درخت حوزه‌های تخصصی

اهداف: با توجّه به اهمّیت رخداد هوای پاک و نقش آن در برنامه ریزی ناحیه ای کارهای حسّاس به آلودگی هوا، در این پژوهش علّت رخداد روزهای همراه با هوای پاک به منظور امکان پیش بینی آنها بررسی شده است. روش: در این تحقیق، داده های مربوط به کیفیت هوای پاک، از بانک اطّلاعات مربوط به شرکت کنترل کیفیت هوا و داده های اقلیمی مربوط به بارش و سمت و سرعت باد از سازمان هواشناسی کشور در دوره آماری ۱۳۹۳ ۱۳۸۷ اخذ گردید. داده ها براساس یک الگوریتم به روش توصیفی آماری تجزیه وتحلیل شدند. یافته ها/ نتایج: بررسی توزیع فراوانی سالانه رخداد روزهای همراه با هوای پاک نشان داد که از توزیع خاصّی پیروی نکرده و روند تغییرات معنی داری را نشان نمی دهند. توزیع ماهانه رخدادها بیشترین فراوانی را در فروردین ماه و سپس ماه هایی که ناپایداری های جوّی بیشتر است، نشان داد. بنابراین رخداد هوای پاک را در دو عامل کلّی، شامل عوامل طبیعی اقلیمی، سمت و سرعت باد و بارش و نیز عامل انسانی، روز تعطیلی جست وجو کردیم. براساس این عوامل، ۱۳ ویژگی در یک الگوریتم تعریف و علّت اصلی شرایطِ رخدادِ روز همراه با هوای پاک استخراج شد. درصد فراوانی هریک از ویژگی ها محاسبه و سهم هریک از عوامل استخراج گردید. با ترکیب ۱۳ ویژگی، سه عامل به صورت انفرادی و چهار عامل به صورت ترکیبی و یک عامل هم به صورت جداگانه تعیین گردید. نتیجه گیری: در تعیین علل رخداد روز همراه با هوای پاک، در بین عوامل انفرادی، عامل تعطیلی و در بین عوامل ترکیبی، عامل تعطیلی همراه با بارش بیشترین درصد را به خود اختصاص داده است. تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد بعد از یک روز تعطیل همراه با بارش، رخداد یک روز همراه با هوای پاک جهت هرگونه برنامه ریزی از سطح کلان و ناحیه ای گرفته تا برنامه ریزی های روزمرّه افراد، به احتمال زیاد قابل پیش بینی است.

در این پژوهش کارایی شاخص های ماهواره ای و پارامترهای ژئومورفومتری در برآورد بار رسوبی با استفاده از مدل های مبتنی بر هوش مصنوعی و داده کاوی به چالش کشیده شده است. بدین منظور، نخست مدل ها به کمک پارامترهای ژئومورفومتری مستخرج از مدل رقومی ارتفاعی و شاخص های ماهواره ای بهینه سازی شد و نزدیک ترین داده های دبی و رسوب به زمان تصاویر ماهواره ای خروجی مدل درنظر گرفته شد. پس از اجرای الگوریتم ها، به وزن دهی پارامترها و تعیین میزان تأثیرشان در پیش بینی بار رسوبی معلق پرداخته شد. نتایج نشان داد عملکرد مدل ها با ورودی های مختلف گوناگون است. مقادیر RMSE مدل ها بیانگر آن است که در صورت استفاده از پارامترهای ژئومورفومتری به عنوان ورودی مدل مقدار RMSE بیشتر است و در مقابل با استفاده از برخی شاخص ها به عنوان ورودی مدل ها میزان RMSE کاهش می یابد؛ به طوری که در مدل فرایند گوسی با ورودی پارامترهای ژئومورفومتری مقدار۱۰ /۳۵ RMSE= و در صورت ورودی شاخص های تصاویر ماهواره ای مقدار 7 /513RMSE= است. با تلفیق پارامترهای ژئومورفومتری و شاخص ها میزان دقت همة مدل ها افزایش یافته و مدل فرایند گوسی با 026 /5RMSE= بیشترین دقت را داشته است. نتایج حاصل از وزن دهی نیز نشان داد که شاخص های Clay index (average) و b5 (average) و NDVI (max) دارای بیشترین وزن بوده و بیشترین تأثیر را در پیش بینی بار رسوبی معلق داشته اند.

