درخت حوزه‌های تخصصی

سیلاب به عنوان یکی از مخاطرات محیطی همواره طی تاریخ حیات بشری ابعاد مختلف زندگی را دستخوش تغییر و تهدید نموده و با داشتن بیشترین فراوانی نسبی وقوع از حوادث طبیعی باعث خسارات مالی و حتی جانی زیادی در جهان شده اند. از این رو، هدف غایی این مطالعه ی همدید، تبیین اندرکنش های کلیدی میان جو و محیط سطحی و به عبارتی کشف رابطه ی میان الگوی گردشی موجد بارش های سیل زا در منطقه ی مطالعاتی به منظور پیش بینی وقوع رگبارهای منجر به سیل است. بدین منظور برای تحلیل همدید بارش های موجد سیل آذرماه 1391 در جنوبغرب ایران (استان های بوشهر، خوزستان و کهکیلویه و بویراحمد)، با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی، الگوهای گردشی ایجاد کننده ی بارش های سیل زا شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بارش های سیل زا در منطقه طی روزهای 4 تا 8 آذرماه فرود عمیقی بر شرق مدیترانه تشکیل گشته و منطقه ی مطالعاتی در نیمه شرقی این فرود که محل ناپایداری جو است قرار داشت. در عین حال، الگوهای ضخامت جو، بیانگر ریزش هوای سرد از اروپای شمالی به سمت عرض های پائین تر و گسترش هوای گرم مستقر در شمال آفریقا تا عرض 50 درجه ی شمالی است؛ در نتیجه در محل برخورد این دو توده ی هوا، ناپیوستگی جبهه ای دور از انتظار نیست. تحلیل الگوهای تابع همگرایی شار رطوبت نیز نشان داد که بارش های سیل زا نتیجه ی شارش رطوبت از پهنه های آبی مدیترانه و خلیج فارس بوده و دریای سرخ و دریای عرب جز منابع تقویتی محسوب گردید

بررسی تغییرات منطقه ای آب و هوا به منظور سازگاری و ارائه خط مشی های تعدیلی در سطح ملی یکی از موضوعات مهم در مطالعه تغییر اقلیم است. هدف از این پژوهش بررسی دقت خروجی مدل های منطقه ای آب و هوا در پروژه ریزمقیاس نمایی هماهنگ منطقه ای (CORDEX) در ایران است. بدین منظور، خروجی های بارش و دمای کمینه و بیشینه برای سه RCM در دو محدوده CORDEX شامل شمال افریقا- خاورمیانه (MNA) با قدرت تفکیک 25 و 50 کیلومتر و جنوب آسیا (WAS) با قدرت تفکیک 50 کیلومتر از پایگاه داده ESGF و داده های ایستگاه های همدیدی به عنوان داده مشاهداتی جهت ارزیابی خروجی مدل ها از سازمان هواشناسی کشور طی دوره زمانی 1990 2005 دریافت شد. سپس، نزدیک ترین ایستگاه به یاخته متناظرش شناسایی شد و با روش های میانگین خطا، همبستگی پیرسن، و RMSE مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که به طورکلی مدل های موجود در پروژه CORDEX برای بارش همبستگی زیادی با داده های مشاهداتی نداشتند؛ ولی مقدار خطا و RMSE در مدل RCA4-MNA0.22 کمتر از سایر مدل ها بود. همچنین، در ارتباط با دمای بیشینه و کمینه به ترتیب مدل های HadRM3P و RegCM4.1 در محدوده جنوب آسیا برآورد نسبتاً درستی داشتند و در بیشتر نواحی کشور همبستگی بالا و خطایی کمتر از یک درجه سلسیوس را با داده های مشاهداتی نشان دادند.

