درخت حوزه‌های تخصصی

پیش بینی و ارزیابی میزان تغییرات پارامتر های هواشناسی در اثر تغییر اقلیم به ویژه از منظر مدیریت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. مدل LARS یک مدل تولیدکننده داده های هواشناسی است که با ریزمقیاس نمایی مدل های گردش عمومی جو (GCM) اقدام به پیش بینی پارامتر های هواشناسی می نماید. در این مطالعه، ابتدا برای ارزیابی عملکرد 15 مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه سازی داده های بارش، تابش، دمای کمینه و دمای بیشینه ایستگاه سینوپتیک رشت در دوره (2012-2011)، ریزمقیاس آماری هر کدام از مدل های GCM توسط مدل LARS انجام پذیرفت. سپس پیش بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل های GCM منتخب برای دو دوره 30 ساله 2042-2013 و 2072- 2043 انجام شد. نتایج پیش بینی نشان داد در مورد پارامترهای دمای کمینه و بیشینه بیش ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه نسبت به دوره پایه، در دوره 30 ساله دوم و به ترتیب تحت سناریوی های A2و A1B و به میزان 3/1 و 0/2 درجه سانتی گراد رخ خواهد داد. روند تغییرات تابش در دوره های آینده و برای تمام فصول سال کاهشی خواهد بود. بیش ترین کاهش تحت سناریوی A2 و در دوره دوم 30 ساله به میزان 4/143 مگاژول بر مترمربع و در فصل زمستان رخ خواهد داد. میزان بارش، در اکثر فصول سال در دوره های آتی افزایش خواهدداشت. بر این اساس، بیش ترین افزایش در دوره 30 ساله دوم تحت سناریوی B1 به مقدار 5/55 میلی متر و در فصل پاییز خواهد بود.

در این پژوهش با استفاده از روش ایرانی IMDPA، حساسیت اراضی منطقه سراوان به بیابان زایی ارزیابی و بررسی شده است. برای این منظور، پس از بررسی و ارزیابی های اولیه، چهار معیار اقلیم، پوشش گیاهی، خاک و فرسایش بادی به عنوان مهم ترین معیارهای مؤثر در بیابان زایی منطقه با شاخص های متفاوت در نظر گرفته شد. با استفاده از روش فوق، امتیازات هر شاخص در معیار مربوطه مشخص و ارزش هر معیار با محاسبه میانگین هندسی امتیاز شاخص های آن مشخص شد. پس از آن هر یک از معیارها به صورت لایه های اطلاعاتی وارد محیط GIS شدند. با روی همگذاری و تلفیق لایه های رستری معیارهای مذکور و محاسبه میانگین هندسی معیارها به کمک فرمول DM=(SI×WEI×VI×CLI) 1/4و تجزیه و تحلیل آن با استفاده از مدل IMDPA  نقشه شدت بیابان زایی منطقه به دست آمد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان می دهد، 24/45 درصد منطقه از نظر درجه بیابان زایی در کلاس متوسط و 39/54 درصد آن در کلاس شدید قرار دارد و 37/0 درصد منطقه که شامل مناطق مسکونی بود، در هیچ کلاسی قرار نگرفت. معیار اقلیم با ارزش عددی 1/3، بیشترین تأثیر و معیار خاک با ارزش عددی 35/2، کمترین تأثیر را در بیابان زایی منطقه دارد. همچنین معیارهای پوشش گیاهی و فرسایش بادی به ترتیب با ارزش های عددی 62/2 و 87/2 شدت بیابان زایی شدید را نشان می دهد.

