درخت حوزه‌های تخصصی

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

حوضة زاینده رود جایگاه مهمی در تأمین آب ایران مرکزی دارد. هدف این پژوهش، شناخت اثر رودباد جنب حاره ای بر بارش های بیش از ده میلی متر حوضة زاینده رود است. در این پژوهش از داده های بارش روزانه در دورة زمانی 1987-2011 ایستگاه های حوضه و فایل رقومی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 1000 و 500 و نقشة وزش باد مداری سطح 200 میلی باری استفاده شد. برای طبقه بندی الگوهای بارش از روش مؤلفه های اصلی و نیز روش خوشه بندی سلسله مراتبی استفاده شد. بر اساس تحلیل روش مؤلفه های اصلی، نقشه های 262 روز بارش در 12 عامل خلاصه شد که مجموع این عوامل 74/97 درصد تغییرات بارش را تبیین می کرد. بر اساس بارهای عاملی، 262 نقشه روز در 5 الگو طبقه بندی شد. نتایج این پژوهش نشان داد الگوی غالب در رخداد بارش بیش از ده میلی متر، قرارگیری چپ خروجی رودباد جنب حاره ای بر روی دامنة فرازش موج کوتاه باد غربی است. قرارگیری در امتداد همدیگر محور تراف شرق اروپا با محور تراف در شرق مدیترانه یا تراف دریای سرخ ممکن است به افزایش عمق موج باد غربی و تشدید ناپایداری بینجامد. زمانی وقوع بارش های بیش از ده میلی متر در حوضه اجتناب ناپذیر است که هستة رودباد جنب حاره ای بر روی ناوة بادهای غربی بر روی دریای سرخ گیرد.

دشت لوت با وسعتی حدود 54000 کیلومتر مربع به صورت چاله ای بیضی شکل با امتداد شمالی– جنوبی یکی از پدیده های ژئومرفیک منحصر به فرد در جهان است و با تأثیر از تحولات اقلیمی و تکتونیکی دوران چهارم ، تغییرات زیادی را تجربه کرده است. این پدیده ها در منطقه همواره این پرسش را مطرح می کند که علت تفاوت در فرم سازی در این بخش از ایران چیست. پاسخ به این پرسش با اتکا به شواهد عینی و تحلیل های دیداری و رقومی و نقشه های منطقه بر ما روشن می کند که اولاً این منطقه با شرایط متفاوت اقلیمی و تحولات متعددی در دوران کواترنر رو به رو بوده است و ثانیاً شرایط اقلیمی حاکم بر این منطقه بر خلاف مناطق دیگر ایران که اغلب با برودت و فعالیت های یخچالی همراه بوده است، بیشتر متأثر از اقلیم مرطوب و گرم مشابه با اقلیم های موسمی امروز است و از این رو سیستم های شکلزا درآن، نسبت به دیگر مناطق ایران تفاوت های چشمگیر داشته است؛ به طوری که شواهد ژئومرفیک بررسی شده در منطقه شاهدی برحاکمیت دوره های مرطوب است. نتیجه حاکمیت اقلیم موسمی در این بخش از ایران که به مراتب قوی تر و گسترده تر از اقلیم موسمی فعلی حاکم در جنوب شرق ایران بوده است، تشکیل دریاچه بزرگ لوت به عنوان شاهد دریاچه های بارانی در دوران چهارم را توجیه می کند. نتایج بررسی های ژئومرفیک درحاشیه این دریاچه خشک شده که بیشتر متکی به ممیزه های دیداری و تحلیل های تصاویر ماهواره ای بوده است، حکایت از شناسایی هفت سطح فرسایشی و یا به عبارتی پادگانه های دریاچه ای در بخش شرقی و شمالی آن است و بر اساس اصل انطباق [1]این سطوح به خوبی از وقوع دوره های مرطوب با شدت و ضعف های متعدد پرده بر می دارد. نکته قابل ذکر دیگر، فعالیت های تکتونیکی بسیار جدیدی است که بخش غربی این دریاچه را متحول می کند و سبب جا به جایی و از میان رفتن تراس ها شده است. این شواهد خود دالّ بر جوان تر بودن فعالیت های تکتونیکی از دوره های مرطوب قابل ردیابی در لوت است و وجود شکستگی های متعدد در دامنه مخروطه افکنه ها و تغییر کانون های همگرای آنها به خوبی حکایت از تعدد فاز های تکتونیکی در خلال تحولات و تغییرات اقلیمی در این ناحیه دارد. حکایت باد (جهت و سرعت) نیز مسئله مهم و قابل توجهی بوده است و قسمت دشت لوت در قلمرو وزش بادهایی از جهت شمال، جنوب، شرق و غرب مانند امروز قرار داشته با این تفاوت که شدت آن بسیار بیشتر بوده و تأثیر بسیاری بر فرم های منطقه داشته است .

