درخت حوزه‌های تخصصی

تغییر اقلیم مستقیماً بر منابع آبی تأثیر گذاشته و خطراتی همچون سیلاب و خشک سالی را تشدید می کند. این پژوهش با هدف پیش نگری اثرات تغییر اقلیم بر رواناب قسمت علیای حوضه آبریز رودخانه کشف رود، انجام شد. ریزمقیاس نمایی توسط مدل CMhyd و پیش نگری رواناب به وسیله مدل هیدرولوژیکی SWAT انجام گردید. سپس برونداد مدل های منتخب CMIP6 تحت سناریوهای SSP1_2.6 و SSP5_8.5 برای دوره های آینده نزدیک (54-2025) و میانی (84-2055) به کار گرفته شدند. پس از انجام مراحل اعتبارسنجی و واسنجی توسط مدل SWAT-CUP، شبیه سازی مدل هیدرولوژیک SWAT در شرایط تغییر اقلیم انجام گرفت. ضرایب R2 NSE, RMSE, به ترتیب در دوره واسنجی برای ایستگاه های منتخب دولت آباد 73/0، 154/12، 672/0 و کرتیان 81/0، 25/13، 72/0 و در دوره اعتبارسنجی برای ایستگاه دولت آباد 77/0، 205/14، 684/0 و کرتیان 76/0، 43/16، 66/0 به دست آمدند. بررسی وضعیت متغیرهای اقلیمی بارش و دما در شرایط تغییر اقلیم، افزایش دمای بیشینه و کمینه فصلی و سالانه برای تمامی سناریوها و افزایش بارش را در همه سناریوها به جز SSP1_2.6 در دوره آینده نزدیک نشان می دهد. مقدار رواناب در دوره آینده نزدیک تحت سناریوی SSP1_2.6 به میزان 03/10% کاهش می یابد. مقادیر رواناب در سایر دوره ها و سناریوها به صورت افزایشی بین 37/3% در سناریوی SSP1_2.6 دوره آینده دور تا 56/15% در سناریوی SSP5_8.5 دوره آینده دور پیش نگری شد. این تغییرات عمدتاً ناشی از افزایش شدت و فراوانی بارش های شدید و افزایش دما است. نتایج این پژوهش می تواند به عنوان ابزاری مدیریتی برای سیاست گذاری منابع آب در جهت سازگاری با تغییرات اقلیمی استفاده شود.

هواویزها ذرّات جامد یا مایع معلق در جوّ هستند که از منابع طبیعی و انسان زاد انتشار می یابند و با جذب و پراکندگی تابش های طول موج کوتاه خورشیدی و طول موج بلند زمینی به طور مستقیم بر توازن تابشی جوّ اثر می گذارند. از آنجائی که هواویزها نقش عمده ای در هسته زایی قطرک های ابر و بلورهای یخ به صورت ناهمگن دارند، به طور غیرمستقیم بر فرایندهای خردفیزیکی ابر نیز تأثیر می گذارند. پیچیدگی سازوکار مربوطه موجب شده تا بررسی آ نها در خلال توفان های تندری از اهمّیّت بیشتری برخوردار شود. در مطالعه حاضر، اثر هواویزها بر ویژگی های ابر در مناطق غرب و جنوب غرب ایران در طی رخدادهای توفان تندریِ سال های 2000 تا 2014 بررسی شده است. در این راستا، داده های اندازه گیری شده کسر ابر، ضخامت نوری ابر یخی، فشار و دمای قلّه ابر و عمق نوری هواویزها (AOD) از سنجنده MODIS برای دو منطقه متفاوت اقلیمی R1 و R2 برای بازه مطالعاتی 15 ساله استخراج شد. از سال 2000 تا 2003 از داده های ماهواره Terra و از سال 2003 تا 2014 از داده های ماهواره Aqua استفاده شده است. منطقه R1 به دلیل موقعیت جغرافیایی آن و نزدیکی به بیابان های کشورهای همسایه تحت تأثیر توفان های گردوخاک قرار می گیرد. منطقه R2 ساحلی بوده و بیابان های کشورهای حاشیه خلیج فارس و نیز تراکم کشتی ها سبب ایجاد منابع گوناکون هواویز در این منطقه می شود. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که افزایش هواویزها، کسر ابر را در هر دو منطقه افزایش می دهند (با ضرایب همبستگی به ترتیب برابر 35/0 و 39/0)، اما بسته به نوع هواویزها، اثرات متفاوتی بر ضخامت نوری ابر یخی و ارتفاع قلّه ابر دارند. همبستگی مثبت (54/0) بین AOD و ضخامت نوری ابر یخی در منطقه R1 و همبستگی منفی (25/0-) بین AOD و ضخامت نوری ابر یخی در R2 وجود دارد. همچنین، بین AOD و ارتفاع قلّه ابر در هر دو منطقه به ترتیب همبستگی مثبت 54/0 و 32/0 به دست آمد

