ناحیه خزری

ضعف روش های سنتی طبقه بندی اقلیمی در نمایش واقعیت های اقلیمی ناحیه خزری و نشان دادن برتری روشهای نوین مبتنی بر سازو کارهای آماری چند متغیره و سامانه اطلاعات جغرافیایی در ارائه پهنه های اقلیمی ناحیه خزری، مهمترین ایده انجام این پژوهش است. برای دستیابی به این هدف، داده های نوزده عنصر اقلیمی ایستگاه های همدید منتخب شمال و شمال شرق کشور با دوره آماری20 ساله از پایگاه داده های سازمان هواشناسی کشور استخراج گردید و پس از اطمینان از استقلال و همگنی داده ها به کمک قابلیت های زمین آماری نرم افزار سرفر، ابتدا داده های هر کدام از عناصر اقلیمی منطقه مورد مطالعه بر اساس یاخته هایی با ابعاد 15× 15کیلومتر با استفاده از روش حداقل انحنا، میانیابی یابی گردید. سپس اطلاعات نقشه های رقومی بصورت آرایه ای به حالت R با ابعاد 19×266 آرایش داده شد و پس از هنجارسازی، یک تحلیل عاملی با چرخش مهپراش بر روی آرایه بهنجار شده، اعمال گردید و مشخص شد در مجموع 98 درصد مقادیر پراش داده ها توسط دو عامل بارشی- دمایی و رطوبتی- دمایی توجیه می شود. که عامل اول50 درصد و عامل دوم 48 درصد مقادیر پراش داده ها را بیان می کند. نمرات عاملی به وسیله تحلیل خوشه ای پایگانی و روش ادغام ""وارد"" مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که نتیجه آن تقسیم ناحیه خزری به چهار خرده ناحیه اقلیمی معتدل مرطوب، معتدل نیمه مرطوب، سرد کم بارش و نیمه سرد کم بارش است. این خرده نواحی بشدت متأثر از عوامل اقلیمی چون دوری و فاصله گرفتن از دریا و افزایش ارتفاع است. تنوع اقلیمی در بخش های شرقی بویژه در محدوده استان گلستان، آشکارتر است. واژه های کلیدی:

بارش یکی از مهم ترین عناصر آب وهوایی موثر بر جنبه های مختلف محیط بشمار می آید از جلوه های رفتاری بارش خشونت آن است که به شکل مقادیر فرین ظهور می یابد. مقادیر فرین بارش می تواند به صورت سیل و خشکسالی و با ناهنجاری ها و پیامدهای محیطی - انسانی قابل توجهی رخ دهد. فرین های بارش نظیر تمامی عناصر آب وهوایی از الگویی جغرافیایی تبعیت می کند. شناسایی این الگوها، بویژه در نواحی که معیشت مبتنی بر نزولات آسمانی است، بر مدیریت و برنامه ریزی مبتنی بر دانسته های مذکور موثرند. با توجه به اینکه بارش های فرین بالای ناحیه خزری، یکی از مخاطرات طبیعی بویژه در بخش های شرقی این ناحیه می گردد، شناخت آرایش مکانی این پدیده می تواند برنامه ریزی های محیطی و کاهش آسیب پذیری و نیز افزایش سازگاری با این عارضه را آسان تر سازد. از این رو و به منظور واکاوی روابط فضایی مجموع فراوانی ماهانه بارش های فرین ناحیه خزری براساس آستانه صدک 99 و بیشتر، 385 ایستگاه ( همدید، اقلیم شناسی و بارانسنجی سازمان هواشناسی و باران سنجی وزارت نیرو ) طی بازه زمانی 2016-1966 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور واکاوی روابط مکانی از برخی روش های آمار فضایی (آماره موران جهانی- موران محلی و آماره گتیس-ارد- جی) استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که رفتارحاکم بر مجموع فراوانی ماهانه بارش فرین ناحیه خزری از الگوی خوشه ای پیروی می کند. نواحی توام با خودهمبستگی های مثبت بیشتر در نواحی داخلی (نواحی کوهپایه ای) و به دور از خط ساحلی در اکثر ماه ها می باشد. خوشه های خودهمبستگی مثبت در بخش های شرقی و غربی و قسمت هایی از مرکز بیشتر گسترش دارند. آزمونG* (گتیس-جی استار) فراوانی خوشه هایی با ارزش بالا و پایین را تایید می کند. مقایسه یافته های این پژوهش و پژوهش های پیشین نشان داد که موقعیت جغرافیایی ناحیه خزری و ارتفاعات البرز و نیز سامانه های همدید موثر بر ناحیه خزری تاثیر شایان توجهی بر الگوی فضایی فراوانی رخداد بارش فرین دارند.

