درخت حوزه‌های تخصصی

فرایند تغییر اقلیم به دلیل تاثیر قابل توجه ای که بر ابعاد گوناگون زندگی انسان دارد، در دهه های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق با توجه به اهمیت بارش و دما در دخیره آب سد قشلاق و تأمین نیاز آبی شهر سنندج، شبیه سازی تغییراقلیم در حوضه سد قشلاق در دهه ی آینده با استفاده از مدل های گردش عمومی جو صورت گرفت. به منظور تهیه سناریو های اقلیمی در این تحقیق، از خروجی های مدل گردش عمومی HadGEM2 تحت سناریوی RCP4.5 استفاده گردید. جهت حصول به وضوح بالا از خروجی های مدل گردش عمومی نیز از مدل دینامیکی کوچک مقیاس سازی RegCM4 استفاده و تغییرات پارامترهای مجموع بارندگی، دمای بیشینه، دمای کمینه و سرعت باد برای دهه ی آینده (2015 -2025) شبیه سازی گردید. در مرحله راستی آزمایی، داده های تاریخی شبیه سازی شده توسط مدل برای دوره آماری سال های 1996 تا 2000 با داده های مشاهداتی ایستگاه های منطقه، با استفاده از ضریب تبین و مجذور میانگین مربعات خطا مورد بررسی قرار گرفتند و نهایتاً با استفاده از نرم افزار GIS، توزیع مکانی پارامترهای اقلیمی در ده ی آتی تهیه گردید. نتایج نشان داد که مدل عملکرد خوبی در شبیه سازی پارامترهای متوسط ماهانه دمای بیشینه و کمینه دارد و داده های متوسط ماهانه بارندگی با دقت کمتری برآورد شده است. همچنین نتایج تحقیق بر اساس سناریو RCP4.5 نشان داد که در آینده نزدیک در فصل تابستان هوا گرم تر خواهد شد و شاهد کاهش مقدار کل بارندگی خواهیم بود و در عوض متوسط سالانه حداکثر دما افزایش خواهد یافت.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی، کشاورزی و تولید غذا در جهان محسوب می شود و تأثیرات مخربی به تمام اکوسیستم های طبیعی و تحت مدیریت انسان دارد لذا یافتن راه حل های سریع و به موقع الزامی به نظر می رسد. از جمله این راه حل ها کاربرد مدل ICONA می باشد که توسط انجمن علمی حفاظت از طبیعت اسپانیا ارایه شده است. در میان بسیاری از روش ها برای پیش بینی فرسایش با استفاده از GIS و RS، نتایج شبیه سازی این مدل به صورت همگانی پذیرفته شده است. این تحقیق سیمای فرسایش آبی حوضه آبخیز طالقان رود را به شکل موردی بررسی قرار داده و وضعیت فرسایش خاک و پهنه بندی آن را نشان میدهد. این مدل دارای هفت مرحله می باشد که در ابتدا نقشه شیب، و نقشه زمین شناسی و در ادامه از همپوشانی لایه شیب و زمین شناسی،لایه فرسایش پذیری خاک تهیه می شود. در مراحل بعدی، نقشه کاربری با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و نقشه پوشش گیاهی با استفاده از شاخصNDVI تهیه شده است. در ادامه، با همپوشانی لایه کاربری اراضی و پوشش گیاهی نقشه حفاظت خاک بدست میآید.در گام آخر؛ لایه فرسایش پذیری خاک و لایه حفاظت خاک همپوشانی شده و نقشه خطر فرسایش پذیری را می سازند. نتایج این پژوهش نشان داد که از کل سطح حوضه، 9.3% کلاس خطر فرسایش خیلی کم، 12.7% کلاس خطر فرسایش کم، 22.4% کلاس خطر فرسایش متوسط، 18.9% کلاس خطر فرسایش زیاد و 36.7% کلاس خطر فرسایش بسیار زیاد را به خود اختصاص داده اند.