خشکسالی یکی از پیچیده ترین و پرچالش ترین مخاطرات اقلیمی است که با تصاویر ماهواره ای نیز پایش می شود؛ اما تنوع پوشش گیاهی و تأثیرپذیری متفاوت آن ها از شرایط خشکسالی از چالش های آن می باشد. براین اساس در پژوهش حاضر، ارتباط بین دو شاخص خشکسالی SPI و SPEI با 3 شاخص ماهواره ای TCI، VCI و VHI در 3 پوشش گیاهی جنگلی، مرتع و زراعی بررسی شد تا ضمن شناسایی مناسب ترین شاخص خشکسالی هواشناسی، مناسب ترین شاخص ماهواره ای در پوشش های گیاهی مختلف نیز بررسی شود. شاخص های ماهواره ای از تصاویر سنجنده مودیس با کد نویسی در محیط GEE برای دوره 2000 تا 2023 (24 سال) استخراج و شاخص های SPI و SPEI نیز از داده های ایستگاه هاشم آبادِ گرگان در مقیاس سالانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد تغییرات اقلیمی معنا داری در منطقه در اثر افزایش دما رخ داده است و این باعث شده تا SPEI که علاوه بر بارش، تبخیر و تعرق را نیز در برمی گیرد شرایط خشک تری را نسبت به SPI به تصویر بکشد و همچنین این شاخص روند کاهش معناداری را نیز نشان دهد. SPEI نسبت به SPI همبستگی بالاتری را با شاخص های ماهواره ای برقرار کرد و از بین شاخص های ماهواره ای نیز TCI از همبستگی بالاتری با شاخص های ماهواره ای برخوردار بودند و در این میان بین TCI با SPEI در پوشش مرتعی بالاترین همبستگی، برابر 77 درصد بدست آمد. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که شاخص TCI ابزار مناسب تری برای پایش خشکسالی می باشد. روند افزایشی معنادار VCI در پوشش جنگلی بر خلاف روند خشکسالی در منطقه، ناشی از گرمایش جهانی بوده که باعث افزایش دوره سبزینگی جنگل می باشد. در نهایت می توان نتیجه گرفت که شاخص های ماهواره ای برای پایش خشکسالی رفتار متفاوتی را در پوشش های گیاهی مختلف نشان می دهند و در مقیاس سالانه باید با احتیاط بیشتری از این شاخص ها استفاده کرد.

یاردانگ ها به عنوان یکی از برجسته ترین اشکال مورفولوژیکی در مناطق بیابانی شناخته می شوند و معمولاً به صورت تپه های فرسایش یافته ای مشاهده می شوند که توسط فرورفتگی های U شکل و با مجموعه ای از راهروها و پشته های ناهموار از یکدیگر تفکیک می شوند. بررسی ویژگی های مورفومتریک این سازه های زمین شناختی برای شناسایی شاخص های ژئومورفولوژیکی آن ها اهمیت بالایی دارد. در این پژوهش، یاردانگ های بیابان لوت ایران با یاردانگ های منطقه آئولیس در مریخ مقایسه شده اند. برای تحلیل یاردانگ های بیابان لوت، از تصاویر ماهواره ای لندست استفاده شده و داده های مربوط به فرکانس، سرعت و شدت بادهای غالب با استفاده از نرم افزار Global Mapper ارزیابی گردیده است. همچنین، برای مدل سازی مراحل تکامل یاردانگ ها و بازسازی سه بعدی آن ها، از نرم افزار Rhino و پلاگین Grasshopper بهره گرفته شده است. نتایج پژوهش نشان داد که یاردانگ های هر دو منطقه، تحت تأثیر فرسایش بادی، دارای ساختارهای تیز و باریک با شیارهای موازی هستند. علاوه بر این، جهت کشیدگی یاردانگ ها و دالان های میان آن ها در هر دو منطقه، شمال غربی - جنوب شرقی است. همچنین، یافته ها نشان داد که یاردانگ های بیابان لوت عمدتاً در مرحله بلوغ قرار دارند، درحالی که در آئولیس مریخ، یاردانگ های غالب از نوع "پشت ماهی" یا "گوژپشتی" بوده و در طبقه یاردانگ های میان سال دسته بندی می شوند. این تفاوت نشان می دهد که یاردانگ های منطقه آئولیس مریخ احتمالاً قدمت بیشتری نسبت به یاردانگ های بیابان لوت دارند.

هدف اصلی پژوهش حاضر ارائه یک مدل مفهومی برای شناسایی فاکتورها و مکانیزم های موثر بر دینامیک الگوی فرسایش گالی روی سطوح مختلف مخروط افکنه ها می باشد. سطوح مختلف 60 مخروط افکنه در دامنه های جنوبی آلاداغ تفکیک و ژئومتری هر یک اندازه گیری شد. الگوی گالی هر مخروط ارزیابی و در نهایت ارتباط بین تحول مخروط افکنه ها، تغییرپذیری در ژئومتری سطوح و الگوی فرسایش گالی تعیین شد. گالی زایی در سطوح فعال ۲.۵ برابر بیشتر از سطوح غیرفعال بوده است. این تفاوت ها می تواند ناشی از در معرض قرارگیری سطوح فعال نسبت به فرایندهای سیلابی و مساحت کوچک تر آن هادر مقایسه با سطوح غیر فعال باشد. افزایش معنادار میانگین طول گالی در سطوح فعال بیانگر انرژی بیشتر جریان و تداوم فرآیندهای فرسایشی می باشد. افزایش معنادار میانگین عرض گالی در سطوح غیرفعال ناشی از فرآیندهای تخریب دیواره گالی، فرسایش جانبی و پرشدگی نسبی در طول زمان است. نسبت طول به عرض گالی به طور معناداری در مخروط افکنه های فعال بیشتر از سطوح غیرفعال بوده است. وجود رسوبات به شدت هوادیده و دور بودن از فرایندهای سیلابی در سطوح غیرفعال با ایجاد خاک های تکامل یافته تر و ریزدانه، زمینه توسعه عرضی و عمقی گالی ها را فراهم می آورند. همبستگی مثبت عرض گالی با قدرت جریان، نشان دهنده غالبیت فرسایش کناری و عریض تر شدن گالی های تکامل یافته نسبت به سطوح فعال است. در سطوح فعال، انرژی اولیه جریان، توسعه شبکه زهکشی و شرایط ارتفاعی، مهم ترین فاکتورهای مؤثر به نظر می رسند. در مخروط افکنه های غیرفعال، افزایش شاخص رطوبت توپوگرافی، زبری سطحی و وضعیت تثبیت شده سطوح، اهمیت بیشتری در الگوی فرسایش گالی می یابند. مراحل تکاملی مخروط افکنه ها با تغییر ژئومتری آن ها، اهمیت نسبی عوامل توپوگرافیک مؤثر بر توسعه گالی را در نسل های مختلف علی رغم وجود برخی عوامل مشترک تغییر می دهد. راهکارهایی مانند احداث استخرها در بالادست برای جمع آوری رواناب، احیای پوشش گیاهی، کاهش اتصال هیدرولوژیک و روش های بیولوژیک برای کنترل فرسایش گالی اتخاذ گردد.

