درخت حوزه‌های تخصصی

برای انجام این پژوهش از داده های ماهانه ی شاخص شدت خشکسالی پالمر(PDSI) مرکز ملی اقیانوس و جوی شناسی ایالات متحده امریکا(NOAA) در بازه ی زمانی 1/1950 تا 12/2005(56 سال) بهره بردیم. قدرت تفکیک زمانی این داده ها ماهانه و قدرت تفکیک مکانی آنها 5/2 در 5/2 درجه قوسی است. با این قدرت تفکیک مکانی26 یاخته(پیکسل) در داخل مرزسیاسی ایران قرار می گیرد. بنابراین پایگاه داده ی با ابعاد 672*26 فراهم شد که بر روی ردیف ها یاخته ها و بر روی ستون ها ماهها قرار گرفتند. انجام تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی داده ها نشان داد که ایران را به لحاظ شاخص شدت خشکسالی پالمر می توان به چهار پهنه ی متفاوت تقسیم کرد. شدیدترین خشکسالی ایران مربوط به سال 2000 و پهنه ی شمال غرب کشور است. به نظر می رسد که مکان گزینی پهنه ها به نوعی بیانگر مسیر گذر سامانه های باران زا بر روی کشور و شعاع تأثیر آنها است. همچنین ارتباط معنی داری بین الگوهای پیوند از دور با خشکسالی های ایران وجود دارد. تأثیر الگوهای پیوند از دور بر خشکسالی در پهنه های مختلف متفاوت است. بطور کلی الگوهای پیوند از دور در فصل پاییز ارتباط بیشتری با خشکسالی های ایران نشان می دهند.

منطقه ی رویشی زاگرس دومین رویشگاه جنگلی مهّم کشور (بعد از منطقه ی شمال) محسوب می شود. جهت بررسی تأثیر عناصر اقلیمی بر گسترش تیپ های مختلف بنه در استان فارس، با استفاده از داده های 32 ایستگاه همدید منطقه، 26 متغیر اقلیمی که از لحاظ شرایط بوم شناختی اهمّیّت بیشتری داشتند، انتخاب و با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی، عوامل مؤثر در پراکنش این تیپ ها بررسی شد. سه مؤلفه ی دمایی، بارشی و بادی با 9/85 درصد از پراش داده ها، مهم ترین عامل تعیین کننده ی رفتار اقلیمی در استان می باشند. نمرات عاملی و متوسط متغیرهای اوّلیه در هر یک از تیپ های کیکم- بنه، بادام- بنه، بنه غالب و بلوط- بنه برآورد شده و تأثیر عناصر دما، بارش، باد و نیز متغیرهای اوّلیه ی اقلیمی بر تیپ های مختلف بنه تعیین گردید. جهت بررسی تأثیر ارتفاع بر پراکنش تیپ های مزبور، نقشه ی رقومی ارتفاعی، تهیه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهم ترین عنصر اقلیمی مؤثر در پراکنش تیپ بلوط- بنه عنصر بارش می باشد که بیشترین امتیاز عاملی مثبت را در قسمت های غربی استان با ارتفاع متوسط 1601 متر، کسب کرده است. امتیاز مؤلفه ی دما، در تیپ کیکم- بنه نسبت به بقیه ی تیپ ها کم ترین مقدار را نشان می دهد که مؤید این نکته است که تیپ کیکم- بنه به افزایش دما حساس است. عنصر دما یک عامل مثبت برای رشد و استقرار بنه غالب می باشد. به طورکلی، تیپ بادام- بنه مقاومت بهتری درمقابل تغییرات ارتفاع و تمام عناصر اقلیمی مورد مطالعه داشته که باعث حضور گسترده ی آن در بیشتر قسمت های استان و در نتیجه در اقلیم های مختلف، شده است.

