پژوهش های جغرافیای طبیعی

آگاهی از دمای سطح زمین تغییر ات زمانی - مکانی ترازمندی انرژی در سطح زمین را آشکار می سازد. در داده های دمای سطح زمین مودیس اختلاف زمان خورشیدی محلی وجود دارد. این اختلاف ممکن است به دلیل تفاوت زمانی در برداشت پیکسل های یک خط پیمایش ماهواره در یک روز باشد یا در روزهای مختلف زمان محلی برداشت دما در یک پیکسل متغیر باشد. هدف از پژوهش کنونی بررسی شیب دمای سطح زمین و تغییرات زمانی - مکانی آن در ایران است که با داده های روزهنگام مودیس تِررا و آکوا بررسی شده است. از نتایج این پژوهش می توان در برآورد دمای سطح زمین برای یک ساعت محلی ثابت استفاده کرد. بدین ترتیب، امکان مقایسة داده های دورسنجی دمای سطح زمین با داده های ایستگاهی و نیز امکان مقایسة دمای پیکسل های مختلف در سراسر ایران با یکدیگر فراهم می آید. تغییرات زمانی - مکانی چشم گیری در شیب دمای سطح زمین ایران دیده می شود؛ این تغییرات از شرایط محیطی و تغییرات دریافت انرژی خورشید اثر می پذیرد. در ماه های مختلف سال شیب های دمایی صفر تا 1+ درجة کلوین بر ساعت و 1+ تا 2+ درجة کلوین بر ساعت گسترة بیشتری از ایران را پوشش می دهند؛ با این حال، در دورة سرد سال شیب های صفر تا ۱- درجه ، به ویژه در بلندی های البرز و زاگرس، گسترش می یابد.

در سخن از الگوی استقرارهای باستانی و چگونگی چیدمان آن در یک منطقه ناگزیر نقش محیط و بسترهای آن در چشم انداز جغرافیایی پُررنگ می شود. نحوة توزیع جمعیت و سکونتگاه های انسانی در یک ناحیة جغرافیایی تأثیر بسیاری در ساخت های کارکردی و فعالیت های انسانی دارد و، علاوه بر تأثیرپذیری از عوامل اجتماعی و فرهنگی، به منزلة بستر جغرافیایی فعالیت های انسانی، به میزان زیادی از پدیده های طبیعی تبعیت می کند. در این مطالعه نقش عوامل زیست محیطی در شکل دهی و توزیع فضایی استقرارهای انسانی در دوران مس و سنگ در شهرستان بستان آباد بررسی و مطالعه می شود. بدین منظور، 55 محوطه که دربرگیرندة آثار مس و سنگ منطقه است طی سه فصل بررسیِ باستان شناسی، شناسایی شد. این محوطه ها با استفاده از روش های آماری (برای تجزیه و تحلیل داده ها) و با درنظرگرفتن عوامل طبیعی همچون آب های سطحی، میزان بارندگی، ارتفاع، اقلیم، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، و شیب ارزیابی شدند. داده ها نشان می دهد ویژگی های جغرافیایی منطقه به ویژه منابع آبی، ارتفاع، و نوع اقلیم از عوامل مهم شکل گیری الگوهای استقراری منطقه در دورة مورد نظر است و نحوة چینش محوطه ها، بیش از هر عامل محیطی دیگر، از این سه عامل تبعیت می کند. نقش حیاتی آب، به ویژه رودخانه ها، سبب شده تا محوطه ها به شیوة الگوی خطی در امتداد جریان رودخانه ها شکل بگیرند.

یکی از مفاهیم بنیادین در ژئومرفولوژی، که بسیاری از نظریه پردازی ها بر اساس آن استوار شده، مفهوم زمان است. مفاهیمی چون یونیفورمی تاریانیسم، دور جغرافیایی، و ارگودیسیتی از نظریه هایی هستند که سعی در بیان نحوة تحولات ارضی در بستر زمان دارند. ولی مبنای کار همة آن ها بر مفهوم زمان رخدادی استوار است. سازگارنبودن مفهوم زمان نجومی با بسیاری از رخدادها و فرایند های طبیعی سبب شده تا ژئومرفولوژیست ها به مفهوم زمان رخدادی بیشتر توجه کنند. با توجه به اینکه به مفهوم زمان در ادبیات ژئومرفولوژی کمتر توجه شده، ضمن ارائة دقیقی از معنی و مفهوم این واژه در ژئومرفولوژی، کاربرد آن در مباحث زمین ریخت شناسی تبیین شد و با اتکا به یک آزمون آزمایشگاهی رابطة زمان استمرار شوک با زمان لختی، زمان واکنش، و زمان پاسخ در یک سیستم محیطی استخراج شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد سیستم ها به هر شوکی با هر استمرار زمانی واکنش نشان نمی دهند. افزایش زمان استمرار شوک با زمان واکنش سیستم رابطه ای دوال دارد. هرگاه زمان استمرار شوک با زمان واکنش برابر شود، زمان تأخیری برابر صفر می شود و زمان تأخیری با میزان شدت شوک رابطة معکوس دارد.