پدیده گرد و غبار بدلیل خشکسالی های اخیر سبب بروز اثرات نامطلوب زیستی و خسارات فراوان در زمینه کشاورزی، صنعتی و حمل و نقل در استان خوزستان گردیده است. مطالعه ژئوشیمیایی ذرات گرد و غبار به منظور تعیین منشاء احتمالی، خصوصیات زمین زیست محیطی عناصر و نقش آنها در آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. با بررسی مطالعات انجام شده قبلی و استخراج کانون های معرفی شده، دو منطقه منشاء برای گرد و غبارهای وارده به کشور در خرداد ماه سال 91 شناسایی شد. تعداد 12 نمونه ی گرد و غبار در شهرهای آبادان و اهواز برداشت و مورد آنالیز عنصری و کانی شناسی قرار گرفت. نتایج کانی شناسی نشان دهنده وجود کربنات ها (کلسیت و دولومیت) و سیلیکات ها (کوارتز) و فلدسپار با منشاء قاره ای و رسوبی، کانی های رسی(ایلیت و کلریت) و تبخیری ها(ژیپس و هالیت) با منشاء تالاب ها و دریاچه های خشک شده و کائولینیت احتمالا با منشاء تبدلی از رس های گروه اسمکتیت و فلدسپار می باشد. با توجه به نتایج مطالعات ژئوشیمی برخی از فلزات سنگین و رادیواکتیو مانند اروانیوم، کادمیوم و گوگرد غنی شدگی بالا و برخی دیگر مانند سرب، نیکل، لیتیم و مولیبدن غنی شدگی متوسطی در گرد و غبارهای وارده به خوزستان نشان می دهند که غالبا منشاء انسان زاد دارند. آلودگی به مواد هیدروکربنی و فرایند های بالادستی صنعت نفت، عناصر مورد استفاده در سلاح های میکروبی و شیمیایی و همچنین خشکی تالاب ها و زمین های شور در ایجاد میزان غیر معمول در عناصر موثر بوده است.

در سال های اخیرحوضه جنوبی دریای خزردرگیر برخی مخاطرات اقلیمی مانند خشکسالی، سیل و بارش برف سنگین بوده است. شبیه سازی رفتار اقلیم آینده این حوضه نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و میزان آسیب پذیری احتمالی این مناطق از تغییر اقلیم دارد. در این مطالعه چشم انداز اقلیم آینده برخی ایستگاه های واقع در این حوضه شامل گرگان، بابلسر، رامسر، رشت، بندرانزلی تحت دو سناریوی انتشار A2 و B2 حاصل از برونداد ریزمقیاس شده مدل گردش کلی HadCM3 با روش آماری SDSM در دوره 2099-2011 شبیه سازی گردید. علاوه بر آن برونداد بارش مدل گردش کلی یاد شده به روش دینامیکی توسط مدل PRECIS برای دوره 2099-2070 ریزمقیاس گردید. در هر دو روش ریزمقیاس نمایی، مدل گردش کلی و سناریوهای انتشار یکسان در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج هر دو روش مذکور، میانگین بارش سالانه ایستگاه های منتخب در دهه های آینده کاهش نسبتا چشمگیری خواهند داشت. نتایج ریزمقیاس شده توسط مدل SDSM نشان می دهد که  کمترین و بیشترین کاهش بارش سالانه به ترتیب در ایستگاههای گرگان و  بابلسر رخ خواهد داد.  کاهش یادشده بین 25 درصد در دوره 2039-2011 تحت سناریوی A2 تا 60  درصد در دوره 2099-2070 تحت سناریوی B2 خواهد بود. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز،بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 در سه دهه 39-2010، 69-2040 و 99-2070 و همچنین تعداد روزهای داغ دوره های آتی در فصول پاییز،  زمستان و بهار در تمامی ایستگاه ها (به استثنای فصل بهار گرگان) و تحت هر دو سناریوی A2 و B2 نسبت به دوره مشاهداتی 90-1961 افزایش خواهند یافت. نتایج نشان می دهد که دامنه تغییرات افزایش میانگین دمای حداکثر حوضه در سه دهه 2039-2010 ، 2069-2040 و 2099-2070 به ترتیب 8/1-1، 3/3-9/1 و 1/5-4/2 درجه سلسیوس خواهد بود.

داشتن آگاهی های بهنگام و درخور اعتماد از منابع اصلی پوشش برف کشور می تواند راه گشای بسیاری از مشکلات مربوط به مسائل آب در ایران باشد. هدف از پژوهش کنونی شناسایی و بررسی ویژگی های جغرافیایی برف خوان های ایران است. بدین منظور، داده های دو سنجندة مودیس تررا و مودیس آکوا برای بازة زمانی 1382 1393 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500 × 500 متر از تارنمای سازمان فضایی امریکا دریافت شد. همچنین، مدل رقومی ارتفاع ایران هماهنگ با تفکیک و سیستم تصویر داده های پوشش برف به کار گرفته شد. پیش از به کارگیری داده ها برخی پردازش ها بر روی داده های روزانه به منظور کاستن از اثر ابرناکی انجام گرفت و درنهایت یک پایگاه نوین بر روی ایران به کمک یک کاسه سازیِ داده های سنجنده های مودیس تررا و مودیس آکوا ساخته شد. بررسی ها نشان داد در ایران به طور کلی سه برف خوان بزرگ وجود دارد که عبارت اند از: برف خوان البرز؛ برف خوان شمال غرب؛ و برف خوان زاگرس؛ و بیشینة شمار روزهای برف پوشان در این سه برف خوان به ترتیب 153، 132، و 127 روز در سال است. بررسی ها نشان داد شرایط ناهمواری نقش برجسته ای در پراکنش پوشش در برف خوان های ایران دارد و اینکه ناگزیر بیشترین پوشش برف در بلندترین بخش های کشور وجود دارد تصور درستی نیست.

