درخت حوزه‌های تخصصی

پژوهش شامل موارد ذیل است.استان زنجان، شهرستان قزوین، فیزیوگرافی، ژئومورفولوژی، اقلیم و تأثیر آن در کشاورزی، بارندگی، کشاورزی، صنایع.

مکانیزم های بارندگی در مناطق مختلف جغرافیایی از الگوهای متفاوتی تبعیت می کنند. شناخت این الگوها می تواند به برنامه ریزان محیطی برای مدیریت بهتر منابع آب کمک کند. در اکثر مطالعات انجام شده بر روی بارش های نواحی کوهستانی، روابط آماری بین ویژگی های مختلف توپوگرافیک با تغییرات مکانی بارش، در کانون توجه پژوهشگران بوده است. هدف پژوهش حاضر نیز، بررسی ویژگی های مکانی و توپوگرافی مؤثر بر بارش های همرفتی بهاره در شمال غرب ایران، بر اساس مدل های رگرسیونی و سرانجام تعیین مکان های دارای پتانسیل بالقوة بارش های همرفتی است. بدین منظور، داده های بارش بهاره در طی سال های (1393-1360) از 25 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی واقع در محدودة مورد مطالعه و نواحی مجاور تهیه شد. متغیّرهای توپوگرافی و جغرافیایی نیز با استفاده از لایه های رقومی ارتفاعی (DEM) و نقشه های مربوط استخراج شده اند. به منظور بسط روابط بین ویژگی های جغرافیایی و توپوگرافی محدودة مورد مطالعه با بارش های همرفتی بهاره، مقادیر هر لایه مکانی کمّی سازی شد. پس از بررسی روابط آماری و شناسایی سهم هر کدام از متغیّرهای جغرافیایی و توپوگرافی متنوع نسبت به بارش های همرفتی بهاره در ناحیة مورد مطالعه، مناطق دارای بیشینه بارش همرفتی بهاره  تعیین شد. در ادامه برای تعیین روابط مکانی دقیق الگوهای بارش همرفتی بهاره، از مدل تحلیل نقاط داغ  Hot Spotدر محیط نرم افزاری  GISاستفاده شد. نتایج نشان داد که قسمت های جنوب غربی محدودة مورد مطالعه دارای نظم مکانی بوده و از رخداد بالای بارش های همرفتی بهاره برخوردار است. به عبارتی دیگر در این ناحیه، بارش های همرفتی از نظر مکانی معنی دار بوده و دارای رخداد بارش بهارة همگنی می باشند. همچنین، نتایج صحت سنجی مکان های طبقه بندی شده بارش های همرفتی بر روی نقشه نیز، نشان داد که بین مناطق دارای حداکثر بارش بهاره ایستگاهی با مناطق مستعد و ایده آل شناسایی شده از لحاظِ بارش های همرفتی بهاره، مساحت همپوشانی حدود 1/37 درصد حاصل شد.

سطح زمین عموماً به وسیلة خاک و نهشته‌های سطحی پوشیده شده‌است . خاک ، محیط طبیعی پویائی از ترکیب موادّ ریزدانه‌ای است که گیاهان در آن رویش می‌یابند و حاوی موادّ معدنی و آلی است . امروزه فرسایش خاک یکی از مهم‌ترین مسائل و مشکلات نواحی است . در این میان دستیازی‌ها و بهره‌برداری‌های روزافزون انسان از محیط طبیعی نیزتأثیر زیادی در تشدید روند تخریب و فرسایش خاک دارد؛ به طوری که گاهی کشاورزان در گستره‌های وسیعی ، سطوح شیبدار را به زیر کشت برده و با شخم زدن در جهت شیب ، موجب ایجاد بریدگی‌های عمودی در دامنه‌ها شده‌اند . شخم زدن دامنه‌ها و احداث شبکة آبیاری در امتداد منحنی‌های میزان و نیز حفر کانال‌هادر امتداد شیب دامنه‌ها موجب فرسایش و از دست رفتن خاک می‌گردد . در این تحقیق وضعیّت فرسایش و تولید رسوب در حوضه‌های آبریز منتهی به تنگةهرمز مورد بررسی قرار می‎گیرد. رودخانه‌های شور ، حسن‌لنگی، جلابی ، میناب ، مزابی ، گز و حیوی شبکة هیدروگرافی و زهکشی این حوضه‌ها هستند . در این تحقیق ضمن بررسی‌های میدانی، اسناد و مدارک مختلفی از جمله نقشه‌های توپوگرافی ، زمین‌شناسی ، منابع و قابلیّت اراضی، پوشش گیاهی ، آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه‌های هیدرومتری ، رسوب‌سنجی ، هواشناسی ، باران‌سنجی، عکس‌های هوائی وتصاویر ماهواره‌ای به عنوان ابزار تحقیق مورد استفاده قرار گرفته‌است . جهت برآورد میزان فرسایش و رسوب در محدودة مطالعاتی ، از مدل اصلاح شدة پسیاک1 استفاده شده و با بررسی عوامل نه‌گانة مؤثّر در این مدل ، میزان تولید رسوب و فرسایش در هریک از حوضه‌ها ، زیرحوضه‌ها و واحدهای هیدرولوژیک برآورد شده‌است . بر این اساس میزان فرسایش و رسوب در کلّ محدودة مطالعاتی به ترتیب برابر با 95/25435 و 48/5458 تن در سال برای هر کیلومتر مربّع برآورد شده‌است.

