درخت حوزه‌های تخصصی

پایش سطح برف نماینده میزان پوشش برف بوده و عامل مهمی در پیش بینی جریان حوضه با استفاده از مدل های هیدرولوژی است. هدف این پژوهش بررسی تغییرات سطح برف حوضه سد شاه چراغی در شمال استان سمنان، طی دوره بیست ودوساله است تا بتوان از سری زمانی سطح برف به دست آمده، به منزله داده های ورودی مدل پیش بینی جریان ورودی سد استفاده کرد. نبود ایستگاه ها و داده های هواشناسی و برف سنجی مناسب در سطح حوضه، بر اهمیت کاربرد سنجش از دور برای تعیین سطح برف می افزاید. از این رو، پوشش برف با جمع آوری تصاویر NOAA-AVHRR و به کمک دو روش تحلیل آستانه برپایه آلبدو باندهای مرئی و دمای درخشندگی باندهای حرارتی برای جداسازی برف، بر اساس نوع سنجنده ماهواره محاسبه شد و تفاوت دو روش جداسازی برف از پدیده های دیگر بررسی شد. نتایج نشان می دهند که سطح پوشش برف محاسبه شده از تصویر سنجنده AVHRR-3 در حدود 4 درصد بیشتر از سطح برف محاسبه شده از تصویر سنجنده AVHRR-2 است. همچنین نتیجه بررسی روند تغییرات سطح برف از سال 1986 تا 2007 میلادی به دو روش رگرسیون خطی و من کندال نشان می دهد که سری زمانی سطح برف روندی ندارد.

یخچال های ایران جزء منابع آبی هستند که نسبت به آنها شناخت بسیار کمی وجود دارد. سطح این یخچال ها در حدود 27 تا 32 کیلومتر مربع برآورد شده است و شواهد حاکی از کاهش حجم آنها می باشد، اتفاقی که بطور کلان در سطح یخچال های جهان در حال وقوع است. اما از تاثیر کاهش این منابع بر آبدهی رودخانه هایی که از آنها نشأت می گیرند، مطالب چندانی موجود نمی باشد. در این مقاله تلاش شده است تا در حد ممکن با اطلاعات موجود، تحلیلی از تغییرات آبدهی این رودخانه ها با استفاده از آزمون های آماری مانند روند و همگنی انجام شود. بر اساس نتایج حاصل، به جزء در مواردی اندک، زوال تدریجی یخچال ها تغییرات معنی داری درآبدهی ها ایجاد ننموده است، ضمن اینکه این تغییرات را نمی توان صرفا به پسروی یخچال ها نسبت داد. همچنین براساس چهار روش تجربی برآوردی از حجم این منابع در کشور بدست آمد. بر اساس این روش ها، حجم موجود این منابع بین 85/0 تا 3/2 میلیارد مترمکعب برآورد می گردد. هر چند، روشی که رقم 3/2 میلیارد مترمکعب را نتیجه می دهد، با پاره ای از اندازه گیری های میدانی در یخچال های زردکوه هماهنگی بیشتری دارد.

لندفرم یک عارضه ژئومرفیک از سطح زمین است که خصوصیات ظاهری خاص وشکل قابل تشخیص دارد. بنیان واساس شناسایی وطبقه بندی لندفرم ها برپایه ژئومرفومتری است، ژئومرفومتری به کمیت عناصر اصلی ریخت شناسی زمین ازجمله شیب،جهت شیب، ارتفاع واختلاف ارتفاع نسبی عناصر، موقعیت مکانی عناصر نسبت به هم، وضعیت شبکه زهکشی و میزان تحدب یا تقعر عناصر می پردازد. در حال حاضر طبقه بندی لندفرم ها عموما"" مبتنی بر تشخیص کارشناسی است که به طریق دستی وبا استفاده از عکسهای هوایی ،نقشه های توپوگرافی و برداشت های صحرایی انجام می گردد که روشی است زمان بر،پرهزینه،کم دقت وغیر قابل تکرار ،اما در این تحقیق با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیای و سه معیار شاخص TPI،شیب وموقعیت مکانی عوارض سطح زمین، اقدام به طبقه بندی خودکار لندفرم های حوزه آبخیز بروجن گردیده است. نتایج نشان داد که این روش توانایی خوبی در جداسازی وطبقه بندی لندفرم ها دارد به گونه ای که 9 لندفرم در حوزه آبخیز بروجن شناسایی وطبقه بندی گردید و بدین ترتیب رهیافتی برای طبقه بندی خودکار لندفرم های یک حوزه آبخیز ارائه گردیده به این منظور که زمینه انجام مطالعات جامع برای ارائه روش های کمی ودقیق برای شناسایی وطبقه بندی خودکار لندفرم ها در حوزه های آبخیز فراهم گردد .