هدف از این مطالعه واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران طی نیم قرن اخیر است. بدین منظور داده های بارش روزانة 283 ایستگاه سینوپتیکی طی دورة آماری 1961 تا 2010 از سازمان هواشناسی کشور استخراج و مرتب شد. پس از استخراج بارش های روزانة فصل بهار (فروردین، اردیبهشت، و خرداد)، به منظور شناسایی الگوهای بارش فراگیر، داده های فشار سطح زمین از پایگاه دادة مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی پژوهش های جوی استخراج شد. سپس با اجرای تحلیل خوشه ای بر روی داده های فشار سطح زمین الگوهای همدید بارش های فراگیر بهاره شناسایی، بررسی، و تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر آن است که بارش های بهاره، ضمن برخورداری از افت وخیز روزانه، ضریب تغییرات مکانی بسیار زیادی دارند؛ در این بین، به سمت ماه خرداد این تغییرات چشم گیرتر خواهد بود. نتایج حاصل از واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران نشان داد که چهار الگوی کم فشار عربستان- کم فشار ایران مرکزی، کم فشار اروپا- کم فشار سودان، کم فشار خلیج فارس- پُرفشار سیبری، و الگوی چندهسته ای کم فشار خاورمیانه بیشترین نقش را در بارش های بهاری فراگیر ایران ایفا می کنند.

تهیة اطلاعات دقیق و به روز از منابع جنگلی یکی از عوامل اساسی در مطالعه و مدیریت پایدار این منابع است و این اطلاعات را می توان به آسانی و با صرف هزینه و زمان کمتر، از راه طبقه بندی داده های دورسنجی تهیه کرد. در این مطالعه به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان و حداکثر احتمال در تهیه نقشه کاربردی اراضی جنگل های رودخانه ای، از داده های ماهواره لندست 8 استفاده شد. برای این کار، پنجره ای از تصاویر چندطیفی سنجندة OLI جنگل های رودخانة مارون بهبهان، در استان خوزستان، انتخاب شد. پس از عملیات پیش پردازش، شامل رفع خطای رادیومتریک و تصحیح اتمسفریک، طبقه بندی تصاویر به روش نظارت شده و با استفاده از الگوریتم های حداکثر احتمال و ماشین بردار پشتیبان و با هفت کلاس کاربری جنگل، مرتع، کشاورزی، آیش، رودخانه، مسکونی و جاده، و همچنین سه کلاس کاربری جنگل، رودخانه و دیگر مناطق، روی مجموعة باندهای اصلی صورت پذیرفت. برای ارزیابی عملکرد الگوریتم ماشین بردار پشتیبان، از سه گروه نمونة تعلیمی با تعداد 241، 141 و 41 نمونه و همچنین از چهار هستةخطی، چندجمله ای، شعاعی و حلقوی استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که تهیة نقشة طبقه بندی جنگل های رودخانه ای مارون و تفکیک کاربری ها با استفاده از تصاویر سنجندة OLI امکان پذیر است و بهترین نتیجه مربوط به طبقه بندی، با استفاده از الگوریتم - PolynomialSVM در باندهای اصلی سنجندة OLI و با سه کلاس کاربری و صحت کلی 24/99 و ضریب کاپای 97/0 است. همچنین مشخص شد که با کاهش تعداد کلاس ها از هفت به سه، کاربری صحت طبقه بندی افزایش می یابد ولی با کاهش تعداد نمونه ها تا حد میانگین، تغییر محسوسی در کیفیت طبقه بندی رخ نمی دهد و در صورت کاهش زیاد تعداد نمونه ها، از صحت طبقه بندی نیز کاسته می شود.

