درخت حوزه‌های تخصصی

موقعیت جغرافیایی ایران سبب شده است تا در بخش های زیادی از آن، دارای انواع تپه های ماسه ای باشیم. از جمله مناطقی که دارای تراکم و تنوع زیادی از انواع تپه های ماسه ای است، سواحل جنوبی ایران است. با توجه به اینکه تپه های ماسه ای دارای دینامیک فعالی هستند و می توانند نواحی انسانی را تهدید کنند، در این تحقیق به ارزیابی وضعیت دینامیکی و مورفولوژی تپه های ماسه ای سواحل جنوبی ایران پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره لندست، تصاویر گوگل ارث و اطلاعات آماری مربوط ایستگاه های هواشناسی منطقه منطقه به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای تحقیق، ArcGIS، WRplot و Sandrose graph بوده است. در این تحقیق ابتدا وضعیت مورفومتری و مورفولوژی تپه های ماسه ای بررسی شده است و سپس به ارزیابی خصوصیات بادهای منطقه و ارتباط آن با دینامیک و مورفولوزی تپه های ماسه ای منطقه پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصله، در سواحل جنوبی ایران حدود 2750 کیلومترمربع تپه ماسه ای در اشکال مختلف وجود دارد که پوشش ماسه ای کم ضخامت، پوشش ماسه ای متوسط ضخامت و عرضی مرکب به ترتیب با 8/59، 9/10 و 3/7 درصد از کل مساحت ریگزارهای منطقه، دارای بیش ترین وسعت هستند. همچنین تحت تاثیر بادهای منطقه، بخش زیادی از تپه های ماسه ای جنوب ایران دارای وضعیت فعالی هستند و با توجه به اینکه ضریب همبستگی بین شاخص های سرعت باد و DPt به فعالیت تپه های ماسه ای منطقه در فصل بهار به ترتیب 514/0 و 612/0 بوده است، بنابراین می توان گفت که بیش ترین میزان فعالیت تپه های ماسه ای مربوط به فصل بهار است.

حوضه آبریز اُنارچای مشکین شهر با مساحت 36/122 کیلومتر مربع در استان اردبیل، جنوب شرقی شهرستان مشکین شهر در موقعیت جغرافیایی بین ʺ 01 ´50 °47 تا ʺ 16 ´55 °47 طول شرقی و ʺ38 ´14 °38 تا ʺ 06 ´34 °38 عرض شمالی واقع شده است . این حوضه به دلیل ویژگی های خاص زمین شناسی، اقلیمی، ژئومورفولوژیکی پیوسته تحت تأثیر زمین لغزش بوده است. لذا، تحقیق حاضر با هدف پهنه بندی خطر زمین لغزش در این حوضه انجام شده است. روش مورد استفاده بر اساس مدل تصمیم گیری چند معیاره ماباک (MABAC) و در محیط های نرم افزاری EXCEL و GIS صورت گرفت. در راستای پهنه بندی زمین لغزش اُنارچای از 12 متغیر مهم موثر بر وقوع زمین لغزش: زمین شناسی ، خاک شناسی ، لیتولوژی، فاصله از گسل ، پوشش گیاهی، شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی ، بارش، فاصله ازآبراهه ، کاربری اراضی، فاصله از جاده استفاده گردید. وزن دهی به معیارهای مورد بررسی در ماباک با استفاده از روش کریتیک (CRITIC) انجام شد. در نهایت، لایه های موضوعی مؤثر بر رویداد زمین-لغزش با توجه به وزن و ضرایب آن ها در محیط نرم افزار GIS با استفاده از روش ترکیب وزنی با یکدیگر ترکیب و نقشه نهایی پهنه بندی خطر زمین لغزش بدست آمد. با توجه به خروجی حاصل از بکارگیری روش ماباک، عوامل شیب،کاربری اراضی، لیتولوژی و زمین شناسی با کسب امتیاز بیشتری در رتبه های اول تا چهارم قرار گرفتند. بدین ترتیب از مجموع 36/122 کیلومتر مربعی مساحت حوضه، 72/22 کیلومتر مربع (50/18درصد ) ، 64/30کیلومتر مربع ( 25 درصد)، 10/29کیلومتر مربع (80/23درصد)، 26/20کیلومتر مربع (60/16درصد) و 64/19 کیلومتر مربع (10/16درصد) به ترتیب در کلاس های با خطر زمین لغزش خیلی زیاد، زیاد ، متوسط ، کم و خیلی کم قرار گرفتند.