در این پژوهش، جهت تحلیل زمانی- مکانی چرخندهای ایران در سال 1376 خورشیدی، از محدوده مکانی 30- تا 80 درجه طول شرقی و 0 تا 80 درجه عرض شمالی و داده های ژئوپتانسیل با شبکه بندی 5/2 ٭ 5/2 درجه قوسی در ترازهای 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال استفاده گردید که به صورت شش ساعته (00، 06، 12، 18 زولو) از پایگاه داده (NCEP/NCAR) استخراج شده است. بدین صورت که، ابتدا پایگاه داده های ژئوپتانسیل در نرم افزار مت لب ایجاد گردید، در گرادس داده ها به نقشه تبدیل شده و در سرفر نقشه ها ترکیب و مورد بررسی و تحلیل نهایی قرار گرفته است. تحلیل زمانی چرخندهای ایران نشان داد که بیشترین فراوانی چرخندی مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال با 2/27 درصد و کمترین فراوانی با 11 درصد از آن تراز 850 هکتوپاسکال می باشد. فصل زمستان با 5/31 درصد چرخندزایی، بیشترین و فصل تابستان با 8/18 درصد، کمترین میزان چرخندزایی را به خود اختصاص داده است. بررسی مکانی چرخندهای ایران حاکی از این است که کم فشار پاکستان در اغلب فصل ها در ترازهای پایین گسترش یافته است. بر روی ایران، چرخندزایی قوی یافت نمی شود و مراکز چرخندی که ایران را تحت تأثیر قرار می دهند عمدتاً از مناطق مختلف جغرافیایی نشأت می-گیرند و در داخل کشور فعال نیستند.

فصل تابستان بخصوص در نیمه جنوبی ایران با حاکمیت شرایط گرما و خشکی هوا شناخته شده است. به منظور بررسی شرایط همدید- پویشی موثر بر رخداد غیر معمول بارش تابستانه 12 – 6 سپتامبر 2008 (22-16 شهریور ماه 1387) در محدوده زاگرس جنوبی، با رویکرد محیطی به گردشی و با استفاده از آمار روزانه 270 ایستگاه ثبت داده، روزهای بارشی شناسایی شد. سپس داده های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، وزش رطوبتی و همگرائی رطوبت تراز 500 هکتوپاسکال از پایگاه داده های مرکز ملی پیش بینی محیطی و تحقیقات جوی ایالات متحده (نوا) استخراج و آنومالی این پارامترها با توجه به میانگین درازمدت 65 ساله (2012-1948) محاسبه و با شرایط روزهای مذکور مقایسه شد. بررسی الگوی حاکم براین روزها به کلی ارتباط این بارش ها را با فرایند موسمی منتفی و آنرا وابسته به الگویی مشابه الگوهای فصل سرد میداند. انحراف از میانگین شدید فشار تراز دریا در کم فشار خلیج فارس و پر فشار شمالی دریای خزر و شیب تغییرات فشار حاصله در راستای رشته کوه زاگرس و تشکیل جبهه ساکن بر فراز این منطقه و فراز و فرودهای مانع ایجاد شده در مسیر بادهای غربی بعلاوه آنومالی منفی تراز 500 هکتوپاسکال موجبات صعود رطوبت وارده به منطقه از سوی دریاهای مدیترانه و سرخ را فراهم ساخته و منجر به ریزش باران شده 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