در این پژوهش به منظور بررسی نقش میزان شار رطوبت در نوسانات بارش ایران از داده های دوباره واکاوی شدهERA Interim مرکز پیش بینی های میان مدت اروپا با قدرت تفکیک مکانی 1 در 1 درجه در دوره آماری ۱۹۸۱-2011 بهره گرفته شده است. نخست، به منظور استخراج الگوهای مرطوب و خشک ایران، از شاخص استانداردشده z استفاده شد و سالی که درصد مساحت رخداد دوره های فوق در آن ها بیشینه بود انتخاب گردید و محاسبات مجموع قائم واگرایی شار رطوبت در چهار لایه جوی در سطح و مرزهای ایران و همچنین سطوح آبی اطراف در دوره های منتخب اجرا و مقادیر رطوبت ورودی به ایران محاسبه و استخراج شد. طبق نتایج حاصله، مشخص شد که الگوی جریان حاکم در منطقه و سطوح آبی نقش قابل ملاحظه ای در تغییرات رطوبت جو ایران داشته است؛ به طوری که مقدار شار رطوبت جوی در همه لایه ها در سال آبی مرطوب بیشتر از سال خشک است. با توجه به الگوی جریان در لایه های مورد بررسی، دریای عرب در تراز زیرین و دریای مدیترانه در ترازهای میانی و بالایی جو در سال مرطوب بیشترین سهم را در انتقال رطوبت به ایران دارا می باشند. همچنین، مرزهای جنوبی در سه لایه زیرین، میانی، و بالایی جو در مرتبه اول و مرزهای غربی در مرتبه بعدی اهمیت به لحاظ مسیر ورود رطوبت به ایران قرار دارند.

مطالعه تغییرات زمانی و مکانی کاربری اراضی، اطلاعات مهمی در زمینه تغییرات ژئومورفولوژی مجرای رودخانه فراهم می کند؛ لذا در این تحقیق نقش مداخلات انسانی و بخصوص تغییرات کاربری اراضی در وضعیت ژئومورفولوژیکی رودخانه کر (بالادست سد درودزن- استان فارس) به عنوان یکی از مهمترین مناطق کشاورزی و گردشگری و مهمترین منبع آبی شمال استان فارس مورد بررسی قرار گرفته است. مراحل انجام تحقیق بر مبنای آنالیز سنجش از دور تغییرات کاربری اراضی و بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی بر منابع زیست محیطی و تغییرات ژئومورفولوژی رودخانه با استفاده از روش روزگن است. نتایج روش ارزیابی وضعیت ژئومورفولوژیکی روزگن نشان داد که در طی دوره زمانی مورد مطالعه حداکثر تغییرات ژئومورفولوژیکی در سطح یک و دو روش روزگن مربوط به بازه های مکانی شماره یک و دو بوده است و پس از آن به ترتیب بازه های شماره 4، 5 و 3 در اولویت قرار می گیرند. در تمامی بازه های مکانی مورد مطالعه به علت فرسایش پذیری کرانه ها، تغییراتی عرضی و طولی چشم گیری رخ داده است و حداکثر تغییرات به ترتیب مربوط به بازه های مکانی 2، 1، 3، 4 و 5 است. تغییرات عرضی به ترتیب به علت تغییر شیب، رژیم هیدرولوژیکی، بار معلق و بار بستر، تعرض به زمین های محدوده حریم رودخانه و وجود سد بوده است.