در سال های اخیر، پیوستگی ژئومورفیک به عنوان مفهومی کلیدی برای درک نحوه انتقال رسوب و انرژی در حوضه های آبخیز، اهمیت ویژه ای یافته است. پژوهش حاضر با هدف تحلیل پویایی شاخص پیوستگی ژئومورفیک (IC) تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و کاربری زمین در حوضه زرینه رود، شمال غرب ایران، طی بازه زمانی ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۵ انجام شده است. در این راستا، داده های مکانی شامل مدل رقومی ارتفاع، تصاویر لندست و لایه های کاربری زمین همراه با داده های اقلیمی جمع آوری و پردازش شدند. طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با دقت بالایی صورت گرفت و روند تغییر کاربری اراضی به ویژه افزایش اراضی کشاورزی و توسعه سکونتگاه ها به عنوان عوامل اصلی تخریب پیوستگی شناسایی گردید. شاخص IC با استفاده از روش Cavalli و همکاران محاسبه و تغییرات آن در طول دوره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار IC طی سال های مورد نظر کاهش چشمگیری داشته، به ویژه پس از عبور از آستانه ۲۰ درصد افزایش در اراضی کشاورزی، افت واضحی در مقدار IC ایجاد شده است. تحلیل گراف نظری شبکه زهکشی نیز نشان داد تمرکز انتقال رسوب در چند زیرحوضه خاص افزایش یافته و آسیب پذیری شبکه تشدید شده است. نتایج رگرسیونی بیانگر آن است که نقش تغییرات انسانی، به ویژه در کاربری اراضی، به مراتب مهم تر از نوسانات اقلیمی در افت پیوستگی ژئومورفیک بوده است. یافته ها بر ضرورت مدیریت یکپارچه و بازنگری سیاست های کاربری زمین جهت حفظ پایداری ژئومورفیک منطقه تأکید دارند.

این مطالعه به بررسی بی هنجاری های گردش های جوی در تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال و تأثیر آن بر دوره های خشک و تر ایران طی سال های ۱۹۹۵ تا ۲۰۲۴ و ارتباط تغییرات بارش با شاخص ENSO-Modoki می پردازد. با تلفیق داده های بارش ۱۷۹ ایستگاه و میدان ژئو پتانسیل بازتحلیل، دوره های خشک و تر شناسایی و میانگین ترکیبی بی هنجاری ها محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین سهم بارش سالانه مربوط به ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و دسامبر است. روند بارش در اغلب ماه ها کاهشی بوده و بیشترین کاهش در دسامبر، ژانویه و مارس رخ داده که تهدیدی جدی برای منابع آب کشور محسوب می شود. تحلیل درصد تغییرات ماهانه بارش نشان داد در برخی سال ها نوسانات بسیار شدیدی رخ داده است؛ به گونه ای که افزایش هایی بیش از ۱۰۰ درصد (مارس ۱۹۹۶ با ۱۳۶+ درصد و دسامبر ۲۰۰۴ با ۱۴۳+ درصد) و کاهش هایی بیش از ۸۰ درصد (ژانویه ۲۰۲۱ با ۸۷- درصد و مارس ۲۰۰۸ با ۸۹- درصد) ثبت شد. این نوسانات عمدتاً ناشی از تغییر در الگوهای جوی، به ویژه ناوه های تراز میانی وردسپهر است. بی هنجاری های ارتفاع تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال نشان داد در دوره های خشک و تر، الگوهای جوی نواحی اقیانوس آرام شمالی، اطلس شمالی، اروپا و غرب روسیه رفتار مشخصی دارند؛ به گونه ای که بی هنجاری های منفی (مثبت) در این مناطق با دوره های خشک (تر) ایران همراه است. همبستگی مثبت و معنادار سالانه میان انسو - مودوکی و بارش کل کشور (51/0≈ r) و همبستگی منفی قوی میان ارتفاع ۵۰۰ هکتوپاسکال اقیانوس ها و بارش ایران نشان داد که ترکیب شاخص های دور پیوندی با تحلیل های تراز میانی جو می تواند مهارت پیش بینی فصلی را بهبود بخشد.

