درخت حوزه‌های تخصصی

طی سالهای 1377-1378 تا 1379-1380 استان تهران شاهد شدیدترین خشکسالیهای‌ دهه‌های اخیر بوده که بررسی گستره و تحلیل درباره آن لازم است. لازم به ذکر است که برای این تحلیل استفاده از شاخصهای خشکسالی می‌تواند مؤثر باشد. این شاخصها در واقع بیان کمی بلیه طبیعی خشکسالی بوده تا امکان ارزیابی آن را در مقیاسهای ‌مختلف زمانی و مکانی ممکن سازند. در تحقیق حاضر برای پایش خشکسالی این دوره و تهیه نقشه‌های آن از سه شاخص DI ، SPI ، EDI و تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS استفاده شده و به این منظور اطلاعات 43 ایستگاه در سطح استان به کار رفته است. نتایج نشان داد که DI نسبت به بارندگی نوسانهای شدیدی داشت، ضمن اینکه هماهنگی زمانی و مکانی مناسبی بین نتایج آن قابل مشاهده نمی‌باشد. همچنین شاخصSPI در مقیاس ماهانه واکنش کافی به کمبود ریزشها از خود نشان نمی‌دهد. اما شاخص جدید EDI در مجموع عکس‌العمل مناسبی را نسبت به خشکسالیها داشته و پیوستگی منطقی بین نتایج آن قابل مشاهده است.

ناحیه بندی توسط عناصر و عوامل اقلیمی یکی از مهمترین موضوعاتی است که به دلایل گوناگون از جمله اهمیت آن در کشاورزی و معماری یک منطقه مورد توجه می باشد. اقلیم هر منطقه نتیجه ی عملکرد عناصر و عواملی است که در محیط حاکم هستند. در این مقاله ناحیه بندی بر اساس میانگین ماهانه دما و بارش در 16ایستگاه سینوپتیک منطقه زاگرس که دارای کامل ترین آمار از بدو تأسیس تا سال2005 بودند با استفاده از 4 روش تحلیل مؤلفه اصلی، نمره Z فصلی دما و بارش، انحراف معیار دمای ماهانه، فصلی و ضرایب اقلیمی (ضریب خشکی دومارتن) و (کلیموگرام پگی) انجام شد. نتایج نمره Z با استفاده از آزمون تحلیل واریانس تست شد. در 3روش ابتدایی، پهنه بندی با استفاده از روش وارد صورت گرفت. یافته ها 3 مؤلفه اصلی که 84/91درصد از واریانس متغیرها را توجیه می کرد شناسایی کرد و 5 ناحیه بدست آمد. نمره Z فصول در بهار و پاییز 5 و در تابستان و زمستان4 ناحیه بارشی و برای دما در تابستان4 ناحیه و در دیگر فصول 3 ناحیه را نشان داد. آزمون تحلیل واریانس این بخش فرض محقق (عدم برابری بین نواحی)را تأیید نمود. براساس انحراف معیار داده های دما 5 ناحیه اصلی بدست آمد. با استفاده از ضریب خشکی دومارتن و کلیموگرام پگی به ترتیب 4و3 ناحیه تأیید شد. در انتها نقشه های نواحی بارشی و دمایی زاگرس با روش Inverse Distans Weighted در محیط نرم افزار جی ای اس تهیه شد.

