تحلیل خوشه ای

باد شمال یکی از رویدادهای جوّی مهم منطقه خاورمیانه و عراق است که در دوره گرم سال فعال شده و موجب رخداد توفان های گرد و غبار در منطقه می شود. هدف از این پژوهش، بررسی اقلیم شناسی باد شمال با استفاده از داده های بلندمدت است. برای دستیابی به این هدف، داده های ساعتی فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، بادِ مداری و باد نصف النهاری برای 4 تراز 1000، 850، 700 و 500 هکتو پاسکال و دوره 44 ساله و در تفکیک مکانی 25/0 درجه قوسی از پایگاه داده کوپرنیکوس برداشت شد. برای هر متغیر و هر تراز با توجه به محدوده مورد مطالعه، ماتریسی به ابعاد 365×17061 مهیا شد و درنهایت داده های بلندمدت فشار تراز دریا، مبنای کار قرار گرفت. تحلیل مؤلفه اصلی فشار تراز دریا نشان داد که مؤلفه اول معرّف سازوکار باد شمال تابستانه است. پراکنش مکانی این مؤلفه استقرار الگوی کم فشار در منطقه خلیج فارس و حاکمیت الگوهای پرفشار در ارتفاعات زاگرس، کوه های قفقاز و اروپای شرقی است. بازه زمانی حاکمیت باد شمال تابستانه از ماه می تا اواخر سپتامبر است. مؤلفه دوم تبیین کننده باد شمال زمستانه است. پراکنش مکانی این مؤلفه، استقرار الگوی کم فشار بر دریای سرخ و الگوی پرفشار بر کوه های زاگرس و قفقاز را نشان می دهد. پهنه بندی مکانی فشار تراز دریا، الگوی کلی استقرار سامانه های فشار شامل کم فشار خلیج فارس، منطقه پرفشار که بیشتر بخش های شمالی و غربی منطقه و بخش حایل که بین منطقه کم فشار و پرفشار رد و بدل می شود را شامل می شود. این نقشه نشان می دهد که وزش باد شمال تحت تأثیر شیو فشار کانون های فشار شمالی (ترکیه دریای سیاه) و غربی (مدیترانه، شمال آفریقا-عربستان) قرار دارد که باعث می شود شار هوا از سمت شمال غرب به سمت جنوب شرق و در امتداد زاگرس به حرکت درآید. باد شمال تابستانه در تراز 1000 هکتوپاسکال در امتداد جلگه بین النهرین از شمال غرب به سمت جنوب شرق می وزد و در ماه ژوئیه به اوج فعالیت خود می رسد. در نقشه تراز 1000 هکتوپاسکال، باد شمال در مرز سوریه غربی است اما در جنوب مدار 35 درجه تغییر جهت داده و به سمت جنوب شرق متمایل می شود. باد شمال در ترازهای پایین حرکت می کند و دیواره بلند رشته کوه زاگرس مانع گسترش باد شمال به بخش های داخلی ایران شده و آن را به سمت شمال خلیج فارس هدایت می کند. شدت باد شمال تابستانه در تراز 850 نسبت به تراز 1000 هکتوپاسکال بیشتر بوده و جهت شمال غربی دارد.

داشتن اطلاعات کافی از منطقه عملیات از مهم ترین و کلیدی ترین عوامل موفقیت در طرح ریزی، هدایت و اجرای موفقیت آمیز عملیات هاست و این مسئله به خصوص در مورد شرایط جوی منطقه، در عملیات آب خاکی از اهمیت دوچندان برخوردار می باشد. جهت انجام پژوهش و شناسایی تیپ های هوای جزیره ابوموسی جهت طرح ریزی و اجرای عملیات آب خاکی از داده های مربوط به 18 متغیر آب وهوایی در بازه زمانی 30 ساله (2021-1991) و همچنین از میانگین و حداکثر قدرت دریا در یک روز استفاده شده است. به منظور تجزیه وتحلیل آماری داده ها و به دست آوردن ویژگی های آماری هریک از تیپ های هوا، از نرم افزار متلب استفاده و جهت شناسایی تیپ های هوا، عناصر آب و هوایی در معرض تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد قرار گرفتند. پس از انجام عملیات آزمون وخطا برای گزینش شمار گروه های تشکیل دهنده تیپ های هوا، درنهایت چهار تیپ هوا، برای این جزیره شناسایی شد. برای تعیین مناسب ترین و بدترین تیپ هوا، از تحلیل سلسله مراتبی استفاده شده است. نتایج نشان داد که بر اساس مقایسه زوجی عناصر آب و هوایی برای تعیین اولویت تیپ هوا برای انجام عملیات آب خاکی عنصر سرعت باد و دید افقی بالاترین وزن را به خود اختصاص داده و مؤثرترین عناصر آب و هوایی در عملیات آب خاکی شناخته شدند. پس از تشکیل ماتریس تصمیم، وزن هریک از تیپ های هوا مشخص و تیپ هوای معتدل با بیشینه قدرت دریا با وزن 0.343 با دوره فعالیت در اواخر فصل زمستان و اویل فصل بهار بدترین تیپ هوا برای اجرای عملیات آب خاکی در جزیره ابوموسی برآورد شد.

