مخاطرات محیط طبیعی

در شرایط تغییرات اقلیمی، بیابان زایی و تخریب زمین، یک مسئله مدیریتی حیاتی در جنگل های شمال ایران این است که چگونه می-توان تاب آوری جنگل ها را در برابر آتش سوزی ها افزایش داد. طی دهه های گذشته، مدیران جنگل از تیمارهای جنگل شناسی به منظور بازسازی ساختار، ترکیب و تنوع توده های جنگلی هیرکانی استفاده کرده اند، اما شواهد علمی مبنی بر اثر این تیمارها بر کاهش خطر آتش در این منطقه وجود ندارد. در این مطالعه بر اساس رویکرد مدل سازی رفتار آتش با استفاده از فلم مپ ام تی تی، روابط مکانی بین تیمار جنگل شناسی کاهش ماده سوختنی ( تنک کردن) و احتمال سوختن سطحی و تاجی در سری های 6 و 7 ملکرود جنگل سیاهکل ارزیابی شد. در ابتدا مشخصات ماده سوختنی بعد از توسعه تیمارهای جنگل شناسی در دوره زمانی 1385 الی 1395 در منطقه مطالعه برای ارزیابی تنک کردن سبک و تنک کردن سنگین به عنوان ابزارهای بازسازی برای شرایط ماده سوختنی مشابه تجزیه و تحلیل شد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل واریانس برای تعیین اثر تیمار جنگل شناسی تنک کردن بر احتمال های سوختن سطحی و تاجی انجام شد. نتایج مدل سازی در سطح سیمای سرزمین نقش مهم تنک کردن را در کاهش احتمال سوختن تاجی ( تقریبا 11 درصد) در منطقه مورد مطالعه تایید می کند، با این وجود، اثر تنک کردن روی احتمال سوختن سطحی از نظر آماری معنی دار نبود ( 05/0P> ). در مقایسه دو نوع تنک کردن از نظر شدت، تنک سنگین اثر بیشتری روی تغییر احتمال سوختن سطحی و تاجی ( به ترتیب 10 درصد افزایش و 39 درصد کاهش در توده جنگل کاری سوزنی برگ) نسبت به تنک سبک داشته است. به رویکرد مدل سازی در این مطالعه بینش های جدیدی را برای بهبود تهیه نقشه مکانی احتمال سوختن جنگل، شامل وارد کردن متغیرهای حساس به عملیات تنک کردن به مدل ها و ارائه اطلاعات مفید برای جلوگیری از رفتار شدید آتش سوزی جنگل از طریق تیمارهای موثر جنگل شناسی ارائه می دهد.

زمین لغزش ها از جمله ی مخاطرات محیطی که هر ساله موجب خسارات زیاد جانی و مالی در قسمت های وسیعی از نواحی کوهستانی کشورمان می باشد، از این رو شناسایی عوامل مهم و موثر بر وقوع  این پدیده، می تواند به عنوان ابزاری کاربردی در کاهش زیان احتمالی مورد استفاده قرار گیرد. مدلسازی مناطق حساس به زمین لغزش در تصمیم گیری و برنامه ریزی کاربری زمین از اهمی ت وی ژهای برخوردار است. حوضه آبخیز کمه در جنوب استان اصفهان به لحاظ موقعیت خاص توپوگرافی، زمین شناسی، لیتولوژی، اقلیمی و انسانی خود به عنوان یکی از مناطق مستعد وقوع زمین لغزش انتخاب گردیده است. این پژوهش با هدف شناسایی عوامل موثر در ایجاد پدیده زمین لغزش و تعیین مناطق حساس زمین لغزش با استفاده از مدل های CART و  TreeNet در محیط نرم افزار SPM و   ArcGISدر حوضه مورد مطالعه پرداخته است. برای  این منظور، از 11 فاکتور موثر در وقوع زمین لغزش شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، رطوبت نسبی، بارش، پوشش گیاهی، کاربری زمین، زمین شناسی، فاصله از جاده، گسل و آبراهه به عنوان متغیر مستقل و 311 نقطه برداشت شده از محل وقوع زمین لغزش به عنوان متغیر وابسته استفاده گردید. برای انجام تحقیق و اجرای مدلها تعداد 70 درصد زمین لغزشها برای آموزش مدل و 30 درصد مابقی  نقطه لغزشی برای مرحله اعتبارسنجی به کار گرفته شد. نتایج این مطالعه با توجه به شاخص های آماری مختلف مورد استفاده از دقت  بالاتر مدل CART نسبت به مدل TreeNet  می باشد. خروجی مدل، نقشه حساسیت زمین لغزش با 5 کلاس خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم می باشد. شایان ذکر هست که مناطق پر خطر در این مطالعه بیشتر در مناطق غرب و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه می باشند. ضروری می باشد که برنامه ریزان ملی و منطقه ای، اقدامات و تدابیر کنترلی و حفاظتی مناسبی را جهت کنترل مناطق حساس انجام دهند.

