درخت حوزه‌های تخصصی

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.

فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل 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 ی این راه حل ها کاربرد مدل ICONA می باشد که توسط انجمن علمی حفاظت ازطبیعت اسپانیا ارائه شده است. درمیان بسیاری از روش ها برای پیش بینی فرسایش با استفاده از GIS وRS ، نتایج شبیه سازی این مدل به صورت همگانی پذیرفته شده است. این تحقیق سیمای فرسایش آبی حوضه آبخیز تنگ بستانک شیراز را به شکل موردی بررسی کرده و وضعیت فرسایش خاک و پهنه بندی آن را نشان می دهد. این مدل دارای هفت مرحله می باشد که در گام اول نقشه شیب، درگام بعد، نقشه زمین شناسی و درمرحله سوم ازهمپوشانی لایه شیب و زمین شناسی لایه فرسایش پذیری خاک تهیه شدند. در گام چهارم، نقشه کاربری با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور تهیه شد و در مرحله پنج، نقشه پوشش گیاهی با استفاده از شاخصNDVI ساخته شد. در مرحله ششم، لایه اطلاعاتی کاربری اراضی و لایه پوشش گیاهی همپوشانی شده و نقشه حفاظت خاک را می سازند. در گام آخر، لایه فرسایش پذیری خاک و لایه حفاظت خاک همپوشانی شده و نقشه خطرفرسایش پذیری رامی سازند. نتایج نشان دادکه ازکل سطح حوضه، 6/28% کلاس خطرفرسایش خیلی کم، 7/36% کلاس خطر فرسایش کم،7/26% کلاس خطر فرسایش متوسط، 2/3%کلاس خطر فرسایش زیاد و8/4% کلاس خطر فرسایش بسیار زیاد را بخود اختصاص داده اند. این مدل سعی بر پهنه بندی خطر فرسابش آبی با استفاده بهینه از دورسنجی و سامانه اطلاعات جغرافیائی دارد.

کانونهای کنترل جوّی هر منطقه متنوع هستند و شناخت چگونگی ارتباط و اثرات آنها با مولفه های جوی سطح زمین کمک شایانی به پیش یابی افت وخیزهای آب وهوایی می نماید. در این پژوهش ارتباط ناهنجاریهای فراگیر بارش غرب ایران با دو مولفه دما و فشار مراکز جوی (چرخندزایی) شرق و غرب مدیترانه در پنج تراز جوی (دریا، 925، 850، 500 و 300 هکتوپاسکال) دردوره آماری 2010-1961 مورد تحلیل و مدل سازی آماری به ترتیب به روشهای همبستگی پیرسون و وایازی چند متغیره خطی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده ارتباط و اثر مراکز کنش جوی شرق و غرب مدیترانه بر ناهنجاری های بارشی غرب ایران بصورت وارون و در سطح معنی داری 95% می باشد. در این پژوهش شاخص های آماری اختلاف دما و فشار استاندارد شده بین غرب و شرق مدیترانه به عنوان یکی از شاخصهای مهم در رابطه با تغییرات بارش منطقه غرب ایران شناسایی و ارائه شده است. بر اساس شاخص های طراحی شده هرگاه اختلاف DT و یا DH مثبت باشد به معنای بالاتر بودن دما و یا فشار استانداردشده (Z) جوّ در قسمت غرب دریای مدیترانه نسبت به شرق آن و در نهایت ترسالی (ماهانه) در منطقه پژوهش است و هرگاه شاخص منفی باشد به معنای رخداد دوره خشک در غرب ایران است. همچنین در زمینه شاخص های ارائه شده در ترازهای زیرین جوّ و به ویژه در مورد مولفه دما ارتباط معنی دار مستقیم و قوی با ناهنجاری بارش غرب ایران دیده شد. مدل سازی چند متغیره شاخصهای ارائه شده در منطقه مدیترانه با استفاده از روش وایازی چندمتغیره، رابطه نسبتاً قوی را در این زمینه ارائه داد که مولفه های انتخابی این شاخص شامل اختلاف فشار تراز دریا، اختلاف دمای تراز 925 و 850 هکتوپاسکال در قسمت غرب نسبت به شرق مدیترانه است. همچنین بررسی عملکرد مدل وایازی با استفاده از داده های واقعی صحت نسبی عملکرد مدل را تایید کرد.

