درخت حوزه‌های تخصصی

اقلیم شناسی دیرینه شامل مطالعه اقلیم در هر قسمتی از تاریخ زمین است که از این میان مطالعه تغییرات کواترنری و به ویژه هولوسن که ارتباط بیشتری با شرایط اقلیم کنونی زمین دارد. تغییرات محیطی و اقلیمی، سیگنال های ژئوشیمیایی را در رسوبات دریاچه ای به جای می گذارند که می-تواند در تفسیر شرایط محیطی و اکولوژیکی گذشته استفاده شود. پلایای دامغان واقع در مرکز چاله دامغان در استان سمنان واقع در نیمه شمالی کشور است. هدف از این پژوهش تحلیل تحولات اقلیم دیرینه در این پلایا با استفاده از داده های رسوبی، آنالیزهای دانه سنجی و آنالیز عنصری به روش ارزیابی شاخص های اقلیمی و تحلیل شرایط رسوبی و عناصر رسوبات است. براین اساس نتایج آنالیز های رسوبی و ژئوشیمیای در پلایای دامغان نشان می دهد در انتهای گمانه شرایط محیطی مرطوب بوده و با گذشت زمان در انتهای این دوره در این منطقه با روند تدریجی کاهش رطوبت مواجه بوده است. در رخساره بعدی شرایط اقلیمی شدیدا سرد و خشکی در منطقه حاکم می شود بعد از مشخص شدن این دوره سرد و خشک در انتهای این دوره شرایط گرم و مرطوب آب و هوایی در دامغان مسلط بوده است. در ابتدایگمانه نیز روند خشک شدگی دریاچه آغاز و بتدریج دریاچه ای شور و کم عمق در حوضه جایگزین می شود که نهایتا شرایط پلایایی در منطقه ایجاد شده و تا امروز ادامه دارد. نتایج نشان می دهند تفسیر ژئوشیمی (آنالیز عنصری ) نوسانات رطوبت، خشکی و دمای محیط را در توالی های مختلف در منطقه دامغان به خوبی مشخص می کند.

مطالعه حساسیت ژئومورفیک رودخانه، مبنایی برای توسعه یک رویکرد تحلیلی فراهم می کند که می تواند برای ارزیابی رفتار رودخانه در دوره های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. هدف این مطالعه بررسی حساسیت ژئومورفیک رودخانه طالقان طی دوره مطالعاتی 1400-1370 بوده است. بدین منظور، رودخانه مورد مطالعه بر اساس روش GUS به 5 بازه تقسیم شد. شاخص حساسیت رودخانه در هر بازه با استفاده از محاسبه شاخص های نسبت انشعاب (BI)، عرض رودخانه (CW) و فعالیت مجرا (CA) در دوره 1385-1370 و 1400-1385 از طریق مقایسه عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای محاسبه شد. سپس، موقعیت کلنی های پایدار پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه در امتداد 71 مقطع عرضی طی دوره مطالعاتی بررسی شد. بر اساس نتایج، مساحت پوشش گیاهی پایدار طی دوره مورد مطالعه از بالادست رودخانه به سمت پایین دست کاهش یافته و ناپایداری بستر افزایش یافته است. به همین ترتیب، میزان تاثیر اختلالات انسانی و حساسیت بستر نیز از بالادست به سمت پایین دست افزایش یافته است. با توجه به کاهش عرض بستر در بازه های 1 و 2 رودخانه طالقان و نیز افزایش مساحت پوشش گیاهی پایدار، می توانیم تاثیر مثبت کلنی های گیاهی ثابت را بر کاهش حساسیت ژئومورفیک این بازه ها نسبت به سایر بازه ها شاهد باشم.

یکی از این مخاطرات مهم ناپایداری دامنه ای و به صورت موردی زمین لغزش ها هستند. در این بین ناپایداری دامنه ای در جاده هایی که بعد از احداث سدها و در مجاورت این سازه آبی و به ویژه بدون توجه به ماهیت فرم های ژئومورفیک ساخته می شوند، قابل توجه است. بر این اساس جاده سردست- بانه تا دارساوین که بعد از احداث سد سردشت در چند سال اخیر بخشی از آن دچار تغییر مسیر گردید و مسیر جدید آن منطبق بر بازه میانی این محدوده است، از منظر ناپایداری دامنه ای و زمین لغزش مورد ارزیابی، پهنه بندی و واکاوی به صورت مقایسه ای قرار گرفت. در این پژوهش از مجموعه مطالعات تئوریک، میدانی چند نوبته و نیز روش فازی بر مبنای عملگر Gamma0/9 با به کارگیری حداکثر متغیر تاثیر گذار شامل 16 مورد با یک رویکرد سیستمی استفاده گردید. نتایج نهایی نشان داد که بر اساس مدل مذکور بازه های یک و دو به ترتیب دارای پتانسیل ناپایداری و در سطح خطر بالایی قرار دارند. نتایج اعتبارسنجی نیز با مقدار 811/0 دال بر کارایی مدل بود. با این وجود مطالعات میدانی نیز ضمن تایید این مساله گویای آن بود که بازه دو به لحاظ رخداد زمین لغزش بعد از احداث سد و ایجاد جاده جدید که منطبق بر آن است، یک نمونه تیپیک از ناپایداری شده است که واکاوی دلایل آن گویای نقش واحد ژئومورفیک حساس شامل احداث جاده بر روی پادگانه آبرفتی کواترنری با رسوبات سست در مجاورت بلافصل رودخانه زاب با قدرت جریان و نیز زیربری بالا می باشد.