در این مطالعه به بررسی همدید و سه بعدی مراکز چرخندزایی و همبستگی آنها با بارش کشور به شیوه مقایسه ای در ترازهای مختلف جو در سال 1372 پرداخته شده است. بررسی چرخندها در مقیاس های مختلف و به شیوه های گوناگون و با استفاده از انواع معیارها در جهت شناسایی توده هواهای بارش زا، طوفان ها و ... در یک منطقه صورت می گیرد تا از این طریق الگوهای جوی موجد این توده های هوا و چرخندها مطالعه و مسیرهای چرخندی و عوامل گوناگون تأثیرگذار بر روی آن تحلیل شود. برای شناسایی و مکانیابی چرخندها از الگوریتم طراحی شده در محدوده مورد مطالعه؛ یعنی طول جغرافیایی 30 درجه غربی تا 80 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 0 تا 80 درجه شمالی و از داده های بازکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل پایگاه داده ای NCEP/NCAR با تفکیک زمانی 6 ساعته روزانه (00 و 06 و 12 و 18 زولو) و تفکیک مکانی 2/5 در 2/5درجه استفاده شده است. برای مکان یابی چرخندها از نرم افزار گردز و برای واکاوی و ترسیم نقشه ها از نرم افزار مت لب، سرفر و اکسل استفاده شده است. نتایج مطالعه حاکی از آنست که در ترازهای 500 و 1000 هکتوپاسکال چرخندهای بیشتری نسبت به ترازهای مابین آنها وجود دارد. در ترازهای بالائی جو همبستگی بیشتری بین چرخندها و بارش در مناطق شمال غربی و غربی کشور دیده می شود. همچنین در مناطق جنوب شرق و شرق کشور همبستگی بین بارش و چرخندها در ترازهای پایین جو نمود بیشتری دارد.

شناخت و ارزیابی تغییرات اقلیم در دهه های آینده با هدف برنامه ریزی محیطی مناسب در جهت سازگاری و کاهش اثرات آن امری کاملاً ضروری است. در این پژوهش نیز تغییرات دمای حداکثر روزانه بر روی کشور ایران در دو دوره زمانی (70-2041 و 99-2071)و بر اساس خروجی دو مدل گردش عمومی جو Hadcm3و CGCM3 تحت سناریوهای انتشار موجود ( A1B, A2, B1 , B2) مورد بررسی مقایسه ای قرار گرفت. بدین منظور پس از بررسی توانمندی مدل آماری SDSM در شبیه سازی اقلیم دوره پایه (2010-1981)، مقادیر آینده دمای حداکثر روزانه با لحاظ نمودن عدم قطعیت،بر روی 7 ایستگاه سینوپتیک به عنوان نماینده های آب و هوایی انتخابی ایران، ریز مقیاس نمایی گردید. در تحلیل عدم قطعیت مربوط به مدل-سناریوها،مشخص شد که مدل CGCM3 تحت سناریوی B1 در بین مدل-سناریوهای مختلف، بهترین عملکرد را در شبیه سازیدمای آینده داشته است. همچنین یافته های پژوهش بر روی ایستگاه های مورد مطالعه نشان می دهد که دمای ایران به طور متوسط دردهه های میانیو پایانی قرن بیست و یکم، بین 1 تا 2درجه سلسیوسافزایش می یابد، که البته این افزایش دما بر اساس سناریوهای مختلف مدل Hadcm3 نسبت به مدل CGCM3 شدیدتر بوده است.از نظر پراکنش فضایی تغییرات در محیط GIS نیزبر اساس خروجی همه مدل-سناریوها، کمترین افزایش دما بر روی ایستگاه بندرعباس واقع در سواحل پست جنوبی ایران مشاهده شده و بالعکس بر روی ایستگاه تبریز واقع در عرض های شمالی تر و مناطق بلند و کوهستانی ایران، افزایش دما به حداکثر می رسد. در مجموع می توان عوامل مهمو مؤثردر تغییرات آینده دمای ایران را در سه گروه: عاملارتفاع، عرض جغرافیایی و رطوبت جوی دسته بندی نمود. چرا که بر اساس تمامی خروجی های مدل-سناریوها، ارتفاعات عرض های شمالی ایران، بیشترین افزایش دما را تجربه خواهند نمود.

