تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

شناخت الگوهای مکانی رخداد خشکسالی نقش مهمی در پایش، پیش آگاهی و پیش بینی، مقابله، کاهش آسیب پذیری و افزایش سازگاری با این مخاطره دارد. هدف پژوهش شناسایی پراکنش مکانی و تحلیل الگوهای مکانی سالانه، فصلی و ماهانه شدت های خشکسالی ایران است. با این هدف، استخراج شدت های خشکسالی از داده های بارش ماهانه بازکاوی شده (ERA5) مرکز پیش بینی میان مدت اروپا (ECMWF) در بازه زمانی 2021-1979 و شاخص ZSI انجام شد. برای دستیابی به هدف تحقیق و تبیین الگوی مکانی حاکم بر فراوانی شدت های خشکسالی (بسیارشدید، شدید، متوسط و ضعیف) از روش های آمار فضایی مانند خودهمبستگی موران جهانی، شاخص انسیلن محلی موران و لکه های داغ استفاده شد. نتایج شاخص موران جهانی نشان داد که با افزایش شدت، پراکنش مکانی پدیده خشکسالی خوشه ای شده است. توزیع مکانی شاخص موران محلی و لکه های داغ نیز این امر را تأیید می کنند. تضاد بسیار واضح در خوشه های محلی رخداد بالا (پایین) و همچنین لکه های داغ (سرد) خشکسالی های شدید (بسیار شدید) سالانه در جنوب، جنوب شرق و شرق دیده شد. در فصل پاییز خشکسالی های ضعیف تا بسیارشدید، جهت گیری جنوب شرقی- شمال غربی دارند. اما در فصل بهار و زمستان الگوی مکانی خشکسالی بسیارشدید برعکس خشکسالی شدید و متوسط است. با وجود تغییرپذیری نسبتاً بالای بیشینه خودهمبستگی فضایی مثبت خشکسالی های شدید و بسیارشدید ماهانه، الگوی مکانی آن ها تقریباً مشابه است. تشکیل خوشه های مکانی خشکسالی های شدید و بسیار شدید در شمال غرب، شمال شرق و به ویژه سواحل خزری، هشدار جدی در مورد مدیریت منابع آب به خصوص برای فعالیت های مبتنی بر رخداد بارش، مانند کشاورزی است.

نقشه های خطر سیلاب یکی از ابزارهای سودمند در جهت مدیریت این مخاطره در حوضه آبریز و کاهش اثرات آن است. در حوضه بلوچستان جنوبی و حوضه آبریز رودخانه کهیر، باتوجه به وجود دو رژیم بارشی زمستانه و تابستانه، وقوع سیلاب های ناگهانی امری اجتناب ناپذیر است که باتوجه به استقرار جوامع روستایی و سکونتگاه ها در نواحی مستعد وقوع سیلاب، هرساله موجب واردآمدن خسارات فراوان به جمعیت آسیب پذیر منطقه می گردد. در راستای پهنه بندی خطر سیلاب، داده های اقلیمی، هیدرولوژیک، پوشش زمین و توپوگرافی حوضه از منابع معتبر تهیه و باتوجه به مطالعات علمی، دوازده متغیر تأثیرگذار بر بروز خطر سیلاب در قالب پنج مؤلفه اصلی (هیدرولوژیک، پوشش گیاهی، پوشش زمین، اقلیمی و توپوگرافی)، جمع آوری گردید. با استفاده از دو روش همپوشانی فازی و وزنی و امکانات سامانه اطلاعات جغرافیایی نقشه متغیرها و مؤلفه ها پس از طبقه بندی مجدد و فازی سازی با عملگرهای مناسب تهیه شد. نتایج نشان داد که روش همپوشانی فازی باتوجه به منطق حاکم بر آن، قدرت تمایز بهتری از مناطق مستعد وقوع سیلاب دارد و می تواند به ریز پهنه بندی خطر وقوع سیلاب، کمک نماید. با مقایسه نتایج حاصل از داده های واقعی وقوع سیلاب دی ماه ١٣٩٨ حاصل از تصاویر ماهواره سنتینل 2، صحت نتایج روش فازی به طور نسبی مورد تأیید قرار گرفت. با ملاحظه تمرکز سکونت گاه ها در پیرامون آبراهه اصلی و ضعف زیرساخت ها، مناطق جمعیتی قابل توجهی در معرض بالقوه خطر سیل قرار دارند.