پژوهش حاضر تلاش دارد تا با بررسی شواهد ژئومورفولوژیکی یخچال های کواترنر در ارتفاعات بینالود، تعداد و محدوده پراکندگی سیرک های یخچالی و همچنین برف مرز آخرین دوره یخچالی را در ارتفاعات بینالود تعیین کند. بدین منظور با استفاده از تفسیر نقشه های توپوگرافی مقیاس 1:50000 و تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی 1:20000 منطقه، موقعیت شواهد یخچالی ازجمله سیرک ها بررسی و در مرحله بعد با انجام بازدید میدانی موقعیت آن ها شناسایی گردید. در گام بعدی با استفاده از دو روش رایت و پورتر حد برف مرز آخرین دوره یخچالی محاسبه گردید. همچنین در این تحقیق با استفاده از داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی و سینوپتیک موجود در منطقه و به کمک رابطه سنجی بین دما، بارش، ارتفاع و همچنین با در نظر گرفتن ارتفاع خط برف، نقشه های هم دما و هم باران حوضه در شرایط کنونی و در کواترنر بازسازی و ترسیم گردید. نتایج نشان می دهد افزون بر 39 سیرک بزرگ و کوچک بر روی ارتفاعات بینالود شکل گرفته اند که بین ارتفاع 2100 تا 3380 متری توزیع شده اند. تراکم سیرک ها در ارتفاع 2350 تا 2500متر بیش از بقیه ارتفاعات است به طوری که حدود50 درصد آن ها در این ارتفاع تمرکزیافته اند. همچنین حداقل دمای متوسط سالانه بینالود در زمان حاکمیت یخچال ها برابر8/5- درجه سانتی گراد در ارتفاع 3308 متری و حداکثر دمای متوسط سالانه منطقه برابر با 5/9 درجه سانتی گراد در ارتفاع 870 متری بوده است. مقایسه نقشه هم دمای فعلی و گذشته منطقه حاکی از آن است که رشته کوه بینالود در کواترنر حدود 8/8 درجه سانتی گراد نسبت به زمان فعلی سردتر بوده است. نقشه هم بارش منطقه در کواترنر حاکی از آن است که حداقل بارش در آن زمان برابر با 369 میلی متر در پست ترین نقطه و حداکثر مقدار بارش برابر با 832 میلی متر در مرتفع ترین بخش بوده است.

شوری آب، یکی از عوامل مهم محیطی دریا محسوب می شود و نقش بسزایی در بررسی و پیش بینی جریان های سطحی اقیانوسی، تحلیل مکانیابی تجمیع ماهی ها، تعیین چگالی و بررسی تغییرات آن دارد. این پارامتر به شدت با تغییرزمان و مکان، در تغییر بوده و شناخت مناسب از آن مستلزم اندازه گیری هایی به فواصل زمانی کوتاه (ماهانه) در تعداد نقاط متعدد از منطقه ی مورد مطالعه است. در روش های سنتی، بررسی و ارزیابی یک یاچندفاکتور خاص موردنظر از کیفیت آب اغلب پرهزینه و زمانبراست و همچنین نمی تواند معرف خوبی برای تمام مساحت یک منطقه وسیع باشد. اما در سال های اخیر فناوری ماهواره ای و علم سنجش از دور به عنوان یک ابزار مناسب برای ارزیابی برخی پارامترهای کیفیت آب مطرح شده است زیرا با توجه به رقومی بودن این داده ها، در دسترس بودن وسیع آنها،اندازه گیری منظم، تکراری بودن آنها در پریودهای زمانی کوتاه، هزینه و زمان کمتر می توان طیف وسیعی از پروژه ها را به نتیجه رساند. هدف از انجام این مطالعه، تهیه نقشه شوری سطحی آب منطقه خلیج فارس در ایران و خلیج سنت لورنس در کانادا با استفاده از تصاویر ماهواره ایMODIS می باشد، که در این راستا نرم افزاری برای نخستین بار در ایران تولید شده است که می توان با پردازش های لازم بر روی تصاویر ماهواره ایMODIS وداده های میدانیCTD، نقشه دما، شوری و چگالی سطحی آب را با سه مدل متفاوت با دقت مناسب تهیه نمود.قابلیت و انعطاف بالای شبکه عصبی مصنوعی در تقریب توابع غیرخطی و خطی پیوسته در فضای ترکیبی باعث شد که در این مطالعه، یک روش جدید بر مبنای استفاده از این شبکه ارائه شود که در آن نقشه شوری توسط یک شبکه پرسپترون چندلایه تعیین می شود.

