درخت حوزه‌های تخصصی

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.

بارش های سنگین به دلیل نقشی که در رخداد سیلاب های بزرگ دارند از جمله عوامل موجد بحران محسوب می شوند.حوضه آبی بهشت آباد در سالهای اخیر با بحران طبیعی سیلاب روبرو بوده به نحوی که فراوانی و مقدار دبی های حد همواره در دوره 27 ساله(89-1363)دارای روند افزایشی می باشند.به منظور بررسی مکانیسم بارشهای سیل زای حوضه آبی بهشت آباد ، شرایط دینامیکی و همدیدی بارش موجد سیلاب مورخ 21/11/1384 با دبی لحظه ای( m3) 605 به عنوان نمونه در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد.داده های مورد استفاده شامل مقادیر دبی ساعتی ایستگاه بهشت آباد، باران سنج های ثبات ایستگاه های شهرکرد،بروجن،فارسان و اردل و داده های همدید از سایت NCARبوده که با روش محیطی –گردشی مورد تحلیل قرار گرفته اند.بر اساس محاسبات صورت گرفته شاخص های برادباری و راکلیف در منطقه با مقادیر 15/2- و 67/33 نشان دهنده مهیا بودن شرایط همدید جهت ریزش بارش های شدید درحوضه است. علاوه بر آن تحلیل همدید تراز 500 هکتوپاسکال نشان داد که این شرایط با گسترش پرارتفاع اقیانوس اطلس- اروپا به سمت قطب ، جابه جای تاوه قطبی به سمت عرض های پایین ، قرار گیری ایران در معرض وزش تاوایی مثبت هماهنگ بوده و همین جورشدگی عوامل ریزش بارش های سنگین و رخداد سیلاب در سطح حوضه بهشت آباد را فراهم می نماید.

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.

در سال های اخیر خطر بیابان زایی و رشد کویر یکی از موضوعات مهم در مقیاس محلی و جهانی بوده که می تواند ناشی از نتایج تغییرات اقلیمی و ضعف در مدیریت صحیح محیط باشد. در این میان تکنولوژی سنجش از دور به دلیل تولید تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک طیفی و مکانی بالا، به عنوان وسیله ای کارآمد برای آشکارسازی و ارزیابی تغییرات شناخته شده است. در این تحقیق با استفاده از داده های اقلیمی و همچنین تصاویر, TM, MSS ETM+ماهواره ی لندست مربوط به سال های1973، 1985، 2000 و 2011 ، روند تغییرات اقلیمی و تغییرات اراضیِ کویر میقان مورد بررسی قرار گرفته است. از پارامترهای اقلیمی برای بررسی تغییرات اقلیمی و از روش تفریق باندهای مشابه طیفی و منطق فازی برای بدست آوردن شدت تغییرات ایجاد شده، استفاده شد. تصاویر ماهواره ای، در محیط نرم افزارARC GIS10 به روش طبقه بندی نظارت شده از نوع حداکثر مشابهت(MLC) با انتخاب نمونه های آموزشی، طبقه بندی شدند. نتایج بررسی نشان داد که به تبع تغییرات اقلیمی(کاهش بارش و افزایش دما) شدت تغییرات فازی برای دوره 85-1973 معادل84843/0، برای دوره2000-1985 معادل 92983/0 و برای دوره زمانی2011-2000 معادل 92795/0 بوده است. همچنین مساحت اراضیِ کویری، در طول سه دوره فوق؛ به ترتیب 9/15، 6/8 و 9/9 کیلومتر مربع افزایش یافته و در طول دوره ی 38 ساله، از 8/123 به 4/158 کیلومتر مربع رسیده است. روند گسترش متوسط سالانه کویر0.9052کیلومتر مربع، و میزان همبستگی بین کاهش بارش و افزایش کویر 998/0- بوده است.

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.

