درخت حوزه‌های تخصصی

هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه شدت خشکسالی در شرایط تغییراقلیم در دو ایستگاه بندرعباس (خشک) و شهرکرد (نیمه خشک) است. به این منظور داده های روزانه بارش، ساعت آفتابی، دمای کمینه و بیشینه مورد استفاده قرار گرفته است. این داده ها به روش آماری و با مدل LARS-WG تحت سه سناریوی A1B, A2 وB1 ریزگردانی شده اند. سپس پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره 2040-2011 شبیه سازی شده و اقدام به استخراج شاخص RDI از داده های پایه و داده های به دست آمده از مدل اقلیمی HADCM3 شده است. بر اساس تمام سناریوهای مورد مطالعه شدت خشکسالی در هر دو ایستگاه افزایش می یابد، بجز سناریوی B1 که کاهش خشکسالی را برای ایستگاه شهرکرد پیش بینی نموده است. در مجموع در ایستگاه بندرعباس طبق سناریوهای A1B، A2 و B1 درصد سال های خشک به ترتیب به میزان 7/6 ، 10 و 10 درصد افزایش می یابد و در ایستگاه شهرکرد به ترتیب به میزان 7/6 و3/3 افزایش می یابد درحالی که طبق سناریوی B1 در حدود 10 درصد از شدت خشکسالی های ایستگاه شهرکرد کاسته می شود.

در این مقاله، برای تحلیل آماری و همدیدی مه های فرودگاه اردبیل، از آمار پنج ساله ی (2008-2004) ایستگاه هواشناسی همدید فرودگاه اردبیل، شامل متوسّط دمای هوا، دمای نقطه ی شبنم، رطوبت نسبی، سرعت باد، مقدار ابر و تغییرات بیست وچهار ساعته ی فشار جوّ برای روزهای مه آلود با بیست وچهار ساعت قرائت در شبانه روز استفاده شده است. برای مدل بندی پیش بینی مه و بررسی همبستگی آن با دیگر عناصر جوّی، از مدل رگرسیون چندگانه و ضریب همبستگی رتبه ای پیرسون و داده های ساعات 03 و 15 گرینویچ استفاده شد که بیشترین وقوع پدیده ی مه را داشتند و انواع مه از نظر توانایی دید، به رتبه های 2 تا 4 درجه بندی شدند. سپس، نقشه های هم فشار و هم رطوبت سطح زمین، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال جوّ و سرعت و جهت بادهای آن تراز برای روزهای همراه با مه استخراج و بررسی شدند. با بررسی نقشه های گفته شده برای 500 روز مه آلود، الگوهای همدید مولّد مه، شناسایی و مناسب ترین ساعات پرواز برای ماه های مختلف سال، ارائه شد. در میان عناصر اقلیمی مورد بررسی، رطوبت نسبی، بیشترین همبستگی را با توانایی دید ایستگاه دارد. از کلِّ مه های منطقه، 8/40 درصد تشعشعی، 4/31 درصد جبهه ای و 8/27 درصد فرارفتی هستند. الگوهای همدید مؤثّر در تشکیل مه، نفوذ زبانه های پُرفشار شمالی و شمال غربی در سطح زمین و وجود جریان های کاهنده و فزاینده ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال بودند. بهترین زمان برای انجام عملیّات پروازی فرودگاه اردبیل در ماه های آوریل، می، سپتامبر و اکتبر از ساعت 08 تا 14 گرینویچ، در ماه های نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس از ساعت 09 تا 12 گرینویچ و در ماه های ژوئن، ژوئیه و اوت از نیم روز تا نزدیکی های غروب است.

