تپه ماسه ای

هدف اصلی این تحقیق، بررسی و تجزیه و تحلیل آماری باد، نقش رژیم بادی در میزان دبی و جهت انتقال رسوبات در منطقه مورد مطالعه است. بنابراین، داده های باد سنجی ایستگاه سبزوار طی یک دوره آماری 10 ساله (2005- 1996)، با استفاده از گلماسه تجزیه و تحلیل شد. مقدار پتانسیل حمل ماسه در منطقه سبزوار حدود 9/160 واحد و جهت نهایی حمل ماسه جنوب غربی و دبی حمل ماسه براساس معادله لتو– لتو(1978) برابر 335/22 Ton/m. year است، با توجه به این مقادیر و طبقه بندی فرای برگرودین (1979) منطقه مورد مطالعه از نظر قدرت فرسایشی باد در کلاس کم قرار می­گیرد. مقدار شاخص همگنی(RDP/DP) برای این منطقه 4/0 است که موجب تشکیل تپه های بارخانی می شود و بیانگر بادهای قدرتمند و دو جهتی با زاویه منفرجه است. گلبادهای فصلی منطقه نشان می دهد که در تمام فصول سال، عمده بادهای غالب منطقه از شرق و شمال شرقی می وزد و بادهای جنوب شرقی در رتبه سوم قرار دارد. گل طوفان­های سالانه منطقه نشان می دهد که درصد بادهایی با سرعت بیش از سرعت آستانه فرسایش 5/12 درصد است که از جهات شرق، شمال شرقی و جنوب شرقی می وزد و عمده آنها در فصول تابستان و بهار می وزند و جهت وزش آنها یکطرفه است، اما در پاییز و زمستان چند جهته است.

بررسی پویایی و تغییر پذیری عوارض ژئومورفولوژیکی زمین به ویژه در مناطق خشک و بیابانی که به طور عمده از عوارض ماسه ای پوشیده شده است، به دلیل تاثیر منفی ماسه های متحرک در زندگی مردم، اهمیت ویژه ای دارد. از طرف دیگر تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور، امروزه به دلیل هزینه و زمان کم تر مورد نیاز، هم پوشانی با تصاویر قبلی و همچنین ارائه قدرت تفکیک مکانی بالا و امکان بررسی تغییرات زمانی، کاربرد گسترده ای در روند-یابی این تغییرات پیدا کرده است. از آنجا که تپه های ماسه ای بخش عمده ای از عوارض ژئومورفولوژیکی در مناطق بیابانی می باشند، لذا در این مطالعه تغییرات مورفومتری تپه ماسه ای جنوب شرقی شهر عشق آباد، در فاصله زمانی 12 ساله از سال 2000 تا 2012 میلادی و با استفاده از تصاویر سنجنده ETM+ماهواره ی لندست 7 مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر ماهواره ای پس از تصحیحات هندسی، به سه روش نظارت شده با بیشترین شباهت، نظارت شده با کمترین فاصله از میانگین و روش نظارت نشده در نرم افزار ENVI مورد طبقه بندی قرار گرفتند. روش طبقه بندی نظارت شده با بیشترین شباهت، دقت بالاتری را در شناخت تپه ماسه ای مورد نظر نسبت به دو روش دیگر ارائه داد. تصاویر طبقه بندی شده به روش نظارت شده با بیشترین شباهت پس از برش به صورت رستری وارد نرم افزار Arc-GIS شد و پس از تبدیل فرمت رستری به پلیگون، مساحت و محیط تپه ماسه ای مورد مطالعه برای هر سال محاسبه گردید. نتایج نشان داد که طی 12 سال مورد مطالعه، مساحت و محیط تپه ماسه ای به ترتیب کاهشی برابر با 872/42 هکتار و 307/781 متر داشته است که علت اصلی آن مربوط به طرح های بیابان زدایی اجرا شده در قالب تاغ کاری درسال های گذشته و همچنین زادآوری طبیعی تاغ در روی تپه ماسه ای و نواحی اطراف آن بوده و اثرات مثبت طرح های بیولوژیکی بیابان زدایی را در تثبیت تپه ماسه ای نشان می دهد.

