درخت حوزه‌های تخصصی

جنگل های حرا از منابع مهم و میراث با ارزش طبیعی هستند که نقش ارزنده ای در حفظ اکوسیستم ساحلی داشته و مکانی ایده آلی برای حمایت از اجزای شبکه های غذایی در دریا محسوب می شوند. با این حال به دلیل رشد سریع جمعیت، برنامه ریزی ضعیف و توسعه اقتصادی ناهماهنگ این جنگل ها در معرض تخریب هستند. این مطالعه با هدف بررسی روند کاهش پوشش گیاهی جنگل های حرا و شناسایی عوامل تخریب کننده این نواحی در منطقه حفاظت شده حرا صورت گرفته است. بدین منظور تصاویر ماهواره ای لندست 8 سنجنده OLI مربوط به سال 2015 و تصاویر سنجنده ETM + در سال 2001 برای این جنگلها دریافت گردید و چهار روش پایش تغییر بر روی این تصاویر اعمال شد. روش های پایش تغییر مورداستفاده در این مطالعه شامل روش های مقایسه پیکسل به پیکسل به صورت تفاضل، نسبت گیری و رگرسیون و مقایسه پس از طبقه بندی بوده اند. بر همین اساس مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مورد بازدید میدانی قرار گرفت و جهت ارزیابی دقت روش های پایش تغییر، پس از برداشت واقعیات زمینی که از طریق بازدید میدانی و تصاویر ماهواره ای به دست آمد، دقت کل و ضرایب کاپا تعیین شد و مشخص گردید روش مقایسه پس از طبقه بندی با دقت کلی 93% و کاپای بیش از 9/0 بیشترین دقت را در آشکارسازی تغییرات دارد. پس از آن روش تفاضل با آستانه دو برابر انحراف معیار با کاپا 76/0 و دقت کلی 82% بالاترین دقت را نشان داد. همچنین بررسی های میدانی نشان داد قاچاق سوخت و ریزش ترکیبهای نفتی بخصوص گازوئیل به درون آب و چرای مستقیم شتر از حرا مهمترین عوامل تخریب این جنگلها به شمار می روند. در پایان پس از بررسی میزان تخریب این مناطق به منظور احیاء و بازسازی اولویت بندی شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد در صورتیکه از فن سنجش از دور به صورت علمی بهره برداری شود، می توان به راحتی در شناسایی عوامل تهدید جنگلهای حرا و اولویت بندی پروژه های احیائی از آن استفاده نمود.

خشکسالی در زمره پیچیده ترین و ناشناخته ترین پدیده های طبیعی است که باعث بحران دوره ای آب در مناطق متاثر از آن می شود. افزایش تقاضای آب از یک سو و تجربه خشکسالی های سال های اخیر در استان از سوی دیگر منجر به بحران آب گردیده است، شناخت روند خشکسالی یکی از ملزومات مدیریت بحران آب است. هدف از این تحقیق تحلیل روند شاخص خشکسالی اقلیمی SPI استان اصفهان با استفاده آزمون های ناپارامتری سن ، پتی و من-کندال می باشد و از داده های اقلیمی ماهانه 10 ایستگاه همدیدی با طول دوره آماری 27 ساله (2017-1990) برای سری های زمانی مختلف ماهانه استفاده شده است، نتایج تحلیل روند براساس آزمون پتی در 75 درصد ایستگاه ها، براساس آزمون سن در 60 درصد ایستگاه ها و براساس آ زمون من- کندال در 59 درصد ایستگاه ها روند معنی دار نزولی در سطح خطای کمتر از 5 درصد نشان داد. همچنین تحلیل سری زمانی بیش از 6 ماه روند تغییرات را بهتر از سری های زمانی کوتاه مدت نمایان می کند. در نتیجه در استان اصفهان با بحران آب مواجه هستیم و باید مدیریت تقاضای آب و مصرف آن به صورت جدی اعمال گردد.

زلزله ازجمله مخاطرات طبیعی است که وقوع آن اغلب خسارات و تلفات زیادی برای انسان به دنبال داشته است. ایران کشوری زلزله خیز است و استان خراسان رضوی یکی از آسیب پذیرترین استان های کشور می باشد. به طوری که 71 درصد از مساحت این استان در پهنه های با خطر متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرارگرفته است. یکی از بخش های مهمی که در اثر وقوع زلزله آسیب پذیری بالایی دارد، شبکه خطوط انتقال نیرو می باشد. در این تحقیق آسیب پذیری شبکه خطوط انتقال نیروی استان خراسان رضوی در برابر زلزله مورد ارزیابی قرار می گیرد . تحقیق حاضر ازنظر هدف کاربردی و روش تحقیق پژوهش توصیفی - تحلیلی است. پارامترهای مؤثر برای این تحقیق شامل نزدیکی به خط گسل ، ساختار زمین شناسی، شیب زمین، تراکم جمعیت مناطق شهری و روستایی، فاصله از خطوط ارتباطی انتخاب شدند. برای تهیه نقشه میزان آسیب پذیری ابتدا معیارهای شناسایی شده با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی شدند سپس از روش فازی برای پهنه بندی آسیب پذیری زلزله استفاده شد . نتایج تحقیق حاکی از آن است که بیشترین آسیب پذیری استان خراسان رضوی در برابر زلزله در نواحی جنوب شرقی واقع شده است. بررسی وضعیت آسیب پذیری شبکه ی خطوط انتقال نیرو نشان می دهد که آسیب پذیری خطوط انتقال برق فشارقوی استان خراسان رضوی نسبتاً زیاد می باشد و بیشترین آسیب پذیری خطوط مذکور در نواحی جنوب شرقی استان قرار دارد. آسیب پذیری خطوط انتقال نفت نشان می دهد که 12.61 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری خیلی زیاد قرار دارند. در خطوط انتقال گاز نیز 64.62 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری کم و خیلی کم و آسیب پذیری متوسط قرار دارد. به طورکلی بیشترین میزان آسیب پذیری در خطوط برق فشارقوی قرار دارد و 44.47 درصد این خطوط در پهنه های با آسیب پذیری خیلی زیاد و آسیب پذیری زیاد قرار دارد.

