درخت حوزه‌های تخصصی

یکی از ضروری ترین اطلاعات مورد نیاز مدیران منابع طبیعی، تهیه نقشه پهنه های نمکی پلایاها می باشد. تهیه چنین نقشه هایی با استفاده از روش های سنتی مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی خواهد بود. داده های ماهواره ای به دلیل دید وسیع و یکپارچه برای این امور مناسب می باشند. در این تحقیق روش جدیدی برای استخراج پهنه های نمکی از تصاویر ماهواره ای ارائه شده است که این روش پیشنهادی از ترکیب نسبت بین باندها و آستانه گذاری بر روی هیستوگرام تصویر تشکیل شده است. منطقه مورد مطالعه پلایای دامغان می باشد. پایش پهنه نمکی پلایای دامغان با استفاده از تصاویر سنجنده LISSIII ماهواره IRS-P6 در سال 2010 صورت پذیرفت. ابتدا پردازش های اولیه بر روی تصاویر اعمال گردید؛ سپس با نسبت گیری بین باندها و آستانه گذاری برروی هیستوگرام تصویر تولید شده، شاخص های پهنه نمکی نسبتی (RSCI) و پهنه نمکی تفاضلی نرمال شده (NDSCI) تعریف شده و نقشه نهایی پهنه های نمکی به دست آمد. به منظور ارزیابی دقت حاصل از روش پیشنهادی، نتایج با نقشه های مرجع مطابقت داده شد. دقت پهنه نمکی استخراج شده از شاخص های RSCI و NDSCI برابر 81/0 و 89/0 برآورد شد. نتایج نشان می دهد که آستانه گذاری برروی هیستوگرام تصاویر نسبت گیری شده از جمله روش های معمول می باشد که می توان با استفاده از آن پهنه های نمکی را از تصاویر ماهواره ای استخراج نمود و شاخص های RSCI و NDSCI در مقیاس منطقه ای برای پایش این پدیده ها در مناطق خشک و نیمه خشک کارایی دارند.

در شمالشرق دریاچه ارومیه کویر نسبتا وسیعی وجود دارد که در اطراف آن بیابانی در حال تشکیل است و به تدریج به ضرر زمین های مزروعی مجاور توسعه می یابد. در حال حاضر به سبب زمین های قابل بهره برداری زیاد در مقیاس ناحیه، خطر آنچنان محسوس نیست و تاکنون اقدامی از طرف دولت در این زمینه صورت نگرفته است. اما اگر افزایش سریع جمعیت در مقیاس کشور و مسئله تغذیه آن در آینده مورد توجه قرار گیرد اهمیت موضوع و ارزش زمین هائی که در معرض خطر قرار دارد به خوبی روشن می گردد. این نوشته نتیجه پژوهشی است که در جهت شناخت ویژگی های مرفولوژیکی ناحیه مورد اشاره و بررسی امکان کنترل عوامل نامساعد طبیعی در آن صورت گرفته است.

بیابان، اکوسیستم زوال یافته ای است که استعداد تولید طبیعی گیاه در آن کاهش یافته یا از بین رفته است. برای ارزیابی وضعیت بیابان زایی و تهیه ی نقشه ی مربوط به آن مدل های مختلفی ارایه شده است که می توان به مدل جهانی FAO-UNEPاشاره کرد. در ایران نیز چند مدل منطقه ای، جهت ارزیابی وضعیت بیابان زایی ارایه شده است. در این تحقیق از روش بسط یافته ی طبقه بندی نوع و شدتبیابان زایی در ایران، MICD برای ارزیابی وضعیت کنونی و ذاتی بیابان زایی در جنوب غربی شهرستان هیرمند استفاده شد. برای این منظور واحدهای کاری موجود در منطقه به عنوان نقشه ی پایه برای ارزش دهی به عوامل و شاخص های مورد استفاده قرار گرفت و سپس با ارزش دهی به شاخص ها و جمع امتیازات مربوط به آنها در هر واحد کاری و براساس جداول مبنا، اقدام به طبقه بندی بیابان زایی گردید وآنگاه نقشه های مربوط به وضعیت کنونی و ذاتی بیابان زایی در هر یک از کاربری ها در محیط GISترسیم شد. نتایج نشان داد که منطقه ی مورد بررسی از نظر وضعیت کنونی بیابان زایی در 4 کلاس کم، متوسط، زیاد وخیلی زیاد یا شدید و از نظر قابلیت بالقوه یا ذاتی در 3 کلاس کم، متوسط و زیاد بیابان زایی قرار می گیرد.