منابع آب کارستی قابل شرب بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به عنوان منابع آبی ارزشمند و راهبردی مطرح هستند. آلودگی آبخوان های کارستی تبعات جبران ناپذیری در زمینه های توسعه و بهداشت سکونتگاه های شهری و روستایی دارد بنابراین حفاظت از آنها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان بیستون و پرآو که به لحاظ کارستی توسعه یافته و دارای درز و شکاف و لندفرم های متنوع است؛ از مدل های آسیب پذیری COP و PI برای شناسایی پراکندگی پهنه های در معرض خطر آلودگی استفاده شده است. در این پژوهش از فاکتور های جریان (C)، لایه های فوقانی (O) و بارندگی(P) در مدل COPو دو فاکتور پوشش حفاظتی (P) و شرایط نفوذ (I) در مدل PI و داده های کیفی آب زیرزمینی برای ارزیابی دقت مدلسازی مکانی آسیب پذیری استفاده شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که بیشتر آبخوان کارستی بیستون و پرآو در پهنه با آسیب پذیری خیلی زیاد و زیاد پراکنده هستند. همچنین نتایج ارزیابی دقت مدل ها نشان داد که هرچند مدل PI در شناسایی مناطق با آسیب پذیری زیاد مطابق با داده های کیفی آب زیرزمینی است اما مدل COP در مدلسازی آسیب پذیری آبخوان کارستی موفق تر بوده است به طوری که پهنه های با آسیب پذیری بالا در شمال غرب، شرق و جنوب شرق منطقه با پهنه های آلودگی بیشتر آب زیرزمینی منطبق است.

نتایج ارزیابی آسیب شناسی از پهنه های لرزه خیز در فضای سرزمینی حاکی از تمرکز قابل توجهی از فضاهای سکونتی بویژه شهرها است.از سوی دیگر تجارب مدیریت بحران ناشی از مخاطرات زلزله در کشور نیز نشانگر ناکارآمدی در آسیب شناسی و حفاظت از فضاهای شهری و کاهش خشارات اقتصادی و انسانی بوده است. از این رو یکی از الگوهای مطلوب در شناخت، تحلیل و کاهش خسارات در فضاهای شهری بکارگیری چارچوب ساختاری و کارکردی پدافند غیر عامل است. در بسیاری از پژوهشهای اخیر موضوع کاهش خسارات ناشی از زلزله در قلمرو حوزه کالبدی_فضایی به منظور افزایش مقاومت بنا در برابر زلزله بوده است. در حالیکه این پژوهش با شناخت مولفه های محیطی، کالبدی_ فضایی، اجتماعی، اقتصادی و شاخص های اثرگذار در هر مولفه (45 شاخص) آسیب شناسی و پهنه های خطرپذیر ناشی از زلزله را به صورت جامع و مطلوب تعیین و بر اساس آن استراتژی های کاهش خطر را باز تعریف ساخته است. بعبارت دیگر با شناخت و تحلیل مفهومی بنیادی شبکه تهدید و حلقه مخاطره با رویکرد پدافند غیرعامل در ارزیابی و آسیب پذیری از زلزله در کلان شهر کرمانشاه نسبت به تشکیل ساختار پایگاه اطلاعاتی مورد نیاز در محیط نرم افزاری مناسب، سیاست گذاری مناسب و اقدامات مدیریت بحران شهری متناسب با مخاطره زلزله طرح ریزی می شود.

