درخت حوزه‌های تخصصی

تحلیل های احتمالی، روش هایی مفید برای شناخت و پیش بینی پدیده ایی نظیر بارش می باشند. از جمله ی این روش ها می توان به زنجیره مارکوف اشاره کرد. زنجیره ی مارکوف حالت خاصی از مدل هایی است که در آنها حالت فعلی یک سیستم به حالت های قبلی آن بستگی دارد. با این روش می توان احتمال وقوع و دوره ی بازگشت پدیده های اقلیمی نظیر بارش را محاسبه نمود. از اینرو در پژوهش حاضر با استفاده از آمار بارش روزانه مربوط به 58 سالِ(2013-1956) ایستگاه همدیدی شیراز، تواتر و تداوم روزهای بارانی در این شهر با به کارگیری مدل زنجیره مارکوف مورد مطالعه قرار گرفت. آمار فوق براساس ماتریس شمارش تغییر حالات رخداد روزهای خشک و تر (روزهای فاقد بارش و روزهای بارش) مرتب شده، سپس ماتریس تغییر وضعیت براساس روش درست نمایی بیشینه محاسبه گردید. ماتریس مزبور نیز با توان های مکرر، پایا و دوره بازگشت روزانه بارش مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. در ادامه دوره های بازگشت روزهای بارش 2 تا 5 روز و دوره بازگشت روزهای خشک 1 روز نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دوره بازگشت تداوم روزهای بارانی 2 تا 5 روزه برای دوازده ماه سال نیز محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد که احتمال وقوع بارش(روزهای تر) در هر روز 1167/0 درصد و احتمال عدم وقوع بارش(روزهای خشک) 8833/0 درصد می باشد. همچنین مشخص شد که بیشترین احتمال وقوع روزهای با بارش، طی فصل زمستان بویژه ماه های ژانویه و فوریه بوده است. برای نمونه دوره بازگشت 2 روز بارانی متوالی در ماه ژانویه حدود 5 روز برآورد گردید. از این رو مشاهده گردید که بارش شیراز از توزیع زمانی ناهمگنی برخوردار است. به عبارت بهتر بارش شیراز یکنواخت نمی باشد و متمرکز است.

بارش از مهم ترین و متغیرترین عناصر اقلیمی است که شناخت رفتار آن همواره مورد توجه اقلیم شناسان بوده است. از این رو پی چیدگی عناصر اقلیمی در مقیاس های زمان ی و مکانی لزوم به کارگیری روش های کارامد مانند تحلیل طیفی به عنوان ابزاری مفید برای مطالعه الگوهای اقلیمی را نشان می دهد. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل نوسان های بارش ایران با استفاده از تحلیل طیفی (تحلیل همسازه ها) می باشد بدین منظور داده های بارش سالانه ایستگاه همدید ایران از بدو تأسیس تا سال 2008 که بیش از 40 سال آمار داشتند از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردیده است. سپس به منظور بررسی و تحلیل چرخه های بارش ایران از برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزارMatlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان داد که چرخه های معنی دار 3- 2 ساله، 5- 3ساله، 6- 2 ساله و گاهی 11 ساله و بالاتر بر بارش ایران حاکم است. بر این اساس در شرق و جنوب شرق ایران بیش تر چرخه های 5- 3 ساله و در غرب، جنوب غرب و شمال غرب کشور چرخه های 3- 2 ساله و در شمال شرق چرخه های 6- 2 ساله غالب هستند. بیش ترین و متنوع ترین چرخه ها به دلیل قرارگیری در سایه ناهمواری های زاگرس از یک سو و مجاورت با خلیج فارس از سوی دیگر در بخش های از جنوب و جنوب غرب رخ داده است. نواحی شمال غرب کشور هم همانند نواحی جنوب غرب به دلیل وجود کوه های عظیم سبلان و سهند دارای چرخه های متنوعی بوده است. چرخه های غیرسینوسی که دوره بازگشتی برابر با طول دوره آماری دارند در برخی ایستگاه ها از قبیل قزوین، سنندج و تهران مشاهده می شوند. این چرخه ها به وجود روند در داده ها نسبت داده می شوند.

قلمروهای یخچالی سایت ریگ در جنوب استان چهارمحال بختیاری با هدف ردیابی شواهد فعالیت های یخچالی، تعیین برف مرزها، بازسازی شرایط رطوبتی و دمایی گذشته، تعیین خط تعادل آب و یخ کواترنر پایانی و بررسی وجود رابطه میان پراکندگی سیرک ها با جهات ناهمواری ها مورد مطالعه قرار گرفت. از روش های درون یابی در بازسازی داده های اقلیمی و هیدرولوژیکی و نیز از روش مطالعه کف سیرک پورتر و روش رایت در تعیین برف مرز گذشته استفاده شد. نتایج بدست آمده از روش پورتر، ارتفاع 2812 و همچنین روش رایت، ارتفاع 2836 متری را به عنوان برف مرز گذشته نشان می دهد. همچنین خط تعادل آب و یخ بدست آمده در ارتفاع 2109 متری قرار دارد. نتایج نشان دهنده ی شکل گیری حدود 89/32 درصد از سیرک ها در دامنه های رو به قطب و 66/25 درصد دیگر در دامنه های رو به استوا می باشد.