نهشته های رودخانه ای آرشیوهای مهمی از تکامل و توالی های رسوبی کواترنری اند که واکنش شبکه های زهکشی را نسبت به تغییرات محیطی منعکس می کنند. در این پژوهش، رسوبات دیرینه رودخانه سقز در یک پروفیل با استفاده از آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی بررسی شد. شناخت ویژگی های رسوب شناسی این پروفیل بر اساس جنس، رنگ، و موقعیت قرارگیری لایه ها امکان پذیر شد. از هر یک از نهشته های رسوبی پروفیل نمونه برداری شد. از بیست نمونه برداشت شده مقاطع نازک تهیه شد و مطالعات کانی شناسی، دانه شماری، منشأ یابی فیزیکی رسوبات، و تشخیص نوع سیمان کربناتی انجام گرفت. آنالیز ایزوتوپ اکسیژن هم در دَه نمونه برای بررسی شرایط اقلیمی نهشته ها استفاده شد. بررسی های کانی شناسی در مورد سنگ منشأ رسوبات آواری نشان داد که ماهیت نهشته ها شامل نهشته آبرفتی متأثر از پدوژنیک، نهشته آبرفتی درشت دانه، و نهشته دشت سیلابی است. یافته های دانه شماری نشان داد که، به لحاظ خرده های آذرین، در نمونه ها دانه های ولکانیکی فراوانی بیشتری دارد. مقادیر δ18O کربنات های سیمانی رسوبات کنگلومرایی از 34/9- تا 18/8- در هزار بر حسب pdbمتغیر است. میانگین و انحراف معیار این مقادیر هم به ترتیب 81/8 و 4/0 به دست آمد. دمای هوا در هنگام تشکیل کربنات های سیمانی 9/7 درجه سانتی گراد بود که حدود 5/5 درجه نسبت به زمان حاضر سرد تر است.

نسیم دریا- خشکی به منزلة گردش محلی تحت تأثیر واداشت های بزرگ و مقیاس جوی است. در این تحقیق تأثیر الگوهای همدیدی باد شمال بر رفتار باد ساحلی در منطقة بوشهر بررسی شده است. الگوی فشاری خاص تراز پایین در فصل های گرم و گاهی در فصل های سرد، سبب ایجاد میدان باد شمال غربی در جنوب ترکیه، عراق و خلیج فارس می شود که عامل مهمی در برداشت و انتقال گردوغبار در این مناطق است. این پدیده، الگوی باد ساحلی را تحت تأثیر قرارمی دهد و در مواقعی محو می کند. مشاهده شد در سال2010 باد شمال تابستانی در ماه های می، ژوئن و ژوئیه رخداد بالایی داشته و باد شمال زمستانی در بازة زمانی دسامبر تا مارس و برای چند بازة چندروزه رخ داده است. تأثیر این پدیده بر نسیم دریا- خشکی در منطقة بوشهر با استفاده از داده های ایستگاه های اندازه گیری در منطقة بوشهر و مدل WRF بررسی شده است. در روزهایی که نسیم دریا- خشکی تحت واداشت بادشمال از بین برود، میانگین سرعت وزش باد روزانه بیش از روزهایی است که نسیم دریا- خشکی رخ داده است، به طوری که سرعت وزش باد در روزهایی که گردش نسیم دریا- خشکی شکل نمی گیرد، حدود 15 تا 18 متر بر ثانیه مشاهده شده است، در حالی که میانگین سرعت وزش باد در سایر روزها حدود 8 متر بر ثانیه بوده است.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسائل و مشکلات زیست محیطی است که امروزه با آن مواجه هستیم. بهره برداری های روز افزون وعدم مدیریت صحیح انسان بر محیط طبیعی تأثیر زیادی بر تشدید روند تخریب خاک و فرسایش دارد. در این تحقیق با تحلیل پارامترهای مؤثر، وضعیت فرسایش و تولید رسوب در دشت کوهپایه - سگزی با مساحت 136 هزار هکتار با استفاده از مدل تجدید نظر شده ی جهانی فرسایش خاک ( RUSLE ) مورد مطالعة قرار گرفت. داده ها و ابزارهای به کار رفته در تحقیق شامل داده های ایستگاه های هواشناسی، اطلاعات 21 نمونه خاک، مدل رقومی ارتفاع (DEM )، تصویر ماهوار ه ای سنجنده OLI ، سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) و سنجش از دور ( RS ) می باشد. با بررسی عوامل مؤثر در مدل RUSLE ، که شامل فاکتور فرسایندگی باران، فاکتور فرسایش پذیری خاک، فاکتور توپوگرافی، فاکتور پوشش گیاهی و فاکتور عملیات حفاظتی می باشد، میزان فرسایش منطقه مورد مطالعه برآوردشد. براساس نتایج به دست آمده میزان فرسایش سالانه خاک در کل منطقه مورد مطالعه صفر تا 95 تن در هکتار در سال برآورد شد. نتایج این تحقیق نشان داد فاکتور توپوگرافی با بالاترین مقدار ضریب تبیین ( 9/0= 2 R ) بیشترین تأثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLE داشته است. این تحقیق، مؤثر بودن فناوری های نوین سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور را برای تخمین کمّی مقادیر فرسایش خاک تأیید می کند.