سیل از جمله بلایای طبیعی است که هر ساله خسارات مالی و جانی زیادی را در سراسر جهان به بار می آورد. با تهیه نقشه خطر سیل و تعیین مناطق مستعد سیل، می توان خسارات احتمالی این پدیده را کاهش داد. برای تهیه نقشه حساسیت سیل در حوزه شهری اقلید (استان فارس) عوامل مؤثر بر وقوع سیل شامل شیب، شاخص تابش خورشیدی، شاخص موقعیت توپوگرافی، شاخص قدرت جریان، فاصله از رودخانه، تراکم زهکشی، انحنای سطح، بارندگی، شاخص پوشش گیاهی، سنگ شناسی، کاربری اراضی و نوع خاک استفاده شد. سپس، برای تهیه نقشه خطر سیل، از الگوریتم جنگل تصادفی (RF) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) به عنوان دو مدل یادگیری ماشین در نرم افزار R پیاده سازی و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. مدل های RF و SVM بر اساس منحنی ROC به ترتیب با دقت (83/0 و 84/0) اعتبارسنجی شده اند که هر دو عملکرد خوب و تقریباً یکسانی داشته اند. با تحلیل اهمیت ویژگی های لایه ها در مدل RF مشخص شد که مؤلفه های بارندگی، خاک، کاربری اراضی و تراکم زهکشی بیش ترین تأثیر را بر خطر سیل دارند؛ همچنین در مدل SVM، بارندگی، شیب، خاک و تراکم زهکشی به ترتیب مهم ترین متغیرها برای پیش بینی خطر سیل شناخته شدند. نقشه ها و داده های حاصل از این مطالعه می توانند به مسئولین و مدیران شهری به عنوان ابزارهای کلیدی برای برنامه ریزی های پیشگیرانه، آگاه سازی عمومی و طراحی زیرساخت های مقاوم در برابر سیل کمک کنند.

خشکسالی پس از طوفان پر هزینه ترین رویداد آب و هوایی جهان به شمار می آید. تشخیص به موقع خشکسالی و پیش بینی وقوع آن باعث کاهش هزینه ها و نجات جان انسان ها می گردد. در این تحقیق به منظور ارزیابی بهترین شاخص در برآورد تنش رطوبتی و خشکسالی از 8 شاخص NDVI، NDWI، VCI، SR، MSI، SIWSI، NDII و NMI استفاده شده و تالاب شادگان در بازه زمانی 2018 تا 2023 مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تغییرات دمایی نیز از شاخص LST بهره گرفته شد. به منظور تعیین مناسب ترین شاخص، ضریب همبستگی پیرسون بین شاخص ها برآورد شده و کارایی هر شاخص در مقیاس چادوک نشان داده شد. بر این اساس شاخص های NDWI، MSI، NMI و LST بیشترین همبستگی را داشته و بر اساس مقیاس چادوک در 5 مورد، شاخص های NDWI و MSI از همبستگی قوی و بسیار قوی برخوردار بوده و بین این دو شاخص همبستگی قوی در حدود 99/0- برقرار بوده است. همبستگی بین دو شاخص LST و NDWI نیز به صورت منفی بوده و حدود 73/0- برآورد گردید. به علت حاکمیت شرایط نیمه خشک در منطقه، شاخص های مبتنی بر پوشش گیاهی از قابلیت بسیار ضعیفی در برآورد خشکسالی برخوردار بوده و همبستگی بین NDVI و NDWI نیز در حدود 05/0 بوده است. لذا بر این اساس می توان چنین نتیجه گیری کرد که در تالاب شادگان شاخص های مبتنی بر تنش های رطوبتی و دمایی نسبت به شاخص های پوشش گیاهی از قابلیت بهتری در برآورد خشکسالی برخوردار بوده اند.

در این پژوهش، زیرحوضه های انجرد واقع در استان آذربایجان شرقی با بهره گیری از تحلیل پارامترهای مورفومتری، از منظر نیاز به اقدامات حفاظت خاک و آب اولویت بندی شده اند. به دلیل عدم دسترسی به مدل رقومی ارتفاع (DEM) با دقت مناسب، از نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:25000 جهت تولید مدل ارتفاعی و تحلیل مورفومتری استفاده شد. در این راستا، 15 پارامتر مورفومتری مؤثر در فرآیندهای هیدروژئومورفولوژیکی شامل تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، نسبت بافت زهکشی، طول جریان سطحی، ضریب گردی، ضریب فرم، نسبت کشیدگی، ضریب فشردگی، عدد نفوذ، ثابت نگهداری، شیب متوسط، عدد ناهمواری، نسبت ناهمواری و انتگرال هیپسومتریک استخراج گردید. سپس زیرحوضه ها بر اساس مقادیر هر پارامتر از رتبه 1 تا 11 طبقه بندی و با محاسبه میانگین رتبه ها، اولویت بندی نهایی انجام شد. برای کاهش تعداد متغیرها و شناسایی شاخص ترین پارامترها، از تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) بهره گرفته شد. نتایج PCA نشان داد که 6 پارامتر شامل تراکم زهکشی، ضریب گردی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، ضریب فشردگی و انتگرال هیپسومتریک دارای بیشترین اهمیت هستند. مقایسه نتایج اولویت بندی بر اساس تمامی پارامترها با نتایج حاصل از پارامترهای منتخب PCA، تطابق قابل قبولی را نشان داد که مؤید کارایی این روش آماری در ساده سازی فرآیند اولویت بندی است. بر این اساس، زیرحوضه A1-4 با پایین ترین میانگین رتبه، بالاترین اولویت مدیریتی و زیرحوضه A5 کمترین اولویت را به خود اختصاص دادند. نتایج این پژوهش می تواند در تدوین راهبردهای مدیریتی به منظور کاهش ورود رسوبات به مخزن سد عمارت و کاهش آثار مخرب سیلاب مؤثر واقع شود.