رودخانه ها پدیده هایی فعال هستند که دائماً بستر و کناره های خود را دستخوش تغییر قرار می دهند و همین امر سبب می شود که مسیر رودخانه در طول زمان دچار تحولاتی اساسی شود. رودخانه مرزی ارس از جمله پویاترین رودخانه شمال غرب ایران است که جابجایی های عرضی چشمگیری را در طول سه دهه گذشته داشته است. در این تحقیق تغییرات مجرای رودخانه ارس در طی ۲۸ سال گذشته با استفاده از روش ترانسکت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با توجه به مرزی بودن رودخانه ارس، مقدار اراضی آزاد شده طی اقدامات اصلاح مسیر رودخانه، محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین آهنگ جابجایی مجرای رودخانه در طی ۲۸ سال گذشته در حدود۴/۸ متر در سال بوده است. نتایج همچنین نشان داد که در طی دوره ۱۹۸۷ تا ۲۰۰۰ میلادی، در حدود ۵۹۴ هکتار و در طی دوره ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۴، حدود ۲۷۵ هکتار به اراضی در دسترس افزوده شده است. اقدامات آنتروپوژنیک مربوط به اصلاح مسیر رودخانه ارس نقش بسیار مهمی در سامان دهی این رودخانه داشته است؛ به گونه ای که از مجموع ۸۶۹ هکتار اراضی افزوده شده نزدیک ۴۲۰ هکتار توسط اقدامات اصلاح مسیر شرکت آب منطقه ای استان اردبیل آزاد سازی و به خاک ایران افزوده شده است.

گردوغبار اتمسفر و تعاملات آن با بارش؛ در آب وهوای مناطقی که سرزمین های خشک و نیمه ]شک وسیعی در آن وجود دارد؛ تأثیرات زیادی برجای می گذارد. ابهامات بسیاری درمورد علت تفاوت مقدار بارندگی از محلی به محل دیگر و از زمانی به زمان دیگر وجود دارد؛ به طوری که حتی با گسترش دانش و فناوری، هنوز علت این نوسان ها کاملاَ مشخص نشده است. امروزه به منظور پایش تأثیر رخدادهای گردوغبار بر تغییرات بارندگی، از تصاویر ماهواره ای  استفادة گسترده ای می شود. هدف از اجرای این تحقیق بررسی روند تغییرات بارندگی، با درنظرگرفتن فراوانی رخدادهای گردوغبار، با استفاده از روش های آماری خوشه بندی، سنجش از دور و پهنه بندی در محیط GIS، در منطقة جنوب غرب ایران است. این پژوهش تلاشی است برای بارزسازی ارتباط بین فراوانی روزهای همراه با گردوغبار و تغییرات مقادیر بارندگی در ایستگاه های منطقة جنوب غرب ایران. در این تحقیق، مجموعة داده های روزانة رخدادهای گردوغبار و مقادیر بارندگی روزانة 45 ایستگاه هواشناسی طی سی سال گذشته (2016- 1986) تحلیل شد. دو دسته اطلاعات شامل مجموعه داده های روزانه، ماهانه ، فصلی و سالیانة وقایع گردوغبار و بارش و محصول ضخامت طیف نوری AOD ذرات گردوغبار سنجندة  MODISپردازش شدند. درمورد دستة نخست، اطلاعات با استفاده از روش تحلیل خوشه ای از ب ین وق ایع گ ردوغبار، م وارد گ ردوغبار همراه با بارش، در یک روز مشخص شده، پردازش و محاسبه و سپس تحلیل شد. سپس نقشه های بارندگی و فراوانی روزهای گردوغبار، در جنوب غرب ایران، با استفاده از روش میان یابی فاصلة وزنی (IDW) تهیه شد. در گام بعدی، به منظور بارزسازی و مشاهدة شدت غلظت گردوغبار، خروجی محصول AOD با استفاده از تصاویر سنجندة MODIS الگوریتم ترکیبیDeep Blue  وDark Target، کد 064 در تاریخ های استخراج شده در محیط ArcGIS تبدیل به نقشه شد و مورد تحلیل قرارگرفت. نتایج نشان داد که روش مورد نظر به خوبی قادر به شناسایی پدیدة گردوغبار در منطقة مورد مطالعه است و می تواند تغییرات غلظت گردوغبار را با داده های زمینی مورد سنجش قرار داده و مقایسه کند. همچنین، بین پارامتر ضخامت نوری هواویزه ها و اطلاعات تاریخی مربوط به فراوانی رخدادهای گردوغبار در گزارش های سازمان هواشناسی، انطباق بسیار منطقی و روشنی وجود دارد.

