بتول زینالی

به منظور پایش طوفان های گرد و غباری استان خوزستان ابتدا داده های آماری از اداره هوا شناسی کل اخذ شد و روز هایی که گزارش گرد و غبار با حداقل دید افقی کم تر از 10 کیلومتر داشته اند به عنوان روز های فرین انتخاب شدند. نتایج پهنه بندی و نقشه میانگین تراکم گرد و غبار با فراخوانی داده های ماهواره مودیس در گوگل ارث انجین مشخص نمود تراکم رخداد این پدیده در نواحی غربی، جنوب غربی و مرکزی استان بوده است. برای بررسی سینوپتیکی این پدیده شدید ترین گرد و غبار ها برای 9 ایستگاه سینوپتیکی انتخاب و با ترسیم نقشه های سینوپتیکی به تحلیل این روز ها پرداخته شد؛ و مسیر حرکت و منشأ برخاست این پدیده و تراکم آن از طریق مدل HYSPLIT نمایش داده شد. نتایج حاکی از آن بود در اغلب رخداد طوفان های گرد و غبار در جنوب ایران سامانه های کم فشار حرارتی فعالیت داشته و در اروپا سیستم پرفشار حاکم بوده و شیب گرادیان فشار بین این دو سامانه منجر به هدایت جریانات غربی با سرعت شدید باد در ارتفاعات بالا به سمت منطقه مطالعاتی شده و وضعیت چرخندی حاکم بر منطقه به ناپایداری هوا افزوده است باد های غربی نیز به موازات کانال ناوه واقع در غرب ایران از روی بیابان های شمال آفریقا، شمال شبه جزیره عربستان، عراق و سوریه گذر نموده و هوای گرم و خشک این مناطق را بر جو منطقه هدایت نموده اند. هم چنین در اتمسفر منطقه در اغلب موارد واگرایی رطوبتی رخ داده و از میزان رطوبت جو کاسته شده و همه این موارد منجر به برخاست ذرات گرد و غبار از سمت نواحی مذکور شده است.

پژوهش حاضر با هدف پایش تغییرات زمانی و مکانی گرد و غبار معلق جوّ در قسمت هایی از نیمه غرب ایران در محیط گوگل ارث انجین با استفاده از کارآمدترین محصولات سنجنده مودیس در بازه زمانی (2012-2021) و تصاویر سنتینل-۵ برای دوره (2018-2021) انجام شد. برای این منظور روند تغییرات زمانی و مکانی غلظت هواویز با استفاده از تصاویر شاخص عمق نوری (AOD) و شاخص جذب آئروسل (AI) پایش و سپس شاخص بهینه پوشش گیاهی (EVI) و شاخص خاک لخت (BSI) حاصل از تصاویر MOD13Q1 برای بازه زمانی (2012-2021) محاسبه شد ودرنهایت، میانگین تغییرات آنها به دست آمد. تغییرات غلظت گرد و غبار معلق در جوّ با استفاده از شاخص AOD روند نزولی را در ماه ژانویه و روند صعودی را در ماه جولای نشان می دهد؛ درحالی که این غلظت در ژانویه سال 2021 کمترین و در ماه های جولای و سپتامبر سال 2021 بیشترین میزان آئروسل را با استفاده از شاخص AI داشته است. گروه بندی غلظت آئروسل ها در سه طبقه برای پهنه مطالعه شده نشان داد که مناطق با غلظت زیاد آئروسل بر اساس تصاویر مودیس و سنتینل شامل خوزستان و ایلام است که این طبقه بندی ها در تصاویر مودیس به صورت مداوم است؛ ولی در تصاویر سنتینل به صورت پراکنده است. هم پوشانی میزان غلظت گرد و غبار در تصاویر مودیس با شاخص های EVI و BSI نشان داد که بیشترین تمرکز آئروسل ها در مناطق فاقد پوشش گیاهی و خاک های لخت قرار دارد. نتایج این پژوهش به مدیران و برنامه ریزان کمک می کند تا با مدیریت اصولی پوشش گیاهی و کاهش خاک بدون پوشش گامی در راستای کاهش آلودگی های ناشی از گرد و غبار معلق در جوّ در این نواحی بردارند.