با توجه به اهمیت دریاچه ارومیه در آب و هوای منطقه شمال غرب ایران، در پژوهش حاضر با به کارگیری یک مدل دینامیکی و انجام شبیه سازی، اثر خشک شدن دریاچه ارومیه در پارامتر اقلیمی بارش، مورد بررسی قرار گرفت. جهت شبیه سازی نقش دریاچه، مدل مقیاس منطقه ای RegCM 4.3 با مدل دریاچه جفت گردیده است. داده های شرایط مرزی ثانویه از داده های دوباره تحلیل شده مرکز ملی پیش بینی های محیطی/ مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) و با قدرت تفکیک افقی 2.5 درجه برای یک دوره 3 ساله 2003-2001 اخذ گردید. مدل با قدرت تفکیک 10 کیلومتر در شرایط کنترل (وجود دریاچه ارومیه) و شرایط حذف دریاچه ارومیه، با طرحواره بارش همرفتی گرل اجرا گردید. داده های خروجی مدل در مقیاس فصلی و سالانه مورد پردازش قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که در صورت خشک شدن دریاچه ارومیه بارش در نیمه شر+قی دریاچه و بخصوص استان آذربایجان شرقی کاهش می یابد.

در این مطالعه سامانه همرفتی عمیق روز ۲۷ مارس ۲۰۰۷ و سطوح جهیده (OT) مرتبط با آن که در برخی مناطق غرب و جنوب غرب ایران منجر به رخداد توفان و بارش های شدید شد، با استفاده از تصاویر SEVIRI مورد بررسی قرار گرفت. توسعه و اضمحلال سامانه با کاربرد تصاویر RGB حاصل از باندهای مریی، فروسرخ میانی و پنجره فروسرخ پایش شد. همچنین با کاربرد تصویر باند مریی، پدیده-های OT شناسایی شدند و توانایی روش های اختلاف دمای درخشندگی باندهای بخار آب، ازن و دی اکسیدکربن با IRW، برای شناسایی OT ارزیابی شد. درنهایت برای درک شرایط رخداد سامانه همرفتی مورد بررسی که با پدیده OT همراه بوده است، نقشه های انرژی پتانسیل همرفتی، روباد سطح پایین و جریان باد و همچنین نمودار هوف مولر رطوبت نسبی و رطوبت ویژه تفسیر شدند. نتایج نشان داد بیش تر پدیده های OT سطوحی با دمای ۲۰۸ تا ۲۱۵ درجه کلوین دارند که با معیار بیشینه دمای OT مطابقت دارد؛ اما چند پدیده OT با سطوحی اندکی گرم تر از ۲۱۵ درجه کلوین نیز مشاهده شده اند. در هر سه روش اختلاف دمای درخشندگی باندهای فروسرخ، برخی پیکسل ها به اشتباه به عنوان OT شناسایی شدند و برخی پدیده های OT بر اساس آستانه های تعیین شده، شناسایی نشدند، که به دلیل قدرت تفکیک مکانی نسبتاً ضعیف تصاویر مورد استفاده است. با وجود این که با کاربرد این تصاویر و روش ها تعداد و محل دقیق این پدیده ها را نمی توان به درستی تعیین نمود، اما می توان رخداد یا عدم رخداد آن ها را به طورکلی مورد بررسی قرار داد که می تواند برای تعیین ویژگی های فضایی و زمانی و همچنین شرایط رخداد پدیده OT که اثرات اقلیمی و جوی مهمی دارند، مفید و پرکاربرد باشد. بررسی شرایط رخداد سامانه مورد مطالعه نشان داد در روز رخداد این سامانه و روز قبل آن روباد سطح پایین در منطقه حضور داشته و در تزریق هوای گرم و مرطوب به منطقه نقش مؤثری داشته است.

