جغرافیا و مخاطرات محیطی

با توجه به اهمیت تغییر اقلیم، در این پژوهش تلاش شده ضمن تحلیل روند، به شناسایی نوسانات حاکم بر یکی از عناصر مهم اقلیمی یعنی فشار بخار آب پرداخته شود. جهت تحلیل روند از آزمون من-کندال و برای شناسایی نوسانات و آشکارسازی چرخه های نهان حاکم در سری زمانی داده های فشار بخار آب جنوب و جنوب غرب ایران از تکنیک تحلیل طیف استفاده گردید. بدین منظور از مقادیر فشار بخار آب 28 ایستگاه سینوپتیک واقع در جنوب و جنوب غرب ایران با طول دوره آماری بیشتر از 20 سال (از بدو تأسیس تا 2011) استفاده شد. نتایج تحقیق حاکی از حاکمیت روند معنی دار نزولی در اکثر ایستگاه ها بود؛ به طوری که این روند کاهشی منطبق بر بلندی های زاگرس و روند معنی دار افزایشی در حاشیه خلیج-فارس مشاهده شد. با اعمال تحلیل طیف بر روی داده های فشار بخار آب در سطح 95 درصد اطمینان، چرخه های متعدد حاصل گردید؛ به طوری که چرخه های سینوسی معنی دار 3-2، 4 و 15-7 ساله از عمومیت بیشتری برخوردار بودند. نتایج نشان از حاکمیت چرخه 3-2 ساله در منطقه بود که بیشترین تکرار در سری زمانی فشار بخار آب را به خود اختصاص داده است. توزیع فضایی این چرخه بیشتر در نزدیکی سواحل خلیج فارس مشاهده گردید. اکثر دانشمندان، وقوع چنین چرخه ای را ناشی از آل نینو – نوسانات جنوبی (ENSO) و تغییرات دوسالانه (QBO) الگوی بزرگ مقیاس گردش عمومی جو و جریانات مداری می-دانند.

مخاطرات طبیعی یک چالش عمده در نواحی روستایی است و کنترل آن در روستا از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان، روش های بومی راهکار مناسبی برای مدیریت بحران است. مطالعه پیشینه مدیریت مخاطرات طبیعی نشان می دهد که امروزه رویکرد واکنش به مخاطرات به عنوان یک ساختار دستوری- کنترلی، متمرکز و تکنولوژی محور جای خود را به رویکرد جدیدی به نام مدیریت اجتماع محور داده که به فرهنگ ها، ظرفیت ها و دانش های جوامع محلی توجه دارد. تحقیق حاضر به دنبال پاسخگویی به فرضیه زیر است: دانش بومی در مقایسه با دانش نوین سهم بیشتری نسبت به کاهش آسیب پذیری محیطی (سرما و یخبندان، خشکسالی) در دهستان شیزر داشته است. روش تحقیق توصیفی، تحلیلی و به شیوه پیمایشی است. شیوه های گرد آوری اطلاعات شامل روش های کتابخانه ای و میدانی (مشاهده، مصاحبه و پرسشنامه) است. تعداد کل روستاهای این بخش 13روستا می باشد که از این تعداد 9روستا به صورت تصادفی انتخاب شدند و با استفاده از روش نمونه گیری کوکران و ضریب اطمینان 95% و دقت احتمال 0.09 حجم نمونه 90 نفر محاسبه شده است که همگی از گروه سنی 50 سال به بالا انتخاب شدند و برای آزمون فرضیات از نرم افزار SPSS و آزمون F فیشر استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون فرضیات نشان می دهد که تفاوت معنی داری بین اثربخشی دانش بومی و نوین در کاهش آسیب پذیری مخاطرات طبیعی وجود دارد و دانش بومی سهم بیشتری در مدیریت مخاطرات طبیعی در نواحی روستایی داشته است.

