بهروز سبحانی

هدف از تحقیق حاضر مطالعه و پیش بینی دماهای حدی مخاطره آمیز، در بعضی از شهرهای مرکزی ایران می باشد که برای این کار از داده های حداقل و حداکثر دما پانزده ایستگاه هواشناسی (شهرهای: اصفهان، شهرضا، نطنز، نائین، اردستان، سمنان، شاهرود، گرمسار، دامغان، یزد، بافق، گاریز، میبد، قم و سلفچگان) در منطقه مورد مطالعه برای بازه زمانی (2019 - 1999) با استفاده از روش نوآورانه مدل های شبکه عصبی مصنوعی هیبرید و شبکه عصبی تطبیقی ANFIS انجام شد و در نهایت برای اولویت سنجی مناطق بیش تر در معرض افزایش دما، از مدل های تصمیم گیری چند متغیره نوین تاپسیس و ساو استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که با توجه به مدل سازی صورت گرفته براساس مدل شبکه عصبی تطبیقی ANFIS برای پیش بینی فرین های دمای ایستگاه ها، کم ترین میانگین خطای آموزشی و میانگین خطای اعتبارسنجی برای حداقل دما به ترتیب با مقدار 01/0 برای ایستگاه یزد و 66/1 درصد برای ایستگاه دامغان به دست آمد. و کم ترین میانگین خطای آموزشی و میانگین خطای اعتبارسنجی برای حداکثر فرین دمای به ترتیب با مقدار 016/0 برای ایستگاه گرمسار و 39/9 درصد برای ایستگاه شاهرود به دست آمد. حداکثر فرین دمای براساس مدل تاپسیس دو ایستگاه گرمسار و بافق به ترتیب با درصد 1 و 96/0، در اولویت بیش تر در افزایش دما قرار خواهند داشت و براساس مدل ساو دو ایستگاه گرمسار و سلفچگان به ترتیب با درصد 1 و 98/0، بیش ترین احتمال را در معرض افزایش دما را به خود اختصاص دادند.

در مناطق شهری، جزیره حرارتی تحت تأثیر امواج گرمایی تشدید می گردد و ممکن است بر سلامت و رفاه ساکنان شهری تأثیر منفی بگذارد. به منظور مقایسه میزان تأثیرپذیری جزایر حرارتی از وقوع امواج گرمایی در شهرهای کرمانشاه و ایلام، داده های حداکثر دمای شهرهای مورد مطالعه طی سال های 2003 تا 2018 بررسی شد و روزهایی توأم با موج گرمایی در محیط نرم افزار متلب و با شاخص فومیاکی تعیین شدند. جهت برآورد میزان تأثیرپذیری جزایر حرارتی از وقوع امواج گرمایی طی دوره مورد مطالعه، امواج گرم در ماه های گرم سال انتخاب و جزایر حرارتی برای آن روزها و یک روز بدون موج گرمایی با کمترین دمای حداکثر قبل از هر موج گرمایی در روز هنگام و شب هنگام مودیس- آکوا برای هر دو شهر محاسبه شد. طبق نتایج، حداکثر تداوم موج گرمایی در کرمانشاه 4 روزه و کوتاه مدت ولی در ایلام 6 روزه و بلند مدت بوده است. بیشترین فراوانی موج گرما در هر دو شهر در سال 2010 و در ماه مارس بوده. براساس یافته های پژوهش، در روز هنگام در هر دو شرایط وجود و عدم موج گرمایی جزیره سرمایی در مراکز هر دو شهر وجود داشته که با وقوع موج گرما اغلب شدت جزیره سرمایی بیشتر شده است. در شب هنگام، اگرچه در هر دو شرایط وجود و عدم موج گرمایی اغلب در مراکز هر دو شهر جزیره گرمایی هرچند ضعیف ایجاد شده، ولی میزان تأثیرپذیری جزایر گرمایی از وقوع امواج گرمایی در کرمانشاه حداکثر 8/2 درجه سلسیوس و در ایلام اغلب کمتر از 1 درجه سلسیوس بوده است.

