درخت حوزه‌های تخصصی

روش سامانه ها و خوشه بندی فازی، یکی ازتکنیک های نو در شناخت پدیده های است که با تاکید بربیان متغیرهای زبانی و شاخص های میزان درجه عضویت اعضای، میانگین و عرض همپوشانی به کمک قوانین استنتاج فازی انجام می پذیرد. این سامانه که بر پایه نقش تمامی اجزای یک سیستم در شکل گیری یک پدیده استوار است، هدف اصلی نشان داده مرزهای در فضای خاکستری در خصوص جداسازی جوامع از یکدیگر دارد.لذا دما به عنوان یک عنصر افلیمی که دارای پیوستگی آثار خارج از منطق دو دویی است، انتخاب شده و البته، استان چهارمحال و بختیاری به عنوان یک پهنه متنوع اقلیمی با نمودهای خاص و قابل توجه انتخاب شده است. در این مطالعه به منظور شناخت پهنه های دمایی، استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روش مجموعه ها و خوشه بندی فازی طبقه بندی شده است.بررسی ها در این استان با استفاده از روش فازی و خوشه بندی آن بر اساس فاصله اقلیدسی حکایت از وجود سه گروه دمایی شهرکرد با متوسط دمایی 13-11 درجه سانتیگراد(ناحیه سرد)، کوهرنگ با متوسط دمایی 11-8 درجه سانتی گراد(بسیار سرد)، وگروه لردگان با متوسط دمایی 20-14 درجه سانتی گراد(معتدل و نیمه گرم) دارد. این تنوع دمایی در محدوده استان منجر به واحدهای ارضی متعدد،توان اکولوژیک متنوع سرزمین و پوشش گیاهی متفاوت شده است.

افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنایع باعث افزایش شدید در مصرف منابع آب و به تبع آن کاهش کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی شده است. افت گسترده در سطح تراز منابع آب زیرزمینی شیرین و نفوذ آب های سطحی و بارش ها به این منابع، جریانات سطحی را با کاهش دراماتیک مواجه کرده و در اکثر مناطق ایران آب زیرزمینی مهم ترین منبع تأمین کننده آب کشاورزی، شرب و صنعت گردیده است. از این رو اهمیت مدیریت، حفاظت و جلوگیری از آلودگی این منابع به ضرورت اجتناب ناپذیری مبدل شده است. یکی از راهکارهای مناسب برای جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی شناسایی مناطق آسیب پذیر آبخوان است. در این پژوهش به منظور ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت اردبیل از روش های DRASTIC، SINTACS و SI استفاده شده است. با استفاده از این روش ها و با توجه به ویژگی های هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی منطقه مورد مطالعه آسیب پذیری آبخوان در مقابل عوامل آلاینده پهنه بندی شد و مناطق مستعد به آلودگی در هر کدام از روش ها مشخص شد. سپس برای صحت سنجی هر کدام از روش ها از مقادیر نیترات اندازه گیری شده در منطقه استفاده شد. به منظور مقایسه بهتر و دقیق تر این روش ها، شاخص همبستگی (CI) بین نقشه های آسیب پذیری و مقادیر نیترات محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مدل DRASTIC بالاترین شاخص همبستگی را دارد و بنابراین برای ارزیابی آسیب پذیری روش بهتری نسبت به روش های دیگر است. بر اساس نتایج حاصل از مدل DRASTIC، 36/44 درصد از آبخوان دشت اردبیل که بیش تر شرق و قسمتی از جنوب دشت را شامل می شود در محدوده آسیب پذیری کم و بقیه قسمت های دشت یعنی بخش های شمالی و غربی در محدوده آسیب پذیری متوسط قرار دارد.