در این مقاله سعی شده اثر واداشت های محیطی شامل توپوگرافی، تندی و جهت شیب، شکل و روند ناهمواری در شکل گیری رژیم باد واقع در رشته کوه البرز (البرز غربی) مورد توجه قرار گیرد. رژیم بادهای کوهستانی بر شرایط آب وهوایی مناطق کوهستانی اثر بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با استفاده از داده های ساعتی تندی و جهت باد و برازش و تحلیل شرایط توپوگرافیک با مبانی نظری انجام شده است. به طوری که آشکار شد، ایستگاه همدید ماسوله، یکی از بهترین نمونه ایستگاه های کوهستانی ایران جهت مطالعه در زمینه آب وهواشناسی کوهستان محسوب می شود. موقعیت قرارگیری مناسب این ایستگاه در میانه دامنه، منطقه را تحت تاثیر سازوکار باد دامنه ای (باد فراشیب-فروشیب یا نسیم کوه-دره) قرار داده است. موقعیت ایستگاه دیلمان در دامنة جنوبی رشته کوه البرز در یک موقعیت فروافتاده، تاثیر مهمی بر کاهش تندی باد در این ایستگاه داشته است. سازوکار رخ داد باد در این ایستگاه از نوع باد کوهستانی امتداد دره است. باد نائب غالب دیلمان، شمال-شمال غربی است که با توجه به رفتار روزانه و فصلی و موقعیت قرارگیری دریای کاسپین و کوهستان نشان از تحت تاثیر قرارگرفتن منطقه از سامانة نسیم دریا- خشکی(کوهستان) دارد. رفتار ایستگاه کوهستانی جیرنده نمونه ای منحصر به فرد از تلفیق تاثیر عمیق اما غیرمحسوس شکل و روند کشیدگی کوهستان بر پدیده های جوی کوهستان است. قرارگیری در دامنة جنوبی البرز، شرایط مساعد جهت رخ داد باد دامنه ای در این منطقه فراهم کرده است با این حال، کشیدگی درة سیاه رود توتکابن که درة وسیع و منشعب شده از درة سفیدرود است شرایط را برای نفوذ باد برخواسته به شکل نسیم دریا-خشکی (باد منجیل) فراهم کرده است. همین مسئله سبب اضمحلال اثر باد های محلی شبانه روزی کوهستانی در جیرنده شده است.

شتاب شهرنشینی و روند رو به گسترش گرمایش جهان اهمیتِ پرداختن به مسئله سیلاب های شهری را بیش از پیش نمایان می کند. در این مطالعه برای پهنه بندی خطر سیلاب در محدوده شهری ارومیه از روش ترکیب خطی وزن دار(WLC)  و تحلیل های چندمعیاره فازی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده شده است. برای پهنه بندی خطر سیلاب از لایه هایی چون لایه ضریب رواناب، تراکم مسکونی، تراکم جمعیت، فاصله از رودخانه، ضریب CN، کاربری اراضی، شیب، فضای باز و قدمت ابنیه و برای تراکم پوشش گیاهی از تصویر ماهواره لندست 8 استفاده شده است. وزن دهی نهایی لایه ها با استفاده از نرم افزار  Expert choice به دست آمد و خروجی آن به حالت فازی اعمال شد. نقشه خطر سیل شهری نشان می دهد 31/22 درصد در پهنه خطر خیلی زیاد، 08/29 درصد در پهنه خطر زیاد، 45/26 درصد در پهنه خطر متوسط،  52/17 درصد در پهنه خطر کم، و 64/4 درصد در پهنه خطر خیلی کم از لحاظ سیل خیزی قرار گرفته است و مناطق مرکزی شهر پتانسیل بیشتری نسبت به سایر مناطق شهر برای سیل خیزی دارد، که از طریق ایجاد کانال های زیرزمینی و انحرافی در مرکز شهر می توان رواناب های سطحی شهر را به خارج از شهر هدایت و از بروز سیلاب جلوگیری کرد.

تحلیل تغییرات رژیم جریان و تداوم آن و تعیین عوامل مؤثر در بی نظمی ها از پیش نیازهای اصلی مدیریت و بهره برداری بهینه از رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی آب مصرفی می باشند. در این پژوهش میزان تغییرات ماهانه حجم رواناب در 20 ایستگاه هیدرومتری واقع در استان گلستان در یک دوره ی 38 ساله (۱۳۵۳-۱۳۹۱) با استفاده از شاخص تغییرات سالانه (ضریب تعدیل توزیع سالانه و شدت تمرکز) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس داده های ماهانه دبی در سال های مختلف، حجم رواناب ماهانه و سالانه ی ایستگاه های مورد مطالعه در طول دوره ی آماری محاسبه گردید. هم چنین روند شاخص تغییرات سالانه با استفاده از آزمون من-کندال مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که از نظر توزیع ماهانه، حداکثر مقادیر حجم رواناب ایستگاه ها در فصل بهار و خصوصاً در ماه فروردین اتفاق افتاده است که با مقادیر بالای بارش بهاره و اثر آن در میزان آبدهی بالای رودخانه ها در این فصل در ارتباط بوده است. هم چنین، بیش ترین مقادیر حجم رواناب در ایستگاه های آق قلا، قزاقلی و بصیرآباد به ترتیب دارای متوسط حجم رواناب سالانه (9/33، 5/33 و 6/32 میلیون مترمکعب) می باشند. در حالی که بیش ترین یکنواختی در وقوع رواناب در ماه های سال مربوط به ایستگاه های نوده خاندوز، تمر، گالیکش و قلی تپه به ترتیب با مقادیر ضریب تعدیل توزیع سالانه برابر 19/0، 21/0، 23/0 و 24/0 درصد بوده است. کم ترین شدت تمرکز رواناب نیز مربوط به ایستگاه های نوده خاندوز و تمر به ترتیب برابر با مقادیر 26/0 و 25/0 درصد می باشند، در صورتی که ایستگاه رامیان (با مقدار شاخص 62/0 درصد) دارای بیش ترین شدت تمرکز بوده است. نتایج حاکی از رابطه ی مستقیم و معنی دار میان ضریب تعدیل توزیع سالانه ی دبی و شاخص شدت تمرکز با ضریب همبستگی 60/0 می باشد. بنابراین بیش ترین روند کاهشی و افزایشی در طول دوره ی آماری با استفاده از آزمون من-کندال به ترتیب در ایستگاه های شیرآباد و نوده خاندوز در سطح معنی دار 05/0 مشاهده شده اند.

