درخت حوزه‌های تخصصی

آگاهی از دمای سطح زمین تغییر ات زمانی - مکانی ترازمندی انرژی در سطح زمین را آشکار می سازد. در داده های دمای سطح زمین مودیس اختلاف زمان خورشیدی محلی وجود دارد. این اختلاف ممکن است به دلیل تفاوت زمانی در برداشت پیکسل های یک خط پیمایش ماهواره در یک روز باشد یا در روزهای مختلف زمان محلی برداشت دما در یک پیکسل متغیر باشد. هدف از پژوهش کنونی بررسی شیب دمای سطح زمین و تغییرات زمانی - مکانی آن در ایران است که با داده های روزهنگام مودیس تِررا و آکوا بررسی شده است. از نتایج این پژوهش می توان در برآورد دمای سطح زمین برای یک ساعت محلی ثابت استفاده کرد. بدین ترتیب، امکان مقایسة داده های دورسنجی دمای سطح زمین با داده های ایستگاهی و نیز امکان مقایسة دمای پیکسل های مختلف در سراسر ایران با یکدیگر فراهم می آید. تغییرات زمانی - مکانی چشم گیری در شیب دمای سطح زمین ایران دیده می شود؛ این تغییرات از شرایط محیطی و تغییرات دریافت انرژی خورشید اثر می پذیرد. در ماه های مختلف سال شیب های دمایی صفر تا 1+ درجة کلوین بر ساعت و 1+ تا 2+ درجة کلوین بر ساعت گسترة بیشتری از ایران را پوشش می دهند؛ با این حال، در دورة سرد سال شیب های صفر تا ۱- درجه ، به ویژه در بلندی های البرز و زاگرس، گسترش می یابد.

مدیریت و برنامه ریزی در مناطق حفاظت شده ایران، مستلزم داشتن اطلاعات کافی از تغییرات آب و هوا، منابع آب و خاک و شرایط رشد و توسعه اکوسیستم ها و زیستگاه های حیات وحش در آینده است. اقلیم یکی از ستون های شکل گیری و اساس تغییرات این زیست بوم ها محسوب می شود. در پژوهش حاضر، داده های HadCM3 با استفاده از مدل LARS-WG و تحت سه سناریوی B1، A2 و A1B در منطقه حفاظت شده لشکردر ملایر در استان همدان ریز مقیاس نمایی شد. سپس تغییرات پارامترهای بارش، کمینه دما، بیشینه دما و تابش در سال های 2011 تا 2039 برای فصول مختلف پیش بینی گردید. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات بارش در فصول بهار و زمستان و بیشترین تغییرات مربوط به دما در فصول تابستان و بهار رخ می دهد. بیشترین تغییرات ساعات آفتابی در فصل تابستان و کمترین تغییرات در فصل پاییز و زمستان رخ خواهد داد. بارش در اکثر ماه ها روند افزایشی داشته که بیشترین آن در ماه های مارس، آوریل و دسامبر و کمترین آن مربوط به ماه های می و ژانویه است. پارامترهای هواشناسی دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام ماه ها روند افزایشی خواهند داشت. تغییرات ساعت آفتابی در ماه های آوریل، اوت، سپتامبر و دسامبرکاهشی و در بقیه ماه ها افزایشی است. به طور کلی نتایج نشان می دهد با تغییر سناریوهای اقلیمی که ریشه در مدیریت انسانی دارد پارامترهای هواشناسی در فصل زمستان روند کاهشی بیشتری نسبت به سایر فصول خواهند داشت. این درحالی است که فصل تابستان همواره دارای روند افزایشی در این پارامترهاست. بنابراین شرایط رشد و نمو و فنولوژی گیاهان، حاصلخیری ماهیانه و سالیانه، متابولیسم میکروبی خاک و شرایط رطوبتی زیست بوم تغییر یافته، بنابراین لزوم تغییر برنامه های مدیریتی در 30 سال آینده این منطقه حفاظت شده ضرورت می یابد.