با توجه به خسارت سنگین سرمازدگی، تعیین محدوده احتمال وقوع دمای بحرانی خسارت سرمازدگی برای برنامه ریزی زمان مناسب کاشت و برداشت و طول فصل رشد موثر، انتخاب رقم و تعیین مناطق مستعد سرمازدگی حائز اهمیت است. در این تحقیق، برای بررسی سرماهای رخ داده طی ادوار گذشته، نسبت به جمع آوری آمار روزانه درجه حرارت حداقل در 34 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک و تبخیرسنجی اقدام گردید. تاریخ های وقوع سرمازدگی از مبدأ مهر در کلاس های صفر درجه (گیاهان خیلی حساس)، 2/2- درجه (گیاهان حساس) و 4/4- درجه (گیاهان نسبتاً مقاوم) برای 34 ایستگاه منتخب استخراج شدند. برای تحلیل فراوانی، توزیع های حدی و غیر حدی به داده ها برازش داده شد و توزیع گامبل به عنوان توزیع غالب انتخاب گردیده و سرمازدگی بهاره و پائیزه در کلاس های مختلف و با احتمالات معادل محاسبه گردید. با ارائه نقشه تاریخ وقوع متوسط و نقشه ضریب تغییرات، و با تعیین مقدار ضریب فراوانی (K) نقشه های احتمالاتی هر منطقه در سه کلاس 0، 2- و 4- درجه سلسیوس با روش های کریجینگ، کوکریجینگ و روش معکوس فاصله با توان های متفاوت تهیه شد. برای تحلیل مکانی و درون یابی، روش های کریجینگ، کو- کریجینگ و روش معکوس فاصله با توان های متفاوت استفاده گردید. مناسب ترین روش برازش بر اساس معیار ریشه دوم میانگین مربع خطا و روش ارزیابی تقاطعی تعیین گردید. روش درون یابی کو-کرجینگ با ارتفاع، مدل برتر تشخیص داده شد. تغییرات مکانی، منظم بودن وقوع سرمازدگی در استان از روی نقشه ها محاسبه و مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت نقشه سرمازدگی با احتمال 75% برای تعیین تاریخ کشت گیاهان زراعی استان آذربایجان غربی ارائه شد. این نقشه ها هم چنین برای مکان یابی توسعه باغات، مجتمع های گلخانه ای و استخر پرورش ماهی قابل استفاده هستند.

در این پژوهش وقوع بارش های ایران بر اساس قوانین احتمال به صورت فرآیندهای تصادفی و با استفاده از مدل زنجیره ی مارکوف واکاوی شد. به منظور رسیدن به این هدف از داده های رخ داد و رخ نداد بارش پایگاه داده ی اسفزاری به مدت 43 سال ( 1/1/1340 تا 11/10/1383) استفاده شد. این اطلاعات بر روی 7187 یاخته و 15991 روز می باشد. با استفاده از مدل زنجیره ی مارکوف مرتبه ی اول با دو حالت بارش و بی بارش، آرایه فراوانی تشکیل شد و سپس به روش حداکثر درست نمایی آرایه ی احتمال انتقال محاسبه شد. همچنین با انجام آزمون نیکویی برازش، خی- دو پیروی داده ها از مدل انتخاب شده در سطح بالایی تأیید گردید. با به توان رساندن مکرر این آرایه احتمال پایا و دوره ی بازگشت روزانه حالت های بارش و بدون بارش برآورد شد. دوره ی بازگشت بارش روزانه حدود 7 روز و دوره ی بازگشت خشکی حدود 1 روز برآورد شد. بنابراین احتمال وقوع بارش در هر روز 0/1449 و احتمال عدم وقوع آن 0/8551 به دست آمد. دوره ی بازگشت بارش با تداوم 1 تا 3 روز برای تمام ماه ها محاسبه شد. بیشترین احتمال وقوع روز همراه با بارش طی ماه اسفند 0/27 بوده است. کوتاه ترین دوره ی بازگشت بارش ها با تداوم 1 و 2 روزه طی ماه های اسفند و بهمن به ترتیب 3/7 و 5/6 روز است.