رودخانه مهاباد در جنوب دریاچه ارومیه قرار دارد. در حد فاصل سد مهاباد در بالادست و سد انحرافی در پایین­دست، رودخانه به شکل آدا تغییر می­یابد که هدف این پژوهش، بررسی عوامل موثر بر شکل­گیری این نوع از مجرا است. بدین منظور چندین مسئله در ارتباط با مسائل طبیعی این رودخانه از جمله متغیرهای پهنای بستر، توان جریان، شیب مجرا، میزان رس کرانه­ها در ارتباط با شکل مجرا مطالعه شد. سپس شکل مجرا در دو مقطع زمانی قبل از احداث سد و بعد از احداث با استفاده از عکسهای هوایی سال 1346 سال 1382 مورد بررسی قرار گرفت. این عکس­ها بعد از اسکن در سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت استخراج پهنا مجرا پردازش شده­اند. در نهایت تاثیر سد بر روی رودخانه و تغییرات حادث شده بعد از احداث سد معین گردید. نتایج حاصل نشان دهنده اینست که پتانسیل سیل­خیزی و فرسایش پذیری حوضه که میزان آن در دوره های جدید افزایش یافته است پتانسیل. لازم برای مجاری آدا را در این محدوده فراهم آورده است. اما مهمترین عامل شکل­گیری این نوع مجرا ایجاد سد می­باشد که با کاهش دبی اوج سبب نهشته شدن رسوبات در داخل مجرا شده است. رودخانه در واکنش به کاهش توان جریان قسمتی از بار بستری را در داخل بستر ته نشین کرده و با تغییر شکل به تعادل رسیده است. همچنین وجود سد انحرافی در پایین­دست سبب شده طول جزایر توسعه کم داشته باشند و مجرای آدا با مدل ارائه شده برای این نوع مجاری، توسط نانسون و نایتون منطبق نباشد.

در این پژوهش ارتباط بین نوسان بارش در مناطق جنوبی دریای خزر و تغییرات فشار تراز دریا با استفاده از رویکردی محیطی به گردشی در دوره زمانی(1383-1339) بررسی و تحلیل گردید. در این ارتباط در بخش پایگاه داده سطحی، از داده های بارش روزانه 12 ایستگاه سینوپتیک پهنه مطالعاتی بهره گرفته شد و ماتریس سری زمانی روزهای بارشی آنها تهیه گردید. در بخش پایگاه داده های جوی نیز از داده های فشار تراز دریا موجود در پایگاه داده NCEP/NCAR در محدوده 0 تا 120 درجه شرقی و 0 تا 80 درجه شمالی استفاده گردید. در ادامه، ماتریس اولیه شامل مقادیر بارشی روزانه هر ایستگاه و مقادیر میانگین فشار روزانه تراز دریا(slp) متناظر با سری زمانی روزهای بارشی برای(1617=33×49) یاخته شبکه ای در محدوده انتخابی تهیه شد. محاسبه ضریب همبستگی میان مقادیر بارش روزانه با مقادیر میانگین روزانه فشار تراز دریا بر روی یاخته های محدوده مطالعاتی و ترسیم نقشه های ضریب همبستگی بارش - فشار ایستگاهها آشکار نمود که رخداد و تغییرات بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر در سطح تراز دریا متأثر از استیلای یک الگوی گردشی فشار بر روی دریاهای خزر، سیاه و مدیترانه است. بر این اساس، نوسان بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر با کاهش و افزایش میزان فشار در عرصه کنش این الگو مرتبط و همزمان می باشد.

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.

در این پژوهش برای بررسی آلودگی هوای شهر اصفهان از داده های شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) روزانه سه ایستگاه پایش کیفیت آلودگی (میدان لاله، آزادی و بزرگمهر) در محدوده شهر اصفهان طی سال های 1386-1384 استفاده شده است. رویکرد مورد نظر در این پژوهش محیطی به گردشی بوده، بنابراین، برای مشخص نمودن اثر گذاری و ارتباط بیشینه های PSI روزانه، طی دوره آماری روزهای با بیش از عدد120 انتخاب شده اند. بر این اساس، نقشه های الگوهای تراز میانی جو (500 هکتوپاسکال) برای مختصات 10 تا 70 درجه طول شرقی و 10 تا 70 درجه عرض شمالی از پایگاه اقلیمی NCEP/NCAR استخراج شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که الگوهای گردشی تراز میانی جو تاثیر به سزایی در آلودگی هوای شهر اصفهان داشته، که در دوره های سرد و گرم سال، کانونی از پرفشارهای گسترده، بر روی قلمروی وسیعی از ایران و به خصوص منطقه مورد مطالعه مشاهده شده که حضور این کانون پرفشار، سبب پایداری و تراکم ذرات بر روی شهر اصفهان شده است.