گرم شدن جهانی و یا تغییرات آب و هوایی، یکی از جدی ترین چالش های زیست محیطی است و اثرات طولانی مدت آن می تواند عواقب جدی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی به همراه داشته باشد. بخش کشاورزی یکی از بخش های آسیب پذیر و مهم نسبت به تغییرات آب و هوایی است. از آنجایی که کشاورزان تصمیم گیرنده ای مهم برای مدیریت زمین های کشاورزی جهت سازگاری با شرایط آب و هوایی در حال تغییر هستند و به علاوه باورها و درک خطرات آب و هوایی از عوامل مهم بر رفتار سازگاری آنها می باشد؛ لذا هدف کلی این پژوهش، تعیین عوامل موثر بر باورها و درک خطرات کشاورزان نسبت به تغییرات آب و هوایی می باشد. نمونه پژوهش بر اساس نمونه گیری خوشه ای تصادفی از میان کشاورزان استان خوزستان انتخاب شد (400n=). نتایج رگرسیون نشان داد، از میان متغیرهای تحقیق، متغیر اعتماد به رسانه قوی ترین پیش بینی کننده باور به وقوع تغییرات آب و هوایی (25/0=β) و باور به علل تغییرات آب و هوایی (23/0=β) است. همچنین برجستگی خطر قوی ترین پیش بینی کننده باور به اثرات تغییرات آب و هوایی (35/0=β) و باور به اثرات تغییرات آب و هوایی، قوی ترین پیش بینی کننده درک خطر (35/0=β) است. بر اساس یافته های پژوهش، پیشنهاداتی در جهت بهبود باورها درباره تغییرات آب و هوایی و خشکسالی و درک خطر این تهدید ارائه شده است.

پژوهش پیش رو برای آشکار سازی اثرهای گرمایش جهانی بر آبدهی حوضه ارس انجام گرفته است. داده های استفاده شده برای انجام این پژوهش، شامل داده های سالانه و فصلی گرمایش جهانی و داده های دِبی حوضه ارس در بازه زمانی چهل ساله (2008-1968) بوده و براساس روش های همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی و غیرخطی برای مطالعات فصلی و سالانه به انجام رسیده است. مطالعات نشان از ارتباط معکوس و قوی گرمایش جهانی با آبدهی حوضه ارس دارد. این فرآیند، به خصوص از سال 1994 به بعد آشکار است و با افزایش گرمایش جهانی آبدهی حوضه ارس، کاهش چشمگیری از خود نشان می دهد. تغییرات آبدهی حوضه ارس نشان از روند کاهنده آن طی بازه زمانی بلندمدت خود دارد که ارتباط آن با گرمایش جهانی دارای همبستگی معکوس برابر با 68/0- درصد با ضریب تعیین 46/0 است. در بین فصول سال بیشترین تأثیرپذیری از گرمایش جهانی متعلق به فصل زمستان با همبستگی معکوس 70/0- و ضریب تعیین 49/0 است. فصل بهار با همبستگی معکوس 57/0- و ضریب تعیین 32/0، پاییز با همبستگی معکوس 54/0- درصد و ضریب تعیین 29/0 و درنهایت تابستان با همبستگی معکوس 17/0- و ضریب تعیین 03/0 درصد، در رتبه های بعدی قرار می گیرند. در تمامی مطالعات انجام گرفته، روند دِبی حوضه ارس همواره کاهنده بوده و از سال 1994 به بعد زیر میانگین بلند مدت خود است که وقوع خشکسالی و کاهش آبدهی شدید حوضه، درنتیجه تأثیر گرمایش جهانی را نشان می دهد. مقایسه مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی در شبیه سازی تغییر پذیری آبدهی حوضه ارس از گرمایش جهانی نشان از دقت بالای مدل غیر خطی نسبت به نوع خطی خود دارد.

