درخت حوزه‌های تخصصی

در سال های اخیر وقوع توفان های گرد و غبار در استان های نیمه غربی کشورمان سبب بروز مشکلات گوناگون برای مردم این مناطق از جمله استان فارس شده است. هدف این پژوهش شناسایی الگوهای گردشی ایجاد کننده گرد و غبار در استان فارس می باشد. برای این منظور ابتدا کد شماره 6 ساعتGMT 12 داده های وضعیت هوای حاضر 8 ایستگاه همدید استان در دوره آماری 2003-1992 استخراج شده است. این کد نشان دهنده وجود گرد و غبار با منشاء خارج از ایستگاه می باشد. سپس با انتخاب روش گردشی به محیطی رابطه بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای توام با گرد غبار ایستگاه های منتخب بررسی شده است. برای داده های الگوی گردشی تراز Hpa500 از زیج الگوهای گردشی مسعودیان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد رابطه معنی داری بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای گرد و غباری در استان فارس وجود دارد. بطوریکه الگوهای گردشی شماره 5، 6، 6-3 و 8 بیشترین رابطه را با روزهای گرد و غباری استان فارس داشتند. در مجموع الگوی گردشی شماره 5 الگوی گردشی غالب و الگوی شماره 6 الگوی نایب غالب در استان فارس در دوره مورد مطالعه بودند. این دو الگو در فصل گرم سال فعالند. کمترین رابطه نیز مربوط به الگوی گردشی 5-3 می باشد. از نظر ایستگاهی نیز ایستگاه لار فراگیرین ترین ایستگاه در زمان حاکمیت الگوهای گردشی بوده است.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.

دو ویژگی مهم یعنی نوسانات شدید و متناوب اقلیمی و دیگری ظهور انسان، کواترنر را از مابقی دوران­های زمین­شناسی متمایز می­کند. نوسانات اقلیمی در عرض­های بالا با افزایش و کاهش گستره یخچالی نمایان می­شده است. ولی در خصوص وضعیت اقلیمی عرض­های پایین از جمله ایران، نظریات متفاوت و گاه متضادی به چشم می­خورد. لذا در این تحقیق، با بهره­گیری از شواهد ژئومورفیک موجود از گذشته و بررسی­های آماری، اقلیم آخرین دوره یخچالی حوضه دریاچه نمک واقع در شمال­غربی ایران مرکزی، بازسازی شد. بدین منظور ابتدا وضعیت بارش و دمای کنونی این حوضه بررسی و تغییرات مکانی آن در قالب نقشه­هایی ترسیم گردید. با توجه به موقعیت برف مرز در نقاط مختلف حوضه، نسبت به بازسازی دما و بارش حوضه در دوره یخچالی ورم، اقدام و تغییرات آن با زمان حال مقایسه شد. نقشه­های مورفوکلیماتیک حوضه در هر دو دوره به روش پلتیر، با توجه به میزان بارش و دمای سالانه تهیه گردید. نتایج حاکی از افزایش 6/5 درجه­ای دما و کاهش 5/1 برابری بارش کنونی حوضه نسبت به دوره یخچالی ورم می­باشد. بررسی شواهد و بقایای ژئومورفیک ناشی از تحولات اقلیمی، نتایج مذکور را تائید می کند.

لندفرم های ایجاد شده بوسیله فرایندهای تکتونیک توسط علم ژئومورفولوژی تکتونیک مطالعه می شود؛ به عبارتی، ژئومورفولوژی تکتونیک کاربرد اصول ژئومورفیک در حل مسائل تکتونیک می باشد. اندازه گیری های کمی ژئومورفیک با استفاده از نقشه های توپوگرافی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی صورت می گیرد.  نتایج حاصل از چندین شاخص برای ارزیابی میزان فعالیت تکتونیکی با همدیگر تلفیق می شوند. در این مقاله به بررسی شاخص های ژئومورفیک در این حوضه پرداخت شد. در این مقاله به منظور محاسبه شاخص های ژئومورفیک از تصاویر ماهواره ای، نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی، بازدیدهای میدانی و اصول هندسه و ریاضی و نرم افزار Arc GIS   استفاده شده است. منطقه مورد مطالعه حوضه رودخانه مارون در جنوب غربی ایران و در استان های کهگیلویه و بویر احمد و خوزستان می باشد. طول آبراهه 280 کیلومتر می باشد. شاخص های مورد استفاده در این مقاله: شاخص گرادیان طول آبراهه (SL) ، شاخص تقارن حوضه (AF) ، شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع (Vf) ، شاخص شکل حوضه (B) ، شاخص سینوسیته جبهه کوهستان (Smf) ، شاخص تراکم زهکشی (P) ، شاخص سطوح مثلثی شکل  (TF) ، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس (T) ،  می باشد. برای بعضی از این شاخص ها روابط جدید و برای برخی دیگر نیز فرمول هایی برای استانداردکردن آنها طراحی شد. در انتهای مقاله به بررسی تئوری خطاهای شاخص ها پرداخت شد. طبق نتایج بدست آمده از بررسی شاخص ها حوضه رودخانه مارون از نظر نوزمین ساختی و بالاآمدگی فعال می باشد. زیرحوضه های بالادست بیشتر از زیرحوضه های میانی و انتهایی فعال می باشد تکتونیک منطقه تاثیر بسیار زیادی بر لندفرمها و سکونت گاهها دارد. این نتایج با داده های حاصل از لرزه نگاری و ژئودینامیک که منطقه را منطقه ای لرزه خیز درنظرگرفته اند همخوانی دارد.