ساختار مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیکی احتمالاتی( (PGIUH متشکل از سیستم رده بندی آبراهه ای استراهلر و قوانین هورتن و نیز زمانهای پیمایش جریان آب بر روی سطوح(جریان روزمینی) و آبراهه های رده های مختلف حوضه جهت پیش بینی هیدروگراف خروجی حوضه است. روابط تجربی گوناگونی جهت تخمین زمان پیمایش جریان های روزمینی و آبراهه ای در دنیا ارائه شده است. در این نوشتار پس از استخراج داده های مورد نیاز ، صحت محاسباتی تعدادی از روابط زمان پیمایش از طریق مقایسه آماری هیدروگراف های پیش بینی شده با تعداد 10 واقعه بارش- رواناب در حوضه امامه مورد آزمون قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که زمان پیمایش سطوح تاثیر قابل ملاحظه ای بر تخمین هیدروگراف حوضه نداشته است ولی تاثیر زمان پیمایش آبراهه ها و به خصوص آبراهه اصلی تعیین کننده بوده است. همچنین هیچ یک از روابط زمان پیمایش آبراهه ای قادر نبوده است تمامی وقایع را به خوبی شبیه سازی کند. برخی از روابط وقایع معمول و پرتکرارتر حوضه و تعدادی دیگر از روابط وقایع شدیدتر و با دبی اوج بالاتر را بهتر تخمین زده اند. همچنین نوع پارامترهای بکار رفته در روابط در نتایج به دست آمده تاثیرگذار بوده اند. بکارگیری پارامتر وسعت حوضه آبگیر(A) در یکی از روابط، میانگین نتایج جاصل از شبیه سازی 10 واقعه را بهبود بخشیده است و نیز پارامتر شدت بارش موثر(i_e ) در یکی دیگر از روابط باعث شده تا برخلاف سایر روابط، هم برخی از وقایع کم شدت و پرتکرار و هم تعدادی از وقایع پرشدت و دارای دبی اوج بالاتر در بین بهترین نتایج آن قرار گیرد.

بین انواع ذرات معلق در هوا، ذراتی با قطر کمتر از 10 میکرون اثرات سوء بسیاری بر سلامتی انسان ها دارد. پارامترهای هواشناسی و جابجایی حجم بالایی از وسایل نقلیه مهم ترین عوامل تعدیل کننده در پراکنش و غلظت آلاینده های جوی محسوب می شوند. در این مطالعه، به منظوربه منظور پیش بینی غلظت آلاینده PM_10 طی یک باز بلند مدت در شهر تهران، مدل ترکیبی GA-ANFIS بکار برده شد. سرعت باد، جهت باد، دما، رطوبت نسبی و حجم ترافیک به عنوان ورودی ها و غلظت آلاینده PM_10 به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از محاسبه شاخص های عملکرد نشان داد که مدل ترکیبی GA-ANFIS نسبت به مدل ANFIS قابلیت مطلوب تری در پیش بینی غلظت آلاینده PM_10 ارائه می دهد. به منظور ارزیابی الگوهای مکانی-زمانی غلظت آلاینده PM_10 و شناسایی لکه های داغ و سرد در شهر تهران، آماره موران محلی و آماره گتیس ارد-جی محاسبه شد. نتایج نشان داد که سطح خوشه بندی بالایی از آلاینده PM_10 در تهران (با سطح اطمینان 95 درصد) وجود دارد. خوشه های PM_10  شهر را به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم کرده اند به طوری که بیشتر نقاط سرد در نیمه شمالی و نقاط داغ در جنوب تا مرکز شهر گسترش پیدا کرده اند. 

تغییرات آب و هوایی تأثیر قابل توجهی بر تولید جهانی محصولات کشاورزی داشته است. مطالعه تأثیر تغییرات اقلیمی بر تولید محصولات کشاورزی برای اتخاذ تصمیمات پیشگیرانه جهت بهبود تولید کشاورزی بسیار مهم است. هدف پژوهش حاضر بررسی اثرات مستقیم و غیرمستقیم ناشی از سرریز های فضایی تغییرات آب و هوایی بر تولید محصول پرتقال در 10 استان ایران، طی دوره زمانی 1385 تا 1399 است. داده های مورد استفاده از وزارت کشاورزی و سازمان هواشناسی اخذ شد. ابتدا برای اثبات وجود وابستگی فضایی آزمون موران انجام شد. سپس مدل دوربین فضایی با استفاده از آزمون والد به عنوان مدل بهینه تعیین شد. مدل با استفاده از نرم افزارStata17 برآورد شد. نتایج مدل دوربین فضایی (SDM) نشان داد که متغیر های متوسط باران سالانه، متوسط دمای سالانه و سطح زیر کشت دارای اثر مثبت و معنی داری بر متوسط عملکرد پرتقال ایران دارند. همچنین متغیر های حداقل دما سالانه و حداکثر دما سالانه تاثیر منفی و معنی داری بر متوسط عملکرد پرتقال ایران دارند. علاوه بر آن تاثیر سرریزهای فضایی سطح زیرکشت و حداقل دمای سالانه بر عملکرد پرتقال مثبت است. سرریزهای فضایی تغییر یک درجه ای متوسط دمای سالانه، عملکرد پرتقال را 68/1 درصد کاهش می دهد. افزایش سطح کشت پرتقال در کشور سبب افزایش عملکرد محصول پرتقال در واحد سطح می شود، بنابراین، توصیه می شود که وزارت جهاد و کشاورزی از سیاست یکپارچه سازی باغات پرتقال در کشور استفاده کنند.