تغییرات اقلیمی مسئول بیشتر بلایای مرتبط با آب و هوا در سراسر جهان است. ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی بی نظیر و آب و هوای متنوعی که دارد بیش ترین تغییرپذیری آب و هوا را در جهان دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی کارایی مدل MPI-ESM-LR از سری مدل های CMIP5 در پیش نگری دمای ماهانه ایران تحت سناریوهای واداشت تابشی (RCPs) با پروژه CORDEX-WAS است. در این پژوهش برای دوره تاریخی 2005-1980 از داده های دمای هوای روزانه 49 ایستگاه سینوپتیک کشور و مدل MPI-ESM-LR تحت پروژه کوردکس استفاده شد. همچنین برای دوره آینده از داده های دمای پیش نگری شده سناریوهای 5/8RCP، 5/4RCP و 6/2RCP مدل مذکور طی سه دوره آینده نزدیک (2050-2021)، آینده میانه (2075-2051) و آینده دور (2100-2076) استفاده شد. اعتبارسنجی مدل با سه شاخص آماری r، RMSE، MBE انجام شد. نتایج نشان داد که مدل از عملکرد خوبی برخوردار است. شیب روند دما در داده های ایستگاهی و داده های مدل در دوره تاریخی افزایشی بوده و در دوره آینده در 5/8RCP و 5/4RCP در تمام ماه ها شیب روند افزایشی دما در هر دهه مشاهده شده است. در تمام ماه ها بیشینه بی هنجاری دما تحت سناریوهای مورد مطالعه در هر سه دوره آتی در شمال غرب و ارتفاعات غربی دیده می شود. مناطق شرق و جنوب شرق ایران کمینه بی هنجاری دما را نشان داده اند که به طور استثنا در 6/2RCP و 5/8RCP به ترتیب سواحل جنوب و ارتفاعات شمال شرق کشور نیز کمینه بی هنجاری دما را نمایانگر هستند. در نیمه سرد سال به صورت محدود پهنه کمینه بی هنجاری دما به ارتفاعات شمال غرب و نواحی کم ارتفاع داخلی کشور نیز کشیده شده است.

به دلیل ناپیوستگی در برداشت نمونه ها و نداشتن دسترسی به اطلاعات کافی در ارتباط با شناخت ویژگی های مناطق و نیز، صرف هزینه و زمان زیاد جهت برآورد آب قابل دسترس خاک و تغییرات مکانی آن، استفاده از تصاویر ماهواره ای به صرفه است. "مدل ذوزنقه ای حرارتی- مرئی" بر اساس تفسیر توزیع پیکسل در فضای LST-VI، است که فضای LST-VI برای تخمین رطوبت سطحی خاک یا تبخیر-تعرق واقعی استفاده می شود. هدف از این مطالعه برآورد رطوبت خاک با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 در سال های ک 2015، 2016 و 2017 و با استفاده از توزیع پیکسل در فضای LST-VI(TOTRAM) و STR-VI (OPTRAM) می باشد. بر اساس رابطه ی رگرسیونی برازش شده برای دو مدل، بیشترین ضریب تعیین به دست آمده برای مدل TOTRAM در سال 2015 و 2017 برابر با 99/0 می باشد و برای مدل OPTRAM در سال 2017 برابر با 97/0 می باشد که نشان دهنده ی برازش و پراکنش دقیق داده ها در فضای LST-VI و STR-VI توسط مدل های مورد نظر می باشد. در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که مدل OPTRAM بهتر و دقیق تر از مدل TOTRAM توانسته است رطوبت خاک را پیش بینی کند. چون ضرایب رگرسیونی به دست آمده برای OPTRAM مثبت و برای TOTRAM منفی است؛ یعنی STR-VI در محدوده ی طول موج مرئی نسبت به LST-VI در محدوه ی طول موج حرارتی، دقیق ترین برآورد از رطوبت خاک را در نواحی فاقد داده های کنترل زمینی می تواند داشته باشد.

   رودخانه ها سیستم های پویا هستند که مرزهای جانبی و مشخصات مورفولوژیکی آنها در طول زمان و به طور پیوسته در حال تغییر است. این ناپایداری و تغییرات تحت تأثیر فرسایش پذیری مسیر رود و به تبع آن تغییریافتن الگوهای رودخانه ای ایجاد می شود. محدوده مورد مطالعه این تحقیق رودخانه گرمی چای واقع در استان آذربایجان شرقی است. هدف این تحقیق بررسی انواع الگوهای جریان رودخانه و تعیین فرسایش پذیری مسیر جریان است. جهت رسیدن به این هدف از تصاویر ماهواره ای لندست، مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، نقشه های زمین شناسی، کاربری اراضی و پوشش گیاهی و جهت تعیین الگوی رودخانه و عوامل مؤثر بر آن از شاخص های ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی و تحلیل نیم رخ طولی استفاده شد. در مرحله بعد، با روی هم گذاری لایه های مؤثر در فرسایش پذیری رودخانه، کلاس های فرسایش پذیری رودخانه را در پنچ کلاس تعیین گردید. نتایج تحقیق نشان داد که الگوی رودخانه پیچان رودی است. تحلیل نیمرخ طولی نشان داد که تغییر حالتی در پروفیل طولی دیده نمی شود و این تغییرات، حالت بهنجار دارد که گویای روند منظم و مشخص در عوامل تأثیرگذار بر فعالیت های مورفولوژیکی رودخانه است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که مناطق فرسایش پذیری متوسط تا زیاد و زیاد، عمدتاً منطبق بر مناطقی که دارای تشکیلات حساس به فرسایش (عمدتاً رسوبات کواترنری)، فاقد پوشش گیاهی مناسب و متراکم هستند و باعث ایجاد حرکات دامنه ای به بستر رودخانه می شوند. 

محل استقرار سکونتگاه ها و سایر تأسیساتی که انسان ایجاد می کند، در بسیاری از موارد تحت تأثیر عوامل محیطی به ویژه ژئومورفولوژی و زمین شناسی است. امروزه به تبع رشد جمعیت، توسعه ی ساخت و سازها اجتناب ناپذیر است و تأثیر نامطلوب نیازهای بشر بر روی زمین و همچنین بهره برداری از مناطق اطراف شهرها و روستاها برای خانه سازی و تأسیسات اقتصادی و صنعتی گسترشی روزافزون می یابد. در این بین، کثرت عوامل ژئومورفولوژیک و پویایی و دینامیسم محیط طبیعی، گاه امکان ارزیابی یکجای کلیه ی عوامل را جهت بازشناسی بهترین مکان برای جایگذاری عناصر توسعه، با مشکل مواجه می سازد. لذا بهره گ یری از شیوه های کارآمد ارزیابی از مهم ترین اقدامات در راستای برنامه ریزی بهتر خواهد بود. بر همین اساس تحقیق حاضر در پی آن است تا با استفاده از روش اولویت بندی TOPSIS - که یک روش تصمیم گیری قوی و تکنیکی بر اساس نزدیکی به جواب ایده آل است- به مکانیابی بهترین مکان از نظر ساختار طبیعی و ژئومورفولوژیک، جهت توسعه ی آتی شهر ارومیه بپردازد. در این پژوهش، با ورود لایه های اطلاعاتی منطقه به محیط ARC GIS و بر اساس مؤلفه توپوگرافی که مهم ترین محدودیت مورفولوژیک شهر ارومیه به شمار می آید، سه سایت جهت توسعه مناسب تشخیص داده شد که سایت های پیشنهادیآ با استفاده از مؤلفه های طبیعی و مورفولوژیک از طریق تکنیک های ANTROPY فازی (جهت وزن دهی به شاخص ها) و TOPSIS (جهت اولویت بندی سایت ها) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس یافته های تحقیق، سایت ج در بخش شرقی شهر با ضریب CI معادل 76877/0 به عنوان بهترین محل جهت توسعه ی آتی شهر ارومیه در نظر گرفته شده است.

دمای سطح زمین از کلیدی ترین پارامترهایی است که می تواند اطلاعات باارزشی از خصوصیات فیزیکی سطح زمین و هوای اطراف آن مهیا کند. این تحقیق با هدف بررسی و ارزیابی دمای سطح زمین و تحلیل آن دررابطه با کاربری اراضی توسط الگوریتم پنجره مجزا در شهرستان پارس آباد با دو تصویر ماهواره ای لندست 5 و 8 برای روز 24 آگوست 1990 و 2020 انجام شد. نتایج نشان داد که در سال های 1990 و 2020 عموماً بخش های غرب و شمال غرب شهرستان، دارای پوشش های جنگلی و پوشش گیاهی نسبتاً متراکم درحالی که بخش های جنوب غرب عموماً اراضی کوهستانی و بایر است. شاخص پوشش گیاهی سال های 1990 و 2020 در بخش های شرقی محدوده موردمطالعه دارای شاخص NDVI بالاتر از 3/0 بوده که گویای پوشش گیاهی با تراکم متوسط به بالا است. بیشینه شاخص پوشش گیاهی در سطح محدوده در ماه آگوست به 55/0 رسیده که عموماً مربوط به اراضی باغی و کشاورزی و یا محدوده های جنگلی متراکم در شمال و شمال شرق محدوده است. از طرف دیگر بخش های وسیعی از شهرستان پارس آباد به ویژه در جنوب و جنوب غرب این شهرستان فاقد پوشش گیاهی بوده و درواقع اراضی بایر به شمار می روند. همچنین نتایج ارزیابی دمای سطح زمین نشان داد دمای بازیابی شده میانگین فضایی سطح زمین در روز 24 ماه آگوست سال 1990 که برای ساعت 11.30 دقیقه به وقت محلی با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا به دست آمده است، در محدوده شهرستان پارس آباد برابر 8/31 درجه سانتی گراد بوده است درحالی که این دما در همین روز و همین ساعت در سال 2020، برابر 33 درجه سانتی گراد بوده است.

یکی از مخاطراتی که طی سال های اخیر در بسیار از مناطق رخ داده، مخاطرات ناشی از فرونشست است . محدوده شهری و مرکزی استان البرز نیز، در طی سال های اخیر با افت شدید سطح آبهای زیرزمینی مواجه بوده که این عامل سبب گردیده تا این منطقه در معرض وقوع مخاطره فرونشست قرار گیرد. هدف این پژوهش بررسی و تحلیل مهمترین عوامل دخیل در ایجاد خطر فرونشست محدوده مرکزی و شهری استان البرز و مشخص کردن سطوح مستعد که احتمالا در آینده درگیر فرونشست خواهند شد، با بهره گیری از الگوریتم های چند معیارهMABAC و CODAS است. ضمنا در بحث پهنه بندی به نقش عوامل محیطی (آب های زیرزمینی، کاربری اراضی، افت آب، سطح آب، عمق آب ...) توجه ویژه ای صورت پذیرفته است. با توجه به نتایج حاصل از پهنه بندی خطر فرونشست؛ معیار های عمق آب ، کاربری اراضی و شیب و زمین شناسی با ضریب وزنی 151/0، 147/0، 43/0 و 136/0 مهم ترین عوامل دخیل در ایجاد خطر فرونشست محدوده مورد مطالعه می باشند.با توجه به نقشه پهنه بندی فرونشست با تکنیک MABAC به ترتیب 18/284 و 14/223کیلومتر مربع و تکنیک CODAS 09/236 و 34/512 کیلومترمربع در طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارد. نتایج اعتبار سنجی نشان داده که الگوریتمMABAC ، با سطح زیر منحنی 891/0، در برآورد حساسیت فرونشست محدوده مورد مطالعه نسبت به الگوریتم CODAS با سطح زیر منحنی 714/0، از صحت بیشتر و در نتیجه قابلیت بالاتری برخوردار است. در نهایت می توان گفت مهمترین عامل اصلی دخیل در افزایش مقدار و پتانسیل فرونشت در محدوده شهری استان البرز، بهره ی بی رویه از آب های زیرزمینی و افت سطح آب است.نتایج مطالعه مدیران سازمانی و برنامه ریزان منابع اراضی و خاک ، در زمینه حفاظت و مدیریت منابع آبی و مخاطرات طبیعی و جلوگیری از تخریب سرزمین کمک شایانی نماید.

امروزه پدیده گرد و غبار در شمار مهم ترین مخاطرات طبیعی قرار گرفته و اثرات نامطلوبی بر سلامتی انسان، کشاورزی و محیط زیست برجای گذاشته است. هدف پژوهش حاضر پیش بینی فراوانی طوفان های گرد و غبار در ۱۷ ایستگاه منتخب نیمه غربی ایران است. بدین منظور، برای محاسبه فراوانی از کدهای گرد و غبار و دید افقی کمتر از ۱ کیلومتر دوره آماری ۲۰۲۳-۱۹۸۷ استفاده شد. سپس شبکه های عصبی توابع پایه شعاعی (RBF)، پرسپترون چندلایه (MLP)، سیستم استنتاج عصبی -فازی (ANFIS) و رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) جهت پیش بینی گرد و غبار انتخاب شد. داده های رطوبت، دما، بارش، سرعت و جهت باد به عنوان داده های ورودی و داده روزهای توأم با گرد و غبار به عنوان هدف، در مدل سازی ها به کار گرفته شد. داده ها به دو گروه تقسیم شدند. از ۸۰ درصد داده ها برای آموزش و از ۲۰ درصد دیگر برای آزمون شبکه استفاده شد. نتایج مقایسه مدل های مورد استفاده نشان داد که بر اساس نتایج حاصل از مدل RBF، بیشترین مقدار ضریب همبستگی در ایستگاه های کرمانشاه، رامهرمز و اسلام آبادغرب به ترتیب برابر با ۹۹/۰، ۹۷/۰ و ۹۵/۰ بوده است. در مجموع، این مدل به دلیل خطای کمتر و همبستگی بیشتر در ایستگاه ها بهترین عملکرد را ارائه نموده است؛ بنابراین به دلیل داشتن توانایی بالا، می تواند یک راهکار سریع در پیش بینی مقدار گرد و غبار و پراکنش آن باشد. نتایج خروجی مدل RBF برای پیش بینی گرد و غبار در آینده (۲۰۴۰-۲۰۲۴) نشان داد احتمال رخداد طوفان های گرد و غبار در آبادان و اهواز بیشتر بوده و همانند دوره مشاهداتی، الیگودرز را می توان جزو ایستگاه کم باد منطقه به حساب آورد.

سیلاب یکی از مخرب ترین مخاطرات طبیعی است که سالانه موجب خسارات جانی و مالی فراوانی در سرتاسر جهان می گردد. در جهت کاهش خسارات ناشی از سیلاب و مدیریت سیلاب، ارزیابی و بررسی احتمال وقوع خطر و تهیه نقشه های مناطق احتمال خطر امری ضروری و لازم می باشد. پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی یکی از روش هایی است که جهت کاهش خطرات ناشی از سیل می توان اتخاذ نمود. در سال های اخیر در شهرستان گرمی سیل هایی مخرب زیادی رخ داده است. به همین دلیل جهت مدیریت سیلاب، کاهش خسارات ناشی از آن و استفاده درست از منابع آبی، پتانسیل وقوع سیل خیزی شهرستان گرمی مورد مطالعه قرار گرفته است. شناسایی عوامل موثر در وقوع این پدیده و پهنه بندی خطر آن، یکی از روش های اساسی و کاربردی جهت دست یابی به راهکارهای پش بینی، کنترل و پایش آن می باشد. با استفاده از مطالعات میدانی، نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی و با مرور پژوهش ها و مطالعات صورت گرفته در این زمینه و همچنین بررسی شرایط موجود در منطقه مورد مطالعه 10 عامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، زمین شناسی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از راههای ارتباطی ،کاربری اراضی ،بارش و تراکم رودخانه به عنوان عوامل موثر بر وقوع سیلاب بررسی شد. در این پژوهش نسبت به پهنه بندی مناطق مستعد با الگوریتم چند معیاره Aras درمحیط نرم افزار Edrisiاقدام گردید ارزش گذاری و استاندارد سازی لایه ها، با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیار ها، با بهره گیری از روش ANP انجام گردید. در نهایت و با توجه به نتایج حاصل از پهنه بندی خطر سیلاب؛ معیارهای لیتولوژی، کاربری اراضی، شیب، فاصله از رودخانه به ترتیب با ضریب وزنی 853/0، 808/0، 674/0 و 4867/0، مهم ترین عوامل دخیل در ایجاد خطر سیلاب محدوده مطالعاتی بوده و به ترتیب 70/189 و 20/388 کیلومتر مربع از محدوده دارای احتمال خطر بسیار زیاد و زیاد می باشد.

هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات کاربری های مختلف و ارزیابی اثرات تغییرات کاربری ها بر فرسایش خاک، در شهرستان نمین می-باشد. در راستای دستیابی به اهداف این تحقیق، ابتدا نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شی گرا برای دو دوره ی 2002 و 2024، تهیه شده است. در مرحله بعد لایه های اطلاعاتی سایر عوامل مؤثر برای فرسایش خاک شهرستان در محیط GIS تهیه گردید. ارزش گذاری و استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیارها، با بهره گیری از روش CRITIC انجام شد. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از الگوریتم چند معیارARAS ، صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد، بیشترین میزان مساحت در سال 2002 مربوط به مراتع ضعیف و زراعت دیم، به ترتیب با 71/493 و 91/209 کیلومتر مربع و در سال 2024، مربوط به مراتع ضعیف و مراتع دیمی به ترتیب با 62/422 و 93/271 کیلومترمربع می باشد. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش سال 2002 به ترتیب 05/15 و 46/22 درصد و طبق پهنه بندی فرسایش 2024 به ترتیب 92/15 و 04/25 درصد از مساحت شهرستان در دو طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارند. به طور کلی می توان وجود خاک فرسایش پذیر، وقوع بارندگی های شدید و دخالت عوامل انسانی از طریق تغییر کاربری، تخریب پوشش گیاهی، چرای بیش از حد، احداث جاده، شخم در جهت شیب و آبیاری نامناسب را از جمله عوامل عمده فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک درشهرستان نمین عنوان کرد.