تحلیل های مورفوکلیماتیک نقش برجسته ای در شناسایی تحولات اقلیمی کواترنری و تأثیرات آن بر توپوگرافی سطح زمین دارد. در این پژوهش، با هدف اثبات وجود چهار نوسان پالئوکلیماتیک دوره کواترنری حوضه آرپاچای، از روش های ژئومتریک و مدل سازی ریاضی پلی نومیال درجه ششم استفاده شد. داده های مورد نیاز شامل مختصات متریک (طول و عرض)، ارتفاع از سطح دریا و مقادیر جذر مجموع طول و عرص جغرافیایی به توان دو (√(X² + Y²)) جهت ایجاد هیپسومتری بعددار از سه مقطع عرضی (علیا، وسطی و سفلی) حوضه جمع آوری گردید. نیمرخ های توپوگرافیکی واقعی با استفاده از مدل پلی نومیال درجه ششم شبیه سازی شد و اعتبار مدل نیمرخ در بخش های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. ضریب همبستگی بالا نشان دهنده تطابق بسیار خوب بین داده های میدانی و نتایج مدل سازی است. نتایج نشان میدهند که مدل پلی نومیال درجه ششم دارای دقت بالایی در شبیه سازی تراس های ژئومورفولوژیکی مرتبط با نوسانات اقلیمی است. چهار تراس مشاهده شده در نیمرخ ها مربوط به چهار مرحله تحولی در حوضه بوده که با چهار رویداد پالئوکلیماتیک همراهی دارد. همچنین، تطبیق الگوها در تمامی بخش های حوضه (علیا، وسطی و سفلی) نشان داد که این نوسانات تحت تأثیر همزمان فاکتورهای اقلیمی و تکتونیکی ثبت شده اند. این یافته ها نه تنها غنای علمی تحقیقات مورفوکلیماتیک را افزایش می دهند، بلکه کاربرد روش های ژئومتریک را در مناطق با دسترسی محدود ممکن می سازند.

پایش مستمر میزان کربن آلی خاک یکی از نیازهای نظارت بر فرایند های زیست محیطی منجمله تغییرات اقلیمی واثرات آن بر اکوسیستم است. هدف تحقیق حاضر شناخت رابطه تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی و تاثیر آن بر ترسیب کربن خاک های زاگرس میانی است. پس از بررسی چشمی تصویر رنگی و مشاهدات میدانی، به روش تصادفی طبقه بندی شده 180 محدوده دارای پوشش درخت مشخص و از هر نقطه تا عمق 20 سانتی متری نمونه های خاک برداشت و به آزمایشگاه منتقل و برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده افزایش سطوح فاقد پوشش گیاهی یا به عبارتی تغییر کاربری های جنگلی و مرتعی به سطوح بدون پوشش است، این نتایج با روند تغییرات کاربری اراضی در منطقه منطبق می باشد. بطوری که تغییرات سبزینگی و پوشش گیاهی در سطح استان متأثر از شرایط خشکسالی و ترسالی تضعیف یا تشدید می شود. بطور کلی تغییر کاربری اراضی از جنگل و مرتع به اراضی فاقد پوشش گیاهی، تغییرات شاخص دمایی منتج از محاسبات تصاویر ماهواره ای که نشان دهنده تنش در پوشش گیاهی به علت دما و خشکی بالا است و از طرف دیگر شاخص های گیاهی هم بیان کننده کاهش سطوح دارای پوشش گیاهی هستند که منجر به کاهش زیست توده گیاهی و کاهش تولید ماده آلی در کاربری های تغییر یافته می گردد. بطورکلی با توجه به روند کاهش ترسیب کربن از 89 تن در هکتار به 50 تن در هکتار در بازه زمانی 30 ساله می توان انتظار داشت با سناریوی اقلیمی موجود و مدیریت فعلی منابع طبیعی وضعیت پوشش گیاهی منطقه فقیر و کاهش مقادیر ترسیب کربن ناشی از پوشش گیاهی در آینده قابل پیش بینی است.

این پژوهش باهدف بررسی و مقایسه شاخص های استخراج پوشش برف در سامانه گوگل ارث انجین (GEE) برای توده کوهستان سهند انجام شده است. در این مطالعه، پس از اعمال عملیات بهبود تصویر و افزایش وضوح تصاویر ماهواره ای لندست 8 از 30 متر به 15 متر، شاخص های مختلف برف شامل NDSI، NDSII، NDSall، NBSIMS، SWI و S3 محاسبه و به کار گرفته شدند. نتایج حاصل از تحلیل تصاویر نشان داد که تمامی شاخص های مورد استفاده توانایی بالایی در شناسایی و تفکیک مناطق برفی به ویژه در نواحی با آلبیدوی پایین، سایه ها و توپوگرافی خشن دارند. شاخص های NDSInw و S3 با دقت کلی 100 درصد و ضریب کاپای 1 به عنوان بهترین شاخص ها برای تفکیک پوشش برف از سایر ویژگی های سطح زمین در این منطقه معرفی شدند. همچنین، شاخص های NBSIMS و SWI نیز به شکل مناسبی در شناسایی ویژگی های آبی و مرطوب در مناطق برفی عمل کردند و نشان دادند که می توانند در تحلیل های هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب به کار روند. این مطالعه نشان می دهد که داده های ماهواره ای با شاخص های طیفی مناسب می تواند به شناسایی دقیق تر پوشش برف، تخمین میزان آب موجود در برف و بررسی تغییرات فصلی برف کمک کند. این نتایج اطلاعات ارزشمندی برای مدیریت منابع آب، پیش بینی سیلاب ها و تحلیل تأثیرات تغییرات اقلیمی فراهم می کند. در این پژوهش مشخص شد که شاخص های NDSInw و S3 با دقت کلی ۱۰۰ درصد و ضریب کاپای ۱، بهترین عملکرد را در تفکیک پوشش برف از سایر عوارض سطح زمین در منطقه کوهستان سهند دارند. همچنین شاخص های NBSIMS و SWI در شناسایی نواحی مرطوب و برف آب مؤثر ظاهر شدند. این یافته ها اهمیت استفاده از فناوری های سنجش از دور را در پایش پوشش برف و مدیریت منابع طبیعی در مناطق کوهستانی به خوبی نشان می دهند.