ازون، قسمت کوچکی از جو زمین است که با توجه به ویژگی حفاظتی آن در برابر اشعه فرابنفش خورشیدی، نقشی اساس در بقا و حیات ایفا می­کند. بیشتر میزان ازون (90 درصد کل ازون) در قسمت فوقانی تروپوسفر و در لایه استراتوسفر متمرکز است که به لایه ازون (ازون سپهر) معروف است. میزان ازون در سطح جهانی بین 500-200 دابسون در نوسان است که این مقدار دارای تغییرات زمانی و مکانی است. در این تحقیق با استفاده از اطلاعات ده ساله ایستگاه ازون­سنجی اصفهان و به کارگیری روش­های تحلیل آماری مثل تحلیل رگرسیون، تحلیل واریانس و آزمون استیودنت نیومن کولز به تحلیل آماری تغییرات زمانی میزان ازون اصفهان پرداخته شده است. نتایج تحلیل­های آماری حاکی از وجود تغییر در میزان ازون در سری­های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه می­باشد که در این دوره آماری، این تغییرات در اصفهان با بازه زمانی فصلی تطابق و هماهنگی کاملی دارد، به طوری که میانگین میزان ازون هر 4 فصل دارای اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 1 درصد با یکدیگر می­باشند. این در حالی است که این هماهنگی در مورد ماه­های سال مشهود نمی­باشد. تمرکز و غلظت فصلی ازون در فصل بهار به حداکثر و در فصل پاییز به حداقل می­رسد. تمرکز و غلظت فصلی ازون در بازه ماهانه در ماه مارس (اسفند) به حداکثر و در ماه اکتبر (مهر) به حداقل می­رسد. بررسی روند در میانگین سالانه سری زمانی ایستگاه مزبور حاکی از عدم وجود روند در داده­ها در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

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.

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.

این پژوهش به منظور به دست دادن روشی برای ارزیابی تغییرات تناسب اراضی در دوره های آینده با توجه به وقوع تغییرات اقلیمی، برای کشت کلزا و در استان آذربایجان غربی انجام گرفته است. به این منظور، پس از شناسایی نیازهای رویشی کشت کلزا، از الگوی LARS-WG و شبکة عصبی و براساس نتایج الگوی HADCM3 و تحت دو سناریوی A1 و B1 استفاده شد. سپس نیازهای رویشی کلزا به صورت رقومی برای دورة 2010-1987 و سه دوره در آینده آماده سازی شد. برای تعیین درجة اهمیت معیارها، از روش دیماتل و تحلیل شبکه استفاده شد. براساس نتایج، روش مطرح شده قابلیت الگوسازی اثر تغییرات اقلیمی در تناسب اراضی را دارد. اجرای این روش برای کشت کلزا نشان می دهد که تغییرات دما و بارش سبب کاهش اراضی بسیار مناسب و مناسب برای کشت این محصول می شود؛ به طوری که اراضی مناسب کشت این محصول از 47 درصد در دورة پایه به 34 درصد در آینده تغییر خواهد یافت. همچنین، باوجود تغییرات دما و بارش در زمینة تغییرات اقلیمی، منابع زمینی در هر دوره به مثابة یکی از مهم ترین شاخص های نیازهای رویشی در تولید محصولات زراعی تأثیر بسزایی دارد.