اسلمسا یکی از مدل های تخمین فرسایشی است که توسط استوکینگ در سال 1978 ارائه شد. این مدل به خاطر بکارگیری روش های رابطه سنجی غیر خطی از توانمندی های دقیقی در برآورد میزان فرسایش از یکسو و بکارگیری اعداد کسر پذیر واقعی در محاسبه برخوردار و از دیدگاه آموزشی دارای مزیت های فراوانی است. سؤال اساسی درباره این مدل آن است که آیا می توان با اعمال ترفندی تکنیکی قابلیت جدیدی به این مدل افزود تا سهم هریک از عوامل مؤثر در مدل را در هر نقطه به ما نشان دهد. این مسئله سبب شد تا در قالب یک طرح پژوهشی و با انتخاب حوضه آبریز گلپایگان و اجرای مدل مذکور، نسبت به محاسبه میزان عوامل فرسایش مدل اسلمسا در 214 سلول چهار کیلومتری اقدام و سپس با استفاده از روش بی بعد سازی برداری مقادیر اصلی در مدل، یعنی عناصر X,K,C بی مقیاس و آنگاه با واکاوی لگاریتمی سهم هریک از عوامل در هر سلول محاسبه گردد. این روش به خوبی نشان داد که می توان سهم هریک از عوامل را تعیین و عاملی که دارای تأثیرگذاری بیشتری است در هر واحد کاری (پیکسل) مشخص نمود و نقشه فرسایش منطقه بر مبنای عامل برتر را ترسیم کرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که 1-با اعمال تکنیک بی بعد سازی آماری در مدل اسلمسا سهم عوامل سه گانه فرسایش را می توان مشخص کرد؛ 2- با اعمال این روش می توان به نقشه اولویت مناطق برای اجرای طرح های کنترل فرسایش دست یافت، به طوری که این اولویت بر اساس سهم عامل برتر در برآورد و تخمین فرسایش استوار شده باشد؛ 3-با سهم گذاری عوامل فرسایشی در مدل می توان تکنیک های مبارزه با فرسایش را در مناطق مختلف تعیین نمود و از یک روش یکسان برای مبارزه و کنترل آن پرهیز نمود.

استقرار و پیدایش سکونتگاه ها، بیش از هر چیز تابع شرایط محیط طبیعی (زمین شناسی، توپوگرافی، خاک، ژئومورفولوژی، هیدرولوژی و آب وهوا)، به ویژه ژئومورفولوژی است؛ چراکه پدیده های ژئومورفولوژیک، بر مکان گزینی، پراکندگی، حوزه نفوذ، توسعه فیزیکی و مورفولوژی سکونتگاه ها تأثیر دارند؛ بنابراین، در بسیاری از کارهای مدیریت محیطی و آمایش سرزمینی، مهم ترین و مفیدترین کمک ژئومورفولوژیست، نمایش اشکال و عوارض سطح زمین در نقشه های ژئومورفولوژی است. بدین ترتیب، برنامه ریزان به راحتی می توانند عوارض مناسب و نامناسب را از یکدیگر تشخیص دهند. این مقاله، از طرحی پژوهشی با عنوان «تهیة نقشة ژئومورفولوژی غرب استان گیلان با مقیاس 1:25000» استخراج شده و به هدف ترسیم عوارض سطح زمین، تنگناها و موانع توسعه فیزیکی و همچنین پراکندگی تعداد سکونتگاه های محدوده پژوهش انجام گرفته است. روش پژوهش براساس تحلیل فرم و فرایند در نقشه های توپوگرافی 1:25000 و زمین شناسی 1:100000، تهیه عکس هوایی است. درنهایت، در چند مرحله بازدید صحرایی، تمام اطلاعات و داده ها روی زمین ارزیابی شدند. مطابق نتایج، پدیده های ژئومورفولوژی، در چهار واحد ساحل، جلگه، کوهپایه و کوهستان، از شرق به غرب قرار گرفته اند. همین امر کافی است تا سکونتگاهای شهری و روستایی محدودة پژوهش، از لحاظ پراکندگی و تراکم، حالت یکنواخت و متجانسی نداشته باشند؛ به طوری که از شرق (محدوده ساحل و جلگه) به غرب (محدوده کوهپایه و کوهستان)، هم بر تعداد سکونتگاه ها و هم بر پراکندگی آن ها افزوده شده است. 692 آبادی در چهار شهرستان غرب استان گیلان (آستارا، تالش، رضوانشهر و ماسال) وجود دارد که از این تعداد، 398 آبادی (42/55 درصد) در غرب (محدوده کوهپایه و کوهستان) و 294 آبادی (57/44 درصد) در شرق (محدوده جلگه و ساحل) قرار دارند.