شرایط اقلیمی، وضعیت محیطی هر منطقه را شکل می دهد، چیزی که سیستم معیشتی جوامع به آن بستگی دارد و نظام اعتقادی بر پایه آن استوار شده است. بنابراین، هر نوسانی در اقلیم نه تنها قادر است شیوه زندگی انسان ها را تغییر دهد، بلکه بر جهان بینی و معنویات ایشان نیز تأثیر می گذارد. دگرگشت فرهنگی انسان در دوازده هزار سال گذشته با رویدادهای اقلیمی ناگهانی و شدیدی همراه بوده است. این رویدادها بسیاری از دگرگونی های عقیدتی را رقم زده اند. در حقیقت، از آیین های اولیه تا ادیان پیشرفته، همه به نوعی در پیوند با اقلیم بوده اند و ارتباط محکمی با شرایط زیست محیطی داشته اند. در دوران پیشاتمدن، یک دگرگونی عقیدتی در گذار از دریاس جوان به هولوسن اولیه رخ داده که به تدریج تا هولوسن میانی توسعه یافته است. در هزاره چهارم ق.م با ظهور شهرنشینی، تشکیل حکومت های اولیه کاهن-شاهی و طبقاتی شدن جامعه، پرستش پدیده های طبیعت به پرستش خدایان تبدیل شد. ادیان بزرگ امروزی که از هزاره دوم ق.م به بعد پا به عرصه گذاشته اند، دو گروه کلی را تشکیل می دهند که برحسب نوع اقلیم و محیطِ خاستگاهشان، ماهیت هایی کاملاً مجزا دارند. ادیان چندخدایی هندی متعلق به دهقانان مناطق مرطوب و جنگلی و ادیان یکتاپرستی ابراهیمی متعلق به کوچرو-گله داران مناطق خشک و بیابانی بودند. در این مقاله، ارتباط اقلیم و جهان بینی در مسیر دگرگشت فرهنگی انسان از عصر نوسنگی تا عصر جدید بررسی می شود. هدف اصلی، در واقع، آگاهی بخشی درباره رسالت مهم پیشوایان مذهبی در تغییر، اصلاح و تعدیل مؤثر احکام دینی در راستای برنامه های تاب آوری، سازگاری و کاهش تغییر اقلیم کنونی زمین است. این امر همچنین می تواند به میزان قابل توجهی از تهدیدات و مخاطرات احتمالی اجتماعی-سیاسی داخلی کشورهای درحال توسعه و بیشتر درگیر با تبعات اقلیمی گرمایش زمین بکاهد.

رطوبت خاک از اصلی ترین عواملی است که تحت تاثیر خشکسالی قرار می گیرد. شاخص کمبود رطوبت خاک (SMDI) یکی از مهمترین شاخص هایی است که براساس رطوبت خاک، خشکسالی را پایش می نماید. اما به دلیل عدم اندازه گیری مستقیم رطوبت خاک در ایستگاه های هواشناسی و نبود اطلاعات، به طور محدودی استفاده شده است. در پژوهش حاضر از داده های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک زرقان در طول دوره آماری 30 ساله (1992 تا 2022) استفاده و به کمک دو مدل ET0 و AquaCrop مقدار رطوبت خاک در عمق های 5، 15، 45 و 95 سانتیمتر تخمین زده شد. سپس درصد کمبود رطوبت خاک و شاخص SMDI محاسبه گردید. همچنین نتایج این شاخص، با دو شاخص متداول SPI و RDI که مبتنی بر داده های بارش و تبخیرتعرق پتانسیل است، مقایسه و تحلیل گردید. بیشترین مقدار این شاخص پس از یک دوره پر باران سالهای 1994 و 1995 در سال 1996 است و کمترین مقدار نیز پس از سالهای خشک 2008 تا 2010 در سال 2011 رخ داده است. با توجه به اینکه بیشترین و کمترین مقدار بارندگی در 2004 و 2021 است، شاخص های خشکسالی SPI و RDI، شدیدترین ترسالی و خشکسالی را در سالهای مذکور نشان داده اند. در سال 2010، 2011 ، 2016 و2021 خشکسالی های شدیدی رخ داده که هر سه شاخص در این مورد نتایج مشابهی داشته اند. در بررسی روابط بین پارامترهای هواشناسی و شاخص ها، نتایج نشان داد شاخص SMDI کمترین ضریب تبیین را با تبخیرتعرق (25/0)، شاخص RDI (4/0) و پس از آن با شاخصSPI  و بارش (45/0) دارد. همچنین نتایج نشان داد همبستگی و ارتباط قوی بین دو شاخص SPI و RDI وجود دارد. درخصوص خشکسالی های حدی و خیلی شدید که میزان بارش کاهش زیادی داشته و تبخیرتعرق نیز افزایش می یابد، شاخص RDI مناسبتر بوده و شدت خشکسالی را با دقت بالاتری نشان می دهد و حساسیت آن نسبت به شرایط آب و هوایی بیشتر از شاخص SPI است. لذا توصیه می گردد در مناطق خشک و نیمه خشک که شدت خشکسالی به آستانه شدید و خیلی شدید نیز می رسد، از شاخص هایی استفاده گردد که علاوه بر بارش، عوامل دیگر را در نظر بگیرد.