بارش های سنگین از جمله مخاطرات محیطی است که وقوع ناگهانی آنها منجر به خسارات جانی و مالی می شود. با توجه به اینکه هیچ پدیده ی محیطی وجود ندارد که الگوی خاصی از توزیع فشار، عامل ایجاد آن نباشد، می توان با شناخت شرایط سینوپتیکی و الگوهای فشار بوجود آورنده ی این پدیده، از چند روز قبل، بارش های سنگین را پیش بینی کرده و آمادگی لازم در مواجه با این پدیده بدست آورد. بر این اساس این پژوهش با هدف شناسایی و طبقه بندی الگوهای گردش جوی بارندگی های شدید بر روی ایران، به انجام رسیده است. برای دستیابی به این مهم، داده های میانگین روزانه ی ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره ی آماری 2009 – 1980 در تلاقی های 5/2 * 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده ی NCEP / NCAR ، استخراج گردید. محدوده ی انتخاب شده که گستره ای از 10 تا 60 درجه ی عرض شمالی و 10 تا 80 درجه ی طول شرقی را پوشش می دهد، شامل 609 یاخته است. با استفاده از آرایه ی S روش تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) تعداد 609 تلاقی مورد مطالعه به پنج مؤلفه ی اصلی که مجموعاً 63/77 درصد از کل واریانس داده ها را توضیح می دهند، کاهش داده شد. سپس به کمک خوشه بندی چند هسته ای (K- Mean Cluster) همه ی روزهای مورد مطالعه به پنج گروه دسته بندی و نقشه ی ترکیبی هر گروه به عنوان الگوی گردشی کنترل کننده ی بارش های شدید و فراگیر ایران، ترسیم و ارائه شد. نتایج این بررسی گویای وجود اختلاف در آرایش الگوها، فراوانی تیپ های هوا و مسیر حرکت آنها به سوی ایران است. همچنین برای ارزیابی رابطه ی بین الگوهای گردش جوی و بارش از شاخص Pi استفاده شد

ارزیابی مراحل فنولوژی و انباشت سرمایی و گرمایی درختان میوه براساس شرایط اقلیمی حائز اهمیت است. در مطالعه حاضر زمان رخداد و آستانه های دمایی مراحل فنولوژی درخت سیب تابستانه در مقیاس BBCH به صورت میدانی مشخص شد. سپس، با استفاده از آمار دمای ساعتی و روزانه، انباشت سرمایی منطقه براساس کاربست مدل های ساعات سرمایی، یوتا، و دینامیکی و انباشت گرمایی براساس کاربست مدل های درجه روزهای رشد مؤثر و فعال، و اندرسون و ریچاردسون تعیین شد. نتایج نشان داد که در درخت سیب تابستانه هفت مرحله فنولوژی با طول فصل رشد 132روزه رخ می دهد. انباشتِ سرمایی منطقه براساس مدلِ CH 1041 ساعت، براساس مدلِ یوتا 1716 واحد سرمایی، و براساس مدل دینامیکی 76 سهم سرمایی مشخص شد. بیشترین انباشت سرمایی در ماه های دسامبر، ژانویه، و فوریه رخ می دهد. براساس مدل های درجه رشد مؤثر و فعال به ترتیب 2223 و 3026 درجه روز و براساس مدل اندرسون و ریچاردسون به ترتیب 7203 و 12086 درجه ساعت رشد (GDH) رخ می دهد. کفایت انباشت سرمایی منطقه برای واریته های زودرس مناسب است؛ اما برای واریته های دیررس محدودیت دارد. روند تغییرات افزایشی معنی دار در دماهای ساعتی ایام سرد، به خصوص دماهای کمینه شبانه، مشاهده شد؛ این شرایط کاهش انباشت سرمایی و ظهور زودهنگام گُل دهی و افزایش خطر سرما و یخبندان را همراه خواهد داشت.

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.