شناخت و تعیین نواحی مستعد اکولوژیکی برای بسترسازی مناسب در برنامه ریزی منطقه ای و به ویژه بخش کشاورزی امری حیاتی و مهم است. اقلیم و توپوگرافی از مهم ترین مولفه های محیطی هستند که استعداد و قابلیت تولید محصول زراعی در یک منطقه به آن ها وابسته است. لذا مطالعه ی عناصر و عوامل اقلیمی مؤثر بر کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق به منظور تعیین نواحی جغرافیایی همگن اکولوژی کشاورزی، تصاویر ماهواره ای و سامانه های اطلاعات جغرافیایی که تامین کننده افق و ابعاد جدیدی برای پایش موثر و مدیریت منابع اراضی می باشد به کار گرفته شد. و سعی می شود با تلفیق روشها و ابزارهای جدید توسعه کاربری پهنه بندی اکولوژی کشت کلزا را در منطقه دشت اردبیل نشان داد. به همین منظور برای شناخت مناطق مستعد منطقه مورد مطالعه از آمار داده های اقلیمی سطح استان از قبیل: درجه حرارت، بارش، رطوبت نسبی، و داده های قابلیت محیطی از قبیل: شیب، ارتفاع و کاربری اراضی استفاده شده است. به منظور اولویت بندی و ارزیابی معیارها در ارتباط با کشت کلزا از روش تحلیل تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP) استفاده شده است. سپس با وزن دهی به لایه ها ی تهیه شده براساس معیارها ، تلفیق و همپوشانی لایه ها در محیط GIS صورت گرفته و لایه نهایی ارزیابی تناسب اراضی برای کشت کلزا تهیه شد. براساس تحلیل یافته ها، اراضی منطقه ی مورد مطالعه برای کشت کلزا 33/38 درصد اراضی بدون محدودیت، 02/10 درصد اراضی با محدودیت کم، 96/33 درصد اراضی با محدودیت متوسط، 71/17 درصد اراضی با محدودیت زیاد می باشد.

امواج گرمایی و جزایر حرارتی شهری از پدیده هایی هستند که جوانب مختلف حیات انسان را تحت تأثیر قرار می دهد. هدف از پژوهش حاضر، واکاوی رابطه امواج گرمایی و جزایر حرارتی شهری در کلانشهر اهواز از سال 2003 تا 2018 می باشد. بدین منظور پس از آماده سازی داده های حداکثر دمای ایستگاه سینوپتیک اهواز طی دوره آماری مذکور، روزهای گرمی که دمای آن ها بالاتر از 2+ انحراف معیار یا بالاتر از میانگین (NTD) بود و حداقل 2 روز تداوم داشت، با استفاده از شاخص فومیاکی و در محیط نرم افزار متلب به عنوان روزهایی توأم با موج گرمایی تعریف شد و سپس جهت بررسی تأثیر امواج گرمایی بر تشدید جزایر حرارتی در ماه های گرم و سرد سال جزایر حرارتی برای روز هنگام و شب هنگام روزهای توأم با موج گرما و یک روز عادی با کمترین دمای حداکثر به عنوان روز بدون موج گرما حداکثر تا دو هفته قبل از وقوع هر موج گرمایی با استفاده از داده های سنجنده مودیس- آکوا، محاسبه گردید. طبق نتایج، بیشترین امواج گرمایی شهر اهواز در اواخر دوره سرد سال رخ داده که در ماه مارس سال 2010 بوده و از نظر تداوم، 7 روزه و لذا بلند مدت بوده است. یافته ها همچنین نشان دادند، اگرچه در هردو شرایط وجود و عدم موج گرمایی، در مرکز این شهر، اغلب در روز جزیره سرمایی و در شب جزیره گرمایی تشکیل یافته، ولی در شرایط موج گرمایی در روز هنگام اغلب جزیره سرمایی شدیدتر از روزهای عادی بوده است و در شب هنگام جزیره گرمایی اغلب نسبت به شرایط عادی شدت بیشتری داشته است. در مجموع، به نظر می رسد رخ داد امواج گرمایی در تشدید جزایر حرارتی شهر اهواز هم در ماه های گرم و هم در ماههای سرد تأثیر داشته که البته این شرایط در ماه های گرم محسوس تر از ماه های سرد سال بوده است.