یکی از مهم ترین و پرکاربردترین علائم پاسخ هیدرولوژیک حوزه، منحنی تداوم جریان است و در کاربرد های هیدرولوژیکی بی شماری برای آنالیز فراوانی جریان های کمینه و سیلاب مورد استفاده قرار می گیرد. برای نمایش محدوده کامل دبی رودخانه، از جریان های حداقل تا حداکثر سیلاب و منحنی تداوم جریان  (FDC) استفاده می شود؛ بنابراین استخراج دقیق این منحنی ها با حداقل خطا حائز اهمیت فراوانی است. در این مطالعه کارایی مدل درختی M5 در استخراج منحنی تداوم جریان در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای ایستگاه خزانگاه رودخانه ارس واقع در استان آذربایجان شرقی بررسی شد. با توجه به نتایج به دست آمده در مدل درختی M5 ، ترکیب 80% داده ها برای آموزش و مابقی برای تست مدل، بهترین عملکرد را در ارائه منحنی تداوم جریان با 992/0 R 2= ، ( m 3/s )47/5 RMSE= و ( m 3/s ) 38/4 MAE= نشان داد . با بررسی نتایج مدل های مختلف شبکه عصبی ، بهترین مدل با 2 نرون برای لایه مخفی با مقادیر 997/0 R 2= ، ( m 3/s ) 91/3 RMSE= و ( m 3/s ) 30/3 MAE= به دست آمد . بررسی عملکرد کرنل RBF مدل ماشین بردار پشتیبان نشان داد که این مدل بهترین عملکرد را در شبیه سازی منحنی تداوم جریان داشت؛ به طوری که دارای حداقل مقدار مجذور میانگین مربع های خطا (( m 3/s ) 98/2 RMSE= )، بالاترین ضریب همبستگی (998/0 R 2= ) و کمترین مقدار خطای نسبی (( m 3/s ) 66/2 MAE= ) بود. مقایسه نتایج بین انواع مدل های هوشمند مورد بررسی، بیانگر این است که هر سه مدل در تخمین مقادیر دبی منحنی تداوم جریان عملکرد مناسبی دارند؛ اما مدل درختی M5 به علت سادگی محاسبات و ارائه روابط شده، به لحاظ کاربردی قابلیت بیشتری می تواند در استخراج منحنی تداوم داشته باشد.

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور ما وقوع رخداد توفانهای گردوغبار به ویژه در استانهای غربی و جنوبغرب کشور است. در این مطالعه، به بررسی توفان شدید و فراگیر مرداد ماه 1384 می پردازیم که در آن بخش وسیعی از کشور تحت تأثیر این توفان قرار گرفت. ملاک انتخاب روزهای گرد و غباری شاخص، گزارش گرد و غبار در اکثر ایستگاهها، حداقل دید و حداکثر تداوم می باشد. ابتدا جدول حداقل دید افقی روزانه با کمک داده های سازمان هواشناسی در 5 شهر غربی کشور ارائه می شود. سپس نقشه های همدیدی مربوط به این پدیده از وبگاه NOAA استخراج می شود و تفسیر همدیدی و دینامیکی آنها انجام می شود. سپس تصاویر سنجده MODIS ماهواره Aqua و میانگین غلظت جرمی ذرات گردوغبار این سنجنده در پدیده مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با کمک مدل لاگرانژی HYSPLIT مسیر ذرات گردوغبار ردیابی می شوند. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، مناطق بیابانی کشور سوریه بعنوان کانون شکل گیری گردوغبار شناسایی شدند. در آخر، خروجی های غلظت گردوغبار مدل WRF-Chem مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور صحت سنجی، خروجیهای مدل در شهر تبریز این خروجیها با داده های غلظت سازمان محیط زیست و داده های دید افقی سازمان هواشناسی کشور مقایسه می شود. نتایج خروجیهای مدل به خوبی روند افزایش گردوغبار و روز حداکثر گردوغبار را نشان می دهد، اما این خروجیهای غلظت گردوغبار تفاوت چشمگیری با مقادیر واقعی دارد