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.

اتومات سلولی ابزاری است برای مدل سازی و شبیه سازی فرایندهایی که در جهان واقعی رخ می دهد؛ این ابزار همچنین در زمینة مدیریت بحران نیز کاربرد دارد. در این تحقیق از اتومات سلولی بر پایة GIS برای شبیه سازی سیلاب در حوضة آبریز چرچر در شمال غرب ایران استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشترین مساحت حوضة چرچر دارای کاربری مرتع و گروه هیدرولوژیکی خاک D است و نفوذپذیریِ بسیار کمی دارد. ارتفاع رواناب در نیمة شرقی و جنوب شرقی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و شیب زیاد، بالاست. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه و اراضی اطراف آن، به ویژه در پایین دست جریان، زیاد است؛ به طوری که، علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری، و بارش، عامل شیب تأثیر بیشتری در تولید رواناب در حوضه گذارده است. سرانجام، مقایسة دبی محاسباتی با دبی مشاهداتی نشان داد مقادیر ضریب همبستگی دبی برای دو رویداد مورد بررسی به ترتیب برابر 82/0 و 70/0 است و درصد کم خطا نیز نشان دهندة کارایی بسیار مدل اتومات سلولی در پیش بینی دبی اوج سیلاب و زمان وقوع آن است. بنابراین، استفاده از اتومات سلولی در کنار GIS، علاوه بر سرعت بخشیدن به محاسبة رواناب، موجب افزایش نتایجِ دقیق نیز می شود.

آلودگی هوا از جنبه های مختلف دارای اهمیت است. این مطالعه، با توجه به شرایط حاد آلودگی هوای تبریز و با استفاده از تحلیل سینوپتیکی انجام پذیرفته است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال با وارونگی دمایی و دوره های طولانی مدت آلودگی شهر تبریز در طی دورة آماری 1387 1392 است. در این زمینه، برای بررسی کیفیت آلودگی هوا، از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) و برای بررسی شدت و عمق وارونگی دمایی از نقشه های Skew-T استفاده شد. سپس، نقشه های سینوپتیکی این دوره ها تحلیل شد. یافته های تحقیق نشان می دهد هنگامی که سیستم پُرفشاری به صورت مداوم در مقطع چندروزه در منطقه متمرکز می شود شدت وارونگی دما به اوج خود می رسد. همچنین، به طور کلی، عامل اصلی تقویت کنندة وارونگی های دمای بسیار شدید و به تبع آن آلودگی های بلندمدت ناشی از تداوم سامانة قدرتمند سیبری هم زمان با پُرفشار توسعه یافته در زاگرس همراه و نیز با تقویت پشتة ارتفاعی تراز میانی جو است که شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تبریز فراهم می کند. علاوه بر این، وجود زبانه هایی از پُرفشار اسکاندیناوی و همچنین ریزش هوای سرد مدیترانه، هرچند خیلی کم، از عوامل دیگر وارونگی دمایی و تشدید آلودگی در برخی از دوره های آلودگی است.

مطالعة حاضر به تحلیل روندهای مکانی و زمانی مجموعه ای از سری داده های بارش حاصل از 37 ایستگاه باران سنجی حوضة آبریز دریاچة ارومیه در مقیاس های سالانه و فصلی طی دورة 1359 1388 می پردازد. آزمون من- کندال چندمتغیره و روش ثیل- سن به ترتیب به منظور تعیین معنی داری و بزرگی روند بارش به کار برده شدند. نتایج آزمون من- کندال چندمتغیره نشان می دهد بیشتر روندها در مقیاس سالانه و فصلی غیرمعنی دارند؛ به طوری که فقط 3، 1، 9، 5، و 4 ایستگاه از 37 ایستگاه مطالعاتی به ترتیب در سری های بارش سالانه، بهاره، تابستانه، پاییزه، و زمستانه دارای روندهای معنی دارند. بزرگی روندهای افزایشی معنی دار بارش سالانه برابر با 5/7، 9/6، و 13/4 میلی متر در سال به ترتیب در ایستگاه های قبقبلو، تمر، و سهزاب است که در سه گوشة جنوب، غرب، و شرق حوضه پراکنده اند. در فصول زمستان و تابستان تغییرات مثبت بارش در بیشتر گسترة حوضه مشاهده می شود؛ برخلاف آن، در فصول بهار و پاییز تغییرات منفی بارش گسترده ای، به ویژه در بخش های میانی، شرق، و جنوب حوضه، طی دورة مورد مطالعه آشکار است.

مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک برای تأمین نیاز آبی ساکنان از اهمیت بسیاری برخوردار است. احداث سدهای زیرزمینی در این مناطق یکی از روش های مدیریتی است. حوضة آبخیز دوست بیگلو در استان اردبیل با دارابودن مساحت 7461 کیلومتر مربع در اقلیم نیمه خشک کشور واقع شده است. در این تحقیق برای تعیین اولیة مناطق مستعد احداث سد زیرزمینی از روش های منطق بولین و منطق فازی استفاده شد. بدین منظور، از معیارهای توپوگرافی، زمین شناسی، کاربری اراضی، گسل، و قنات در این روش ها استفاده شد. نقشه های به دست آمده نشان داد مناطق جنوب شرقی و شمال غربی حوضه برای احداث سد زیرزمینی بدون محدودیت اند. پس از تعیین مناطق مستعد، با توجه به نقشه های تهیه شده، 36 محور مناسب برای احداث سد زیرزمینی در تنگه های مناسب انتخاب شد و با درنظرگرفتن معیارهای اصلی محور سد، مخزن سد، آب،و اقتصادی- اجتماعی با استفاده از روش AHPمحورهای انتخابی اولویت بندی شد. نرخ سازگاری برای روش AHPمعادل 03/0 به دست آمد که پذیرفتنی است. نتایج اولویت بندی سدهای انتخابی در این مناطق نشان داد که معیار اصلی آب به ترتیب با وزن 11/0 و 104/0 برای زیرمعیارهای کمّیت و کیفیت آب اهمیت فراوانی در اولویت بندی محورهای انتخابی دارد.

بررسی تغییرات پویای کاربری و پوشش زمین مناطق حفاظت شده در مدیریت و پایداری اکوسیستم های طبیعی اهمیت بسزایی دارد. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات کاربری و پوشش زمین منطقة حفاظت شدة دیزمار در گذشته و، به تبع آن، پیش بینی الگوی فضایی ساختار سرزمین در آیندة نزدیک است. بدین منظور، نقشه های کاربری زمین برای سال های 1989، 2000، و 2013 با استفاده از فنون دورسنجی از تصاویر ماهواره ای TM، ETM+، و OLI استخراج شد. مدل تلفیقی CA-Markov به منظور پیش بینی تغییرات آتی در سال 2037 به کار گرفته شد. صحت مدل پیش بینی با مقایسة نقشة کاربری شبیه سازی شده و واقعی سال 2013 از طریق محاسبة ضریب کاپا ارزیابی شد؛ مقدار همة آماره های کاپا بالای 9/0 به دست آمد؛ این مقدار مبیّن اعتبار نتایج مدل سازی است. نتایج نشان دهندة کاهش 11173.36 هکتاری مساحت جنگل ها در برابر افزایش 10200.8 و 972.55 هکتاری زمین های بایر (مرتع) و کشاورزی از سال 1989 تا 2013 است. در صورت تغییرنیافتنِ برنامه های حفاظتی و مدیریتی در منطقه، این روند تغییرات در آینده ادامه خواهد داشت و بسیاری از پهنه های ارزشمند جنگل های باقی مانده از بین خواهد رفت. نتایج این تحقیق در بازنگری رهیافت های مدیریتی و حفاظتی منطقه مؤثر است و سیاست گذاران و برنامه ریزان را به سمت حفاظت پایدارتر منطقه سوق دهد.

پژوهش حاضر بازتابی گسترده از هماهنگی باستان شناسی و جغرافیاست. بر پایة مؤلفه های مختلف جغرافیایی، سعی شده، در قالب چهارچوبی، نقش جغرافیا در شکل گیری جوامع انسانی با دیدی گسترده بررسی و دریچه ای از نقش آن در جذب و عدم جذب جوامع اولیه ارائه شود. مفهوم پیدایش جوامع اولیه را باید بر مبنای جغرافیا تحلیل کرد؛ از این منظر، به جغرافیای دشت های کرانة شرقی الوند کمتر توجه شده است. این پژوهش سعی بر آن دارد، با بررسی انواع جغرافیا و پیامدهای شرایط زیست محیطی، با نگرشی بر پوشش گیاهی، جانوری، و نقش آن در شکل گیری استقرارهای اولیه، به شناخت اقلیم و محیط های طبیعی کرانه های شرقی الوند، از منظر ژئومرفولوژی و اکوسیستم در عدم جذب استقرارهای اولیه بپردازد؛ همچنین پژوهش حاضر، در پی پاسخ به این سؤالات است که «نقش جغرافیا در مطالعات باستان شناختی چیست؟» و «تأثیر جغرافیای طبیعی دشت های کرانة شرقی الوند در عدم جذب استقرارهای جوامع چیست؟» طور کلی، آب وهوای کرانه های شرقی الوند با وجود کوه های مرتفع، رودخانه ها، چشمه سارهای فراوان، و پستی و بلندی ها متغیر است؛ بدین ترتیب، این حوزه زمستان هایی سرد دارد و تابستان هایی کم آب و معتدل. جغرافیای کرانة شرقی الوند در گروه جغرافیای سرد و خشک است و بیانگر عدم جذب استقرارهایی از جوامع اولیه و شکل گیری جوامع انسانی از دورة مس و سنگ.