به دلیل اهمیت و نقش پدیده انتقال رسوب در مبحث حوضه های آبریز، از جمله ساماندهی رودخانه ها که به منظور مهار فرسایش و رسوب گذاری و یا تثبیت بستر و دفع سیلاب انجام می گیرد، آگاهی و تعیین میزان رسوب حمل شده توسط رودخانه از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، تعیین کارایی مدل درختان تصمیم گیری (به عنوان یکی از روش های داده کاوی) در برآورد رسوبات معلق رودخانه میمه است. داده های مورد استفاده شامل دبی رسوب و دبی آب است که به صورت متناظر برداشت شده بود و همچنین بارش و دبی های روزانه مربوط به دوره آماری از سال 1347-1346 تا سال 1389-1388. پس از پردازش داده ها، تعداد 554 رکورد که آمار دبی و رسوب متناظر آنها موجود بود، انتخاب و نتایج به دست آمده با روش مرسوم منحنی سنجه رسوب مقایسه شد. برای مقایسه نتایج از معیارهای آماری R، RMSE، MAE، r 2و Bias  استفاده شده است. سپس برای بررسی تأثیر بارش ها و دبی های روزانه در دقت برآورد رسوب توسط مدل درختی، در گام دوم داده های مربوط به بارش و دبی های روزانه به مدل اضافه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، مدل درخت تصمیم گیری نتایج قابل قبولی را درجهت شبیه سازی بار معلق در ایستگاه مورد مطالعه ارائه کرده است. به طوری که بر اساس معیارهای  RMSE،MAE، r 2و Bias درخت تصمیم گیری نسبت به منحنی سنجه رسوب با خطای کمتری رسوبات را برآورد کرده است. همچنین نتایج بیانگر این مطلب است که ورود داده های بارش و دبی روزانه تغییر زیادی در نتایج ایجاد نکرده و میزان رسوبات با دبی های متناظر بیشترین همبستگی را دارد

خشکسالی به عنوان کمبود طبیعی بارش در طی دوره ای از زمان است که یک بحران مخاطره آمیز برای محیط زیست و حیات گونه های زیستی محسوب می شود. بنابراین در زمان وقوع بحران خشکسالی، عدم وجود فرصت و منابع کافی موجب صدمات جدی می گردد. مدیریت بحران در برگیرنده مجموعه ای از اقدامات واکنشی می باشد که می تواند موجب کاهش با تعدیل اثرات خشکسالی ها گردد. لذا تحلیل نمایه های اندازه گیری خشکسالی برای پیش بینی و ارزیابی مکانی و زمانی این پدیده به منظور مدیریت آن ضر ور ی به نظر می رسد. در این پژوهش، و ضعیت خشکسالی و تحلیل زمانی و مکانی آن در ایستگاه های استان کردستان با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده ( SPI ) ، توسط نرم افزار DrinC در مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه انجام شده است. براساس حداکثر طول دوره ی آماری موجود، آمار سال های 2000 تا 2014 در 9 ایستگاه هواشناسی استان کردستان برای تحلیل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی شدت خشکسالی طی دوره مورد مطالعه نشان داد در سراسر استان کردستان در بین هر سه مقیاس زمانی شدیدترین خشکسالی مربوط به ایستگاه دهگلان در سال 2006- 2005 اتفاق افتاده است. هم چنین طولانی ترین دوره خشکسالی (بسیارشدید) دوره 17 ماهه مربوط به ایستگاه قروه می باشد. نتایج تحقیق تغییرات وقوع خشکسالی با درجات متفاوت را در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی در منطقه مورد مطالعه مورد تائید قرار می دهد. هم چنین بر اساس نتایج، ایستگاه دهگلان اولویت اول را از نظر شدت خشکسالی در بین ایستگاه ها و ظفرآباد (دیواندره) آخرین اولویت را دارد. در نتیجه پیش بینی و مدیریت بحران خشکسالی می تواند یکی از اقدامات مؤثر در کاهش خسارات این پدیده اقلیمی خصوصاً در مناطق حساس باشد.

در این پژوهش داده ها برای ۴۴ ایستگاه سینوپتیک در گستره ایران طی دوره ۴۰ ساله از سال ۱۹۶۴ الی ۲۰۰۳ از سایت اینترنتی www. irimet.net استخراج شد. اهداف تحقیق عبارتند از : تعیین روندهای افزایشی و کاهشی دماهای شبانه ی ایستگاههای ایران، وضعیت پهنه بندی با استفاده از آنالیز خوشه ای، بررسی رژیمها و نوسانات دماهای شبانه ایران طی دوره آماری و در سریهای زمانی متفاوت (سالانه، فصلی، ماهانه، دهه ای) نتایج اینکه دماهای میانگین حداقل در اغلب ایستگاهها روند افزایشی داشته است. دماهای شبانه ایران در حال حاضر ۲ درجه سانتیگراد به طور متوسط گرمتر از ۴۰ سال قبل می باشد. مناطق پست ایران در دوره گرم سال شبهای گرمتری را تجربه می کنند. فصول پاییز و زمستان بیشترین روند افزایشی دمای حداقل داشته اند. کوهستان روندهای سرمایشی قوی تر بوده است مناطق بدون روند مشخص در دوره زمانی مختلف بیشتر در شمال غرب کشور است. استقرار پهنه ها ارتفاع نقش بیشتری را نسبت به عرض جغرافیایی دارد. رابطه قوی بین عرض جغرافیایی و ارتفاع از یک سو و دماهای میانگین حداقل از سوی دیگر است.

