درخت حوزه‌های تخصصی

شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، یکی از شاخص های گیاهی است که در زمینه مطالعه پایش تغییرات پوشش گیاهی در طول زمان، کاربردهای فراوانی دارد. باید توجه داشت که این شاخص، نیازمند داده های زمانی پیوسته و کامل در یک بازه زمانی مورد نظر می باشد. بااین حال در مواردی گردوغبارهای جوی، ذرات معلق در هوا، عدم کارایی سنجنده، گازها به ویژه حضور ابرها، به طور قابل توجهی بر انرژی بازتابنده از سطح به ویژه در محدوده ی طول موج های کوتاه و مادون قرمز اثر می گذارد و منجر به ایجاد تصاویری با داده های ازدست رفته و یا مقادیر غیرقابل قبول می شود. در این مطالعه، به منظور رفع مشکل داده های جاافتاده و دورافتاده، در سری های زمانی شاخص NDVI سنجنده MODIS طی سال های 2001 تا 2005، از الگوریتم تجزیه وتحلیل هارمونیک سری های زمانی (HANTS) استفاده می شود. این الگوریتم برای اجرای دو کار طراحی شده است: 1- شناسایی و از بین بردن نقاط دورافتاده و مشاهدات ابری، 2- پر کردن فاصله باقی مانده بین مشاهدات معتبر توسط درون یابی زمانی. ارزیابی نتایج الگوریتم HANTS نشان می دهد که خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، بین داده های اصلی و بازسازی شده در سری های زمانی یک ساله و پنج ساله، به ترتیب کمتر از 02/0 و 03/0 واحد NDVI می باشند. به طورکلی نتایج این پژوهش نشان می دهد که الگوریتم HANTS، در رفع مشکل داده های ازدست رفته و داده های دورافتاده در سری های زمانی NDVI، می تواند مؤثر واقع شود.

تغییر روند سامانه های کلان مقیاس اقلیمی همچون تاوه قطبی، نقش بسزایی در تغییر اقلیم سطح زمین دارد. در این پژوهش برای نیل به این هدف، از داده های دوباره واکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل تراز میانی جو از مرکز ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده آمریکا استفاده شده است. این داده ها دارای تفکیک مکانی ۵/۲×۵/۲ درجه قوسی و به صورت میانگین روزانه برداشت گردیده است. دوره آماری این پژوهش از سال ۱۹۴۸ تا ۲۰۰۷ میلادی برای نیمکره شمالی بوده و شامل ۱۴۴×۳۶ یاخته است. برای مقایسه میانگین ها، از آزمون تی- تست برای دو گروه وابسته و جهت بررسی روند تاوه قطبی از آزمون روند کندال تاو استفاده گردید. نتایج پژوهش نشان داد که تاوه قطبی در ماه های اردیبهشت، خرداد، تیر، مرداد، شهریور و اسفندماه، دارای روند کاهشی (منفی) در سطح معنی داری ۰۱/۰ است. البته علل کاهش سطح تاوه قطبی در نیمه سرد سال و به ویژه در بهمن ماه و اسفندماه نیز قابل تأمل است. همچنین در تمام ماه های مورد بررسی، سطح تاوه قطبی کاهش یافته و سیر نزولی داشته که عموماً این سیر کاهشی، در نیمه گرم سال بیشتر از نیمه سرد سال است. این تغییرات باعث ناهنجاری در الگوهای آب وهوایی مناطق می گردد.

تغییرات الگوی رودخانه یکی از مهم ترین مسائل مهندسی رودخانه است که بر فعالیت ها و سازه های عمرانی حاشیه رودخانه تأثیر می گذارد. مطالعه تغییرات مورفولوژیکی کانال های رودخانه ای به منظور یافتن راهکارهای کنترلی مناسب برای حل مشکلات دینامیکی این نواحی اهمیت دارد. هدف اصلی مقاله حاضر بررسی تحولات مورفولوژیکی و الگوی رودخانه ای آزادرود از راه شاخص های هندسی و تصاویر ماهواره ای است؛ برای دستیابی به این هدف، نقشه توپوگرافی 1:1000 منطقه با استفاده از برداشت های میدانی تهیه و با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست و گوگل ارث در محیط GIS، بازه های مطالعه استخراج شدند. با رقومی سازی مسیر رودخانه در اتوکد، شاخص های هندسی رودخانه (زاویه مرکزی، شعاع نسبی، شکل پلان، ضریب پیچشی) 59 بازه روی تصاویر محاسبه شدند. نتایج نشان می دهند شعاع نسبی 40 درصد قوس های مئاندری در رودخانه آزاد بیش از 5/3 و تمرکز تنش در ناحیه انتهایی قوس خارجی است و نگرانی خاصی درباره این بازه ها وجود ندارد. شعاع نسبی 30 درصد قوس های پیچان رود بین 5/1 تا 5/3 است و بنابراین تمرکز تنش در حدود 30 درصد پیچ و خم رودخانه در ابتدای قوس داخلی و انتهای قوس خارجی است. همچنین تمرکز تنش در حدود 30 درصد پیچ و خم تنه اصلی رودخانه در سراسر قوس داخلی است و باید توجه ویژه ای به این پیچان رودها داشت. شرایط تقریباً پایداری در بیشتر بازه های رودخانه آزاد حاکم است و بجز در برخی بازه ها که فرسایش جزئی دارند، ناپایداری های حادی در سایر بخش ها دیده نمی شود. لازم است در تعیین حریم بستر به 9 بازه بحرانی 18، 20، 24، 26، 29، 41، 47، 56 و 58 توجه ویژه شود.