تحلیل شرایط همدیدی و ترمودینامیکی الگوهای گردش جوی در شناسایی عوامل موثر بر ایجاد بارش های سنگین بسیار حائز اهمیت می باشد. به منظور تبیین ساز و کار بارش های فراگیر تابستانه در نیمه شمالی کشور، تعیین الگوهای همدیدی و ترمودینامیکی حاکم بر وقوع بارش ها، از داده های بارش روزانه ایستگاه های همدید کشور و داده های رقومی مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا برای دوره 20 ساله (2005-1986) استفاده شد. با استفاده از داده های رقومی ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد، سرعت قائم جو، رطوبت نسبی، فشار سطح دریا و دمای ترازهای مختلف؛ نقشه های ترکیبی ارتفاع ژئوپتانسیل، تاوائی نسبی و خطوط جریان ترسیم شدند و مورد تحلیل قرار گرفتند. با ترسیم نمودار اسکیوتی در محیط نرم افزار RAOB ، مشخصه های ترمودینامیکی بررسی شدند. در نهایت سه الگوی غالب سامانه های بارشی مشخص شد. الگوی اول؛ شکل گیری مراکز کم ارتفاع در دریای مدیترانه و انتقال به سمت شرق. نفوذ زبانه های پرفشار سیبری از سمت شمال شرق و نوار شمالی کشور که باعث انتقال رطوبت و ریزش هوای سرد عرض های بالاتر به نیمه شمالی کشور می شود. الگوی دوم؛ جابجایی و گسترش کم ارتفاع های عرض های بالا و نواحی قطبی به سمت شرق و کشیده شدن زبانه های آن به سمت جنوب و ایجاد سرد چال . الگوی سوم؛ شکل گیری سامانه ی اُمگایی (بلاکینگ) بین60-35 درجه عرض شمالی که سبب عقب نشینی پرفشار عربستان شده و از طرف دیگر کم ارتفاع غربی سامانه بندالی بارش های تابستانه مناطق شمالی کشور را به وجود می آورد. در عین حال، قرارگیری پرفشارهای نسبتاً قوی بر نواحی شمالی دریای خزر باعث انتقال رطوبت و فرارفت دمای سرد عرض های بالاتر به داخل کشور می شود. تحلیل نمودارهای ترمودینامیکی نشان داد انرژی پتانسیل قابل دسترس همرفتی نقش بسزائی در تسهیل و تقویت شرایط ناپایداری در سطوح پایین جو دارد و عامل تقویت و تشدید بارش می باشد.

در این پژوهش با استفاده از داده های فراوانی وقوع ماهانه ی روزهای توأم با توفان تندری 25 ایستگاه سینوپتیک کشور در طی بازه ی زمانی 1960تا 2010 و روش های تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی وارد با مجذور فاصله اقلیدسی و آزمون ناپارامتری من کندال روند تغییرات زمانی مخاطره توفان های تندری در ایران مورد بررسی قرار داده شده است. با توجه به بررسی های حاصل از تحلیل خوشه ای 3 ناحیه ی اقلیمی با روندهای مشابه از نظر فراوانی وقوع توفان های تندری، شامل منطقه شمال غرب و شمال میانی؛ نیمه ی غربی و شمال شرق ؛ نیمه ی جنوبی، سواحل دریای خزر، بخش های مرکزی و شرقی کشور شناسایی گردید. نتایج حاصل از بررسی توزیع زمانی توفان های تندری ایران نشان داد که بیشترین فراوانی رخداد این مخاطره در ماه های می، آوریل، ژوئن و اکتبر می باشد. در بازه ی زمانی فصلی نیز اوج فعالیت توفان های تندری در فصول بهار و پاییز متمرکز شده است. علاوه بر این از نظر مکانی در بازه های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه حداکثر فراوانی وقوع توفان های تندری در مناطق شمال غرب و غرب بسیار بیشتر از سایر مناطق ایران می باشد.

بخش کشاورزی یکی از مهم ترین بخش های اقتصاد در کشور به شمار می آید و به شدت به تغییرات آب و هوا وابسته است. تغییرات آب وهوا بر الگوهای کشت، دسترسی به آب و تا اندازه ای بر عملکرد محصول تأثیر می گذارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی عوامل مؤثر بر به کارگیری استراتژی های سازگاری از سوی کشاورزان در برابر تغییرات آب وهوایی است. این تحقیق از نوع توصیفی-همبستگی است که به روش پیمایشی انجام گرفته است. جامعه آماری این تحقیق 5764 بهره بردار کشاورز بودند که با توجه به جدول کرجسی و مورگان (1970)، حجم نمونه 362 نفر تعیین شد و برای دستیابی دقیق به افراد مورد مطالعه، از روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای متناسب استفاده گردید. نتایج توصیفی مطالعه نشان داد که تعداد زیادی از کشاورزان معتقدند که دما افزایش و بارش کاهش یافته است و اکثریت پاسخگویان عملیات مدیریت کشاورزی را در پاسخ به تغییرات شرایط آب وهوایی تغییر داده اند. به علاوه نتایج تحلیل رگرسیون لجستیک نیز نشان داد که 6 عاملِ تجربه کشاورزی، دسترسی به اعتبارات، اندازه زمین، دسترسی به خدمات ترویج، حاصلخیزی خاک و دارا بودن شغل جانبی به ترتیب به عنوان مهم ترین عامل های تأثیرگذار بر به کارگیری استراتژی های سازگاری شناسایی شدند.