دو مشخصه بارز اقلیم آینده تغییر در میانگین و مقادیر حدی متغیرهای هیدرواقلیمی می باشد، از این رو شبیه سازی رفتار اقلیم حوضه آبریز شاندیز که یک منطقه گردشگری مهم در شمال شرق کشور است در دهه های آینده نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و آسیب پذیری احتمالی این مناطقه از تغییر اقلیم دارد. هدف از این پژوهش شناسایی مقادیر حدی دما، بارش و تغییرات رواناب حوضه آبریز شاندیز و مقایسه شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانه دما و بارش روزانه 30 سال آماری (از 1990-1961) ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی بارش، دمای حداقل و حداکثر در آینده از داده های مدل گردش کلی CanESM2 تحت سه سناریوی انتشار RCP2 .6 ، RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2041 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدل CanESM2 از روش آماری SDSM و برای استخراج مقادیر حدی بارش از نرم افزار RClimDex استفاده شده است. نتایج نشان داد که در دوره آینده نه تنها در مقدار بارش ایستگاه مشهد بلکه در الگوی بارش نیز تغییراتی رخ خواهد داد. بر اساس نتایج بدست آمده، بارش سالانه در دهه ی 2070-2041، بین 37 تا 54 درصد نسبت به دوره ی دیدبانی افزایش می یابد، و میزان افزایش بارش دهه ی 2100-2071 بین 52 تا 66 درصد افزایش می یابد. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز، بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 دوره های آتی در تمامی فصول ایستگاه مشهد نسبت به دوره مشاهداتی (1990-1961) افزایش خواهند یافت. در دهه های آینده میانگین دمای حداکثر مشهد نسبت به دوره مشاهداتی بین 4/6 – 6/0 درجه سلسیوس و میانگین دمای حداقل بین 5/1 تا 2/4 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. از مدل SWAT جهت ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر میزان رواناب حوضه استفاده گردید. بدین منظور ابتدا این مدل با استفاده از دبی ایستگاه هیدرومتری شاندیز برای دوره 2012-2003، واسنجی و اعتبارسنجی شد که مقادیر R 2 به ترتیب 65/0 و 52/0 بدست آمد. در ادامه با بکارگیری داده های ریزمقیاس شده مدل CanESM2 در مدل SWAT ، تغییرات رواناب خروجی از حوضه طی دوره های 2070-2041 و 2100-2071 شبیه سازی گردید. اعمال نتایج تغییرات بارش و دمای حوضه در دهه های آینده بر مدل SWAT نشان داد که دبی حوضه شاندیز در دهه های آینده بین 2 تا 104 درصد افزایش خواهد یافت.

تغییرات اقلیمی تولید کشاورزی و در پی آن عوامل وابسته به کشاورزی مانند امنیت غذایی و رفاه اقتصادی را تحت تاثیر قرار می دهد. در این مطالعه با تفکیک قائل شدن میان جنبه های مختلف تغییرات اقلیمی اثرات چهار فرض تغییر نرمال اقلیم، تغییر پذیری اقلیم، تغییر اقلیم، تغییرپذیری و تغییر توامان اقلیم بر امنیت غذایی و رفاه اقتصادی طی سال های 1379-1394 بررسی گردید و با استفاده از اطلاعات هزینه ای و تولیدی سه محصول شاخص تامین کننده امنیت غذایی در ایران (گندم، برنج و سیب زمینی) و با بکار گیری روش برنامه ریزی ریاضی مثبت (PMP) به این امر پرداخته شد. نتایج این تحقیق حاکی از کاهش شدید درآمد کشاورزان و مازاد رفاه اقتصادی و همچنین افزایش قیمت محصولات تحت فروض چهارگانه بوده است. به ترتیب در چهار فرض مورد بررسی بطور متوسط درآمد کل 4/43979، 9/127241، 1/157960 و 1/272367 میلیون تومان کاهش، میانگین قیمت محصولات مورد بررسی به ترتیب 95/332، 7/343، 18/565 و 86/1160 هزار تومان افزایش و مازاد رفاه اقتصادی کل به ترتیب 4/927884، 1542416، 2016383 و 2356754 میلیون تومان کاهش یافته است. کاهش عوارض ناشی از تغییر اقلیم می تواند با تغییر الگوی کشت، استفاده از روش های نوین آبیاری و بیابان زدایی صورت بپذیرد.