میدان ثقل جهانی معمولاً توسط توابع پایه ی هارمونیک کروی تا درجه معینی از قدرت تفکیک طیفی و مکانی مدل می شود. توزیع غیریکنواخت و کیفیت متفاوت داده ها، این توابع را در مدل سازی محلی میدان ثقل محدود می کند. این توابع بیشتر خاصیت جهانی میدان ثقل را نمایش می دهند و برای نمایش فرکانس های پایین میدان ثقل مناسب هستند. در کاربردهای محلی، توابع پایه ی شعاعی بر روی سطح کره با برخورداری از خاصیت محمل شبه محلی می توانند به عنوان جایگزین مناسبی برای هارمونیک های کروی استفاده شده و میدان گرانی زمین را تا درجه ی بالایی از قدرت تفکیک طیفی و مکانی تقریب زنند. این مدل های محلی معمولاً دقت بهتری در محل مورد نظر نسبت به مدل های جهانی دارند. توابع پایه ی شعاعی کروی معمولاً بر روی کره متعامد نیستند که این امر منجر به پیچیدگی بیشتر مسئله می شود. در این مقاله، عملکرد انواع مختلف توابع پایه ی شعاعی کروی شامل کرنل جرم نقطه ای، چندقطبی شعاعی، کرنل پواسن و ویولت پواسن در مدل سازی محلی میدان ثقل زمین با استفاده از داده های شتاب گرانی در منطقه ی فارس ساحلی مقایسه شده است. برای حل مسئله ی معکوس غیرخطی مدل سازی میدان گرانی زمین با استفاده از توابع پایه ی شعاعی کروی، تکنیک ""کمترین مربعات"" به کار رفته است. بدین منظور، الگوریتم بهینه سازی لونبرگ -مارکواردت طی یک پروسه ی تکراری با مینیمم کردن اختلاف بین مقادیر مشاهداتی و مقادیر مدل شده، پارامترهای مدل سازی را تخمین می زند. این پارامترها شامل تعداد، مکان، عمق و ضرایب مقیاس توابع پایه شعاعی هستند. به منظور افزایش کارایی عددی الگوریتم لونبرگ- مارکواردت در حل مسئله ی مدل سازی میدان گرانی، مقدار اولیه ی پارامتر پایدارسازی از طریق رابطه ای بر مبنای ژاکوبین تابع هدف تعیین و روشی برای به هنگام سازی این پارامتر ارائه شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در صورت انتخاب عمق مناسب توابع پایه، دقت مدل سازی محلی میدان گرانی برای انواع توابع پایه ی شعاعی مورد بررسی تقریباً یکسان خواهد بود.

یکی از هفت آلاینده ای که در ایستگاه های آلوده سنجی شهر اصفهان مورد پایش قرار می گیرد گاز اُزون است. بخشی از تولید و انتشار این گاز بطور مستقیم و غیرمستقیم به پارامترهای جوی نسبت داده می شود. هدف این تحقیق مطالعه اثر عوامل جوی بر تغییرات اُزون سطحی در شهر اصفهان است که برای این منظور از روش های آماری همبستگی و رگرسیون خطی چند متغیره برای تحلیل استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد افزایش دما و ساعات آفتابی در سه بازه زمانی ماهانه، فصلی و سالانه ارتباط مستقیم با افزایش اُزون دارد، ولی رطوبت نسبی و وزش سریع ترین باد، رابطه معکوس با افزایش مقدار اُزون دارد. برای مثال ضریب همبستگی بین میانگین اُزون با حداکثر روزانه رطوبت نسبی، متوسط روزانه دما و تعداد ساعات آفتابی به ترتیب برابر 569/0- R= و 533/0+R= 520/0+R= است. در بهترین حالت در فروردین ماه، 6/80 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله توسط عناصر جوی تبیین می شود. همچنین بیش از 50 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله در 6/30% اوقات سال توسط پارامترهای جوی تبیین می شود. در صورتی این درصد تبیین فقط در 7/16% اوقات در ایستگاه بزرگمهر اتفاق می اُفتد. این نشان می دهد که مقدار اُزون در ایستگاه لاله نسبت به ایستگاه بزرگمهر از عوامل جوی تأثیر بیشتری می پذیرد.