از مهم ترین اهداف آمار فضایی، بررسی روابط مکانی داده های محیطی (بارش شدید) برای تحلیل الگوها و وابستگی های فضایی است. در این راستا تحلیل اکتشافی داده های فضایی روش هایی را برای تمایز بین الگوهای تصادفی و غیر تصادفی فراهم می آورد. در این پژوهش با کاربرد آماره فضایی به تبیین الگوهای مکانی بارش های شدید که با پیامد های محیطی – انسانی همراه است، پرداخته شد. در این راستا مجموع فراوانی ماهانه بارش های شدید فصول سرد ناحیه خزری در دو گروه آستانه صدک 95-90 و 99-95، از 385 ایستگاه اقلیمی طی 2016- 1966 با کاربرد آماره موران و آماره Gi*به منظور تحلیل خودهمبستگی فضایی استفاده شد. یافته های آماره موران کلی نشان داد که رفتار حاکم بر بارش شدید دارای ساختار فضایی و به شکل خوشه ای است. بررسی های ماهانه فصول نشان داد که به لحاظ فراوانی وقوع بارش های حاصل از این دو گروه بارشی، فراوانی رخداد بارش های صدک آستانه 95-90 بیشتر از آستانه صدک 99-95 می باشد. براساس نقشه های موران محلی نواحی با خود همبستگی های مثبت در هر دو گروه بارشی بیشتر در نواحی غربی، مرکزی و الگوهای حاصل از خودهمبستگی منفی در بخش شرقی قرار دارد. در بررسی روابط مکانی، آماره دو متغیره موران بین بارش شدید و عوامل جغرافیایی نشان داد که تأثیر عوامل جغرافیایی در فراوانی رخداد فرین ها ضعیف تر از عملکرد و نفوذ سامانه های همدید است. درنهایت، در این ناحیه که این بارش ها یکی از مخاطرات طبیعی است، شناسایی این الگوها می تواند در مدیریت و برنامه ریزی و کاهش آسیب پذیری و افزایش سازگاری مؤثر باشد.

بارش عنصری اقلیمی با وردایی زمانی- مکانی بسیار بالاست. از جلوه های وردایی بارش مقادیر فرین آن است که با پیامدهای محیطی– انسانی و به سبب تأثیرات گسترده در ساختارهای فیزیکی و انسانی در کانون مطالعات اقلیمی است. بنابراین، بررسی این نوع بارش ها در ناحیه ای که قطب کشاورزی است و، از طرفی، این بارش ها یکی از مخاطرات طبیعی است اهمیت دارد. به منظور واکاوی فضایی مجموع فراوانی سالانه بارش شدید (آستانه های صدک 90-95، 95-99) و خیلی شدید (صدک 99 و بیشتر)، از داده های میان یابی شده بارش روزانه طی بازه 1966-2016 استفاده شد. برای شناسایی الگوی پراکنش مکانی از آماره موران و Gi* استفاده شد. با توجه به مقدار نمایه موران کلی 9/0 (سطح اطمینان 99درصد)، الگوی فضایی برازنده بارش ها الگوی خوشه ای است. در گروه بارشی شدید، بیشتر الگوهای خوشه ای مثبت در بخش های مرکزی و غربی و بارش خیلی شدید بیشتر در بخش شرقی، مرکزی و ناخوشه ها در گروه اول و دوم بیشتر در بخش شرقی و در گروه سوم در بخش های مرکزی و جنوب غربی ناحیه است. آزمون Gi* فراوانی خوشه هایی با ارزش بالا و پایین را تأیید می کند. در بررسی روابط مکانی با آماره دومتغیره موران، طول جغرافیایی و ارتفاعات البرز بیشترین تأثیر را در رخداد بارش ها دارند.