این پژوهش با هدف بررسی ویژگی های کلی توفان های تندری عصرگاهی در کشور براساس تعداد رخداد و همچنین بررسی توانایی داده-های بازتحلیل شبکه ای GFS در شناسایی توزیع مکانی آن ها انجام شده است. به این منظور در یک دوره 9 ساله (2015-2008) گزارش-های رعدوبرق ثبت شده در 361 ایستگاه همدیدی کشور در ماه های آوریل (فروردین) و می (اردیبهشت)، به عنوان ماه هایی که بیشترین توفان تندری در آن ها رخ داده است، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا روزها از نظر تعداد توفان های تندری به چهار چارک تقسیم شدند. در گام بعدی ده شاخص نشانگر ناپایداری جوی از داده های بازتحلیل ساعت 12 گرینویچ استخراج و یا محاسبه شدند. در نهایت نقشه پهنه-بندی میانگین این شاخص ها در هر چارک و انطباق نقطه ای در ایستگاه هایی که دارای رعدوبرق ثبت شده بوده اند، مورد بررسی دقیق تر قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد را شاخص CIN یا شاخص سرکوب همرفت داشته است. میزان دقت این شاخص در پیش-بینی ناپایداری ها حدود 90 درصد برآورد گردید. شاخص KI در ناپایداری های ضعیف عملکرد متوسطی داشته ولی با تشدید ناپایداری و سامان مندشدن آن در چارک چهارم عملکرد آن بهبود قابل ملاحظه ای پیدا کرده است. دو شاخص TT و 4LFTX نیز عملکرد مشابه به هم داشته و ناپایداری های شدید را در غرب کشور به خوبی آشکار کرده اند. سایر شاخص ها عملکرد مناسبی نداشته و نیاز است که مقادیر آستانه آن با توجه به وضعیت اقلیمی کشور بازتعریف شود.

تغییر در پارامترهای اقلیمی در دهه های آینده عملکرد بسیاری از محصولات کشاورزی را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در این رابطه مطالعات اندکی درخصوص بررسی راهکارهای مقابله با این تغییرات اقلیمی و کاهش پیامدهای منفی احتمالی آن بر محصولات استراتژیک کشور انجام شده است. در پژوهش حاضر مدیریت های زراعی مختلف اعم از تغییر در حجم آبیاری و حجم کوددهی و تغییر تاریخ کاشت در زراعت محصولات برنج و سویا در دو پنجره زمانی آینده نزدیک (2035-2021) و آینده دور (2050-2036) شبیه سازی گردید و با هدف ارائه راهکارهای مناسب سازگاری در کاهش پیامدهای منفی تغییرات اقلیمی مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای هواشناسی ریز مقیاس شده بر اساس خروجی سه مدل گردش عمومی جو AOGCM (HadGEM2-ES, CSIRO-Mk3-6-0, GFDL-ESM2M) تحت سه سناریوی واداشت تابشی (RCP 2.6, 4.5, 8.5) از پایگاه داده MarkSimGCM استخراج شد. با داشتن داده های میدانی فنولوژیکی 12 ساله دو رقم برنج هاشمی و علی کاظمی و داده های مزرعه ای دو ساله دو رقم سویا ویلیامز و هابیت به شبیه سازی عملکرد محصولات به وسیله مدل گیاهی DSSAT اقدام شد. نتایج نشان داد تغییر تاریخ کاشت برنج رقم هاشمی از 20 اردیبهشت به 10 اردیبهشت (تسریع 10 روزه) در سناریوی بدبینانه RCP8.5 می تواند موجب بهبود عملکرد 9/18 درصدی در دور آبیاری 5 روزه نسبت به آبیاری غرقابی شود. تسریع 20 و 30 روزه تاریخ کاشت گرچه در بهبود عملکرد محصول در مواجهه با تغییرات اقلیمی موثر بود، اما نمی-تواند به اندازه تسریع 10 روزه مفید واقع شود. برای محصول برنج رقم هاشمی در حجم کوددهی F3 در سناریوی RCP2.6 دوره آینده دور، بهبود عملکرد 7/10 درصدی برآورد می گردد. بیشترین افزایش عملکرد با مدیریت های متفاوت کوددهی تحت سناریوی RCP2.6 حاصل شد. در مجموع، گرچه کاهش عملکرد در رقم های مورد بررسی بر اثر تغییرات اقلیمی اجتتاب ناپدیر است، اما با به کارگیری مدیریت های زراعی مناسب می توان درصد قابل ملاحظه ای از این کاهش عملکرد را جبران نمود.