رطوبت اتمسفری، یکی از مهم ترین شاخص ها در تمام تعامل های بین سطح و اتمسفر مانند جریان های انرژی بین زمین و اتمسفر است و مقدار این شاخص، تعادل انرژی در سطح زمین را نشان می دهد. ازآنجاکه مقدار نهایی رطوبت اتمسفر، تأثیرگذارترین شاخص اتمسفر بر رادیانس رسیده به سنجنده است، در سنجش از دور و به ویژه در تعیینLand Surface Temperature (LST) اهمیت بسیاری دارد. LST، یکی از شاخص های مهم و اساسی در علوم زمین است که به طور مستقیم و غیرمستقیم بر تعیین بسیاری از شاخص های دیگر تأثیر می گذارد. از رطوبت اتمسفری و LST در بسیاری از مطالعه های محیطی، کاربردهای اکولوژیک و کشاورزی استفاده می شود. برای تخمین LST دقیق، لازم است مقدار رطوبت اتمسفری برآورد شود. در مقاله حاضر، مقدار رطوبت ستونی اتمسفر و مقدار رطوبت (Mass Mixing Ratio) MMR نزدیک به سطح با استفاده از سنجنده (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) MODIS برآورد و سپس از شاخص رطوبت ستونی اتمسفر برای تخمین LST دقیق و برای تخمین رطوبت از روش Ratio بر اساس داده های MODIS استفاده شد. در مقاله حاضر، دقت شاخص های حاصل با استفاده از سری داده های مستقل برآورد و نتیجه شد داده های MODIS برای نقشه سازی رطوبت و دمای سطح مناسب هستند. در نهایت، تأثیر LST بر رطوبت MMR نزدیک به سطح بررسی شد.

رخدادهای گرد و غبار و تولید ذرات معلق در ارتباط مستقیم با فرآیندهای آب و هوایی و فرآیندهای زمینی هستند، از این رو در این تحقیق، به بررسی ارتباط بین داده های هواشناختی محلی و منطقه ای با غلظت ذرات معلق در ایستگاه سنندج پرداخته شده است. همچنین با استفاده از شاخص ذرات معلق استخراج شده از مدلDREAM و گزارش های ایستگاه هواشناسی سنندج و نیز داده های هواشناختی منطقه ای (داده های هواشناسی در خاورمیانه) از طریق بررسی نقشه های سینوپتیک ترازهای مختلف جوی و تصاویر ماهواره ای مودیس، سیستم های انتقال گرد و غبار به داخل استان کردستان مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج تحلیل همبستگی میانگین دمای ماهیانه با شاخص ذرات معلق نشان داد که همبستگی مستقیمی بین این دو پارامتر وجود دارد، به طوری که در دوره مطالعه، بیشترین میزان ذرات معلق، مربوط به ماه های می تا جولای بوده است. همچنین یک همبستگی معکوس بین میانگین رطوبت نسبی ماهیانه و شاخص ذرات معلق دیده می شود. نتایج کلی در این تحقیق، حاکی از ورود منطقه به یک روند خشکی زیست محیطی در سال های اخیر است. در واقع می توان گفت کمبود بارندگی و رطوبت هوا همراه با الگوهای فصلی باد در منطقه ی خاورمیانه، شرایط آلودگی ذرات معلق را در سنندج، به ویژه در فصل های گرم سال، ایجاد کرده اند.