منحنی های شدت-مدت-فراوانی (IDF) از جمله ابزارهای مهم در طراحی سازه های آبی و هیدرولیکی هستند. این منحنی ها براساس داده های بارش ایستگاه های باران سنجی تخمین زده می شوند. اما تغییر اقلیم می تواند بر شدت و فراوانی وقوع پدیده های حدی مانند بارش های شدید تاثیرگذار باشد. بنابراین، منحنی های IDF موجود ممکن است برای طراحی سازه ها قابل اعتماد نباشند و باید مجدداً بر اساس داده های جدیدتر تخمین زده شوند. بر اساس خروجی مدل های اقلیمی می توان اثر تغییر اقلیم بر منحنی های IDF را بررسی نمود. برای این کار معمولاً پس از استخراج منحنی های IDF از هر مدل اقلیمی، منحنی نهایی مورد استفاده بر اساس میانه (median) داده ها استخراج می شود. در این مطالعه، 5 مدل اقلیمی از مدل های اقلیمی آخرین گزارش کمیته بین الدول تغییر اقلیم (CMIP6) انتخاب شده و دقت آنها در تخمین منحنی های شدت-فراوانی بارش 24 ساعته در 12 ایستگاه در ایران ارزیابی شد. همچنین، علاوه بر ارزیابی هر مدل، خروجی ادغام شده (pooled) مدل ها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج آن با منحنی حاصل از میانه داده ها مقایسه شد. معیارهای خطاسنجی شامل خطای میانگین (ME)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای نسبی (RE) نشان داد که از بین مدل های مورد بررسی، مدل CMCC-CM2-SR5 در اغلب ایستگاه ها بهتر از سایر مدل ها شدت بارش 24 ساعته را تخمین می زند که این مسئله می تواند به دلیل توان تفکیک بهتر این مدل باشد. همچنین ادغام مدل ها و تخمین منحنی IDF با داده های ادغام شده نتایج بهتری از روش میانه و همچنین از اغلب مدل ها به ویژه در دوره های بازگشت طولانی تر به همراه داشت.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی ذوب برف دارای اهمیت زیادی در زمینه های مختلف از جمله مدیریت منابع آب دارد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی و نیز خودهمبستگی فضایی میزان ذوب برف شمال غرب ایران برای ماه های فصول سرد انجام شده است. برای این منظور، داده های ذوب برف از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا (ECMWF)، نسخه (ERA5) با قدرت تفکیک مکانی 25/0×25/0 درجه طی دوره آماری 1982 تا 2022 دریافت و سپس به چهار دوره ده ساله تقسیم گردید. جهت تحلیل تغییرات خودهمبستگی فضایی، از شاخص های موران جهانی و تحلیل لکه های داغ (گتیس- آرد جی) در سطح معنی داری 90، 95 و 99 درصد استفاده گردید. هم چنین به منظور تعیین اثر دما بر میزان ذوب برف، روند تغییرات میانگین حداقل دمای ماهانه تعداد 20 ایستگاه سینوپتیک منطقه شمال غرب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که در منطقه مورد مطالعه ذوب برف دارای خودهمبستگی فضایی و الگوی خوشه ای شدید می باشد. طی دهه اول تا پایان دهه چهارم، میزان ذوب برف در ماه های اُکتبر، نوامبر و دسامبر بین تقریبا صفر تا 27/5 میلی متر در روز بوده، که در ماه دسامبر همراه با ناهنجاری منفی حداقل دما، از پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب کاسته شده است. نتایج حاصل از تحلیل میزان تغییرات ذوب برف در ماه های فصل زمستان نیز نشان داد که در این فصل هم مقدار و هم پهنه ذوب برف در طی دوره مورد مطالعه افزایش پیدا کرده است. بدین صورت که دامنه ی تغییرات آستانه ی ذوب برف در ماه های ژانویه، فوریه و مارس بین 95/0 تا 27/19 میلی متر در روز از دهه اول تا پایان دهه چهارم افزایش پیدا کرده است. در بین ماه های فصل زمستان، ماه فوریه با ناهنجاری شدید مثبت حداقل دما (با روند افزایشی معنی دار حداقل دما) همراه بوده، و بر این اساس به پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب افزوده شده است.