کمبود آب به یک معضل نگران کننده برای بسیاری از شهرهای جهان تبدیل شده است. پیش بینی تقاضای آب به سیاست گذاران و تامین کنندگان آب کمک می کند تا تعادل بین عرضه و تقاضای منابع آب شهری را حفظ کنند و در نتیجه از هدر رفت و کمبود آب جلوگیری شود. پیش بینی مصرف آب شهری تأثیر قابل توجهی در مدیریت کارآمد آب شهری در شهرهای مناطق خشک دارد به ویژه زمانی که پیامدهای تغییرات آب و هوایی در نظر گرفته شوند. در این پژوهش از پنج الگوریتم کرم شب تاب  برای تخمین میزان مصرف آب شرب در منطقه سیستان برای سال های 1385- 1399 استفاده شده و  با هم مقایسه شدند. از داده های سال 1385 تا 1394 جهت آموزش و یاد گیری و یافتن وزن بهینه مدل استفاده شد و از باقیمانده داده ها از سال1394 تا 1396 جهت آزمون مدل استفاده شد. نتایج مدل نشان داد 5 مدل مختلف الگوریتم کرم شب تاب می توانند جواب های محتملی بدست دهند در مدل نمایی و هیبرید میانگین خطای نسبی در الگوریتم NDFA (New dynamic firefly alghorithm)، 19/0 می باشد که کمترین میزان خطای نسبی را در بین دیگر الگوریتم ها دارد و در مدل خطی نیز الگوریتم  VSSFA (Variable Step Size Firefly Algorithm) با میانگین خطای نسبی 196/0 کمترین میزان خطای نسبی را دارد. بنابراین مدل نمایی و روش NDFA کارایی بهتری نسبت به دیگر مدل ها و الگوریتم ها دارد. و دقت پیش بینی آن بالای 81% می باشد. پس از اطمینان از دقت الگوریتم میزان مصرف آب شرب برای سالهای 1402، 1403 و 1404 پیش بینی شد. نتایج حاصل نشان داد اوج مصرف در ماههای تیر و مرداد می باشد و کل مصرف در سال 1402، 1403 و 1404 به ترتیب برابر7293، 7558 و 7674 هزار متر مکعب می باشد.

در اواخر اسفند 1397 و اوایل فروردین 1398 خورشیدی بارش های سنگینی در ایران رخ داد که به جاری شدن سیل در چندین استان ایران انجامید. در این مقاله سیلاب های بهار 1398 در حوضه های غربی کشور (کرخه و کارون بزرگ) بررسی شده است. این سیلاب ها زیان های بسیار سنگینی به کشور وارد آورد. نهادهای اجرایی کوشیدند این رویداد را کالبدشکافی کنند و علل و پیامدهای آن را بشناسند. این تجربه نشان داد که سیلاب پدیده ای انسانی – طبیعی است و طبعاً مانند همه ی دیگر پدیده های انسانی پیچیده است؛ پیچیده، به این معنا که برایند برهم کنش های اجزای بسیار متنوعی است. در این جا بخشی از یکی از اجزای این پدیده ی پیچیده یعنی بخش بارش از بُعد آب و هواشناختی مسئله بررسی شد. به این منظور به کمک پایگاه داده بارش اسفزاری میانگین بلندمدت بارش به روش کریجینگ محاسبه و با بارش سال 1398 که با داده های 475 ایستگاه تهیه گردید مقایسه شد. از این گذشته سری زمانی بارش به روش وزنی برای تک تک زیرحوضه های منطقه محاسبه و وضعیت بارش انباشته در زمان ریزش ها مشخص شد. این بررسی نشان داد شدت بارش های بهار 1398 نسبت به رویدادهای تاریخی بیش تر نبوده است اما حجم بارش دریافتی حوضه ها بی سابقه بوده است. بنابر این از دیدگاه آب و هواشناختی مهم ترین نقش را بارش سنگین و موقعیت هسته ی بارش در بروز این سیلاب بازی کرده است. حجم بارش در دو حوضه کرخه و کارون در یک دوره ی 9 روزه معادل حدود 70 درصد بارش سالانه ی این دو حوضه بوده است. استقرار هسته ی بارش در بخش پرشیب شرقی حوضه نیز در تشدید سیلاب نقش داشته است. این نتایج به لطف داده های شبکه ای بارش به دست آمد