عوامل پرشماری در سیر تحول نظریه پردازی مؤثر است و گاه به شیوه های گوناگونی تبیین و تشریح شده است، ازجمله این ایده ها، می توان به سوبسیدانس، یکی از رخدادهای ژئومورفولوژیکی اشاره کرد که دچار چنین دگرگونی مفهومی در بستر زمان شده است. قدر مسلم آن است که واژه سوبسیدانس در نشست های علمی، نه تنها به منزله یک پدیده، بلکه بار مفهومی یک نظریه را همواره همراه داشته است. این نظریه از آغاز طرحِ داروین در سال 1839 تا کنون، تحولات مفهومی و معنایی خاصی را پشت سر گذارده است. پژوهش حاضر که برگرفته از یک طرح پژوهشی در دانشگاه اصفهان است، با تأکید بر تحلیل مفهومی مکتوبات پانزده نفر از صاحب نظران و کاربران اصلی این واژه، تلاش دارد از تحلیل متن این مکتوبات، روند تحولات نظریه سوبسیدانس و تغییر دیدگاه های پیرامون آن را طبقه بندی و ارزیابی کند. از مجموعه این نوشتار می توان چنین نتیجه گرفت: یک) نخستین بار داروین در سال 1839 این مفهوم را در حوزه رسوب شناسی و ژئومورفولوژی به کار گرفت و مکتب استدراج و مفهوم همبستگی یونیفورمی تاریانیسم را از بُعد نظری پشتیبانی کرد؛ دو) واژه سوبسیدانس دارای بار مفهومی در حوزه نظری است و نباید آن را به منزله یک پدیده ژئومورفولوژیک صرف مطرح کرد.

پایش سطح برف نماینده میزان پوشش برف بوده و عامل مهمی در پیش بینی جریان حوضه با استفاده از مدل های هیدرولوژی است. هدف این پژوهش بررسی تغییرات سطح برف حوضه سد شاه چراغی در شمال استان سمنان، طی دوره بیست ودوساله است تا بتوان از سری زمانی سطح برف به دست آمده، به منزله داده های ورودی مدل پیش بینی جریان ورودی سد استفاده کرد. نبود ایستگاه ها و داده های هواشناسی و برف سنجی مناسب در سطح حوضه، بر اهمیت کاربرد سنجش از دور برای تعیین سطح برف می افزاید. از این رو، پوشش برف با جمع آوری تصاویر NOAA-AVHRR و به کمک دو روش تحلیل آستانه برپایه آلبدو باندهای مرئی و دمای درخشندگی باندهای حرارتی برای جداسازی برف، بر اساس نوع سنجنده ماهواره محاسبه شد و تفاوت دو روش جداسازی برف از پدیده های دیگر بررسی شد. نتایج نشان می دهند که سطح پوشش برف محاسبه شده از تصویر سنجنده AVHRR-3 در حدود 4 درصد بیشتر از سطح برف محاسبه شده از تصویر سنجنده AVHRR-2 است. همچنین نتیجه بررسی روند تغییرات سطح برف از سال 1986 تا 2007 میلادی به دو روش رگرسیون خطی و من کندال نشان می دهد که سری زمانی سطح برف روندی ندارد.

شرایط توپوگرافی سطح زمین به شدت بر پدیده های متوسط اقلیم مؤثرند. چاله ها، کم و بیش کانون انباشته شدن هوای سرد در شب به شمار می آیند و زمینه ی پیدایش واژگونی دمای هوا را فراهم می سازند. نرمال دمای هوا در ایستگاه های همدید و کلیماتولوژی منطقه، چنین شرایطی را برای چاله ی گاوخونی نشان می دهد. در این پژوهش، برای تعیین احتمال رخداد روزهای نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی در فصول مختلف سال از زنجیره ی مارکف استفاده شد. بنابراین، اختلاف کمینه دمای روزانه هوا در دو ایستگاه اقلیمی اصفهان و ورزنه، در دوره ی آماری (2005-1986)، به دست آمد و با توجه به علامت آن (مثبت یا منفی)، روزهای سال به دو دسته، روزهای عادی با کد (صفر) و روزهای انباشت هوای سرد در چاله با کد (1) تقسیم شدند. نتایج نشان داد که 5/71 درصد روزهای سال، با نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی همراه است. شمار روزهای انباشت هوای سرد به ترتیب در فصل پاییز 5/79، زمستان 8/73، بهار 9/71 و تابستان 1/61 درصد بود. در حالت های انتقال شرطی دما، احتمال وقوع حالت P11 بیشتر از سایر حالت ها (P10, P01, P00) است. رابطه رگرسیونی میان مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دوره های n روزه نشست هوای سرد، نشان می دهد که میزان دقت و اطمینان مورد نظر برای همه ی فصول، بالاتر از 99 درصد بوده است