یکی از خصوصیات منحصربه فرد لندفرم های شمالی حوضه آبی زنجان رود، داشتن سطوح همواری است که به وسیله دره های عمیق منقطع شده اند. حوضه آبریز رودخانه های این دره ها در بالاتر از سینوزیته کوهستان وسعت چندانی ندارند و در سطوح هموار، رواناب های اطراف را دریافت نمی کنند. در بعضی از قسمت زیرحوضه های آبی، خط تقسیم آب از کناره رودخانه اصلی فاصله چندانی ندارد (رودخانه سهرین). وسعت حوضه های آبریز بالاتر از سینوزیته جبهه کوهستان، به حدی نیست که رودخانه ها شرایط حفر دره های عمیقی را داشته باشد که گاه عمق بیش از صد متر دارند. دره هایی که در تمام طول مسیر، اختلاف ارتفاع اولیه را نسبت به سطوح هموار اطراف خود حفظ نموده اند. در این بررسی از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای منطقه، اثرات ژئومورفولوژیکی گسل ها ردیابی گردید. وضعیت فعالیت تکتونیکی منطقه، با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی نسبت کف دره به ارتفاع آن (Vf)، عدم تقارن حوضه زهکشی (Af)، انتگرال هیپسومتریک (Hi) و تقارن توپوگرافی عرضی (T)، در 6 زیرحوضه مجزا، بررسی گردید. نتایج ترکیبی این شاخص ها در شاخص LAT، اکثر زیرحوضه ها را ناپایدار ازنظر تکتونیکی برآورد نمود. بر اساس شاخص تقارن زهکشی حوضه بالاآمدگی در دو زیرحوضه سهرین و سارمساقلو به ساحل سمت راست و در زیرحوضه قره چریان به ساحل سمت چپ نسبت داده شده است که بیان کننده قرارگیری کانون نیروی نئوتکتونیکی در محلی بین سه زیرحوضه است.