بروز و نمود پیامدهای تغییرات آب و هوایی در دهه های اخیر و اهمیت گرمایش جهانی، منجر به انجام پژوهش در حوزه شبیه سازی تغییرات آب و هوایی با به کارگیری مدل های آب و هوایی گردش عمومی (GCMs) برای دوره های زمانی آتی شده است. مروری بر منابعی که در ایران، به این امر پرداخته اند، می تواند ضمن ارزیابی روش کار این پژوهش ها، نقاط قوت و ضعف آنها را مشخص نموده و جبران کاستی ها را رهنمون شود. بدین منظور، مقالاتی که در خصوص شبیه سازی و پیش نگری تغییرات آب و هوایی در ایران منتشر شده اند؛ بررسی و تعداد 110 مقاله که به موضوع و هدف پژوهش حاضر نزدیک تر بودند گزینش شده و مورد تحلیل قرار گرفتند و میزان تغییرات محتوایی مقالات در دو دهه اخیر نیز مقایسه و ارزیابی شد. نتایج، پُراستفاده ترین مدل های GCM و روش های ریزمقیاس نمایی را شناسایی و میزان تغییرات محتوایی مقالات به لحاظ به کارگیری چندین مدل و سناریو و صحت سنجی خروجی ها در دو دهه اخیر را مقایسه و بهبود آنها را آشکار کرد و کاستی های پژوهش ها را مشخص کرد. همچنین نتایج، گویای توجه بسیاری از پژوهشگران این حوزه بر آینده کشاورزی و منابع آبی ایران به عنوان کشوری نیمه خشک بود.

این پژوهش به بررسی ارتباط ویژگی های مورفومتریک تلماسه ها و الگوهای بادی در ریگ یلان ، واقع در غرب دشت لوت، ایران، با استفاده از داده های مدل ارتفاعی رقومی پرداخته است. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی جهات باد غالب و فرعی با تأکید بر ویژگی های ژئومورفیک تلماسه ها است. روابط بین شاخص های ژئومورفیک تلماسه ها و جهت گیری بادهای غالب با مطالعه و تحلیل آماری فضایی داده های مورفومتریک (شیب، زبری سطح، انحنای پروفیل، انحنای طرح، شاخص موقعیت توپوگرافی، شاخص موقعیت نسبی، تفاوت ارتفاع، و شاخص حمل رسوب تعین شده اند. در این راستا با بهره گیری از Google Earth Engine و GIS، شاخص های مورفومتریک از داده های SRTM محاسبه و با فیلتر کرنل گاوسی (شعاع 15، سیگما 2) نویزها کاهش یافتند. ارزیابی تأثیرات متقابل این شاخص ها نشان داد که تغییرات انحنای پروفیل و پلان تلماسه ها می تواند به عنوان شاخصی برای شناسایی مناطق فرسایش پذیر در نظر گرفته شود. یافته های کلیدی نشان دهنده جهت باد غالب از جنوب شرقی و جنوب (SE,S)، با ستیغ های تلماسه ای در راستای شمال غربی و شمال (NW,N)، و شاخص تقارن 0.21- با سطح اطمینان بالا (۹۵٪) هستند. نتایج تحلیل ها (میانگین شیب 11.87 درجه در NW، زبری 13.90 در NW، و STI =162.70 در NW در NW) الگوهای ستیغ ها و گودال ها را در جهت های NW و SE تأیید کردند. نتایج همچنین نشان دادند که تغییرات شاخص حمل رسوب در امتداد محور NW-SE همبستگی بالایی با تغییرات زبری سطح دارد، که می تواند در مدل سازی پویایی تلماسه ها کمک کنند. نتایج همچنین بیانگر پتانسیل بالای داده های دورسنجی برای پایش تغییرات مورفولوژیکی در مناطق فراخشک و جایگزین مناسبی برای داده های میدانی در مناطقی که دسترسی به داده های بادشناسی محدود و ممکن نیست، است. این نتایج اهمیت تحلیل مورفومتریک مشتق شده از DEMs را برای درک فرآیندهای بادی در بیابان ها، مدیریت منابع طبیعی، و پیش بینی فرسایش بادی برجسته می کنند. محدودیت هایی مانند فقدان داده های میدانی و بادی محلی، مسیرهای تحقیقاتی آینده را مشخص می کنند.