رودخانه ی کشکان یکی از زیر شاخه های مهم و پرآب رودخانه ی کرخه می باشد که آب های منطقه ی وسیعی از استان لرستان را جمع آوری می نماید. این رودخانه درجنوب غربی پلدختر در منطقه ی موسوم به کل سفید به رودخانه ی سیمره ملحق شده و رودخانه ی کرخه را به وجود می آورد. طول رودخانه ی کشکان حدود 270 کیلومتر و مساحت حوضه ی آبریز آن در بالادست ایستگاه کشکان- پلدختر 9400 کیلومتر مربع می باشد.این رودخانه در بازه هایی به علت خصوصیات مورفولوژیکی، مئاندری و حتی در بعضی نقاط سیلابدشتی، شریانی می باشد. در نواحی مئاندری مشکل فرسایش کناری و جابجایی پلان رودخانه وجود دارد. از آنجایی که یافتن راهکارهای فنی مناسب، مستلزم شناخت نحوه ی رفتار رودخانه و عوامل هندسی و هیدرولیکی مؤثر بر فرایند فرسایش و رسوبگذاری آن می باشد، در تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات زمانی پلان رودخانه ی کشکان از نقشه های توپوگرافی و عکس های ماهواره ای استفاده گردید. با انجام بازدیدهای میدانی و مقایسه ی پلان جدید و قدیم رودخانه با استفاده از نرم افزار GIS، تغییرات رودخانه در طیّ دوره ی 52 ساله مورد بررسی و بازه های بحرانی رودخانه مشخص گردید. همچنین خصوصیات پیچانرودی رودخانه و میزان توسعه یافتگی مئاندرها در وضعیت فعلی در 49 قوس رودخانه در یک بازه ی 108 کیلومتری در حد فاصل مناطق ورپل و تیمورآباد، بررسی گردید. نتایج نشان می دهد 6 درصد از قوس ها توسعه نیافته، 51 درصد توسعه یافته و 43 درصد بیش از حد توسعه یافته می باشند در نهایت با توجه به مشخصات هندسی رودخانه و به کمک روابط تجربی، میزان فرسایش کناری در بازه های بحرانی در آینده پیش بینی گردید. نتایج پیش بینی نشان می دهد رودخانه در منطقه کلهو سفلی و چرخستان 657 متر، در منطقه ی خاطره، دوآب و دول بزرگ 1035 متر و در منطقه ی بالا دست چم پلک 1297 متر پیشروی نماید تا بطور طبیعی تثبیت گردد.

گرد و غبار یکی از رویدادهای جوی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که در سال های اخیر افزایش قابل توجه ای داشته و آثار و پیامدهای نامطلوبی را در بخش های مختلف بر جای گذاشته است. در این پژوهش از تصاویر سنجنده مودیس به منظور شناسایی و انتخاب بهترین الگوریتم تشخیص گرد و غبار استفاده شد. بدین منظور سه رویداد گرد و غبار جنوب غرب ایران در سال 2012 با استفاده از پنج الگوریتم مختلف شناسایی شامل BTD آکرمن، شاخص گرد و غبار، میلر، TIIDI و DUST RGB ، بارزسازی شدند و روش ها مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسی های به عمل آمده نشان داد که روش های BTD آکرمن، شاخص گرد و غبار و میلر نیازمند تنظیم آستانه برای هر رویداد هستند؛ از این رو آستانه های مناسب برای هر رویداد با استفاده از روش هیستوگرام تعیین و ریزگردها شناسایی شدند. روش TIIDI نیز قابلیت تفکیک گرد و غبار از سایر پدیده ها را بر روی زمین داشت ولی نتوانست گرد و غبار روی آب را به خوبی بارزسازی کند. در روش DUST RGB به خوبی گرد و غبار از بقیه عوارض قابل تشخیص بود. همچنین نتایج طبقه بندی و ارزیابی صحت تصاویر نشان داد که در هر سه رویداد گرد و غبار، روش DUST RGB بالاترین صحت کلی را در میان سایر روش ها دارا می باشد. بنابراین بر اساس نتایج به دست آمده از ماتریس خطا و ارزیابی صحت، روش مذکور به عنوان بهترین الگوریتم شناسایی گرد و غبار انتخاب گردید.