گرمایش جهانی و ارتباط معنی دار تغییرات دما و بارش نقاط مختلف دنیا با افزایش دمای کره زمین، به عنوان مهم ترین نمودهای تغییر اقلیم در قرن حاضر قابل توجه هستند. تاثیرات مخرب این پدیده بر روی کره زمین یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در سطح جهانی می باشد. به دلیل اهمیت این موضوع، پژوهش پیش رو جهت آشکار سازی تأثیر گرمایش جهانی بر روی دماهای حداکثر، به صورت ماهانه و دوره ای(سرد و گرم) انجام گرفته است. برای انجام این پژوهش از دو دسته داده، داده های دمای 17 ایستگاه سینوپتیک کشور و مقادیر متناظر آن، داده های شاخص متوسط جهانی ناهنجاری های دمایی خشکی ها و اقیانوس ها طی بازه زمانی 60 ساله (1951تا2010)، میلادی استفاده گردید. جهت نیل به اهداف پژوهش از روش همبستگی پیرسون برای آشکار سازی ارتباط آماری بین داده ها، از روش رگرسیون خطی و سهمی جهت تحلیل روند سری زمانی داده ها، برای نشان دادن پراکندگی مکانی همبستگی بین داده های دمای ایستگاه ها با گرمایش جهانی در سطح کشور از مدل زمین آمار و در نهایت جهت آشکار سازی آماری معناداری تغییر روند دماها از آزمون ناپارامتری من – کندال استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده تأثیر گرمایش جهانی بر روی دمای حداکثر در ماه های سرد سال همچون ژانویه، دسامبر و نوامبر خیلی کمتر بوده و بیش ترین نمود آن در فصول بهار و تابستان بیشتر در ایستگاه های جنوبی مانند آبادان، اهواز و شیراز دیده می شود. فرآیند ذکرشده در بررسی دوره ای دمای سرد و گرم سال نیز مشهود است و تأثیرپذیری دمای دوره ی گرم ایستگاه های مطالعه شده از گرمایش جهانی نسبت به دوره ی سرد بیشتر بوده و بیانگر افزایش دمای دوره ی گرم سال می باشد. در این بین تعدادی از ایستگاه ها نیز مانند ایستگاه انزلی، ارومیه و خرم آباد در برخی ماه ها از گرمایش جهانی تأثیرپذیری معکوس داشته و در دماهای حداکثر آن ها افت دیده می شود. این امر در نتایج حاصل شده از تحلیل های دوره ای نیز مشاهده می گردد. تغییرات روند دمای حداکثر ایستگاه های مورد بررسی بیانگر معناداری آن در ماه های تابستان می باشد. روند تغییرات ماه های ژوئیه، آگوست و سپتامبر معنی دار بوده که این فرآیند در ایستگاه های جنوبی بیشتر نمایان است. بررسی معناداری تغییر روند دمایی صورت گرفته در دوره های(سرد و گرم) ایستگاه های مورد بررسی نشان دهنده معناداری آن در دوره گرمایی می باشد.

پدیده گرد و غبار بدلیل خشکسالی های اخیر سبب بروز اثرات نامطلوب زیستی و خسارات فراوان در زمینه کشاورزی، صنعتی و حمل و نقل در استان خوزستان گردیده است. مطالعه ژئوشیمیایی ذرات گرد و غبار به منظور تعیین منشاء احتمالی، خصوصیات زمین زیست محیطی عناصر و نقش آنها در آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. با بررسی مطالعات انجام شده قبلی و استخراج کانون های معرفی شده، دو منطقه منشاء برای گرد و غبارهای وارده به کشور در خرداد ماه سال 91 شناسایی شد. تعداد 12 نمونه ی گرد و غبار در شهرهای آبادان و اهواز برداشت و مورد آنالیز عنصری و کانی شناسی قرار گرفت. نتایج کانی شناسی نشان دهنده وجود کربنات ها (کلسیت و دولومیت) و سیلیکات ها (کوارتز) و فلدسپار با منشاء قاره ای و رسوبی، کانی های رسی(ایلیت و کلریت) و تبخیری ها(ژیپس و هالیت) با منشاء تالاب ها و دریاچه های خشک شده و کائولینیت احتمالا با منشاء تبدلی از رس های گروه اسمکتیت و فلدسپار می باشد. با توجه به نتایج مطالعات ژئوشیمی برخی از فلزات سنگین و رادیواکتیو مانند اروانیوم، کادمیوم و گوگرد غنی شدگی بالا و برخی دیگر مانند سرب، نیکل، لیتیم و مولیبدن غنی شدگی متوسطی در گرد و غبارهای وارده به خوزستان نشان می دهند که غالبا منشاء انسان زاد دارند. آلودگی به مواد هیدروکربنی و فرایند های بالادستی صنعت نفت، عناصر مورد استفاده در سلاح های میکروبی و شیمیایی و همچنین خشکی تالاب ها و زمین های شور در ایجاد میزان غیر معمول در عناصر موثر بوده است.

