درخت حوزه‌های تخصصی

هر علمی، یک خاستگاه زمانی، شیوه نگرش و سیر تکوینی در طول تاریخ دارد و هیچ علمی از شرایط محیطی، تفکرات و پارادایم های علمی همسو با آن برکنار نمانده است. بنابراین بررسی علمی مکتب های مهم جغرافیایی و پارادایم های علمی از قرن شانزدهم و پیشرفت همسوی علم جغرافیا و به خصوص ژئومورفولوژی با بقیه علوم در تاریخ، محققان را در درک پیدایش و تا حدی ضرورت وجود رشته ژئومورفولوژی یاری می کند. ژئومورفولوژی به صورت یک رشته علمی مستقل از تحولات و پیشرفت های بقیه علوم تأثیر پذیرفته و در عین حال در رویکردهای علمی حاکم بر جغرافیا تأثیر گذاشته است. به همین دلیل بررسی مکتب ها و پارادیم های مؤثر بر رشته ژئومورفولوژی و زایش رویکردهای متفاوت در آن برای درک درست از این رشته علمی ضروری به نظر می رسد. روش حاکم بر این تحقیق، کتابخانه ای - تحلیلی بوده و سعی شده است همزمان با تشریح مکتب ها و پارادایم های علمی جغرافیا و سیر تکوینی علم، ارتباط تاریخی آن ها با ژئومورفولوژی تبیین شود.

هدف پژوهش حاضر، ارزیابی دقت مولد آب وهوایی LARS-WG و داده های CFSR در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی (دمای کمینه و بیشینه و بارش) استان چهارمحال و بختیاری است. بدین منظور، از مقایسةشاخص های آماری RMSE، MBE، MAEو R2استفاده شد. در ایستگاه شهرکرد مقادیر RMSE و MAE برای بارش ماهانة داده های CFSR به ترتیب 49/20 و 19/11 میلی متر و برای بارش سالانه 88/92 و 51/72 میلی متر است. این مقادیر بارش، در مورد مدل LARS-WG در مقیاس ماهانه به ترتیب 45/41 و 75/24 میلی متر و در مقیاس سالانه 75/164 و 43/123 میلی متر است. در مجموع، داده های CFSRدر بازة زمانی کوتاه تر (ماهانه و سالانه) دارای آماره های خطاسنجی کمتری نسبت به مدل LARS-WGاست و همبستگی بیشتری با داده های مشاهداتی دارد. بنابراین، در تخمین پارامترهای اقلیمی کوتاه مدت، دقت بالاتری دارد. همچنین، نتایج بیانگر توان مندی مدل LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی در بازة زمانی طولانی مدت (دهه) است. به همین دلیل، مقادیر آماره های مذکور در مقیاس های زمانی کوتاه تر، چندان مناسب نیست. بدین ترتیب، باتوجه به اهداف هر تحقیق، می توان از نتایج هر دو روش استفاده کرد. همچنین داده های CFSRدر نقاط فاقد ایستگاه هواشناسی گزینة ارزش مندی محسوب می شود.

هدف از این پژوهش ارائة روشی نو برای واکاوی مکانی - زمانی تغییرات نیاز سرمایش کشور در دهه های آینده است. برای اجرای این پژوهش از داده های گردش کلی جو EH5OM استفاده شد. این داده ها تحت سناریوی A1B کمیتة بین المللی تغییر اقلیم است و با تفکیک 75/1 درجة طولی و عرضی اجرا شده است. با مدل ریزمقیاس نمایی، داده های میانگین دمای روزانه طی دورة آماری (2015 2050) به تفکیک عبارت است از: 27/0×27/0 درجة طول و عرض جغرافیایی، که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 می باشند. سرانجام، آستانة دمایی پهنه ها مشخص و به یاخته ها تعمیم داده شد و درجة روز سرمایش ماهانة کشور در ماتریسی به ابعاد 2138×12 در نرم افزار MATLAB استخراج شد. روند و شیب روند درجة روز سرمایش ماهانه نیز طی دورة مورد مطالعه از طریق آزمون من - کندال و روش حداقل مربعات محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین گسترة مکانی مناطق دارای روند مثبت نیاز سرمایش در ماه های فصل بهار، به ویژه در ماه می، است. این سناریو نوید می دهد که در آینده در ایران فصل بهار گرم تر خواهد شد. بیشترین میزان گرمایش در این فصل مختص جلگه ها و سواحل جنوبی با شیب روند 2 4 درجة روز در دهه است.