دسترسی به مقدار کافی مواد غذایی و سلامت تغذیه ای از محورهای اساسی توسعه است و زیربنای پرورش نسل آتی کشور محسوب می شود. براساس مطالعات نقش تغذیه در سلامت، افزایش کارآیی و ارتباط آن با توسعه اقتصادی مورد تایید قرار گرفته است. همچنین، دسترسی به غذای کافی و مطلوب از ابتدایی ترین حقوق انسان هاست. اما مطالعات مختلف نشان می دهد جوامع روستایی که خود به عنوان متولیان امنیت غذایی مطرح هستند با مشکلات ناامنی غذایی روبه رو هستند که در شرایط خشکسالی این موضوع به مراتب وضعیت نامناسب تری دارند به این دلیل که خانوارهای روستایی همواره در خط مقدم آسیب پذیری از خشکسالی هستند و در صورت نبود سیستم های کاهش خطر به سرعت تاب آوری خود را از دست می دهند و از بخش کشاورزی خارج می شوند. لذا نیاز است اقداماتی اندیشیده شود تا آنان در شرایط خشکسالی همچنان در بخش کشاورزی فعالیت کنند و ستون فقرات امنیت غذایی در کشور حفظ شود. در راستای این مهم این پژوهش با هدف کلی طراحی الگوی پیشنهادی امنیت غذایی پایدار در شرایط خشکسالی انجام شد. جامعه آماری شامل تعدادی از متخصصین امنیت غذایی و کارشناسان کشاورزی بود. لذا برای انتخاب نمونه های مورد مطالعه، از نمونه گیری هدفمند از نوع گلوله برفی (ارجاع زنجیره ای) استفاده شد نمونه گیری تا اشباع داده ها ادامه یافت، در آخر تعداد شرکت کنندگان در تحقیق به 31 نفر رسید. روش تحقیق از نوع کیفی به روش نظریه داده بنیاد بود. داده های پژوهش با استفاده از مصاحبه عمیق و بحث گروهی جمع آوری و با سه روش کدگذاری باز، محوری و انتخابی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج بررسی الزامات امنیت غذایی پایدار در قالب روش داده بنیاد شامل 68 کد اولیه بودند که در نهایت به منظور طراحی مدل بهبود امنیت بهبود امنیت غذایی پایدار در شرایط خشکسالی به 8 الزام (مدیریتی، الزامات تکنولوژیکی، سیاسیتی و حمایتی، زیرساختی، فرهنگی و توانمندسازی، متنوع سازی، حفاظتی، پایدارسازی) تبدیل شدند و در قالب مدل اشتراوس و کوربین جای گذاری شدند.

تغییر اقلیم در ایران باعث کاهش بارندگی، افزایش درجه حرارت و خشکسالی های مستمر گردیده است. تولید کشاورزی در ایران متاثر از تغییر اقلیم با کاهش میزان تولید محصولاتی مانند گندم مواجه شده است. با توجه به سیاست دولت در خودکفایی تولید گندم و ایجاد امنیت غذایی پایدار استفاده از فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند برای مقابله با اثرات تغییر اقلیم ضرورت دارد. هدف این مطالعه طراحی الگوی رفتاری بکارگیری فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند با تاکید روی انگیزه می باشد. روش این پژوهش کمی، از نظر هدف کاربردی و داده های تحقیق از طریق پرسشنامه جمع آوری گردیده است. برای آزمون مدل و فرضیه ها از مدل سازی معادلات ساختاری بیزی استفاده شد. جامعه آماری این پژوهش 800 گندمکار شهرستان نظرآباد استان البرز می باشد. حجم نمونه از طریق فرمول کوکران 260 نفر و روش نمونه گیری تصادفی از نوع طبقه ای با انتساب متناسب تعیین شد. نتایج نشان داد هنجارهای شخصی(0/453)، هنجارهای ذهنی(0/221) و کنترل رفتاری درک شده(0/185) بترتیب موثرترین متغیرها بر قصد بکارگیری فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند می باشند. گویه استفاده از کشاورزی حفاظتی در سال آینده در قصد بکارگیری فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند، گویه استفاده از این فناوری ها بدلیل تاثیر افراد فامیل در هنجارهای ذهنی، گویه احساس بهتر و موثرتر بودن در استفاده از این فناوری ها در هنجارهای شخصی و گویه دسترسی به آموزشهای مربوط به فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند در کنترل رفتاری درک شده، بیشترین تاثیر را روی رفتار بکارگیری فناوری های کشاورزی اقلیم هوشمند دارند.