واکاوی فرین های آب و هوایی به دلیل پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و خسارات مالی حاصل از آن ها، در معرض توجه بسیاری از اقلیم شناسان و نیز دانشمندان علوم محیطی و حتی علوم انسانی- اجتماعی بوده است. یکی از مراحل واکاوی فرین های آب و هوایی، الگوسازی آماری این نوع رویدادهاست. یکی از ساده ترین الگوهای برازنده بر مشخصات فرین های آب و هوایی، الگوهای رگرسیونی است. در مطالعه حاضر تمامی مدل های رگرسیونی در دسترس بر فراوانی و متوسط شدت بارش فرین بالا و فراگیر داده های شبکه ای حاصل از میانیابی 385 ایستگاه ناحیه خزری طی 51 سال (2016-1966) در معرض توجه قرار گرفت. برای دستیابی به اهداف این پژوهش آستانه های صدک 95-90، 99-95 برای بارش شدید و آستانه صدک 99 و بیشتر برای بارش فرین در نظر گرفته شد. انواع الگوهای رگرسیونی الگوهای خطی و غیرخطی شامل 35 مدل اصلی بر هریک از سری داده ها برازش داده شد. ملاک ارزیابی الگوهای برازش یافته بر شدت و فراوانی بارش های فراگیر شدید و فرین ناحیه خزری نمایه های ضریب تعیین( ) میانگین مربعات خطا ( ) و خطای استاندارد مدل (SE) بوده است. نتایج نشان داد که الگوهای رگرسیونی توانایی توجیه روند تغییرات بارش های فرین را نداشته اند؛ بنابراین دو گروه روش های ارزیابی دیگر، شامل تحلیل مشاهدات بر مبنای دانش احتمال و فرایند تصادفی و نیز مطالعه مشاهدات از طریق روش های مبتنی بر هوش مصنوعی را می توان برای مطالعه این قبیل مشاهدات توصیه نمود.

بارش یکی از عناصر و فرایندهای اصلی اقلیم هر منطقه است که در برنامه ریزی های شهری و روستایی، مکان یابی صنعتی، معماری، کشاورزی، صنایع، و ... نقش تعیین کننده دارد. ازاین رو، در تحقیق حاضر تلاش شده است تا مقدار، فراوانی، و شدت بارش های سالانه ناحیه خزری ارزیابی شود. بدین منظور، از داده های روزانه 385 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی، و باران سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های باران سنجی وزارت نیرو طی بازه زمانی ۱۹۶۶-2016 استفاده شده است. با برازش مدل رگرسیون خطی به روش پارامتری، روند مقدار، فراوانی، و شدت بارش سالانه بررسی شد. نتایج حاصل از این پژوهش که در دیگر مطالعات مشهود نبوده است بیانگر این است که میانگین بارش سالانه و فراوانی آن به ترتیب در 4/61درصد و 1/47درصد از پهنه دارای روند افزایشی است. شدت بارش سالانه در همه پهنه دارای رفتار ایستاست. روند ضریب تغییرات میانگین بارش سالانه نشان داد که گستره تحت حاکمیت روند ایستا بیشتر است؛ به طوری که در همه خط ساحلی و بخش هایی از ارتفاعات البرز توزیع بارش در گذر زمان در طی فصل های مختلف سال تغییری نکرده است. بخش های شرقی ناحیه، ارتفاعات البرز (جنوب دریای خزر)، بخش هایی از ارتفاعات البرز غربی، و بخش بسیار کوچکی از غرب ناحیه روند کاهشی در ضریب تغییرات میانگین بارش سالانه دیده می شود.

