درخت حوزه‌های تخصصی

مقاله با جریان سیل به طور عمده ناشی از رواناب سطحی است که حاصل خصوصیات بارش و حوضه ی آبریز است که در این میان، تأثیر پوشش گیاهی در کاهش جریان سیل حوضه های کوچک، کم تر از حوضه های با مساحت زیاد می باشد. اولین گام در مطالعات اقتصادی طرح های مدیریت سیلاب، تهیه ی نقشه های پهنه بندی سیل است. در این مقاله، رودخانه ی باراندوزچای به عنوان رودخانه ای دائمی در حوضه ی آبریز دریاچه ی ارومیه که در معرض بارش های با شدت بالا قرار دارد، جهت پهنه بندی سیلاب دبی های حداکثر لحظه ای سالانه بین سال های آبی 2013-1974 برای بازه ی 3 کیلومتری بین دو ایستگاه اندازه گیری در بالادست بی بکران و پایین دست دیزج در مسیر رودخانه مورد بررسی قرار گرفت. برای روندیابی هیدرولیکی سیل، ضریب زبری مانینگ مناسب، حاصل از متوسط گیری از ضرایب به مقادیر 0325/0 بالادست و 0301/0 پایین دست، در نرم افزار  HEC-RAS اجرا شده است. نتایج حاصل که شامل استخراج رقوم خطوط پهنه ها به کمک روش ماسکینگام-کونژ به ازای سیلاب های با دوره های بازگشت متفاوت می باشد. با تبدیل نتایج به ریسک متناظر هر دوره ی بازگشت جهت ترسیم پهنه، از طریق الحاقیه Arc-Map HEC-geo-RAS وارد نرم افزار شده است تا پهنه های سیل مشخص شوند. خطوط هم ریسک به ازای دوره های 2 الی 75 سال ترسیم گردید که بیش ترین مساحت تحت پوشش سیلاب متعلق به دوره ی بازگشت 1000 ساله به مقدار 34/97 هکتار بوده که دارای بیش ترین ریسک به مقدار 58/63% با عمر مفید 3 سال است. منحنی فرمان به کمک مساحت های تحت پوشش سیلاب در دوره های بازگشت متفاوت و عمر مفید متفاوت از فرمول ریسک به دست آمد که منجر به استخراج فرمول کلی مساحت-دوره-ریسک گردید.

در این مطالعه از روش رگرسیون لجستیک برای تحلیل کمی و مقایسه ای ناپایداری ها در دامنه های مشرف بر جاده کرج- چالوس (حد فاصل کرج- گچسر) و اتوبان در حال احداث تهران- شمال (حد فاصل تهران- سولقان) استفاده شده است. جهت بررسی پتانسیل وقوع حرکات دامنه ای لایه های جداگانه 14 فاکتور موثر در وقوع ناپایداری ها (شامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، بارش، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، پوشش گیاهی، اقلیم، طول شیب، شاخص قدرت آبراهه ای و شاخص رطوبت توپوگرافیک) در محیط GIS تهیه شدند، سپس با لایه پراکنش ناپایداری های موجود انطباق داده شدند و تراکم آن ها در واحد سطح محاسبه شد. در ادامه با استفاده از نرم افزار Terrset مدل رگرسیون لجستیک انجام شد. در نهایت می توان گفت مدل آماری رگرسیون لجستیک مدلی مناسب جهت پهنه بندی احتمال وقوع ناپایداری ها در منطقه مورد مطالعه در کنار خطوط ارتباطی است. به عنوان نتیجه گیری نهایی می توان گفت علاوه بر عوامل طبیعی، عوامل انسانی خصوصا جاده سازی غیراصولی می توانند نقش مهمی در وقوع ناپایداری های دامنه های مشرف بر جاده داشته باشند. برای کاهش نسبی خطرات و افزایش میزان پایداری دامنه ها لازم است تا حد ممکن از تغییر اکوسیستم و کاربری اراضی اجتناب نمود، و همچنین هرگونه سیاست گذاری به منظور احداث سازه ها متناسب با شرایط ژئومورفولوژیکی و زمین شناسی منطقه صورت پذیرد.