گستره و وردش پذیری پوشش های برفی، فراسنج های مهمی در سامانه های آب شناختی و آب و هواشناسی است. برای مناطقی که منبع اساسی آب آن ها از انباره های برفی حاصل می شود، مطالعه روند تغییرات پوشش های برفی اهمیت بسیار زیادی دارد. بسیاری از رودخانه های پرآب ایران، از انباره های برفی کوهستان ها سرچشمه می گیرد؛ بنابراین بررسی تغییرات پوشش برف در کشوری همچون ایران بسیار ضروری و مهم است. در پژوهش حاضر، تغییرات روزهای برفپوشان ایران در کمربندهای ارتفاعی مختلف به کمک داده های رقومی پوشش برف سنجنده های مودیس تررا و مودیس آکوا واکاوی شد. برای این منظور، خردترین گونه داده های پوشش برف این دو سنجنده که در تفکیک مکانی 500 متر در دسترس است، به صورت روزانه و برای بازه زمانی 1393-1382 به کارگرفته شد. همچنین، الگوی رقومی ارتفاعی (Dem) هماهنگ با سیستم تصویر داده های برف در تفکیک مکانی 500 متر از تارنمای ناسا دریافت شد. برای واکاوی هرگونه تغییری در روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی، نخست فراوانی روزهای برفپوشان برای هر طبقه ارتفاعی از 1500 متر تا 5500 متر در گام های 100متری محاسبه و سپس به کمک آزمون من کندال، روند روزهای برفپوشان بررسی شد. یافته ها نشان داد، در ماه های فروردین، تیر، امرداد، شهریور، آذر، بهمن و اسفند در هیچ یک از کمربندهای ارتفاعی روند معناداری دیده نمی شود. این درحالی است که در ماه اردیبهشت در 21 کمربند ارتفاعی و در ماه خرداد نیز در 10 کمربند ارتفاعی روند کاهش روزهای برفپوشان دیده می شود. همچنین، روند افزایش روزهای برفپوشان تنها در ماه های مهر، آبان و دی دیده شد. در ماه مهر دو کمربند، در ماه آبان یک کمربند و در ماه دی نیز یک کمربند ارتفاعی، روند افزایش روزهای برفپوشان را از خود نشان دادند.

بارش یکی از تغییرپذیرترین پدیده های هواشناسی و هیدرولوژیکی است. تخمین متوسط مقدار عددی بارش و بررسی نحوه ی تغییرات زمانی بارش به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب در مناطق مختلف امری ضروری است،  بطوری که بیشینه نمایی و یا کمینه نمایی آن با اهداف مختلف در مدیریت منابع آب  در یک کشور تبعات فرهنگی، اجتماعی و سیاسی زیادی دربر خواهد داشت. در بسیاری از منابع همواره مقدار عددی بارش طیّ چند دهه ی گذشته در ایران 240 تا 250 میلی متر معرفی گردیده است. لذا بر این مبنا جهت کاوش در صحت و دقت عدد فوق، هدف از این پژوهش، محاسبه ی میانگین بارش و بررسی تغییرات واریانس آن طیّ دهه های مختلف در سطح کشور ایران است. در این پژوهش تغییرات بارش طیّ چهار دهه در 33 ایستگاه سینوپتیک کشور با توزیع مکانی مناسب مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل زمانی داده های بارندگی، ابتدا ماهیّت اولیه آن ها از نظر همگنی، کفایت و تصادفی بودن آمار بررسی گردید و میانگین بارندگی از طریق روش های پلی گون بندی تیسن و خطوط هم باران به روش های مختلف درون یابی کریجینگ، عکس فاصله و همسایگی طبیعی محاسبه گردید و با استفاده از آماره لیون، ناهمگونی واریانس ها در دهه های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده، میانگین بارندگی در ایران طیّ چهار دهه ی گذشته در روش پلی گون بندی تیسن 421 میلی متر، روش کریجینگ 232 میلی متر، روش عکس فاصله 715 میلی متر و  روش همسایگی طبیعی 5/715 میلی متر برآورد گردید. نتایج حاصل از بررسی ناهمگونی واریانس بارش طیّ چهار دهه نشان داد، واریانس ها همگون بوده و میانگین بارندگی در چهار دهه تفاوت معناداری باهم ندارند. براین اساس، پیشنهاد می گردد، روش منتخب در برآورد بارش در سطح با توجه به هدف و دقت و صحت مورد نظر انتخاب گردد.