تأثیر عناصر اقلیمی بر محیط های مسکونی یکی از موضوعات کاربردی آب و هوا شناسی است. در سال های اخیر به منظور هماهنگ سازی ساختمان ها و محیط های مسکونی با شرایط اقلیمی حاکم بر آن، به دلیل گرانی انرژی در جهان از اهمیت چشمگیری برخوردار بوده است. در این پژوهش از داده های ساعتی پارامترهای اقلیمی(رطوبت، حداقل دما، حداکثردماو ساعت آفتابی) استفاده شده است. با استفاده از نرم افزارهای Squreone، Ecotect تحلیل داده ها انجام شد. همچنین، درجه روز، شاخص سازگاری دمایی و شرایط زیست اقلیمی و ساختمانی ایستگاه مهرآباد تهران در رابطه با ساختمان نمونه طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از محاسبات نشان داد که میزان آسایش اقلیمی در سه ماه فصل زمستان (ژانویه، فوریه و مارس) و هم چنین ماه دسامبر صفر می باشد. به عبارت دیگر در این چهار ماه تأمین بخشی از شرایط آسایش برای داخل ساختمان بایستی از طریق سیستم های مکانیکی حاصل شود و بخش دیگر از آن، بایستی با طراحی مناسب اقلیمی ساختمان تأمین شود. مقایسه بین میزان آسایش داخل ساختمان با بیرون آن نشان می دهد در ماه مارس بخشی از آسایش اقلیمی به صورت طبیعی فراهم شده است. این موضوع نشان دهنده نقش طراحی درست، جهت کاهش احساس نیاز به سیستم های مکانیکی است. همچنین محاسبات حاصل از بررسی میزان شاخص سازگاری دمایی نشان داد که میزان این شاخص در هر سه ناحیه داخلی ساختمان نمونه 94/0 می باشد که بیانگر وضعیت کاملاً مطلوب برای ساختمان طراحی شده مورد نظر می باشد. در نهایت نمودار بیوکلیماتیک تهران استخراج شد، که نشان می دهد در طول سال تنها 7 درصد آسایش اقلیمی وجود دارد و 93 درصد از کل سال شرایط اقلیمی تهران خارج از منطقه آسایش اقلیمی است.

برای ارزیابی تغییرات اقلیمی در استان گیلان، خروجی مدل های گردش عمومی جو MPEH5 و HADCM3 با سناریوهای A2 و B1 در دوره 2030-2011 با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس شدند. در ابتدا ارزیابی مدلLARS-WG از طریق آزمون آماری t-Student و همبستگی پیرسن انجام شد. پس از تأیید توانمندی مدل LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی برای 8 ایستگاه موردمطالعه، به منظور پیش بینی پارامترهای موردنظر در دوره 20ساله آینده (2030-2011)، مدل بر اساس 2 سناریوی A2 و B1 برای 2 مدل گردش عمومی جو EMPEH5 و HADCM3 اجرا گردید و خروجی های به دست آمده از 4 حالت فوق با هم مقایسه گردید و مدلی که حداقل اختلاف را نسبت به میانگین نتایج کلی تمام حالت ها دارا بود به عنوان مدل مناسب انتخاب و تحلیل های لازم بر روی نتایج آن صورت پذیرفت. پس از انتخاب مدل گردش عمومی جو و سناریوی منطبق تر با شرایط اقلیمی منطقه، خروجی های مدل منتخب با دوره پایه مورد مقایسه قرار گرفتند تا روند تغییرات آن ها مشخص گردد. نتایج حاکی از افزایش دماهای کمینه و بیشینه (4/0 درجه سانتی گراد)، تعداد روزهای خشک (12 روز) و تعداد روزهای داغ (3 روز) است. همچنین نتایج کاهش میانگین بارندگی (2/15 میلی متر)، تعداد روزهای تر (11روز) و تعداد روزهای یخبندان (5 روز) را در دوره اقلیمی آینده نشان می دهد.