توسعه پایدار نتیجه ایجاد تعادل بین سه اصل محیط زیست، اجتماع و اقتصاد است، به طوری که عدم توجه به هر کدام از این اصول موجب برهم خوردن تعادل و فاصله گرفتن از توسعه پایدار می شود. معدنکاری و صنایع وابسته به آن، نقش ارزشمند و مثبتی در توسعه اقتصادی و فرآیند صنعتی شدن هر کشوری دارد. هدف اصلی پایداری معادن؛ افزایش سود، کاهش ریسک عملیاتی و دستیابی به محیط زیستی ایده آل است. ارزیابی آثار محیط زیستی نقش مهمی در حفظ مسائل محیط زیستی دارد. در همین راستا به مطالعه آثار محیط زیستی در معدن گرانیت بوگ واقع در استان سیستان و بلوچستان از طریق تعیین فاکتورهای مؤثر و مؤلفه های محیط زیستی پرداخته شده است. معدن گرانیت بوگ یکی از مهم ترین معادن سنگ ساختمانی ایران به شمار می رود که به صورت روباز استخراج می شود و بر اقتصاد، فرهنگ و محیط زیست اطراف خود تأثیر قابل توجهی دارد. در این مطالعه مدل کمّی ارزیابی آثار محیط زیستی با استفاده از روش ماتریس بکار گرفته شد. نتایج حاصل از مطالعه اثار مذکور نشان دهنده این مورد است که مؤلفه های کیفیت هوا، سلامتی و ایمنی انسان و اکولوژی به ترتیب با امتیازهای 63/33، 26/28 و 09/28 درصد، دارای بیشترین آسیب محیط زیستی از فعالیت های معدنکاری منطقه هستند. در نهایت، ارزیابی پایداری این مجموعه با استفاده از مدل ریاضی فیلیپس انجام شد. مجموعه محاسبات با در نظر گرفتن این که تاثیر پارامترهای محیط زیستی بیشتر از پارامترهای انسانی است نشان داد که فعالیت های معدنکاری مورد مطالعه پایدار بوده ولی سطح پایداری این مجموعه ضعیف است؛ بنابراین تمهیدات مناسب جهت انجام فعالیت های معدنی در منطقه با الویت محیط زیست باید صورت گیرد.

یکی از مهمترین مخاطرات طبیعی، فرسایش کناره رودخانه می باشد که سالانه باعث خسارات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بسیاری می شود. لذا در این تحقیق از مدل  BSTEM در جهت شناسایی و برآورد فرسایش کناره رودخانه کوتر مهاباد استفاده شده است. به این منظور مسیری به طول 3 کیلومتر از رودخانه کوتر انتخاب شده و سه بازه برای مدل BSTEM در نظر گرفته شد. در این مدل به شبیه سازی جریان عادی و سیلابی و پیامد آن بر فرسایش پای کناره و پایداری کناره رودخانه کوتر پرداخته شد. پسروی محاسبه شده کناره بر اساس مدل BSTEM در سناریوهای مختلف بازه های رودخانه کوتر متغیر بوده است. کل مساحت فرسایش یافته سناریو اول در بازه های اول، دوم و سوم به ترتیب040/ ، 028/0 و 188/0  متر مربع بوده است. در حالی که در سناریو دوم کل مساحت فرسایش یافته در بازه ها به ترتیب 347/0، 132/0 و 728/0  متر مربع برای بازه اول، دوم و سوم به دست آمده است. از این نتایج می توان چنین نتیجه گرفت که میزان فرسایش پذیری در بازه دوم نسبت به دو بازه سوم و اول کمتر بوده است. در بازه سوم میزان تنش برشی حدود 64 پاسکال به دست آمده و بیشترین میزان را به نمایش گذاشت. بر این اساس بیشترین مساحت فرسایش یافته بستر نیز به این بازه اختصاص یافت. میزان ضریب ایمنی نیز در این بازه معادل 55/0 بوده و بار رسوبی تولیدی نیز معادل 674/22 تن برآورد گردید.

آب و امنیت غذایی چالش های جدی در مطالعات تغییر اقلیم محسوب می شوند. چراکه هر دو عامل به شدت از این پدیده تأثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی سیب در طول فصل رشد می باشد. به این منظور از آمار پایگاه ECMWF برای داده های مشاهداتی دو ایستگاه سمیرم و ارومیه طی بازه زمانی 20 ساله (2016-1996) استفاده شد. برای بررسی این کمیت در 20 سال آتی از داده های روزانه ی ریز گردانی دینامیک پروژه ی CORDEX با دقت مکانی چهل و چهار صدم برای خروجی مدل ICHEC-EC - EARTH تحت دو خط سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی ( RCP ) برای بازه زمانی (2037-2017) بهره گرفته شد. به منظور کاهش خطاهای موجود در برآوردهای مدل، عمل پس پردازش روی داده های برآورد شده صورت گرفت. سپس با دادهای دمای کمینه، دمای بیشینه، رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش، تبخیر-تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیث فائو که از دقت بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار است محاسبه و با استفاده از آزمون ناپارمتریک من- کندال و شیب سن در محدوده اطمینان 95% روند تبخیر-تعرق مشخص شد. در آخر نیاز آبی در طول فصل رشد سیب نیز بررسی گردید. نتایج نشان داد که روند تبخیر-تعرق در هر دو ایستگاه در طول فصل رشد رو به افزایش است. افزایش ETO فصل رشد درخت سیب ایستگاه ها نسبت به دوره پایه برای خط سیر 5/4 و 5/8 در مورد ایستگاه سمیرم 84/3 و 37/7 و برای ایستگاه ارومیه 04/5 و 16/8 پیش بینی گردید؛ و از طرفی این روند افزایشی باعث افزایش نیاز آبی درخت سیب خواهد شد. بیشترین میزان تبخیر و نیاز آبی در داده های مشاهداتی و برآورد شده برای دوره رشد میوه رخ داده است، در این مرحله کم ترین بارش مؤثر، بیش ترین میانگین دما اتفاق افتاده است؛ اما درمجموع درصد تغییرات آینده مرحله جوانه زنی بیشتر از مراحل دیگر بود.