هدف این تحقیق ارزیابی تناسب اراضی برای کشت کلزا در سطح استان مازندران می باشد رای انجام تحلیل ها از سه شاخص نیازهای دمایی (میانگین سالانه درجه حرارت، میانگین حداقل درجه حرارت، میانگین حداکثر درجه حرارت، دمای جوانه زنی و دمای گلدهی، شاخص نیازهای بارشی (میانگین بارش سالانه، بارش پاییز، بارش زمستان، بارش دوره رشد و گلدهی و بارش دوره رسیدگی و شاخص سایر نیازهای اقلیمی (درجه روز – رشد، ساعات آفتابی، یخبندان و رطوبت نسبی)، استفاده شده است. به علت متفاوت بودن مقیاس اندازه گیری داده ها آماری سایر نیازهای اقلیمی از روش نمره استاندارسازی داده ها استفاده شد. روش تحقیق به صورت توصیفی – تحلیلی است، به طوری که از روش اسنادی (جستجوی کتابخانه ای)، برای گردآوری اطلاعات اولیه و مبانی نظری تحقیق و سوابق مطالعاتی و از داده های آماری ایستگاه های سینوپتیکی و کلیماتولوژی برای پردازش سنجش تناسب اراضی ارائه گردید. به طور کلی نتایج تجزیه و تحلیل اقلیمی زمانی قابل تعمیم به پهنه ای گسترده خواهد بود که با استفاده از روش های میانیابی داده های نقطه ای به داده های پهنه ای تبدیل شود. به همین دلیل از روش میانیابی IDW در محیط GIS برای سنجش تناسب اراضی برای کشت کلزا در منطقه مورد مطالعه استفاده شده است. و در نهایت نقشه نهایی تهیه شد. نتایج تحلیل یافته ها نشان داد که بیشتر اراضی استان دارای محدویت متوسط و کمترین اراضی دارای بدون محدویت هستند.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

این مطالعه با هدف استخراج دمای سطح زمین (LST)، دمای هوا و بارش و بررسی ارتباط آنها با پوشش گیاهی در مراتع حوضه آبخیز کارون استان خوزستان انجام شده است. بدین منظور دمای سطح زمین (با استفاده از الگوریتم پرایس) و شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده از سنجنده AVHRR ماهواره NOAA برای اوج سبزینگی (ماه آوریل) در یک دوره 27 ساله استخراج گردید. آمار ماهیانه بارش و دمای هوا نیز از 14 ایستگاه های سینوپتیک منطقه دریافت شده و به روش وزن دهی عکس فاصله پهنه بندی شد. نتایج همبستگی فضایی (با سطح معنی داری 05/0)، بین پوشش گیاهی با دمای سطح زمین و دمای هوا، نشان دهنده ی یک رابطه ی معکوس و یک رابطه ی مثبت با بارش است. این همبستگی فضایی برای دمای سطح زمین قوی تر است، به صورتی که ضرایب همبستگی فضایی دمای سطح زمین، معمولاً از 6/0 بالاتر است و برای بارش در برخی موارد بالای 4/0است اما ضرایب مربوط به دمای هوا به ندرت از 4/0 بیشتر شده است. روابط رگرسیونی فضایی به دست آمده نشان می دهند که 62/0 از تغییرات پوشش گیاهی استان خوزستان واقع در این حوضه را می توان تنها با تغییرات دمای سطح زمین پیش بینی کرد (62/0=R2) و تغییرات دمای هوا و بارش، میزان ناچیزی از تغییرات پوشش گیاهی را تبیین می کند.

حوضة زاینده رود جایگاه مهمی در تأمین آب ایران مرکزی دارد. هدف این پژوهش، شناخت اثر رودباد جنب حاره ای بر بارش های بیش از ده میلی متر حوضة زاینده رود است. در این پژوهش از داده های بارش روزانه در دورة زمانی 1987-2011 ایستگاه های حوضه و فایل رقومی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 1000 و 500 و نقشة وزش باد مداری سطح 200 میلی باری استفاده شد. برای طبقه بندی الگوهای بارش از روش مؤلفه های اصلی و نیز روش خوشه بندی سلسله مراتبی استفاده شد. بر اساس تحلیل روش مؤلفه های اصلی، نقشه های 262 روز بارش در 12 عامل خلاصه شد که مجموع این عوامل 74/97 درصد تغییرات بارش را تبیین می کرد. بر اساس بارهای عاملی، 262 نقشه روز در 5 الگو طبقه بندی شد. نتایج این پژوهش نشان داد الگوی غالب در رخداد بارش بیش از ده میلی متر، قرارگیری چپ خروجی رودباد جنب حاره ای بر روی دامنة فرازش موج کوتاه باد غربی است. قرارگیری در امتداد همدیگر محور تراف شرق اروپا با محور تراف در شرق مدیترانه یا تراف دریای سرخ ممکن است به افزایش عمق موج باد غربی و تشدید ناپایداری بینجامد. زمانی وقوع بارش های بیش از ده میلی متر در حوضه اجتناب ناپذیر است که هستة رودباد جنب حاره ای بر روی ناوة بادهای غربی بر روی دریای سرخ گیرد.