در این پژوهش جهت شناسایی موثرترین الگوی رودباد موجد بارش های فراگیر ایران در طی دوره آماری 1971 تا 2008 ، از رویکرد گردشی به محیطی استفاده گردید. بدین منظور ابتدا یک تحلیل عاملی با رویکرد مولفه مبنا بر روی داده های سرعت باد تراز 300 هکتوپاسکال برای ساعت 12 گرینویج از داده های بازکاوی شده مرکز پیش بینی جوی ایالات متحده آمریکا (NCEP/ NCAR) انجام شد. تحلیل ها نشان داد که 8   مولفه اصلی قادر به تبیین  85% از پراش داده ها می باشند. سپس با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش وارد بر روی نمرات   8  مولفه مذکور در طی 3098 روز تحت مطالعه، هشت الگوی غالب رودباد بر روی ایران شناسایی شد. سپس برای هر یک از الگوها با استفاده از همبستگی درون گروهی یک روز با بیشترین همبستگی به عنوان روز نماینده آن الگو انتخاب شد. در مرحله بعد جهت تشخیص موثرترین الگوی رودباد منجر به بارش، مقدار بارش 31 ایستگاه سینوپتیک مرکز استان ها به همراه نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، 1000، و 500 هکتوپاسکالی و نقشه همگرایی شار  رطوبت  برای  ترازهای 700 و 850 هکتوپاسکالی هر یک از روزهای نماینده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در الگوی چهارم استقرار رودباد قوی با سرعت 65 متر در ثانیه در تراز 300 هکتوپاسکال در جنوب ایران به همراه تشکیل ناوه سرد چالی بر روی دریای خزر شرایط را برای همگرایی سطوح پایین تر اتمسفر ایران مهیاتر کرده،  نفوذ رطوبت از دریای مدیترانه به همراه شرایط ناپایداری حاصل از اتمسفرسطوح بالایی، باعث ریزش باران فراگیر در ایران شده است.

همان طور که در بخش اول این مقاله یادآور شدیم‘ امروزه در مکانیزه نمودن تبدیل نقشه های دستی و تصویری به نقشه های کامپیوتری برای سیستمهای اطلاعات جغرافیائی‘ در سازمانهای اجرائی و مراکز علمی ایران از روشهای متداول استفاده می شود. لکن برای دقت و سرعت عمل و قدرت تشخیص بالاتر در پردازش تصویر و شناسائی الگوها‘ روشهای هوشمند از جمله روش ژنتیک دارای مزایای بیشتر است. در این تحقیق روش جدیدی به عنوان ابزاری سودمند جهت تشخیص الگوی سمبلهای جغرافیائی در نقشه های اطلاعات جغرافیائی (GIS) مورد بررسی قرار گرفته است.