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیئت بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجه که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970)بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه3/18 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)؛ بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.

دریاچهها محیطهای رسوبی بسیار جالبی برای بازسازی محیط ها و بررسی آب و هوای دیرینه میباشند. بررسی ویژگیهای رسوبشناسی و اجتماع گرده های گیاهی برای شناخت و تکامل ویژگیهای رسوبی اواخر کواترنر بسیار مفید است حوضههای بسته به دلیل حساسیت بسیار زیاد نسبت به تعادل تبخیر و بارش، مناسبترین سیستم جهت بازسازی محیط های دریاچهای و آب و هوای دیرینه میباشند. این مقاله ارتباط بین اجتماع گرده های گیاهی و اندازه ی دانه های رسوبی دریاچه ی زریبار واقع در استان کردستان را مورد بررسی قرار داده و براساس این ارتباط محیط دیرینه، تاریخچه ی گیاهی و آب و هوای دیرینه در طی دوره ی هولوسن بازسازی شده است. افزایش در میزان سیلت و کاهش میزان ماسه به همراه رسیدن گرده های Quercusبه بیشترین مقدار، نبود گرده های Salix و Fraxinus در این دوره ی زمانی از هولوسن، رسیدن Poacae به کمترین میزان و کاهش تدریجی در میزان Atriplex type و Artemisia herba-albat، افزایش سطح آب دریاچه را در طی 8950 - 6870 ، 5500 - 3170 سال قبل به همراه وجود شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب، افزایش بارش و افزایش در رطوبت قابل دسترس را نشان می دهد. مقدار بالای ذرات ماسه و کاهش در میزان سیلت به همراه درصد بالای گرده های گیاهی Salix ، Fraxinus و Pistacia و کاهش در میزان گرده های Quercus، کاهش سطح آب دریاچه را در طی 6870 – 5500، 1300 - 3170 سال قبل همراه با شرایط آب و هوایی گرم و خشک، کاهش در بارشهای بهاری و رطوبت قابل دسترس را نشان می دهد. همچنین افزایش نامنظم در میزان ماسه و کاهش نامنظم در میزان سیلت به همراه ظاهر شدن گرده های Plantago lanceolata وجود تغییرات نامنظم در سطح آب دریاچه ی زریبار در نتیجهی تغییرات بارشی، سرریزهای اتفاقی دریاچه و فعالیتهای انسانی را در اواخر هولوسن نشان می دهد.

شناخت نواحی زمین ساختی فعال، به ویژه در زون های ساختاری همگرا به سبب قابلیت مخاطره آمیز بودن شایان توجه آنها اهمیت زیادی دارد. از سوی دیگر، به دلیل محدودیت های فیزیکی، بررسی های میدانی در این نواحی با توپوگرافی خشن و متعارض، دشوار است. در این پژوهش، با استفاده از روش های دورسنجی، ژئومورفومتری و کارهای میدانی، اختصاصات مورفومتریک و ژئومورفولوژیک حوضة رودک در شمال شرق تهران در قالب الگوی TecDEM که در نرم افزار متلب[1] اجرا شده، از داده های رقومی (الگوی رقومی ارتفاع) استخراج و تجزیه و تحلیل شده است. در این الگو، از شاخص های نو مانند چولگی و کشیدگی نمودار هیپسومتری، شاخص فرورفتگی q، شیب S و نقشة همپایة IsoBase MAP بهره گرفته شده است. نتایج بررسی و تجزیه و تحلیل عناصر ساختاری مورفوتکتونیکی استخراج شده مانند نیمرخ طولی رودخانه، جهت های جریان، مورفولوژی حوضة آبریز، نقطه های عطف و تغییر شیب، منحنی های هیپسومتری و مقدار کشیدگی و چولگی آن که حاصل کنش و واکنش نیروی های زمین ساختی است، بیان کنندة تغییرات مورفوتکتونیکی فعال حوضه و کنونی آن است. نتایج بررسی ها در قالب الگوی TecDEM، پژوهش های میدانی و شواهد به دست آمده از طریق داده های ایستگاه ژئودینامیک گرمابدر، درستی الگو را در نشان دادن شرایط نئوتکتونیک مناطق نشان می دهد.