تعیین شاخص اقلیمی و الگوهای جوّی برف سنگین شمال غرب در راستای روش شاخص سازی با رویکرد محیط به گردش در اقلیم شناسی همدید است. برای این هدف، داده های روزانه دما و بارش زمستان 12 ایستگاه دیده بانی همدید دوره 1989- 2010 از هواشناسی ایران و ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 ه.پ. در محدوده جغرافیایی 10 تا 65 درجه شمالی و 15 تا 80 درجه شرقی از مراکز پیش بینی محیطی و مطالعات اقلیمی آمریکا استفاده شد. 74 روز بارش برف سنگین و فراگیر در منطقه تعیین، شاخص ها و الگوهای همدید با روش تحلیل مؤلفه اصلی مشخص گردید. مناطق با همبستگی فضایی در طی زمان، مرکز فعالیت ، در سطوح میانی جو به ترتیب: تاوه قطبی، اروپای غربی- سیبری مرکزی، بالکان، آسیای مرکزی و آناتولی می باشند. این مراکز با الگوی فرود عمیق آسیای غربی، مانع اروپا، فراز آسیای مرکزی و سردچال قفقاز مرتبط است، که با همگرایی و صعود هوا با کاهش شدید دما، ریزش برف سنگین منطقه را موجب می شوند. پرفشار سیبری منطبق بر کانون آسیای مرکزی در سطوح میانی جو، عامل مهم در تداوم و تقویت الگوهای جوی فوق است.

دبی لبالبی جریانی است که کانال رود را پُر می کند بدون اینکه از کرانة کانال سرریز شود. در این تحقیق، دبی لبالبی بر اساس ویژگی های کانال رود در حوضة گرمابدشت استان گلستان تخمین زده شد. برای اجرای این پژوهش، حوضة گرمابدشت به چندین زیرحوضه تقسیم و بازه هایی برای مطالعه انتخاب شد. با عملیات میدانی، در هر بازه محدودة کانال لبالبی شناسایی شد و ویژگی های مورفومتری کانال رود شامل عرض و عمق لبالبی، مساحت مقطع عرضی در تراز لبالبی، و شیب کانال و همچنین قطر رسوبات بستر اندازه گیری شد. روابط رگرسیونی میان متغیرهای کانال رود و مساحت حوضة آبریز نشان می دهد متغیرهای عرض، عمق، و مساحت مقطع عرضی در حالت لبالبی همبستگی خوبی با مساحت حوضه دارند و به صورت معادلات توانی پیش بینی شدنی اند. تنش برشی رود و قدرت رود هم با مساحت حوضه رابطة معناداری را نشان می دهد و پیش بینی شدنی است. با استفاده از توزیع آماری لوگ پیرسون تیپ 3، دورة بازگشت دبی لبالبی در این رودخانه دو سال محاسبه شد. با توجه به معادلات رگرسیونی محاسبه شده، مقدار دبی لبالبی برای سایر رودخانه های فاقد ایستگاه هیدرومتری در حوضه پیش بینی شدنی است.

هدف از این مطالعه، شناسایی پهنه های گرم و سرد دمایی و تغییرات آن ها طی دوره های مختلف است. برای این منظور آمار دمای روزانه برای ۲۳۸ ایستگاه سینوپتیک طی دوره آمار ۱۳۴۱ تا ۱۳۹۰ از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردیده است. برای شناسایی پهنه های دمایی سرد و گرم دوره آماری را به پنج دوره مساوی تقسیم کرده ایم و سپس با استفاده از روش های آماری چند متغیره تحلیل خوشه ای و به منظور اعتبارسنجی پهنه های سرد و گرم دمایی از شاخص های نظیر، شاخص اعتبار سنجی دیویس-بولدین (Davies–Bouldin index)، شاخص سیلهوتی (Silhouette Index) و تحلیل ممیزی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که پهنه های گرمای دمایی ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه به لحاظ گستره مکانی به سمت عرض های بالاتر (به سمت عرض های شمالی و تقریباً ۲/۳ درصد) کشیده شده است نسبت به دوره های اخیر ۳/۱ درجه سانتی گراد افزایش داشته است. در حالی که پهنه های دمایی سرد ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه از وسعت مکانی آن ها کاسته شده است مقدار دمای آن ها هم افزایش قابل محسوسی داشته است به طوری که میانگین پهنه های سرد دمایی ایران در دوره اول (۱۳۴۱-۱۳۵۰) با گستره ۴/۲۶ درصد دارای دمایی ۷/۱۲ درجه سانتی گراد بوده است که در دوره پنجم (۱۳۹۰-۱۳۸۱) این گستره به ۸/۲۵ و دمای ۴/۱۳ درجه سانتی گراد رسیده است که بیانگر افزایش ۷/۰ درجه سانتی گراد دمای پهنه های سرد می باشد. نتایج به دست آمده از شاخص های اعتبار سنجی دیویس-بولدین، شاخص سیلهوتی و تحلیل ممیزی آمده نشان داد که به طورکلی پهنه های سرد و گرما ایران بالای ۹۸ درصد در گروه مربوط به خود قرار داشتند.