خشکسالی، رخدادی طبیعی است که در همه نوع اقلیم مشاهده می شود. این پدیده قادر است خسارات شدیدی به مناطق مستعد وارد سازد. از آنجایی که خشکسالی، کشاورزی سواحل خزر را به دلیل ویژگی خاص خود دستخوش تغییر می کند، این پدیده در سواحل خزر مورد بررسی قرار گرفته شد. هدف این پژوهش، بررسی خشکسالی طی دوره پایه 2010-1961 و آینده 2030-2011 در سواحل جنوبی خزر با استفاده از نمایه SPI(نمره (Zاست. داده های روزانه بارش 5 ایستگاه برای محاسبه مجموع بارش ماهانه و داده های مدلHADCM3 تحت سناریویB1 وA2دریافت شد. برای ریز مقیاس کردن داده هایHADCM3 از دو مدل ریزمقیاس ساز LARS-WGوSDSMاستفاده شد. نتایج نشان داد، مدل LARS_WG قابلیت بالاتری نسبت به مدلSDSMبرای ریزمقیاس کردن داده های بارش دارد. نتایج شبیه سازی مدل LARS-WG، افزایش بارش برای ماه های ژانویه -فوریه- نوامبر – و دسامبر و کاهش آن برای ماه های آگوست و سپتامبر را در هر پنج ایستگاه تخمین زد. نتایج شبیه سازی با مدل LARS-WGبا ضریب تبیین 96 تا 99 درصد، خطای مطلق میانگین 3.6 تا 12.6 میلیمتر و نتایج آزمون های T وF که به ترتیب برای معنی داری میانگین و واریانس داده ها می باشد، معنی دار است. معنی داری 2 میانگین مشاهداتی و شبیه سازی 2 مدل و هم توزیع بودن با دو تست به ترتیب ویلکاکسون و کلموگروف اسمیرنوف ثابت شد. شدت خشکسالی با استفاده ازGISبه نقشه تبدیل شد. نتایج نمره Zسه ماهه با ریزمقیاس سازی مدل LARS-WGنشان داد، بیشترین فراوانی و شدت خشکسالی طی دوره مشاهداتی مربوط به ایستگاه انزلی و رشت است. طی دورهآینده ایستگاه رشت، گرگان و رامسر بالاترین شدت خشکسالی را خواهند داشت. نمره Z6 ماهه مشخص کرد، از نظر فراوانی؛ ایستگاه بابلسر،گرگان و رامسر و از نظر شدت؛ ایستگاه انزلی، رشت و رامسر بالاترین خشکسالی را تجربه کرده اند. درآینده رامسر و سپس رشت و گرگان درجات بالاتر خشکسالی را خواهند داشت. نمره Z12 ماهه نیز بیشترین شدت را برای ایستگاه رامسر و سپس انزلی و برای آینده در رشت، رامسر، بابلسر و انزلی نشان داد. نتایج مشخص کرد، دوره های نرمال بر اساس نمایه نمره Z، دوره های با فراوانی بیشتری نسبت به بقیه دوره ها در هر 5 ایستگاه بوده است.

حوضه ریجاب با مساحت 189 کیلومترمربع در زاگرس شمال غربی و شمال شهرستان سرپل زهاب قرار گرفته است. اسکلت اصلی آن از لایه های مقاوم دولومیت شهبازان و آهک آسماری تشکیل شده که بخش شرقی آن به صورت تاقدیس فشرده است و بخش غربی آن به شکل ناودیس است. بر اثر عملکرد گسل کرند بیشترین فعالیت های تکتونیکی در قسمت های میانی مشاهده میشود که نتیجه ی آن جابه جایی لایه های آهکی – دولومیتی در محدوده ی ناودیس از شمال شرق به جنوب غرب و کج شدن آن به طرف جنوب غرب و وقوع گسیختگی در کمر یال جنوب غربی ناودیس شده است. فرآیند خمش سبب گسختگی هایی شده که نتیجه ی آن جابه جایی چرخشی قطعات شکسته شده است. این رویداد باعث شکل گیری یک سری گسل های طولی و عرضی شده است که ساختمان آهکی - دولومیتی ناودیس ریجاب در جهات مختلف بریده اند. برای تشخیص فعالیت های نئوتکتونیک در این تحقیق از دو روش تطبیقی - تحلیلی و میدانی استفاده گردید. در شروع کار با تکیه بر ساختمان زمین، حوضه ی مورد مطالعه به دو بخش شرقی و غربی تقسیم شد و سپس به کمک نرم افزار Arc GIS کار تطبیق و تفسیر نقشه های توپوگرافی، هیدروگرافی، گسل و زمین شناسی و عکس های هوایی حوضه با نقشه ی اشکال ژئومرفولوژی انجام شد و در ادامه به کمک نرم افزار Spssنتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه برای ارزیابی کمی فعالیت های نئوتکتونیکی از شاخص های عدم تقارن حوضه زهکشی(Af)، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن(Vf)، شاخص سینوسی جبهه کوهستان(Smf)، شاخص شیب طولی رودخانه(SL)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T) و شاخص طبقه بندی(Iat) استفاده گردید. در ادامه برای بررسی نقش گسل ها و درز و شکاف ها در شکل گیری و الگوی توسعه ی آبراهه ها از نمودار گلسرخی استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که بخش شرقی حوضه (تاقدیس ریجاب) از نظر تکتونیکی نیمه فعال و مناطق شمال و جنوب در غرب حوضه (ناودیس ریجاب) فعال و مناطق میانی این ناودیس بسیار فعال می باشد.