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تنش گرمایی توسط شاخص های (pHSI) و فشار فیزیولوژیک (pPhS) در ناحیه خزری در دهه های آتی (۲۰۲۰-۲۰۴۰) مبتنی بر نتایج مدل های گردش کلی و منطقه ای و تحت سناریوهای انتشار گزارش پنجم هیئت بین دول تغییر اقلیم می باشد. به منظور ارزیابی شاخص های فشار فیزیولوژیک دمایی در آینده از داده های مدل GFDL-ESM2M  مبتنی بر روش ریزگردانی دینامیکی با استفاده از مدل RegCM و بر اساس سه سناریو نشانگر خط سیر غلظت گازهای گلخانه ای (RCP) استفاده شده است. مقایسه آماری بین دمای شبیه سازی شده با مشاهداتی (۲۰۱۷-۱۹۹۷) در ایستگاه های مورد بررسی نشان می دهد که ضریب تعیین محاسبه شده در متوسط تمامی ایستگاه ها بزرگتر از ۹۳/۰ است و متوسط شاخص میانگین اریب خط (MBE) در تمامی ایستگاه ها کمتر از ۲ می باشد که نشان از عملکرد مناسب مدل در شبیه سازی متغیرهای مورد مطالعه می باشد. نتایج نشان می دهد که در فصول پاییز و بهار وضعیت استرس گرمایی به شکل جزئی و ملایم تغییر پیدا کند. وضعیت شاخص در دوره پایه (۲۰۱۷-۱۹۹۷) برای این دو فصل فاقد تنش گرمایی بوده است. برای فصل تابستان در تمامی ایستگاه ها استرس گرمایی شدید وجود خواهد داشت. این شاخص برای فصل زمستان استرس سرمایی جزئی را برای دهه های آتی نشان می دهد. بطور کلی بیشترین تغییر در وضعیت تنش گرمایی مربوط به ایستگاه گرگان خواهد بود. شاخص فشار فیزیولوژیک نیز نشان می دهد که در دهه های آتی نیز در فصل زمستان در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه فشار ملایم سرمایی وجود خواهد داشت. در بهار شاخص فشار فیزیولوژیک خنثی (فشار جزئی) و پاییز فشار سرمایی جزئی خواهد بود و در فصل تابستان شاخص  فشار فیزیولوژیک فشار گرمایی شدید را نشان می دهد. بطورکلی تغییرات اقلیمی منجر به تشدید تنش های حرارتی در دوره گرم سال در منطقه مورد مطالعه خواهد شد.

در پژوهش حاضر با استفاده از داده های روزانه 385 ایستگاه سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های وزارت نیرو طی بازه زمانی 2016-1966 رژیم بارشی ناحیه خزری و تغییرات آن مورد بررسی قرار گرفت. نقشه های بارش روزانه با تفکیک مکانی 3×3 کیلومتر ایجاد و مشخصات عمومی بارش ماهانه و سالانه بررسی گردید. به منظور شناسایی رژیم بارش و تغییرات آن، نمایه فصلی بارش برای کل دوره آماری مورد مطالعه و پنج دهه اخیر برآورد شد. نتایج نشان می دهد نمایه فصلی بارش ناحیه خزری بیانگر وجود سه نوع رژیم بارش است. کم ترین وسعت مکانی مربوط به رژیم بارش یکنواخت می باشد، که در بخش های کوچکی از ارتفاعات البرز دیده می شود. گسترده ترین رژیم بارشی مربوط به رژیم یکنواخت با یک فصل مرطوب تر است. این رژیم بارشی، در شرق و غرب ناحیه و جنوب دریای خزر مشاهده می شود. رژیم سوم که به رژیم عمدتاً فصلی با یک فصل خشک کوتاه مربوط می باشد، خط ساحلی دریای خزر، بخش هایی از ارتفاعات تالش و بخش کوچکی از شرق ناحیه را پوشش می دهد. نتایج حاصل از بررسی تغییرات رژیم بارشی ناحیه خزری طی پنج دهه اخیر نشانگر این است، مساحت تحت پوشش بارشی رژیم یکنواخت به استثنای دهه چهارم (2005-1995) کاهش چشم گیری داشته است. بخش اعظم ناحیه خزری طی پنج دهه اخیر دارای رژیم بارشی یکنواخت با یک فصل مرطوب تر می باشد. این رژیم بارشی در شرق و غرب ناحیه و جنوب دریای خزر دیده می شود. به سمت دهه های اخیر بر گستره تحت پوشش این رژیم بارشی افزوده و از سهم دو رژیم دیگر کاسته می گردد. رژیم بارشی عمدتاً فصلی با یک فصل خشک کوتاه تر، در خط ساحلی دریای خزر، بخش هایی از ارتفاعات تالش و بخش هایی از شرق ناحیه مشاهده می شود. نکته قابل ذکر، تغییرات فراوان این رژیم بارشی در شرق ناحیه است. به طور کلی می توان گفت که، این رژیم بارشی دارای رفتار تناوبی (کاهش-افزایش-کاهش-افزایش) می باشد.