وقوع پدیدة خشکسالی از واقعیتهای مهم ایستگاههای حوضه آبریز دریاچه ارومیه است که می توان علت اصلی آن را در نوسانهای دوره ای اقلیم و عدم عبور توده هوای مرطوب و باران آور خصوصاً توده هوای مرطوب مدیترانه ای دانست. در این مطالعه دادههای مربوط به بارش سالیانه در یک دورة آماری43 ساله (1960- 2002) برای ایستگاههایی از حوضه آبریز دریاچه ارومیه جهت تحلیل آماری و محاسبه سالهای مرطوب و خشک استفاده قرار گرفته است. روش اصلی استفاده شده در این تحقیق عبارت از « نمایة بارش قابل اعتماد DRI» است. نتایج این مطالعه حاکی از وقوع پدیدة خشکسالی درکل ایستگاهها است که با شدت و ضعفهایی، توأم است. در بین مدلهای «بارش قابل اعتماد»، «نمرات استاندارد شدة بارش سالیانه»2 و «شاخص درصد از بارش میانگین سالیانه»3 که در این تحقیق استفاده قرارگرفته اند، مدل بارش قابل اعتماد با داشتن قابلیتهای بیشتر و محدودیتهای کمتر بهتر از دیگر مدلها تشخیص داده شده است.

در تحقیق حاضر به بررسی بارش های نیسان استان آذربایجانشرقی در طول دوره آماری 1359 تا 1391 پرداخته شد. ابتدا تغییرات روند بارندگی های نیسان استان با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و تخمین گر شیب Sen که جزو متداول ترین روش های ناپارامتری به شمار می روند، تجزیه و تحلیل شد. سپس برای پیش بینی تغییرات بارش های نیسان طی سال های آتی از مدل سری های زمانی ARMA استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان داد که بر اساس آزمون های ناپارامتریک، سری زمانی بارش های نیسانی در دوره مورد مطالعه به جز ایستگاه آذرشهر در بقیه ایستگاه ها فاقد روند می باشد. پس از بررسی الگوهای مختلف مدل ARMA، مدل محاسباتی مناسب در هر ایستگاه بر اساس معیار آگاهی آکائیک انتخاب و بارش های نیسان استان آذربایجان شرقی برای 10 سال آینده پیش بینی گردید. در این مطالعه صحت و دقت مدل ها توسط آزمون نرمال بودن مانده های مدل و مجذور اختلاف مربعات ریشه تأیید گردید

برای مبارزه با پدیده خشکسالی و مشکل کم آبی ، افزایش بارش از طریق بارورسازی ابرها بعنوان یکی از راههای نوین تأمین استحصال منابع آب مطرح گردیده و از طریق شناسایی قابلیتهای سیستم های باران زا در تولید بارش و تحلیل سینوپتیکی آنها به این مقصود می توان نائل شد . پژوهش حاضر که در منطقه کرمان صورت گرفته است با استفاده از اطلاعات جوّ بالای منطقه و توجه به شرایط سینوپتیکی و دینامیکی جو و مطالعه ویژگیهای ترمودینامیکی هوایی که منطقه را تحت تأثیر قرار می دهد ، سه الگوی سینوپتیکی : کم فشارهای سودانی ، سیستم های ترکیبی سودانی – مدیترانه ای و کم فشارهای مدیترانه ای استخراج گردیده است . نتایج مطالعه نشان می دهد که برای اجرای پروژه های باروری ابرها و جبران کم آبی منطقه ، لازم است تا از الگوهای مذکور استفاده شود.

با توجه به روند احتمالی افزایش خشکسالی در جهان در اثر تغییراقلیم، بررسی این پدیده در هر منطقه برای دوره ی آتی ضروری می نماید. در این تحقیق داده های ریزمقیاس شده ماهانه شبیه سازی شده دما و بارش استان آذربایجان شرقی در دوره 2022-2013 میلادی، توسط 16 مدل AOGCM، تحت سه سناریوی انتشار A1B, A2, B1 تهیه شدند. پس از بررسی شرایط (فراوانی و شدت) خشکسالی گذشته (1999-1950) در منطقه، به منظور لحاظ کردن عدم قطعیت سناریوهای انتشار، با استفاده از روش مقیاس الگو (Pattern Scaling)، داده ها برای 46 سناریوی انتشار دیگر محاسبه شده، و وضعیت خشکسالی استان در دوره ی آتی با شاخص بارش استاندارد شده (SPI) بررسی گردید، و در نهایت نقشه های پهنه بندی این شاخص با به کارگیری روش کریگینگ در هر سال با در نظرگرفتن سناریوی میانه برای اقلیم منطقه، به دست آمد. نتایج نشان داد در سال 2021 خشکسالی بسیار زیاد در نواحی شرقی استان رخ خواهد داد و می توان این سال را خشک ترین سال دوره قلمداد کرد، بطوری که در مجموع 375/59 درصد استان دارای شرایط خشک خواهد بود. برای سال های 2013، 2017 و 2018 نیز در برخی نقاط خشکسالی پیش بینی می شود، در حالی که سال 2019 در تمامی نقاط از شرایط نزدیک به نرمال برخوردار خواهد بود. سال 2020 نیز در دوره ی ده ساله مرطوب ترین سال خواهد بود، به گونه ای که این سال تنها سالی است که رطوبت بسیار زیاد را تجربه خواهد کرد. پس از 2020، سال 2014 با پوشش 50 درصد استان با سطوح رطوبتی، مرطوب ترین سال خواهد بود. در کل، استان آذربایجان شرقی به جز سال های 2013، 2017، 2018 و 2021، در 6 سال دیگر از شرایط نزدیک به نرمال و بالاتر تبعیت خواهد نمود. با پیش بینی مقادیر بارش و تعیین شرایط خشکسالی، می توان راهکارهای سازگاری با تغییر اقلیم در این خصوص را پیشنهاد نمود.