توده های ماسه ای بر اثر عوامل مختلفی در مناطق ساحلی ایجاد می شوند. هدف اصلی از این مقاله مطالعه عملکرد جریان های رودخانه ای بر ویژگی های رسوب شناختی کرانه ساحلی جلگه غربی مکران است. از ویژگی های باد، رسوب شناسی، تصاویر ماهواره ای، و نرم افزارهای رایانه ای W.R.Plot view،Gradistat ، و ArcGIS به عنوان داده ها و ابزارهای تحقیق استفاده شد. ویژگی های رسوب شناختی کرانه با تکنیک بررسی میدانی و ترسیم مقاطع نمونه مطالعه شد. هشت نمونه رسوب از نهشته های سطحی برداشت شد و شاخص های مورفومتری و مورفوسکوپی آن ها در آزمایشگاه تعیین شد. برای مطالعه امواج از معادله های مولیتور و اندازه گیری طول بادگیر جهات مختلف در هشت ایستگاه فرضی استفاده شد. پراکنش این ایستگاه ها به نحوی انتخاب شد که معرّف تغییرات خط ساحلی باشد. بر طبق نتایج، مساحت زیادی از منطقه ساحلی تغییر شیب چندانی ندارد و دامنه جزر و مد در آن زیاد است. با وجود تأثیر زیاد فرایندهای رودخانه ای، حمل دریایی بخشی از مراحلِ پایانیِ حملِ ذراتِ نهشته بر کرانه خط ساحلی به شمار می آید. در نتیجه گیری کلی می توان گفت که منابعِ تأمینِ رسوب کرانه خط ساحلی دهانه رودخانه های همجوار است؛ به نحوی که مسافت طی شده رسوبات دریایی بسیار کم و نتوانسته است آثار حمل در نهشته های رودخانه ای بر ذرات رسوب را از بین ببرد.

مخاطرات هیدرولوژیکی در نتیجه تغییر فراوانی و شدت بارش،افزایش دما و تغییرات کاربری اراضی رخ می دهند. استان گلستان در ساحل جنوبی دریای خزر در سالهای اخیر با مخاطره سیلاب در حد شدید روبرو بوده است(سیلاب نکا).جهت بررسی علل رخداد سیلاب ها در این استان حوضه آبی مادرسو با مساحت 4485 کیلومتر مربع انتخاب گردید.در این مورد فرضیات همچون تغییرات اقلیمی(به ویژه تغییر بارش ها)و عناصر اقلیمی دیگری مانند دما و تغییرات کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر در بزرگی این سیلاب ها مورد بررسی قرار گرفته اند. داده های استفاده شده شامل داده های دما و بارش در دوره زمانی (1387-1350)،  داده های دبی(1387-1350)،فراوانی لکه های خورشیدی(1387-1350)و تصاویر چند زمانه لندست 5 (1386-1366) می باشند. تکنیک های استفاده شده در این مقاله مشتمل بر آزمون روند داده های اقلیمی و هیدرلوژی در آزمون من-کندال، ریزمقیاس گردانی داده های لکه های خورشیدی با عناصر هیدرواقلیمی با روش رگرسیون و بررسی تغییرات کاربری اراضی به کمک تصاویر چند زمانه لندست با روش فازی می باشد. بر این اساس داده های مجموع و فراوانی بارش ،دما و دبی دارای روند معنی داربوده که با فراوانی لکه های خورشیدی در چرخه های 5/11 ساله  قابل توجیه می باشند.علاوه برآن بررسی تصاویر ماهواره ای حاکی از تغییرات کاربری گسترده اراضی می باشد. حدود 60000 هکتار از اراضی حوضه طی دوره 20 ساله (1386-1367)از جنگل به سایر کاربری های تغییر کرده که با توجه به نقش پوشش گیاهی در ایجاد رواناب،این تغییر کاربری منجر به افزایش رواناب و رخداد سیلاب های بزرگ در حوضه شده است.در نتیجه مشخص گردید که سیلاب های رخ داده در حوضه آبی مورد بررسی بیشتر ناشی از تغییرات کاربری ارضی وبه ویژه تخریب جنگل ها می باشد.بنابراین با اعمال مدیریت آمایش مبتنی بر توان های محیطی حوضه آبخیز ،تقویت جنگلداری و جلوگیری از تخریب آنها جلوگیری نمود و از خسارات ناشی سیلاب در سطح حوضه کاست.

