم دچار تنش هایی در مدیریت منابع آب شده اند. شناخت وضعیت هیدرولوژی و پایش خشکسالی ها از ابزارهای مهم این مدیریت در بحران آب خاورمیانه محسوب می شود. امروزه شاخص های ماهواره ای ﺑﺮای ﭘﺎیﺶ ﺧﺸکﺴﺎﻟی های کشاورزی به ویژه بر روی دامنه ها ی فاقد آمار هواشناسی و در محدوده های وﺳیﻊ ﺑﺴیﺎر کﺎرآﻣﺪ هستند. از ﻣی ﺎن شاخص های ماهواره ای، شاخص هایی کﻪ ﺑﻪ اﺳﺘﺨﺮاج اﻃﻼﻋﺎت از وﺿﻌیﺖ ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی می پردازند، اﻫﻤی ﺖ ﺑیﺸ ﺘﺮی دارﻧ ﺪ زی ﺮا ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی ارﺗﺒﺎط ﻧﺰدیکی ﺑﺎ ﺷﺮایﻂ رﻃﻮﺑﺘی و دمای ﺧﺎک دارد و بررسی وﺿﻌیﺖ آن، روشی سودمند و اکولوژیک در ﭘﺎیﺶ هیدرولوژی ناهنجاری های دما و رطوبت می باشد. در این تحقیق ﺑﺎ استخراج دو ﻋﺎﻣﻞ دﻣﺎ و ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی از ﺗﺼﺎویﺮ ﻣﺎﻫﻮاره لندست در ماه اردیبهشتﺳ ﺎل های 2007، 2009 و 2013 (خشکترین سال های کشور)، وضعیت خشکسالی باغات انگور ملایر مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های خشکسالی پوشش گیاهی، شاخص شرایط پوشش گیاهی، شاخص تأمین آب پوشش گیاهی و ﺷﺎﺧﺺ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻧﺮﻣﺎل ﺷﺪه ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی از ﺗﺼﺎویﺮ ماهواره ای اﺳﺘﺨﺮاج و ﭘﺎیﺶ ﺧﺸکﺴﺎﻟی کﺸﺎورزی اﻧﺠﺎم و مقایسه شد. نتایج نشان داد شد که از بین این چهار شاخص مورد بررسی، شاخص های ﺷﺎﺧﺺ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻧﺮﻣﺎل ﺷﺪه ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی و شاخص تأمین آب پوشش گیاهی دارای دقت بیشتری در آشکارسازی شرایط خشکسالی در منطقه هستند.

در این تحقیق ویژگی های فضایی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران، طیّ سال های 2001 تا 2005 با استفاده از تصاویر ادغامی دمای درخشندگی حاصل از باند مادون قرمز ماهواره های زمین آهنگ Meteosat،GOES و GMS، مورد بررسی قرار گرفت. سامانه های همرفتی بر اساس آستانه های دما و مساحت به ترتیب برابر 228 درجه کلوین و 1000 کیلومترمربع در تصاویر دمای درخشندگی شناسایی و مسیریابی شدند. در مجموع 268 سامانه همرفتی در زمان رخداد بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر و همچنین ثبت پدیده رگبار حداقل در 3 ایستگاه) شناسایی شد. نتایج نشان داد که ماه های دسامبر و آوریل به ترتیب با 69 و 67 مورد پررخدادترین و ماه فوریه تنها با 5 مورد کم رخدادترین ماه های سال از نظر بارش همرفتی بوده اند. تعداد رخداد سامانه هایی با طول عمر و وسعت زیاد، قابل توجه بوده است، که نشان دهنده ی نقش مهم عوامل دینامیک در شکل گیری سامانه های همرفتی این منطقه است. فراوان ترین جهت حرکت از جنوب غرب به سمت شمال شرق (53 درصد) و از غرب به سمت شرق (38 درصد) بود، بنابراین جهت حرکت سامانه های همرفتی با جهت حرکت کلی جریانات جوی در این منطقه مطابقت داشته و توسط جریانات در سطوح میانی جو تعیین شده است. همان طور که انتظار می رفت محل شکل گیری سامانه های همرفتی تحت تأثیر توپوگرافی منطقه است، به این صورت که بیشینه محل شکل گیری این سامانه ها در دامنه ی رو به باد زاگرس بوده و در دامنه ی بادپناه کوه های زاگرس به ندرت سامانه ای تشکیل شده است. بطور کلی فراوانی رخداد از جنوب غرب منطقه به سمت شمال شرق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. بنابراین میزان رخداد از شرایط توپوگرفی تأثیر پذیرفته و فراوانی رخداد در ارتفاعات بیشتر بود. اما پراکندگی رخداد و میزان تأثیرپذیری آن از توپوگرافی، در ماه های مختلف سال تفاوت هایی داشته؛ بطوری که در ماه های گرم سال بیشترین و در ماه های سرد سال کمترین هماهنگی با توپوگرافی دیده شده است.