پادگان ه های دریاچ ه ای سیمره، در بالادست زمی ن لغزش سیم ره، به عنوان بزرگترین لغزش جهان، بیانگر احتمال رخداد مکرّر لغزش هستند. هدف این پژوهش تعیین وسعت و توالی پادگانه های اشاره شده و ارتباط آنها با ویژگی زمین لغزه های روی داده است. برای دست یابی به این هدف، از تصاویر ماهواره ای ETM 2002 و IRS سنجنده ی Pan و Liss III (سال های 2004 و 2006)، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، نقشه های رقومیDEM SRTM ده متر و نرم افزارهای ArcGis، به عنوان ابزارهای اصلی پژوهش استفاده شده است. روش پژوهش تجربی و برپایه ی تحلیل داده های میدانی است. برای این کار، ابتدا ارتفاع پادگانه ها و فاصله از بستر فعّال رودخانه و گسترش آنها تعیین و روی نقشه انتقال داده شده است. سپس مورفومتری آنها از طریق اندازه گیری و ترسیم مقاطع، نیم رخ ها و تلفیق داده های رسوب شناسی پادگانه ها تحلیل شده است. نتایج به دست آمده از طریق مقایسه ی مکانی زمانی مستند به ترتیب و توالی پادگانه ها نشان می دهد که در مسیر رودخانه ی سیمره، چهار پادگانه با اختلاف ارتفاع 630، 595، 585 و 575 متر از سطح دریا تشکیل شده است. ضخامت و گستره ی پادگانه ها، رسوب شناسی، مورفومتری و به ویژه سطوح ارتفاعی آنها، به خوبی روشن می کند که لغزش سیمره در سه یا چهار مرحله تکرار شده است. مقیاس لغزش های بعدی کوچکتر از لغزش اصلی و اوّلیّه بوده است. تکرار لغزش در مقیاس های متفاوت، موجب تشکیل دریاچه های سدّی در مسیر رودخانه های سیمره و کشکان شده است. در فرآیند سرریز شدن این دریاچه ها، سدّ لغزشی بریده شده و پس از تخلیّه ی مجدّد دریاچه و حفر رسوبات ته نشین شده در کف آن، پادگانه های دریاچه ای مورد اشاره در مسیر رود سیمره، به جای مانده اند. روشن است، تعیین سنّ پادگانه های دریاچه ای موجود، می تواند نتایج دقیق تری از زمان وقوع لغزش های مورد اشاره به دست دهد.

این پژوهش به بررسی نا هنجاری های دینامیکی و ترمودینامیکی بزرگ مقیاس بارش های سیل آسا ناشی از فرآیندهای چرخندزایی در دریای مدیترانه، و استقرار کم فشار حرارتی سودانی پرداخته است. پنج نمونه از بارش های سیلابی در فاصله زمانی 2008-1998 در حوضه آبریز کارون بزرگ، انتخاب و با استفاده از داده های جوی دوباره پردازش شده 25 ساله ژاپن (JRA25) و تحلیل های آماری از دو روز پیش از رخداد بارش تا خاتمه بارش، مورد بررسی قرار گرفتند. شاخص های دینامیک منتخب در این پژوهش عبارتند از تاوایی پتانسیل، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم، فرارفت تاوایی مطلق و شاخص های ترمودینامیکی شامل نم ویژه، شار نم ویژه، دمای پتانسیل و دمای پتانسیل معادل هستند. بر اساس نتایج این پژوهش و مقایسه با مقادیر بارش 6 ساعته ایستگاه های باران سنج ثبات منطقه، مشاهده گردید که پیش از شروع رخداد بارش، ارتفاع ژئوپتانسیلی در منطقه مورد مطالعه به طور محسوسی شروع به کاهش نموده و در هنگام رخداد بیشینه بارش به کمترین مقدار رسیده و با خاتمه بارش رو به افزایش می گذارد و بالعکس پارامترهای متناظر با همگرایی و حرکات صعودی، همچون تاوایی پتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت، همگرایی جریان رطوبت و مقدار نم ویژه هم روندی مشابه با تغییرات مقدار بارش از زمان شروع تا خاتمه دارند. بدیهی است که هیچ یک از این شاخص ها به تنهایی نمی توانند مؤید رخداد یک بارش سیل آسا باشند، ولی با بررسی روند تغییرات شاخص ها و تغییرات اندازه بارش، به نظر می رسد که در میان شاخص های منتخب، بین تغییرات بارش با ارتفاع ژئوپتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت و تاوایی نسبی رابطه معناداری وجود دارد که می تواند در پیش آگاهی رخداد بارش در آینده مورد استفاده قرار بگیرد. به منظور اعتبارسنجی اطلاعات به دست آمده از رخدادهای مرجع، تعداد دو روز بدون بارش که دست کم دو روز قبل و بعد از آن هم، در منطقه بارش وجود نداشته هم مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاصل، مؤید تغییرات قابل ملاحظه شاخص های دینامیکی و ترمودینامیکی منتخب در مقایسه با روزهای فاقد بارندگی در منطقه است.