ساختمان زمین شناسی و چینه شناسی در توازن و تعادل شبکه آبها مؤثر است. در واقع بین تمام عواملی که تعیین کننده ویژگی شبکه آبها می باشند، سنگ شناسی و زمین ساخت از اهمیت فراوان تری برخوردار است؛ به نحوی که این عوامل بخشی از تحول شبکه آب های جاری را در کنترل می گیرند. از دیدگاه فرسایش، آبراهه ها در مسیریابی خود همیشه نقاط ضعیف تر ،سست تر و پست تر را انتخاب می کنند. از اینرو، گسل ها، درزه ها و شکستگی ها بهترین محل برای انطباق و تکامل آبراهه ها بشمار می روند. به دلیل گسترش وسیع آبراهه ها و فراوانی طاقدیس های کوچک در بخش شمالشرقی البرز ، در این پژوهش نحوه تکامل آبراهه ها و اثر بخشی ژئومرفولوژی طاقدیس های این منطقه در تیپ و الگوی زهکشی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از نرم افزار Geomatica به عنوان ابزار اصلی تحقیق جهت تجزیه وتحلیل متغیر های مؤثر استفاده شده است. علاوه بر این از تصاویر سنجنده های TM و ETM و نیز تصاویر رادار به عنوان ابزار مشاهده غیر مستقیم و همچنین تجزیه و تحلیل رقومی داده ها بهره گیری شده است. از مقایسه نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل رقومی داده های بدست آمده با نقشه زمین شناسی، ملاحظه می شود که در بخش شمالشرقی البرز، تنگ های ایجاد شده با آبراهه هایی که به طور عرضی طاقدیس های کوچک را قطع کرده اند ، انطباق داشته و حاصل عملکرد دینامیکی آنها می باشد. نتایج نشان می دهندکه بخش عمده ای از این عوارض ژئومرفیک با گذشت زمان و همچنین تأثیر فرسایش شدید حاکم بر البرز شمالی و شمالشرقی تقریبا تسطیح شده اند؛ به گونه ای که دره های عرضی حفر شده، در تصاویر ماهواره ای تقریبا قابل رؤیت نیستند و لیکن در یک مقایسه تحلیلی با نقشه زمین شناسی، داده های میدانی و نیز استفاده از تکنیک بازسازی ساختمانی، وجود چنین دره هایی با قدمت زیادآشکار گشته و نشانگر نحوه عملکرد شبکه های عرضی در این سیستم می باشد.