امواج گرمایی از فرین های آب و هوایی آسیب زا بر انسان و محیط زیست است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر امواج گرمایی بر جزایر حرارتی کلانشهر تبریز طی سال های 2018-2003 بود. بدین منظور داده های حداکثر دمای ایستگاه سینوپتیک تبریز از سازمان هواشناسی اخذ و روزهایی توأم با موج گرمایی با کمک شاخص فومیاکی و در محیط نرم افزار متلب تعیین شدند. جهت بررسی تأثیر امواج گرمایی بر تشدید جزایر حرارتی، امواج گرمایی در ماه های گرم و سرد سال انتخاب و جزایر حرارتی برای آن روزها و یک روز بدون موج گرمایی با کمترین دمای حداکثر قبل از هر موج گرمایی در روز هنگام و شب هنگام به کمک داده های دمای سطح زمین سنجنده مودیس آکوا محاسبه شد. طبق نتایج، طی دوره موردمطالعه حداکثر تداوم امواج گرمایی 4 روزه و لذا کوتاه مدت بوده است. بیشترین فراوانی سالانه و ماهانه امواج گرمایی به ترتیب در سال 2010 و در ماه های آوریل، ژوئن و دسامبر بوده و روند امواج گرمایی در دوره موردمطالعه کاهش جزئی غیرمعنادار داشته است. براساس نتایج، هم در ماه های گرم و هم در ماه های سرد اغلب در هر دو شرایط وجود و عدم موج گرمایی، در روز جزیره سرمایی و در شب جزیره گرمایی در مرکز شهر وجود داشته که با وقوع موج گرما در مقایسه با روزهای عادی بر شدت جزیره سرمایی روزانه و جزیره گرمایی شبانه افزوده شده است که این وضعیت در ماه های گرم محسوس تر از ماه های سرد بود. همچنین طبق یافته ها، تداوم امواج گرمایی نقش چندانی در تشدید جزایر حرارتی نداشته است.

هدف از این پژوهش پایش خشک سالی مراتع استان اردبیل طی دوره رشد مرتع می باشد. بر این اساس از داده های بارش و دمای ماهانه 4 ایستگاه سینوپتیک استان اردبیل (اردبیل، خلخال، مشکین شهر و پارس آباد مغان) طی دوره آماری 2016- 1996، به منظور محاسبه شاخص خشک سالی فازی ( SEPI ) در 4 بازه زمانی 1، 3، 6 و 9 ماهه استفاده شد و همچنین از تصاویر ماهواره های لندست TM و OLI به منظور تهیه نقشه های طبقه بندی کاربری اراضی بر اساس مدل حداکثر احتمال و محاسبه شاخص های پوشش گیاهی NDVI ، EVI ، SAVI و LAI استفاده گردید. به جهت بررسی رابطه بین شاخص های موردمطالعه، از ضرایب همبستگی پیرسون ( R ) و ریشه میانگین مربعات خطا ( RMSE ) بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از طبقه بندی نشان داد که وسعت مراتع استان اردبیل طی سال 1394 نسبت به سال 1377، هم در بخش مراتع قشلاقی و هم در بخش مراتع ییلاقی کاهش ملاحظه ای را نشان می دهد. بر اساس نتایج SEPI وضعیت خشک سالی طی سال های 1390 تا 1395 بیشتر از سایر دوره زمانی موردمطالعه می باشد. نقشه های پراکندگی پوشش گیاهی بر اساس الگوریتم طبقه بندی درخت تصمیم گیری و طبق شاخص NDVI برای ماه های موردمطالعه تهیه گردید. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده از ارزیابی شاخص نشان داد که بالاترین همبستگی بین شاخص NDVI و شاخص SEPI 6 ماهه مشاهده می شود و کمترین ضریب میانگین مربعات خطا نیز بین شاخص SAVI و شاخص SEPI 6 ماهه وجود دارد ولی به طورکلی مناسب ترین شاخص برای پایش خشک سالی مراتع استان اردبیل شاخص NDVI و SEPI 6 ماهه می باشد.