فرآیندهای جوّی خاص و برهمکنش آن ها با سطح زمین، عامل شکل گیری و تکامل یک توفان گردوغبار سنگین بشمار می آیند و در شناسایی مسیرهای انتقال توفان حائز اهمیت هستند. توزیع زمانی و مکانی غبار، در یک رخداد گردوغباری شدید در طول روزهای 4 تا 8 جولای 2009، با استفاده از شبیه سازی، به وسیله مدل WRF/Chem ، مشاهدات ایستگاهی و تصاویر ماهواره ای مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. آنالیز وضعیت جوی شبیه سازی شده نشان داد، در صورتی بیشینه غلظت گردوغبار در تراز پایین اتفاق می افتد که در ناحیه منشأ غبار، گرادیان فشاری افقی قابل قبول با همرفت قوی در توده هوای مستقر در سامانه های چرخندی همراه باشد. در مورد انتخابی وضعیت جوی باعث ایجاد یک برش باد سطحی قوی روی مناطق انتشار غبار شناخته شده روی عراق شده بود. چرخند جبهه ای در مورد مطالعه شده، خاک را مجبور به فرسایش و باعث پراکنش و انتقال گردوغبار تا مسافت های بسیار حتی تا صدها کیلومتر کرده است. نتایج شبیه سازی نشان می داد که ذرات گردوغبار با شعاع کمتر از یک میکرومتر و با غلظت قابل ملاحظه، از رشته کوه های زاگرس عبور کرده و در 6 جولای 2009 ایران مرکزی و حتی کلان شهر تهران را تحت تأثیر قرار داده و دو روز بعد ایران را از جهت شمال شرق ترک کرده است. غلظت های شبیه سازی شده، اعتبار خوبی را از توزیع زمانی و مکانی غلظت گردوغبار با توجه به تصاویر مرئی ماهواره ای از سنجنده مودیس و گزارش های ساعتی دید افقی در شبکه ایستگاه های همدیدی نشان داده بود. با توجه به اعتبارسنجی های انجام شده، کارایی مدل برای شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی توفان گردوغبار در طول منطقه تحت تأثیر در دوره شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. مدل عددی WRF/Chem می تواند جهت پیش بینی شکل گیری و تکامل این پدیده عملیاتی شود.

استفاده از متغیرهای آب وهوایی و طبیعی در تنظیم فعالیت های کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مطالعة حاضر، میانگین تاریخ های آغاز و خاتمة دورة بارش اصلی در ده ایستگاهجنوب دریای خزر با استفاده از شاخص درصد تجمعی میانگین بارش کل سال در دوره های پنج روزه (pentads) با نرم افزار Instat محاسبه شد. بر اساس تاریخ های آغاز به دست آمده از نرم افزار و با استفاده از آمار روزانة عناصر آب وهوایی شامل بارش، دماهای حداکثر و حداقل، رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، تابش خورشیدی و سرعت باد در دوره ای 26ساله و نیز به کمک خصوصیات خاک ایستگاه ها طول دورة کشت و عملکرد پتانسیل کلزا با استفاده از مدل CropSyst برآورد شد. در نهایت، بر اساس بیشترین عملکرد به دست آمده از بین تاریخ های مختلف، مناسب ترین تاریخ شروع و طول دورة کشت محصول تعیین شد. نتایج تحقیق نشان داد که تاریخ های آغاز دورة بارش اصلی در ایستگاه ها از 8 شهریور تا 10 آبان متغیر است و این تاریخ ها در مقایسه با تاریخ های خاتمة بارش نوسان کمتری دارد. مناسب ترین تاریخ های آغاز کشت کلزا در ایستگاه ها از 13مهر تا 29 آبان با طول دورة کشت 173تا 209 روز تعیین شد. عملکرد پتانسیل محصول در منطقه با میزان بارندگی رابطة مستقیم و با دوری از ساحل رابطة معکوس دارد.

هدف از انجام این پژوهش، پایش و پهنه بندی خشکسالی های بلندمدت ایران زمین است. از آنجاکه شاخص بارش استانداردشده (SPI) به تحلیل گر امکان می دهد تا تعداد وقوع خشکسالی را در مقیاس های زمانی مختلف تعیین کند و با برازش خشکسالی ها بر تابع چگالی احتمال، تحلیل فراوانی را روی آن انجام دهد، مزیت بهتری برای انتخاب و اجرا دارد. در این پژوهش از داده های آماری هفتاد ایستگاهی استفاد شد که دوره آماری سی سال به بالا داشتند و با به کارگیری نمایه SPI در بازه های زمانی دوازده و بیست وچهارماهه، داده ها مورد بررسی و تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. برای تحلیل فضایی با استفاده از روش های زمین آمار، نقشه های پهنه بندی خشکسالی ها در محیط ArcGis ترسیم شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که در بازه دوازده ماهه قسمت های شرق، جنوب غرب، غرب و مرکز کشور، خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است، اما در مناطق شمال شرق، شمال غرب و شمال کشور خشکسالی ها متوسط و ملایم است. در بازه بیست وچهارماهه غرب، شرق، جنوب شرق، جنوب و مرکز کشور خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است.