هدف از این مطالعه تعیین تغییرات در شاخص های هیدرولوژیک جریان در رودخانه خیاوچای است که در این راستا، از آمار بلندمدت دبی جریان و رویکرد محدوده تغییرپذیری (RVA) استفاده شده است. تغییرات در آمار دبی سالانه در دوره از 1348 تا 1398 ارزیابی شد و سپس بر اساس نرم افزار CPA، دوره های مورد مطالعه مشخص شدند. مقادیر شاخص های تغییر هیدرولوژیک با استفاده از نرم افزار IHA محاسبه و در دوره های مختلف مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سری زمانی رواناب سالانه در دو سال دچار تغییر شده است. مقادیر تغییرات مقادیر دبی میانه در ماه های مختلف در هر دو دوره مورد مطالعه سال کاهشی بوده است و میزان شاخص تغییر هیدرولوژیکی در مقایسه با دوره های قبلی منفی بوده است. نتایج نشان داد که مقادیر دبی های کمینه 1، 3، 7، 30 و 90 روزه کاهش پیدا کرده و این کاهش در دوره سوم نسبت به دوره دوم، از مقدار 01/0 به مقدار صفر کاهش رسیده است. تعییرات میانه شاخص جریان پایه نیز حاکی از کاهش از 02/0 به مقدار صفر بوده است. روند افزایشی نرخ ضربان های کم جریان و فروکش جریان نیز به سمت کاهش دبی است. در مجموع، الگوی تغییرات شاخص های جریان رودخانه ای بر اساس رویکرد دامنه تغییرپذیری در هر دو دوره مطالعاتی دارای روند مشابهی بوده است که نشان از تداوم عوامل موثر بر تغییر رژیم جریان رودخانه بوده است و این تغییرات در اثر برداشت و انحراف آب اتفاق افتاده است.

هدف از این پژوهش ارزیابی اثرات گردشگری غیرمسئولانه بر ویژگی های محیطی اکوتون های هرمزگان است. به این منظور پس از جنگل گردشی، سه منطقه معرف پنج هکتاری با شرایط بدون فشار توریسم، با فشار متوسط و با فشار زیاد توریسم، انتخاب و شاخصه های مختلف محیطی اندازه گیری شد. در هر منطقه معرف، ده ترانسکت خطی، هر یک شامل دوازده پلات، قرار داده شد. برای اندازه گیری فانروفیت ها از پلات 20*20 و برای اندازه گیری کریپتوفیت ها و بوته ای ها پلات 2*2 مترمربعی، استفاده شد. ده پروفیل خاک نیز بر روی هر ترانسکت، حفر و مقایسه میانگین داده ها با آزمون LSD با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام شد. نتایج نشان داد وزن مخصوص خاک در منطقه گردشگری شدید، افزایش و درصد تخلخل خاک کاهش یافته است. همچنین میانگین تاج پوشش گیاهی مربوط به منطقه گردشگری کم (70 درصد) و کمترین آن مربوط به منطقه گردشگری زیاد (1/23 درصد) است. بیشترین وزن مخصوص ظاهری مربوط به منطقه با فشار زیاد گردشگری (79/1 گرم بر سانتی متر مکعب) و کمترین آن، مربوط به منطقه گردشگری با فشار کم (24/1 گرم بر سانتی متر مکعب) است. بیشترین درصد تخلخل خاک، در منطقه با فشار گردشگری کم، به ترتیب 93/50 و کمترین میزان، در منطقه با فشار گردشگری زیاد 19/32 درصد است. در نهایت افزایش شدت فعالیت های گردشگری، باعث تخریب خاک شده و تمامی ویژگی های پوشش گیاهی منطقه، شامل تراکم، درصد تاج پوشش گیاهی در بازه زمانی یک سال و ارتفاع گونه های درختی، درختچه ای و بوته ای نیز در اثر افزایش فشار گردشگری زوال یافته است. پیشنهاد می گردد ظرفیت برد گردشگری رعایت و فرهنگ سازی و آموزش گردشگران انجام گیرد.

از چرخندهای مؤثر بر بارش های بعضاً فراگیر ایران زمین، سامانه های ادغامی دریای مدیترانه و دریای سرخ می باشند. ازاین رو دستیابی به روند تغییرات شدت ارتفاع ژئوپتانسیل و شیو ارتفاع ژئوپتانسیل هم زمان با الگوهای توأم مدیترانه- دریای سرخ به عنوان یکی از عوامل نمودهای این چرخندها و نیز بارش برخی نواحی ایران زمین، از اهمیت شایان توجهی برخوردار است. برای انجام این پژوهش از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 هکتوپاسکال مربوط به مرکز پیش بینی میان مدت جوی اروپایی و نسخه ERA-Entrim به صورت دیده بانی شش ساعته طی بازه زمانی 1979-2018 استفاده شد. برای بررسی وجود جهش و نوسانات در شدت مراکز چرخندی توأمان مدیترانه – دریای سرخ در طی دوره آماری از نمایه الکساندرسون موسوم به نمایه آزمون همگنی استاندارد نرمال (SNHT) استفاده گردید. به منظور وارسی و بررسی معنی داری روند بین داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و داده های شیو ارتفاع ژئوپتانسیل، آماره ناپارامتری خی دو به کار گرفته شد. به منظور تحلیل و الگوسازی روند بلندمدت از روش پارامتری رگرسیون خطی بهره گرفته شد. یافته های پژوهش حاضر بیان گر افزایش ارتف اع ژئوپتانسیل در محل شکل گیری مراکز چرخندی دریای مدیترانه و همچنین کاهش شیو فشار در مقادیر متوسط سالانه می باشد که احتمالاً منجر به کاهش ناپایداری و بارش در مناطق تحت تأثیر خواهد شد. داده های شیو ارتفاع ژئوپتانسیل دریای مدیترانه در سال 1996 یک جهش معنی دار داشت که سری زمانی را به دو مقطع زمانی قبل و بعد از جهش تقسیم کرد، نتایج نمایانگر روند صعودی در این دو مقطع زمانی است، امّا دوره دوم نسبت به دوره قبل با شیب ملایم تری افزایش پیداکرده است

هدف از این مطالعه توسعه مدل های حساس فرسایش خندقی با اجرای الگوریتم یادگیری ماشینی (ماشین بردار پشتیبان و درخت رگرسیون تقویت شده) در حوضه مُهر است. ابتدا، مناطق خندقی شناسایی و پس از آن 13 متغیر مستعد کننده فرسایش خندقی (شیب، جهت شیب، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص قدرت جریان، شاخص زبری سطح، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، فاصله از جاده، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، متوسط بارندگی سالانه، زمین شناسی و بافت خاک) انتخاب شد. ضریب تورم واریانس برای ارزیابی چندخطی بین متغیرها استفاده شد. در نهایت نقشه حساسیت فرسایش خندقی در محیط (R) تهیه شد. همچنین تأثیر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بر فرسایش خندقی با استفاده از رگرسیون چند متغیره بررسی شد. از نظر اهمیت متغییرها، در مدل SVM کاربری اراضی و در مدل BRT زمین شناسی بیشترین تأثیر را بر فرسایش خندقی دارد. نقشه حساسیت پیش بینی شده با کمک منحنی مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که مساحت زیر منحنی (AUC) در مدل های ماشین بردار پشتیبان و درخت رگرسیون تقویت شده به ترتیب 92/0 و 94/0 محاسبه شد که منجر به پیش بینی دقیقی شد. همچنین نتایج نشان داد متغیر ماسه (299/9)، نسبت جذب سدیم (967/7) و مواد خنثی شونده (185/6) بیشترین تأثیر را بر فرسایش خندقی دارد

در حال حاضر آبخوان دشت مشهد به علت شرایط خاص خود و وجود واحدهای صنعتی و فعالیت های کشاورزی و شهرها و شهرک های متعدد از مناطق بحرانی و آسیب پذیر می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت مشهد به جهت پایش کیفی و مدیریت منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از آلودگی های آتی آن است. داده ها و لایه های اطلاعاتی جهت استفاده در مدل های SINTACS و GODS از شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی تهیه گردید. در مدل SINTACS از هفت پارامتر و در مدل GODS از چهار پارامتر هیدروژئولوژیکی استفاده شده و پس از وزن دهی و رتبه بندی و تلفیق لایه ها در محیط نرم افزار ArcGIS، نقشه آسیب پذیری آبخوان دشت مشهد به دست آمد. نتایج حاصله از مدل SINTACS نشان می دهد که محدوده مطالعاتی در پنج پهنه با آسیب پذیری خیلی کم(44/0%)، کم(57/25%)، متوسط(58/28%)، زیاد (79/2%)، خیلی زیاد(61/42%) قرار می گیرد. همچنین بر اساس نتایج مدل GODS محدوده مطالعاتی در پنج پهنه با آسیب پذیری خیلی کم(93/0%)، کم(11/31%)، متوسط(45/11%)، زیاد (56/1%) و خیلی زیاد (95/54%) قرار می گیرد. مقایسه نتایج مدل ها نشان می دهد که به طورکلی میزان آسیب پذیری آبخوان از سمت جنوب شرق به سمت شمال غرب محدوده افزایش می یابد. صحت سنجی نقشه های تهیه شده با استفاده از روش آماری و محاسبه ضریب همبستگی بین نقشه های آسیب پذیری و لایه TDS در محیط نرم افزار TerrSet انجام شد. ضریب همبستگی برای مدل SINTACS و GODS به ترتیب 91/0 و 85/0 بدست آمد که این نتایج نشان دهنده دقت بالای هر دو مدل در پهنه بندی آسیب پذیری آبخوان دشت مشهد می باشد.