نقش فرسایش خاک، در تولید رسوب و پُر شدن مخازن سدها، از اهمیت جهانی برخوردار است. از آنجا که بسیاری از حوضه های آبخیز در اکثر کشورها ، ازجمله ایران، فاقد ایستگاه های رسوب سنجی هستند، بنابراین باید در چنین مناطقی برای برآورد فرسایش و رسوب از مدل سازی استفاده شود. منطقه مورد مطالعه، ایستگاه های حفاظت خاک مرکز تحقیقات کشاورزی آذربایجان شرقی است که از سازندهای مارنی تشکیل شده است. برای برآورد فرسایش و رسوب، منطقه مورد مطالعه به سه زیرحوضه تقسیم شد و هر زیرحوضه تحت مدیریت متفاوت حفاظت خاک قرار گرفت و در خروجی آنها، میزان فرسایش و رسوب به صورت مستقیم اندازه گیری شد. برای ارائه تصویر مناسبی از توزیع مکانی مقادیر تلفات خاک در سطح منطقه و همچنین بررسی تأثیر روش های مختلف مدیریتی در کاهش هدررفت خاک و نهشته گذاری آن، از مدل ویپ با به کارگیری برنامه ژئوویپ استفاده شده است. نتایج این مدل در قالب نقشه های تلفات خاک و مکان های ترسیب در محیط GIS ارائه شده است. ارزیابی کارایی مدل مذکور از طریق مقایسه مقادیر کمی رسوب مشاهداتی با مقادیر برآوردی صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی مدل در محل خروجی هر زیرحوضه، به ترتیب مقادیر 2/23، 3/21 و 5/6 تن در هکتار گزارش شده است؛ در حالی که مقادیر مشاهداتی در این مناطق، به ترتیب 2/20، 7/18 و 8/4 تن در هکتار بوده است. از سوی دیگر مکان های نهشته گذاری در سطح حوضه، مطابقت کاملاًً مناسبی با محل های سازه های مکانیکی (کنتور باند و کنتور ترنج ها) نشان داد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل WEPP کارایی خوبی در شبیه سازی فرسایش و رسوب دارد؛ به طوری که مقایسه آماری نتایج به دست آمده از این روش با نتایج آزمون t نرم افزار STATGRAPHICS بین داده های مشاهده ای، در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنا داری دیده نشد.

امروزه مدیریت منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این رو، مطالعة بارش، به منزلة مهم ترین منبع تأمین آب، در مقیاس زمانی و مکانی بسیار حائز اهمیت است. این پژوهش در پی تحلیل، ارزیابی، و شناسایی رفتار بارش فصلی است. بدین منظور، داده های بارش 67 ایستگاه سینوپتیک کشور با دوره آماری سی ساله (1985 2014) استخراج شد. سری های زمانی بارش بررسی شد و بهترین مدل بر اساس ملاک اطلاع آکائیک به سری داده های هر ایستگاه برازش داده شد. صحت و کفایت مدل های برازش شده به کمک نمودار مانده های استانداردشده، نمودار تابع خودهمبستگی مانده های مدل، و آزمون لیونگ- باکس ارزیابی شد. مرتبه های اتورگرسیو، میانگین متحرک، و مرتبه های تفاضلی فصلی و بین فصلی حاصل از مدل های برازش شده برای بررسی وابستگی بارش های فصلی و بین فصلی و تحلیل روند سری های زمانی بارش فصلی بررسی شد. نتایج نشان داد برای همة ایستگاه های مورد مطالعه (جز بوشهر، شهرکرد، بیرجند، امیدیه آغاجاری، و رشت) مدل ساریما کفایت مناسبی دارد. نتایج به دست آمده از بررسی مرتبه های فصلی نیز نشان داد که به جز ایستگاه های کاشان، آبعلی، دوشان تپه، سمنان، و شاهرود در بقیة ایستگاه ها بارش ها از الگوهای فصلی تبعیت می کنند. همچنین، در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه (93%) روند کاهشی یا افزایشی معناداری در سری زمانی بارش فصلی مشاهده نشده است.