هدف از این پژوهش پهنه بندی ایران برحسب درجه ساعت های نیاز گرمایش و سرمایش در دهه های آینده است. به منظور واکاوی اثرگرمایش جهانی بر درجه ساعت های گرمایش وسرمایش ایران نیاز به داده های دمای ساعتی شبیه سازی شده است. داده های اولیه ازپایگاه EH5OM واقع در سایت مرکز فیزیک نظری عبدالسلام (ایتالیا) استخراج شد. اینداده هاازتاریخ2015تا2050وتحتسناریو A1 B هیأتبین المللیتغیراقلیم[1] اجراشدند. جهت ریزمقیاس نمایی از نسخه چهارم مدل RegCM4 استفاده شده است. داده های ساعتی دمای هوا (برای هر 3 ساعت) ریزکردانی شده با ابعاد 27/0×27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی است که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 کیلومتر مساحت ایران را در بازه زمانی36 ساله (2050 -2015) پوشش می دهند. درجه ساعت گرمایش و سرمایش با آستانه های دمای 3/18 و 9/23 درجه سانتی گراد برای تمامی ساعت ها محاسبه و سپس جمع میانگین ماهانه درجه ساعت ها بر ماتریسی به ابعاد 2140×96 به دست آمد که سطرها مربوط به میانگین درجه ساعت هر یک از ساعت های هشت گانه طی دوره مورد مطالعه و ستون ها یاخته هاست. در نهایت جمع میانگین درجه ساعت گرمایش و سرمایش هر ماه ایران محاسبه و نقشه های آن ترسیم شد. نتایج نشان داد که در دهه های آینده بیشترین درجه ساعت های نیاز گرمایش مربوط به ماه ژانویه و فوریه در بخش های کوهستانی شمال غرب و زاگرس مرکزی به میزان 6000-5000 درجه ساعت است. از نظر نیاز سرمایش در ماه های ژوئن، ژولای و اوت بخش های کوهستانی شمال غرب و بلندی های کشور کمترین درجه ساعت سرمایش 500-0 و سواحل جنوبی به ویژه جلگه خوزستان بیشترین درجه ساعت سرمایش را دار است. ایران برحسب درجه ساعت گرمایش و سرمایش به پنج پهنه اقلیمی کوهستانی ، کوهپایه های داخلی، چاله ها، کوهپایه های بیرونی و سواحل خزر و در نهایت سواحل و جلگه های جنوبی قابل تقسیم است.

خشکسالی از جمله واقعیت های انکارناپذیر اقلیمی ایران محسوب می شود و بدون توجه به آن، هرگونه برنامه ریزی و آینده نگری به شکست منجر خواهد شد. تحلیل خشکسالی و شناخت ویژگی های آن می تواند برنامه ریزان را در مواجهه با بحران های ناشی از آن یاری دهد. در تحقیق حاضر، شهرستان لارستان واقع در استان فارس به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب، و برای بررسی ویژگی های خشکسالی از داده های بارندگی 19 ایستگاه در دوره آماری 1368 تا 1392 استفاده شد. هدف آن بوده است که با استفاده از شاخص های SPI، CZI، ZSI و RDI به شناخت ویژگی های مختلف خشکسالی منطقه پرداخته شود. پس از تحلیل آماری داده ها مشخص گردید که دوام خشکسالی بر حسب ZSI بیش از سایر شاخص هاست. همچنین، شاخص SPI سختی بیشتری را نمایان می سازد. در مقیاس ماهانه، SPI مشخصه شدت را بیش از شاخص های دیگر نمایان می سازد، اما در مقیاس سالانه، حساسیت RDI نسبت به مشخصه شدت بیش از شاخص های دیگر است.