فرسایش بادی یکی از فرایندهای مؤثر شکل ساز در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. هرگونه برنامه ریزی جهت کنترل و تثبیت ماسه های روان مستلزم شناخت ویژگی های باد و سپس جهات نقل وانتقال آن ها در هر منطقه است. بدیهی است جهت حرکت ماسه های روان تابع جهت وزش باد و حجم نقل وانتقال ماسه ها به سرعت و تداوم وزش باد یک منطقه وابسته می باشد. در این پژوهش منشأ وجهت نقل وانتقال ماسه های بادی منطقه اردستان در شمال شرقی کاشان موردبررسی قرارگرفته است. علاوه بر این شناخت نقاط برداشت، روند تغییرات زمانی تپه های ماسه ای طی یک دوره سی ساله اهداف دیگر این تحقیق را تشکیل داده اند. به منظور انجام این بررسی آمار باد، داده های میدانی، اطلاعات عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای و همچنین اطلاعات حاصل از انجام کارهای آزمایشگاهی(مورفومتری، مورفوسکوپی) داده ها و ابزارهای اصلی این پژوهش را تشکیل داده اند. برای تجزیه وتحلیل از نرم افزارهای GRADISTATv4.0و, GIS9 ,WRPLOT view به عنوان ابزارهای مفهومی استفاده شده است. برای انجام کارهای میدانی نیز نقاط نمونه برداری بر روی نقشه تعیین و با استفاده از GPS موقعیت آن ها در روی زمین تطبیق داده شده و داده ها به آزمایشگاه منتقل و مورد تجزیه تحلیل قرارگرفته است. در این راستا از بینوکلر برای تعیین ضرایب سایش دانه های نمونه برداری شده استفاده شده و با توجه به درصد ماتی یا شفافیت آن ها، منشأ فرسایش آبی یا بادی دانه ها استخراج شده است. درنهایت با استفاده از نرم افزارهای مذکور نقشه های کاربری اراضی، زمین شناسی، شیب و سطوح ارتفاعی منطقه تهیه و با داده های حاصل از کارهای آزمایشگاهی تلفیق شده است. نتایج نشان می دهد که غالب نمونه ها از عمدتاً مخروط افکنه های حاشیه جنوبی چاله منشأ گرفته و جهات غالب نقل وانتقال آن ها نیز به سوی شمال شرق و سپس مشرق می باشد. بدیهی است برای هرگونه برنامه ریزی به منظور بهره برداری و تثبیت ماسه ها باید منشأ و جهات غالب نقل وانتقال آن ها مدنظر قرارداد.

طی شصت سال گذشته، تجمعی از تپه های ماسه ای (ارگErg ) با مساحت حدود 600 هکتار در رضاآباد خارتوران ایجاد شده است. هدف از این تحقیق تفسیر منبع و منشأ ماسه بر پایه ویژگی های مورفولوژی تپه های ماسه ای و دانه بندی و کانی شناسی رسوبات بادی است. تفسیر تصاویر ماهواره نشان داد که ارگ رضاآباد دارای تپه های هلالی شکل ابتدایی شامل اشکال پیش بارخانی، تپه های بارخانی، و بارخانوئید با کشیدگی شمال - جنوب است. پس می توان نتیجه گرفت که وزش باد شکل دهنده شمالی- جنوبی است. آنالیز دانه بندی با روش متداول الک خشک و کانی شناسی به وسیله میکروسکوپ بینوکولر مطالعه شد. نتایج نشان داد که کشیدگی و فرم تپه ها از الگوی گل طوفان پیروی می کند. در نتیجه، باد قوی شمالی مهم ترین باد در تأمین ماسه و توسعه تپه های ماسه ای است. آنالیزهای آماری توزیع اندازه دانه نشان داد که میانگین و میانه قطر اندازه ذرات 205 میکرون هستند که می توان براساس رابطه بین اندازه دانه و مسافت طی شده استدلال کرد که تغییرات مکانی این ذرات 20 تا 50 کیلومتر از منابع ماسه است. وجود کلسیت و ماسه سنگ کوارتزی در نمونه های رسوب نشان می دهد که واحدهای سنگی آهک مارنی و مارن و کنگلومرای آتش فشانی منشأ یی برای رسوبات بادی است.