ایران کشوری است که در بخش های داخلی آن، شواهد ژئومورفولوژیکی متعددی را از تغییرات اقلیمی به صورت تناوب اقلیم خشک و بارانی دارا است. دریاچه میقان، یکی از بسترهایی است که این شواهد را به صورت سطوحی از رسوبات آواری و تبخیری حفظ کرده است. این دریاچه، حوضه آبریز خود به مساحت حدود 5528 کیلومترمربع را زهکشی می کند و در حال حاضر دارای اقلیمی خشک، با تبخیر بیش از بارش است. شرایط اقلیمی و هم چنین شرایط زمین شناسی آن سبب شده است که این دریاچه به شکل پلایا تحول یابد. درحالی که بسترهای سیلابی اطراف دریاچه، حکایت از اقلیم با بارش بیشتر را در این حوضه، دارد. این پژوهش باهدف شناسایی تغییرات دریاچه میقان انجام شده است. از نقشه های توپوگرافی 1:50000،مدل رقومی ارتفاع منطقه در مقیاس 1:50000 تصاویر ماهواره ای ETM+ و IRSP6 ، نقشه زمین شناسی 1:50000 و مشاهدات میدانی استفاده شده است. تکنیک تحلیل مؤلفه های اصلی برای شناسایی سطوح اطراف دریاچه انجام شده است و نتایج آنالیز به کمک مشاهدات میدانی و نمونه گیری های موجود، ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که دریاچه میقان در آخرین دوره سرد، باران بیشتری دریافت نموده است و مساحتی معادل 129 کیلومترمربع را داشته است. به دلیل وجود کانی های تبخیری ازجمله کلسیت، ژیپس و هالیت در بستر زمین شناسی حوضه و با تغییر اقلیم، کاهش بارش و افزایش تبخیر، دریاچه کوچک تر شده و کانی های تبخیری بر اساس میزان حلالیت خود رسوب نموده اند و سطوح آهکی، گچی و نمکی را در اطراف دریاچه تشکیل داده اند و دریاچه میقان به صورت پلایا تحول یافته است. در هریک از سطوح نامبرده، واحدها و رخساره های ژئومورفولوژیکی خاصی شکل گرفته است که نشانگر تحول ژئومورفولوژیکی این دریاچه در طول زمان است.

آب های زیرزمینی یکی از منابع مهم شرب و کشاورزی در دنیا به شمار می رود. در اثر استحصال بیش از حد این منابع و خشکسالی ها در سال های اخیر میزان سطح این منابع، افت قابل توجهی داشته است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر خشکسالی ها برروی سطح آب زیرزمینی و برآورد تاخیر زمانی خشکسالی در دشت داراب است. به این منظور با استفاده از داده های بارندگی ایستگاه داراب و با استفاده از شاخص اقلیمی SPI اقدام به استخراج وضعیت خشکسالی شد و در نهایت روند بارندگی و روند 18 ساله داده های سطح آب زیرزمینی دشت داراب نیز با استفاده از آزمون ناپارامتری من-کندال تحلیل گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که منطقه طی این دوره دچار خشکسالی هایی شده و میزان بارندگی روند کاهشی داشته است. تحلیل در 42 حلقه چاه نشان داد که سطح آب زیرزمینی 40 حلقه چاه، شاهد کاهش بوده و از دو حلقه چاه دیگر، یکی روند ثابتی داشته و سطح ایستابی دیگری افزایش داشته است. نتایج همبستگی داده های بارش و افت سطح آب زیرزمینی نشان داد که افت سطح آب زیرزمینی با تاخیر 5 ماهه نسبت به بارش رخ می دهد.