در این تحقیق با هدف بررسی نقش ژئومورفولوژِی در ویژگیهای خاک، پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک دو مخروط افکنه در شمال شرق دامغان ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تنها میانگین پارامترهای EC و PH در مخروط افکنه شماره 1 و 2 دارای تفاوت آماری معنی دار هستند. میانگین پارامترهای EC و PH در حاشیه و داخل مخروط افکنه شماره 2 دارای تفاوت معنی دار آماری است. میانگین کربن آلی در بالادست و پائین دست مخروط افکنه شماره 2 دارای تفاوت معنی دار آماری است. میانگین پارامتر کربن آلی در سطح جدید و قدیمی مخروط افکنه 1 دارای تفاوت معنی دار آماری است. بافت خاک در میاناب ها و کانال های تشکیل شده در سطح قدیمی مخروط افکنه ها دارای تفاوت آماری معنی داری است. این موضوع بیانگر آن است که وجود میاناب و کانال در سطوح قدیمی مخروط افکنه های مورد مطالعه نقش مهمی در تفاوت بافت رسوبات آنها داشته است. همچنین میانگین درصد ماسه و سیلت در پشته و مجرای سطح جدید مخروط افکنه شماره 2 دارای تفاوت معنی داری هستند که نشان می دهد لندفرمهای سطج جدید، تنها باعث تفاوت اساسی در بافت رسوبات مخروط افکنه شماره 2 شده اند. به طور کلی از نتایج تحقیق حاضر می توان نتیجه گرفت که عواملی مانند سن نسبی سطح مخروط افکنه، انحراف و تغییر مداوم محل رسوبگذاری در سطح مخروط افکنه، مورفولوژی سطح مخروط و لندفرمهای آن، و همچنین لیتولوژی و مورفومتری حوضه های بالادست در هر مخروط افکنه با مخروط افکنه دیگر متفاوت بوده و این تفاوت ها نقش مهمی در واگرایی و تفاوت پارامترهای فیزیکوشیمیایی خاک در دو مخروط افکنه مورد مطالعه داشته است.

بارش یکی از فراسنج های جوی بسیار تغییرپذیر جوی است که چگونگی و زمان رخداد تغییرات آن توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. در پژوهش حاضر به منظور شناسایی تغییرات رخ داده در بارش شمال غرب کشور بین سال های 1348-1397 (1970 تا 2019) و با درنظر گرفتن اثر دریای مدیترانه بر  مقدار بارش ایران، به ویژه شمال غرب کشور، ارتباط نمایه ی پیوند از دور مدیترانه MOIac  که در الجزایر و قاهره واقع است را با استفاده از روش همبستگی و رگرسیون حداقل مربعات خطا واکاوی شد. تمامی واکاوی ها بر روی فازهای مثبت و منفی نمایه نیز انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که به صورت کلی ارتباط ضعیف بین نمایه ی مورد مطالعه و بارش وجود داشت. این شرایط برای فازها نیز صادق است. با این وصف بیش ترین نواحی متأثر از نم این مطالعه با هدف پیش نگری بارش در 32 ایستگاه همدیدی نیمه شمالی ایران در سه دهه آتی انجام گرفت. برای این منظور، از داده های 5 مدل AOGCM به نام های MPI-ESM1-2-HR، INM-CM5-0،CMCC-CM2-SR5 ،BCC-CSM2-MR ،EC-EARTH3-CC  از مجموعه مدل های سری CMIP6 تحت 2 سناریویSSP2-4.5  (متوسط) و SSP5-8.5 (بدبینانه) استفاده شد. دوره مشاهداتی 1985-2014 و دوره آینده 2030-2059 در نظر گرفته شدند. کارایی مدل ها با محاسبه سنجه آماری KGE ارزیابی شدند و برای انتخاب روش مناسب ریزمقیاس از میان روش های Linear Scaling، Power transformation و Distribution mapping نمودار تیلور استفاده شد. به منظور کاهش عدم قطعیت با روش میانگین گیری وزنی (مبتنی به رتبه)، مدل همادی محاسبه شد. محاسبات نشان داد که مدل همادی تولید شده کارایی بهتری را نسبت به مدل های منفرد دارد. بیشینه کاهش بارش در مقیاس سالانه در دوره آتی در ایستگاه جلفا با مقدار تقریبی 40 درصد در سناریوی متوسط رخ خواهد داد و بیشترین افزایش بارش در ایستگاه سهند با افزایش 14 درصدی در دوره آینده در سناریوی بدبینانه اتفاق خواهد افتاد. یافته های تحقیق حاکی از آن است که مقدار بیشینه، متوسط و کمینه شاخص آماری KGE برای مدل همادی در مقایسه با مقادیر بارش ایستگاه های منطقه مورد مطالعه به ترتیب 1/0، 05/0 و صفر بوده است. نتایج نشان داد که در مقیاس زمانی سالانه، تحت سناریوی متوسط، 78 درصد ایستگاه ها کاهش بارش را تجربه خواهند کرد درصورتی که تحت سناریوی بدبینانه، 75 درصد ایستگاه های هواشناسی مورد مطالعه افزایش بارش را خواهند داشت. مطابق تحقیق حاضر، 56 درصد از ایستگاه های مورد مطالعه دارای تغییرات سالانه بارشی صعودی تحت سناریو SSP585 و نزولی تحت سناریو SSP245 بودند.