فرین های اقلیمی از مهم ترین مواردی است که اقلیم ایران را تحت تاثیر قرار داده و پیامدهای اقتصادی اجتماعی و آسیب های مالی فراوانی به جا گذاشته است. فشار تراز سطح دریا از مهم ترین عناصر آب وهوایی است که می تواند دیگر عناصر آب هوایی از جمله دما، رطوبت و باد را تحت تاثیر قرار دهد هدف این پژوهش ارزیابی مدل های CMIP5 مبتنی بر روش ریزگردانی دینامیکی CORDEX و وردایی ناهنجاری فشار فصلی در ایران در بین مدل های CMIP5 مبتنی بر پروژه CORDEX مدل های دینامیکی BCC-CSM، HadGEM2-ES، GFDL و MIROCمدل HADGEM2-ES از سطح همبستگی و کارایی بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار بود. در این راستا داده های 36 پیمونگاه همدید طی دوره آماری (2005-1960)، داده های مدل HadGEM2-ES ریزگردانی شده با استفاده از مدل CORDEX و سناریوهای RCPs برای دو دوره تاریخی (2005-1960) و پیش نگری شده طی سه دوره آینده نزدیک (2040-2011)، آینده میانی (2070-2041) و آینده دور (2099-2071) استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل نیز از شش روش R2، MAE، MBE RMSE، t-Jacovides و نسبت t-Jacovides/R2 استفاده شد. نتایج نشان داد مدل از عملکرد مناسبی در مناطق پست کم ارتفاع برخوردار است. ناهنجاری فصلی در تمام فصول، سناریوها و دوره های زمانی موردمطالعه مثبت و فصل زمستان بیشینه ناهنجاری فشار را در بین فصول نشان داده است. بیشینه ناهنجاری فصلی فشار ایران در در تمام فصول، سناریوها و دوره های مورد مطالعه منطبق بر ارتفاعات از جمله کانون آن در ارتفاعات البرز و زاگرس و عرض های جغرافیایی بالاست وکمینه ناهنجای فشار منطبق بر مناطق کم ارتفاع و پست از جمله جلگه خوزستان و سواحل جنوبی کشور است.

تبخیر و تعرق یکی از مهم ترین مؤلفه ها در بیلان و مدیریت آب است. در این پژوهش به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس با استفاده از داده های ریزمقیاس شده مدل GFDL-ESM2M در ریزگردان دینامیکی CORDEX تحت سناریوی RCP8.5 طی دوره 2050-2021 و مقایسه آن با مقادیر دوره پایه (1985-2005) پرداخته شد. از داده های با قدرت تفکیک افقی 22*22 کیلومتر مدل GFDL-ESM2M در این پژوهش استفاده گردید. یافته های پژوهش نشان داد مقدار حداقل و حداکثر دما و به تبع آن ETp دوره آینده در مقایسه با دوره پایه در تمامی شش ایستگاه مورد مطالعه حوضه ارس (اردبیل، اهر، جلفا، خوی، ماکو و پارس آباد) افزایش خواهد یافت. مقدار این افزایش حداقل دما بین 4/1 تا 8/3 درجه سانتی گراد و برای حداکثر دما 7/1 تا 2/2 درجه سانتی گراد تخمین زده شده است. دامنه افزایش ETpسالانه بین 133 میلی متر در خوی تا 189 میلی متر در اهر متغیر است. در مقیاس ماهانه ETp تمامی ایستگاه ها از ژانویه تا ژوئیه با افزایشی بین 9/3 تا 1/64 میلی متر و از اوت تا دسامبر با کاهشی حدود 7/0 تا 2/38 میلی متر برآورد شد. برآورد افزایش ETp دوره آینده در حوضه به ویژه در ماه های فصل بهار که از نظر نیاز آبی حائز اهمیت فراوانی است، ضرورت توجه ویژه به احتمال این افزایش برآوردی در برنامه ریزی های بخش آب و انرژی را ایجاب می کند.