ارزیابی پایداری زیست محیطی، یکی از مهم ترین ابزارها در فرآیند برنامه ریزی توسعه پایدار است که توجه به آن در سیاست گذاری ها و برنامه ریزی ها امری اجتناب ناپذیر است. این تحقیق از نوع کاربردی و روش آن توصیفی- تحلیلی می باشد. هدف تحقیق، ارزیابی شاخص های پایداری زیست محیطی کلان شهر اهواز با تأکید بر شاخص های آلودگی هوا و آلاینده های صنعتی است. برای دستیابی به هدف مذکور، شاخص ها در چارچوب مدل وزنیAHP وزن دهی گردیدند و برای تحلیل مکانی- فضایی داده ها، از نرم افزار GIS، استفاده شده است. شاخص های این تحقیق برای ارزیابی پایداری زیست محیطی شهری، با تأکید بر دو شاخص آلودگی هوا و آلاینده های صنعتی بررسی گردید. یافته های تحقیق، بیانگر آن است که شهر اهواز، بر اساس شاخص آلودگی هوا، در شرایط زیست محیطی ناپایداری قرار، دارد، به طوری که منطقه یک با ضریب اثر (326/0)، بالاترین ارزش وزنی و منطقه دو، با وزن (033/0)، دارای کم ترین میزان آلودگی نسبت به سایر مناطق است. همچنین زیر شاخص طوفان های گرد و غبار هم به صورت کلی مناطق شهر، اهواز، را، تحت تأثیر قرار می دهد. ارزیابی حاصل از آلودگی صنعتی نیز نشان می دهد که منطقه هشت شهری بالاترین میزان آلودگی را با ضریب اثر (331/0)، را، دارد و منطقه یک با ضریب اثر (024/0)، کم ترین میزان آلودگی صنعتی را در بین مناطق شهری دارد.

یکی از بحران های عظیم زیست محیطی، آلودگی هوای شهرها می باشد که منشأ اصلی آن فعالیت های انسانی و در کنار آن عوامل محیطی است. امروزه تفکرِ غالب در توسعة شهری این است که شهرها باید هر اندازه امکان دارد با محیط زیست طبیعی سازگار باشند و به سوی پایداری گام بردارند؛ از این رو، برای دستیابی به توسعه ای پایدار در شهرها، کاهش و کنترل آلودگی هوا می تواند از اهمیت فراوانی برخوردار باشد. بدین منظور در تحقیق حاضر، سطح بندی پتانسیل تراکم آلاینده های هوا در شهر تبریز با استفاده از روش ELECTRE مورد ارزیابی قرار گرفته است. چارچوب کلی این تحقیق براساس تهیة لایه های اطلاعاتی مختلف (باد، ازدحام جمعیت، کاربری اراضی، توپوگرافی، کمبود فضای شهر، سروصدا و لرزش، درجه حرارت، اینورژن، راه های ارتباطی، حجم مبدأ و مقصد سفرها) به عنوان معیار و قید محدودیت به کار برده شده است. ارزش گذاری و وزن دهی آن ها در قالب مدل ELECTRE به عنوان یکی از فنون تحلیل چند معیاری در یک زمینة کاربردی، از موضوع تحقیق به آزمون گذاشته شده و برای مناطق ده گانة شهر تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، برای اندازه گیری غلظت آلاینده های هوا، از داده های مربوط به ایستگاه های پایش آلودگی این شهر ( ایستگاه آبرسان، باغ شمال، بهداشت، حکیم نظامی، راه آهن، راسته کوچه) استفاده شد. مقایسة نتایج حاصل از مدل با داده های مربوط به ایستگاه ها نشان می دهد، آلایندة PM10 ، CO ، SO2 در اکثر ایستگاه ها به خصوص در ایستگاه راسته کوچه دارای شرایط ناسالم و بحرانی می باشد که ازدحام جمعیت و توزیع نامتناسب کاربری ها اثر بیشتری در آلودگی این مناطق داشته است؛ به طوری که بیشترین کاربری های خدماتی و تجاری که جمعیت و وسایل نقلیه زیادی را در طول روز به طرف خود می کشاند، در منطقة هشت یعنی در بافت مرکزی شهر قرار گرفته اند. این در حالی است که منطقة مذکور در بین مناطق دیگر از بیشترین کاربری های ارتباطی و کمترین فضای سبز برخوردار می باشد که این عوامل باعث ناپایداری های زیست محیطی و افزایش غلظت آلاینده ها شده است. طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، استفاده از فنون تحلیل چند معیاری علاوه بر افزایش دقت و افزایش سرعت انجام کار، باعث تنوع و کیفیت بهتر ارائة نتایج نیز می شود.