یکی از پیامدهای فاجعه بار افزایش کسری آبخوان ها، پدیده فرونشست زمین است که طی سال های اخیر در بسیاری از دشتهای ایران روندی افزایشی داشته اس ت و به طور نگران کننده ای در حال گسترش است. مشابه بسیاری از مناطق ایران، دشتهای جنوبی البرز با فرونشست سریع زمین مواجه شدهاند که میتواند ناشی با برداشت بیرویه آب های زیرزمینی باشد. در این پژوهش سعی شده میزان فرونشست در محدوده شهری هشتگرد ارزیابی گردد. روش اصلی تحقیق، روش تداخل سنجی راداری و سری زمانی SBAS است. پس از تهیه نقشه میزان افت سالانه آب زیرزمینی منطقه، میزان فرونشست در مناطق مختلف اندازهگیری و ارتباط آن با وضعیت کاربری اراضی و پیش روی نواحی سکونتگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه همبستگی بین نرخ فرونشست با میزان افت سطح آب های زیرزمینی منطقه موردبررسی قرار گرفته است و نهایتاً با استفاده از مدل تلفیقی منطق فازی و AHP به شناسایی مناطق مستعد وقوع فرونشست پرداخته شده است. نبود موانع ژئومورفولوژیکی در هشتگرد باعث شده است که توسعه سکونتگاهی و کشاورزی در این منطقه با محدودیت زیادی روبهرو نباشد. لذا در بازه زمانی 30 ساله تغییرات عمدهای در کاربری اراضی منطقه به وجود آمده است. نتایج پژوهش نشان میدهد که مناطق دارای افت سطح آب زیرزمینی، با فرونشست نیز مواجه شدهاند به طوری که محدوده هشتگرد در بازه زمانی پنجساله ما بین 18 تا 320 میلیمتر فرونشست را داشته است. مجموعه این شرایط به روشنی نشان می دهد که این منطقه نیاز به برنامهریزیها و رویکردهای نوین مدیریتی در ارتباط منابع آب دارد.

یکی از مهم ترین اثرات تغییر اقلیم تشدید چرخه هیدرولوژیکی می باشد که موجب تغییر میزان دما، تبخیر و تعرق و تغییر الگوی بارش می شود. پژوهش حاضر باهدف پیش بینی تغییرات دما، بارش و ارزیابی تأثیرات تغییر اقلیم بر وضعیت رواناب های سطحی حوضه آبریز ارس واقع در شمال غرب ایران صورت گرفت. شبیه سازی شرایط اقلیمی در محیط نرم افزار LARS-WG تحت سناریو RCP8.5 انجام شد و در محیط نرم افزار اکسل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از مدل تجربی ترنت وایت اصلاح شده میزان تبخیر و تعرق پتانسیل برای دو دوره مشاهداتی و شبیه سازی برآورد گردید. جهت اطمینان از صحت سنجی مدل از شاخص های خطا سنجی میانگین ﻣﺠﺬور ﻣﺮﺑﻌﺎت ﺧﻄﺎ (RMSE)، و ضریب تعیین (R2) و ضریب کارایی نش - ساتکلیف (ENS) نیز استفاده شد، همچنین مدل سازی تغییرات رواناب سطحی در محیط نرم افزار GIS و افزونه SWAT انجام شد و پس از  تشکیل واحدهای هیدرولوژیکی (HRU) جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدل شرایط پایه برای تغییرات رواناب های سطحی انتخاب گردید و برای ایستگاه های هیدرومتری اعتبارسنجی صورت گرفت. نتایج پژوهش نشان می دهد با مدل سازی داده های اقلیمی طی دوره شبیه سازی میزان دما و تبخیر و تعرق افزایش خواهد یافت و در مقابل میزان نزولات جوی کاهش اتفاق افتاده و روانا ب سطحی کاهش پیدا می کند. همچنین نتایج صحت سنجی برای داده های اقلیمی نشان داد که دقت مدل در ایستگاه های منتخب موردبررسی بالا بوده است و برای پارامتر بارش به دلیل ماهیت ناپیوسته آن، همبستگی بین داده ی کمتر از پارامتر دما و متفاوت می باشد. نتایج مدل سازی هیدرومتری حوضه ها نشان داد که  مقدار نش – ساتکلیف به مقدار 1 نزدیک بوده  و ضریب همبستگی بین داده ها  99/0  می باشد که نشان دهنده کارایی بالایی مدل جهت شبیه سازی و برآورد تغییرات اقلیم و اثرات آن بر میزان رواناب های سطحی می باشد.

امروزه فرسایش خاک به عنوان یکی از مباحث مهم مدیریت حوضه های آبریز در سطح ملی و جهانی مطرح می باشد. در این پژوهش به منظور شناسایی توزیع مکانی فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه ی آبریز سراب سیکان از معادله ی جهانی اصلاح شده هدر رفت خاک استفاده شده است. با استفاده از داده های بارندگی 17 ساله (1397-1380)، اطلاعات خاک شناسی و مدل رقومی ارتفاعی با تفکیک 10 متری هر یک از فاکتورهای فرسایندگی (R)، فرسایش پذیری (K)، شیب و طول شیب (LS) و حفاظت خاک (P) در محیط ArcGIS تهیه شدند. از سنجنده ی ماهواره سنتینل 2 نیز جهت استخراج و تهیه فاکتور پوشش گیاهی حوضه (C) در محیط نرم افزارENVI 5.3  استفاده شد. در نهایت با ترکیب این فاکتورها در محیط نرم افزار ArcGIS مقدار فرسایش حوضه محاسبه گردید سپس با روش های مختلف نسبت تحویل رسوب (SDR) میزان رسوب تولید شده در حوضه به دست آمد. نتایج نشان داد که مقدار فرسایش در سطح حوضه از 003/0 تا 4/248 تن در هکتار در سال در سطح پیکسل متغیر بوده و میانگین هدر رفت خاک در حوضه 3/22 تن در هکتار در سال می باشد. در بین فاکتورهای مدل، فاکتور LS با ضریب همبستگی 92/0=R2 بیش ترین تأثیرگذاری در فرسایش خاک را نشان داد. همچنین مقدار نسبت SDR با روش های مختلف بین 12/0 تا 36/0 محاسبه گردید که پس از تلفیق با نقشه فرسایش، بار رسوب حوضه محاسبه شد. میانگین بار رسوب با روش بویس 8/2 تن در هکتار در سال می باشد که نسبت به روش های دیگر به مقدار رسوب ایستگاه (65/1 تن در هکتار در سال)  نزدیک تر می باشد. 