روش های ارزیابی پیامد فعالیت های سریع متعددی معرفی شده اند، ولی هیچکدام از این روش ها به طور تخصصی به ارزیابی تخریب ناشی از فعالیت های انسان در مقیاس سیمای سرزمین نمیپردازند. مطالعات در سطح بالا از تحلیل وضعیت تخریب محیط زیست در سطح سیمای سرزمین سبب نادیده گرفتن بسیاری از مشخصه های مطرح در ارزیابی محیط میشوند. هدف این مقاله ارائة روش تخصصی برای ارزیابی پیامد فعالیت های انسان در تخریب سیمای سرزمین جنگل های شفارود در استان گیلان است. به طوریکه در این مقاله 39000 هکتار از جنگل های این منطقه ارزیابی شدند. این مقاله به صورت مطالعة موردی در 28 واحد کاری در حوزة آبخیز شفارود در استان گیلان انجام شد. الگوی تخریب سیمای سرزمین به صورت زیر معرفی شد: LD= ?kI/Vi که در آن LD ضریب فروافت واحدهای کاری سیمای سرزمین، و ?kI نمایة شدت فعالیت های انسان در تخریب سیمای سرزمین در هر واحد کاری (I متریک و k شدت آن)، و V آسیب پذیری اکولوژیک است. میزان سالخوردگی جنگل ها بر اساس تیره تر بودن رنگ قرمز بر روی تصویرهای ماهواره ای قابل اندازه گیری است. برای اعتبارسنجی نتایج الگوی تخریب سیمای سرزمین، بین عددهای تخریب با داده های استخراج شده از تصویر ماهواره ای در واحدهای کاری رگرسیون گرفته شد. بنابراین، به دست آوردن R2 معادل 0.61 میتواند علامت وجود رابطة قابل قبول بین میزان تیرگی رنگ قرمز و مدل تخریب سیمای سرزمین در واحدهای کاری باشد. با الگوسازی تخریب، با استفاده از متریکهای سیمای سرزمین، میتوان از وضعیت و میزان شدت تخریب در سیمای سرزمین جنگل در کمترین زمان ممکن و با کمک حداقل داده رقومی و هزینه به وضعیت تخریب، یا طبیعی بودن اکوسیستم های جنگلی پی برد.

این مطالعه در مناطق دارای فرسایش خندقی دشت کهور لامرد، واقع در جنوب استان فارس انجام گرفته است. این نوع از فرسایش در منطقه مورد مطالعه، موجب تخریب اراضی، عدم امکان فعالیت های کشاورزی و بهره برداری اقتصادی از عرصه های منابع طبیعی شده است. در این نوشتار تلاش شده تا رابطه بین شکل گیری و گسترش خندق ها با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رسوبات، براساس نتایج حاصل از پژوهش ارائه شود. برای دستیابی به این هدف مبتنی بر اجرای پژوهش، در دو مرحله شناسایی ویژگی های منطقه پژوهش در چارچوب مطالعات و بررسی های متداول طرح های آبخیزداری، تهیه نقشه ها، جداول، ذخیره آمار و اطلاعات ذیربط در محیط GIS از یکسو و مشخص کردن مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی و تقسیم بندی خندق های موجود در محدوده مورد مطالعه بر اساس مورفولوژی آنها با استفاده از داده های سنجش ازدور و همراه با عملیات میدانی، نمونه برداری رسوبات و تجزیه آزمایشگاهی نمونه ها از سوی دیگر بوده است. در این پژوهش شش خندق فعال و معرف گزینش شدند. طول خندق، عمق، عرض بالا و پایین و حجم فرسایش در آنها اندازه گیری شد. برای تعیین عوامل مؤثر در گسترش و رسوب زایی خندق ها، با بهره گیری از روش Stepwise در نرم افزار SPSS تحلیل آماری صورت گرفت. میزان حساسیت رسوبات به فرسایش خندقی با توجه به مقادیر (TNV، OM، pH) درکل محدوده مورد مطالعه میزان بالایی را نشان می دهد، بین مقدار متغیرهای (EC)، (SAR) و تا حد کمی میزان گچ با میزان گسترش خندق ها رابطه ای کاملاً معکوس دیده می شود. نتایج نشان می دهد، رسوب تولیدی ناشی از گسترش خندق ها در دشت -کهور تابع سه متغیر گستره آبخیز، درصد سیلت و ماسه در آبخیز واقع در بالای پیشانی خندق ها است. این نتایج بیانگر تأثیر ویژگی حوضه آبخیز و سازند زمین شناسی در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندقی است.