با توجه به نقش مهم پارامترهای اقلیمی از جمله تابش، دما، بارش و در نهایت تبخیر در مدیریت منابع آب، هدف تحقیق حاضر، بررسی تغییر اقلیم در حوضه آبریز تسوج تحت سناریوهای A2، A1B و B1 و نحوه واکنش تراز آب زیرزمینی به این تغییرات در دوره 2030-2013 می باشد. برای انجام این پژوهش از آمار ایستگاه های تبخیر سنجی چرچر و شرفخانه و ایستگاه سینوپتیک خوی (2012-1985) و هم چنین داده های تراز آب حوضه آبریز تسوج بین سال های 2012-2000 استفاده شد. داده های دما، بارش و ساعات آفتابی با نرم افزار LARS-WG و تراز آب زیرزمینی با شبکه عصبی مصنوعی برای دوره مذکور پیش بینی گردید. نتایج نشان دهنده کاهش بارش و افزایش دما در هر سه سناریوی مورد مطالعه می باشد. حداکثر افت تراز آب در سناریوی A2 و حداقل افت تراز آب زیرزمینی در سناریویB1 اتفاق خواهد افتاد. هم چنین بررسی همبستگی متقاطع نشان دهنده تأثیر بارش بر تراز آب زیرزمینی حوضه تسوج با تأخیر زمانی 2 ماهه می باشد.

تبخیر مؤلفه ای اساسی در چرخة هیدرولوژی است و نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد. در این تحقیق عملکرد مدل های شبکة عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در تخمین تبخیر روزانه ارزیابی شده است. داده های روزانة هواشناسی میانگین دما، سرعت باد، فشار هوا، رطوبت نسبی، بارش، دمای نقطة شبنم، و ساعت آفتابی ایستگاه های سینوپتیک تبریز و مراغه، به منزلة ورودی مدل های ANN و SVM، برای تخمین تبخیر روزانه استفاده شد. نخست ده ترکیب مختلف از هفت ورودی و سپس ورودی های منفرد به منظور تخمین تبخیر به کار گرفته شدند. نتایج مدل های استفاده شده نشان داد که هر دو مدل ANN و SVM عملکرد قابل قبولی در تخمین تبخیر دارند. ارزیابی نتایج استفاده از ورودی های تکی نشان داد که به ترتیب کاربردِ پارامترهای میانگین دما و ساعت آفتابی نسبت به پارامترهای دیگر نتایج بهتری در تخمین تبخیر هر یک از ایستگاه ها داشته است. بررسی های این تحقیق نشان می دهد که اگرچه تفاوت معنی داری بین نتایج سه تابع کرنل ماشین بردار پشتیبان وجود ندارد، تابع کرنل پایة شعاعی در مقایسه با توابع کرنل دیگر از دقت زیاد و عملکرد بهتری در تخمین تبخیر روزانه برخوردار است.

شرایط جوّی در هر مکانی می تواند سلامت افراد را تحت تأثیر قرار دهد. در سال های اخیر، محققان به تنش حرارتی و اثر آن در تشدید برخیِ بیماری ها توجه کرده اند. این پژوهش با هدف شناخت شرایط زیست اقلیمی کرمانشاه و بررسی ارتباط آن با میزان پذیرش بیماران قلبی- عروقی در این شهر انجام شد. علاوه بر متغیرهای جوّی، آمار پذیرش بیماران قلبی- عروقی به صورت روزانه از بیمارستان امام علی طی دورة آماری 1/7/1388 تا 10/2/1394 تهیه شد. نخست، بر اساس چندین شاخص، شرایط زیست اقلیمی کرمانشاه به صورت روزانه شناسایی شد. سپس، ارتباط هر یک از شرایط زیست اقلیمی با میزان مراجعات بیماران قلبی - عروقی کرمانشاه، با استفاده از آزمون های گوناگون، بررسی شد. نتایج نشان داد، بر اساس شاخص های Tek و TE، ارتباط معنی داری در سطح اطمینان 95 درصد میان شرایط بسیار گرم و سرد با افزایش پذیرش های بیمارستانی بیماران قلبی - عروقی در کرمانشاه وجود دارد. بر اساس شاخص های PMV و PET نیز شرایط زیست اقلیمی سرد، بیش از دیگر شرایط، در پذیرش بیماران قلبی- عروقی مؤثر است. به طور کلی، نتایج اغلب شاخص ها گویای آن است که شرایط حاد اقلیمی (بسیار سرد یا گرم و شرجی) ارتباط مستقیمی با افزایش بیماری قلبی- عروقی در کرمانشاه دارد.