امواج گرمایی تأثیرات گسترده ای بر فعالیت های مختلف انسانی دارند و زمانی که از شدت و فراوانی بالایی برخوردار شوند، می توانند معضلات عمده ای تولید نمایند. هدف از این تحقیق، بررسی دماهای بالای 40 درجه سلسیوس و شناسایی الگوهای همدید ایجادکننده آن ها در غرب کشور به روش آماری- همدیدی است. به این منظور آمار دمای حداکثر روزانه شش ایستگاه سینوپتیک منطقه غرب کشور در یک دورة 32 ساله (2007-1976) جمع آوری و پس از بررسی های آماری، نقشه های همدید موج های گرمایی مربوطه تحلیل گردید. نقشه های همدید با استفاده از نرم افزار GrADS بر اساس داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیلی تراز 500 هکتوپاسکال و مؤلفه نصف النهاری باد 200 هکتوپاسکالی تهیه شدند. بررسی های کمّی، تعداد 27 موج گرمایی را در طی دوره مورد مطالعه مشخص نمود. زمان معمول آغاز موج گرما در منطقه، اول مردادماه است. بیشترین امواج گرمایی در سال 1977 با فراوانی 4 موج، طولانی ترین موج در سال 1995 با تداوم 28 روز، و شدیدترین موج در سال 1998 با دمای میانگین 4/42 درجه رخ داده است. ایستگاه های خرم آباد و کرمانشاه بالاترین تعداد روزهای با دمای 40 درجه را در منطقه داشته اند. تعداد روزهای فوق گرم در ایستگاه های منطقه در دوره آماری به طور متوسط 06/2 روز افزایش یافته است. بر اساس نقشه های همدیدی، دو الگوی کلی برای ایجاد امواج گرمایی در منطقه تشخیص داده شد. الگوی اول (امواج نزدیک به حالت نرمال) که در آن پر ارتفاع آزور پر ارتفاع ثانویه ای بر روی عربستان ایجاد می کند و به دلیل اینکه در عرض های جنوبی تر ایجاد می شود، تأثیرات کمتری بر روی نیمه غربی ایران دارد. الگوی دوم (امواج شدیدتر) که پر ارتفاع جنب حاره ای آزور تا عرض های شمالی تر گسترش یافته و زبانه آن به-صورت کمربندی از شمال آفریقا تا روی ایران کشیده می شود (مانند موج گرمایی شدید سال 1998). در هر دو الگو، شکل گیری مراکز کم فشار حرارتی در سطح زمین در جنوب غرب ایران و مکش هوای گرم و خشک بیابان های عربستان به سمت منطقة مورد مطالعه، با رخداد امواج گرمایی همزمان بوده است.

در سال های اخیر، مطالعه فرین ها و حدی ها برای کارشناسان و دانشمندان اقلیم به علت تأثیرات شدید و مخربی که بر فعالیت های انسانی و فرایندهای طبیعی دارند، مورد توجه قرارگرفته اند که در کشور ما نیز به صورت پراکنده به این مهم پرداخته می شود. در این پژوهش سعی شده پیش بینی و تحلیل دماهای کرانگین بالای کرمانشاه با استفاده از داده های بیشینه مطلق سالانه ایستگاه کرمانشاه و ارتباط آن ها با شاخص اقلیمی اطلس شمالی طی یک دوره 50 ساله (2010- 1961) بررسی شود. از روش رگرسیون (پلی نومیال و لگاریتمی) و آماره من- کندال برای آزمون معنی داری روند تغییرات سری های دمایی استفاده شد و نمودار آن با استفاده از نرم افزار مطلب ترسیم گردید. با استفاده از ضرایب همبستگی پیرسون ارتباط آن ها با شاخص NAO و موج گرمایی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که دمای 2 دهه 1970 و 1980 پایین تر و 3 دهه 1960، 1990 و 2000 بالاتر از متوسط طولانی مدت باشند و دهه 1980 سردترین و دهه 2000 گرم ترین دهه معلوم گردید. نتایج کلی این پژوهش بیانگر نوسانات فصلی در سری دماهای کرانگین بیشینه کرمانشاه است که این نوسانات معنی دار نیستند. برای پیش بینی دمای کرانگین بیشینه کرمانشاه مدل هالت وینترز بهترین مدل تشخیص داده شد که حاصل از این مدل نشان می-دهد در سال های 2014 و 2019 دما افزایش ناهنجاری خواهد داشت. بیشترین همبستگی بین نوسان اطلس شمالی و دماها در فصول سرد سال و در بازه زمانی یک ماهه و به صورت منفی نمود پیداکرده، درحالی که ضریب همبستگی در فصول گرم سال با وقفه سه ماهه و از رابطه ای مثبت برخوردار است.