افزایش سطح دریا یکی از قوی ترین شاخص تغییرات آب و هوایی است. پیش بینی دقیق سطح دریای خزر برای آینده غیر ممکن است، اما مدل های کامپیوتری می توانند پیش بینی احتمالی تغییرات آینده را ارائه دهند. این مشکل با استفاده از یک سیستم مدل یکپارچه به نام SIMCLIM با دقت مکانی 1/0 درجه در1/0 درجه در خوشبینانه ترین حالت یعنی RCP 4.5 و بدبینانه ترین حالت یعنی RCP 8.5 در محدوه 90 درصد ( صدک 5 تا 95 ) مورد بررسی قرار گرفته است. رویداد های فرین ناشی از تغییرات آب و هوایی در پیش بینی تراز سطح دریا اهمیت زیادی دارند. در منطقه مورد مطالعه، در آینده فراوانی و شدت رویدادهای فرین دما و بارش افزایش خواهند یافت. نمایه های فرین، نشان دهنده تغییر مقادیر فرین دما و بارش نسبت به دوره پایه 2010-1981 است . ضریب تغیرات بارش و دما برای کل حوضه خزر مثبت است و در ناحیه جنوبی الگوی نامنظمی بر آستانه های بارش حاکم است. پیش بینی های انجام شده نشان می دهد، سطح دریا به آرامی تا سال 2100 افزایش می یابد. منحنی های تغییرات سالانه با دوره پایه 2015-1995 سطح آب دریای خزر راست آزمایی گردید که نشان می دهند در دو دهه گذشته فرکانس نفوذ آب به خشکی از یک افزایش آهسته و یکنواخت به یک رخداد تشدید شونده عبور کرده است. اگر افزایش حداکثر پیش بینی شده رخ دهد، خط ساحلی آسیب پذیرترین جابجایی را تجربه خواهد کرد.

از میان پدیده های اقلیمی که جوامع و محیط زیست را متاثر می سازند، خشکسالی آب و هوایی یکی از پیچیده ترین آن ها است. این ویژگی شناخت هر چه بیشتر جوانب گوناگون آن را ضرورت می بخشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی برخی از ویژگی های خشکسالی آب و هوایی به ویژه شدت آنها در ایستگاه های هواشناسی کرمان و شیراز است. پس از تهیه داده های ساعتی مربوط به میانگین، بیشینه و کمینه دما و نیز میانگین بارش برای ایستگاه های همدیدی کرمان و شیراز در دوره اقلیمی 51 ساله (2015-1965) و تبدیل به داده های روزانه و ماهانه، شدت خشکسالی های آب و هوایی بر اساس چهار شاخص SPI، RDI، SPEI و EDI در 5 گام زمانی مختلف محاسبه، و کارآیی هر شاخص در تعیین ویژگی های خشکسالی آب و هوایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شدت های خشکسالی محاسبه شده به وسیله هر یک از شاخص ها در گام های زمانی مختلف در هر دو ایستگاه کرمان و شیراز تغییرات و نوسانات ماهانه مشابهی داشته و در هر منطقه بر اساس نوع اقلیم، شاخصی که بیشترین همبستگی را با سایر آن ها در گام های زمانی مختلف دارد، متفاوت است. در ایستگاه کرمان، RDI6 (64/0R2=) و در ایستگاه شیراز، RDI9 (70/0 R2=)، بیشترین همبستگی را با سایر شاخص ها داشته، کارآیی بالاتری جهت توجیه تغییرات کمی آنها دارند. بیشترین تعداد ماه های خشک در هر دو ایستگاه بدون در نظر گرفتن گام زمانی با EDI تعیین شده، اما در گام های زمانی مختلف، SPEI در کرمان و RDI در شیراز، کارآیی بالاتری جهت تعیین تعداد ماه های خشک دارند. بررسی شاخص های خشکسالی بیانگر غلبه شرایط خشکسالی در کرمان و شیراز به ترتیب در 60% و 45% از سال ها است. کلاس های شدت خشکی ملایم (0>I>1-)، متوسط (1->I>5/1-)، بترتیب با فراوانی 65% و 25%، بیشترین و کلاس خشکی شدید و بسیار شدید (5/1->I) کمترین درصد فراوانی (15%) را درهر دو ایستگاه داشتند.