پدیده فرسایش و انتقال رسوب از جمله فرآیندهای هیدرودینامیکی مهمی است که بسیاری از سیستم های هیدرولیکی نظیر حو ضه های آبریز، رودخانه ها، سواحل و بنادر، سدها، پل ها، جاده ها، کشتزارها و تأسیسات عمرانی را متأثر می سازد. در این مقاله برای بررسی فرسایش کرانه رودخانه گلالی قروه به عنوان یک رودخانه ناپایدار، از نقشه برداری میدانی و گوگل ارث استفاده شد و پارامترهای مورفولوژی مجرا و میزان فرسایش کرانه رودخانه بر اساس شاخص تنش برشی نزدیک کرانه رودخانه  (NBS) راسگن، بدست آمد. ارزیابی فشار برشی نزدیک کرانه در پیش بینی فرسایش بسیار با اهمیت است طوری که نشان دهنده توزیع انرژی جریان در مقطع عرضی مجرا بویژه کرانه مجرا می باشد و  این توزیع نامتناسب انرژی جریان می تواند منجر به فرسایش کرانه شود. برای تخمین NBS  از سه روش نسبت شعاع انحناء به عرض دبی لبالبی(R c/W bkf) ، نسبت حداکثر عمق نزدیک کرانه به متوسط عمق دبی لبالبی(d nb/d bkf) و نسبت تنش برشی نزدیک کرانه به تنش برشی دبی لبالبی(t nb/t bkf) استفاده شد. نتایج نشان داد که در روش(R c/W bkf) ، میزان فرسایش پذیری کرانه در اکثر  مقاطع، متوسط تا خیلی کم بوده، در روش(d nb/d bkf) در اکثر مقاطع فرسایش پذیری کرانه ها در حد کم بوده و در روش  (t nb/t bkf) خیلی زیاد است که نهایتآ روش نسبت حداکثر عمق نزدیک کرانه به متوسط عمق دبی لبالبی(d nb/d bkf) با توجه به واقعیت صحت بیشتری نسبت به روش های نسبت شعاع انحناء به عرض دبی لبالبی(R c/W bkf) و نسبت تنش برشی نزدیک کرانه به تنش برشی دبی لبالبی(t nb/t bkf) دارند و  برای رودخانی گلالی مناسب ترند.

هدف پژوهش حاضر، واکاوی تغییرات زمانی - مکانی توزیع فراوانی بارش روزانه روزهای بارشی ایران است. به این منظور، از داده های بارش روزانه میان یابی شده به روش کریگینگ 1437 ایستگاه هم دید، اقلیمی و باران سنجی ایران طی دوره آماری 01/01/1340 تا 29/12/1382 پایگاه داده اسفزاری استفاده شد. برای بررسی تغییرات توزیع فراوانی بارش کل، داده ها به دو دوره تقسیم شدند. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب، توابع توزیع خانواده نرمال (نرمال استاندارد و لوگ نرمال) و گاما (گامای دوفراسنجی و نمایی) بر تک تک 7187 یاخته در هر دوره جداگانه برازش داده شدند و شاخص های برازنده ترین تابع توزیع فراوانی محاسبه و پراکنش مکانی و تغییرات آنها در هر دوره بررسی شد. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند فقط دو توزیع خانواده گاما با سطح اعتماد 95 درصد شرایط لازم آزمون آماری کلموگراف - اسمیرنف در هر دو دوره را احراز کرده اند. تغییرات گسترده زمانی و مکانی در توزیع بارش به عنوان یکی از مؤلفه های ردیابی تغییر اقلیم تأیید نمی شود. محاسبه شاخص های برازنده ترین توزیع با روش گشتاور خطی، تغییرات جزئی در الگوی پراکندگی فضایی این شاخص ها را نشان می دهد؛ برای نمونه، شاخص انحراف معیار نشان می دهد در 63 درصد مساحت کشور ازجمله ایران مرکزی و جنوب ایران، اعتماد به بارش در دوره دوم نسبت به دوره اول کاهش یافته است و افزایش یافتن نبود اطمینان به بارش، زنگ خطری برای آسیب پذیری اکوسیستم های حساس این مناطق است.

روندیابی سیل یکی از روش های پیش بینی سیل در رودخانه ها به منظور مدیریت و مهار سیل است. روابط بارش - روناب و ایجاد سیل در یک منطقه، رابطه خطی ریاضیاتی نیست که با آن سیلاب خیزی و وقوع سیلاب را در یک منطقه پیش بینی کرد و باید به این نوع پدیده ها به صورت مدل نگریست. روش های هوش مصنوعی و از جمله آن ها روش شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی، روش هایی مطلوب در این زمینه هستند. در این پژوهش با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی اقدام به روندیابی سیلاب در زیرحوزه آبخیز رودخانه زرد شده است. برای اجرای هر دو روش، ابتدا داده های لازم جمع آوری، سپس داده های پرت از سری داده ها حذف و درنهایت نرمال سازی شدند. مدل سازی روندیابی سیل با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با کمک کدنویسی در نرم افزار متلب روی داده ها اجرا شد. برای اجرای سیستم استنتاج فازی نیز از این داده های آماده شده استفاده شد. در این پژوهش انواع ساختارهای متفاوت شبکه عصبی مصنوعی با تعداد نرون ها، لایه های مخفی، تعداد دوره های آموزش و توابع فعالیت متفاوت بر روی داده ها اجرا شدند تا درنهایت بهترین ساختار برای منطقه مورد مطالعه به دست آید. برای مدل استنتاج فازی نیز انواع ساختارها اجرا شدند تا درنهایت بهترین مدل انتخاب شود. نتایج نشان داد در حالت کلی، سیستم استنتاج فازی داده های منطقه مورد مطالعه را بهتر شبیه سازی می کند و نتایج بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد و مقادیر MSE و r در سیستم استنتاج فازی و مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر با 2196/0 و 0297/0، 7667/0 و 96/0 است که نشان دهنده دقت بالاتر سیستم استنتاج فازی در پیش بینی سیلاب در حوزه آبخیز مورد مطالعه است.