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.

پیش بینی دما یکی از مهمترین پیش بینی های هواشناسی است. امروزه بخشهای کشاورزی و صنعت وابستگی زیادی به شرایط دمایی(آب و هوا)دارند. دما نیز در کنار بارش یکی از فراسنج های بسیار مهم آب و هوایی است و از عوامل اصلی در پهنه بندی و طبقه بندی آب و هوایی به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه های منتخب استان اصفهان میباشد که پس از تعیین موقعیت و بررسی دوره آماری موجود سه ایستگاه همدید ازن سنجی اصفهان، شرق اصفهان و کاشان انتخاب شدند. برای بررسی و پیش بینی دمای ماهانه از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. شبکه های عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی وآب و هوایی دارند. شبکه عصبی مصنوعی یکی از قدرتمندترین مدلهایی است که قادر به دریافت و نمایش پیچیده روابط ورودی و خروجی داده ها می باشد. یکی از پرکاربردترین مدلهای شبکه عصبی مدل پرسپترون چند لایه(MLP) میباشد. برای تعیین بهترین ورودی های شبکه پس از سعی و خطای بسیار در نهایت ساختاری با استفاده از میانگین دمای 7 ماه قبل برای پیش بینی دمای ماه بعدی انتخاب گردید. بدین ترتیب دمای ماهانه برای 24 ماه آینده پیش بینی شد که در این حالت بهترین همبستگی را بین داده ها نشان داد .بدین منظور از نرم افزار مت لب 2013 استفاده شده و برنامه نویسی در این محیط صورت گرفت. در تمام ساختار های شبکه از یک لایه پنهان متشکل از 30 نرون استفاده شد. تمامی ایستگاه ها با یک لایه پنهان به جواب رسیدند و نیازی به افزایش تعداد لایه های پنهان تشخیص داده نشد. برای آموزش شبکه از الگوریتم مارکوارت –لونبرگ استفاده شد و تمامی شبکه ها با تابع محرک تانژانت هیپربولیک به جواب مطلوب رسیدند.در نتیجه میتوان گفت استفاده از این مدل در پیش بینی دمای ماهانه موفقیت آمیز بود.

آب زیرزمینی که بخشی از چرخة آب را تشکیل می دهد، منبع قابل اطمینانی برای تأمین آب مورد نیاز انسان محسوب می شود؛ اما این پدیده بر خلاف بسیاری از پدیده های دیگر، برگشت پذیر نیست. منطقة مورد مطالعه شامل آبخوان دشت مهران در محدودة حوضة آبریز رودخانة گاوی از حوضه های آبریز مرزی غرب کشور در جنوب استان ایلام می باشد. این رودخانه تنها منبع تأمین کنندة آب های زیرزمینی دشت مهران بوده که از ارتفاعات کبیرکوه سرچشمه می گیرد و پس از عبور از تنگ باجک، وارد دشت مهران شده و سبب تغذیة آبخوان آبرفتی دشت می شود. مطالعة حاضر با هدفِ شناخت و تبیین عوامل ژئومورفولوژی دشت و ارتباط آن ها با منابع آب زیرزمینی و نیز تهیة نقشه های کاربردی درجهتِ شناخت و مدیریت محیط در این آبخوان، تدوین شده است. روش استفاده شده در این پژوهش، روش میدانی و تحلیل آماری است . از روش درون یابی برای بررسی ژئومورفولوژی منطقه و ارتباط آن با آب های زیرزمینی دشت و ترسیم نقشه ها و از روش همبستگی اسپیرمن به منظورِ بررسی ارتباط بین اشکال ژئومورفولوژی با پارامتر های منابع آب استفاده شده است. نتایج نشان دهندة این است که بین مخروط افکنه، مسیل، تپه ها و دیگر اشکال ژئومورفولوژی با منابع آب زیرزمینی، در سطح 99% رابطة معنادار وجود داشته است. به منظورِ بررسی وضعیت کیفی آب زیرزمینی دشت مهران، از نقشة هدایت الکتریکی ( EC ) استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که کیفیت آب زیرزمینی در مناطق مختلف دشت، به دلیلِ تنوع سازنده ها و ساختار های زمین شناسی، متفاوت اند. حداقل میزان هدایت الکتریکی یا ( Ec ) از حاشیه های جنوبی و شرقی دشت، به سمتِ غرب و شمال غرب افزایش یافته و در بخش های شرقی و جنوب شرقی دشت مقدار pH  آب کمتر از 7 و اسیدی بوده است.