تغییرات آب وهوایی و گرمایش جهانی، یکی از مسائل مهم جهان در قرن بیست ویکم است که اثر منفی درخورتوجهی بر جامعه انسانی به ویژه بخش کشاورزی می گذارد. ازآنجاکه ادراک کشاورزان در زمینه تغییرات آب وهوایی، با نگرش و رفتار آنان برای مقابله و کنارآمدن با این مشکل ارتباط مستقیم دارد، شناخت ادراکات آن ها برای برنامه ریزی و سیاست گذاری مهم و ضروری است. ازطرف دیگر همه کشاورزان تغییرات آب وهوایی را به یک شکل درک نمی کنند و در نگرش کشاورزان ناهمگونی به چشم می خورد. مطالعه حاضر با استفاده از روش کیو به منظور نوع شناسی ادراکات کشاورزان شهرستان حمیدیه دربرابر تغییرات آب وهوایی انجام شده است. برای تجزیه وتحلیل داده ها از نسخه 2014 نرم افزار پی.کیو مِتُد استفاده شد. تحلیل عاملی رتبه بندی ها نشان می دهد دو دیدگاه حمایت طلبان و سازشگران در میان 27 کشاورز سبزی کار و دو دیدگاه منفعلان تقدیرگرا و ناامیدان در میان 19 کشاورز گندم کار وجود دارد. دیدگاه های مختلف نشان می دهد که افراد مختلف تفکرهای مختلفی درباره علل، اثرها، اثربخشی درک شده، مسئولیت پذیری، سازگاری و تمایل به کاهش گازهای گلخانه ای و تغییرات آب وهوایی دارند. شناسایی این دیدگاه های مختلف می تواند بر سیاست گذاری های کشور درزمینه مبارزه با این بلای طبیعی به صورت مستقیم اثرگذار باشد و سیاست های خاصی برای هر طبقه به وجود آورد و درنتیجه تأثیر پیام ها را افزایش و هزینه ها را کاهش دهد.

ارزیابی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه ای که به دلیل وضعیت جغرافیایی و ساخت وسازهای انسانی مستعد لغزش می باشد ضروری می نماید. سد مخزنی قلعه چای عجب شیر، یکی از این نوع نواحی می باشد. در این مطالعه، جهت بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش، روش های تحلیل شبکه ( ANP ) و رگرسیون لجستیک مورد ارزیابی قرار گرفت . جهت این مطالعه از تصویر TM، 2011 ماهواره لندست استفاده شد. فاکتورهای مؤثر وقوع زمین لغزش ( شیب، جهت دامنه، لیتولوژی، کاربری زمین، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، طبقات ارتفاعی ) در محیط GIS آماده و سپس با لایه پراکنش زمین لغزش ها قطع داده شده و نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش در روش های فوق تولید شد. نتایج نشان داد که فرآیند تحلیل شبکه نسبت به روش رگرسیون لجستیک عملکرد بهتری را در بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه موردمطالعه دارد همچنین تفسیر ضرایب نشان داد که ، کاربری اراضی، طبقات ارتفاعی، جهت دامنه، نقش مهمی در وقوع زمین لغزش دارند. و با استفاده از نقشه پیش بینی احتمال وقوع زمین لغزش، منطقه به پنج گروه حساسیت تقسیم: بسیار پایین، پایین، متوسط، بالا، بسیار بالا.