هدف تحقیق حاضر بررسی و مقایسه دو مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل تاپسیس در پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه پایین دست سد سنندج است. این کار با استفاده از نرم افزار ARCGIS، زبان برنامه نویسی پایتون و مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و تاپسیس صورت گرفت. بدین منظور از 9 لایه ورودی در پهنه بندی خطر زمین لغزش استفاده شد. نقاط لغزشی و غیر لغزشی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره ای، مشخص گردید. از وزن یابی درونی در تعیین وزن لایه ها استفاده شد. در مدل شبکه عصبی داده ها با استفاده از یک شبکه پرسپترون چندلایه با الگوریتم یادگیری آدام آموزش دیدند. ساختار شبکه دارای 9 نرون در لایه ورودی، 30 نرون در لایه میانی و 1 نرون در لایه خروجی است. در مدل تاپسیس پس از بی مقیاس سازی ماتریس تصمیم از روش آنتروپی شانون برای وزن دهی به معیارها و به منظور تعیین فاصله نسبی از ایده آل مثبت و منفی از فاصله اقلیدسی استفاده شد. پس از آماده سازی مدلها، منطقه مورد مطالعه با 970 کیلومتر مربع با 9 متغیر ورودی که تبدیل به داده های رستری به پیکسل های 30*30 شدند تحلیل شد. نتایج تحلیل به صورت نقشه ای با پنج طبقه خطر زمین لغزش برای هر مدل ترسیم گردید. بعد از اعمال 5 روش محاسبه میزان خطا جهت صحت سنجی مدلها مشخص گردید مدل شبکه عصبی پرسپترون دارای خطای کمتر و انطباق بیشتری است و با جغرافیای منطقه سازگاری بهتری دارد.

مورفولوژی رودخانه ها در حفاظت و مقابله با سیلاب به واسطه پیوند و ارتباط آن با زیستگاه های طبیعی و انتقال سیلاب از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین در پژوهش حاضر، رودخانه حمزه خانلو بر اساس سیستم ژئومورفولوژیکی رزگن مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش جمع آوری داده ها در خصوص موضوع مورد مطالعه به طور کلی به دو روش کتابخانه ای و میدانی انجام شد. جهت شبیه سازی رودخانه و استخراج پارامترهای مورد نیاز از دو دسته ابزارهای فیزیکی شامل نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی و کاربری اراضی و ابزارهای مفهومی از جمله نرم افزارهای ArcGIS و HEC-RAS استفاده شد. نتایج به دست آمده از مدل رزگن نشان داد که رودخانه حمزه خانلو در قسمت هایی که مقاطع در طبقه C قرار گرفته اند دارای حساسیت به تلاطم و کنترل پوشش گیاهی بسیار بالا و پتانسیل بازیابی و تأمین رسوب بالا هستند، در حالی که قسمت هایی که در طبقه B قرار دارند درجه حساسیت به تلاطم و تأمین رسوب و تأثیر کنترل پوشش گیاهی متوسط و پتانسیل احیا عالی است. در نتیجه در انتهای بازه سوم و بیش تر بخش های بازه چهارم شیب رودخانه بین 2 تا 4/0 درصد قرار گرفته و رسوبات ماسه ای در کف رودخانه قابل مشاهده است که منجر به ایجاد دره های باریکی می شود که توسعه یک دشت وسیع سیلابی را محدود می کند. بنابراین الگوهای مجرای موجود در رودخانه و به تبع آن پارامترهای مؤثر در طبقه بندی و تفکیک مجراها با مدل رزگن مطابقت دارند.

خطر سیلاب و عدم آگاهی از شرایط فیزیوگرافی و مورفولوژیکی حوضه های آبریز شهری موجب شده تا سکونتگاه های انسانی در دوره های زمانی مختلف، همواره مورد تهدید جانی و مالی اثرات ناشی از سیل قرار گیرند. سیل اخیر شیراز که در فروردین ماه 1398رخ داد یکی از مواردی بود که مداخلات انسانی و عدم آگاهی دقیق در رابطه با شرایط حوضه، منجر به خسارت های جبران ناپذیر جانی گردید. با توجه به شرایط پیش آمده و پیشگیری از وقوع رخدادهای مشابه، هدف این مطالعه شناسایی مناطق مستعد وقوع سیلاب در حوضه آبخیز شهر شیراز می باشد. به این منظور مهم ترین عوامل مؤثر در ایجاد سیلاب شامل لایه های اطلاعاتی بارش، فاصله از مسیل، مقدار شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی، پوشش زمین، کاربری اراضی، تراکم ساختمانی، بافت های فرسوده، سیلاب های گذشته، سازندهای زمین شناسی و شماره منحنی، با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فناوری سنجش از دور (RS) تهیه شدند سپس استانداردسازی لایه ها بر اساس توابع فازی در محیط ArcMap 10.3 با استفاده از روش مقایسات زوجی وزن دهی شدند و در نهایت با بهره گیری از مدل فازی TOPSIS نقشه نهایی پهنه بندی تهیه گردید. نتایج نشان می دهد که مناطق 2، 3،11،7 و 9 بیشترین آسیب پذیری را در برابر سیلاب دارند. همچنین 2754 هکتار از محدوده شهر شیراز در طبقه با خطر خیلی زیاد، 6076 هکتار در پهنه با خطر زیاد، 17390 هکتار در پهنه با خطر متوسط، 13418 هکتار در پهنه کم و 6658 هکتار در پهنه با خطر بسیارکم قرار دارد.