با توجه به محدودیت های توپوگرافی شهر سنندج، روند گسترش نواحی سکونتگاهی به سمت مناطق مخاطره آفرین در طی سال های اخیر افزایش یافته است. در این راستا در تحقیق حاضر روند گسترش نواحی سکونتگاهی محدوده شهری سنندج در سال های 1370 تا 1394 مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. روش کار به گونه ای است که پس از تهیه تصاویر ماهواره ای (لندست 5، 7 و 8) سال های 1370، 1379، 1386 و 1394 و پیش پردازش تصاویر، نقشه طبقه بندی کاربری اراضی در 4 کلاس نواحی سکونتگاهی، اراضی کشاورزی، باغات و مراتع برای هر کدام از سال های مذکور تهیه شده است. سپس به آنالیز تغییرات هر کدام از کاربری ها در طی سال های مذکور پرداخته شده است. برای این منظور از مدل LCM استفاده شده است. نتایج تحقیقات بیانگر این است که هر سال حدود 1/1 کیلومترمربع بر نواحی سکونتگاهی محدوده شهری سنندج افزوده شده است به طوری که در سال 1370 مجموع کل نواحی سکونتگاهی محدوده شهری سنندج 2/27 کیلومترمربع بوده است، درحالی که در سال 1394 این مقدار به 5/54 کیلومترمربع رسیده است. سپس در محیط ARC GIS لایه مناطق ممنوعه از نظر پارامترهای ژئومورفولوژیکی تهیه شده است. پس از تهیه لایه مناطق ممنوعه (ارتفاع بالای 2000 متر، جهات شیب شمالی، شیب بالای 30 درصد، حریم 1000 متری گسل و 200 متری رودخانه)، گسترش نواحی سکونتگاهی در سال های 1370، 1379، 1386 و 1394 در مناطق ممنوعه ارزیابی شده است. نتایج محاسبات بیانگر این است که در سال 1370 حدود 8/7 کیلومترمربع از نواحی سکونتگاهی در مناطق ممنوعه قرار گرفته اند که این مقدار در سال 1394 به 8/14 کیلومترمربع افزایش یافته است. این مناطق عمدتاً در غرب محدوده شهری سنندج واقع بر ارتفاعات آبیدر و مناطق پرشیب و همچنین مناطق شرقی محدوده سنندج واقع بر حریم رودخانه قرار دارند.

کارست مجموعه ای از فرایندهای زمین شناسی و پدیده های حاصل از انحلال سنگ ها درنتیجه بازشدگی ها، تخریب و تجزیه سنگ ها است که رژیم هیدرولوژیکی، شبکه زهکشی و لندفرم های خاص را به وجود می آورد. هدف این پژوهش ارزیابی تأثیر توسعه ژئومورفولوژی کارست و رخداد خشکسالی بر ویژگی های کمی و کیفی آبخوان های کارستی تاقدیس گرین می باشد. برای این منظور چشمه های امیر، چناره، آهنگران، لاغری و تیمور در یک دوره 15 ساله (1394-1380) مورد مطالعه قرار گرفتند. با استفاده از روش SPI میزان خشکسالی و تأثیر آن در منطقه ارزیابی گردید. همچنین میزان توسعه کارست در هر آبخوان براساس روش مالیک و وجکتوا مشخص گردید. با توجه به ارزیابی های هیدرودینامیکی، درجه توسعه یافتگی کارست در آبخوان چشمه های امیر و چناره بین 5/2 تا 7/2 بوده و دارای سیستم غالب جریان افشان و زیر رژیم های خطی می باشند. آبخوان چشمه آهنگران دارای درجه توسعه کارست 3/4 بوده و سیستم جریان آن ها از نوع مجرایی- افشان می باشد. آبخوان چشمه های،لاغری و تیمور دارای درجه توسعه کارست 5/5 و سیستم جریان مجرایی می باشد. با توجه به توسعه متفاوت ژئومورفولوژی کارست می توان گفت که در چشمه های لاغری و تیمور به علت پایین بودن اثر حافظه و توسعه یافتگی آبخوان، واکنش دبی به تغییرات بارشی دارای تأخیر زمانی کوتاه مدت بوده است. اما در چشمه های امیر و چناره به علت توسعه اندک کارست، تأثیر خشکسالی با تأخیر حدود 24 ماهه مواجه بوده است. بر اساس نتایج هیدروشیمیایی بالاترین و پایین ترین مقادیر TDSبه ترتیب در چشمه های چناره و آهنگران وجود دارد. همچنین بالاترین و پایین ترین مقادیر THبه ترتیب مربوط به چشمه های آهنگران و تیمور بوده است.

گردوغبار را می توان یک پدیده طبیعی در نظر گرفت که در کشور ایران و به ویژه در استان خوزستان بروز آن در چند دهه اخیر دارای توالی بیشتری بوده است. بدین منظور در این پژوهش، شناسایی منابع تأمین کننده گردوغبارهای غرب خوزستان هدف گذاری گردید. بر این اساس از تصاویر ماهواره ای مودیس سنجده ترا برای استخراج شاخص بهبود یافته دمای روشنایی گردوغبار (BADI) در سه گردوغبار متوالی در زمستان 1396 و بهار 1397 (2018) بهره برده شد. نتایج شاخص بکار رفته روشن ساخت که مناطق مختلفی در داخل و خارج کشور تأمین کننده ذرات گردوغبار در غرب استان خوزستان می باشند. بر این اساس در اولین گردوغبار به تاریخ 20/1/2018 مشاهده شد که چشمه اصلی گردوغبار در نواحی خشک و بیابانی غربی استان در محدوده غرب شهرستان شوش و بستر خشک شده تالاب هورالعظیم در استان خوزستان می باشد. در گردوغبار متوالی بعدی (20/2/2018) فرسایش در بستر تالاب هورالعظیم و مناطق بیابانی در شمال سوسنگرد را می توان منبع اصلی ذرات گردوغبار قلمداد کرد. همچنین می توان مشاهده کرد که نواحی پراکنده در کشور عراق محدوده شهر بصره نیز در این گردوغبار مؤثر می باشند. در گردوغبار سوم در تاریخ 23/4/2018 بر اساس شاخص BADI دارای چندین هسته تراکمی می باشد و از نواحی بیابانی در کشور عربستان شروع و تا کشور کویت و نواحی جنوب غربی ایران و شرق عراق امتداد می یابد. همچنین در این پژوهش در محدوده های فضایی استخراج شده، نقاط برداشت ذرات گردوغبار به صورت دقیق تر با استفاده از تصاویر ماهواره ای Meteosat8 و سنتینل 3 تعیین شد که بارزترین منابع داخلی در منطقه جفیر و تالاب هورالعظیم و نواحی خشک و بیابانی شهرستان شوش در قسمت غربی استان خوزستان می باشند. همچنین در مورد منابع خارجی بیابان های کشور عربستان در مناطق غرب ریاض و شرق مدینه (الذکری، الرقایع و البجادیه) و مناطقی بین کربلا و نف در کشور عراق در شکل گیری توده گردوغبار نقش مؤثری دارند.