در این پژوهش نقشه کاربری اراضی حوضه آبریز دره رود با روش شیء گرا و با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 در بازه زمانی 30 ساله، سال های 1990 و 2019 بهره گرفته شده است تا تاثیرات آن بر تغییرات دبی رودخانه دره رود مورد بررسی قرار بگیرد. تصاویر در چهارده کلاس طبقه بندی شد و تغییرات مساحتی کلاس ها مشخص شد که کلاس های کشت آبی، زراعت دیم، مناطق سنگی، مناطق مسکونی، باغات و دریاچه دارای افزایش مساحت و زمین های بایر، مراتع، اراضی جنگلی و بستر رودخانه دارای کاهش مساحت بودند. جهت مشاهده در تغییرات روند جریانی رودخانه، از روش SCS استفاده شد. این روش در مدل SWAT اجرا گردید. 2019 در مدل SWAT بر اساس لایه رقومی ارتفاع مرزبندی حوضه تعیین شد. پارامترهای لازم به مدل مذکور، شامل لایه های خاک و تغییرات کاربری اراضی و داده های اقلیمی به مدل فراخوانی شد. جهت نیل به نتیجه صحیح و قابل قبول، دو سناریوی مجزا برای سال 1990 و 2019 اجرا و استخراج شد. نتایج نشان داد که با تغییر کاربری اراضی مقدار CN در سناریو دوم نسبت به سناریوی اول، 5 درصد افزایش داشته و از70/02 به 73/5 افزایش یافته که به دلیل تغییر در روند کاربری اراضی به نفع غیر قابل نفوذتر شدن حوضه در برابر بارش نسبت به سال 1990 می باشد. همچنین بدلیل افزایش تغییر در نوع پوشش گیاهی میزان نفوذ عمقی نیز از سناریو اول به سناریو دوم از 09/257 به 9/97 کاهش داشته است.

تجزیه و تحلیل مورفومتری حوضه های زهکشی و شبکه رودخانه، نقش مهمی در شناخت رفتار هیدروژئولوژیکی حوضه زهکشیایفا میکند و در حوضه های فاقد آمار میتواند ابزاری مفید برای پیشبینی سیلاب باشد. از این رو تحقیق حاضر با هدفمدلسازی سیلاب و ارتباط آن با متغیرهای مورفومتری با استفاده از رگرسیون چندمتغیره انجام گرفت. روش پژوهش مبتنیبر استخراج پارامترهای مورفومتریک و تحلیل های آماری شامل بررسی ضریب همبستگی و تحلیل رگرسیون خطی میباشد. در همین راستا ابتدا حوضه های مورد مطالعه با استفاده از نرمافزار 5.10 GIS ARC تعیین و حدود هر یک مشخص شده است. سپس ویژگی های مورفومتری آنها استخراج شده است. دبی سیلاب نیز در دوره های بازگشت 2 تا 144 ساله با استفاده از نرمافزار ایزی فیت بازسازی شده است. برای مدلسازی ابتدا رابطه خطی بین هر یک از متغیرهای مورفومتری به عنوان متغیر مستقل با دبی سیلاب به عنوان متغیر وابسته مورد بررسی قرار گرفته و بعد از اطمینان از وجود رابطه ی خطی بین متغیرها و دبی سیلاب همبستگی بین هر یک از متغیرها و دبی سیلاب محاسبه شد. متغیرهایی که بیشترین همبستگی را دارند مشخص گردید که این متغیرها عبارت بودند از مساحت حوضه، طول حوضه و طول جریان سطحی. با استفاده از رگرسیون چند متغیره اقدام به مدلسازی برای متغیرهای مستقل و دبی سیلاب گردید. نتایج نشان میدهد که هر چه دوره بازگشت سیلاب افزایش مییابد ارتباط بین متغیرهای مستقل و دبی سیلاب افزایش می یابد به طوری که همبستگی مساحت با دورهی برگشت 21 ساله 941/4 و با دورهی بازگشت 244 ساله 988/4 می باشد. همچنین مدل های ارائه شده با استفاده از تحلیل رگرسیون چندمتغیره در دوره های بازگشت بالاتر از 21 تا 144 سال دارای اعتبار بیشتری برای پیشبینی سیلاب میباشد. به طوری که ضریب تبیین دوره ی 1 ساله برابر با 321/4 و دوره 144 ساله برابر با 121/4 میباشد.