با توجه به محدودیت امکان توسعة ایستگاه های باران سنجی، تعیین بارش در تمام نقاط و به تبع آن تخمین دقیق بارش منطقه ای امکان پذیر نیست. لذا، باید در انتخاب محل و تعداد ایستگاه ها در تخمین بارش منطقه ای دقت کافی به عمل آید. در این تحقیق از آنتروپی انتقال اطلاعات و واریانس تخمین بارش منطقه ای برای تعیین نقاط بهینة توسعة ساختار موجود شبکة باران سنجی استفاد شده است. در ساختار پیشنهادی، نقاط دارای حداکثر واریانس تخمین و حداقل آنتروپی انتقال اطلاعات در سطح حوضه کاندید ایستگاه های جدید در نظر گرفته می شود. مدل بهینه سازی برای ترکیب نتایج این دو روش توسعه داده شده و در نهایت موقعیت پیشنهادی تأسیس ایستگاه های جدید تعیین می شود. در ساختار پیشنهادی، از محیط GIS برای ارائة بهتر نتایج تحلیل های مکانی استفاده شده است. حوضة آبریز کرخه با توجه به اهمیت بالایی که از بعد منابع آبی کشور دارد، مطالعة موردی این تحقیق در نظر گرفته شده است. نتایج بررسی ها و تحلیل های صورت گرفته در این تحقیق نشان دهندة این است که با استفاده از ایستگاه های پیشنهادی در حوضة کرخه که هفده موردند می توان دقت نتایج تحلیل مکانی بارش را به میزان زیادی افزایش داد.

دماهای حداقل در ایران، بر مبنای آمار چهل ساله 44 ایستگاه سینوپتیک، با استفاده از روش ها و تکنیک های آماری، از جمله تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه، آزمون مقایسه های چندگانه بونفرونی و معادله های رگرسیون چندگانه، مطالعه شد و بر مبنای تحلیل خوشه ای ( CA )، سطح ایران از نظر دماهای میانگین حداقل با استفاده از قابلیت های نرم افزارهای GIS ، به صورت سالانه و فصلی پهنه بندی گردید. همچنین برای میان یابی و برآورد نقطه ای تغییرات مکانی در قالب نقشه های دما و ضریب تغییرپذیری از روش کریجینگ استفاده شد. نتایج تحقیق، چهار پهنه متفاوت دمایی میانگین حداقل سالانه را برای کشور مشخص کرد که بررسی نقشه سالانه و نقشه های پهنه بندی فصلی، نقش عرض جغرافیایی را در توزیع دماها، بخصوص در نوار ساحلی جنوب بخوبی نشان می دهد، اما در سایر نقاط، بویژه منطقه شمال غرب و زاگرس، نقش ارتفاع بارزتر است. آزمون های آماری از جمله تجزیه و تحلیل واریانس یکطرفه و آزمون مقایسه های چندگانه بونفرونی، درستی پهنه بندی ها را تأیید می نمایند. از سوی دیگر، مقادیر انحراف معیار و تغییر پذیری دماهای صبحگاهی در مناطق مرتفع بیشتر از مناطق پست است. مقایسه ضرایب β استاندارد، مدلهای رگرسیون چندگانه و نیز ضرایب همبستگی نشان می دهد که در تمام فصول و همین طور در طول سال، نقش ارتفاع در کنترل دماهای صبحگاهی، بیشتر از عرض جغرافیایی است. همچنین، بررسی ضرایب تعیین (2 r ) معلوم می دارد که نقش تلفیقی این دو عامل، ضمن آنکه در کل بسیار چشم گیر است، در توجیه تغییرات دماهای صبحگاهی زمستانه، بیشتر از دماهای تابستانه است. به عبارت دیگر، عوامل محلی ( عرض جغرافیایی و ارتفاع ) در کنترل دماهای حداقل دوره سرد سال نقش بیشتری دارند. در سطح کشور بین مقادیر ارتفاع و عرض جغرافیایی از یک سو و دماهای میانگین حداقل و حداقل مطلق سالیانه و فصلی از سوی دیگر، روابط معنی دار و معکوس در سطح01/0 مشاهده می شود. ضرایب رگرسیونی نشان می دهد که مقدار گرادیان دماهای میانگین حداقل سالانه در کشور، 9/5 درجه سانتیگراد کاهش در هر کیلومتر و بیشترین گرادیان فصلی مربوط به فصل پاییز به میزان 7/6 درجه سانتیگراد کاهش در هر کیلومتر بوده است.