در پژوهش حاضر به تحلیل ژئومورفولوژیکی مکان گزینی مراکز نظامی موجود در دامنه ها ی غربی کوهستان سهند، ازجمله، پادگان پیاده مکانیزه لشگر 21 حمزه ی سیدالشّ هدا، واقع در شهر تبریز، مرکز آموزش 03 عجب شیر و گروه 11 توپخانه ی مراغه و سایر مراکز نظامی موجود در محدوده ی مورد مطالعه پرداخته شده است. هدف از این پژوهش تولید نقشه ای است که با شناسایی و الوی تبندی مکا نها، مناطق مناسب برای احداث مراکز نظامی را مشخّص کند. روش کار بدین صورت انجام گرفت که ابتدا با تنظیم پرسش نامه به روش پیمایشی ، نظرات متخصصان نظامی و ژئومورفولوژی درباره ی عوامل مؤثّر در مکان گزینی مراکز نظامی جمع آوری شد. سپس با برداشت نقاط زمینی و رقومی کردن لایه های مورد نیاز از روی نقشه های موجود، AHP تهیه و همچنین وزن دهی داده ها با استفاده از روش Arc GIS پایگاه داده در نرم افزار و پردازش دادها ی مکانی و غیر مکانی در AHP انجام گرفت. درنهایت با استفاده از روش نقشه ی مکان های مناسب، متوسط و نامناسب برای احداث پادگان ،Arc GIS محیط نرم افزار ترسیم شد. نتایج نشان می دهد که شرایط مناسب مکان گزینی در نیمه ی شمالی منطقه ی مورد مطالعه، مساحت بیشتری را نسبت به نیمه ی جنوبی منطقه شامل می شود که دربرگیرنده ی قسمت هایی زیادی از تبریز، اسکو و شبستر است. همچنین قسم تهای کمتری از بناب، ملکان، آذرشهر و عج بشیر از شرایط مناسب برخوردارند. منطقه ی مراغه و قسم ت ها ی کمی از آذرشهر، اسکو و بناب، شرایط متوسطی برای مکان گزینی دارند.

خشکسالی یک پدیدة طبیعی و قابل تکرار است که فرآیندهای مختلف زیست-محیطی را تحت تأثیر قرار داده است؛ به همین دلیل بایستی به طور گسترده مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی با به کارگیری چهار شاخص خشکسالیو همچنین انتخاب مناسب ترین روش از میان روش های مختلف درون یابی به منظور پهنه بندی خشک سالی در دشت ساری-نکا می باشد. برای این منظور، از آمار 10 ایستگاه هواشناسی موجود در دشت ساری-نکاو چهار شاخص خشکسالیRAI، ZSI، CZI و PNPIجهت ارزیابی و تحلیل خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر دو شاخص ZSI و CZI در تمامی ایستگاه ها اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند و تقریباً بر هم منطبق می باشند و شاخص RAI تشابه بیشتری با شاخص PNI داشته است. همچنین نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه ها بعد از سال 1377 خشکسالی هواشناسی شدت یافته است و شدیدترین خشکسالی طبق مقادیر به دست آمده از هر یک از شاخص های خشکسالی در سال 1384رخ داده است. در نهایت بهمنظور ارزیابی روش های مختلف درون یابی جهت تهیة نقشه های پهنه بندی خشکسالی، روش های زمین آمار کریجینگ ساده، معمولی، عکس فاصله با درجات 1 تا 5، تابع شعاعی و درون یابی چند جمله ای کلی به کار گرفته شد. بر اساس دو معیار ارزیابیRMSE و MAE برای شاخص های SPI، ZSI و CZI روش کریجینگ ساده و برای شاخص PNPI روش تابع شعاعی به عنوان مناسب ترین روش از بین سایر روش های درون یابی برای هریک از شاخص های مورد بررسی انتخاب شد.

سیستم های رودخانه ای به شدّت به تغییرات زمین ساخت حسّاس هستند و در واکنش به حرکات زمین ساختی، دچار تغییراتی در ویژگی های ژئومورفولوژیکی بستر و تغییرات بستر خود می شوند. این تغییرات موجب پیدایش آثار مخرّبی روی زمین های کشاورزی، نواحی مسکونی و سازه های اطراف رودخانه می شود. در این پژوهش رودخانه ی گیلان غرب به طول 20 کیلومتر از لحاظ آثار نوزمین ساخت مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از عکس هایی هوایی سال 1344، تصاویر ماهواره ای TM سال 1365 و تصاویر IRS سال 1381 مسیر رودخانه، در سه دوره ی زمانی در محیط نرم افزارArcGIS رقومی شده و تغییرات بستر، تعداد مئاندرها و تغییرات طول رودخانه در این سه دوره محاسبه شده است. در ادامه برای اثبات تأثیر فعّالیّت های نوزمین ساختی، شاخص های ژئومورفیک SL و S محاسبه شد و نیمرخ طولی رودخانه مورد تحلیل قرار گرفت. درنهایت با بازدیدهای میدانی از منطقه، شواهد ژئومورفولوژیکی آثار نوزمین ساخت بر رودخانه ی گیلان غرب شناسایی شد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که طیّ دوره ی زمانی 37 ساله، نوزمین ساخت عامل اصلی تغییرات رودخانه ی گیلان غرب بوده است. به دلیل شدّت فعّالیّت های نوزمین ساختی، میزان تغییرات رخ داده در رودخانه طیّ دوره ی زمانی 1365 تا 1381 شدیدتر از دوره ی زمانی 1344 تا 1365 بوده است و این امر توسّط جابه جای بیشتر بستر، تغییرات تعداد مئاندرها، طول رودخانه و میزان حدّاکثر جابه جایی رخ داده در این دوره و همچنین مقادیر کمّی شاخص های ژئومورفیک و شواهد ژئومورفولوژیک و تفسیر نیمرخ طولی رودخانه تأیید می شود. الگوی رودخانه در قسمت های کم شیب تر از نوع مئاندری و در مناطق پرشیب تر از نوع الگوی شریانی است.

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].