فروسیلیسیم در تولید فولاد و چدن به عنوان اصلاح کننده استفاده می شود. از مهم ترین آلاینده های صنایع تولید کننده فروسیلیسیم می توان به ذرات معلق (PM2.5 و PM10) و گرد و غبار، گازهای مونوکسید کربن (CO)، دی اکسید کربن (CO2)، اکسیدهای نیتروژن (NOx) و اکسیدهای گوگرد (SOx) اشاره کرد. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت محیط زیستی آلودگی هوای کارخانه فروآلیاژ ایران با بررسی تجهیزات کنترل کننده آلاینده های هوا بوده است. کارخانه فروآلیاژ ایران با ظرفیت تولید 60 هزارتن فروسیلیسیم در استان لرستان واقع بوده و آلاینده های هوا در سال های 1399 و 1400 اندازه گیری شدند. گازها و گرد و غبار خروجی از دودکش به ترتیب با دستگاه های XL 350 و سنجش ذرات پرتابل  Westechو ذرات معلق محیطی با دستگاه Dust Trak 8520  اندازه گیری شدند. سپس تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزارهای SPSS و Excel انجام شدند. به طوری که بررسی نرمال بودن داده ها با استفاده از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف و مقایسه میانگین داده ها با استانداردهای آلودگی با استفاده از آزمون t تک نمونه صورت گرفت. نتایج نشان دادند که تمامی پارامترهای اندازه گیری شده شامل گازهای خروجی از دودکش و گرد و غبار و ذرات معلق محیطی PM2.5 و PM10 در طی سال های مورد مطالعه 1399 و 1400 طبق استاندارد بوده و هیچ گونه آلودگی هوا در کارخانه وجود نداشته است. داشتن تجهیزات محیط زیستی مناسب از جمله لوله های U شکل برای خنک کردن دود انتقالی حاوی گازها از قسمت کوره به بخش سالن غبارگیر، جداکننده سیکلونی برای غبارگیری و جمع آوری ذرات معلق و فیلترهای کیسه ای در سالن غبارگیر برای جمع آوری ذرات و فیلتر کردن غبار بوده است. همچنین فضای سبز با تشکیل بیش از 60 درصد از فضای کارخانه، نقش بسیار مؤثری در کاهش آلودگی هوای کارخانه داشته است.

با بررسی روند تغییرات دمای هوا، می توان ردپای تغییرات اقلیمی را در پهنه ایران جستجو کرد. تغییر اقلیم و افزایش دما از مسایل مهم زیست محیطی بشر به حساب میآیند. بر اساس روش نقطه تغییر، می توان زمان آغاز تغییرات متغیرهای اساسی مانند دمای کمینه و بیشینه را شناسایی نمود. بنابراین هدف از پژوهش حاضر واکاوی نقطه تغییر آستانههای دمایی امواج گرمایی و سرمایی در ایران زمین است. منظور از آستانه دمایی مقدار صدک 95ام برای مقادیر بیشینه دمایی و صدک 5 ام برای مقادیر کمینه می باشد. بدین منظوراز دادههای روزانه دمای (کمینه و بیشینه) 43 ایستگاه همدید ایران که دارای دوره آماری طولانی ( 1966-2018) و پراکنش مناسب بوده، استفاده گردید. به منظور شناسایی زمان تغییر آستانه دمایی از سه روش نقطه تغییر پتیت، آزمون همگنی استاندارد و بویشاند بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که آستانه ی دمایی امواج گرمایی و سرمایی طی چند دهه گذشته روندی افزایشی داشتهاند. نرخ رشد افزایشی به ترتیب به ازای هر سال برابر با 019/0 و 052/0 درجه سلسیوس به ازای هر سال است. بنابراین در پژوهش پیش رو مشخص گردید که روند افزایشی آستانه ی دمای منجر به افزایش بسامد بیشتر دماهای بیشینه گردید و از طرفی منجر به افزایش روزهای گرم و کاهش شب های سرد خواهد شد، افزون بر بسامد بیشتر رویدادها، می توان اظهار نمود بسامدها از دمای بالاتری نیز برخوردار می باشند. بر اساس نتایج تحلیل فضایی - زمانی آستانه ها روند افزایشی دمای کمینه در نواحی شمال غرب، زاگرس و جنوب شرق ایران کاملاً مشهود است و از دیگر نتایج این مطالعه می توان به زمان نقطه تغییر یا جهش آستانه دمایی امواج سرمای و گرمایی در حدود سال 1991 تاکید نمود. سال مذکور با مطالعات جهانی همراستای دارد