مدل های تحلیل فضایی به ارائه الگو و راهکار واحدی برای حل مسائل مختلف حوزه مطالعه ای می پردازد، یکی از کاربردهای این مدل ها در سنجش مخاطرات شهری است. در سال های اخیر با وقوع بحران های مختلف در جوامع شهری، سیستم مدیریت شهری و طرح های توسعه ای در پی دسترسی به الگوهای پیشگیری و مقابله با این بحران ها هستند، هدف این پژوهش مرور ادبیات پیرامون کاربرد مدل های تحلیل فضائی در سنجش مخاطرات شهری به شیوه فراتحلیل است، بنابراین این پژوهش با بررسی و جمع بندی مقالات خارجی انجام یافته(جامعه آماری پژوهش) در رابطه با این موضوع در پی شناسائی، تجزیه و تحلیل و جمع بندی راهکارهای پیشینه های مورد بررسی است. بحث جامعه آماری با چهار سنجه استاندارد تحلیل فضائی، شامل: توصیف و شناسائی پراکندگی مخاطرات، استدلال پراکندگی مخاطرات، درون یابی و برنامه ریزی فضائی صورت می گیرد. جامعه آماری پژوهش، تحقیقات و مقالات نمایه شده در پایگاه های علمی Sciencdirect، Willey، Web of Science در بازه سال 2021-2000 است که از بین 99 مقاله، 78 مقاله به شیوه غربال گری مطابق اهداف و شاخص های پژوهش انتخاب و مورد تحلیل قرار گرفته اند. تحلیل به دو صورت آمار توصیفی در نرم افزار SPSS و آمار استنباطی در نرم افزار جامع فراتحلیل CMA2 صورت گرفت. برای پاسخگویی به سوالات پژوهش که بدنبال چگونگی کاربرد هر یک از این چهار مولفه در پژوهش های گذشته است، محقق برای هر مولفه به سنجش اندازه اثر(شاخص اندازه اثر r)، سوءگیری انتشار تحقیقات(آماره های QوI2)، ناهمگونی تحقیقات(آزمون رگرسیون ایگر، تعداد ناکامل بی خطر و اصلاح و برازش دووال توئیدی) و متغیرهای تعدیل کننده در تحقیقات بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که درمجموع در مولفه توصیفات پراکندگی مخاطرات، اغلب تحقیقات در مدل های بکار برده شده خود نتوانسته اند توصیف عمومی ملموس و مناسبی را ارائه دهند، اما در مولفه های استدلال پراکندگی، درون یابی و برنامه ریزی فضایی مخاطرات شهری بنا به نمره میانگین اندازه اثر، مدل های کاربردی بکار برده شده در تحقیقات به طور نسبی توانسته اند با مدل کاربردی تحلیل فضایی در تحقیقشان توجیه مناسب و نتایج ملموسی ارائه بدهند.

اقلیم از عوامل تعیین کننده در کمیت و کیفیت تولید محصولات کشاورزی است، این پژوهش ارتباط میان عناصر اقلیمی بارش و دما به عنوان متغیرهای مستقل با عملکرد برنج 40 شهرستان و گندم30 شهرستان به عنوان متغیرهای وابسته در سواحل جنوبی دریای خزر در طول دوره آماری 1379-1395 واکاوی شد. با استفاده از آزمون خودهمبستگی موران و رگرسیون وزن دار جغرافیایی تحلیل های آمار فضایی انجام شد. براساس نتایج حاصل از شاخص موران به ترتیب به میزان 434821/0z= برای برنج و719571/0z= برای گندم نشان داد که الگوی توزیع فضایی عملکرد برنج و گندم دارای الگوی خوشه ای است. تأثیر مثبت بارش در عملکرد برنج در شرق دریای خزر با دامنه ضرایب رگرسیون020/0 تا 540/0 قابل توجه است؛ همچنین نتایج حاکی از رابطه منفی میان متغیر دما با عملکرد برنج در جنوب شرق و شرق و اثر مثبت آن بر عملکرد برنج در دیگر نواحی بود. تأثیر بارش بر عملکرد گندم در غرب و مرکز منطقه با دامنه ضرایب رگرسیون 481/0- تا 871/0- منفی بدست آمد. همچنین نتایج حاکی از رابطه منفی دما با عملکرد گندم در شرق و جنوب شرقی نوار ساحلی و رابطه مثبت دما با عملکرد گندم در دیگر مناطق بود. در نهایت نتایج حاکی از آن بود که در بخش های غربی و مرکزی به علت بارش فراوان و تعداد ساعات آفتابی کم افزایش در مقدار دما مطلوب تر از افزایش مقدار بارش است و در نواحی شرقی و جنوب شرق منطقه که میزان بارش آن پایین تر از آستانه مورد نیاز برنج و گندم است افزایش در میزان بارش مطلوب تر است.