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

شاخص چرخندگی بیان­کننده میزان اثر سامانه چرخندی یا واچرخندی در یک منطقه است. اهداف این پژوهش، تولید شاخص­های چرخندگی روزانه در استان خراسان متمرکز شده در مشهد با استفاده از نقشه­های میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 700 هکتوپاسکال، به تعداد 23011 در دوره 2010-1948، برآورد فراوانی سامانه­های فشاری حسب تعداد روز حاکمیت در سال بر منطقه و پاسخ اقلیمی دما و بارش مشهد به شاخص چرخندگی می باشد. پنج نوع مختلف گردش جوی شامل منطقه واقع در حاشیه ناوه، خط ناوه، زین ارتفاعی یا الگوی ناشناخته، حاشیه پشته و خط پشته بر مبنای انحنای تراز ارتفاعی ژئوپتانسیل طبقه­بندی گردید و درنتیجه سری زمانی شاخص چرخندگی روزانه ساخته شد؛ میانگین­های فراوانی انواع گردش جوی در تراز 500 هکتوپاسکال به ترتیب برابر 67، 15، 111، 105 و 66 روز در سال بودند. سامانه­های کم­فشار (حاشیه و خط ناوه) در 23% و سامانه­های پرفشار (حاشیه و خط پشته) در 47% روزهای سال حاکم بر منطقه بودند. تخمین پوشش مکانی شاخص چرخندگی تا شعاع حدود 300 کیلومتر از نقطه­ی مرکزی و سطحی بالغ بر 280 هزار کیلومتر مربع می­باشد. در نیمه گرم سال به طور مطلق سامانه پرفشار (الگوی پشته) حاکم است که نشان­دهنده حاکمیت کمربند پرفشار جنب­گرمسیری بر منطقه است. در نیمه سرد سال فراوانی الگوهای پشته، زین ارتفاعی و ناوه به ترتیب برابر 47%، 23% و 20% بودند. میزان همبستگی شاخص چرخندگی و تغییرات دما و بارش در مشهد در مقیاس ماهانه (تراز 500 هکتوپاسکال) به ترتیب برابر 81/0- و 50/0 می­باشد.

عدم وجود و یا کمبود اطلاعات هیدرومتری در حوضه های آبخیز کشور، کاربرد روش های تجربی مناسب را برای برآورد حداکثر سیلاب الزامی می نماید. هدف این پژوهش ارزیابی میزان سیلاب حداکثر در دو حوضه آبخیز رودخانه اترک با استفاده از اندازه قلوه سنگهای بستر رودخانه می باشد. در این تحقیق حداکثر سیلاب بر اساس اندازه گیری قطر قلوه سنگهای بستر رودخانه در خروجی حوضه ها بدست آمد. در این راستا اطلاعات توپوگرافی، فیزیوگرافی و زمین شناسی از طریق نقشه های توپوگرافی 1:50000 و زمین شناسی 1:100000 استخراج، و تجزیه و تحلیل آنها توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی صورت گرفت. در این تحقیق به منظور برآورد سیلاب حداکثر در حوضه ، ابتدا سرعت آب با استفاده از روش کاستا و جارت اندازه گیری شد و سپس بر اساس آن میزان دبی به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که حداکثر سیلاب برآورد شده از روش کاستا به داده های واقعی نزدیکتر است که این موضوع کارایی مناسب روش کاستا (برآورد پیک سیلاب با استفاده از قطر قلوه سنگهای بستر رودخانه) را نشان می دهد. نتیجه این تحقیق همچنین نشان می دهد که با وجود اینکه حوضه قوردانلو کوچکتر از حوضه زیرابه است، مقدار دبی حداکثر محاسبه شده آن بالاتر از حوضه زیرابه است. به طور کلی بالا بودن سیلاب حداکثر در حوضه قوردانلو را می توان به وجود سازندهای نفوذناپذیر، تراکم زهکشی بالا و شکل تقریبا دایره ای آن نسبت داد.