دشت های سیلابی و مناطق مجاور رودخانه ها به دلیل شرایط خاص خود همواره در معرض خطرات ناشی از وقوع سیلاب ها قرار دارند. در حوضه رودخانه کن از بسیاری از اراضی مسکونی و زراعی در فاصله بسیار کمی از بستر رودخانه قرار دارند. با توجه به اینکه پایین دست حوضه با رشد سریع ساخت و ساز مواجه است، فعالیت های انسانی و تغییر کاربری اراضی در این منطقه، سیکل هیدرولوژیکی و تولید رواناب را به شدت متاثر ساخته است. در این تحقیق ، سطوح سیل گیر در دوره بازگشت های 2 تا20 ساله در بازه ای به طول20 کیلومتر از بستر رودخانه کن با استفاده از مدل HEC-RAS و الحاقیه HEC - geoRAS تعیین گردیده است. به این منظور از نقشه های رقومی 1:25000 و DEM 10 متری، آمار دبی ایستگاه سولقان، ویژگی های مورفولوژی بستر و مقاطع عرضی استفاده شده است. در نهایت داده ها به نرم ا فزار HEC-RAS وارد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. پس از تعیین حدود سیل گیری در دوره بازگشت های گوناگون در هر مقطع عرضی، نتایج به محیط Arc GIS وارد و از این طریق خروجی نقشه های پهنه بندی سیلاب به دست آمده است. نقشه زمین شناسی و مشاهدات میدانی نشان داده است که عامل اصلی تفاوت عرض دره در محدوده مورد مطالعه مربوط به جنس سنگ ها می باشد. نتایج حاصل از خروجی مدل هیدرودینامیکی نشان می دهد که در بالادست رودخانه افزایش دبی به شکل افزایش ارتفاع سطح آب بوده و گسترش عرضی کمتری در سطوح سیلاب گیر به چشم می خورد. اما در بخش های میانی و کم شیب پایین دست رودخانه به علت کاهش ارتفاع سطح آب، رودخانه دارای گسترش جانبی بیشتری بوده و پهنه های سیل گیر در این بخش ها نسبت به بالادست رودخانه دارای وسعت بیشتری می باشند. همچنین به ازای دوره بازگشت های طولانی تر میزان دبی و ارتفاع سطح آب افزایش یافته و پهنه سیلابی نیز از وسعت بیشتری برخوردار بوده است.

ازجمله چالش های مهم پیش روی منابع آب کشور، می توان به پدیده تغییر اقلیم و تأثیرات آن اشاره کرد. مدل های گردش عمومی ( GCM ) بهترین اطلاعات درباره پاسخ جو به افزایش تمرکز گازهای گلخانه ای را می تواند فراهم کنند. ازآنجاکه خروجی های این مدل دارای دقت زمانی و مکانی کافی برای مطالعات تأثیر تغییر اقلیم نیست، لازم است داده های خروجی مدل های گردش عمومی کوچک مقیاس گردند؛ که در این پژوهش از روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM و برای ارزیابی تغییرات اقلیمی از مدل CanEMS2 که در گزارش پنجم IPCC آمده تحت سه سناریوی RCP2 . 6 ، RCP4 . 5 و RCP8.5 استفاده شده است. از داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه و بارش ایستگاه سینوپتیک شهرکرد (ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد) و بندر انزلی (ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل) بهره گرفته و پارامترهای مذکور برای سه دوره زمانی 2040-2011، 2070-2041 و 2099-2071 پیش بینی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که مدل SDSM دقت و کارایی بالایی در ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل (بندر انزلی) نسبت به ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد (شهرکرد) دارد. بااین حال مدل توانایی قابل قبولی در شبیه سازی پارامترهای مذکور در هر دو ناحیه را دارد. طبق هر سه سناریو RCP دمای کمینه، بیشینه و بارش در هر دو ناحیه اقلیمی در هر سه دوره زمانی افزایش را تجربه خواهند کرد، ولی ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد بیشتر تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