امروزه با پیدایش فناوری سنجش از دور، امکان بهره برداری از آن برای مطالعه ی بسیاری از ویژگی های خاک، همچون اندازه ی هندسی ذره ها و تعیین بافت خاک با صرف وقت و هزینه ی کمتری فراهم شده است. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر اجزای بافت خاک و میانگین هندسی ذره ها بر پاسخ طیفی سطح خاک، در دشت خاتم با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده ASTER است. بدین منظور در 23 آگوست سال 2007 میلادی، مطابق با زمان اخذ تصویر، نمونه برداری از سطح خاک در 76 پروفیل به شکل تصادفی انجام گرفت. مقادیر مربوط به بافت نمونه های خاک به روش هیدرومتری در آزمایشگاه و درنهایت میانگین هندسی قطر ذره ها برای هر نمونه محاسبه شد. پس از انجام تصحیحات هندسی و رادیومتریک و سایر پردازش ها روی تصاویر، برای بررسی اثر بافت و میانگین هندسی ذره های خاک بر بازتاب زمینی، از روش رگرسیون چندمتغیره بین مقادیر تخمینی هر لایه ی اطلاعاتی و مقادیر آزمایشگاهی در نقاط آموزشی استفاده شد. درنهایت دقت مدل ها بر اساس ضریب تبیین حاصل از برازش خط بین مقادیر مشاهداتی و تخمینی نقاط تست مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که باند مادون قرمز نزدیک سنجنده ی استر، می تواند در تعیین درصد شن (با ضریب تبیین 5/0 و خطای استاندارد 9/11)، سیلت (با ضریب تبیین 4/0 و خطای استاندارد 09/10)، رس (با ضریب تبیین 57/0 و خطای استاندارد 46/3) و میانگین هندسی ذره های خاک (با ضریب تبیین 4/0 و خطای استاندارد 09/0) منطقه ی مطالعاتی مؤثر باشد. همچنین نتایج نشان داد که ارتباط معناداری بین مقادیر بازتاب طیفی سایر باندهای اصلی و فاصله ی اقلیدسی از خط خاک با مقادیر آزمایشگاهی سیلت، شن و میانگین هندسی ذره ها وجود ندارد.

هدف اساسی این تحقیق بررسی ارتفاع لایه آمیخته با استفاده از روش وارونگی بحرانی و نقش آن در آلودگی شهر تهران می باشد. در این راستا از داده های سال 2013 مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. همچنین داده های ساعتی عناصر آلاینده هوا شامل آلاینده های گازی CO, N2O,O3,SO2 و ذرات معلق (PM10) از مرکز کنترل کیفیت هوای تهران(AQCC) برای ایستگاه های(اقدسیه، ژئوفیزیک، پونک، شهر ری و منطقه 11) دریافت و اقدام به جداسازی روزهایی با غلظت آلودگی بالا و روزهایی با شرایط خوب بگونه ای که در تمامی ایستگاه های مورد بررسی یکسان باشند، گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، از میان 100 روز همراه با وارونگی، 30 روز بحرانی تشخیص داده شد که از این میان 4 روز در دمای پتانسیل، یعنی 2 روز آلوده (6 فوریه و 16 اوت) و 2 روز پاک(9 فوریه و 5 ژوئن) انتخاب گردید. بر اساس نتایج پیمایش های قائم جوی در نمونه های آلوده، وارونگی ها در ساعات صبحگاهی از نوع تابشی بوده که مشخصه بارز آن ها، ضخامت کم و خیزآهنگ زیاد دمای پتانسیل می باشد. در حالی که در ساعات ظهر وارونگی ها ناشی از فرونشینی هوا بوده و مهمترین ویژگی آن ها، ضخامت زیاد و خیز آهنگ کم دمای پتانسیل می باشد. همچنین مشاهده گردید که در نمونه های پاک(فصل گرم و سرد سال) وارونگی ها در ساعات صبح و بعد از ظهر از نوع فرونشینی و شدت خیزآهنگ دمای پتانسیل مساوی بوده است. در نمونه های فصل گرم سال از نوع پاک، وارونگی مشاهده شده در ساعت صبحگاهی از نوع فرونشینی و درساعت بعدازظهر هیچ نوع وارونگی ای مشاهده نشده است