اقلیم خشک و توسعه انواع چاله های زمین ساختی سبب گسترش ریگزارهای مختلف در ایران مرکزی شده است که در این زمینه می توان به ریگ صادق آباد در شمال غرب بافق اشاره کرد. برای کشف علت استقرار این پهنه ماسه ای، فاکتورهایی از قبیل تکتونیک، مورفولوژی تپه های ماسه ای، توپوگرافی، سطح آب های زیرزمینی، سامانه فشار جوی و رژیم باد با استفاده از داده هایی چون نقشه های زمین شناسی و داده های باد ایستگاه سینوپتیک بافق ارزیابی شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که در طول سال وزش باد از جهات مختلفی برخوردار است؛ به طوری که تحت تأثیر این امر مورفولوژی غالب ریگ صادق آباد به صورت تپه های ماسه ای هرمی ظاهر شده است که این نوع مورفولوژی بیابانی خود نشانه ای از تنوع جهت بادهای حاکم بر آن منطقه و تمرکز ماسه های روان است. به طورکلی، علاوه بر نقش رژیم بادی حاکم بر منطقه، بالابودن سطح آب های زیرزمینی تحت تأثیر فعالیت گسل ها در مجاور ریگ صادق آباد بافق نیز در استقرار و تمرکز این توده ماسه ای در پلایای درانجیر مؤثر است؛ به گونه ای که سطح ایستابی آب های زیرزمینی در مجاور ریگ صادق آباد از عمق کمتری نسبت به مناطق مجاور برخوردار است.

تپه های ماسه ای به عنوان مهمترین برآیند فرایندهای بادی مناطق خشک و نیمه خشک، همواره در حال حرکت و جابجایی هستند که مقدار حرکت آنها تحت تأثیر پارمترهایی چون جهت و شدت باد، توپوگرافی محل، رطوبت منطقه، پوشش گیاهی، مواد رسوبی در دسترس، توپوگرافی و در عصر حاضر عملکردهای انسانی می باشد. هدف این پژوهش، بررسی تغییرات ارتفاعی تپه های ماسه ای ریگ زرین طی بازه زمانی 40 ساله است. برای انجام این پژوهش از سری های زمانی تصاویر لندست TM و ETM، نقشه رقومی ارتفاعی و تصاویر گوگل ارث استفاده شد. بررسیها نشان داد که از 1977 تا حال حاضر ریگ زرین افزایش ارتفاع داشته است. میانگین بیشترین تغییرات ارتفاعی در بخشهای میانی ریگ زرین صورت گرفته که حدود 4 متر بوده است. اما بخش های ابتدایی و انتهایی ریگ زرین حدود 1متر افزایش ارتفاع پیدا کرده است. همچنین، مقدار تغییرات ارتفاعی ریگ در طول دوره آماری مورد بررسی با نوسانات زیادی همراه بوده است. در برخی نقاط میانی تپه ها در حدود 8متر در گستره زمانی کمتر از 10 سال افزایش ارتفاع داشته است. بر این اساس، حداکثر ارتفاع و افزایش ارتفاعی تپه ها بین سالهای 1977-1987 صورت گرفته و طی بازه های زمانی 1987-1993 و 1998-2002 و همچنین 2008-2013 از ارتفاع تپه ها کاسته شده است. نتایج نهایی نشان داد که ریگ زرین تحت تاثیر بادهای غالب منطقه ای (شمال غرب-جنوب شرق) در حال حرکت به سمت شرق و جنوب شرق است؛ اما بادهای همگرا و متقابل محلی سبب شکل گیری هرم های ماسه ای شده و به دلیل تداوم این بادها بر حجم و ارتفاع تپه های ماسه ای بخش های مرکزی ریگ افزوده شده است.