یکی از خصوصیات منحصربه فرد دشت های شمالی حوضه آبی زنجان رود در استان زنجان، وجود رودخانه هایی است که به صورت موازی، در دره های عمیقی جریان دارند. با توجه به شیب ملایم سطوح هموار اطراف دره ها، که به دره ها ختم نمی شود، لندفرم های موجود با فرآیندهای امروزی در تعادل نیستند. مشخص بودن کنیک کوهستان در نقشه های توپوگرافی و شواهد میدانی، نشان می دهد در دشت های مورد مطالعه، مخروط افکنه جدیدی در حال گسترش نیست، در حالی که حفر دره ها در درون مخروط افکنه های قدیمی انجام شده اند که کل سطح دشت های شمالی را پوشیده اند. رودخانه هایی مثل سهرین، سارمساقلو و قره چریان که وسعت حوضه آبی قابل توجهی بالاتر از سینوزیته جبهه کوهستان دارند، در دره های عمیقی جاری هستند که در سینوزیته کوهستان گاه عمق آنها از صد متر نیز تجاوز می کند و در طول زیادی از مسیر، با حفظ اختلاف ارتفاع اولیه نسبت به نواحی اطراف، به زنجان رود ختم می شوند. بررسی شرایط توپوگرافیکی دشت سرهای پوشیده از رسوبات آلوویالی، الگوی آبراهه های موازی و انقطاع دشت سرها با دره های آبشخور مانند عمیق و وسیع، از روی نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی منطقه به همراه شواهد میدانی نشان دهنده دخالت شدید تکتونیک در تحول دشت های شمالی زنجان رود است. در این پژوهش، از شاخص های مورفوتکتونیکی همچون؛ گرادیان طولی رودخانه (SL)، تقارن نداشتن حوضه زهکشی (Af)، نسبت کف دره به ارتفاع آن (Vf)، پیچ و خم پیشانی کوه (Smf) و تقارن توپوگرافی عرضی (T) استفاده شده است. ارقام برآورد شده از این شاخص ها ، در سه کلاس یک تا سه (فعال تا غیر فعال) طبقه بندی شدند. از نتایج به دست آمده بر می آید که این زیرحوضه از نظر تکتونیکی در گروه فعال قرار گرفته است.

الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر به عنوان یکی از الگوهای پیوند از دور جوی تأثیر گذار تراز 500 هکتوپاسکال، نقش مهمی در تغیرپذیری منطقه ای دمایی و هیدرواقلیم شرق مدیترانه دارد. در پژوهش حاضر به بررسی ارتباط بین الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر با نوسانات دماهای بیشینه ایران در یک دوره بلند مدت 60 ساله (۱۹۵0-۲۰۱۰) پرداخته شده است. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش مبیّن وجود رابطه معنی دار و معکوس بین دمای بیشینه اکثر ایستگاه های منتخب با الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر است. این امر حاکی از کاهش دما در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و افزایش دما در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط معکوس و معنی دار تری بین دمای ایستگاه ها و الگوی دریای شمال-خزر در ماه های ژانویه، فوریه، مارس و تقریباٌ ارتباط مستقیم اکثر ایستگاه ها در ماه آگوست است. در بازه زمانی ماهانه بیش ترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با 342/0- در ماه ژانویه مورد محاسبه قرار گرفت. بررسی ضرایب همبستگی فصلی نیز بیانگر ضریب همبستگی معنی دار دماهای بیشینه زمستان به میزان 212/0- دارد. به لحاظ دوره ای، نتایج بیانگر ارتباط قوی دوره سرد در اکثر ایستگاه ها با الگوی مورد مطالعه می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوّی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت، اسقرار ناوه ای عمیق بر روی دریای خزر، عراق، ترکیه و ایران و هم چنین قرارگیری ایران در بخش شرقی محور ناوه و از طرفی اسقرار پشته ای بر روی دریای شمال و اروپا باعث انتقال دماهای سرد شمال اروپا و جنب قطبی به سمت ایران می شود. اما در فاز منفی قرارگیری ایران در زیر محور پشته مستقر بر روی ایران منجر به ایجاد جوّی پایدار با وزش ضعیف مداری و دماهای گرم شده است. بنابراین با وزش هوای گرم و خشک آفریقا، عربستان و عرض های پایین، دمای ایران بالاتر می رود.