تغییر مشخصه های بارش از جمله جلوه های قابل توجه پدیده تغییر اقلیم است. تغییر میزان بارش به ویژه در فصل گرم سال بر بسیاری از پدید ه های اقلیمی، محیطی و همچنین بر بسیاری از فعالیت های بشر اثر دارد. در این پژوهش سعی گردید تا تغییرات دهه ای میانگین بارش ماهانه فصل گرمِ ناحیه خزری مورد ارزیابی قرار گیرد. برای دستیابی به این هدف از داده های روزانه بارش فصلِ گرم، 385 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های باران سنجی وزارت نیرو طی بازه زمانی 2016-1966 (51 سال) با تفکیک مکانی 3 × 3 کیلومتر استفاده شده است. نتایج بیانگر این است که، بیشینه شیو مکانی میانگین بارش و به تبع آن هسته پربارش از جنوب غربی دریای خزر به سمت ارتفاعات البرز و شرق ناحیه میل یافته است، این نشانگر جابه جایی هسته های پربارش ها به سمت این مناطق می باشد. علاوه براین وسعت مکانی بارش های کم مقدار رو به فزونی است. بر مبنای پژوهش های پیشین می توان این تغییرات را به تغییرات سامانه های مؤثر بر بارش ناحیه خزری (جابه جایی شمال سوی تاوه قطبی و پرفشار جنب حاره و نیز مسیر چرخندهای مدیترنه ای) نسبت داد. همچنین با در نظر گرفتن سیر افزایشی دما در فصل تابستان و کاهش تباین دمایی دامنه ها و سواحل، کاهش گستره زیر تأثیر فرایندهای همرفتی، بارش تابستانه نیز کاهش یافته است.

شهر و شهر نشینی حاصل روابط متقابل انسان و محیط است. ارتباط انسان با محیط پیرامونی خویش منجر به تحولات ساختاری و دگرگونی های مکانی زیادی شده که نمونه ای از آن پیدایش یک پدیده مکانی فضایی تحت عنوان شهر می باشد. شهر از آن لحاظ که دارای کارکردهای گوناگون است در مطالعات جغرافیایی جایگاه مناسبی دارد. شکل گیری شهر و فرهنگ شهر نشینی در کشور ما سابقه زیادی دارد و استان گیلان نیز از مناطقی است که شهر نشینی در آن از قدمت زیادی برخوردار است. در این استان پیدایش و تکوین شهرها به تناسب عوامل جغرافیایی در تمام قسمت ها دارای روند یکسان نبوده و تفاوت هایی را نش ان می دهد ک ه این مقاله تلاش دارد تا این مقوله را با محوریت سه عامل مهم جغرافیایی یعنی جمعیت، موقعیت جغرافیایی و توپوگرافی مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد.