درخت حوزه‌های تخصصی

گرمایش جهانی و ارتباط معنی دار تغییرات دما و بارش نقاط مختلف دنیا با افزایش دمای کره زمین، به عنوان مهم ترین نمودهای تغییر اقلیم در قرن حاضر قابل توجه هستند. تاثیرات مخرب این پدیده بر روی کره زمین یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در سطح جهانی می باشد. به دلیل اهمیت این موضوع، پژوهش پیش رو جهت آشکار سازی تأثیر گرمایش جهانی بر روی دماهای حداکثر، به صورت ماهانه و دوره ای(سرد و گرم) انجام گرفته است. برای انجام این پژوهش از دو دسته داده، داده های دمای 17 ایستگاه سینوپتیک کشور و مقادیر متناظر آن، داده های شاخص متوسط جهانی ناهنجاری های دمایی خشکی ها و اقیانوس ها طی بازه زمانی 60 ساله (1951تا2010)، میلادی استفاده گردید. جهت نیل به اهداف پژوهش از روش همبستگی پیرسون برای آشکار سازی ارتباط آماری بین داده ها، از روش رگرسیون خطی و سهمی جهت تحلیل روند سری زمانی داده ها، برای نشان دادن پراکندگی مکانی همبستگی بین داده های دمای ایستگاه ها با گرمایش جهانی در سطح کشور از مدل زمین آمار و در نهایت جهت آشکار سازی آماری معناداری تغییر روند دماها از آزمون ناپارامتری من – کندال استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده تأثیر گرمایش جهانی بر روی دمای حداکثر در ماه های سرد سال همچون ژانویه، دسامبر و نوامبر خیلی کمتر بوده و بیش ترین نمود آن در فصول بهار و تابستان بیشتر در ایستگاه های جنوبی مانند آبادان، اهواز و شیراز دیده می شود. فرآیند ذکرشده در بررسی دوره ای دمای سرد و گرم سال نیز مشهود است و تأثیرپذیری دمای دوره ی گرم ایستگاه های مطالعه شده از گرمایش جهانی نسبت به دوره ی سرد بیشتر بوده و بیانگر افزایش دمای دوره ی گرم سال می باشد. در این بین تعدادی از ایستگاه ها نیز مانند ایستگاه انزلی، ارومیه و خرم آباد در برخی ماه ها از گرمایش جهانی تأثیرپذیری معکوس داشته و در دماهای حداکثر آن ها افت دیده می شود. این امر در نتایج حاصل شده از تحلیل های دوره ای نیز مشاهده می گردد. تغییرات روند دمای حداکثر ایستگاه های مورد بررسی بیانگر معناداری آن در ماه های تابستان می باشد. روند تغییرات ماه های ژوئیه، آگوست و سپتامبر معنی دار بوده که این فرآیند در ایستگاه های جنوبی بیشتر نمایان است. بررسی معناداری تغییر روند دمایی صورت گرفته در دوره های(سرد و گرم) ایستگاه های مورد بررسی نشان دهنده معناداری آن در دوره گرمایی می باشد.

یخبندان یکی از مخاطرات طبیعی است که معمولاً با خسارت های فراوان مالی و حتی جانی همراه است. سامانه های گردشی جوی نقش اصلی را در وقوع، شدت و چگونگی توزیع فضایی یخبندان ها به خصوص در مناطق معتدله بر عهده دارند. هدف از این تحقیق، شناسایی و بررسی شرایط همدیدی حاکم در زمان وقوع یخبندان های زمستانه منطقه سیستان است. روش مورد استفاده در این تحلیل رویکرد محیطی به گردشی است. بدین منظور دو پایگاه داده مورد نیاز است. جهت دریافت داده های سطح زمین از داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی سینوپتیک زابل و زهک به عنوان نماینده اقلیمی منطقه استفاده شد و طولانی ترین و شدیدترین یخبندان از نظر طول دوره طی دهه اخیر (2010-2000) انتخاب گردید. پایگاه دوم داده ها و نقشه های سطح دریا، 850، و 500 هکتوپاسکال است که از مرکز ملی پیش بینی محیطی[1] و مرکز ملی مطالعات جوی[2] ایالات متحده آمریکا تهیه گردید. پوشش مکانی داده های جوی بین 30 تا 90 درجه شرقی و 10 تا 50 درجه شمالی می باشد. برای نمایش خطوط جریان هوا از محیط نرم افزاری Grads استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که افت فشار منطقه در اثر فعالیت سامانه چرخندی بالخاش و همچنین نفوذ هم زمان فرود ناشی از جریان های غربی به نواحی غرب ایران عامل ایجاد یخبندان و تداوم آن در منطقه سیستان می باشد. استقرار سامانه چرخندی روی دریاچه بالخاش زمینه برای ریزش هوای سرد عرض های بالا و کرانه غربی فرود را به منطقه سیستان فراهم کرده است. انتقال محور فرود به نواحی شرقی تر و شرایط ذکر شده موجب تداوم پدیده یخبندان شده است. شدیدترین یخبندان ها زمانی رخ می دهند که منطقه سیستان در بخش غربی فرود قرار گرفته و از ریزش هوای سرد عرض های شمالی برخوردار شده باشد. عاملی که این شرایط را پدید آورده است تفاوت فشار در جنوب و شمال منطقه سیستان، به ویژه سامانه کم فشار جنوب شرق سیستان است که باعث هدایت و استقرار کرانه غربی ناوه به منطقه می گردد.