ژرفای نوری هواویزی کمیتی بی بعد است که میزان گذر پرتو نور در جو را نشان می دهد و بیان گر میزان جذب و پراکنش ناشی از هواویزها در مسیر عبور نور است. شناخت آن برای درک تأثیرات آن بر کیفیت هوا و ارائه راهکارهای مقابله با آن ضروری است. حوضه بلوچستان جنوبی به دلیل موقعیت جغرافیایی خود، تحت تأثیر گرد و غبار و غلظت بالای هواویزی قرار دارد. از این رو در این پژوهش تغییرات زمانی-مکانی ژرفای نوری هواویزی، در این حوضه مورد واکاوی قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از داده-های فرآورده ژرفای نوری هواویزی MOD 04 L2))، الگوریتمDeep Blue سنجنده مودیس ماهواره تررا با دقت مکانی 10×10 کیلومتر طی دوره آماری 2002-2019 بهره گرفته شد. سپس با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی الگوهای زمانی و مکانی آن تفکیک شد. به کمک تحلیل خوشه ای الگوهای زمانی دسته بندی و الگوهای مکانی پهنه بندی گردید. نتایج واکاوی با روش تحلیل مؤلفه های اصلی بر روی آرایه میانگین بلند مدت داده ها (365×55458)  نشان داد، سه مؤلفه ی اصلی در مجموع حدود90 درصد از پراش داده ها را تبیین می کنند که سهم مؤلفه اول 84 درصد است. این مؤلفه الگوی کلی پراکندگی مکانی ژرفای نوری هواویزی حوضه را تبیین می کند و بسیار به الگوی مکانی میانگین بلندمدت، شبیه است. الگوی تغییرات زمانی نشان می دهد که این مؤلفه در تمام سال موجودیت دارد اما در دوره سرد کاهش و در دوره گرم سال افزایش می یابد. بر اساس تغییرات زمانی ژرفای نوری هواویزی، حوضه به چهار دوره زمانی زمستانه، بهاره-پاییزه، گذار و تابستانه، قابل تفکیک است. میانگین ژرفای نوری هواویزی در الگوی تابستانه به 69/0 می رسد. این به مفهوم آنست که حوضه در دوره تابستان از هوای نسبتاً غبارآلودی برخوردار است. به لحاظ پراکندگی مکانی نیز حوضه به سه پهنه با بار غباری کم (کوهستانی)، بار غباری متوسط( پایکوهی) و بار غباری زیاد(پست جلگه ای) قابل پهنه بندی است. میانگین ژرفای نوری هواویزی در حوضه حدود 38/0 است که در پهنه جلگه ای به 62/0 می رسد. رژیم ژرفای نوری هواویزی در هر سه پهنه یکسان است اما پهنه جلگه ای به لحاظ مقدار، با دو پهنه دیگر اختلاف چشمگیر دارد. بالا بودن مقدار ژرفای نوری هواویزی در این حوضه علاوه بر مؤلفه های محلی، به عوامل منطقه ای که در دوره گرم سال فعال می شود(موسمی هند)، مرتبط است.

بناها و بافت های تاریخی محلی برای انتقال پیام فرهنگ و تمدن هستند. فضاهای تاریخی، گویای آن است که همواره نگهداری و مرمت و توسعه بناهای تاریخی در حال انجام بوده است. بافت پیرامونی اطراف حرم مطهر در شهر مشهد، با دارا بودن آثار تاریخی و مذهبی ارزنده ای از جمله خانه های تاریخی، مساجد و... به علت قرار گیری در میان بافت فرسوده از مشکلات چون دید و منظر، مقاومت، دسترسی، نارسایی های مربوط به بافت فرسوده در زمینه تأسیسات شهری، عدم استحکام ابنیه و ... رنج می برند و نیازمند بازآفرینی هستند که این اقدام علیرغم تاسیس دفاتر بازآفرینی در محدوه مورد مطالعه توفیق چندانی برای حفظ و نگهداری از این آثار تاریخی به جای آورده نشده است. هدف پژوهش آسیب شناسی عملیاتی دفاتر تسهیلگری در محدوده بافت مرکزی شهر مشهد با تاکید بر گردشگری است. محدوده پژوهش بافت پیرامونی حرم مطهر در شهر مشهد بوده و روش آن کمی و کیفی بر اساس مصاحبه های انجام شده می باشد و مخاطبان از بین مدیران دفاتر تسهیلگری و همچنین مدیران بازآفرینی به تعداد 28 نفر انتخاب شدند. نتایج نشان داد دانش بازآفرینی کارشناسان و سایر دستگاه ها با ضریب اهمیت 184/0، نگاه بخشی مدیریت شهری به گردشگری ضریب 110/0، ضعف در منابع مالی بازآفرینی با ضریب 099/0، ضعف در تخصص کارشناسان بازآفرینی با ضریب 095/0، عدم تمایل به همکاری دستگاه ها با ضریب وزنی 086/0 و ضعف در نظام ارزیابی سازمان بازآفرینی به ترتیب اولویت به عنوان مهمترین عوامل آسیب شناسی عملکرد دفاتر توسعه محله در مناطق پیرامونی حرم شناخته شدند.

نوسانات اطلس شمالی الگوی مؤثری از تغییرپذیری گردش عمومی جو در محدوده ی برون حاره نیمکره ی شمالی و از عوامل اصلی کنترل عناصر اقلیمی مانند بارش و دما است. دارای اثرات اقتصادی و اجتماعی بزرگ بر بخش های انرژی، کشاورزی، صنعت و ... است. بنابراین با توجه به اهمیت این نوسان بر فعالیت های بشری و رابطه ی آن با عناصر اقلیمی و از جمله بارش، سبب گردید تا به شناسایی و تحلیل و گروه بندی فاز مثبت این نوسان و در پی آن استخراج الگوهای توام با آن پرداخته شود. داده های مورد نیاز این تحقیق شامل اندازه گیری های مقادیر بارش به صورت روزانه برای ایستگاه های سینوپتیک، اقلیمی و باران سنجی کل کشور از سال 1388-1340 می باشد که از دو منبع سازمان هواشناسی و وزارت نیرو گردآوری شد و با استفاده از روش آماری چندمتغیره و به کارگیری از نرم افزار matlab،surfer و grads به استخراج الگوهای همدیدی حاصل از این فاز پرداخته شده است. در نهایت پنج الگو استخراج و نشان داد که با وجود شرایط پایداری در پنج الگوی سطح زمین در این فاز، میزان ریزش های جوی بالا بوده است که توجیه این مطلب با استفاده از الگوهای تراز 500 هکتوپاسکال صورت گرفت. ایران در جلوی محور ناوه ی مربوط به مدیترانه واقع شده است. بنابراین ریزش های جوی کشور تحت تأثیر این ناوه در زمستان رخ داده است.

رسوب یکی از مسائل مهم در حوضه ی آبریز محسوب می شود. با توجه به مشکلات ناشی از رسوب، بررسی ارتباط متغیرهای هیدروژئومورفیکی تأثیرگذار در تولید رسوب و بار رسوب معلق در حوضه ی آبریز ضرورت دارد. هدف این تحقیق مدل سازی رابطه ی بین میزان بار رسوب معلق با متغیرهای هیدروژئومورفیکی در حوضه ی آبریز است. دو حوضه گاوی و حوضه ی کنجانچم در استان ایلام که شامل 8 زیرحوضه مشخص و مجهز به ایستگاه هیدرومتری می باشند انتخاب شدند. مواد این تحقیق داده های دبی رسوب مشاهده ای بعنوان متغیر وابسته ایستگاه های هیدرومتری که با استفاده از منحنی سنجه رسوب تحلیل شد. در مرحله ی بعد همگنی حوضه های آب ریز با اس تفاده از روش ت حلیل خوش ه ای ارزیابی شد. در ت حلیل خوشه ای پس از استاندارد کردن داده ها به روش Z-SCORE، گروه بندی با روش طبقاتی تجمعی و محاسبه فاصله ی اقلیدسی به روش ward انجام شد. به تدریج زیرحوضه های چاویز، سرجوی، اماملکشاهی و آسان درگروه یک و زیرحوضه های کنجانچم، رستم آباد، تنگ باجک و گنبد در گروه دوم تحلیل شده اند. جهت تحلیل ارتباط بین متغیرهای ژئومورفیک با رسوب هر زیرحوضه از روش رگرسیون چندمتغیره آماری استفاده شد. نتایج بررسی ارتباط بین خصوصیات ژئومورفیک با رسوب زیرحوضه ها نشان داد که مقدار رسوب با شاخص شیب، ضریب گردی، بافت زهکشی، بارندگی، ناهمواری و مساحت حوضه همبستگی مثبت داشته و در سطح 001/0 معنی دار بوده است. جهت تأثیرگذاری متغیرها بر میزان رسوب زیرحوضه ها از روش تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل خوشه ای استفاده گردید. نتایج نشان داد که سه عامل ضریب گردی، ضریب شیب و ضریب بافت زهکشی حوضه به ترتیب 62/44، 22/25 و 74/16 درصد از واریانس تمامی متغیرهای تحقیق را تبیین می کند. در مجموع سه عامل استخراج شده نهایی توانسته اند 87% از واریانس تمامی متغیرهای تحقیق را تبیین نمایند.

پژوهش حاضر با هدف تجزیه و تحلیل و شناسایی نقاط داغ وقوع زمین لغزش با استفاده از آمار مکانی و الگوریتم Getis-Ord در حوزه آبریز قرناوه استان گلستان برنامه ریزی شده است. در این راستا، فراوانی وقوع زمین لغزش براساس طبقات شیب، جهت جغرافیایی، کاربری اراضی، نوع خاک و انواع ویژگی های پهنه های لغزشی مورد تحلیل قرار گرفته است. در تعیین نقاط داغ و مناطق بحرانی، معیارهای مساحت، طول، عرض، عمق و ارتفاع پرتگاه مبنای تحلیل های مکانی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که نقاط داغ وقوع زمین لغزش در محدوده شرقی منطقه مطالعاتی قرار گرفته اند که در طبقات ارتفاعی بالا، کاربری اراضی مرتعی و شیب بالا واقع شده است. براساس یافته های پژوهش، اراضی مرتعی و جنگلی، خاک های بادی-یخچالی لسی و طبقه شیب 50 تا 75 درصد و جهت جغرافیایی شمالی بیش ترین تعداد وقوع زمین لغزش را به خود اختصاص داده اند. هم چنین، نقاط وقوع زمین لغزش غیرمعنی دار از نظر آماری با استفاده از روش Getis-Ord و براساس معیار مساحت زمین لغزش در مناطق میانی و پایین دست حوزه آبریز مورد مطالعه قرار دارد. تعیین نقاط بحرانی وقوع زمین لغزش و نیز تعیین عوامل مؤثر بر آن از طریق تحلیل نقشه های مکانی در بستر GIS امکان تعیین آستانه های موثر بر وقوع زمین لغزش را فراهم می نماید. تجزیه و تحلیل نقاط بحرانی وقوع زمین لغزش می تواند به عنوان مبنای برنامه ریزی مکانی، شناسایی مناطق بحرانی و کاهش خطر مدنظر قرار گیرد. رویکرد مورد استفاده در ارزیابی خودهمبستگی مکانی مخاطرات طبیعی کاربرد دارد و در تلفیق با پهنه های مستعد خطرات چندگانه محیطی می تواند مبنای پیش بینی شدت خطر و خسارت در آینده قرار گیرد.