جلگه مرکزی گیلان طی دهه اخیر تحت تأثیر سه سامانه بارشی با بارش فوق سنگین برف قرار گرفته است. شناسایی مناطق تحت مخاطره و تعیین عوامل آب و هوایی مقیاس منطقه ای تاثیرگذار روی شکل گیری الگوی مکانی بیشینه عمق برف، نقش مهمی در مقوله مدیریت بحران و تسریع خدمات رسانی به جوامع آسیب پذیر ایفا می کند. بدین منظور، سازوکار این سامانه ها با استفاده از اجرای مدل عددی WRF با تفکیک افقی ۷ و ۲۱ کیلومتر شبیه سازی و بررسی شد. خروجی مدل دقت قابل قبولی در شبیه سازی مقادیر بارش و آشکارسازی دو هسته بیشینه ارتفاع برف یکی در جلگه مرکزی گیلان و دیگری حوالی تالاب انزلی دارد. منشأ این سه سامانه، توده هوای سرد و پرفشار قطبی از سمت شمال کشور روسیه و یا زبانه پرفشار نیمه دائمی سیبری و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح میانی جو است. گردش واچرخندی با هسته قوی روی شمال و شمال شرقی دریای کاسپین موجب فرارفت هوای سرد در لایه های زیرین وردسپهر می شود . واداشت سرمایشی ناشی از گسترش زبانه توده هوای سرد روی رشته کوه های قفقاز و شارش جریان های سرد کوه به دشت، موجب شکل گیری واچرخند ثانویه در مقیاس محلی روی جلگه کورا در غرب کاسپین می شود. تباین دمایی بین جلگه کورا و پهنه آبی کاسپین و همچنین شیو فشاری بین جلگه کورا و سواحل جنوب غربی کاسپین با سوی شرقی میدان باد از جانب پرفشار ثانویه کورا همراه است که در برخورد با جریان های غرب سو ناشی از گردش ساعتگرد واچرخندسرد روی کاسپین، موجب همگرایی جهت باد سطحی به صورت باند همگرایی در امتداد ساحل غربی پهنه کاسپین می شود. جریان های همگرا شده، حامل شارهای رطوبت بوده و به پهنه کوچکی در جنوب غربی سواحل کاسپین وارد می شود که دقیقاً منطبق بر کانون بیشینه عمق برف در جلگه مرکزی گیلان است. در سامانه برف ۱۳۹۲ در ناحیه همگرایی جریان باد در تصویر سنجنده مودیس ماهواره ترا و همچنین تصویر شدت بارشِ خروجی رادار گیلان، باند ابری مشاهده می شود که نتایج حاصل از شبیه سازی مدل عددی و تحلیل های همدید را تأیید می کند.

رودخانه ها پدیده هایی فعال هستند که دائماً بستر و کناره های خود را دستخوش تغییر قرار می دهند و همین امر سبب می شود که مسیر رودخانه در طول زمان دچار تحولاتی اساسی شود. رودخانه مرزی ارس از جمله پویاترین رودخانه شمال غرب ایران است که جابجایی های عرضی چشمگیری را در طول سه دهه گذشته داشته است. در این تحقیق تغییرات مجرای رودخانه ارس در طی ۲۸ سال گذشته با استفاده از روش ترانسکت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با توجه به مرزی بودن رودخانه ارس، مقدار اراضی آزاد شده طی اقدامات اصلاح مسیر رودخانه، محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین آهنگ جابجایی مجرای رودخانه در طی ۲۸ سال گذشته در حدود۴/۸ متر در سال بوده است. نتایج همچنین نشان داد که در طی دوره ۱۹۸۷ تا ۲۰۰۰ میلادی، در حدود ۵۹۴ هکتار و در طی دوره ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۴، حدود ۲۷۵ هکتار به اراضی در دسترس افزوده شده است. اقدامات آنتروپوژنیک مربوط به اصلاح مسیر رودخانه ارس نقش بسیار مهمی در سامان دهی این رودخانه داشته است؛ به گونه ای که از مجموع ۸۶۹ هکتار اراضی افزوده شده نزدیک ۴۲۰ هکتار توسط اقدامات اصلاح مسیر شرکت آب منطقه ای استان اردبیل آزاد سازی و به خاک ایران افزوده شده است.