بخار آب موجود در جو، با جذب امواج تشعشعی با طول موج بلند بر تعادل دمای زمین تأثیر بسزایی می گذارد؛ ازاین رو، هدف اصلی این پژوهش شناسایی پراکنش فضایی رطوبت نسبی در ایران است. به این منظور، ابتدا به تشکیل پایگاه داده های شبکه ای رطوبت در ایران اقدام شد؛ سپس داده های این پایگاه در دورة آماری سی ساله ای، در بازة زمانی روزانه از 01/01/1982 تا 31/12/2012 میلادی مبنای پژوهش قرار گرفت و یاخته ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر منطقة پژوهش گسترانیده شد. به منظور دستیابی به تغییرات درون سالی رطوبت در ایران، از روش های نو آمار فضایی ازقبیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه های داغ با استفاده از امکانات برنامه نویسی در محیط بهره برده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که پراکنش فضایی رطوبت در ایران دارای الگوی خوشه ای بالاست. در این بین، براساس شاخص موران محلی و لکة داغ، الگوهای رطوبتی در شمال، شمال غرب و شمال شرق، غرب و جنوب غرب کشور دارای الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت (الگوی رطوبتی نمناک) و بخش های جنوب شرقی و مرکزی کشور دارای خودهمبستگی فضایی منفی (الگوی رطوبتی خشک) بوده است. در طی دورة پژوهش، بخش اعظمی از کشور (حدود نیمی از کل مساحت) دارای الگوی معناداری یا خودهمبستگی فضایی بوده است.

منطقه جنوب شرق ایران به سبب موقعیت جنب حاره ای در معرض این فرین آب و هوایی قرار دارد. در این پژوهش به بررسی ویژگی های آماری و شناسایی الگوهای همدید دماهای فرین بالای دوره ی گرم سال در جنوب شرق ایران پرداخته شده است. بدین منظور داده های دمای بیشینه 9 ایستگاه سینوپتیک در منطقه ی جنوب شرق اخذ گردید. سپس با اعمال شاخص فومیاکی بر روی دماهای بیشینه ایستگاه ها، مقادیر مثبت خروجی شاخص مذکور به سه طبقه گرم،گرم شدید و ابرگرم تقسیم شد. نتایج حاکی از افزایش روند روزهای فرین گرم می باشد. جهت بررسی الگوهای همدید تعداد 27 روز ابرگرم انتخاب گردید. کم فشار حرارتی گنگ به عنوان الگوی سطح زمین و تراز 850 هکتوپاسکال، و زبانه های پرارتفاع جنب حاره در تراز های 700 و 500 هکتوپاسکال در پدیدآیی روزهای ابرگرم نقش آفرینی کرده اند. الگوهای حاصل از تحلیل خوشه ای وارد نیز حاکی از آن است که تنوعی در الگوهای مولد روزهای ابرگرم مشاهده نمی شود. به سبب وجود هسته ی کم فشار حرارتی در سطح زمین و منحنی پرارتفاع بر جنوب شرق ایران، هسته بیشینه دما در روزهای ابرگرم بر روی منطقه مورد مطالعه بوده و بنابراین وزش گرم از مناطق خارجی صورت نگرفته است.

تغییرات آب و هوایی با تغییر الگوهای اقلیمی و به هم ریختن نظم اکوسیستم ها ، عواقب جدی بر محیط زیست وارد می کند. تغییر در الگوهای آب و هوایی می تواند به وقوع سیل های شدید، گرما و سرماهای شدید، تکرار بیشتر خشکسالی ها، بالا آمدن سطح آب دریا، گرم شدن جهانی هوا و ذوب شدن یخ های دائمی منجر شود. هر یک از این پدیده ها می تواند ذخایر غذایی یک منطقه را در معرض خطر قرار دهد. تروپوپاز مرز انتقالی بین هوای فعال و مرطوب لایه تروپوسفر و هوای خشک استراتوسفر است. مشاهدات و مدل های اقلیمی نشان دهنده آن است که تروپوپاز در حدود 5 تا 10 مایلی (8 تا 16 کیلومتری) بالای سطح زمین قرار دارد. تغییرات رطوبت درون ستون جو یکی از عناصر مهم در تغییر ارتفاع لایه تروپوپاز و به تبع آن ارتفاع تروپوپاز یکی از عناصر مهم در آشکارسازی تغییر اقلیم در هر منطقه می تواند باشد. در 16 نمونه از سامانه های بارشی اتفاق افتاده در خراسان رضوی در فاصله زمانی 2000 تا 2010 ، در بررسی همدیدی لایه تروپوپاز در زمان های وقوع بارش و 48 ساعت قبل و بعد از بارش می توان اینگونه نتیجه گرفت که گرمای بادرو آزاد شده از طریق میعان و بارش اتفاق افتاده در لایه زیرین و میانی وردسپهر، به تدریج ستون هوای روی خود را گرم تر کرده و در طی روزهای بارشی، جو در ورد سپهر و به تبع ارتفاع تروپوپاز افزایش می یابد. فشار مرکزی هسته پرفشار ارتباط نزدیکی با شدت بارش در روز اوج بارش دارد. به عبارت دیگر هرچه شدت بارش بیشتر باشد، فشار مرکزی پر فشار نیز بیشتر است. به این ترتیب رابطه بسیار خوبی بین رطوبت لایه جو و گرمای بادرو حاصل از آن و ارتفاع تروپوپاز وجود دارد. بنابراین در زمان های وقوع بارش ارتفاع تروپوپاز افزایش و در روزهای عدم بارش ارتفاع تروپوپاز کاهش می یابد. از این رو با بررسی ارتفاع تروپوپاز می توان نوسانات اقلیمی منطقه را بررسی کرد.

امواج گرمایی تأثیرات گسترده ای بر فعالیت های مختلف انسانی دارند و زمانی که از شدت و فراوانی بالایی برخوردار شوند، می توانند معضلات عمده ای تولید نمایند. هدف از این تحقیق، بررسی دماهای بالای 40 درجه سلسیوس و شناسایی الگوهای همدید ایجادکننده آن ها در غرب کشور به روش آماری- همدیدی است. به این منظور آمار دمای حداکثر روزانه شش ایستگاه سینوپتیک منطقه غرب کشور در یک دورة 32 ساله (2007-1976) جمع آوری و پس از بررسی های آماری، نقشه های همدید موج های گرمایی مربوطه تحلیل گردید. نقشه های همدید با استفاده از نرم افزار GrADS بر اساس داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیلی تراز 500 هکتوپاسکال و مؤلفه نصف النهاری باد 200 هکتوپاسکالی تهیه شدند. بررسی های کمّی، تعداد 27 موج گرمایی را در طی دوره مورد مطالعه مشخص نمود. زمان معمول آغاز موج گرما در منطقه، اول مردادماه است. بیشترین امواج گرمایی در سال 1977 با فراوانی 4 موج، طولانی ترین موج در سال 1995 با تداوم 28 روز، و شدیدترین موج در سال 1998 با دمای میانگین 4/42 درجه رخ داده است. ایستگاه های خرم آباد و کرمانشاه بالاترین تعداد روزهای با دمای 40 درجه را در منطقه داشته اند. تعداد روزهای فوق گرم در ایستگاه های منطقه در دوره آماری به طور متوسط 06/2 روز افزایش یافته است. بر اساس نقشه های همدیدی، دو الگوی کلی برای ایجاد امواج گرمایی در منطقه تشخیص داده شد. الگوی اول (امواج نزدیک به حالت نرمال) که در آن پر ارتفاع آزور پر ارتفاع ثانویه ای بر روی عربستان ایجاد می کند و به دلیل اینکه در عرض های جنوبی تر ایجاد می شود، تأثیرات کمتری بر روی نیمه غربی ایران دارد. الگوی دوم (امواج شدیدتر) که پر ارتفاع جنب حاره ای آزور تا عرض های شمالی تر گسترش یافته و زبانه آن به-صورت کمربندی از شمال آفریقا تا روی ایران کشیده می شود (مانند موج گرمایی شدید سال 1998). در هر دو الگو، شکل گیری مراکز کم فشار حرارتی در سطح زمین در جنوب غرب ایران و مکش هوای گرم و خشک بیابان های عربستان به سمت منطقة مورد مطالعه، با رخداد امواج گرمایی همزمان بوده است.