آلودگی هوا از جنبه های مختلف دارای اهمیت است. این مطالعه، با توجه به شرایط حاد آلودگی هوای تبریز و با استفاده از تحلیل سینوپتیکی انجام پذیرفته است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال با وارونگی دمایی و دوره های طولانی مدت آلودگی شهر تبریز در طی دورة آماری 1387 1392 است. در این زمینه، برای بررسی کیفیت آلودگی هوا، از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) و برای بررسی شدت و عمق وارونگی دمایی از نقشه های Skew-T استفاده شد. سپس، نقشه های سینوپتیکی این دوره ها تحلیل شد. یافته های تحقیق نشان می دهد هنگامی که سیستم پُرفشاری به صورت مداوم در مقطع چندروزه در منطقه متمرکز می شود شدت وارونگی دما به اوج خود می رسد. همچنین، به طور کلی، عامل اصلی تقویت کنندة وارونگی های دمای بسیار شدید و به تبع آن آلودگی های بلندمدت ناشی از تداوم سامانة قدرتمند سیبری هم زمان با پُرفشار توسعه یافته در زاگرس همراه و نیز با تقویت پشتة ارتفاعی تراز میانی جو است که شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تبریز فراهم می کند. علاوه بر این، وجود زبانه هایی از پُرفشار اسکاندیناوی و همچنین ریزش هوای سرد مدیترانه، هرچند خیلی کم، از عوامل دیگر وارونگی دمایی و تشدید آلودگی در برخی از دوره های آلودگی است.

غرب و جنوب غرب ایران، به دلیل همجواری با پهنه های وسیع بیابانی عراق و شمال عربستان، به طور پیوسته در معرض پدیده ی گردوغبار قرار دارد. در این مطالعه به منظور تعیین دوره های مورد مطالعه، از داده های پدیده ی گردوغبار و میزان دید افقی در دوره ی زمانی 2000 تا 2011 و تصاویر ماهواره ای سنجنده ی مادیس استفاده شد. سپس برای شناسایی الگوهای همدید حاکم در زمان رخداد گردوغبار در فصل بهار با انتخاب 15 دوره رخداد گردوغبار در فصل بهار، داده های شبکه بندی شده ی دما، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، نم ویژه و نسبی، سرعت قائم، مؤلّفه ی باد زناری (U) و نصف النهاری (V)، برای ترازهای متفاوت از NCEP/NCAR تهیّه و پس از تولید نقشه و پردازش های آماری، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. الگوهای همدید انتشار گردوغبار در فصل بهار در غرب ایران، به سه الگوی پویا، گرماپویا و گرمایی گروه بندی می شوند. در الگوی پویا، سیستم های مهاجر بادهای غربی در شکل گیری گردوغبار، نقش تعیین کننده ای دارند. بدین صورت که شکل گیری ناوه غربی، الگوی بندالی زوجی یا بندالی اُمگایی در تراز میانی و پیرو آن، ایجاد مرکز همگرایی سطحی و کنش دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی، همراه با جبهه زایی در منطقه، موجب تشدید ناپایداری ها و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران شده که به دلیل عدم تغذیه ی رطوبتی کافی، گردوغبار ایجاد می شود. در الگوی گرماپویا، گردوغبار هم تحت تأثیر شرایط حرارتی سطح زمین در عرض های پایین در کشور عربستان ایجاد می شود و هم در اثر نفوذ ناوه غربی در تراز میانی جو در عرض های بالاتر که حاصل آن، افزایش ناپایداری در کشور عراق است. الگوی گرمایی مربوط به اواخر فصل بهار بوده که پُرفشار جنب حارّه، پدیده ی غالب جوّ بالا در عرض های پایین به شمار می رود و گردوغبار در اثر شکل گیری کم فشارهای گرمایی و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران ایجاد می شود.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که در مقایسه با سایر پدیده ها، هم از نظر شدت و فراوانی وقوع و هم از نظر وسعت فضایی و میزان خساراتی که به بار می آورد، از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این پژوهش دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک، با استفاده از شاخص SPI و SDI در حوضه های صوفی چای و مردق چای، در جنوب شرق دریاچه ارومیه، بررسی شد و تاخیر زمانی بین وقوع دو خشکسالی مشخص شد. بدین منظور از داده های 10 ایستگاه باران سنجی و 7 ایستگاه هیدرومتری استفاده گردید. گستره و پهنه خشکسالی ها در محیط ArcGIS بر اساس کمترین خطای میانگین مربعات، به روش کریجینگ و IDW ترسیم و روند خشکسالی ها با آزمون های من کندال کلاسیک و اصلاح شده بررسی شد. نتایج نشان داد که وقوع دو دوره خشکسالی هواشناسی طولانی مدت و شدید، منجر به وقوع همزمان خشکسالی هیدرولوژیک در این حوضه ها شده است. بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در سطح 99 درصد ارتباط معنی دار وجود دارد که این ارتباط به صورت همزمان و سپس با یک ماه تاخیر قوی تر است. بر اساس نقشه های پهنه بندی خشکسالی، شمال غرب منطقه مورد مطالعه پتانسیل بیشتری از نظر فراوانی و شدت وقوع خشکسالی هواشناسی دارد که در مدیریت منابع آب حائز اهمیت است.