برای مطالعة خشکسالی روش های مختلفی وجود دارد. روش تحلیل داده های بارندگی، جزو عمومی روش های تحلیل خشکسالی به شمار می رود؛ لذا پیش بینی دقیق و پیش از وقوع بارش می تواند شرایط را برای ارزیابی وضعیت خشکسالی فراهم نماید. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر پیش پردازشِ داده های بارش ماهانة ایستگاه سینوپتیک سنندج بر عملکرد مدل درخت تصمیم در پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک سنندج می باشد. در این پژوهش از الگوریتم CART به عنوان یکی از انواع درختان تصمیم رگرسیونی جهت پیش بینی بارش 12 ماه بعد استفاده شده و جهت ارزیابی درخت های ایجاد شده از معیارهای آماری مختلف استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این پژوهش مربوط به آمار ماهانة بارندگی، رطوبت نسبی، دمای حداکثر، دمای متوسط، جهت باد و سرعت باد در دورة آماری (1389- 1349) است. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در ایستگاه سینوپتیک سنندجدرخت تصمیم گیریرگرسیونی،مدلینسبتاًکارادرپیش بینی خشکسالی می باشد؛ به طوری که درشبیه سازی هایصورتگرفته،زمانیکهاز میانگینمتحرّکپنجسالة داده هابرایاجرایمدلاستفادهگردید، ترکیب بارشقبلی ودمایحداکثر بهعنوانمناسب ترینحالت با مقدار خطای 06/0 شناساییشده و اعمال میانگین متحرک روی داده های اصلی در بهبود کارایی مدل مؤثر است. در این شرایط، روش درخت تصمیم رگرسیونی ایستگاه سنندج با ضریب اطمینان بالایی میزان بارش را 12 ماه پیش از وقوع بر آورد نمایند.

تهران یکی از شهرهای آلوده جهان است. تردد بسیار زیاد خودرو در کلان شهر تهران، همراه با وجود کارخانجات متعدد و موقعیت خاص جغرافیایی آن، سبب شده است که آلودگی هوا از چالش های جدی زیست محیطی و شهرنشینی در تهران محسوب شود. مهم ترین آلاینده گازی شکل در تهران، گاز خطرناک منواکسید کربن (CO) است. در این مقاله، ابتدا غلظت آلاینده گاز CO طی دوره آماری 2006-2001، برای ماه های تابستان و پاییز به پنج گروه مختلف طبقه بندی شد. سپس با استفاده از داده های روزانه تحلیل مجدد مرکز محیطی (NCEP) در ساعت 00UTC و به صورت روزانه برای شش ماه از سال، میدان های فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل 500 میلی باری در نقاط شبکه ای برای هر گروه تهیه گردید. آن گاه نقشه های میانگین هر یک از پنج گروه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی این الگوها نشان دادند که میانگین الگوهای همدیدی در زمانی که شاخص استاندارد آلودگی هوای تهران در شرایط پاک و سالم است، تفاوت عمده ای با شرایط ناسالم و بسیار ناسالم دارد. استقرار سامانه پرفشار بر روی خزر، عبور ناوه ها و یا استقرار جریان های مداری تراز میانی جو سبب کاهش آلاینده های هوای تهران می گردد، در حالی که استقرار کم فشار حرارتی در بخش های جنوب شرقی دریای خزر و زبانه پرفشار در جنوب رشته کوه البرز همراه با تقویت پشته ارتفاعی تراز میانی جو شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تهران فراهم می آورد. این شرایط برای الگوهای تابستانی و پاییزی در حالت کلی مشابه است، هرچند که الگوهای همدیدی روی ایران در تابستان و پاییز تفاوت های اساسی دارند.

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.