برای کاهش خطرات احتمالی و مدیریت اراضی، ترسیم نقشه حساسیت زمین لغزش، در مناطق مستعد ضروری است. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی کارایی الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) در پهنه بندی حساسیت زمین لغزش حوضه آبریز اهرچای در شمال غرب ایران، است. رخداد زمین لغزش به عنوان یکی از مهم ترین مسائل و مخاطرات محیطی این حوضه به شمار می آید. در ابتدا زمین لغزش های منطقه مطالعاتی با استفاده از تصاویر ماهواره ای گوگل ارث مربوط به تابستان 1396 شناسایی شدند و پس از بازدیدهای میدانی متعدد برای شناسایی و مطابقت با واقعیت، نقشه پراکنش زمین لغزش ها ترسیم گردید. در حدود 200 مورد زمین لغزش در حوضه آبریز اهرچای شناسایی شد. 70 درصد از زمین لغزش ها برای آموزش مدل و 30 درصد از آنها برای اعتبارسنجی مدل مورد استفاده قرار گرفت. برای تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش با استفاده از الگوریتم ماشین بردار پشتیبان از 14 معیار مؤثر در وقوع زمین لغزش، شامل ارتفاع، جهت و زاویه شیب، تحدب دامنه، طول دامنه (LS)، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، عمق دره (VD)، لیتولوژی، فاصله از گسل، کاربری اراضی، شاخص NDVI، فاصله از آبراهه، توان رودخانه (SPI) و بارش استفاده شد. درنهایت نقشه حساسیت زمین لغزش در 5 کلاس بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و بسیار کم تهیه گردید. برای ارزیابی عملکرد این الگوریتم از منحنی (ROC) و سطح زیرمنحنی (AUC) استفاده شد. نتایج ارزیابی 4 تابع از الگوریتم ماشین بردار پشتیبان نشان داد که تابع پایه شعاعی (RBF) با سطح زیرمنحنی 988/0 = AUC و 958/0= AUC به ترتیب برای داده های آموزشی و صحت سنجی، در پهنه بندی حساسیت زمین لغزش های منطقه مطالعاتی بهترین عملکرد را دارد. همچنین به دلیل قدرت تشخیص بالای آزمون، منحنی ROC بالای قطر مربع قرار می گیرد و بنابراین به حالت ایده آل نزدیک تر می باشد. نتایج پهنه بندی نیز نشان داد که 61/26 درصد از اراضی منطقه که عمدتاً در غرب و بالادست حوضه و بخش های جنوبی آن واقع شده اند در کلاس با حساسیت زیاد و بسیار زیاد قرار گرفتند.

امروزه پدیده آتش سوزی در عرصه های جنگلی به عنوان یکی از بلایای طبیعی بخش وسیعی از جنگل های جهان را مورد تهدید قرار داده است. با توجه به اثرات مخرب آتش سوزی بر جنگل، انجام تحقیقاتی که با استفاده از روش های کارآمد بتوانند گسترش آتش سوزی را پیش بینی کنند، بسیار ارزشمند است. بر همین مبنا شبیه سازی آتش با استفاده از مدل FARSITE در جنگل های استان ایلام در سال 1395 به انجام رسید. FARSITEمدل بررسی رفتار و گسترش آتش به شمار می رود که از عوامل متعددی ازجمله شیب، جهت، ارتفاع، ماده سوختی و اطلاعات هواشناسی بهره می برد. در این پژوهش نیز از عوامل ذکر شده استفاده گردید. مدل ماده سوختنی به عنوان یکی از ارکان اصلی در شبیه سازی با توجه به شرایط پوشش گیاهی منطقه تعیین گردید. تغییرات محلی سرعت و جهت باد که در نتیجه شرایط توپوگرافی منطقه حادث می شود، شبیه سازی و در FARSITE مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در چهار منطقه که آتش سوزی رخ داده آتش رفتار مختلفی داشته است که آن هم به علت شرایط طبیعی متفاوت در این مناطق می باشد. پهنه بندی خطر آتش سوزی در استان ایلام نشان می دهد که 5/1 درصد از منطقه دارای ریسک بسیار زیاد می باشند، پس استفاده اجرایی از این مدل راهنمای مفیدی برای مدیریت آتش سوزی جنگل می باشد و براساس آن می توان برنامه مدیریت بحران آتش سوزی در سه فاز عملیات مقدماتی یا اقدامات قبل وقوع (طرح پیش گیری)، اقدامات حین وقوع (طرح مقابله) و عملیات پس از وقوع (طرح بازیابی) تدوین شود.

رشته کوه زاگرس به واسطه قرار داشتن در مجاورت نواحی خشک و نیمه خشک کشور های عراق، سوریه و عربستان همواره در معرض طوفان های گردوغبار قرار دارد. هدف از این تحقیق بررسی نحوه رفتار طوفان گردوغبار در رویارویی با رشته کوه زاگرس در غرب کشور است. بدین منظور دو رویداد طوفان گردوغبار رخ داده در 12 الی 14 آوریل سال 2011 (23 الی 25 فروردین سال 1390) و 16 الی 18 ژوئن سال 2016 (27 الی 29 خرداد سال 1395) با بررسی داده های دید افقی ایستگاه های همدیدی غرب کشور انتخاب شده است. مدل WRF/Chem جهت شبیه سازی طوفان گردوغبار برای دو رویداد طوفان یاد شده به کار گرفته شده است. جهت اطمینان از نتایج مدل، غلظت گردوغبار شبیه سازی شده توسط مدل با داده های دید افقی دریافت شده از سازمان هواشناسی کشور مقایسه شده است که در مجموع نتایج مقایسه نشان می دهد که گردوغبار شبیه سازی شده با داده های دید افقی همخوانی دارد. به منظور بررسی تأثیر رشته کوه بر طوفان گردوغبار، مدل در سه حالت مرجع، کاهش ناهمواری های رشته کوه زاگرس به هزار متر و حذف ناهمواری ها اجرا شده و نتایج هر سه حالت با هم مقایسه شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که رشته کوه زاگرس مانع پیشروی بیشتر گردوغبار به نواحی مرکزی کشور شده است اما گردوغبار در نواحی پست مجاور و دامنه های غربی رشته کوه زاگرس تجمع دارد. حذف ناهمواری ها موجب انتشار گردوغبار بیشتری به سمت شرق رشته کوه شده و از غلظت گردوغبار در نواحی رو به باد کاسته شده است.