رخداد دماهای بحرانی کمینه و بیشینه، اثرات زیادی در افزایش هزینه مصرف انرژی و آب دارند. با هدف تحلیل آماری بحران های دمایی شهر قم، آمار روزانه دمای کمینه و بیشینه ایستگاه قم در طی دوره آماری ۹۲-۱۳۸۶ از سازمان هواشناسی و همچنین آمار مصرف روزانه آب، برق و گاز در طول دوره آماری مذکور از سازمان های مربوطه اخذ گردید. با استفاده از همبستگی، روابط دما با مصارف انرژی مشخص شد. برای این همبستگی از شاخص ضریب دما TI استفاده گردید. نتایج نشان می دهند، دما و مصرف گاز دارای یک رابطه معکوس هستند. ضریب دمای کمینه دارای بیشترین رابطه با مصرف گاز است. آستانه مصرف با توجه به دما دو میلیون مترمکعب در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه دارای بیشترین رابطه با دما بوده و براساس شاخص MSVI ماه های مصرف گاز در بالاتر از حد آستانه آبان تا اردیبهشت است. تغییرات دما با تغییرات مصرف آب و برق رابطه مستقیم دارد، ضریب دمای بیشینه دارای بیشترین رابطه با مصرف آب و برق است. آستانه مصرف آب با توجه به دما ۲۵۰ هزار مترمکعب در روز و برای برق ۸۰۰۰ مگاوات در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه برای آب و برق، رابطه بالاتری با دما نسبت به مصارف کمتر از حد آستانه دارد. بر اساس شاخص MSVI ماه های مصرف آب و برق در حد بالاتر از آستانه، خرداد تا شهریور ماه است.

یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین رخدادهای حدی ، بارش های سنگین است که هر ساله خسارات فراوانی را به دنبال دارد. از اینرو در پژوهش حاضر این رخداد در غرب ایران بررسی شده است. ابتدا با داده های روزانه بارش در ایستگاه های سینوپتیک منتخب برای دوره (2000-2015 ) چندین بارش حدی در منطقه شناسایی شد، در ادامه نقشه های مربوط به فشار های تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 850 هکتوپاسکالی این الگوها در نرم افزار SPSS با استفاده از تحلیل مولفه ی اصلیPCI))، برای شناسایی مولفه های اصلی مورد پردازش قرار گرفت نتایج نشان داد تنها یک مولفه 99.99 درصد واریانس این الگو ها را تببین و توجیه می کند. بنابراین الگوی مولد تمامی این رخداد ها شرایط مشابهی را دارا بوده است. سپس از بین این الگو های مشابه دو الگوی بسیار شدید انتخاب و مورد آنالیز سینوپتیکی و ماهواره ای قرار گرفت نتایج نشان داد در روزهای همراه با بارش حدی امگای منفی (از سطح 1000تا 200 هکتوپاسکالی و با هسته بیشینه 0.3- پاسکال بر ثانیه) بر روی غرب ایران قرار داشته است، علاوه بر آن رطوبت بالای 70 درصد، قرارگیری در جلوی تراف هایی که از کم ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 و بویژه 500 هکتوپاسکالی بر منطقه نفوذ داشته، رودبادهایی با سرعت بالای 30 متر بر ثانیه در تراز 200 هکتوپاسکال، سرعت باد سطحی بالای 10 متر بر ثانیه و هسته های تاوایی مثبت همگی شرایط موجود را به نفع تشکیل سیکلون قوی فراهم کرده اند. در نهایت پردازش تصاویر رادار هواشناسی این نتایج را تآیید نمود.

ایران از نظر اقلیمی کشوری خشک و نیمه خشک محسوب می شود و منابع حیاتی آب در این سرزمین وابستگی زیادی به بارش های جوی نشان می دهند. شناخت خصوصیات دوره های خشک اقلیمی از جمله فراوانی وقوع، شدت و تداوم دوره ها در برنامه ریزی-های محیطی گوناگون اهمیت زیادی دارد. در همین رابطه، خصوصیات دوره های اقلیمی خشک کشور براساس شاخص ""روزهای خشک بعد از آخرین روز بارش "" (DDSLR) با استفاده از داده های آماری 48 ایستگاه سینوپتیک ایران طی یک دوره 30 ساله از سال 1979 تا 2008 مورد بررسی قرار گرفت. روند تغییرات شاخص DDSLR با احتمال 25، 50، 75 و 90 درصد(خوشبینانه، متوسط، بدبینانه و بسیار بدبینانه) به عنوان شاخص های دوره های خشکی با شدت های کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد برای هر کدام از ایستگاه ها تعیین و خصوصیات دورة خشک شامل شروع، خاتمه، فراوانی، خشکترین روز دوره و طول دوره برای هر ایستگاه  مشخص گردید. در نهایت بر اساس طول دورة خشک و از طریق روش  میان یابی Kriging نقشه های پهنه بندی برای سرتاسر ایران ترسیم شد. نتایج مطالعه نشان داد که دورة خشک اقلیمی در ایستگاه های جنوب شرقی کشور بخصوص ایستگاه های بندری سواحل دریای عمان (چابهار و بندرعباس) قبل از ایستگاه های دیگر آغاز می شود. همچنین دورة خشک در ایستگاه های سواحل دریای خزر زودتر به پایان می رسد. کوتاه ترین دورة خشکی مربوط به سواحل شمالی کشور و طولانی ترین دورة خشکی نیز در جنوب شرقی کشور رخ می دهد. خشک ترین روز دوره در اکثر ایستگاه ها در ماه های اکتبر اتفاق می افتد. همچنین معلوم شد که با افزایش احتمال از 25 درصد (احتمال خوشبینانه) به 90 درصد(احتمال بسیار بدبینانه) بر وسعت منطقه دارای دوره خشکی خیلی بلند در بخش های جنوب، جنوب شرق و شمال غرب کشور افزوده می شود.

تغییر اقلیم بر روی کمبود دبی جریان رودخانه، سیلاب ها و زوال سیستم آبی تأثیر دارد که با پیش بینی آن می توان مدیریت بهتری بر روی منابع آبی داشت. در این تحقیق با استفاده از مدل های AOGCM و عدم قطعیت مربوط به آن ها روند تغییر اقلیم حوضه آبخیز هراز برای دوره 2030-2011 با سناریو انتشار A2 بررسی شد که در این راستا از شش مدل اقلیمی در ایستگاه های بلده و رینه استفاده شد. حوضه آبخیز هراز با مساحت 4012 کیلومتر مربع در استان مازندران واقع شده است. برای بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر جریان خروجی حوضه از مدل توزیعی SWAT استفاده شد، این مدل به تغییرات زمین و آب و هوا حساس می باشد. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل از دبی جریان در دوره زمانی 2014-2000 استفاده شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل، میزان تغییرات اقلیمی ریزمقیاس شده توسط مدل های مطالعاتی برای هر یک از فاکتورهای اقلیمی ورودی به مدل SWAT اعمال و تغییرات رواناب در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل های اقلیمی نشان داد که متوسط حداقل و حداکثر دمای سالانه برای دوره آتی به ترتیب 63/0 و 85/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت و متوسط بارندگی سالانه برای منطقه مورد مطالعه به میزان 18 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج مقایسه دبی جریان های شبیه سازی شده نشان داد که میزان دبی اوج برای دوره آتی افزایش خواهد یافت، درحالی که متوسط دبی جریان رودخانه به مقدار 14 درصد کاهش خواهد یافت. بنابراین لازم است جهت جلوگیری از مخاطرات محیطی و برنامه ریزی طولانی مدت به تغییرات اقلیمی نیز توجه شود.

بارش یکی از مهمترین پدیده های آب و هوایی و یکی از مهمترین عوامل ایجاد رواناب می باشد که نقش بارزی در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و مخاطرات ناشی از سیلاب دارد. بارشهای حدی پتانسیل ایجاد سیلاب را دارند. دراین تحقیق با بررسی و شناخت استان به لحاظ بارش، فیزیوگرافی، توپوگرافی و ژئومرفولوژی آستانه حدی که توانایی ایجاد رخداد سیلاب داشته باشد انتخاب و  سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، نرم افزارهای ArcMap و Excel و دادههای روزانه بارش طی دوره آماری 25 ساله از سال 1990 تا 2014 ایستگاههای سینوپتیک، اقلیم شناسی و باران سنجی استان سیستان و بلوچستان، تعداد 72 رخداد بارش 24 ساعته در آستانه حدی20 میلی متر و بالاتر (بیشینه بارش 24 ساعته اتفاق افتاده در ایستگاه ها) پهنه بندی شد. بررسی نقشه پهنه بندی نشان می دهد که بیشترین تاثیر بارش در این آستانه حدی در نواحی ساحلی و جنوبی استان می باشد. نظر به اینکه 80 درصد بارشهای 20 میلی متر و بالاتر در پاییز و زمستان رخ داده است، به تحلیل کمی سامانه های  فصول سرد سال (37 رخداد) پرداخته شد. تحلیل سینوپتیک نقشه های همدید، وزش رطوبتی ترازهای 500 و 700 ه. پ. (هکتو پاسگال)، متوسط روزانه فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 ه. پ. و نقشه های امگا (صعود قائم هوا) در تراز دریا و 500 ه. پ. انجام و الگوی کلی سامانه های غربی که منشاء بارش های حدی 20 میلیمتر و بالاتر در استان سیستان و بلوچستان در دوره سرد سال است، رسم شد. با توجه به اینکه بارشهای حدی زمینه ساز وقوع سیلاب می باشند، با بررسی عوامل ایجاد بارش های حدی می توان وقوع سیلاب را سریعتر پیش بینی نمود و با اعلام هشدار از ریسک سیلاب ها کاسته می شود.