آب های زیرزمینی از مهم ترین منابع آب های متعارف در جهان است. در شرایط کنونی، بخش قابل ملاحظه ای از مصارف آب کشور به خصوص در بخش شرب توسط منابع آب زیرزمینی تأمین می گردد. ورود آلاینده های سطحی به منابع آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با محدودیت کمی و کیفی منابع آب مواجه هستند، از مشکلات جدی است. با توجه به خصوصیات هیدرولوژی و هیدروژئولوژیکی دشت رفسنجان و شرایط بحرانی وضعیت منابع آبی که در این دشت به وجود آمده است. در این پژوهش ب ه منظور بررسی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان دشت رفسنجان نسبت ب ه آلودگی از مدل های دراستیک و گادز استفاده شد. نقشه ی پتانسیل آسیب پذیری مدل دراستیک از تلفیق هفت لایه ی عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی در محیط GIS برای منطقه ی مورد مطالعه تولید شد. نقشه آسیب پذیری مدل گادز نیز از تلفیق چهار لایه نوع آبخوان، محیط غیراشباع، عمق سطح ایستابی و محیط خاک به دست آمد. برای صحت سنجی مدل ها از میزان تغییرات هدایت الکتریکی در سطح دشت استفاده گردید. نتایج نشان داد که شاخص دراستیک برای کل منطقه بین 33/61 تا 75/183 است و دشت رفسنجان را به پنج کلاس آسیب پذیری خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تقسیم بندی می کند که به ترتیب 54/0، 93/32، 40/55، 54/10 و 59/0 درصد از مساحت دشت را به خود اختصاص داده اند. مدل گادز نیز منطقه ی مورد مطالعه را به سه کلاس آسیب پذیری کم (%27/32)، متوسط (04/67 %) و زیاد (%69/0) طبقه بندی کرد.  

در حال حاضر تغییر اقلیم موجب بر هم خوردن چرخه ی هیدرولوژیکی زمین به ویژه توزیع زمانی و مکانی آن شده است، لذا بررسی و پیش بینی تغییرات آن بسیار مهم می باشد. در مطالعه ی حاضر اثر تغییر اقلیم بر میزان بارش، دما و رواناب در سه زیرحوضه از حو ضه ی آبخیز همدان- بهار مورد بررسی قرار گرفت. از مدل WETSPASS، جهت برآورد رواناب و از مدل LARS-WG به منظور پیش بینی متغیرهای اقلیمی در طی ۲۰۴۳ - ۲۰۱۴ استفاده شد. نتایج نشان داد مدلHadCM3  با بیشترین ضریب وزنی و کمترین خطا بیشترین کارایی را در شبیه سازی بارش و دما برای منطقه ی مطالعاتی دارد. طبق نتایج ریزمقیاس نمایی، در دوره ی آتی میانگین دمای حداقل و حداکثر به ترتیب حدود 22/1 و 9/0 درجه سانتی گراد افزایش و مجموع بارش حدود ۸ درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر هیدرولوژی آینده ی حوضه نشان داد، حجم رواناب برای هر سه زیرحوضه تحت سناریو ی A2 کاهش و تحت سناریو ی  B1برای زیرحوضه ی شماره ی ۱ و ۲ کاهش و برای زیر حوضه  ۳ افزایش خواهد یافت. مجموع رواناب ورودی به دشت تحت سناریو A2، ۳۶درصد کاهش و تحت سناریو B1، ۸ درصد افزایش خواهد یافت، که تغییرات سیستم منابع آب حوضه را تحت تأثیر قرار خواهد داد. نکته ی قابل توجه کاهش بارش در فصول زمستان و بهار و بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است،که همراه با تغییر کاربری اراضی می تواند تأثیر منفی قابل توجهی در آینده مدیریت منابع آب داشته باشد. بنابراین پیشنهاد می شود، در برنامه ریزی آینده منابع آب مورد توجه واقع شود.  