اهداف: با توجّه به اهمّیت رخداد هوای پاک و نقش آن در برنامه ریزی ناحیه ای کارهای حسّاس به آلودگی هوا، در این پژوهش علّت رخداد روزهای همراه با هوای پاک به منظور امکان پیش بینی آنها بررسی شده است. روش: در این تحقیق، داده های مربوط به کیفیت هوای پاک، از بانک اطّلاعات مربوط به شرکت کنترل کیفیت هوا و داده های اقلیمی مربوط به بارش و سمت و سرعت باد از سازمان هواشناسی کشور در دوره آماری ۱۳۹۳ ۱۳۸۷ اخذ گردید. داده ها براساس یک الگوریتم به روش توصیفی آماری تجزیه وتحلیل شدند. یافته ها/ نتایج: بررسی توزیع فراوانی سالانه رخداد روزهای همراه با هوای پاک نشان داد که از توزیع خاصّی پیروی نکرده و روند تغییرات معنی داری را نشان نمی دهند. توزیع ماهانه رخدادها بیشترین فراوانی را در فروردین ماه و سپس ماه هایی که ناپایداری های جوّی بیشتر است، نشان داد. بنابراین رخداد هوای پاک را در دو عامل کلّی، شامل عوامل طبیعی اقلیمی، سمت و سرعت باد و بارش و نیز عامل انسانی، روز تعطیلی جست وجو کردیم. براساس این عوامل، ۱۳ ویژگی در یک الگوریتم تعریف و علّت اصلی شرایطِ رخدادِ روز همراه با هوای پاک استخراج شد. درصد فراوانی هریک از ویژگی ها محاسبه و سهم هریک از عوامل استخراج گردید. با ترکیب ۱۳ ویژگی، سه عامل به صورت انفرادی و چهار عامل به صورت ترکیبی و یک عامل هم به صورت جداگانه تعیین گردید. نتیجه گیری: در تعیین علل رخداد روز همراه با هوای پاک، در بین عوامل انفرادی، عامل تعطیلی و در بین عوامل ترکیبی، عامل تعطیلی همراه با بارش بیشترین درصد را به خود اختصاص داده است. تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد بعد از یک روز تعطیل همراه با بارش، رخداد یک روز همراه با هوای پاک جهت هرگونه برنامه ریزی از سطح کلان و ناحیه ای گرفته تا برنامه ریزی های روزمرّه افراد، به احتمال زیاد قابل پیش بینی است.

در این پژوهش به تعیین و بررسی تاریخ های آغاز و پایان یخبندان های زودرس بهاره و دیررس پاییزه و چند ویژگی آماری آن در ایستگاه های استان اردبیل پرداخته شده است. همچنین ویژگی هایی از جمله تاریخ های آغاز و پایان، تداوم، شدت و تواتر و ویژگی احتمالی این مؤلفه ها محاسبه می شود. روش مورد استفاده دانش احتمالات و زنجیرة مارکوف است. نتایج نشان می دهد روند کلی روز شمار تاریخ شروع یخبندان ها در ایستگاه پارس آباد کاهشی و در اردبیل و خلخال افزایشی است. روند روز شمار تاریخ های پایان یخبندان ها کاهشی است. شروع یخبندان ها (یخبندان های زودرس) در ایستگاه پارس آباد در ماه نوامبر و در ایستگاه های اردبیل و خلخال در ماه اکتبر است. یخبندان ها (یخبندان دیررس) در پارس آباد در ماه آوریل و در اردبیل و خلخال در ماهِ می پایان می یابد. در ایستگاه خلخال تداوم یخبندان ها بیشتر از ایستگاه های دیگر است. در ایستگاه خلخال تعداد یخبندان های شدید با احتمال رخداد 37 /2 درصد در ماه اکتبر بیشتر از ایستگاه های دیگر است. از نظر تواتر، در یخبندان های زودرس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از یخبندان بوده که در خلخال با احتمال 31 /63 درصد است و در یخبندان های دیررس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از حالت بدون یخبندان با احتمال 54 /61 درصد در ایستگاه اردبیل است.