تغییرپذیری زمانی و مکانیشدت پرفشار سیبری ( SHI)،در دوره تشدیدگرمایش جهانی موضوع پژوهش پیش رو می باشد. در این راستا، از داده های ماهانه SLP (NCEP/NCAR Reanalysis 1)جهت استخراج شاخص SHI به عنوان بیشترین مقدار فشار در قلمرو مکانی آناستفاده شده است.با تحلیلِداده های آنومالی دمای سطح زمین (مرکز ملی داده های اقلیمی )، دو دوره متمایز قبل از سال 1973 و بعد از این سال تشخیص داده شد. در نهایت معنادار بودن تغییرات زمانی و مکانی SHI طی دو دوره مورد مطالعه، با آزمون های مقایسه ای مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفتند.با استخراج SHI و موقعیت مکانی مراکزِ آن در ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه،مشخص شد که در دوره بعد از سال 1973(تشدیدگرمایش جهانی)، SHI تضعیف شده و دامنه تغییرات سالانه آن نسبت به دوره قبل، کاهش محسوسی داشته است که بیشتر تحت تاثیر کاهش مقادیر حداکثرSHI بوده است.همچنین مشخص شد که در این دوره، مراکز SHI به سمت 50°N و 90°E جابجا شده اند افزون بر آن، هم فشار5/1020 و هم فشار1034هکتوپاسکال به سمت غرب انتقال یافته اند، کاهش مساحت قابل ملاحظه ای در هم فشار 1034 هکتوپاسکال طی دوره تشدید گرمایش جهانی مشاهده شده است که با توجه به کاهش مقادیر حداکثر SHI قابل توجیه است.

برای انجام این پژوهش، داده های بارش روزانه 8 ایستگاه همدید بر روی استان کردستان طی بازه زمانی 11/10/1339 تا 12/10/1389(18263 روز) از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. برای شناسایی رخداد بارش های سنگین منجر به سیلاب بزرگ در سطح استان دو شرط گذاشته شد: حداقل نیمی از ایستگاه ها بارش دریافت کرده باشند و میانگین بارش ایستگاه ها بیش از میانگین صدک 98 اُم بارش طی دوره مورد پژوهش باشد. به کمک دو آستانه یاد شده 107 رویداد بارشی برگزیده شد. برای شناخت بارش های سیل آسای فصل گرم (خرداد تا مهر) میانگین بارش برای استان در هرکدام از روزها محاسبه شد و برحسب صدک 99 اُم بارش 32 روز نخستین که استان کردستان شدیدترین بارش را دریافت کرده بود، برگزیده شد. در روزهای انتخاب شده طی فصل مرطوب و خشک (گرم) بر روی کرنل 10 تا 100 درجه طول شرقی و 0 تا 70 درجه عرض شمالی برای هرکدام از یاخته ها (1073) جداگانه فراوانی رخنمود و سرعت رودبادها در چهار دیده بانی 00، 06، 12 و 18 به وقت گرینویچ محاسبه شد. فراوانی رخداد رودبادها نشان داد که به هنگام رخداد بارش های سنگین استان در فصل مرطوب رودبادها تا تراز 700 هکتوپاسکال کشیده شده اند. هسته بیشینه فراوانی رخداد رودباد بر روی شمال و شمال شرق عربستان قرار دارد. در بین 4 دیده بانی روزانه، بیشترین فراوانی رخداد و بیشترین سرعت رودباد مربوط به دیده بانی ساعت 18 است. در تمام دیده بانی ها استان کردستان در قطاع چپ خروجی رودباد، جایی که واگرایی و ناپایداری در جو رخ می دهد، قرار دارد و محور خروجی به صورت مایل به سمت نیمه غربی کشور کشیده شده است. شرایط و مکان شکل گیری هسته های بیشینه بسامد رخداد رودبادها طی بارش های سنگین فصل خشک و مرطوب مشابه است، ولی در مقایسه با رخنمود آن ها در فصل مرطوب، از شدت و بسامد کمتری برخوردارند و در ترازهای زیر 500 هکتوپاسکال مشاهده نمی شوند.