بازسازی آب و هوای دیرینه با استفاده از روش های مطالعاتی گوناگون به عنوان یکی از شاخه های علم اقلیم شناسی دارای اهمیت فراوانی است بدین منظور مغزه ای به طول 960 سانتیمتر از تالاب دشت ارژن توسط پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علم جوی برداشته شد و مورد بررسی های رسوب شناختی قرار گرفت. در ابتدا ضریب مغناطیسی تمامی مغزه ها براساس دستگاه سنجش ضریب مغناطیسی با فواصل یک سانتی متر اندازه گیری شد و سپس آنالیزهای پایه رسوب شناختی شامل مطالعات دانه بندی به روش لیزری و مطالعات اندازه گیری کربنات کلسیم و اندازه گیری مواد آلی صورت گرفت. در نهایت چهار نمونه گیاهی برای تعیین سن در طول مغزه انتخاب و جهت تعیین سن به آزمایشگاه کربن 14 لهستان ارسال گردید و مشخص شد مطالعه انجام گرفته حدود 15000 سال گذشته را در بر می گیرد. با کنار هم گذاشتن مجموعه داده ها می توان 5 دوره کلی آب و هوایی را نشان داد. در دوره اول از 15 هزار سال گذشته تا حدود 13 هزار سال شرایط آب و هوایی سردتر و بسیار مرطوب تر شده که حکایت از اتمام دوره یخبندان و شروع دوران بین یخچالی دارد. در دوره دوم از 13 هزار سال تا حدود 11 هزار سال شرایط اقلیمی ازدوره قبل کمی گرمتر بوده است. دوره سوم از 11 تا 9 هزار سال قبل که به دلیل نوسانات زیاد، دوران گذار نامگذاری گردید. دوره چهارم از 9 هزار سال قبل تا 7000 سال قبل دوران سردتری بوده است. سرانجام دوره پنجم از 7000 سال قبل به بعد شرایط اقلیمی الگوی امروزی را پیدا کرده است وتاکنون حفظ شده است. این دوره به طور عموم دوران گرم تر و خشک تری نسبت به گذشته بوده است.

با توجه به ارتباط تنگاتنگ الگوهای گردش جوی و عناصر اقلیمی، می توان پدیده های فرین آب وهوایی، مانند سیل و خشکسالی و دوره های خشک و تر را به تغییرات الگوهای گردش جوی نسبت داد. برای طبقه بندی الگوهای سینوپتیکی بارش زا، داده های گردآوری شده میانگین روزانه تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره آماری 2008-1950 مورد استفاده قرار گرفت و برای ارزیابی نقشه الگوهای بارش، داده های مجموع بارش روزانه طی دوره آماری 2008-1960 جمع آوری شدند. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی، همه روزهای مورد مطالعه را به هجده گروه تقسیم بندی شدند و پس از آن، نقشه های ترکیبی تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا برای هر یک از تیپ های هوا تهیه شد. برای ارزیابی رابطه الگوهای گردش جوی بر احتمال وقوع بارش و شدت بارش، شاخص PI مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد، الگوهای گردش جوی 4CP، 5CP، 12CP، 1CP و 15CP، جزء الگوهای بارش زای شدید و فراگیر و الگوهای گردش جوی 7CP، 13CP، 16CP، 17CP و 18CP، جزء الگوهای بارش زای ملایم هستند. از نظر توزیع فراونی سالانه، الگوهای گردش جوی 3 CP، 5 CP، 13CP و 15CP در سرتاسر سال و الگوهای گردش جوی 2CP، 6CP و 10CP در فصل تابستان، فعالیت دارند.