هدف از این پژوهش شبیه سازی حرکت برخان ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی می باشد. شبکه عصبی مصنوعی یک مدل غیر خطی می باشد که عملکردی شبیه مغز انسان دارد. در سال های اخیر، شبکه عصبی مصنوعی یکی از مهمترین ابزار جهت مدله کردن فرآیندهای پیچیده مانند حرکت پدیده ها می باشد. در مطالعات زیادی، شبکه عصبی مصنوعی نتایج بهتری نسبت به مدل های تناوبی نشان داده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل پیش بینی کننده شبکه عصبی مصنوعی یک ابزار کاربردی در پیش بینی حرکت پدیده ها می باشد. جهت بررسی میزان دقت و حساسیت مدل پیش بینی کننده شبکه عصبی مصنوعی حرکت 100 برخان اندازه گیری شد. 70 درصد آن برای آزمون و 30 درصد برای اعتبار سنجی. جهت ارزیابی دقت مدل شبکه عصبی مصنوعی داده های اندازه گیری شده و برآوردشده با یکدیگر مقایسه شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. بهترین دقت مدل 996/0 بوده است. این بیانگر این است که مدل پیش بینی کننده شبکه عصبی مصنوعی یک ابزار کاربردی در پیش بینی حرکت پدیده ها می باشد.

خشکسالی پدیده ای اقلیمی است که وقوع آن در اغلب مناطق جهان اجتناب ناپذیر است و به لحاظ تلفات جانی پیامدهای اقتصادی و اجتماعی در مقایسه با سایر بلایای طبیعی از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این تحقیق پدیده خشکسالی در بازه های زمانی 3 و 6 ماهه مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار (SPI) در ایران با استفاده از شاخص بارش استاندارد 1976 با استفاده از - گرفت و پس از محاسبه فراوانی نسبی خشکسالی ها در 70 ایستگاه سینوپتیک در دوره آماری 2005 تولید گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در ArcGIS روش درون یابی کریجینگ معمولی نقشه های پهنه بندی آن ها در محیط قسمت های شمال غرب، شمال و شمال شرق کشور خشکسالی ها بسیار شدید است در صورتی که در مناطق مرکز، جنوب و جنوب شرق خشکسالی ها متوسط و ملایم می باشد. به طور کلی در بازه های کوتاه مدت که عمدتاً بر روی وضعیت خاک اثر می گذارد تمرکز خشکسالی ها در نیمه شمالی کشور بیشتر بوده است. به عبارت دیگر اقلیم بارشی کشور در نیمه شمالی متغیرتر از نیمه جنوبی است.

به منظور بررسی تغییرات پوشش گیاهی و فاز های رطوبتی در اواخر پلئیستوسن و اوایل هولوسن در شمال غربی ایران ، یک مغزه ی رسوبی به طول هشت متر از کف دریاچه ی نئور در استان اردبیل برداشت و روی سه متر پایینی مغزه ، بررسی پالینولوژیک ( گرده شناسی ) انجام شد . بر اساس نمود ار گرده ی نئور ، دو دوره ی دیر یخبندان ( زون A1 و A2 ) و هولوسن پیشین ( زون های B1 ، B2 و B3 ) در بازه ی زمانی 12800 تا 7800 سال گذشته قابل شناسایی است . به نظر می رسد که در اواخر آخرین دوره ی یخ بندان و با شروع دوره ی سرد یانگردریاس ( زون A2 ) ، درختان ، به دلیل پایین بودن دما و رطوبت ، از پوشش گیاهی منطقه ی نئور حذف شدند . شاخص های گرده ای ( نسبت فراوانی گرده های خانواده ی گندمیان به درمنه ، نسبت فراوانی گرده های درختی به علفی ، و نسبت فراوانی گرده های خانواده درمنه به اسفناجیان ) نشان می دهد که به احتمال دو فاز مرطوب در حدود 9600 و 8200 سال پیش و هم چنین یک فاز خشکی در حدود 9400 سال پیش در هولوسن پیشین رخ داده است .

رطوبت خاک، فراسنجی تعیین کننده در بسیاری از فرآیندهای پیچیده زیست محیطی بوده و نقش مهمّی در وقوع خشکسالی کشاورزی دارد. فنونی مبتنی بر سنجش از دور در مقایسه با اندازه گیری های نقطه ای، به دلیل دقت مکانی و زمانی بهتر و استفاده عملیاتی آسان، دارای برتری هستند. از اینرو در این پژوهش داده های رطوبت خاک سطحی حاصل از سنجنده AMSR-E ماهواره Aqua ارزیابی شده و همبستگی این داده ها با داده های ایستگاهی بارندگی در دو ایستگاه همدید منتخب در استان اصفهان (اصفهان و نطنز)، در دوره آماری 2007-2003 در مقیاس 8 روزه و ماهانه بررسی شده است. نتایج نشانگر وجود همبستگی معنی دار میان رطوبت خاک سطحی ماهواره ای و ایستگاهی در سطوح اطمینان 90% و 95% هستند.