خشکسالی یکی از پیچیده ترین و پرچالش ترین مخاطرات اقلیمی است که با تصاویر ماهواره ای نیز پایش می شود؛ اما تنوع پوشش گیاهی و تأثیرپذیری متفاوت آن ها از شرایط خشکسالی از چالش های آن می باشد. براین اساس در پژوهش حاضر، ارتباط بین دو شاخص خشکسالی SPI و SPEI با 3 شاخص ماهواره ای TCI، VCI و VHI در 3 پوشش گیاهی جنگلی، مرتع و زراعی بررسی شد تا ضمن شناسایی مناسب ترین شاخص خشکسالی هواشناسی، مناسب ترین شاخص ماهواره ای در پوشش های گیاهی مختلف نیز بررسی شود. شاخص های ماهواره ای از تصاویر سنجنده مودیس با کد نویسی در محیط GEE برای دوره 2000 تا 2023 (24 سال) استخراج و شاخص های SPI و SPEI نیز از داده های ایستگاه هاشم آبادِ گرگان در مقیاس سالانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد تغییرات اقلیمی معنا داری در منطقه در اثر افزایش دما رخ داده است و این باعث شده تا SPEI که علاوه بر بارش، تبخیر و تعرق را نیز در برمی گیرد شرایط خشک تری را نسبت به SPI به تصویر بکشد و همچنین این شاخص روند کاهش معناداری را نیز نشان دهد. SPEI نسبت به SPI همبستگی بالاتری را با شاخص های ماهواره ای برقرار کرد و از بین شاخص های ماهواره ای نیز TCI از همبستگی بالاتری با شاخص های ماهواره ای برخوردار بودند و در این میان بین TCI با SPEI در پوشش مرتعی بالاترین همبستگی، برابر 77 درصد بدست آمد. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که شاخص TCI ابزار مناسب تری برای پایش خشکسالی می باشد. روند افزایشی معنادار VCI در پوشش جنگلی بر خلاف روند خشکسالی در منطقه، ناشی از گرمایش جهانی بوده که باعث افزایش دوره سبزینگی جنگل می باشد. در نهایت می توان نتیجه گرفت که شاخص های ماهواره ای برای پایش خشکسالی رفتار متفاوتی را در پوشش های گیاهی مختلف نشان می دهند و در مقیاس سالانه باید با احتیاط بیشتری از این شاخص ها استفاده کرد.

یاردانگ ها به عنوان یکی از برجسته ترین اشکال مورفولوژیکی در مناطق بیابانی شناخته می شوند و معمولاً به صورت تپه های فرسایش یافته ای مشاهده می شوند که توسط فرورفتگی های U شکل و با مجموعه ای از راهروها و پشته های ناهموار از یکدیگر تفکیک می شوند. بررسی ویژگی های مورفومتریک این سازه های زمین شناختی برای شناسایی شاخص های ژئومورفولوژیکی آن ها اهمیت بالایی دارد. در این پژوهش، یاردانگ های بیابان لوت ایران با یاردانگ های منطقه آئولیس در مریخ مقایسه شده اند. برای تحلیل یاردانگ های بیابان لوت، از تصاویر ماهواره ای لندست استفاده شده و داده های مربوط به فرکانس، سرعت و شدت بادهای غالب با استفاده از نرم افزار Global Mapper ارزیابی گردیده است. همچنین، برای مدل سازی مراحل تکامل یاردانگ ها و بازسازی سه بعدی آن ها، از نرم افزار Rhino و پلاگین Grasshopper بهره گرفته شده است. نتایج پژوهش نشان داد که یاردانگ های هر دو منطقه، تحت تأثیر فرسایش بادی، دارای ساختارهای تیز و باریک با شیارهای موازی هستند. علاوه بر این، جهت کشیدگی یاردانگ ها و دالان های میان آن ها در هر دو منطقه، شمال غربی - جنوب شرقی است. همچنین، یافته ها نشان داد که یاردانگ های بیابان لوت عمدتاً در مرحله بلوغ قرار دارند، درحالی که در آئولیس مریخ، یاردانگ های غالب از نوع "پشت ماهی" یا "گوژپشتی" بوده و در طبقه یاردانگ های میان سال دسته بندی می شوند. این تفاوت نشان می دهد که یاردانگ های منطقه آئولیس مریخ احتمالاً قدمت بیشتری نسبت به یاردانگ های بیابان لوت دارند.