افزایش صحت و اعتماد و در نتیجه کاهش عدم قطعیت نقشه های پیش بینی مکانی مخاطرات زمینی از جمله زمین لغزش ها یکی از چالش های پیش رو در این گونه مطالعات می باشد. هدف این پژوهش ارائه یک مدل ترکیبی جدید داده کاوی الگوریتم- مبنا به نام Random Subspace-Random Forest (RS-RF)،برای افزایش میزان صحت پیش بینی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش های سطحی اطراف شهر بیجار می باشد. در ابتدا، نوزده عامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شامل درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، انحنای معمولی شیب(Curvature)، تقعر و تحدب شیب(Profile curvature)، همگرایی و واگرایی شیب (Plan curcvature)، شدت تابش خورشید (Solar radiation)، شاخص قدرت جریان، شاخص نمناکی توپوگرافی، شاخص طول و زاویه شیب، کاربری ارضی، شاخص پوشش گیاهی، لیتولوژی، فاصله از گسل، تراکم گسل، بارندگی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه و فاصله از شبکه جاده شناسایی شدند. سپس، بر اساس شاخص Information Gain Ratioدوازده عامل مؤثر از بین آن ها انتخاب و جهت مدل سازی به کار گرفته شدند. اهمیّت نسبی هر کدام از عوامل در مدل Random Forest و مدل ترکیبیRS-RFبررسی شدند.معیارهای Kappa، Precision، Recall، F-Measure، AUROCبرای ارزیابی مدل ها هم برای داده های تعلیمی و هم برای داده های صحت سنجی استفاده شدند. نقشه های پیش بینی مکانی وقوع زمین لغزش های سطحی با این دو مدل نیز به دست آمدند. نتایج نشان داد که در مدل RF جهت شیب و در مدل ترکیبی RS-RFدرجه شیب مهم ترین فاکتورهای مؤثر بر وقوع زمین لغزش های منطقه ی مورد مطالعه شناخته شدند. نتایج ارزیابی مدل توسط معیارهای معرفی شده بیانگر تأیید این مدل ها برای داده های تعلیمی و داده های صحت سنجی بودند. نتایج ارزیابی صحت نقشه پهنه بندی به دست آمده نشان داد که درصد مساحت زیر منحنیROC(AUROC) برای داده های تعلیمی در مدل RF و مدل ترکیبی RS-RFارائه شده به ترتیب 729/0 و 784/0 وبرای داده های صحت سنجی به ترتیب 717/0 و 771/0 به دست آمدند. بطور کلی، نتایج نشان داد که تکنیک Random Subspaceمنجر به افزایش صحت پیش بینی مکانی حساسیت زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شده است. دستیابی به یک نقشه ی پیش بینی مکانی زمین لغزش های سطحی با صحت بالاتر، کمک شایانی در توسعه ی معقول تر تأسیسات، اراضی شهری و روستایی، طرح های آمایش سرزمین، طرح های آبخیزداری و همچنین جلوگیری از هدر رفت خاک و فرسایش توده ای و انتقال رسوبات به پایین دست خواهد شد.

استان یزد ازجمله استان های کم بارش ایران است که تقریباً نیمی از آن را بیابان و دشت کم آب وعلف پوشانده و همواره در معرض طوفان گرد و غبار است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل های عددی، رویکردی مناسب برای تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و غبار استان یزد به کار گرفته شود. ابتدا طوفان های گرد و غبار در دوره آماری1388-1379 بررسی شده و طوفان های گرد و غبار شدید (با دید زیر 1000 متر) انتخاب شدند که شامل 20 مورد می باشند. از بین تاریخ های استخراج شده یکی از شدیدترین طوفان های گرد و غبار که در تاریخ8 خرداد 1382 اتفاق افتاده و دید را در ایستگاه های یزد و میبد و طبس نزدیک به صفر رسانده بود، به تفصیل بررسی گردید. برای این منظور ابتدا با استفاده از خروجی های مدل WRF به تحلیل همدیدی و دینامیکی طوفان پرداخته شده است. سپس برای بررسی چشمه طوفان، خروجی های مدل WRFبه مدل HYSPLIT داده شد و مسیرهای برگشت رسیده به ایستگاه ها، به دست آمد. نتایج نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی از سطوح بالای جو و ریزش هوای سرد ناشی از آن ها همراه با گرمایش سطحی در سطح زمین، زمینه ایجاد ناپایداری در منطقه را ایجاد کرده است. این شرایط همراه باوجود لایه آمیخته عمیق در مناطق مرکزی و خشک ایران در ساعت های قبل از شروع طوفان و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان، این طوفان را به وجود آورده است. بررسی مسیرهای برگشت نیز نشان دهنده وجود چشمه احتمالی طوفان در مناطق خشک و نمک زار حاصل از خشک شدن باتلاق گاوخونی و کویرهای اطراف آن است.