مخاطرات محیطی و به هدر رفتن منابع طبیعی، ازجمله علل ایجاد راهکارهای مدیریت بحران های زیست محیطی هستند. یکی از مهم ترین چالش های محیطی نواحی جنوبی کویر حاج علی قلی، هجوم ماسه های روان در قالب تپّه های برخانی به مراکز سکونتی، راه های ارتباطی و تأسیسات زیربنایی است. برخان ها بر اساس ویژگی های باد غالب منطقه و قابلیّت اندک دسترسی به ماسه نشئت می گیرند که هلالی شکل بوده و از ماسه ی روان تشکیل شده اند. هدف از این پژوهش، ارزیابی شاخص های مورفودینامیک تپّه های برخانی ریگ چاه جام با کمک روش های تجربی، ریاضی و آماری است. برای این کار، نخست برای تعریف شاخص پایداری چشم انداز برخان، میزان شار ماسه در محدوده ای مشخّص به ابعاد ارتفاع و عرض برخان با استفاده از معادله های تجربی مورد بررسی قرار گرفت. سپس برای تبیین شاخص پایایی، مهم ترین شاخص های مورفومتری 15 برخان به روش نمونه برداری طولی اندازه گیری شد و با تحلیل آنها از راه آزمون های آماری، به رابطه سنجی و ارزیابی مدل پایایی اقدام شد. نتایج حاکی از تبیین مدل های پایداری و پایایی سامانه برخان است. مدل پایداری دربردارنده ی میزان ورود و خروج انرژی و مادّه به درون چشم انداز برخان بوده که در نتیجه ی این فرآیند، یک ساختار جریانی شکل می گیرد. ساختار جریانی نیز بیان کننده ی تعادل و پایداری چشم انداز برخان در طول زمان است. همچنین نتایج حاصل از بررسی مدل پایایی نشان می دهد که گروه برخان هایی با مقدار جابه جایی سالانه ی بیشتر از 12 متر با داشتن حدّاکثر تعداد و بالاترین میزان جابه جایی، کمترین پایایی را دارند. بنابراین نیازمند بیشترین توجّه و ضرورت های برنامه ریزی برای تثبیت ماسه های روان و مدیریت محیطی برخان های رونده هستند.

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

تعیین توزیع مکانی تبخیر و تعرق مرجع (ETo) در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، مطالعات بیلان آبی و برآورد نیاز آبی گیاهان از اهمیت زیادی برخوردارست. بنابراین هدف پژوهش حاضر تعیین مناسب-ترین روش درون یابی برای برآورد مکانی ETo و پهنه بندی این متغیر در استان خوزستان است. بدین منظور از داده های هواشناسی 42 ایستگاه در یک دوره آماری 28 ساله استفاده شد و برای تخمین مقادیر ETo در ایستگاه ها، روش فائو پنمن مانتیث بکار برده شد. به منظور برآورد مکانی ETo، هفت روش درون یابی مشتمل بر وزنی عکس فاصله، اسپلاین، گرادیان خطی سه بعدی، کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، کریجینگ با روند خارجی و رگرسیون کریجینگ ارزیابی شدند. برای تحلیل واریوگرافی در روش های کریجینگ، پنج مدل نیم تغییرنمای کروی، نمایی، خطی، خطی دارای حد آستانه و گوسی بر داده-های ETo برازش شده و براساس مجموع مربعات، خطای کمتر و ضریب تبیین بالاتر نیم تغییر نمای مناسب انتخاب شد. تعیین مناسب ترین روش درون یابی بر اساس محاسبه شاخص های ریشه میانگین -مربعات خطا، میانگین خطای اریب و میانگین انحراف مطلق روش های مختلف انجام شد. با بررسی شاخص های خطا معلوم شد روش کوکریجینگ با مدل نیم تغییرنمای گوسی دارای کمترین خطا بود و به عنوان بهترین روش برای مکانی کردن داده های ETo ماهانه و سالانه در خوزستان معرفی شد. در مدل نیم تغییرنمای گوسی کوکریجینگ، نسبت بخش ساختاردار به کل تغییرپذیری در بیشتر ماه ها 1 بود که بیانگر ساختار مکانی قوی در تغییرات هم زمان متغیرهای ETo و ارتفاع است. اما دقت شود روش کوکریجینگ در بیشتر ماه ها دارای خاصیت کم برآوردی است.