هدف اصلی پژوهش حاضر ارائه یک مدل مفهومی برای شناسایی فاکتورها و مکانیزم های موثر بر دینامیک الگوی فرسایش گالی روی سطوح مختلف مخروط افکنه ها می باشد. سطوح مختلف 60 مخروط افکنه در دامنه های جنوبی آلاداغ تفکیک و ژئومتری هر یک اندازه گیری شد. الگوی گالی هر مخروط ارزیابی و در نهایت ارتباط بین تحول مخروط افکنه ها، تغییرپذیری در ژئومتری سطوح و الگوی فرسایش گالی تعیین شد. گالی زایی در سطوح فعال ۲.۵ برابر بیشتر از سطوح غیرفعال بوده است. این تفاوت ها می تواند ناشی از در معرض قرارگیری سطوح فعال نسبت به فرایندهای سیلابی و مساحت کوچک تر آن هادر مقایسه با سطوح غیر فعال باشد. افزایش معنادار میانگین طول گالی در سطوح فعال بیانگر انرژی بیشتر جریان و تداوم فرآیندهای فرسایشی می باشد. افزایش معنادار میانگین عرض گالی در سطوح غیرفعال ناشی از فرآیندهای تخریب دیواره گالی، فرسایش جانبی و پرشدگی نسبی در طول زمان است. نسبت طول به عرض گالی به طور معناداری در مخروط افکنه های فعال بیشتر از سطوح غیرفعال بوده است. وجود رسوبات به شدت هوادیده و دور بودن از فرایندهای سیلابی در سطوح غیرفعال با ایجاد خاک های تکامل یافته تر و ریزدانه، زمینه توسعه عرضی و عمقی گالی ها را فراهم می آورند. همبستگی مثبت عرض گالی با قدرت جریان، نشان دهنده غالبیت فرسایش کناری و عریض تر شدن گالی های تکامل یافته نسبت به سطوح فعال است. در سطوح فعال، انرژی اولیه جریان، توسعه شبکه زهکشی و شرایط ارتفاعی، مهم ترین فاکتورهای مؤثر به نظر می رسند. در مخروط افکنه های غیرفعال، افزایش شاخص رطوبت توپوگرافی، زبری سطحی و وضعیت تثبیت شده سطوح، اهمیت بیشتری در الگوی فرسایش گالی می یابند. مراحل تکاملی مخروط افکنه ها با تغییر ژئومتری آن ها، اهمیت نسبی عوامل توپوگرافیک مؤثر بر توسعه گالی را در نسل های مختلف علی رغم وجود برخی عوامل مشترک تغییر می دهد. راهکارهایی مانند احداث استخرها در بالادست برای جمع آوری رواناب، احیای پوشش گیاهی، کاهش اتصال هیدرولوژیک و روش های بیولوژیک برای کنترل فرسایش گالی اتخاذ گردد.

در سال های اخیر، پیوستگی ژئومورفیک به عنوان مفهومی کلیدی برای درک نحوه انتقال رسوب و انرژی در حوضه های آبخیز، اهمیت ویژه ای یافته است. پژوهش حاضر با هدف تحلیل پویایی شاخص پیوستگی ژئومورفیک (IC) تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و کاربری زمین در حوضه زرینه رود، شمال غرب ایران، طی بازه زمانی ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۵ انجام شده است. در این راستا، داده های مکانی شامل مدل رقومی ارتفاع، تصاویر لندست و لایه های کاربری زمین همراه با داده های اقلیمی جمع آوری و پردازش شدند. طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با دقت بالایی صورت گرفت و روند تغییر کاربری اراضی به ویژه افزایش اراضی کشاورزی و توسعه سکونتگاه ها به عنوان عوامل اصلی تخریب پیوستگی شناسایی گردید. شاخص IC با استفاده از روش Cavalli و همکاران محاسبه و تغییرات آن در طول دوره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار IC طی سال های مورد نظر کاهش چشمگیری داشته، به ویژه پس از عبور از آستانه ۲۰ درصد افزایش در اراضی کشاورزی، افت واضحی در مقدار IC ایجاد شده است. تحلیل گراف نظری شبکه زهکشی نیز نشان داد تمرکز انتقال رسوب در چند زیرحوضه خاص افزایش یافته و آسیب پذیری شبکه تشدید شده است. نتایج رگرسیونی بیانگر آن است که نقش تغییرات انسانی، به ویژه در کاربری اراضی، به مراتب مهم تر از نوسانات اقلیمی در افت پیوستگی ژئومورفیک بوده است. یافته ها بر ضرورت مدیریت یکپارچه و بازنگری سیاست های کاربری زمین جهت حفظ پایداری ژئومورفیک منطقه تأکید دارند.