خشکسالی یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی در جوامع بشری محسوب می شود که می تواند تاثیرات جبران ناپذیر کشاورزی، زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی به همراه داشته باشد. بنابراین آگاهی از وقوع خشکسالی می تواند در کاهش خسارات موثر باشد. در این پژوهش، به منظور مدلسازی و شبیه سازی شدت خشکسالی در طول یک دوره آماری 37 ساله (1350- 1386) در 21 ایستگاه بارانسنجی واقع در ناحیه نیمه خشک سرد شمال غربی ایران از شبکه عصبی مصنوعی بهره گرفته شد. داده های ورودی به شبکه شامل میانگین بارش سالیانه و نیز شاخص دهک بارش سالیانه برای تمامی ایستگاه ها بوده که 80% داده ها برای آموزش شبکه (1350-1379) و20% باقیمانده برای تست و اعتبار سنجی شبکه (1380-1386) انتخاب گردید. سپس عمل پیش بینی خشکسالی توسط الگوریتم آموزش دیده شده توسط شبکه عصبی مصنوعی و بدون استفاده از داده های واقعی و مشاهداتی، برای سال های 1387 تا 1391صورت گرفت. معماری مطلوب شبکه به صورت مدل پرسپترون با سه لایه پنهان، الگوی پس انتشار خطا و تابع محرک سیگموئید به همراه 10 نرون در لایه میانی انتخاب گردید. نتایج حاصله نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی به خوبی قادر به پیش بینی روابط غیر خطی بارش و خشکسالی بوده بطوریکه با همبستگی بیشتر از 97% و خطای کمتر از 5% مقادیر شاخص دهک بارش را پیش بینی نموده و نتایج حاصل از این پیش بینی بطور زیادی منطبق با مقادیر واقعی می باشد. از این رو با استفاده از این روش می توان وضعیت خشکسالی را در سال های آتی پیش بینی کرده و در مدیریت و بهره وری منابع آب و نیز مدیریت خشکسالی و تغییرات اقلیمی از این روش بهره جست.

هدف اصلی پژوهش حاضر تحلیل همدیدی سازوکار حاکم بر وقوع بارش های سنگین بهاره در شمال غرب ایران می باشد. بدین جهت داده های بارش روزانه فصل بهار تعداد 15 ایستگاه همدید در منطقه شمال غرب کشور برای یک دوره 34 ساله (2014-1981) مورد استفاده قرار گرفت و با بهره گیری از شاخص صدک و لحاظ نمودن صدک 95% به بالا، 98 روز بارش سنگین و فراگیر شناسایی شد. به منظور تعیین الگوی همدیدی با بهره گیری از داده های بازتحلیل شده NCEPNCAR، نقشه های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، خطوط جریان، تاوایی نسبی، شار رطوبت در ترازهای متفاوت به صورت 6 ساعته تهیه شد و الگوی منطقه ای جریان و شرایط جوی حاکم از دو روز قبل از وقوع روز بارشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها بیانگر آن است که بارش های سنگین شمال غرب ایران در قالب 4 الگوی همدیدی قابل دسته-بندی می باشند. در الگوی اول، علت اصلی وقوع بارش سنگین در منطقه، عبور چرخند یا سامانه کم فشار دینامیکی مهاجر و منطقه همگرایی و گردش چرخندی ناشی از آن است که عامل اصلی تزریق رطوبت به داخل این چرخندها، واچرخند مستقر بر روی دریای عرب می باشد. در الگوی دوم سامانه بندالی از نوع زوجی در تراز میانی وردسپهر با توقف حرکت سامانه های گردشی در تراز میانی و زیرین جو منجر به وقوع بارش سنگین شده است. در الگوی سوم یک مرکز کم فشار در تراز دریا مشاهده نمی گردد، اما یک مرکز گردش چرخندی بر روی منطقه شکل گرفته است.