در این پژوهش، تحلیل توسعه ژئومورفولوژی کارست توده های کارستی دیمه و پیرغار در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از مدل سازی پهنه های کارستی با دو رویکرد منطق فازی و رگرسیون خطی چندمتغیره مورد ارزیابی قرار گرفته است.نتایج ارزیابی نقشه های پهنه بندی کارست سطحی تهیه شده از مدل منطق فازی با دولین های کارستی نشان داد که از 185 دولین های شناسایی شده در توده کارستی پیرغار تعداد 102 دولین در پهنه با توسعه زیاد کارست و در توده کارستی دیمه نیز از 140 دولین شناسایی شده 83 دولین در پهنه با توسعه زیاد کارست واقع شده است و همچنین نتایج مدل رگرسیون خطی چند متغیره با دولین های کارستی از 185 دولین شناخته شده در محدوده توده کارستی پیرغار نشان داد تعداد 94 دولین را در پهنه با توسعه زیاد کارست سطحی، همچنین از 140 دولین شناخته شده در محدوده توده کارستی دیمه تعداد 71 دولین در پهنه با توسعه زیاد کارست سطحی، شناسایی شده است. با توجه به این که مدل منطق فازی میزان تراکم بیشتری از دولین ها را در طبقات کارست با توسعه زیاد و متوسط تشخیص داده است و با نتایج صحت سنجی ارقام محاسبه شده مربوط به مساحت زیر منحنی های نام منحنی مشخصه عملکرد (ROC) که نشان داد، مدل منطق فازی برای هر دو توده کارستی در مقایسه با مدل رگرسیون خطی چند متغیره درجه کارآیی بالاتری بر اساس سطح زیر منحنی ROC (AUC) داشته است.

ایران یکی از زمین لرزه خیزترین کشورهای دنیاست. هم گرایی صفحات عربستان و هند- اوراسیا که موجب چین خوردگی و شکستگی شده است، علت اصلی لرزه خیزی بالای سرزمین ایران است. شناخت نواحی در معرض این مخاطرات محیطی، یکی از گام های اولیه در مدیریت مخاطرات و برنامه ریزی توسعه ای و عمرانی است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و پهنه بندی آسیب پذیری استان هرمزگان در برابر خطر زمین لرزه و شناسایی شهرستان ها، شهرها و روستاهای در معرض خطر، صورت پذیرفته است. در این راستا با تلفیق مدل های منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، میزان آسیب پذیری استان هرمزگان در برابر خطر زمین لرزه، تحلیل و استخراج شده است. شاخص های مورد مطالعه موثر در پهنه بندی زلزله عبارت اند از: شیب، ارتفاع، فاصله از گسل، تراکم گسل، عمق زلزله، قدرت زلزله، فاصله از نقاط زلزله و تراکم نقاط زلزله. براساس نقشه پهنه بندی ریسک زلزله به دست آمده در این پژوهش، ۱۵۸۰۷ کیلومترمربع از مساحت استان (۲۲.۳۶ درصد) درمعرض خطر بسیار زیاد، 23787 کیلومترمربع (33.64 درصد) خطر زیاد، 14341کیلومترمربع (20.28 درصد) خطر متوسط، 8639 کیلومترمربع (12.22 درصد) خطر کم و ۸۱۳۳ کیلومترمربع (۱۱.۵۰ درصد) درمعرض خطر بسیار کم قرار دارند؛ بنابراین، حدود 56 درصد از مساحت استان، در معرض خطر بسیارزیاد و زیاد قرار دارد که زنگ خطری بزرگ می باشد. علاوه بر این، با بررسی توزیع سکونتگاه ها و جمعیت، مشاهده می شود مناطقی که ازنظر زلزله درمعرض خطر بیشتری قرار دارند، پرجمعیت تر هستند؛ بنابراین، برای کاهش مخاطرات زلزله، باید برنامه ریزی های ویژه، نظیر تغییر توزیع فضایی جمعیت و سکونتگاه های انسانی در سطح استان و مقاوم سازی مناطق پرخطر، در دستور کار مدیران و برنامه ریزان قرار گیرد.

آتش سوزی ها یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی ایران به شمار می روند. این پژوهش با هدف شناسایی استان های پرخطر و دوره های بحرانی وقوع آتش سوزی ها به تحلیل الگوهای مکانی و زمانی آتش سوزی ها طی دوره 1382 تا 1402 در ایران، با استفاده از داده های ماهواره ای پرداخته است. هدف نهایی این تحقیق، بهبود مدیریت آتش سوزی ها با ارائه مکان استقرار بهینه ایستگاه های آتش نشانی در استان های پرخطر است. پژوهش از سری زمانی داده های ماهواره ای و پلتفرم Google Earth Engine و GIS، و مدل سازی رگرسیونی چند متغیره و برآورد چگالی کرنل (KDE) جهت شناسایی عوامل محیطی مؤثر و مناطق پرتکرار و دوره های بحرانی وقوع آتش سوزی استفاده کرده است. یافته ها نشان می دهند که در طول دوره 20ساله، مجموعاً 955600 کیلومترمربع از اراضی ایران دچار آتش سوزی شده اند. بیشترین مساحت سوخته شده در سال ۱۳۸۹ به میزان 7722 کیلومترمربع و کمترین آن در سال 1401 به میزان 3031 کیلومترمربع ثبت شده است. همبستگی بین بارش ماهانه و مساحت سوخته شده معادل ۰٫۲۴- محاسبه شد که نشان دهنده رابطه معکوس بین افزایش بارندگی و کاهش آتش سوزی ها است. استان های خوزستان(۲۵۰۰۰ کیلومترمربع)، فارس و ایلام با بیشترین مساحت سوخته شده را طی این دوره تجربه کرده اند و محل بهینه برای استقرار ایستگاه های آتش نشانی هستند. همچنین، فصل تابستان، به ویژه در سال های ۱۳۸۹ و ۱۳۸۶، بیشترین تعداد و مساحت آتش سوزی ها را داشته است. این پژوهش با شناسایی الگوهای مکانی و زمانی، محل بهینه استقرار ایستگاه های آتش نشانی در مناطق استان های مذکور را پیشنهاد می دهد.