ناپایداری دامنه و وقوع زمین لغزش های سطحی یکی از دغدغه های اساسی مدیران در بهره برداری از دامنه ها در مناطق کوهستانی می باشد. شناسایی و بررسی عوامل مؤثر به صورت ناحیه ای می تواند در جهت مقابله با آن و کاهش خسارات مهم و مؤثر باشد. برای این منظور مدل های زیادی ارائه شده است که مدل فرایند محور(فیزیک پایه) طالبی (۲۰۰۸) یکی از آن ها است. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از مدل طالبی (۲۰۰۸) ضمن تحلیل پایداری دامنه های منطقه، به بررسی مهم ترین عوامل مؤثر در وقوع لغزش های سطحی منطقه جوانرود پرداخته شود. این مدل با درنظرگرفتن ویژگی های ژئومتری دامنه (پلان دامنه و پروفیل طولی دامنه) ، هیدرولوژی زیرسطحی همراه با ویژگی های مکانیکی خاک، ضریب پایداری دامنه ها را مورد تجزیه وتحلیل قرار می دهد. برای دستیابی به هدف موردنظر، ۱۲ دامنه شامل ۷ دامنه لغزشی و ۵ دامنه فاقد لغزش به عنوان نمونه مطالعاتی در منطقه جوانرود انتخاب شدند و سپس تمامی متغیرهای تحلیل پایداری شیب از طریق مطالعات میدانی و آزمایشگاهی مورداندازه گیری قرار گرفتند تا عوامل مؤثر در وقوع لغزش شناسایی گردند. شکل پلان دامنه و نیمرخ طولی آن ها از طریق مطالعات میدانی و به کارگیری نرم افزار Arc gis به دست آمده است . برای اندازه گیری ویژگی های مکانیکی و هیدرولوژی خاک نیز از هر دامنه مقدار ۵۰ کیلوگرم خاک برداشت شد و در آزمایشگاه مکانیک خاک کرمانشاه مورد آزمایش قرار گرفت. سپس به منظور محاسبه ضریب پایداری، مدل موردنظر برای کل دامنه های مطالعاتی اجرا و ضریب پایداری به دست آمد. نتایج نشان داده است که وقوع لغزش های سطحی در منطقه جوانرود متأثر از عوامل ژئومتری و ویژگی مکانیکی خاک دامنه می باشد. به طوری که دامنه های همگرا با نیمرخ طولی مقعر و خاک های با ضریب چسبندگی کم و زاویه اصطکاک داخلی پایین مستعد لغزش می باشند. این تحقیق همچنین نشان داده است که روش فرایند محور در ارزیابی ناپایداری دامنه ها در منطقه جوانرود کارایی خوبی دارد چراکه در دامنه های لغزشی دامنه های (۶، ۷، ۸، ۹) میزان ضریب پایداری با بهره گیری از مدل کمتر از ۱ و در دامنه های پایدار ( ۱ تا ۴) میزان ضریب پایداری بیش از ۱,۵ به دست آمده است.

این مطالعه در مناطق دارای فرسایش خندقی دشت کهور لامرد، واقع در جنوب استان فارس انجام گرفته است. این نوع از فرسایش در منطقه مورد مطالعه، موجب تخریب اراضی، عدم امکان فعالیت های کشاورزی و بهره برداری اقتصادی از عرصه های منابع طبیعی شده است. در این نوشتار تلاش شده تا رابطه بین شکل گیری و گسترش خندق ها با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رسوبات، براساس نتایج حاصل از پژوهش ارائه شود. برای دستیابی به این هدف مبتنی بر اجرای پژوهش، در دو مرحله شناسایی ویژگی های منطقه پژوهش در چارچوب مطالعات و بررسی های متداول طرح های آبخیزداری، تهیه نقشه ها، جداول، ذخیره آمار و اطلاعات ذیربط در محیط GIS از یکسو و مشخص کردن مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی و تقسیم بندی خندق های موجود در محدوده مورد مطالعه بر اساس مورفولوژی آنها با استفاده از داده های سنجش ازدور و همراه با عملیات میدانی، نمونه برداری رسوبات و تجزیه آزمایشگاهی نمونه ها از سوی دیگر بوده است. در این پژوهش شش خندق فعال و معرف گزینش شدند. طول خندق، عمق، عرض بالا و پایین و حجم فرسایش در آنها اندازه گیری شد. برای تعیین عوامل مؤثر در گسترش و رسوب زایی خندق ها، با بهره گیری از روش Stepwise در نرم افزار SPSS تحلیل آماری صورت گرفت. میزان حساسیت رسوبات به فرسایش خندقی با توجه به مقادیر (TNV، OM، pH) درکل محدوده مورد مطالعه میزان بالایی را نشان می دهد، بین مقدار متغیرهای (EC)، (SAR) و تا حد کمی میزان گچ با میزان گسترش خندق ها رابطه ای کاملاً معکوس دیده می شود. نتایج نشان می دهد، رسوب تولیدی ناشی از گسترش خندق ها در دشت -کهور تابع سه متغیر گستره آبخیز، درصد سیلت و ماسه در آبخیز واقع در بالای پیشانی خندق ها است. این نتایج بیانگر تأثیر ویژگی حوضه آبخیز و سازند زمین شناسی در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندقی است.