یخبندان نوعی پدیده هواشناسی است که در آن آب در مرحله انجماد و یا زیر نقطه انجماد قرار دارد. اگر درجه حرارت در طول شبانه روز کمتر از صفر درجه سانتی گراد باشد، به عنوان پدیده یخبندان نامیده می شود. یخبندان پیامدهای مهمی بر جنبه های گوناگون زندگی انسان، به ویژه فعالیت های کشاورزی و تولید مواد غذایی دارد. در این مطالعه به منظور بررسی روند تغییرات آستانه-های یخبندان در نواحی شمال غرب ایران از رویکرد های ناپارامتری (من-کندال)، پارامتری (ضریب همبستگی پیرسون) و آزمون روند سن استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان داد که آزمون های من-کندال و پیرسون در ایستگاههای اردبیل، پارس آباد، ماکو، مراغه و مهاباد روند منفی داشتند به طوریکه از بین این ایستگاه ها فقط ایستگاه اردبیل در سطح اعتماد 05/0 با توجه روش من-کندال روند معنی دار کاهشی را نشان داد و بقیه ایستگاه های ذکر شده روندشان معنی دار نبود. روش آزمون روند سن برای ایستگاه مهاباد در همه مقادیر روند کاهشی ارائه داد درحالی که این روش در ایستگاه مراغه هیچ روندی نداشت. ایستگاه های تبریز و ماکو فقط در مقادیر کم باند 5 درصد روند منفی نشان دادند و برای بقیه مقادیر در دو باند مورد بررسی هیچ روندی را نشان نداد. ایستگاه اردبیل هم به جز مقادیر کم باند 10درصد در بقیه مقادیر روند منفی داشت. ایستگاه های ارومیه، پارس آباد و خوی در برخی مقادیر روند منفی و در برخی هم روند مثبت نشان دادند. بررسی تغییرات آستانه های این پدیده اقلیمی می تواند به تصمیم گیری بهتر در خصوص کشاورزی، مدیریت منابع آب و سازگاری با اثرات تغییر اقلیم در این بخش از کشور کمک کند.

روند روز افزون تخریب منابع طبیعی در بسیاری از نقاط جهان، تهدیدی جدی برای بشریت محسوب می شود. بیابان زایی یکی از مظاهر این تخریب می باشد که در حال حاضر به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه می باشد. در حال حاضر سنجش از دور یکی از فن آوری هایی است که با داده های بهنگام و دقت مناسب برای پایش تغییر کاربری اراضی در عرصه های منابع طبیعی می باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی تغییرات کاربری اراضی به منظور پایش بیابان زایی با استفاده از تکنیک سنجش از دور در منطقه شرق اصفهان- اراضی کشاورزی اطراف زاینده رود می باشد. در این مطالعه از تصویر سنجنده های TM به تاریخ 1366 ، 1377، ETM + به تاریخ 1381و OLI به تاریخ 1393 مربوط به ماهواره لندست5 ،7 و 8 جهت بدست آوردن نقشه کاربری اراضی استفاده و بعد تصحیح هندسی و رادیومتریک انجام گرفت. سپس از ترکیب رنگی کاذب، آنالیز مولفه اصلی، شاخص گیاهی و روش طبقه بندی نظارت شده جهت بارزسازی عوارض و از الگوریتم حداکثر احتمال به عنوان مناسب ترین روش در طبقه بندی نظارت شده در 9 طبقه از پوشش اراضی استفاده گردید. پس از تولید نقشه کاربری اراضی عملیات ارزیابی صحت با محاسبه ماتریس خطا و سپس عملیات آشکارسازی برای این نقشه ها انجام گرفت. در نهایت جهت پایش بیابان زایی، تغییرات 27 ساله کاربری اراضی اطراف زاینده رود با استفاده از روش مقایسه به شناسایی تغییرات پرداخته و مساحت هر کاربری بدست آمد. نتایج نشان داد که در دوره زمانی 27 ساله، حاشیه رودخانه زاینده رود تغییرات چشمگیری داشته، به طوری 43/86 درصد حاشیه رودخانه به دلیل گسترش فعالیت های کشاورزی در حریم رودخانه و خشک شدن رودخانه، تخریب شده است. از دیگرتغییرات بارز، کاهش قابل توجه اراضی کشاورزی می باشد به طوری که 64 درصد این اراضی نسبت به سال 1366 کاهش یافته است. از دلایل کاهش اراضی کشاورزی می توان به خشکسالی حاکم بر منطقه و خشک شدن رودخانه زاینده رود و همچنین کاهش نزولات جوی وتغییر کاربری اراضی و همجواری این منطقه با کویر اشاره کرد. همچنین حدود 99/324 هکتار از اراضی شوره زار به اراضی کشاورزی تبدیل شده است. علاوه بر این، مناطق شهری هم توسعه یافته که درتوسعه آن اراضی کشاورزی و مرتع نقش داشته اند. اراضی بایر اطراف زاینده رود نیزافزایش و همچنین در منطقه از اراضی مرتعی کم و به اراضی بایر وتا حدودی به کشاورزی افزوده شده که استفاده نامناسب از این اراضی را به منظور کشاورزی نشان می دهد. که این بیانگر پیشرفت بیابان زایی در منطقه است. به طور کلی روند بیابان زایی در این دوره 27 ساله یک روند رو به رشد داشته است. بنابراین داده های ماهواره ای چند زمانه و چند طیفی جهت بارزسازی خصوصا در مورد پایش بیابان زایی دارای قابلیت وسیعی می باشد و روش مقایسه پس از طبقه بندی برای مشخص شدن نوع و جهت تغییرات رخ داده مفید است.