سیل یکی از انواع بلایای طبیعی می باشد که همه ساله خسارات زیان باری را در سراسر جهان و از جمله ایران به وجود می آورد. بنابراین، شناسایی این پدیده و پارامترهای موثر در وقوع سیل خیزی در حوضه های آبریز ضرورتی اجتناب ناپذیر است. پژوهش حاضر در صدد ارائه روشی برای پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی در حوضه ی آبریز میشخاص در ایلام می باشد. در این تحقیق حوضه ی آبریز میشخاص در استان ایلام به 12 زیرحوضه تقسیم و برای هر زیرحوضه 28 پارامتر ژئومتری، اقلیمی، نفوذپذیری و فیزیوگرافی مانند؛ مساحت، محیط، طول و شیب آبراهه ی اصلی، طول و شیب حوضه، زمان تمرکز، ضریب شکل و متغیر بارش، تاج پوشش گیاهی ،CN و دبی با استفاده از نرم افزار ArcGIS محاسبه شد. برای تعیین شدت سیل خیزی زیرحوضه ها از روش آماری تحلیل عاملی- خوشه ای استفاده و داده های 28 متغیر زیرحوضه ها توسط نرم افزار SPSS پردازش و در قالب 5 عامل اصلی (شکل، آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب) خلاصه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که عامل شکل با مقدار ویژه 64/7 مهم ترین عامل در سیل خیزی حوضه ی مورد مطالعه است، عوامل آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب ب ه ترتیب با م قدار ویژه 65/4، 56/2،75/1 و 61/1 در رتبه های بعدی قرار دارند. در ادامه، حوضه ی مورد مطالعه بر اساس امتیاز عاملی به 3 طبقه ی سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تقسیم و نقشه ی پهنه بندی شدت سیل خیزی زیرحوضه ها ترسیم شد. زیرحوضه های (9،8،5،3) در عامل شکل، زیرحوضه های (1،6،11) در عامل شیب، زیرحوضه های (2، 7) در عامل زهکشی و در عامل رواناب نیز زیرحوضه های (4،10،12) دارای شدت سیل خیزی زیادی هستند. زیرحوضه ها از نظر مشابهت پتانسیل سیل خیزی، فرسایش، پوشش گیاهی و تأثیرات عملکرد انسانی نیز به 3 گروه با شدت سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تفکیک شده اند.

تعیین بار رسوبی معلق رودخانه ها یکی از پروژه های مهم مهندسی رودخانه می باشد. پیش بینی بار رسوبی معلق کمک شایانی در زمینه مدیریت منابع آبی خواهد نمود. سوال اصلی در این تحقیق بررسی نقش انواع داده های روزانه، ماهانه و سالانه در برآورد بار رسوبی با استفاده از مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین است. بدین منظور از آمار بار معلق در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه و سالانه ایستگاه هیدرومتری اوهایو واقع در ایالات متحده آمریکا در فاصله سال های 1992 تا 2014 استفاده گردید. با هدف انتخاب مناسب ترین مدل، مدل های شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار خطا و تابع پایه ی شعاعی، رگرسیون خطی، k نزدیک ترین همسایه، درخت تصمیم M5، فرآیند گوسی، ماشین بردار پشتیبان و ماشین بردار پشتیبان تکاملی اجرا و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این ت حقیق نشان داد که ب رای داده های روزانه، م دل k نزدیک ترین همسای ه با 28/5RMSE=؛ برای داده های ماهانه مدل فرآیند گوسی با 7/8RMSE= و برای داده های سالانه مدل فرآیند گوسی با مقدار 2/7RMSE= مناسب ترین مدل جهت پیش بینی بار رسوبی معلق بوده اند. همچنین مقایسه مقادیر ارزیابی مدل ها حاکی از آن است که پیش بینی داده های سالانه نسبت به ماهانه و روزانه از دقت بیشتری برخوردار هستند.  

تصاویر رقومی سنجش از دور از قابلیت بالایی در مدیریت منابع طبیعی برخوردارند که یکی از مهم ترین آنها آشکارسازی تغییرات پوشش و کاربری اراضی است. در حال حاضر با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر و مقایسه چندزمانه داده های سنجش از دور می توان تغییرات کاربری اراضی را در طی دوره های زمانی مشخص نموده و با کسب آگاهی از نسبت تغییرات، تغییرات پوشش و کاربری اراضی آتی را پیش بینی نموده و نسبت به مدیریت آنها اقدام نمود. تحقیق حاضر نمونه ای از کاربرد داده های سنجش از دور در آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی و مدلسازی اثرات آن در فرسایش است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای TM ,ETM+ سال های 2015-2002-200-1989 استفاده شده و تغییرات کاربری اراضی در طی سه دوره ارزیابی شده است. پردازش تصاویر ماهواره ای در سه مرحله ی پیش پردازش، پردازش و پس پردازش انجام شد. در ادامه ی طبقه بندی تصاویر ماهواره ای انجام شده و نتایج برای استخراج نقشه های تغییرات و انجام اقدامات لازم به محیط GIS انتقال یافته و با استفاده از تحلیل های مکانی GIS تغییرات کاربری اراضی مورد مدلسازی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان می دهد که در سه دوره یاد شده ضمن افزایش اراضی باغی، تخریب و تبدیل اراضی مرتعی خوب به مراتع ضعیف و اراضی دیم در سطح قابل توجی صورت گرفته است که نقش مهمی در افزایش آسیب پذیری منطقه ی مورد مطالعه در مقابل فرسایش خاک داشته است.