تعیین شاخص اقلیمی و الگوهای جوّی برف سنگین شمال غرب در راستای روش شاخص سازی با رویکرد محیط به گردش در اقلیم شناسی همدید است. برای این هدف، داده های روزانه دما و بارش زمستان 12 ایستگاه دیده بانی همدید دوره 1989- 2010 از هواشناسی ایران و ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 ه.پ. در محدوده جغرافیایی 10 تا 65 درجه شمالی و 15 تا 80 درجه شرقی از مراکز پیش بینی محیطی و مطالعات اقلیمی آمریکا استفاده شد. 74 روز بارش برف سنگین و فراگیر در منطقه تعیین، شاخص ها و الگوهای همدید با روش تحلیل مؤلفه اصلی مشخص گردید. مناطق با همبستگی فضایی در طی زمان، مرکز فعالیت ، در سطوح میانی جو به ترتیب: تاوه قطبی، اروپای غربی- سیبری مرکزی، بالکان، آسیای مرکزی و آناتولی می باشند. این مراکز با الگوی فرود عمیق آسیای غربی، مانع اروپا، فراز آسیای مرکزی و سردچال قفقاز مرتبط است، که با همگرایی و صعود هوا با کاهش شدید دما، ریزش برف سنگین منطقه را موجب می شوند. پرفشار سیبری منطبق بر کانون آسیای مرکزی در سطوح میانی جو، عامل مهم در تداوم و تقویت الگوهای جوی فوق است.

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.

استان کهگیلویه و بویر احمد به دلیل استقرار در پیشانی رشته کوه زاگرس میانی با نوع خاص آرایش کوهستانی موسوم به ناهمواری ژورایی، شامل تاقدیس ها و ناودیس های متوالی که به صورت دشت ها و کوهستان های موازی تجلی یافته و به آرامی از غرب به شرق بر ارتفاع آن افزوده می گردد، تنوع ارتفاعی چهار هزار متری را در منطقه به وجود آورده است. قدر مسلم چنین تنوع ارتفاعی، سبب شکل گیری خرده نواحی اقلیمی در دل کوهستان های این منطقه شده است. لذا تفکیک مکانی و شناسایی ویژگی های خرده نواحی اقلیمی به منظور آشکارسازی توان های اقلیمی هر یک از خرده نواحی استان و انطباق آن با پیکربندی ناهمواری ها، از اهداف اصلی این پژوهش است. برای دست یابی به اهداف یاد شده، داده های متوسط سالانه 36 عنصر اقلیمی مربوط به 15 ایستگاه همدید در داخل و اطراف استان کهگیلویه و بویراحمد، از پایگاه داده های سازمان هواشناسی کشور استخراج گردید. آرایه ی داده ها به حالت R (مکان- متغیّر) آرایش داده شد. سپس توری با ابعاد یاخته 5×5 کیلومتر بر روی نقشه استان گسترانیده شد و به کمک روش میان یابی کریجینگ مقادیر هر یک از متغیّر ها بر روی گره گاه های این تور برآورد گردید. بطوری که 623 یاخته مرز استان را در برمی گرفت. برای حذف بٌعد داده ها، آرایه ی مذکور در معرض فرایند استانداردسازی قرار گرفت. سپس تحلیل مؤلفه ی اصلی با روش همبستگی بر روی آرایه پهنه ای عناصر اقلیمی (36×623) انجام گرفت. و در نهایت 5 مؤلفه ی اصلی شناسایی شد. در مرحله ی بعد یک تحلیل خوشه ای پایگانی انباشتی بر روی آرایه نمرات 5 مؤلفه ی اصلی، انجام شد و استان کهگیلویه به هفت خرده ناحیه ی اقلیمی متنوع تفکیک گردید. تفاوت خرده نواحی به لحاظ دمایی، بارشی، رطوبتی و سایر پدیده های جوی چون روزهای بارشی، برفی، تندری، یخبندان، غباری، آرامش جوی و سرعت باد چشمگیر است. در این میان بیشترین تضاد و تباین بین خرده ناحیه ی اقلیمی یاسوج و بی بی حکیمه دیده می شود. ناحیه ی یاسوج از دمایی معتدل، اقلیمی پربارش و نسبتاً مرطوب، هوایی آرام، کم باد و کم غبار برخوردار است. درحالی که ناحیه ی بی بی حکیمه با اقلیمی گرم، هوایی مرطوب و شرجی، بارش های سنگین، رگباری و سیل آسا، روزهای بارشی کمتر و توزیع نایکنواخت بارش، هوایی نسبتاً ناآرام، بادی و غباری، شرایط اقلیمی نسبتاً خشن و نامطلوبی را در بین سایر نواحی اقلیمی استان، دارا می باشد.

آب های زیرزمینی منبع بسیار مهمی برای تأمین آب مصرفی در بخش های کشاورزی، صنعت و شرب دشت اردبیل است. از این رو، بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار این منابع اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش، هدف سطح بندی وضعیت دهستان های موجود در دشت اردبیل به لحاظ بحران آب زیرزمینی و تغییرات آن طی سال های 1360 و 1391 است. بنابراین، از اطلاعات 39 چاه پیزومتری موجود در سطح دشت اردبیل (اخذ شده از سازمان آب منطقه ای) استفاده شد. با استفاده از تکنیک وزن دهی جمعی ساده ی فازی و روش های درون یابی، سطح ایستابی پیزومترها درون یابی و نحوه ی تغییرات سطح ایستابی آن ها طی این دو دوره نمایش داده شدند. سپس، نقشه ی نهایی فازی شده و وزن دار از دو نقشه ی سال 60 و سال 91 تهیه گردید. نتایج تحلیل، کاهش تقریباً 47 درصدی سطح ایستابی را در سال 1391 نسبت به سال 1360 نشان می دهد. سرانجام، با استفاده از اطلاعات به دست آمده می توان گفت که دهستان های شرقی، ویلکیج مرکزی و فولادلوی شمالی بیشترین تغییرات را به لحاظ افت سطح آب زیرزمینی داشته اند که قسمت شرق و جنوب شرق دشت را شامل می شوند. همچنین، دهستان های شمالی دشت نیز به سمت بحران پیش می روند که، با توجه به نقشه ی سطح کشت و تراکم چاه عمیق، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی را در این ناحیه می توان عامل اصلی بحران قلمداد کرد

بارش از سرکش ترین عناصر اقلیمی به شمار می رود. بنابراین شناخت رفتار نوسانی آن از ضروریات برنامه ریزی محیطی (آگاهی از رفتار آشکار و نهان)، این متغیر کلیدی می باشد. الگوسازی روند و تکنیک تحلیل طیفی یکی از روش های مناسب جهت درک رفتار آشکار و نهان، برای استخراج و تحلیل نوسان های اقلیمی با طول موج های مختلف است.دراین راستا تکنیک تحلیل طیف اندازه ای از توزیع واریانس را در امتداد تمامی طول موج های ممکن سری زمانی به دست می دهد. در این پژوهش از آمار 37 ایستگاه حوضه های آبریز مند و حله(اعم از باران سنجی و سینوپتیک) از بدو تاسیس تا سال 2011میلای که حداقل 30 سال آمار داشتند، جهت بررسی و تحلیل چرخه های بارش سالانه بهره گرفته شده است. براین اساس،ابتدا الگوسازی در خانوداه چند جمله ایها برای شناسایی روند بارش سالانه(الگوی خطی یا سهمی) ایستگاهها در منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت.در ادامه نیز با استفاده از تکنیک تحلیل طیفی دوره نگارهای بارش سالانه با فاصله اطمینان 95 درصد برای هر یک از ایستگاههای منطقه مورد مطالعه برآورد و چرخه های معنی دار در طول سری های زمانی بارش حوضه استخراج گردید. بر پایه یافته های این پژوهش مشخص شد که درتمامی ایستگاههای حوضه، بارش سالانه دارای روند کاهشی می باشند، و در این میان 11 ایستگاه با توجه به معنی داری آماری از الگوی روند خطی و سهمی تبیعیت می نمایند، و حاکی از یک رفتار کاهشی در بارش سالانه ایستگاههای مورد مطالعه است.در ادامه نیز مشخص شد که با استفاد ه از تکنیک تحلیل طیفی چرخه های 3-2 ساله ، 10- 3 ساله و گاها چرخه های با دوره بازگشت 10ساله و بالاتر بر بارش حوضه حاکم می باشد. بطوری که میزان چرخه های 3-2ساله بصورت فضایی نیز در تمامی منطقه مورد مطلعه دارای بیشترین رخداد بازگشت بارش سالانه می باشند.

چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

فرآیند بارش- رواناب یک حوضه ی آبریز عمدتاً تحت تأثیر شرایط هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژی و اقلیم منطقه می باشد. یکی از عمومی ترین روش ها برای شناخت فرآیند بارش رواناب شبیه سازی آن با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و تجزیه و تحلیل نتایج حاصله می باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل HEC–HMS فرآیند بارش– رواناب حوضه آبریز خرم آباد شبیه سازی شد و مورد واسنجی قرار گرفت نتایج نشان داد که سازگاری خوبی بین هیدروگراف های مشاهده شده و شبیه سازی شده در خروجی حوضه وجود دارد، مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی با ضریب ناش– ساتکلیف و ضریب واریانس شبیه سازی شده به ترتیب برابر با 68/0 ُو 09/0 بوده است، که نشان دهنده ی کارایی بالای مدل در برآورد دبی پیک در حوضه ی آبریز مورد مطالعه بوده است. سپس با استفاده از پارامترهای بهینه شده، هایتوگراف بارش طرح در دوره بازگشت های مختلف وارد مدل شدوهیدروگرافسیل در دوره ی بازگشت های مختلف به دستآمد، اجرای مدل در دوره ی بازگشت های 2، 5، 10، 50 و 100 ساله به ترتیب منجر به وقوع دبی های اوج سیلاب با میزان 762، 1020، 1442،1955 و 2248 متر مکعب بر ثانیه شده است. نتایج نشان می دهد می توان رواناب را با استفاده از مدل با دقت بالا پیش بینی نمود.

اگرچه بارندگی های مناطق خشک از لحاظ میزان و پراکنش دارای میزان کم و پراکنش نامناسبی هستند ولی با توجه به اهمیت آب در این مناطق ، ذخیره نزولات و تغذیه سفره های زیرزمینی با همین میزان از بارندگی نیز دارای اهمیت و توجیه اقتصادی و اجتماعی است. روشهای ذخیره نزولات شامل همه روشهای جمع آوری و ذخیره نزولات می باشد.هدف اصلی از انجام این مطالعه شناسایی مناطق دارای استعداد و اولویت برای اجرای طرحهای مختلف ذخیره نزولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای و سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد بطوری که بتوان با استفاده از اطلاعات به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و اندازه گیری ها و کنترل های زمینی بتوان مناطق مستعد برای ایجاد هر یک از روشهای ذخیره نزولات را تعیین کرد.برای انجام این تحقیق ابتدا زیر حوضه های حوضه آبخیز مورد مطالعه واقع در دشت کاشان مشخص گردید و در قسمت های مختلف هر زیر حوضه پارامترهای موثر در تعیین نوع سازه های ذخیره نزولات شامل عامل رواناب با دوره بازگشت 50 ساله، بافت خاک، شیب، پوشش زمین و درجه آبراهه ها در شبکه زهکشی محاسبه شد. سپس به هر یک از عوامل ذکر شده امتیاز داده شد و بر اساس اینکه بهترین منطقه برای انجام هر یک از روشهای ذخیره نزولات دارای چه مشخصاتی است روش مناسب برای هر منطقه تعیین شده و بر این اساس نقشه اولویت بندی منطقه از نظر روش ذخیره نزولات تهیه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با استفاده از این روش می توان برای حوضه های آبخیز بزرگ بطور یکپارچه برنامه ریزی نموده و نتایج حاصل از دقت بالاتری نسبت به سایر روشها برخوردار است.

هدف اصلی تحقیق استفاده از مدلی است که بتواند بین عناصر اقلیمی و آلودگی هوا ارتباط برقرار کند. بدین منظوراز سه مدل متفاوت شبکه عصبی احتمالی، مدل رگرسیون خطی و مدل پرسپترون چندلایه استفاده شد. برای این تحقیق از آمار یک ساله ی اداره ی حفاظت محیط زیست مشهد استفاده شد. این آمار مربوط به آلاینده های هوا شامل (CO- NO- O3- SO2) و آمار هواشناسی شامل پارامترهای اقلیمی (رطوبت نسبی، درجه حرارت، جهت باد و سرعت باد) می باشد. داده های آلودگی هوا از تعداد 11 ایستگاه آلوده سنجی جمع آوری شده است. این داده ها به صورت ساعتی بوده و سپس از آنها میانگین گرفته شد.پس ازدرون یابی فاصله معکوس وزندار وتحلیل داده ها به منظور پیش بینی روابط داده ها با استفاده از مدل شبکه عصبی داده ها به دسته های آموزشی(70%)، ارزیابی(15%) و تست(15%) طبقه بندی شدند. در این تحقیق برای تحلیل، از دسته ی داده های آموزشی استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان میانگین مربعات خطا(MSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) در مدل شبکه عصبی احتمالی پایین تر بوده و نتایج نشان داده است که مدل شبکه عصبی احتمالی، توانسته است رابطه منطقی بین آلودگی هوا و پارامترهای هواشناسی برقرار کند. از بین عناصر اقلیمی تاثیرگذار بر منواکسید کربن، رطوبت نسبی در ساعت 12:30و جهت باد بیشترین اثر را داشته اند، همچنین عواملی اقلیمی تاثیرگذار بر غلظت دی اکسید گوگرد رطوبت نسبی در ساعت 6:30 و درجه حرارت مطلق بوده است.

هدف ما در این مطالعه،بازسازی ،میانگین،میانگین حداکثر و حداقل دمای سالانه،از روی گاهشناسی پهنای حلقه های درختی دو رویشگاه گونه بلوط ایرانی در منطقه دنا می باشد،جایی که اطلاعات اقلیمی مفید،دوره کوتاهی دارند(2011-1982).طول گاهشناسی مشترک رویشگاه ها 131 سال(2011-1881)می باشد. با توجه به همبستگی قوی میان داده های اقلیمی با پهنای حلقه های رویشی( P

پرفشارهای جنب حاره ای یکی از عناصر اصلی در استخوان بندی گردش عمومی جو است. جابه جایی سالانة این پرفشارها اثر بسیار مهمی بر پراکنش و توزیع زمانی و مکانی بارش و دما در پهنة بزرگی از سیارة زمین دارد. این کمربند پرفشاری که تعیین کنندة کمربند خشک سیارة زمین است، به صورت سلول های منفردی که مکان گزینی آنها ارتباط نزدیکی با امواج بزرگ مقیاس بادهای غربی و شرایط توپوگرافی و پراکنش آب ها و خشکی ها دارد ، ظاهر می شود. در این مقاله سعی شده است اثر جابه جایی مکانی سلول پرفشار عربستان بر بارش های شدید بخش جنوبی و جنوب غربی کشور تحلیل شود. به همین منظور، 41 سامانة بارشی شدید و موقعیت قرار گیری هستة مرکزی سلول پرفشار عربستان در ترازهای 1000، 700، 850 و 500 هکتوپاسکال تعیین شد. به طور تقریبی در تمام ترازهای بررسی شده، هستة مرکزی پرفشار بر روی دریاهای گرم عمان و عرب قرار داشت. در تمام این سامانه های بارشی، مؤلفه های مداری باد بر روی دریای عرب و عمان شرقی و مؤلفة نصف النهاری آنها شمالی بود که بیان کنندة فرارفت گرما و رطوبت از روی این دریاها به داخل کم فشار سودان است. بیشترین مقدار نم ویژه بر روی اتیوپی و جنوب دریای سرخ قرار داشت که بر اثر جریان های جنوبی زبانة کم فشار در تراز دریا و جریان های جلو ناوه در ترازهای بالا بر روی ایران فرارفت می شود.

هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات مکانی و میان یابی بارندگی ماهانه و سالانه در استان سیستان و بلوچستان با استفاده از روش های تک متغیره و چند متغیرة زمین آماری (OK، SK، Sklm، KED، UK و COK)، روش های قطعی (IDW، LPI، GPI و RBF) و رگرسیون خطی است. اطلاعات اولیه شامل داده های بارندگی پنجاه ایستگاه با طول دورة آماری مشترک 25 سال (1391-1367) و اطلاعات ثانویة (کمکی) مورد استفاده در روش های چندمتغیره شامل الگوی رقومی ارتفاع (DEM)، فاصله تا دریا، طول و عرض جغرافیایی بود. برای ارزیابی عملکرد روش ها از فن اعتبارسنجی متقابل و معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) استفاده شد. نتایج تحلیل نیم تغییرنما حاکی از همبستگی زیاد مکانی بارندگی در بیشتر دوره ها با ساختار کروی است. بیشترین آستانة نیم تغییرنما مربوط به ماه های دی، بهمن و اسفند (با بیشترین مقدار بارندگی) و بیشترین شعاع تأثیر مربوط به بهمن و اردیبهشت است. نتایج اعتبارسنجی متقابل حاکی از دقت بیشتر رابطة رگرسیونی بارش- ارتفاع برای فروردین، KED برای اردیبهشت، UK برای خرداد و شهریور، RBF برای تیر، مرداد، مهر، آذر، دی، بهمن و بارندگی سالانه و SK برای آبان و اسفند است. به طور کلی، نتایج حاکی از برتری روش قطعی RBF و روش های زمین آماری در بیشتر دوره ها بود.

امروزه مدل سازی و برآورد فراسنج های آب وهوا شناختی به سبب گستردگی تغییرات اقلیمی، افکار اغلب اندیشمندان را به خود مشغول کرده است. ازاین رو در این پژوهش برای دستیابی به بازتولید داده های اقلیمی و مقایسه سناریوهای مدل گردش عمومی جو از سه متغیر مهم اقلیمی شامل بارش، دمای کمینه و دمای بیشینه در استان سمنان استفاده شده است. بازه زمانی داده های این فراسنج ها به صورت روزانه است که از بدو تأسیس چهار ایستگاه همدید بیارجمند، شاهرود، گرمسار و سمنان تا سال 2010 را شامل می شود و این دوره زمانی به عنوان دوره پایه، مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین برای مقایسه نتایج به دست آمده از مدل با داده های مشاهداتی از سناریوهای B1، A2 وA1B در مدل HadCM3 تحت برنامه ARS-WG در دوره زمانی 2011 تا 2030 به عنوان دوره آتی شبیه سازی بهره گرفته شد. درنهایت نقشه های پهنه بندی مقادیر مشاهداتی و مقادیر شبیه سازی شده این متغیرها ترسیم شد. نتایج حاکی از این است که به طورکلی سناریوهای مورد استفاده در مدل HadCM3، قابلیت بالایی در شبیه سازی سری های زمانی متغیرهای هواشناسی در این استان را دارا می باشد و انطباق و همپوشانی نسبتاً بالایی بین داده های مشاهداتی در دوره پایه با داده های شبیه سازی شده در آینده وجود دارد؛ اما سناریوی A1B در اغلب ایستگاه های مورد بررسی، توانمندی چشمگیرتری در شبیه سازی داده ها به ویژه در سه ماهه زمستان و بهار دارد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارش مشاهداتی و شبیه سازی شده توسط سناریوها مربوط به ماه مارس و بیشترین دمای کمینه و دمای بیشینه از آن ژولای است. همچنین نقشه های پهنه بندی داده های مشاهداتی و مدل سازی شده متغیرهای مورد بررسی حاکی از این است که کاهش میزان بارش در سمت شرق، مرکز و شمال استان کاملاً مشهود است و دمای کمینه و بیشینه نیز در سمت شرق و شمال این استان، افزایش قابل توجهی خواهد داشت.

این بررسی در پی بازکاوش علل رخداد موج یخبندان سخت و گسترده آذرماه 1382 ایران است. برپایه مطالعات پیشین، علت ایجاد و دوام این موج یخبندان شدید، حاکمیت سامانه فشار زیاد سیبری معرفی شده است. برای این منظور از داده های شبکه ای دمای کمینه ایران، داده های شبکه ای فشار تراز دریا و سری های زمانی الگوهای پیوند از دور نیمکره شمالی استفاده شده است. بر پایه نمایه های آغاز، پایان و دوام موج سرما و با لحاظ گستره، الگوهای مکانی و زمانی موج یخبندان آذرماه 1382 شناسایی گردید. بر این اساس، زمان آغاز آن 20 آذر (11 دسامبر 2003) و پایان آن 25 آذر (16 دسامبر 2003) شناسایی گردید که دوام آن 6 روز در گستره ایران بود. الگوی مکانی موج سرما نیز دارای آرایش شرق سو بوده و در بیش از 75 درصد از گستره ایران را در اوج شدت خود حاکم بوده است. بیشترین دوام موج سرما در فلات داخلی ایران ثبت شده است؛ درحالی که کرانه های شمالی خلیج فارس و دریای عمان در دامنه های جنوبی ناهمواری های زاگرس این موج سرما را دریافت ننموده اند. روند افزایش و کاهش گستره مکانی موج سرما نشانگری برای همراهی برخی از سامانه های شناخته شده فشار تراز دریا با سامانه فشار زیاد سیبری در رخداد آن است. برای این منظور، سری های زمانی بلندمدت(2010- 1950) از الگوهای پیوند از دور نیمکره شمالی در اکتبر تا دسامبر بررسی گردید. به عنوان نمونه، هم پیوندی هم فاز میان الگوهای دریای شمال- خزر، نوسان شمالگان و نوسان اطلس شمالی و هم پیوندی ناهم فاز الگوی شرق اقیانوس اطلس- غرب روسیه و شمال اقیانوس آرام با شاخص استاندارد شده شدت پرفشار سیبری از دلایل همراهی سایر سامانه های فشار در تراز دریا سامانه فشار زیاد سیبری در رخداد موج یخبندان مزبور است. بررسی آرایش مکانی- زمانی سامانه های فشار تراز دریا در زمان های پیش از رخداد و رخداد (پیش روی و پس روی) موج سرما نشان داد که سامانه فشار زیاد ترکیبی (پرفشار اروپا، پرفشار شمال غرب ایران و پرفشار سیبری) در اندرکنش با سامانه کم فشار اسکاندیناوی سبب رخداد و دوام موج یخبندان مزبور بوده است. نوع آرایش مکانی سامانه کم فشار اسکاندیناوی نقش بارزی در شکل گیری، دوام، شدت و از هم گسیختگی سامانه پرفشار ترکیبی دارد.