هدف از این پژوهش پهنه بندی ایران برحسب درجه ساعت های نیاز گرمایش و سرمایش در دهه های آینده است. به منظور واکاوی اثرگرمایش جهانی بر درجه ساعت های گرمایش وسرمایش ایران نیاز به داده های دمای ساعتی شبیه سازی شده است. داده های اولیه ازپایگاه EH5OM واقع در سایت مرکز فیزیک نظری عبدالسلام (ایتالیا) استخراج شد. اینداده هاازتاریخ2015تا2050وتحتسناریو A1 B هیأتبین المللیتغیراقلیم[1] اجراشدند. جهت ریزمقیاس نمایی از نسخه چهارم مدل RegCM4 استفاده شده است. داده های ساعتی دمای هوا (برای هر 3 ساعت) ریزکردانی شده با ابعاد 27/0×27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی است که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 کیلومتر مساحت ایران را در بازه زمانی36 ساله (2050 -2015) پوشش می دهند. درجه ساعت گرمایش و سرمایش با آستانه های دمای 3/18 و 9/23 درجه سانتی گراد برای تمامی ساعت ها محاسبه و سپس جمع میانگین ماهانه درجه ساعت ها بر ماتریسی به ابعاد 2140×96 به دست آمد که سطرها مربوط به میانگین درجه ساعت هر یک از ساعت های هشت گانه طی دوره مورد مطالعه و ستون ها یاخته هاست. در نهایت جمع میانگین درجه ساعت گرمایش و سرمایش هر ماه ایران محاسبه و نقشه های آن ترسیم شد. نتایج نشان داد که در دهه های آینده بیشترین درجه ساعت های نیاز گرمایش مربوط به ماه ژانویه و فوریه در بخش های کوهستانی شمال غرب و زاگرس مرکزی به میزان 6000-5000 درجه ساعت است. از نظر نیاز سرمایش در ماه های ژوئن، ژولای و اوت بخش های کوهستانی شمال غرب و بلندی های کشور کمترین درجه ساعت سرمایش 500-0 و سواحل جنوبی به ویژه جلگه خوزستان بیشترین درجه ساعت سرمایش را دار است. ایران برحسب درجه ساعت گرمایش و سرمایش به پنج پهنه اقلیمی کوهستانی ، کوهپایه های داخلی، چاله ها، کوهپایه های بیرونی و سواحل خزر و در نهایت سواحل و جلگه های جنوبی قابل تقسیم است.

ناپایداری دامنه ها و ریزش ها از خطرات اصلی در مناطق کوهستانی است. حوضه آبخیز آق لاقان چای با داشتن چهره کوهستانی و با توجه به وضعیت زمین شناسی، لیتولوژی و اقلیمی، عمده شرایط لازم جهت شکل گیری حرکات ریزشی را دارد. این پدیده همه ساله موجب به مناطق مسکونی، تخریب راه ارتباطی و رسوب زایی گسترده و پر شدن مخزن سد یامچی و بستر رودخانه از رسوب می شود. بنابراین هدف تحقیق حاضر تهیه نقشه پهنه بندی خطر ریزش است. در این مطالعه ابتدا با بررسی های میدانی و مطالعه منابع، دوازده عامل به عنوان عوامل مؤثر برای ایجاد ریزش در منطقه شناسایی شدند. این عوامل شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، فاصله از آبادی، بارش، تعداد روز های یخبندان، نوسان دما، کاربری اراضی و خاک است. سپس لایه ها اطلاعاتی توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش ویکور به عنوان یکی از روش های تحلیل تصمیم گیری چند معیاره، انجام شد. در نهایت نقشه پهنه بندی در پنج طبقه با خطربسیار کم تا بسیار زیاد تهیه شد. طبق نتایج به دست آمده 12 درصد از مساحت حوضه در طبقه بسیار پرخطر و 48 درصد در طبقه پرخطر قرار دارد. طبقه بسیار پرخطر و پرخطر درمنطقه کوهستانی قسمت شمالی و جنوب غربی حوضه مورد مطالعه قرار دارد. این مناطق خطراغلب دارای شیب های بالای 40 درصد، دیواره های عمودی و پرتگاهی و سنگ های آتش فشانی و آذرین هستند. به طور کلی نتایج مطالعه نشان می دهد که حوضه آق لاقان چای دارای توان بسیار بالا از لحاظ رخداد حرکات ریزشی است. لذا انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی در حوضه مطالعاتی ضروری به نظر می رسد.