هدف از این مطالعه بررسی ارتباط الگوهای زمانی (روند و فصلی) دما و بیماری سالک در استان اصفهان است. در این پژوهش از داده های ماهانه، فصلی، و سالانة دما در دورة 35 ساله (1979 2014) در سیزده ایستگاه سینوپتیک و داده های ماهانه، فصلی، و سالانة بیماری سالک در دورة ده ساله (2005 2014) در سیزده کانون در سطح استان استفاده شده است. روش تحقیق مبتنی بر تحلیل های آماری چندمتغیره و مدل های سری زمانی روند و فصلی است. با توجه به روش ها و مدل های کاربردی بر روی داده ها، دما دارای روند غیرنقطه ای معنی دار با الگوهای متفاوتی بوده است و به طریقی سری دمای ایستگاه های انتخابی از الگوهای روند پیروی می کنند (شهرضا و کاشان با روند کاهشی و بقیة ایستگاه ها با روند افزایشی)؛ در حالی که تغییرات بیماری سالک به جز در سه کانون (خور و بیابانک، کاشان، و شهرضا با روند افزایشی و بقیة کانون ها بدون روند) فاقد الگوی روند بوده است. از طرفی، روندهای نقطه ای دما و بیماری سالک الگوی مشابهی را نشان می دهند. همچنین، تغییرات دما و بیماری سالک در سطح استان تابع الگوهای فصلی سری زمانی بوده است. نتایج پژوهش نشان می دهد دما و بیماری تابع الگوی فصلی اند با این تفاوت که بیشترین (کمترین) موارد بیماری در فصل پاییز (بهار) با یک تأخیر زمانی فصلی نسبت به بیشترین (کمترین) دما در فصل تابستان (زمستان) اتفاق می افتد.

دندروژئومورفولوژی با استفاده از درختان به عنوان آرشیوهای طبیعی یا شاهدان خاموش به بازسازی فرایندهای ژئومورفولوژیکی می پردازد. در ژئومورفولوژی رودخانه ای، فرایندهای جریانی بر مورفولوژی درختان درون بستر و حواشی رودخانه تأثیر گذاشته و سبب زخم خوردگی، کج شدگی، شکستگی ساقه و شاخه و بیرون زدگی ریشه یا حتی مدفون شدن بخشی از ساقه درخت در آبرفت می شوند. بازسازی این تغییرات و تعیین سن رخداد این فرایندها از طریق آنالیز حلقه های رشدی ساقه و ریشه های بیرون زده درختان امکان پذیر است. هدف این تحقیق بازسازی فرایند فرسایش و آبرفت گذاری در حاشیه بستر رود نکا با استفاده از دندروژئومورفولوژی می باشد. بنابراین پس از بازدید منطقه و جمع آوری اطلاعات اولیه و تعیین موقعیت نمونه ها، تعداد 7 نمونه ریشه و51 نمونه ساقه از درختان سپیدار حاشیه و درون بستر رودخانه برداشت شد.پس از آماده سازی نمونه ها تعداد و عرض حلقه ها با استفاده از میز دیجیتالی LINTAB و برنامه نرم افزاری TSAPWIN با دقت 1:100 میلی متر شمارش و اندازه گیری شد و اولین سال برون زدگی ریشه و سن پادگانه های آبرفتی بازسازی گردید. نتایج نشان داد که سیل سال های 2003، 1999،2008 و 1996 به ترتیب بیشترین نقش را در برون زدگی ریشه های این درختان داشته اند و از مجموع 7 نمونه ریشه، اولین سال برون زدگی ریشه در 3 مورد سال 2003، دو ریشه در سال 1999، یک ریشه در سال 2008 و یک ریشه در سال 1996 برونزد یافته است. همچنین از 51 نمونه گرفته شده جهت بازسازی پادگانه های آبرفتی، سن 34 نمونه در هماهنگی با سن پادگانه آبرفتی می باشد و تعداد 7 قطعه پادگانه بازسازی و تعیین سن شد که قدیمی ترین آن ها 33 سال سن دارد. بنابراین نتایج نشان می دهد که استفاده از روش دندروژئومورفولوژی در این منطقه روش کارآمدی برای بازسازی فرایندهای رودخانه ای است و علاوه بر رخداد سیلابی m3/sec2000 سال 1999 که بیشترین تأثیرات را در ژئومورفولوژی رودخانه داشته ، سیلاب های با دبی حدود m3/sec 300 نقش مؤثری را در ژئومورفولوژی این رود و تغییر فرایندهای فرسایشی و آبرفت گذاری رود دارند.

یکی از مهم ترین و قابل دسترس ترین انرژی های نو، انرژی بادی می باشد که بیشتر کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه از این انرژی برای تأمین منابع نیروی خود بهره می گیرند. هدف از این تحقیق، امکان سنجی پتانسیل انرژی بادی در شمال غرب ایران با استفاده از الگوریتم فازی می باشد. روش تحقیق از نوع کاربردی – تحلیلی می باشد. بدین منظور اطلاعات داده های باد (سرعت و جهت باد) برای ایستگاه های شمال غرب ایران در دوره آماری 2000 الی 2008 از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس فراوانی سرعت باد ایستگاه های مورد مطالعه بر اساس معیار 4 متر در ثانیه و بیشتر بدست آمد. این داده ها بر اساس روش خوشه بندی فازی(FCM)، در محیط نرم افزار Matlab طبقه بندی گردیدند. الگوریتم FCM کاربرد وسیعی در تحلیل فراوانی ناحیه ای دارد. همچنین با استفاده از نرم افزار WINROSE باد غالب و جهت باد ایستگاه های مورد مطالعه تهیه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که ایستگاه اردبیل (خوشه اول)، در بین تمام ایستگاه های مورد مطالعه دارای بیشترین فراوانی وقوع باد با سرعت 4 متر در ثانیه است که مقدار آن، 5183 بار تکرار در طول دوره آماری مورد مطالعه می باشد. ایستگاه های ارومیه و پارس آباد (خوشه پنجم)، دارای حداقل فراوانی وقوع باد با سرعت 4 با مقدار میانگین 577 بار تکرار در طول دوره ی آماری مورد مطالعه می باشند. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت که خوشه اول، دوم و سوم برای استفاده از انرژی باد به صورت توربین بادی مقرون به صرفه می باشد و خوشه چهارم و پنجم برای استفاده از این انرژی نامناسب هستند.