بیابان زایی در اثر شدت فرسایش بادی به معنی کاهش توان اکولوژیکی و بیولوژی زمین است که به صورت طبیعی یا مصنوعی با فعالیت انسان رخ می دهد. تاکنون روش های متنوع و زیادی جهت برآورد میزان فرسایش بادی در سراسر دنیا توسط کارشناسان مختلف ارائه شده است. به دلیل منطبق نبودن مدل های ارائه شده توسط کارشناسان سایر کشورها با شرایط اقلیمی ایران، در سال 1375 مدل تجربی IRIFR.E.A تدوین و ارائه گردید. لذا دشت قهاوند در استان همدان که تخریب منابع تولید در این چند دهه به آن چهره ای بیابانی داده است، جهت بررسی انتخاب گردید منطقه مورد مطالعه در زون سنندج-سیرجان و به موازات زون زاگرس قرار گرفته و به شدت دگرگون و فعالیت ماگماتیسم در آن حاصل شده است. هدف از این بررسی، ارزیابی شدت فرسایش بادی و تهیه نقشه آن با استفاده از مدل IRIFR.E.A است. ابتدا هفت واحد کاری ژئومورفولوژی بر اساس ویژگی های، زمین شناسی، خاکشناسی، پوشش گیاهی و آب و هواشناسی کاربری اراضی تعیین گردید. سپس عوامل 9گانه مؤثر در فرسایش بادی بر پایه مدل مذکور در هفت واحد کاری ژئومورفولوژی، ارزش گذاری و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که بیش ترین امتیاز مربوط به تغییر کاربری اراضی و پهنه های نمکی دانه ریز یا پف کرده می باشد، و کم ترین امتیاز مربوط به اراضی روستا است. هم چنین با توجه به بررسی های به عمل آمده از کل منطقه مشخص شد که، 04/7 درصد از منطقه در کلاس فرسایشی کم، 59/23 درصد در کلاس فرسایش متوسط و 35/69 درصد در کلاس فرسایشی شدید و خیلی شدید قرار دارد.

رخداد دماهای بحرانی کمینه و بیشینه، اثرات زیادی در افزایش هزینه مصرف انرژی و آب دارند. با هدف تحلیل آماری بحران های دمایی شهر قم، آمار روزانه دمای کمینه و بیشینه ایستگاه قم در طی دوره آماری ۹۲-۱۳۸۶ از سازمان هواشناسی و همچنین آمار مصرف روزانه آب، برق و گاز در طول دوره آماری مذکور از سازمان های مربوطه اخذ گردید. با استفاده از همبستگی، روابط دما با مصارف انرژی مشخص شد. برای این همبستگی از شاخص ضریب دما TI استفاده گردید. نتایج نشان می دهند، دما و مصرف گاز دارای یک رابطه معکوس هستند. ضریب دمای کمینه دارای بیشترین رابطه با مصرف گاز است. آستانه مصرف با توجه به دما دو میلیون مترمکعب در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه دارای بیشترین رابطه با دما بوده و براساس شاخص MSVI ماه های مصرف گاز در بالاتر از حد آستانه آبان تا اردیبهشت است. تغییرات دما با تغییرات مصرف آب و برق رابطه مستقیم دارد، ضریب دمای بیشینه دارای بیشترین رابطه با مصرف آب و برق است. آستانه مصرف آب با توجه به دما ۲۵۰ هزار مترمکعب در روز و برای برق ۸۰۰۰ مگاوات در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه برای آب و برق، رابطه بالاتری با دما نسبت به مصارف کمتر از حد آستانه دارد. بر اساس شاخص MSVI ماه های مصرف آب و برق در حد بالاتر از آستانه، خرداد تا شهریور ماه است.

یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه های آبخیز، سیل است. شناخت و پهنه بندی سیلاب های حوضه های آبخیز می تواند در مدیریت سیلاب ها، کنترل و مهار آن و در نتیجه کاهش میزان خسارت آن، موثر باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل شماره منحنی SCS-CN و تکنولوژی نوین GIS/RS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردد. بدین منظور با استفاده از نقشه های توپوگرافی و DEM ، در محیط GIS مرز حوضه مشخص و حوضه به زیر حوضه های کوچکتر تقسیم شده و لایه شیب برای آنها بدست آمده است. نقشه لیتولوژی حوضه در محیط ArcGIS ، به صورت رقومی درآمد تا با لایه های دیگر تلفیق گردد. سپس با به کارگیری از داده های ماهواره ای، کاربری اراضی حوضه آبخیز نکارود به روز گردید و محاسبات لازم برای تعیین گروه های هیدرولوژیکی خاک برای حوضه به عمل آمد. با استفاده از بررسی های به عمل آمده مقدار CN و میزان نفوذ (S) و ارتفاع رواناب (Q) برای تمامی زیر حوضه های آبخیز محاسبه و در نهایت با تلفیق لایه های بدست آمده و پردازش آن در محیط ArcGIS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردید. این تحقیق نشان داد که بکارگیری توأمان از تکنولوژی سنجش از دور و GIS و با استفاده از مدل SCS-CN می تواند در تهیه نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه های آبخیز مفید باشد.

تغییر اقلیم بر روی کمبود دبی جریان رودخانه، سیلاب ها و زوال سیستم آبی تأثیر دارد که با پیش بینی آن می توان مدیریت بهتری بر روی منابع آبی داشت. در این تحقیق با استفاده از مدل های AOGCM و عدم قطعیت مربوط به آن ها روند تغییر اقلیم حوضه آبخیز هراز برای دوره 2030-2011 با سناریو انتشار A2 بررسی شد که در این راستا از شش مدل اقلیمی در ایستگاه های بلده و رینه استفاده شد. حوضه آبخیز هراز با مساحت 4012 کیلومتر مربع در استان مازندران واقع شده است. برای بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر جریان خروجی حوضه از مدل توزیعی SWAT استفاده شد، این مدل به تغییرات زمین و آب و هوا حساس می باشد. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل از دبی جریان در دوره زمانی 2014-2000 استفاده شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل، میزان تغییرات اقلیمی ریزمقیاس شده توسط مدل های مطالعاتی برای هر یک از فاکتورهای اقلیمی ورودی به مدل SWAT اعمال و تغییرات رواناب در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل های اقلیمی نشان داد که متوسط حداقل و حداکثر دمای سالانه برای دوره آتی به ترتیب 63/0 و 85/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت و متوسط بارندگی سالانه برای منطقه مورد مطالعه به میزان 18 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج مقایسه دبی جریان های شبیه سازی شده نشان داد که میزان دبی اوج برای دوره آتی افزایش خواهد یافت، درحالی که متوسط دبی جریان رودخانه به مقدار 14 درصد کاهش خواهد یافت. بنابراین لازم است جهت جلوگیری از مخاطرات محیطی و برنامه ریزی طولانی مدت به تغییرات اقلیمی نیز توجه شود.

مدیریت صحیح اکوسیستم های طبیعی بدون آگاهی از وضعیت سلامت اجزاء آن امکانپذیر نیست. پوشش گیاهی به عنوان اصلی ترین جزء اکوسیستم نقش مهمی در سلامت آن ایفا می کند. یکی از ویژگی های تعیین کننده سلامت پوشش گیاهی قابلیت بازگشت پذیری آن در مواجهه با آشفتگی های محیطی است. این پژوهش در شمال شرق استان خراسان جنوبی با هدف کمّی سازی قابلیت بازگشت پذیری پوشش گیاهی به نمایندگی از سلامت اکوسیستم در پاسخ به تغییرات بلند مدت بارش انجام شد. ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه در طول بازه زمانی سی ساله با روش SPI انجام شد. سپس تغییرات میانگین شاخص TNDVI حاصل از تصاویر ماهواره ای لندست بررسی و بازگشت پذیری با محاسبه چهار عامل موثر (دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم) آزمون گردید. طبق نتایج، دامنه این تغییرات در دوره بررسی، 04/6 درصد بوده و پوشش گیاهی مقادیر متفاوتی از استهلاک را در سال های مختلف داشته است. مشخص ترین نمونه بازگشت پذیری پوشش گیاهی، بین سال های 1986 تا 1996 اتفاق افتاده که میزان انعطاف پذیری 7/0 و استهلاک صفر بوده است. پوشش گیاهی در این دوره پس از رفع آثار خشکسالی (1986)، نه تنها به میزان پوشش گیاهی سال مرجع با ترسالی شدید (1986) بازگشته بلکه به میزان 25/0 درصد نیز افزایش داشته است. این افزایش تحت عنوان شاخص ترمیم (Hysteresis) برای اولین بار در مبحث سلامت اکوسیستم به صورت کمّی در مطالعه حاضر ارائه گردیده است. مجموعه محاسبات کمّی نشان می دهد علیرغم حاکمّیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی است.