پدیده گردوغبار خطرهای فراوانی را برای جامعه بشری داشته و اهمیت ویژه ای برای ساکنان ایران دارد. پژوهش گران مختلف از زوایای متفاوت این پدیده را مورد مطالعه قرار داده اند و از نظر اهمیت موضوع و مخاطرات ناشی از آن، هم چنان در صدر موضوع های مورد علاقه پژوهش گران در سراسر جهان قرار دارد. هدف از پژوهش حاضر نیز استفاده از شاخص DSI در ارزیابی و پهنه بندی توفان های گردوغباردر استان سمنان است. در این تحقیق توزیع زمانی توفان های گردوغباراستان سمنان با درنظرگرفتن شرایط آب و هوایی و میانگین سرعت باد غالب منطقه مورد مطالعه در طی سال های 2003 تا 2017 در پنج ایستگاه سینوپتیک مورد بررسی قرار گرفت. همگن بودن پارامترهای اقلیمی و شاخص های توفان ریزگرد و روند این دو متغیر با استفاده از رگرسیون خطی در محیط نرم افزار SPSS محاسبه گردید و پس از بررسی روند تغییر شاخص یونپ، اطلاعات حاصل در محیط نرم افزار ArcGIS پهنه بندی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که در طی دوره آماری مورد بررسی، شاخص DSI هم زمان با افزیش شدت خشکی افزایش یافته است درحالی که همبستگی آن با شاخص خشکی طی دوره 15 ساله در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار نبوده است. نقشه پهنه بندی شاخص DSI نشان داد که شهرستان شاهرود و دامغان از شاخص توفان گردوغبار بالاتری نسبت به سایر مناطق برخوردار هستند. هم چنین هم خوانی به نسبت مناسبی بین شاخص DSI و خشکی در منطقه وجود دارد به طوری که هرگاه دوره تری بوده، مقدار DSI به دنبال آن کاسته شده و هرگاه دوره خشکی بوده، مقدار شاخص گردوغبار افزایش یافته است.

در پژوهش حاضر از داده های مرکز جوی اروپایی(ECMWF)، از سال 1979 تا پایان سال 2018 تفکیک مکانی 25/. در 25/. به منظور واکاوی تغییرات شمار مراکز چرخندی دریای مدیترانه استفاده شده است. روش های زیادی برای بررسی تغییرات و وجود روند در بین داده های آماری وجود دارد، که به دو دسته آمار پارامتری و ناپارامتری تقسیم می شود. روش رگرسیون خطی از دسته پارامتری است و معمول ترین روش ناپارمتری آزمون من -کندال می باشد. با برازش مدل من کندال و مدل رگرسیون خطی روند مقدار، فراونی مراکز چرخندی حوضه دریای مدیترانه دردو مقیاس فصلی و سالانه ارزیابی شد. با واکاوی روند تغییرات شمار مراکزچرخندی در مقیاس فصلی فصل های بهار، پاییز و تابستان تداوم های پنج روزه دارای روند معنی دار بوده است. اما در مقیاس سالانه در هیچ کدام از تداوم ها روند معنی دار مشاهده نگردید. با برازش مدل رگرسیون در مقیاس فصلی و سالانه تداوم های یک و دو روزه دارای شیب خط رگرسیون مثبت می باشند.