برآورد دبی بار رسوبات معلق رودخانه ها به دلیل تأثیرگذاری بر طراحی و مدیریت سازه های آبی، در مهندسی آب، هیدرولیک و محیط زیست مهم می باشد. تاکنون تلاش های گوناگونی جهت برآورد دقیق بار رسوبات معلق توسط پژوهشگران انجام شده است که برای مثال می توان به برقراری رابطه بین دبی جریان و دبی رسوب اشاره نمود. مشکل این روش، عدم قطعیت آن می باشد. از این رو، شماری از محققان به روش های هوشمند و الگوریتم های تکاملّی، روی آورده اند. در پژوهش حاضر به منظور پیش بینی بار رسوب معلق ایستگاه های هیدرومتری جلوگیر و پای پل واقع در بالادست سد مخزنی کرخه، روش برنامه ریزی بیان ژن مورد استفاده قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج روش های منحنی سنجه رسوب و فائو مقایسه گردید. برای انجام این کار داده های دبی جریان، دبی رسوب و ارتفاع باران دو ایستگاه بین سال های 1390-1365 جمع آوری شد. برای اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن دو سناریو تعریف گردید. در سناریوی اول از اطلاعات دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ها استفاده شد و در سناریوی دوم از اطلاعات ارتفاع باران حوضه ی آبریز نیز استفاده گردید. نتایج نشان داد سناریوی دوم عملکرد بهتری در مقایسه با سناریوی اول داشته است. همچنین، مقایسه ی نتایج اجرای این مدل در بخش آزمون سناریوی دوم نشان داد که این روش نسبت به روش منحنی سنجه رسوب، میزان خطای RMSE و MAEرا به مقدار 91% و 94% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 60% و 71% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل کاهش داده است. مقایسه همین نتایج با روش فائو نیز نشان دهنده ی کاهش خطای RMSE و MAE به میزان 92% و 96% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 85% و 95% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل می باشد.

بیماری مالاریا از جمله بیماری های است که شیوع آن با عناصر اقلیمی مرتبط می باشد.در این مقاله تاثیر عناصر اقلیمی و پدیده انسو بر این بیماری در استان کرمان بررسی شود.داده هاشامل دما، رطوبت نسبی ، بارش ، شاخص انسو و مبتلایان به بیماری مالاریا در دوره 92-1382 که با کمک روش های زمین آمار مورد تحلیل شده اند. تحلیل های آماری نشان می دهند دما تا آستانه 40 درجه سلسیوس تاثیر بالای در شیوع این بیماری دارد. بین تعداد مبتلایان و عنصر اقلیمی دما میزان همبسته بودن این دو برابر با (79/0+r= )است، اما بررسی های در مورد دو عنصر رطوبت نسبی و بارش با مبتلایان به بیماری مالاریا حاکی از وجود یک رابطه معکوس با ضرایب همبستگی 89/0- و 878/0- است.البته وجود آبگیرها و مانداب ها که نتیجه ریزش های جوی در ماه های قبل از فصل شیوع بیماری در منطقه می باشند مهمترین کلونی زندگی پشه آنوفل به عنوان مولد بیماری مالاریا است. همچنین بررسی ارتباط پدیده جوی-اقیانوسی انسو با شیوع بیماری مالاریا در منطقه نشان می دهدکه این بیماری درفاز منفی انسو(ال نینو) با ضریب همبستگی مثبت در حد (40/0+r= ) افزایش و در فاز منفی آن(لانینا) با ضریب همبستگی (85/0- =r) کاهش می یابد.لذا از آنجایکه پدیده انسو رخدادهای با گام های زمانی تقریبا معین با تکرار پذیری 3 الی 7 ساله داشته و آثار آن بر عناصر اقلیمی منطقه با تاخیرهای 6 تا 18 ماهه بر اقلیم منطقه آشکار می گردد می توان نسبت به تهیه و تنظیم برنامه های کنترل بیماری اقدام نمود.

یکی از حالات دمایی، دماهای بالا و رخداد روزهای گرم است. مطالعه ی روزهای گرم و سازوکارهای جوّی توأم با این رویداد با توجه به اهمیت این حالت دما، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در پژوهش حاضر تلاش شد تا روزهای گرم فراگیر ایران، شناسایی، طبقه بندی و تحلیل شوند. به این منظور از دو پایگاه داده استفاده شد. اول پایگاه داده شبکه ای دمای بیشینه ی کشور، این داده ها حاصل میان یابی مشاهدات روزانه از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 است. دوم داده های جوّی شامل متغیّر های فشار تراز دریا (هکتوپاسکال)، مؤلفه ی باد مداری و نصف النهاری (متر بر ثانیه) و ارتفاع ژئوپتانسیل (متر) است. به منظور بررسی این داده ها محدوده ی بین 10 درجه طول غربی تا 120 درجه طول شرقی و از استوا تا 80 درجه ی عرض شمالی درنظر گرفته شد. در طول دوره ی آماری، 1539 روزِ گرم فراگیر شناسایی گردید. بر اساس تکنیک تحلیل خوشه ای روزهای گرم در چهار گروه طبقه بندی شد. تحلیل شرایط جوی این روزها نشان داد که توأم با تکوین روزهای گرم استقرار کم فشارهای منطقه ای و ناهنجاری منفی فشار بر روی کشور محتمل است. در این شرایط جهت گیری وزش باد از نواحی جنوب، به ویژه عربستان، عراق و افریقا در ترازهای زیرین و حتی میانه ی جو که حاصل افزایش ارتفاع بر روی ایران می باشد، دیده شده است. گرمایش سطحی و تراز بالایی موجب تکوین پایداری جو شده است. زیرا تفاوت دمایی دو تراز کم و در نتیجه تخلیه ی حرارتی کاهش و ثبات شرایط دمایی مورد انتظار است.

خطر، منشاء آسیب بالقوه یا موقعیتی برای ایجاد خسارت است، بنابراین شناسایی پهنه های مواجه با مخاطرات امری لازم برای برنامه ریزی محیطی یا آمایش سرزمین است. منظور از مخاطره، عموماً ویژگی های کالبدی است که منجر به حوادث غیر مترقبه می شود.به عنوان مثال گسل های فعال، آتش فشان ها، مناطق سیل خیر و اراضی مستعد اشتعال همگی جزو مخاطرات طبیعی هستند. لذا توجه به شرایط خطرپذیری مخاطرات اقلیمی در مناطق مسکونی با توجه به جمعیت های شهری و روستایی لازمه برنامه ریزی محیطی می باشد. با توجه به این مهم در این تحقیق نخست تلاش شده است تا با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک حوضه های آبریز حله و مند طی یک دوره آماری 20 ساله (1371-1390)، شاخص خشکسالی SPI در منطقه مورد مطالعه محاسبه شود. سپس از لایه های رقومی پهنه های سیلابی، مجموع متوسط بارندگی و مجموع تبخیر و تعرق سالانه برای ارزیابی پهنه های با خطر رخداد سیلاب استفاده شده است.در این راستا از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و منطق( Fuzzy)- مناطق با خطر رخداد پهنه های سیلاب و خشکسالی، و تبخیر و تعرق سالانه در سطح منطقه مورد مطالعه، پهنه بندی و شناسایی شدند. با توجه به نقشه نهایی آسیب پذیری مشخص شد که مناطق همجوار و خصوصا شهرهای واقع در کنار سواحل خلیج فارس در غرب،شمال غرب و جنوب حوضه های آبریز حله و مند دارای بیشترین آسیب پذیری بوده و مناطق شرق و شمال شرق منطقه مورد مطالعه و مراکز جمعیتی آنها، از کمترین آسیب پذیری برخوردار هستند.

در این پژوهش، ساختار گردش بزرگ مقیاس جو و رفتار تابستانه جت جنب حاره در منطقه خاورمیانه در بازه زمانی ۱۶ آوریل (۲۷ فروردین) تا ۱۵ جولای (۲۴ تیر) برای دوره ۳۰ ساله (۱۹۸۱-۲۰۱۰) با استفاده از داده های شبکه بندی روزانه مؤلفه باد مداری تراز ۲۰۰ هکتوپاسکال، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. در هر سال، تغییر رفتار روزانه جت به صورت تصویری و عددی مورد پایش قرار گرفت. در بررسی رفتار روزانه جت، شدت جریان و میزان جابجایی عرضی هسته جت معیارهای اصلی جهت تشخیص تغییر الگوی گردش و آغاز فصل تابستان در نظر گرفته شد. پردازش داده ها بر اساس رفتار جت در دو آستانه زمانی، شامل زمان آغاز و زمان خاتمه پرش شمال سو صورت گرفت. یافته ها بیانگر آن است که در منطقه خاورمیانه تابستان واقعی- بر اساس حقایق مبتنی بر گردش کلی جو- با لحاظ نمودن دو آستانه زمانی آغاز و خاتمه پرش شمال سو به ترتیب حدود ۲۱ روز و ۱۷ روز زودتر از تاریخ نجومی (اول تیر ماه) آغاز می گردد. صحت تعیین زمان آغاز تابستان توسط آزمون کای اسکور مورد تأیید قرار گرفت. بررسی روند تغییرات، نشان دهنده روندی با شیب مثبت، برای زمان آغاز تابستان در منطقه است. یافته ها همچنین بیانگر آن است که آغاز فصل تابستان در ۱۵ سال دوم مورد مطالعه، انحرافات و نابهنجاری های قابل ملاحظه ای در قیاس با ۱۵ سال اول دارد. ادامه داشتن این روند باعث نزدیکی زمان آغاز اقلیمی تابستان به آغاز نجومی و از طرفی کوتاه شدن طول فصل تابستان خواهد شد.

عملیات تناظریابی عکسی با واقعیت زمینی در تهیه نقشه های موضوعی همواره با مشکلات و تنگناهایی مواجه بوده است. در این تحقیق قطعه (ماژول) LPS از نرم افزار ERDAS Imagine9.2 با هدف تهیه ی نقشه ی لندفرم های ژئومورفولوژی بر اساس روش فتوگرامتری تحلیلی (آفاین دو بعدی) برای حوضه ی آبخیز هرزندچای با استفاده از عکس های هوایی (1:40000) بکار گرفته شد و نقشه ی لندفرم های ژئومورفولوژی حوضه آبخیز هرزندچای با استفاده از هر دو روش سنتی و فتوگرامتری تهیه شدند. نقشه تهیه شده به روش فتوگرامتری، پس از بازدید میدانی و مطابقت نوع لندفرم ها با طبیعت، با نقشه تهیه شده به روش رایج تهیه ی نقشه های موضوعی در کشور مقایسه گردید. برای انجام آزمون آماری به منظور ارزیابی نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده، 100 نقطه توسط نرم افزار ERDAS Imagine9.2 بر روی نقشه های تهیه شده تعیین نموده و سپس حدود 62 نقطه از آنها با استفاده از دستگاه موقعیت یاب زمینی (GPS) برداشت شدند و مشخصات مربوط به هرکدام یادداشت شدند. آزمون آماری به روش Stratified Random Sampling و با استفاده از نرم افزار ERDAS Imaginge 9.2 انجام یافت. براساس نتایج حاصله از آزمون آماری، میزان درصد صحت کل برای نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده با روش فتوگرامتری تحلیلی 95 درصد و مقدار شاخص کاپا 9/0 بدست آمد. لیکن مقادیر مذکور برای نقشه تهیه شده لندفرم های ژئومورفولوژی که با روش رایج در کشور تهیه شده بود به ترتیب برابر 84 درصد و 76/0 بدست آمد. لندفرم فرسایش رودخانه ای بیشترین (صد درصد) و لندفرم فرسایش شیاری از کمترین میزان دقت کل (50 درصد) در مقایسه با سایر لندفرم های فرسایشی برخوردار بودند. بنابراین نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده با روش فتوگرامتری تحلیلی به عنوان نقشه نهایی برای حوضه ی آبخیز هرزندچای انتخاب گردید.

آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است. با توجه به کاهش سطح آب زیرزمینی بر اثر برداشت غیرمجاز در بیشتر دشت های ایران، دبی چاهها پس از مدت کوتاهی به میزان زیادی کاهش یافته و این مهم لزوم برنامه ریزی منابع اب را مورد توجه قرار می دهد. تعیین ضخامت آبرفت و نوع مصالح تشکیل دهنده ی آبخوان ها یکی از موارد ضروری جهت برنامه ریزی برای توسعه ی شهر و طراحی زیرساخت های آن می باشد. با توجه به اهمیّت عمق برآورد سنگ کف آبخوان ها جهت برآورد حجم و برنامه ریزی منابع آب در این تحقیق کارایی مدل های شبکه ی عصبی مصنوعی و سیستم های استنتاج فازی عصبی در میزان عمق سنگ کف و پهنه بندی آن در بخش های مختلف آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از پارامترهای طول و عرض جغرافیایی، شوری، تراز سطح آب و زمین به عنوان ورودی ها استفاده شد و تلاش شد تا مدل مناسب برای پیش بینی سنگ کف تعیین گردد. نتایج این مطالعه نشان داد که مدل شبکه ی عصبی مصنوعی با ضریب تبیین 835/0 و میانگین مجذور خطای 88/49 متر با ورودی های تراز آب زیرزمینی، طول و عرض جغرافیایی دقت بالاتری نسبت به مدل های نروفازی در برآورد عمق سنگ بستر دارد

یکی از مراحل اصلی در مطالعات منابع آب برآورد توزیع مکانی بارندگی در مقیاس های زمانی متفاوت می باشد. مطالعه بارش به عنوان یک عنصر بسیار مهم و رکن اساسی در مطالعات بیلان آب و اساس برنامه ریزی های منابع طبیعی هر کشوری شناخته می شود. به دلیل کمبود ایستگاه های باران سنجی و نقطه ای بودن این ایستگاه ها، استفاده از مدلی که علاوه بر مقادیر بارش ایستگاه ها از عوامل دیگری همچون توپوگرافی، رطوبت و جهت شیب، بارش را درون یابی کند، ضروری است. لذا در این پژوهش داده های بارش و رطوبت از 9 ایستگاه همدید و 31 ایستگاه باران سنجی استان لرستان به مدت 12 سال آماری اخذ و با استفاده از روش کم ترین مربعات روابط میان بارش با توپوگرافی و رطوبت به کمک نرم افزار Maple استخراج گردید؛ و سپس با اعمال این روابط در محیط GIS به کمک زبان برنامه نویسی پایتون مدل رقومی بارش ایجاد شد. نتایج حاصل از این مدل حاکی از آن بود که میزان بارش از 02/0 تا 6/11 میلی متر با مقدار اندازه گیری شده در ایستگاه ها اختلاف دارد. هم چنین برای سنجش کارایی این مدل، داده های بارش در سوم اردیبهشت رادار TRMM[1] را با خروجی این مدل در همین روز مقایسه شد و این نتیجه به دست آمد که ضریب تعیین برای داده های رادار TRMM، 79 درصد و برای مدل رقومی بارش 86 درصد می باشد.

تغییرات الگوهای گردش جوی به تغییر رژیم بارش منجر می شود و ره آورد آن تنوع آب وهوایی، همچون ترسالی ها و خشک سالی ها، است. بنابراین، با توجه به اینکه یکی از پارامترهای مهم در شرایط پیش گفته نایکنواختی در انتقال و تزریق رطوبت به سامانه های باران زای ایران است، در این پژوهش با رویکرد انتقال رطوبت در ایجاد بارش، با بهره گیری از داده های ساعتی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 ه.پ در دورة زمانی (2000 2010)، با تفکیک مکانی 1×1 درجة قوسی مرکز پیش بینی های میان مدت اروپا (ECMWF)، و با استفاده از تحلیل خوشه ای به روش همبستگی چگونگی رفتار مکانی پُرارتفاع عربستان در انتقال رطوبت بررسی شد؛ سرانجام، پنج الگوی بزرگ گردشی به دست آمد. نتایج نشان داد رفتار مکانی-زمانی پُرارتفاع عربستان، همچون جابه جایی شرقی- غربی، شمالی- جنوبی، و حتی کشیدگی هستة مرکزی آن، در تزریق و انتقال رطوبت و به تبع آن بارش بر روی ایران نقش بسزایی دارد. همچنین، توزیع مکانی بارش در سطح ایران به موقعیت مکانی، شکل، و پهنة گردشی این پُرارتفاع بستگی دارد. به طور کلی، پُرارتفاع عربستان در فصول سرد، با ایجاد جریان های جنوب- جنوب غربی، تأثیر فراوانی در رطوبت و بارش در ایران دارد. فراوانی بالا (کم) وقوع سالانة الگوی نوع دوم این پُرفشار همراه با بارش زیاد (کم) دریافتی ایران بوده است.

با توجه به شرایط خاص اقلیمی استان اصفهان که آب یکی از عوامل محدودکننده در توسعه کشاورزی است، زعفران گیاه مناسبی برای کاشت در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد زیرا هم در دوران خواب زمستانی به آب نیازی ندارد و هم فصل رویش آن همزمان با شروع بارندگی ها در ایران مرکزی می باشد. در این تحقیق عناصر اقلیمی و عوامل محیطی موثر در کشت زعفران با استفاده از مدل نسبت دهی در نرم افزارGIS مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و مناطق مستعد کشت زعفران در استان مشخص شد. عناصر اقلیمی دما، بارش، رطوبت نسبی روزانه( به منظور مشخص شدن نیاز آبی گیاه در دوره گل دهی) در دوره آماری 1993-2008 میلادی با برنامه calculate.xlsx در نرم افزارexcel محاسبه شد و نقشه های سطوح ارتفاعی و شیب منتج شده از DEM استان، نقشه عوارض سطح زمین و نقشه های منابع آب زیرزمینی رستری تهیه شده از داده های نقطه ای شرکت آب منطقه ای استان، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت . در مدل نسبت دهی، بر اساس نسبت اثرگذاری هر یک از طبقات نقشه ها در کشت زعفران امتیاز داده شد سپس با تابع weighted sum در نرم افزارGIS همه لایه ها امتیازبندی و با هم تلفیق شد و در نهایت نقشه نهایی که استعداد منطقه برای تولید و سطح زیر کشت زعفران است، تهیه شد. نتایج این تحقیق نشان داد از بین عوامل موثر در کشت زعفران، شرایط اقلیمی مهم ترین نقش را در رویش گل زعفران دارند. در نقشه نهایی مناطق مناسب کشت زعفران در استان اصفهان مناطق شرقی و شمال شرقی تشخیص داده شد که حدود 15.6 % از کل مساحت استان را پوشش می دهد.

فرسایش بادی وسعتی بالغ بر 20 میلیون هکتار از کشور پهناور ایران را در متأثر ساخته است. هفت میلیون هکتار از مناطق تحت تأثیر فرسایش بادی کانون های بحرانی نامیده می شود که کانون های جمعیتی، اراضی کشاورزی و مناطق صنعتی را در برمی گیرد. فرسایش پذیری خاک از مهم ترین شاخص های نشان دهنده پتانسیل فرسایش بادی در یک منطقه است. این شاخص بستگی به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی ذاتی خاک دارد. منطقه موردمطالعه حوضه دشت یزد – اردکان که در بخش شمالی استان یزد قرار دارد و در فلات مرکزی ایران گسترده شده است. به منظور بررسی پتانسیل فرسایش پذیری بادی خشکه رودها و مجاور آن ها 83 نمونه خاک در کف و بستر خشکه رودها و مجاور آن ها در سه نوع دشت سر لخت، اپانداژ و پوشیده برداشته شد و برروی نمونه ها به منظور محاسبه مقدار فرسایش پذیری آزمایشات فیزیکی و شیمیایی خاک صورت گرفت. مقدار فرسایش پذیری به دو روش دلگیلویچ و همکاران (1973)، مدل (1) و عظیم زاده و همکاران (1380)، مدل (2) بر حسب ton/ha-hr محاسبه شد. نتایج نشان داد که هر دو مدل در اراضی دشت سر پوشیده با بافت ریزدانه خاک از نوع Loam و Clay Loam مقدار فرسایش پذیری را متوسط تا زیاد پیش بینی کرد و در اراضی دشت سرهای لخت و اپانداژ که درصد پوشش سنگفرش متوسط تا زیاد می باشد، در مدل (1) مقدار فرسایش پذیری را در بعضی نقاط کم و در بعضی نقاط دیگر متوسط تا زیاد به دست آمد ولی در مدل (2) با در نظر گرفتن پوشش سنگفرش در تمامی نقاط دشت سرهای لخت و اپانداژ کم بدست آمد. مدل (1) بدون در نظر گرفتن رخساره های مختلف ژئومورفولوژی، بیشتر در مورد بررسی میزان فرسایش پذیری بادی خاک در اراضی کشاورزی و دشت رسی با بافت ریزدانه خاک مناسب است و برآورد مقدار فرسایش پذیری را در قسمت میانی منطقه در مقایسه با مدل (2) به درستی پیش بینی کرد. به منظور سهولت و کاهش دادن زمان و هزینه به منظور محاسبه فرسایش پذیری، مدل (1) در اراضی بافت ریزدانه و کشاورزی و بدون سنگفرش شامل دشت سر پوشیده توصیه می شود. مدل (2) در دشت سرهای لخت و اپانداژ که دارای پوشش سنگفرش متوسط تا زیادی هستند، مدل مناسبی است و به منظور دقیق تر محاسبه فرسایش پذیری در دشت سر پوشیده علاوه بر پارامتر فیزیکی خاک، پارامترهای شیمیایی خاک هم که در عامل فرسایش پذیری دخالت دارند، مدل (2) مناسب می باشد. به منظور کاهش فرسایش پذیری در دشت سرهای لخت و اپانداژ باوجود درصد سنگفرش متوسط تا زیاد توصیه می شود هیچ گونه دستکاری بر روی پوشش سنگفرش انجام نشود و در دشت سر پوشیده اقداماتی نظیر احداث بادشکن در اراضی کشاورزی و مالچ پاشی بر روی تپه های ماسه ای انجام شود.

موضوع خشکسالی در مطالعات منابع آب اهمیت زیادی دارد. شاخص هایخشکسالیهواشناسیمستقیماًازرویداده هایهواشناسینظیربارندگیمحاسبهمی شوند درصورتفقدانداده هایمذکور،درپایشخشکسالیمفیدواقع نخواهندشد.لذاتکنیکسنجشازدورمی تواندابزاریمفیددرپایشخشکسالیبهشماررود. دراینتحقیقبااستفادهازتصاویرماهواره ایسنجنده MODIS روندتغییراتشاخصنرمالشدهپوششگیاهی استان اصفهان برای سال های 2000 تا 2008 بررسی شد. شاخص NDVIعلاوه بر پوشش گیاهی طبیعی برای پایش خشکسالی به ویژه خشکسالی زراعی نوع دیم هم می تواند مؤثر باشد. بادرنظرگرفتناینشاخص،پوششگیاهیمنطقه به4گروهطبقه بندی شد ومساحتهرکدامازطبقاتنیزمحاسبهشد.درنهایتدوشاخص SPI و NDVI موردمقایسهقرارگرفت. نتایجحاصل ازمحاسبه شاخص SPI حاکی از وقوع خشکسالیشدید در سال 2008 و خشکسالیمتوسطبه ترتیب در سال های2000 و 2001 دراستاناصفهان است. محاسبهشاخص NDVI دراینسهسالنیزنشاندادکهمیزانپوشش گیاهیضعیفبهطورقابلمحسوسیافزایشیافته است. با این حال نتایج حاصل از اثر تغییرات بارندگی بر روی شاخص NDVI نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی کشاورزی در تمام سال ها وجود ندارد. برای سال 2006 علی رغم اینکه بارش بیشتر از سال های قبل و بعد و بیشتر از میانگین بارش استان بوده، اما براساس نتایج شاخص NDVI این سال همراه با خشکسالی کشاورزی (کاهش ارزش شاخص NDVI) بوده و برعکس در سال های 2002 و 2004 که بارش کمتر از سال 2006 رخ داده اما شرایط دیم و مرتع بهتر از سال 2006 بوده و همچنین در سال 2003 با اختلاف 2 میلیمتر بارش در سال 2002، مقدار شاخص NDVIکاهش زیادی یافته است. نتایج این تحقیق ضرورت تعریف نمایه ای که همه این موارد را بیان کند دوچندان می کند.

از خصوصیات مهم اقلیم همدان نامنظم بودن زمان بارش و ریزش حداکثر 24 ساعته در ماه های اسفند و فروردین است. این عامل، یعنی ریزش باران های شدید باعث افزایش خطر سیل در این استان گشته است. فصل زمستان ریزش به صورت برف است و زمان ذوب آن در فروردین ماه همراه با بارش باران باعث طغیان رودخانه ها می گردد. در ماه های دیگر سال خالی بودن زمین از پوشش زراعی و گیاهی و خشک بودن خاک و ... باعث افزایش سیلاب می گردد. عوامل سیل خیزی در استان همدان گوناگون و متنوع می باشد. از علل مهم و مؤثر در سیل خیزی یک منطقه، آب و هوا، ناهمواری پوشش گیاهی و ... هستند. در این مقاله حداکثر روزانه بارش به منظور پیش بینی حجم آب قابل استحصال ناشی از سیلاب ها و برنامه ریزی در جهت مدیریت منابع آب منطقه، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور بر اساس بارندگی های حداکثر 24 ساعته، نقشه مدل ارتفاعی و گرادیان بارش و نقشه هم باران منطقه برای دوره بازگشت های 2،10،25،50 با روش بهترین توزیع آماری برای منطقه (توزیع گمبل) برآورد و در محیط GISپهنه بندی شده (به روش کریجینگ) پهنه بندی شده با کاهش دوره بازگشت، میزان بارش محتمل روزانه کاهش می یابد. بر این اساس در دوره برگشت های فوق مناطق جنوب شرق و شمال غرب استان همدان (دشت کبودر آهنگ) دارای بیشترین بارش محتمل روزانه است. فراوانی تعداد سیل های رخ داده در استان، نشان دهنده این واقعیت است که مناطق نامبرده بیشترین و مهیب ترین سیل ها را در استان به خود اختصاص داده اند (سیل سال 1366منطقه کبودر آهنگ). طبق این نقشه ها مناطق شرقی استان دارای کمترین بارش محتمل روزانه است. نتایج این مطالعه می تواند در پهنه بندی و پیش بینی سیلاب و همچنین برنامه ریزی و مدیریت منابع آب منطقه بکاربرده شود.

قسمت عمده آب های شیرین به صورت آب زیرزمینی ذخیره شده است. برداشت بی رویه آب زیرزمینی به واسطه افزایش جمعیت و استخراج آن جهت اهداف کشاورزی ، صنعتی و مصارف خانگی ازجمله مسائلی است که در سال های اخیر دشت های کشور را در معرض خطر فرونشست قرار داده است. پایش میزان دقیق فرونشست و نیز پرداختن به علت یا علل موجد آن جهت کنترل و مدیریت خطر دارای اهمیت است. این مقاله با استفاده از روش تداخل سنجی راداری با دهانه ترکیبی یا Insar به ارزیابی میزان فرونشست زمین در دشت کرج – شهریار پرداخته است. جهت پردازش تصاویر راداری اخذشده از ماهواره ان.وی.ست ، از روش دانشگاه استانفورد برای پراکنده سازهای دائمی استفاده گردید. با توجه به اینکه گستره منطقه موردمطالعه در بردارنده مراکز سکونتگاهی شهری و روستایی متعددی است و همچنین پوشش گیاهی(باغات و مزارع)در دشت موردمطالعه وسعت زیادی را به خود اختصاص داده است ، استفاده از روش سنتی نظیر تداخل سنجی تفریقی موجب عدم همبستگی بین تصاویر ، عدم دقت در پردازش ها و نادرستی محاسبه میزان دقیق فرونشست می گردد. براین اساس و جهت جلوگیری از این خطا، از روش تداخل سنجی با طول خط مبنای کوچک استفاده گردید و اینترفروگرامهایی با طول خط مبنای زمانی و مکانی کوتاه در بازه زمانی 2003 تا 2010 تولید شدند. به کمک سری زمانی خط مبنای کوتاه ، در محیط نرم افزاری دوریس نرخ متوسط سالانه فرونشست با بیشینه مقدار 136 میلی متر در سال به دست آمد. با توجه به اینکه علت اصلی فرونشست در این مقاله استخراج بی رویه آب زیرزمینی و افت سطح این آب ها فرض گردیده است از طریق دو مدل این افت آب اثبات گردید. پردازش داده های ماهواره گریس و نیز داده های هیدروژئولوژی مربوط به چاه ها نشان از افت سطح آب دارد. روند تغییرات طی سال های 2002-2012 از طریق داده های گریس بین 5+(در سال 2002) تا 15- (سال 2012) سانتی متر مکعب را نشان می دهد.این روند نزولی از طریق پردازش داده های مربوط به چاه های پیزومتری و ترسیم هیدروگراف واحد نیز به اثبات می رسد. روند نمودار در هیدروگراف واحد، افت میزان 22 متر طی 12 سال (1381 تا 1393) ، را نشان می دهد. اگر روند افت سطح آب را طی این سال ها برابر بگیریم، به طور متوسط سالانه 85/1- متر افت سطح آب در آبخوان زیرزمینی حادث شده است.محاسبات انجام شده بر روی تعداد ده هزار چاه در سطح دشت مخروطی نیز نشان می دهد که سالانه میزان 605 میلیون مترمکعب آب برداشت می گردد.