درخت حوزه‌های تخصصی

یخبندان و لغزندگی در جاده های کوهستانی شرایط بحرانی برای حمل و نقل جاده ای ایجاد می کند. مطالعات قبلی به افزایش سوانح در طول ماه های سرد سال (به ویژه به هنگام بارندگی و یخبندان جاده ها) اشاره دارند. در این مقاله دو هدف دنبال می شود: اوّل، تشریح روشی جهت تعیین احتمال وقوع وضعیّت های بحرانی یخبندان و لغزندگی (Np1-Np9 ( در طول جاده های هراز و فیروز کوه (از جاده های پرترافیک و کوهستانی کشور که استان های شمالی را از طریق ارتفاعات البرز به تهران ارتباط می دهد). دوّم، تحلیل زمانی- مکانی یخبندان و لغزندگی با استناد به تحلیل های آماری وآنالیز آنها در توابع موجود در سیستم اطّلاعات جغرافیایی. از مهم ترین دستاوردهای تحقیق آن است که در مناطق کوهستانی جاده های هراز و فیروزکوه با شروع دورة سرد )ماه اکتبر) احتمال وقوع یخبندان (Np5) و در مناطق ساحلی و کم ارتفاع احتمال لغزندگی ((Np2 بسیار افزایش می یابد.

یکی از مهم ترین چالش های جهانی، مخصوصا در منطقه خاورمیانه، طوفان های گرد و غبار است. با توجه به افزایش روز افزون طوفان های گرد و غبار و خطرات ناشی از آن، لزوم بررسی و تجزیه و تحلیل داده های بادسنجی به منظور شناخت این پدیده مخرب زیست محیطی مشخص است. موقعیت ویژه ایستگاه سرپل ذهاب به دلیل بروز پی در پی طوفان های گرد و غبار، موجب انتخاب این ایستگاه برای مطالعه گردید. از ترسیم گلغبارهای سالانه و ماهانه و نیز تجزیه و تحلیل داده های هواشناسی مربوط به سال های 1986 تا 2009 مشخص شد وقوع طوفان ها سیر صعودی داشته است. در سال هایی که با افزایش وقوع طوفان مواجه بوده ایم جهت بادها میل به غربی شدن پیدا می کند و لزوما بادهای گرد و غبارزا بادهایی نبوده اند که سرعت بیشتری داشته باشند،که این نتیجه در مورد بررسی های ماهانه و سالانه صادق است. بررسی میزان همبستگی عناصر اقلیمی نشان می دهد که کاهش میدان دید با سرعت پایین باد همراه است و طوفان های گرد و غبار لزوما با سرعت بیشتر باد همراه نبوده اند. با توجه به ابعاد وسیع این پدیده و فرا ایستگاهی بودن آن لزوم یک طرح جامع برای شناسایی این پدیده در بلند مدت در کل منطقه تحت تاثیر احساس می شود.

ارزیابی تکتونیک فعال در هر منطقه دارای اهمیت زیادی است. عبور گسل شمال تبریز از بخش میانی حوضه اوجان چای و تمرکز تعداد زیادی از مراکز سطحی زمین لرزه های سده بیستم در آن، زمینه مناسبی را برای بررسی فعالیت های تکتونیکی در حوضه اوجان چای فراهم کرده است. در این راستا، هدف این مطالعه ارزیابی نسبی فعالیت های تکتونیکی با استفاده از تحلیل های شکل سنجی و داده های لرزه زمین ساختی در حوضه اوجان چای است. داده های موردنیاز برای این پژوهش، نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای، داده های لرزه نگاری دستگاهی و تاریخی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) شامل نرم افزارهای Arc/View و Arc/GIS هستند. برای دستیابی به نتایج دقیق، حوضه اوجان چای به چهار زیرحوصه تقسیم شده است. نتایج تحلیل های شکل سنجی نشان می دهند که کل حوصه اوجان چای دارای فعالیت های تکتونیکی زیاد است. در تایید این تحلیل ها، ویژگی های لرزه زمین ساختی حوصه و تمرکز کانون زمین لرزه های پیرامون گسل های منطقه، تکتونیک فعال را در حوصه اوجان چای آشکار می سازند.

مدل­های استوکستیک به عنوان یک روش جهت بررسی تغییرات آب و هوایی آینده مورد استفاده قرار می­گیرند. در میان پارامترهای هواشناسی بارش و دما به عنوان شاخص­های اصلی مطرح می­باشند. هدف از پژوهش حاضر تحلیل وضعیت پارامترهای اقلیمی بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه، بررسی خشکسالی­ها و ترسالی­های ناشی از کمبود بارش، شبیه­سازی و پیش­بینی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از روش­های استوکستیک می­باشد. در این تحقیق از آمار 21 ساله بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است و براساس مدل آریما و روش خود همبستگی و خود همبستگی جزیی و با ارزیابی تمامی الگوهای احتمالی به لحاظ ایستا بودن و بررسی پارامترها و انواع مدل­ها، مدل مناسب جهت پیش­بینی بارش ماهانه، ARIMA(0 0 0)(2 1 0)12 و جهت پیش­بینی متوسط درجه حرارت ماهانه، ARIMA(2 1 0)(2 1 0)12 به دست آمد و پس از اعتبارسنجی و ارزیابی مدل، پیش­بینی سال­های زراعی 88-1387 و 89-1388 انجام گرفت. با توجه به پیش­بینی صورت گرفته با وجود تداوم خشکسالی، احتمال افزایش بارش وجود دارد. در مورد متوسط درجه حرارت ماهانه نیز روند صعودی دما بویژه در سال­های اخیرادامه داشته و نتایج پیش­بینی، نشان­دهنده افزایش دما همراه با کاهش دامنه تغییرات می­باشد.

در مطالعه حاضر، همبستگی، میزان و روند تغییرات عناصر دما و بارش ایستگاه شیراز طی دوره آماری 2005- 1951 در مقاطع سالانه و فصلی با استفاده از روشهای رگرسیون سری های زمانی، شاخص استاندارد زی اسکور و روش میانگینهای متحرک، آزمونهای استقلال و همگنی، بتا( β ) و مان ـ کندال بررسی شده است. بررسی عنصر دما نشان می دهد که متوسط دمای سالانه دارای روند افزایشی به میزان9/1 درجه سانتیگراد در طی دوره مورد مطالعه است و این افزایش تقریباً در هر چهار فصل نیز قابل مشاهده است، اما متوسط بارش سالانه بر عکس متوسط دمای سالانه در کل یک روند کاهشی از خود نشان می دهد و از نظر فصول سال نیز این روند کاهشی به غیر از فصل زمستان در سایر فصول مشاهده می شود. با توجه به ضریب همبستگی رتبه ای مان ـ کندال روند مشخصی در آماره بارش سالانه ایستگاه همدید شیراز یافت نشد.

پایه بسیاری از مطالعات در هواشناسی و اقلیم شناسی داده‌های خام دیده‌بانی می‌باشد و وجود خطا یا عدم سازگاری بین میدانهای مختلف می‌تواند در نتایج مطالعات و پژوهشها اثر قابل توجهی داشته باشد. بدون انجام کنترل کیفی و نظارت داده‌ها، تحلیل عینی نقشه‌های هواشناسی با استفاده از برنامه‌های رایانه‌ای با مشکل مواجه می‌‌شود و محصولات به دست آمده قابل استفاده نیست و چنانچه به عنوان ورودی مدلهای عدیی به کار گرفته شوند، خطاهای فاحشی در برون داد به بار خواهند آورد. برخی از داده‌های هواشناسی که از ایستگاههای همدیدی سطح زمین و جو بالا گزارش می‌شوند به دلایل مختلف دارای خطاهایی هستند و باید قبل از هر گونه استفاده کنترل شده و از داده‌های صحیح جدا شوند. در اینجا فرمول‌بندی و اساس روشی ارایه می‌شود که اطلاعات فوق یا به عنوان داده‌های غلط رد می‌کند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که با این روش به راحتی می‌توان بر درستی گزارش‌های ایستگاه های هواشناسی سطح زمین و جو بالا نظارت کرد. همچنین در صورت اعمال کنترل کیفی، داده‌های حاصل را می‌توان با اطمینان برای انجام تحلیل عینی در برنامه‌های رایانه‌ای به کار گرفت.

سیل یکی از پدیده­های موجود در طبیعت بوده که انسان از دیر باز شاهد وقوع آن می­باشد. در ایران به دلیل وسعت زیاد، اقلیم متعدد، تراکم زمانی و مکانی بارش­ها در اکثر حوضه­های آبریز، همه ساله شاهد سیلاب­های عظیمی در بیشتر مناطق کشور می­باشیم. در این پژوهش به برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی سیل، شناخت عوامل و عناصر موثر در سیل­خیزی، پهنه­بندی مناطق براساس شدت پتانسیل سیل­خیزی حوضه آبریز پرداخته شده است. در حوضه آبریز مردق­چای برای برآورد مقدار رواناب از روش شماره منحنی (CN)، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) که در سال 1954، روشی را برای محاسبه بارش مازاد ارائه نمود استفاده گردید. این روش معمول­ترین روش پیش­بینی حجم رواناب است. برای این منظور ابتدا داده­ها و اطلاعات مورد نیاز شامل آمار وضعیت اقلیم منطقه، تصاویر ماهواره­ای جمع­آوری و وارد سیستم اطلاعاتی (GIS) گردید. با تلفیق این داده­ها و اطلاعات، براساس روش (SCS) نقشه (CN) حوضه، میزان نفوذ (S)، مقدار رواناب (Q) تهیه شد. در نهایت با استفاده از مدل وزنی و با تلفیق نقشه­های میزان بارندگی منطقه، گروه­های هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین و... نقشه پهنه­بندی پتانسیل سیل­خیزی سالانه حوضه با دوره بازگشت­های مختلف تهیه گردید. بنابراین با استفاده از این نقشه­ها می توان راهکارهایی جهت مقابله با بحران­های آبی و همچنین کنترل سیلاب­ها در حوضه آبربز ارائه نمود.

حوضه آبریز یدی بولوک چای در شرق توده آتشفشانی سبلان واقع شده است. رودخانه یدی بلوک چای یکی از سرشاخه های رودخانه قره سو می باشد که این حوضه را از غرب به شرق زهکشی می نماید. از نظر تقسیم بندی حوضه های آبریز اصلی کشور جزو حوضه آبریز دریای خزر محسوب می شود. در این مطالعه میزان فرسایش و تولید رسوب در این حوضه با استفاده از روش PSIAC و جانسون - گمبهارت مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ویژگی های زمین شناسی، ژئومورفولوژی، خاک، آب و هوا، پستی و بلندی، رواناب، پوشش زمین، کاربری اراضی، وضعیت فرسایش و فرسایش آبراهه‌ای در چهار زیر حوضه با استفاده از عکس‌های هوایی، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی و عملیات میدانی مورد مطالعه قرار گرفتند. بررسی عوامل متعدد نشان می‌دهد که تمام زیر حوضه‌ها در کلاس سوم فرسایش (با شدت رسوب دهی متوسط) در روش PSIAC قرار دارند؛ بر اساس این مدل رسوب ویژه در کل حوضه 319 متر مکعب در کیلومتر مربع در سال برآورد شده است. برای اطمینان از نتیجه کار از روش جانسون - گمبهارت نیز استفاده گردید. بر این اساس تمام زیر حوضه‌ها از نظر تولید رسوب در کلاس دوم فرسایش (با شدت رسوب دهی کم) قرار گرفتند و طبق این مدل رسوب ویژه در تمام حوضه 5/159 متر مکعب در کیلومترمربع در سال به دست آمده است. مقاومت زیاد سنگ‌ها (سنگ‌های آذرین)، پوشش گیاهی غنی، چسبندگی و نفوذپذیری خاک‌ها، عدم وجود کاربری‌های تشدید کننده فرسایش مثل کشتزارهای وسیع، ناچیز بودن انواع مختلف فرسایش در حوضه مثل فرسایش شیاری، خندقی، سطحی و رودخانه‌ای و ملایم بودن شیب توپوگرافی در بخش وسیعی از حوضه عوامل اصلی پایین بودن میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه یدی بولوک چای می ‌باشند. اما اگر روند کنونی (چرای مفرط و بدون برنامه‌ریزی) ادامه یابد، در آینده شاهد فرسایش بیشتری خواهیم بود.