توفان های تندری به طور گسترده ای بر انسان، ثروت و سرمایه او، به ویژه در بخش کشاورزی، هوانوردی، دریایی و غیره اثر می گذارد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی توفان های تندری، داده های مربوط به توفان های تندری در یک دوره آماری 15 ساله (2006-1992) از مرکز تحقیقات هواشناسی همدان دریافت گردید. همچنین به منظور تحلیل همدیدی الگوهای توفان، داده های مربوط به فشار تراز دریا (Slp) و 500 هکتوپاسکال از سایت مرکز پیش بینی محیطی آمریکا دریافت و نقشه های موردنیاز در محیط نرم افزاری گردس ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت. نمودارهای ترمودینامیک موسوم به 10 آوریل 2005 و 31 اکتبر 2006، از وب سایت دانشگاه وایومینگ جهت مطالعه اخذ گردید. برای تحلیل دینامیک فعالیت های همرفتی از شاخص های ناپایداری استفاده شده است. رخدادهای توفان تندری با استفاده از نرم افزار Spss به شش خوشه تقسیم گردید. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در هر دو ایستگاه فرودگاه و نوژه به صورت همدید توفان تندری به همراه بارش رگباری رخ داده و این توفان ها ماهیت جبهه ای و همدیدی داشته است؛ اما در تاریخ 10 آوریل 2005 در ایستگاه فرودگاه توفان تندری به همراه بارش رگباری به میزان 16 میلی متر و در تاریخ 31 اکتبر 2006 در ایستگاه نوژه به میزان 9 میلی متر گزارش شده است که علت این رخدادها همدیدی نبوده و دارای ساختار ترمودینامیکی می باشد. پرفشار سرد و ریزش هوای سرد به لایه های میانی جو در شمال غرب کشور و وجود کم فشار جنوبی در لایه زیرین جو که جریانات گرم و مرطوب عربستان را به منطقه وارد می کند، باعث رشد ابرهای کومولوس و کومولونیمبوس و ایجاد توفان تندری، بارش تگرگ و نیز باران های سیل آسا می گردد.

در این مطالعه، به بررسی تغییر پذیری و تحلیل نوسان های بارش های حدی غرب و شمال غرب کشور با استفاده از آزمون های آماری تحلیل طیفی و من کندال در نیم سده گذشته پرداخته شده است. فراسنج های مورد مطالعه عبارتند از نمایه های دور پیوندی NAO، AO، ENSO و MEI، کلف های خورشیدی و مراکز فشار شامل کم فشار مدیترانه، کم فشار دریای سیاه، کم فشار سودان و پرفشار سیبری است. بدین منظور از 8 ایستگاه همدید، که دارای آمار 50 سال اخیر (1961-2010) هستند، و همچنین از 10 نمایه حدی بارش استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تنها در ایستگاه سنندج روند نمایه های حدی بارش افزایشی بوده است. گرچه برخی از نمایه ها در ایستگاه هایی محدود دارای روندی افزایشی بوده اند، اما بطور کلی نتایج نشان می دهد که بارش های حدی این منطقه در طی 50 سال گذشته دارای روندی کاهشی است که این روند کاهشی در ارتباط با رفتار نمایه های دورپیوندی AO، NAO و ENSO و همچنین مراکز فشار تأثیرگذار بر بارش منطقه اعم از پرفشار سیبری، کم فشار سودانی و کم فشار مدیترانه است و سبب کاهش در بارش ها در غرب و شمال غرب کشور می شوند. نتایج تحلیل طیفی نشان می دهد که چرخه فرین های بارش در درجه اول در ارتباط با چرخه شدت و ضعف مرکز کم فشار مدیترانه و چرخه های 2 تا 3 ساله آن است. همچنین در بین نمایه های دور پیوندی، بیش از همه چرخه بارش های حدی در ارتباط با چرخه 3 تا 5 ساله نمایه انسو می باشد، بگونه ای که در تمام ایستگاه ها نمایه انسو با بارش های حدی منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط است. لازم به توضیح است که تأثیر کلف های خورشیدی بر بارش های منطقه مورد مطالعه بسیار محدود بوده و تنها در ایستگاه ارومیه، چرخه نمایه مقدار سالانه بارش روزهای تر متناظر با چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی می باشد.