این تحقیق به منظور بررسی اهمیت و نقش ورنی بیابان به عنوان یک شاخص ژئومورفولوژیک برای مطالعه نوسانات اقلیمی ریگ گناباد انجام شده است. و بر این اساس ابتدا نمونه های ورنی از سطح منطقه جمع آوری گردید و جهت انجام مطالعات و تحلیل به آزمایشگاه منتقل گردید. بعد از انجام تحلیلهای مورد نیاز توسط میکروسکپ الکترون اسکن(SEM) و تحلیلهای انرژی- پراکنی اشعه X (EDAX) ویژگیهای فیزیکی ورنی همچون، مورفولوژی ضخامت، میکروچینه شناسی، عناصر شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که ورنی دارای مورفولوژی ورقه ای بوده و فاقد لایه های متوالی می باشد که این نشان دهنده این است که ورنی در شرایط خشک شدید همراه با فعالیت شدید فرایندهای بادی و گرد و غبار در منطقه تشکیل گردیده است. مهمترین عناصر موجود در ورنی Si، Fe، K، Ca، Ti، Mg، Al و ... بوده و مشخص گردید که میزان Si رس ها بیشترین مقدار را دارد و Fe آهن از میزان منگنز موجود در ورنی بیشتر بوده که خود نشان دهنده حاکمیت شرایط خشک در زمان تشکیل ورنی بوده است. همچنین بررسی نسبت کاتیونی ورنی نشان داد که شکل گیری ورنی باید به احتمال خیلی زیاد از حدود 10500 سال پیش اوایل هولوسن در کواترنری اخیر شروع شده است. نتایج تحقیق نشان دهنده این است که ورنی بیابان و ویژگیهای آن می تواند به عنوان شاخصی برای بررسی نوسانات اقلیمی اواخر کواترنر مورد استفاده قرار گیرد.

فرسایش خاک و رسوب یکی از نگرانی های زیست محیطی قرن حاضر است. از اثرات فرسایش محلی می توان به هدر رفت لایه سطحی خاک و به تبع آن انتقال عناصر غذایی و کاهش توان تولید خاک اشاره کرد. این مطالعه با هدف برآورد فرسایش و رسوب در حوضه ابخیز بادآور لرستان و با استفاده از مدلSWAT انجام شده است. مدل SWAT یک مدل نیمه توزیعی با توانایی شبیه سازی حوضه در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی است. این مدل بر اساس اطلاعات خاک، آب و هوا، کاربری اراضی، توپوگرافی، و پارامترهای معادله جهانی هدر رفت خاک، فرسایش و انتقال رسوب را برآورد می نماید. مهم ترین ورودی های مدل شامل اطلاعات خاک،کاربری اراضی، شیب، ارتفاع، زمین شناسی، اطلاعات آب و هواشناسی (بارش، پیشینه و کمینه دما، رطوبت نسبی، نقطه شبنم، تابش خورشیدی و سرعت باد) می باشد. همچنین جهت تعیین مهمترین عوامل در تولید رسوب از تحلیل عاملی استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که مقدار رسوب خروجی از حوضه 7170 تن در سال می باشد. پس از اجرای مدل مقدار رسوب شبیه سازی شده با رسوب مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت و با استفاده از ضریب تعیین (R2)، جذر مربعات میانگین خطا (RMSE) و شاخص توافق (D) و ضریب همبستگی (r) مورد اعتبار سنجی قرار گرفت که ارقام هرکدام به ترتیب برابر 0.95 ،0.03، 0.97 و 0.97 می باشد، که گویای صحت نسبتا خوب نتایج می باشد. همچنین تحلیل عاملی نشان داد که نقش کاربری اراضی در رسوب زایی منطقه مورد مطالعه از سایر عوامل بیشتر می باشد.

در عصر کنونی، ضرورت اجتناب ناپذیر توسعه سیستم های انسانی مانند توسعه شهرها، حمل و نقل و... از یک سو و تاکید بر کاهش مخاطرات از سوی دیگر، مسیر دانش ژئومورفولوژی را به سمت ارزیابی و تفسیر واکنش ژئوسیستم ها به تغییرات آنتروپوژنیک رهنمون ساخته است. این نوشتار با این هدف، به کمک دو نوع روش شناسی اثباتی و فرااثباتی ، کوشش دارد نتایج کمّی حاصل از روش شناسی اثباتی را از طریق تفسیر نقشه در سطوح مختلف هرمنوتیک، به سمت میان رشته ای و کاربردی تر شدن سوق دهد. در این پژوهش ابتدا در بخش کمّی- اثباتی با استفاده از فرایند تحلیل شبکه و تعیین معیارهای پیشنهادی در وقوع ریزش سنگ، این معیارها در دو خوشه اصلی مخاطرات طبیعی و زیست محیطی شامل میزان شیب، جهت شیب، کاربری اراضی، بارش سالیانه، فاصله از گسل، شبکه ارتباطی، آبراهه و لیتولوژی دسته بندی شد. در مرحله بعد با تهیه لایه های اطلاعاتی از عناصر فوق و ارزش گذاری آنها در قالب مدل تحلیل شبکه در محیط GIS مورد تحلیل قرار گرفت و نقشه نهایی مخاطرات ریزش با درجات کم، متوسط و بالا تعیین شد. در گام پایانی به کمک روش شناسی فرااثباتی به منظور کاربردی شدن و فهم یافته ها، نقشه خروجی ریزش سنگ، در سطوح هرمنوتیک متن و ذهن فعال و غیرفعال مورد تفسیر قرار گرفت. همچنین نمونه ای تفسیر از عینک دیگر کارشناسان علوم جغرافیایی با هدف میان رشته ای شدن، طی مصاحبه مورد بررسی قرار گرفت. تا بتوان تصمیم گیری واقع بینانه تری با تبدیل نمودن متن ها و نقشه های غیرفعال به فعال در زمینه پایداری محیط در برابر فرم ها و فرایندهای سطح زمین به دست آورد.

سواحل به عنوان یکی از مکان های مخاطره خیز تحت تأثیر امواج دریا، همواره دچار تغییر و تحولات مستمر ژئومورفولوژیکی است. تومبولو یکی از این عوارض تراکمی ماسه ای است که تحت تأثیر امواج دستخوش تغییراتی می شود و مخاطرات ناشی از آن همواره منطقه را تهدید می کند به همین دلیل مطالعه این عارضه ضروری بنظر می رسد. این مطالعه با هدف پایش سری زمانی تغییرات ژئومورفولوژیکی تومبولوی بندر تنگ در سواحل استان سیستان و بلوچستان با کمک سنجش از دور و بازدید میدانی صورت گرفته است. بررسی های انجام شده نشان از تغییرات چشمگیر ژئومورفولوژیکی در این عارضه بوده است. نتایج حاصل از بازدید میدانی، تحلیل های سری زمانی (45ساله) داده های ماهواره لندست و آمار ایستگاه های سینوپتیک و بویه نشان داد که در برخی از سال ها جریان ها و امواج شدید دریایی باعث تغییرات ژئومورفولوژیکی گسترده، به صورت قطع نمودن زبانه ماسه ای و از بین بردن تومبولو در بندر تنگ شده، به گونه ای که در طول دوره آماری، جریان امواج در سال های 1972، 1989، 2000 و 2016 ارتباط جزیره تنگ را با خشکی قطع کرده است که به ترتیب با فاصله زمانی 17، 11 و 16 ساله مشخص شده اند. بنابراین دینامیک فعال دریا باعث شده تا مخاطرات امواج مانع ایجاد سکونتگاه های انسانی در این منطقه گردد. اما جزیره تنگ به تنهایی هیچگاه به طور کامل از بین نرفته است و فقط دستخوش تغییراتی شده است. با توجه به شرایط موجود و به منظور مدیریت ساحلی این جزیره، احداث موانع مصنوعی به منظور رسوبگذاری ماسه های ساحلی لازم به نظر می رسد.

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تنش گرمایی توسط شاخص های (pHSI) و فشار فیزیولوژیک (pPhS) در ناحیه خزری در دهه های آتی (۲۰۲۰-۲۰۴۰) مبتنی بر نتایج مدل های گردش کلی و منطقه ای و تحت سناریوهای انتشار گزارش پنجم هیئت بین دول تغییر اقلیم می باشد. به منظور ارزیابی شاخص های فشار فیزیولوژیک دمایی در آینده از داده های مدل GFDL-ESM2M  مبتنی بر روش ریزگردانی دینامیکی با استفاده از مدل RegCM و بر اساس سه سناریو نشانگر خط سیر غلظت گازهای گلخانه ای (RCP) استفاده شده است. مقایسه آماری بین دمای شبیه سازی شده با مشاهداتی (۲۰۱۷-۱۹۹۷) در ایستگاه های مورد بررسی نشان می دهد که ضریب تعیین محاسبه شده در متوسط تمامی ایستگاه ها بزرگتر از ۹۳/۰ است و متوسط شاخص میانگین اریب خط (MBE) در تمامی ایستگاه ها کمتر از ۲ می باشد که نشان از عملکرد مناسب مدل در شبیه سازی متغیرهای مورد مطالعه می باشد. نتایج نشان می دهد که در فصول پاییز و بهار وضعیت استرس گرمایی به شکل جزئی و ملایم تغییر پیدا کند. وضعیت شاخص در دوره پایه (۲۰۱۷-۱۹۹۷) برای این دو فصل فاقد تنش گرمایی بوده است. برای فصل تابستان در تمامی ایستگاه ها استرس گرمایی شدید وجود خواهد داشت. این شاخص برای فصل زمستان استرس سرمایی جزئی را برای دهه های آتی نشان می دهد. بطور کلی بیشترین تغییر در وضعیت تنش گرمایی مربوط به ایستگاه گرگان خواهد بود. شاخص فشار فیزیولوژیک نیز نشان می دهد که در دهه های آتی نیز در فصل زمستان در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه فشار ملایم سرمایی وجود خواهد داشت. در بهار شاخص فشار فیزیولوژیک خنثی (فشار جزئی) و پاییز فشار سرمایی جزئی خواهد بود و در فصل تابستان شاخص  فشار فیزیولوژیک فشار گرمایی شدید را نشان می دهد. بطورکلی تغییرات اقلیمی منجر به تشدید تنش های حرارتی در دوره گرم سال در منطقه مورد مطالعه خواهد شد.

مشکلات ناشی از شرایط جوی در محورهای کوهستانی البرز، به ویژه در فصل زمستان، از موارد قابل مطالعه در زمینه علوم هواشناسی است. بنابراین، قرارگیری موقعیت مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای از اهمیت بسزایی برخوردار است. بدین منظور، برای تعیین مکان مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای، معیار مخاطرات اقلیمی شامل بارش، یخبندان برای شاخص های زمان شروع و خاتمه و تعداد روزهای یخبندان، دما جهت بررسی دمای کمینه و بیشینه با مقدار کمتر از 10- و بیشتر از 35 درجه سلسیوس، داده های ماهواره ای سطح پوشش برف، معیار ژئومورفولوژیکی شامل ریزش سنگ، نقاط زمین لغزش و گسل های فعال، معیار ترافیکی شامل نقاط پُرتصادف و شرایط محیطی معیار اقتصادی-امنیتی قرار می گیرد. سپس، با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی و وزن دهی به هر یک از معیارها، نقشه نهایی الویت بندی محور چالوس و هراز تهیه و ایستگاه های هواشناسی جاده ای پیشنهاد داده می شود. نتایج نشان داد که پس از الویت بندی محورها از نظر نیاز به ایستگاه های جدید، با تحلیل Location-Allocation و بررسی فواصل بهینه محورها از راهداری، جایگاه های سوخت، دوربین های نظارتی، و روستاهای اطراف محور، ایستگاه های نهایی در قطعات الویت دار محور چالوس در محدوده کیاسر، مرزن آباد، خرگوش دره، و ولی آباد و در محور هراز در محدوده پلور، مبارک آباد- آبعلی، راهداری حدفاصل رودهن- بومهن، و رینه هستند. با توجه به شرایط منطقه معرفی شده، قابلیت تغییر ایستگاه ها در محدوده 1 تا 5 کیلومتری نقطه معرفی شده وجود دارد و هر ایستگاه هواشناسی منطقه ای درحدود 30 کیلومتر را پوشش می دهد.

واحدهای ژئومورفیک، نمود فیزیکی فرایندهای جریان آب و انتقال رسوب می باشند که تحت تأثیر عوامل تاثیرگذار در مقیاس های بزرگتر هستند. هدف پژوهش حاضر شناسایی و تقسیم بندی واحدهای ژئومورفیک رودخانه طالقان در بازه های مختلف، برای تشخیص تراکم و غنای واحدها و نقش عوامل انسانی بر تغییر واحدهای ژئومورفیک است. با استفاده از مطالعه پروفیل طولی براساس اختلاف شیب و ارتفاع، رودخانه طالقان به 3 بخش بالادست، میان دست و پایین دست با میانگین ارتفاعی 1840، 1920 و 2000 متر و اختلاف شیب 17، 11 و 3 درصد تقسیم شده، سپس در هر بخش، بازه هایی به منظور مطالعه واحدهای ژئومورفیک با استفاده از روش GUS مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های مورد بررسی شامل تراکم و غنای کل واحدهای ژئومورفیک رودخانه در هر بازه ست. زیرشاخص های مورد بررسی شامل تراکم و غنای واحدهای مطالعاتی دشت سیلابی و کانال پایه، تراکم واحدهای ژئومورفیک در 5 واحد مطالعاتی جریان اصلی رودخانه، رسوبات رودخانه ای، پوشش گیاهی میان کانال، دشت سیلابی و منطقه آبگیر دشت سیلابی است. بر اساس نتایج، غنای واحدهای ژئومورفیک در واحد دشت سیلابی و کانال پایه در بازه های بالادست ((R=0.28 بیشتر و تراکم واحدهای ژئومورفیک در بازه های پایین دست رودخانه (D=133.57) بیش از سایر بازه هاست. در بازه های بالادست به دلیل تنش هیدرولیک، تراکم واحدهای ژئومورفیک کمتر بوده و امکان تشکیل زیستگاه های فیزیکی در میان بستر وجود نداشته اما به دلیل تاثیر کمتر عوامل آنتروپوژنیک پایداری واحدهای ژئومورفیک بیش از سایر بازه ها است. در بازه های پایین دست به دلیل کاهش شیب تنش هیدرولیکی و افزایش انعطاف پذیری اکولوژیک، شرایط مناسب برای ایجاد لندفرم های تجمعی بیوژئومورفیک در میان بستر رودخانه وجود داشته اما این واحدها در مقیاس کوچک هستند زیرا تاثیر عوامل آنتروپوژنیک، تغییر کاربری اراضی و برداشت شن و ماسه بخصوص در پایین دست رودخانه سبب کاهش زیرشاخص غنای واحد دشت سیلابی شده و این امر تاثیر منفی بر ایجاد روزنه فرصت و لنگرگاه گیاهی به منظور استقرار پوشش گیاهی وزیستگاه های فیزیکی داشته است.

سیلاب ها ازجمله فراوان ترین مخاطرات طبیعی می باشند که همه ساله خسارات جانی و مالی بسیاری را برای مردم به همراه دارند. مناطق مجاور رودخانه ها به دلیل بهره برداری از شرایط خاص اجتماعی و اقتصادی، همواره مورد دست اندازی به بستر و حریم رودخانه قرارگرفته اند که این عمل باعث شده خطرات ناشی از وقوع سیلاب ها در طی سال های اخیر افزایش یابد. رودخانه دره ائورت یکی از رودخانه ای دائمی استان اردبیل می باشد که در طی سال های اخیر همواره با رخداد سیلاب های بزرگی مواجه بوده است. در این پژوهش سعی شده است خطر وقوع سیلاب در این رودخانه با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS در محیط GIS شبیه سازی شده و موردبررسی قرار گیرد. داده های اصلی موردنیاز برای این پژوهش شامل: نقشه های توپوگرافی 1:2000رودخانه دره ائورت، داده های هیدرومتری و شرایط مرزی رودخانه می باشد که از سازمان آب منطقه ای استان اردبیل تهیه گردید. بر اساس تجزیه وتحلیل های صورت گرفته و بررسی میدانی مشخص گردید که به دلیل دست اندازی های کشاورزان منطقه، تغییرات زیادی در عرض بستر فعال رودخانه اتفاق افتاده است. این عمل سبب تنگ شدگی مجرای رودخانه گردیده و باعث می شود جریان آب رودخانه از مجرای اصلی خارج شده و وارد محدوده ی دشت سیلابی گردد. خروجی نقشه پراکنش فضایی سیلاب های شبیه سازی شده در منطقه نشان داد پل هایی که سازه بتنی ندارند در سیلاب های با دوره بازگشت های 2-5-10 ساله با احتمال تخریب روبه رو خواهند شد. همچنین در سیلاب های با دوره بازگشت های 50-100-200 بسیاری از زمین های زراعی و روستاها در معرض خسارت قرار خواهند گرفت.

عناصر آب وهوایی نقشی بسیار اساسی در رشد و توسعه گیاهان دارند و از جمله پارامترهای کنترل ناپذیر بر کشاورزی محسوب می شوند. هدف از این مطالعه بررسی ساختار و روند پارامترهای اقلیمی مؤثر بر تولید بادام در استان آذربایجان غربی است. برای اجرای این پژوهش از داده های آب وهوایی شش ایستگاه سینوپتیک طی دوره ۱۹۸۶–2015 استفاده شده است. نخست، براساس درجه روز- رشد، فصل رشد بادام برای هریک از ایستگاه ها محاسبه شد و سپس شاخص های دما و بارش و روند هریک از آن ها با استفاده از آزمون من - کندال و شیب سنس استخراج شد. درنهایت، میزان نیاز آبی برای هریک از مراحل فنولوژی محصول برآورد شد. نتایج بیانگر این بود که میانگین دمای فصل رشد در محدوده 5/0 تا 1 درجه سانتی گراد در سال دارای روند افزایشی است. خروجی شاخص های دمایی نیز نشان داد که پیرانشهر، مهاباد، و خوی مناطق مساعد برای کشت بادام اند. از طرف دیگر، کاهش قابل ملاحظه شاخص های بارشی در همه ایستگاه ها در طول مراحل دوم و سوم رشد مشاهده شد. به طور کلی، با توجه به نتایج مطالعه، با افزایش دمای فصل رشد و کاهش بارش، نیاز آبی محصول (ETC) در مرحله دوم و سوم رشد افزایش یافته است.

در این پژوهش اثر نوسانات الگوهای دورپیوند در جابه جایی تاریخ رخداد اولین و آخرین یخبندان پاییزه و بهاره بررسی شد. این محاسبات در 12 ایستگاه سینوپتیک کشور برای مدت 31 سال (۱۹۸۵-2015) انجام شده است. برای بررسی همبستگی شاخص های دورپیوند و دمای کمینه، از دو سناریو (با و بدون تأخیر زمانی) استفاده شد. تأثیرگذارترین الگوی شناسایی شده بر یخبندان دیر رس بهاره در مقیاس ماهانه (بدون تأخیر) شاخص NAO- (ضریب همبستگی 767/0) در ماه فوریه و مربوط به ایستگاه اصفهان است و مؤثرترین شاخص اثر گذار بر یخبندان زود رس پاییزه AMO+ (ضریب همبستگی 732/0) در مقیاس ماهانه (بدون تأخیر) سپتامبر و مربوط به ایستگاه همدان به دست آمد. جابه جایی تاریخ ها در اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره در فاز النینو نسبت به نرمال زودتر و در فاز لانینا نسبت به نرمال دیرتر شروع می شود. همبستگی بین فازهای النینو، لانینا، و نرمال با دمای کمینه نشان داد فاز لانینا تأثیر گذاری بیشتری در دمای کمینه داشته است. به طور کلی، نتایج نشان داد جابه جایی تاریخ های رخداد اولین و آخرین یخبندان پاییزه و بهاره در ایستگاه های موردمطالعه با تعدادی از شاخص های دورپیوند مانند AMO، SOI، NAO، AO، و MEI مرتبط است.

وردایست یک لایه مرزی بین دو لایه اتمسفر با ویژگی های بسیار متفاوت است. این منطقه نقش بسیار مهمی در هوا و اقلیم جهانی و منطقه ای دارد. در این پژوهش برای شناسایی وردایست بر روی جو ایران در ماه های فصل پاییز و بهار از داده های دما و ارتفاع ژئوپتانسل پایگاه ECMWF برای ترازهای 700 تا 50 هکتوپاسکال با تفکیک مکانی 25/0×25/0 درجه قوسی و مشاهدات روزانه در بازه زمانی 1979 تا 2018 بهره گرفته شد. با توجه به تأثیرات و اهمیت وردایست، سعی شد وردایست و عواملی که احتمال ارتباط آن ها با وردایست می رفت بررسی شود. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که روند تغییرات ترازهای فشار وردایست در همه ماه های فصل بهار و ماه های اکتبر و نوامبر منظم بوده و با افزایش عرض جغرافیایی ارتفاع ترازهای فشار وردایست کاهش می یابد. بررسی تغییرات ارتفاع وردایست در رابطه با ترازهای فشار وردایست نیز نشان داد که در فصول واکاوی شده این دو نمایه با هم هماهنگ نیستند. براساس نتایج این پژوهش، مشخص شد که احتمال ارتباط وردایست با عوامل محلی پایین است و در بین همه متغیرهای موردبررسی در همه ماه های دو فصل موردمطالعه دمای تراز پایین و بالای وردایست بیشترین تأثیر را در روی وردایست دارند.

برای مدل سازی و پیش یابی پدیده مخاطره ای گرد و غبار در مناطق گردوغبارخیز ایران، نخست داده های گرد و غبار، دما، و رطوبت 28 ایستگاه مناطق درگیر شدید با گرد و غبار در ایران در بازه زمانی 29 ساله (2018-1990) اخذ شد. سپس، با استفاده از مدل های شبکه عصبی ANFIS و RBF در نرم افزار MATLAB مدل سازی ها انجام گرفت. داده های گرد و غبار به دست آمده از پیش بینی با استفاده از مدل تصمیم گیری چندمتغیره TOPSIS و مناطق بیشتر درگیر با پدیده مخاطره ای گرد و غبار برای سال های آتی اولویت سنجی و مشخص شدند. براساس نتایج پژوهش، مقایسه دو مدل شبکه عصبی ANFIS و RBF در بهترین شرایط نشان داد که مقدار RMSE مدل ANFIS برابر با 67 / 11 و مدل RBF برابر با 19 / 2 است. بنابراین، قدرت دقت RBF در پیش بینی گرد و غبار در سال های شبیه سازی شده بیشتر است. براساس نتایج خروجی مدل شبکه عصبی- مصنوعی RBF در پیش بینی گرد و غبار برای سال های آتی ایستگاه های مورد مطالعه؛ در هر دو مقیاس میانگین و حداکثر فراوانی گرد و غبار، ایستگاه های غربی و جنوب غربی منطقه مورد پژوهش بیشتر در معرض گرد و غبار در سال های آینده قرار گرفتند. همچنین، در مدل TOPSIS، ایستگاه های آبادان، مسجد سلیمان، و اهواز به ترتیب با مقدار درصد (1، 95 / 0، و 81 / 0) در معرض گرد و غبار قرار گرفتند.

لایه مرزی به علت پیوند مستقیم با زندگی انسان اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش با دریافت داده های ساعتی و میانگین روزانه از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا و دپارتمان علوم جوی دانشگاه وایومینگ برای دوره 1988 تا 2017، با کاربرد نرم افزارهای Excel و R و با به خدمت گیری توابع محاسباتی روش بسته پیشرفته، مجموعه توابع چندبُعدی و ابزار ECMWF در محیط ArcMap تغییرات ارتفاعی لایه مرزی شهر تهران در بازه سالانه تهیه شد. نتایج نشان داد که سقف متوسط ارتفاع لایه مرزی در حدود 850متری سطح زمین قرار دارد و در شرایط شبانه به طور متوسط تا حدود 80متری و در شرایط روزانه تا حدود 2300متری سطح زمین پایین و بالا می رود. این متغیر در کل دوره سالانه در حدود 5 متر افزایش ارتفاع داشته است. به لحاظ الگوی فضایی، کمینه ارتفاع در هر یک از سه متغیر موردبررسی در شمال شرقی تهران و بیشینه آن در جنوب و جنوب غربی تهران رخ داده است. ضمن اینکه این متغیر با برخی متغیرهای اقلیمی دیگر نظیر دمای سطحی رابطه معناداری (8143 / 0) دارد. همچنین، براساس یافته ها، روش بسته پیشرفته مقبولیت بسیار زیادی در محاسبه ارتفاع لایه مرزی با استفاده از داده های رادیوسوند دارد.

ژئومورفولوژی که به مطالعه لندفرم ها می پردازد، نقش اساسی را در زمینه برنامه ریزی، توسعه و مدیریت مناطق شهری بویژه در ارزیابی مناطق قبل و بعد از توسعه شهری بازی می کند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی اثرات گسترش فیزیکی شهر بر ویژگی های هیدرولوژیکی، دبی و رسوب رودخانه و ویژگی های کانال رود حوضه آبریز اوین – درکه طی دوره زمانی 20 ساله(1998-2018) می باشد. این پژوهش در سه گام، مطالعات هیدرولوژی با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT، مطالعات دبی و ر سوب و مطالعات ژئومورفولوژی، می باشد. نتایج حاصل از مطالعات هیدرولوژی مبتنی بر سناریوی توسعه فیزیکی شهر، نشان می دهد که میانگین بارش در حوضه برابر با 4/430 میلی متر می باشد که از این مقدار بارش در دوره قبل 6/142 میلی متر و در سال 2018، به میزان 8/146میلی متر به صورت تبخیر و تعرق واقعی از سطح زمین و گیاه تبخیر می گردد. میانگین شماره منحنی و رواناب سطحی به ترتیب در سال 1998 برابر با 01/84 و 66/106میلی متر و در سال2018 این مقدار به 76/84 و 28/116 میلی متر افزایش داشته است. براساس نتایج تغییرات رسوب و دبی، روند رسوب به مرور کاهش یافته که متعاقب با آن دبی نیز تغییرات نزولی را نشان می دهد. نتایج بررسی شاخص های مورفولوژیکی و مشاهدات میدانی نشان داد که تغییرات مورفولوژی کانال رودخانه اوین- درکه به صورت کاهش مقطع و عرض کانال در بازه های شهری، تغییر نیمرخ عرضی و طولی، جابجایی مسیر رودخانه و افزایش مئاندر و فرسایش جانبی در بازه های در حال تعدیل و قابل بازیابی طی دوره زمانی بیست سال می باشد.