در پژوهش حاضر با هدف تحلیل روند میانگین حداقل دما در شمال غرب ایران، از آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده شد. برای این منظور از داده های ماهانه ی حداقل دما در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و همچنین نوامبر و دسامبر در 35 ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 24ساله (1987-2010) استفاده شد. به منظور پهنه بندی پراکندگی میانگین حداقل دما از روش درونیابی کریجینگ استفاده شد. طبق نتایج پژوهش، میانگین حداقل دما در اغلب مناطق شمال غرب رو به افزایش است به طوری که در ماه های فوریه ، مارس و دسامبر به ترتیب در 22، 19 و 17 ایستگاه از 35 ایستگاه مورد مطالعه، روند افزایشی مشاهده گردید. این در حالیست که تنها در ماه آوریل آن هم در 6 ایستگاه هواشناسی روند کاهشی داشته و روند آن در ماه های نوامبر و ژانویه از ثبات نسبی برخوردار است. از لحاظ پراکندگی مکانی، میانگین حداقل دما در بخشهای کوهستانی شمال غرب و جنوب شرق کمتر و بر عکس در قسمت های پست و هموار شمال شرق و جنوب غرب بیشتر از میانگین منطقه است. همچنین مشخص گردید میانگین منطقه ای حداقل دما و روند آن در شمال غرب ایران در ماههای مختلف سال رفتار یکسانی نداشته است به طوری که میانگین آن در ماه ژانویه کاهش یافته و در ماه آوریل افزایش پیدا کرده و در ماه های نوامبر و دسامبر روند دما ثابت و بدون تغییر بوده است.

امروزه با گسترش فعالیت های انسانی، ارزیابی کیفی و کمی منابع آبی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جایگاه ویژه ای در مطالعات منابع آب پیدا نموده است. یکی از شاخص های ارزیابی کیفیت آب، اندازه گیری مقدار غلظت یون های اصلی موجود در آب است. به منظور بررسی تغییرات مکانی، شاخص کیفیت آب زیرزمینی ( GQI ) که تلفیقی از پارامترهای مؤثر بر کیفیت آب می باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. در مطالعه حاضر به منظور بررسی نحوه توزیع یون های اصلی شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، کلر، سولفات و کل مواد محلول ( TDS ) و پهنه بندی کیفی دشت یزد اردکان، شاخص GQI با استفاده از نرم افزار ArcGIS برآورد شد. برای بررسی وضعیت تغییرات زمانی و مکانی شاخص GQI در دشت یزد- اردکان از آمار 53 چاه پیزومتری وابسته به وزارت نیرو (شرکت آب منطقه ای استان یزد) استفاده و نقشه های پهنه بندی کیفی سال های 1382، 1385 و 1390 تهیه شد. نتایج نشان داد که دشت یزد- اردکان در کلاس های متوسط و قابل قبول از نظر شاخص GQI قرار دارد. بیشترین و کمترین مقدار شاخص GQI به ترتیب در غرب و شمال دشت مشاهده شد. شاخص خود همبستگی فضایی موران1، شاخص GQI و همه متغیرهای  شیمیایی مورد بررسی به جز منیزیم دارای الگوی توزیع مکانی خوشه ای هستند و منیزیم دارای الگوی توزیع مکانی تصادفی است. با توجه به نتایج به دست آمده از میان شش پارامتر مورد بررسی سه پارامتر مواد جامد محلول ( TDS )، سدیم و کلر با داشتن بیشترین ضریب رتبه بندی به ترتیب دارای بیشترین تأثیر در مقدار شاخص GQI و در نتیجه کیفیت آب زیرزمینی هستند. در مجموع می توان نتیجه گرفت که روند شاخص GQI در منطقه مورد مطالعه نزولی است و کاربری اراضی نقش بسیار زیادی در کاهش میزان شاخص GQI و در نتیجه کیفیت آب های زیرزمینی دشت یزد-اردکان دارد.