در پژوهش حاضر به بررسی سیل در حوضه ماسوله پرداخته شده است. ابعاد مطالعه به دبی ایستگاه کمادول در دوره 18 ساله 2003-1984 (81-1363) و بررسی علل سیلاب های دوره موردنظر و الگوهای همدیدی ایجاد سیل محدود می شود. به منظور تحلیل سیل، دبی های متوسط روزانه و حداکثر لحظه ای ایستگاه کمادول بررسی شده و برای کنترل صحت داده ها از ایستگاه چومثقال در پایین دست حوضه و گزارش های ستاد حوادث غیرمترقبه استان کمک گرفته شده است. در دوره مطالعاتی 181 سیل استخراج گردید و از بین سیلاب های موردنظر 61 سیل در فاصله زمانی 81-1375 به منظور بررسی انتخاب شد. پس از بررسی سیلاب ها با توجه به عوامل مؤثر در ایجاد آنها به دو گروه اصلی تقسیم شدند. گروه اول، سیلاب های ناشی از ناپایداری هوا و استقرار سامانه باران زا در سطح حوضه است و گروه دوم سیلاب هایی است که میزان بارش در آنها اندک است اما دبی در فاصله کوتاهی از آبراهه اصلی طغیانی و وحشی قرار دارد، که البته در ایستگاه کمادول میزان آن حتی کمتر از میانگین دوره است. 49 درصد سیلاب های حوضه مربوط به این دسته است. برای بقیه سیل ها نیز با بررسی نقشه های سینوپتیکی مربوط به سطح زمین و تراز 700 و 500 هکتوپاسکال 3 الگوی سیل زا شناسایی گردید. تفاوت عمده این الگوها از نظر موقعیت سامانه های چرخندی و واچرخندی نسبت به حوضه و مسیر حرکت آن از روی منابع رطوبتی است. منشا مدل های چرخندی، دریای مدیترانه و سیاه است و مدل های واچرخندی نیز عمدتاً بر روی دریای خزر و به ندرت نیز از دریای سیاه است. نتایج مطالعه نشان می دهد که سامانه های مذکور برحسب ویژگی و یا توقف خود بر روی حوضه ماسوله از یک تا حداکثر سه روز پی در پی ایجاد سیل کرده اند. و از کل سیلاب های انتخابی 34 مورد آن یک روزه، 13 مورد دو روزه و 14 مورد آن سه روزه است. از نظر توزیع زمانی نیز بیشترین سیل ها در فاصله ماه های سپتامبر (شهریور) تا اکتبر (مهر) و در اواخر زمستان تا اوایل بهار به ثبت رسیده است.

یک مولد آب و هوائی به عنوان ابزاری نسبتاً دقیق و ارزان برای تولید سناریوهای تغییر اقلیم چندساله در مقیاس روزانه به کار برده می شود و تغییرات در متغیرهای اقلیمی و میانگین های اقلیمی را ترکیب می کند. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG جهت تولید داده های روزانه بارش، دمای حداقل و حداکثر و ساعت آفتابی در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان در ایستگاه گرگان مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و با استفاده از آن تغییرات پارامترهای اقلیمی در آینده بررسی شده است. در اولین گام مدل برای دوره 1999- 1970 اجرا گردیده و میانگین های ماهانه مشاهداتی و تولید شده پارامترهای اقلیمی مذکور مقایسه شد. همبستگی مقادیر با استفاده از آزمون T استیودنت نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد. مقادیر میانگین های ماهانه مشاهداتی و تولید شده متغیرهای هواشناسی با استفاده از پارامترهای آماری NA، RMSE وMAE نیز مورد مقایسه قرار گرفتند و اثبات شد که مدل کارآیی لازم جهت تولید داده های روزانه در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان را داراست. هم چنین نمودارهای پراکنش مشاهداتی و شبیه سازی شده نشان داد که مقادیر دمای حداقل و حداکثر بیشترین همبستگی را داشته و مقادیر مربوط به ساعت آفتابی کمترین میزان همبستگی را داراست. در مرحله بعد پس از اطمینان از کارآیی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان، داده های سه سناریوی A2 (سناریوی حداکثر)،A1B (سناریوی حد وسط) و B1 (سناریوی حداقل) مدل HadCM3 در دو دوره 2030-2011 و 2099-2080 با مدل آماری LARS-WG کوچک مقیاس گردید. نتایج نشان داد که بر اساس برآورد مدل LARS-WG برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی میانگین دمای حوضه آبخیز قره سو به میزان 56/0 تا 04/4 درجه سلسیوس افزایش و مقدار بارش نیز در مقایسه با دوره پایه به میزان 28/10 تا 71/23 درصد افزایش می یابد.