تپه های ماسه ای بادی متأثر از متغیرهای مختلفی مانند باد، اندازه دانه های رسوبی، رطوبت، توپوگرافی منطقه، مورفولوژی تپه ها و پوشش گیاهی مدام در حال حرکت . هدف پژهش حاضر بررسی مقدار جابجایی سطح زیربنای ریگ زرین در شمال غرب شهر یزد است. برای ارزیابی تغییر سطح ریگ زرین از تصاویر TM، ETM+ و OLI لندست طی دوره 40 ساله (1977-2017) استفاده شد. ابتدا به منظور استخراج اطلاعات از تصاویر چند باندی از روش طبقه بندی نظارت نشده و سپس نظارت شده استفاده گردید. جهت تبدیل تصاویر به نقشه از فیلترگذاری، ادغام و غربال نمودن کلاس ها استفاده شد. یافته ها نشان داد ریگ زرین در بازه زمانی مورد مطالعه نوسان داشته است؛ روند کلی تغییرات افزایشی بوده و طی این مدت سطح ریگ حدود 60 کیلومتر مربع توسعه پیدا کرده است. اما در دو دوره زمانی، یعنی از 1987 تا 1993 و همچنین از 1998 تا 2002 سطح ریگ زرین کاهش پیدا کرده است. بعلاوه، گرادیان افزایش سطح ریگ نیز یکسان نبوده و در برخی بازه های زمانی میزان افزایش بسیار چشمگیرتر بوده است. به طوریکه در سالهای 2002 تا 2008 مقدار افزایش کمتر از 2 کیلومتر مربع و در سالهای 1977 تا 1987 مساحت ریگ بیش از 40 کیلومتر مربع افزایش یافته است. بررسی نتایج با میزان خشکسالی ها در سالهای مورد نظر نشان داد که این فراز و فرودها با افزایش یا کاهش رطوبت مرتبط است به نحوی که در سالهای مرطوب امکان توسعه نبوده و سطح آن کاهش و در خشکسالی ها، بویژه در 10 سال اخیر میزان توسعه سطح ریگ زرین بسیار چشمگیر (حدود 30 کیلومتر مربع). بوده است.

هدف از این پژوهش، بررسی مورفولوژی تپه های ماسه ای واقع در ریگ زرین در شمال شرق شهر یزد و انطباق آن با داده های باد منطقه است. برای انجام این پژوهش، پس از ترسیم نقشه انواع اشکال تپه های ماسه ای، مورفولوژی آن ها با جهت باد غالب ایستگاه های پیرامون ریگ تطبیق داده شد. نتایج نشان داد که تپه های ریگ زرین، مورفولوژی متنوعی داشته و بیشتر انواع تپه ها شامل تپه های ساده، سیف، برخان، هرم، تپه های مرکب و پیچیده را شامل می شود. تنوع و پیچیدگی این تپه ها نشان دهنده تغییرپذیری شدید بادها به شکل فصلی، سالانه و دوره ای است و با داده های باد هیچ کدام از ایستگاه های پیرامون ریگ مطابقت ندارد. درواقع، به دلیل اختلاف ارتفاع کویرهای ایران مرکزی با مناطق کوهستانی بالادست، مناطق کویری ایران اغلب به عنوان مراکز کم فشار حرارتی در سطح زمین عمل می کنند. تجمع حجم زیادی از ماسه در بخش جنوب شرقی ریگ و شکل گیری تپه های ستاره ای مرتفع در آن نشان دهنده دخالت بادهای غالب شمال غربی در فصل گرم، بادهای فرعی جنوب شرقی منطقه و هم افزایی نیروی باد همگرای محلی است.