هدف از این مقاله بررسی تطبیقی بهره برداری از منابع آب و نقش آن بر توسعه ی سکونتگاه های روستایی بخش های شوقان و سنخواست است. بنابراین روی آوردن به احداث چاه های عمیق و نیمه عمیق و گسترش روزافزون آنها، باعث تغییراتی شدید در نظام بهره برداری از منابع آب و درنهایت، از بین رفتن روش های سنّتی می شود. هر چند هزینه های احداث قنات بالاتر از چاه است، اما بازدهی قنات در درازمدّت در قبال مخارج آن، بسیار زیادتر و باصرفه تر است. یافته های این مقاله نشان می دهد که در محدوده ی مورد مطالعه 57 رشته قنات (33%) خشکیده اند؛ زیرا این قنوات در برابر چاه ها (دیزلی و برقی) توان برابری نداشتند. چاه ها که ابتدا (پیش از اصلاحات ارضی 1340) به صورت مکمل در کنار منابع دیگر آب مورد توجّه بودند، در مدّت زمان کوتاهی(کمتر از سه دهه)، جایگزین قنوات شد و موجب بروز مسائل و تحوّلات گسترده ای در سطح محدوده شدند. جایگزینی چاه با قنات همچنین پیامدهای مکانی فضایی دیگری همچون: افزایش درآمد و قدرت خرید زارعان، افزایش رونق اقتصادی محدوده، کاهش جمعیّت روستاهایی که قنوات آنها خشک شده است، مهاجرت جمعیّت روستایی به روستاها و شهرهای اطراف و ... را به همراه داشت. در نتیجه هم اکنون چاه ها و قنوات، مهم ترین منابع آب در دسترس هستند. بنابراین توجّه و اهمّیّت دادن به این دو و استفاده ی درست و بهینه از آنها می تواند راهکاری برای توسعه ی پایدار روستایی تلقی شود.

باد جزء منابع انرژی پاک و تجدید پذیر به شمار می آید. در دهه ای که گذشت، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. در این پژوهش شش روش (گرافیکی، تجربی، گشتاورها، عامل الگوی انرژی، حداکثر راست نمایی و گشتاورهای وزنی احتمالاتی) برآورد پارامترهای توزیع ویبول در پنج ایستگاه سینوپتیک در استان های اردبیل و زنجان بررسی شد و یافته ها نشان داد، روش گشتاورهای مرسوم روش مناسب تری است. تحلیل پتانسیل انرژی باد در ارتفاع 10، 20 و 40 متری انجام گرفت و پارامترهای پتانسیل انرژی باد (چگالی توان باد، چگالی انرژی باد، سرعت باد دارای حداکثر انرژی و محتمل ترین سرعت باد) محاسبه شد. بالاترین مقدار شاخص شکل (بی بعد) 26/1 از ایستگاه زنجان در ماه فوریه به دست آمد و بالاترین مقدار تخمینی برای شاخص مقیاس برابر با 76/4 متر بر ثانیه بوده که در ماه فوریه ایستگاه اردبیل مشاهده شد. بررسی های مربوط به پتانسیل انرژی باد نشان داد ایستگاه اردبیل پتانسیل بالایی برای بهره برداری از انرژی باد دارد. در این ایستگاه چگالی توان باد در مقیاس سالانه و در ارتفاع 10 متری برابر با 59/285 وات بر متر مربع است که در ارتفاع 40 متری به 491 وات بر متر مربع می رسد.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

اتومات سلولی ابزاری است برای مدل سازی و شبیه سازی فرایندهایی که در جهان واقعی رخ می دهد؛ این ابزار همچنین در زمینة مدیریت بحران نیز کاربرد دارد. در این تحقیق از اتومات سلولی بر پایة GIS برای شبیه سازی سیلاب در حوضة آبریز چرچر در شمال غرب ایران استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشترین مساحت حوضة چرچر دارای کاربری مرتع و گروه هیدرولوژیکی خاک D است و نفوذپذیریِ بسیار کمی دارد. ارتفاع رواناب در نیمة شرقی و جنوب شرقی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و شیب زیاد، بالاست. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه و اراضی اطراف آن، به ویژه در پایین دست جریان، زیاد است؛ به طوری که، علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری، و بارش، عامل شیب تأثیر بیشتری در تولید رواناب در حوضه گذارده است. سرانجام، مقایسة دبی محاسباتی با دبی مشاهداتی نشان داد مقادیر ضریب همبستگی دبی برای دو رویداد مورد بررسی به ترتیب برابر 82/0 و 70/0 است و درصد کم خطا نیز نشان دهندة کارایی بسیار مدل اتومات سلولی در پیش بینی دبی اوج سیلاب و زمان وقوع آن است. بنابراین، استفاده از اتومات سلولی در کنار GIS، علاوه بر سرعت بخشیدن به محاسبة رواناب، موجب افزایش نتایجِ دقیق نیز می شود.