این مطالعه به بررسی بی هنجاری های گردش های جوی در تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال و تأثیر آن بر دوره های خشک و تر ایران طی سال های ۱۹۹۵ تا ۲۰۲۴ و ارتباط تغییرات بارش با شاخص ENSO-Modoki می پردازد. با تلفیق داده های بارش ۱۷۹ ایستگاه و میدان ژئو پتانسیل بازتحلیل، دوره های خشک و تر شناسایی و میانگین ترکیبی بی هنجاری ها محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین سهم بارش سالانه مربوط به ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و دسامبر است. روند بارش در اغلب ماه ها کاهشی بوده و بیشترین کاهش در دسامبر، ژانویه و مارس رخ داده که تهدیدی جدی برای منابع آب کشور محسوب می شود. تحلیل درصد تغییرات ماهانه بارش نشان داد در برخی سال ها نوسانات بسیار شدیدی رخ داده است؛ به گونه ای که افزایش هایی بیش از ۱۰۰ درصد (مارس ۱۹۹۶ با ۱۳۶+ درصد و دسامبر ۲۰۰۴ با ۱۴۳+ درصد) و کاهش هایی بیش از ۸۰ درصد (ژانویه ۲۰۲۱ با ۸۷- درصد و مارس ۲۰۰۸ با ۸۹- درصد) ثبت شد. این نوسانات عمدتاً ناشی از تغییر در الگوهای جوی، به ویژه ناوه های تراز میانی وردسپهر است. بی هنجاری های ارتفاع تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال نشان داد در دوره های خشک و تر، الگوهای جوی نواحی اقیانوس آرام شمالی، اطلس شمالی، اروپا و غرب روسیه رفتار مشخصی دارند؛ به گونه ای که بی هنجاری های منفی (مثبت) در این مناطق با دوره های خشک (تر) ایران همراه است. همبستگی مثبت و معنادار سالانه میان انسو - مودوکی و بارش کل کشور (51/0≈ r) و همبستگی منفی قوی میان ارتفاع ۵۰۰ هکتوپاسکال اقیانوس ها و بارش ایران نشان داد که ترکیب شاخص های دور پیوندی با تحلیل های تراز میانی جو می تواند مهارت پیش بینی فصلی را بهبود بخشد.

سیل از جمله بلایای طبیعی است که هر ساله خسارات مالی و جانی زیادی را در سراسر جهان به بار می آورد. با تهیه نقشه خطر سیل و تعیین مناطق مستعد سیل، می توان خسارات احتمالی این پدیده را کاهش داد. برای تهیه نقشه حساسیت سیل در حوزه شهری اقلید (استان فارس) عوامل مؤثر بر وقوع سیل شامل شیب، شاخص تابش خورشیدی، شاخص موقعیت توپوگرافی، شاخص قدرت جریان، فاصله از رودخانه، تراکم زهکشی، انحنای سطح، بارندگی، شاخص پوشش گیاهی، سنگ شناسی، کاربری اراضی و نوع خاک استفاده شد. سپس، برای تهیه نقشه خطر سیل، از الگوریتم جنگل تصادفی (RF) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) به عنوان دو مدل یادگیری ماشین در نرم افزار R پیاده سازی و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. مدل های RF و SVM بر اساس منحنی ROC به ترتیب با دقت (83/0 و 84/0) اعتبارسنجی شده اند که هر دو عملکرد خوب و تقریباً یکسانی داشته اند. با تحلیل اهمیت ویژگی های لایه ها در مدل RF مشخص شد که مؤلفه های بارندگی، خاک، کاربری اراضی و تراکم زهکشی بیش ترین تأثیر را بر خطر سیل دارند؛ همچنین در مدل SVM، بارندگی، شیب، خاک و تراکم زهکشی به ترتیب مهم ترین متغیرها برای پیش بینی خطر سیل شناخته شدند. نقشه ها و داده های حاصل از این مطالعه می توانند به مسئولین و مدیران شهری به عنوان ابزارهای کلیدی برای برنامه ریزی های پیشگیرانه، آگاه سازی عمومی و طراحی زیرساخت های مقاوم در برابر سیل کمک کنند.