محدودیت ها و مرزهای تولید محصولات کشاورزی وابسته به شرایط اقلیمی است. آب و هوا یکی از مهم ترین عوامل موثر در فعالیت انسان به ویژه بخش کشاورزی است. کشت ذرت در تامین نیاز غذایی کشور نقش اساسی دارد. استان کرمانشاه با دارا بودن پتانسیل های اقلیمی مطلوب، شرایط بهینه را جهت کشت ذرت دارا می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی نقش بارش و درجه حرارت در تعیین تقویم زراعی و تعیین مناطق مساعد برای کشت ذرت است. برای انجام این کار از داده های اقلیمی 10 ایستگاه سینوپتیکی در طول دوره آماری20 ساله (1390-1371) استفاده شد . با استفاده از آزمون هتلینگ و آزمون T مشاهده ای، داده ها تجزیه و تحلیل شدند. براساس یافته های تحقیق، بارش ایستگاه های مورد مطالعه، نیاز آبی محصول ذرت را در ماه های خرداد، تیر، مرداد و شهریور تامین ننمود و دما نیز در نواحی مرتفع به علت کاهش مکرر در ماه های اردیبهشت و خرداد و در نواحی پست به علت افزایش شدید آن در موقع گل دهی، دانه دهی و رسیدگی مشکلاتی را در طول دوره رشد این گیاه زراعی ایجاد نموده است. براساس نتایج تحلیل آزمون هتلینگ 62 درصد از مساحت استان کرمانشاه مناسب، 24 درصد متوسط و 14 درصد نامناسب برای کشت ذرت بود، هم چنین براساس نتایج تحلیل آزمون تی مشاهده ای 47 درصد مناسب، 38 درصد متوسط و 15 درصد نامناسب برای کشت ذرت داشته در نتیجه، نواحی مرکزی استان که دمای معتدل دارد برای کاشت مناسب، نواحی شرقی و شمالی به علت سردسیری و نواحی جنوبی و غربی استان به علت گرمسیری برای کشت ذرت مناسب نبوده است.

با تلفیق و همپوشانی معیارهای موردمطالعه، نقشه نهایی نیازهای اقلیمی و فیزیوگرافی شهرستان لنجان جهت کشت برنج تهیه شد. نتایج حاصل بر اساس روش AHP نشان می دهد که حدود 5 اراضی شهرستان لنجان بدون محدودیت، 44 درصد با محدودیت متوسط، 26 درصد با محدودیت کم و 25 درصد با محدودیت شدید برای کشت برنج استا و همچنین بر اساس روش TOPSIS حدود 19 درصد اراضی بدون محدودیت، 32 درصد با محدودیت متوسط، 26 درصد با محدودیت کم و 23 درصد با محدودیت شدید برای کشت برنج است. بنابراین براساس نقشه حاصل از دو روش مورد مطالعه، نواحی شرق و شمال شرق لنجان برای کشت برنج مناسب است.

یکی از عوامل متأثر از فعالیت های انسانی، تغییر در کاربری اراضی است که می تواند منجر به تغییرات آلبیدوی سطحی و دمای سطح زمین شود و تغییر در این پارامترها آب وهوای طبیعی منطقه را متأثر می سازد. پژوهش حاضر به بررسی روند تغییرات کاربری اراضی و خصوصیات دمای سطح زمین و آلبیدوی سطحی در هر کاربری در حوضه آبخیز اَهرچای با استفاده از داده های لندست برای یک دوره 29 ساله پرداخته است. بدین منظور از تصاویر ماهواره ای لندست 5 (TM) در سال 1987 و لندست 8 (OLI) برای سال 2015 استفاده شده و پس از انجام مراحل مختلفِ پردازش تصاویر، نسبت به استخراج کاربری اراضی براساس روش «ماشین بُردار پشتیبان» (SVM) اقدام شد. دقت طبقه بندی برحسب ضریب آماری کاپا به ترتیب 93/0 و 95/0 و براساس دقت کلی 09/95 و 20/96 به دست آمد. بیشترین تغییرات کاربری در اراضی مرتعی و پس از آن در زراعت دیم مشاهده شده است. تبدیل مراتع به زراعت دیم باعث کاهش پوشش گیاهی و تغییر الگوی توزیع و روند افزایش دمای سطح زمین و میزان آلبیدوی سطحی شده است که این میزان برای کاربری زراعت دیم با افزایش دمای تقریباً 8 درجه سانتی گراد و آلبیدوی سطحی 03/0 بوده است؛ بنابراین ملاحظه می شود که سطح حوضه تغییرات کاربریِ روی داده، موجب تغییر در میزان دمای سطح زمین و آلبیدوی سطحی شده است.

برای مدل سازی و پیش یابی پدیده مخاطره ای گرد و غبار در مناطق گردوغبارخیز ایران، نخست داده های گرد و غبار، دما، و رطوبت 28 ایستگاه مناطق درگیر شدید با گرد و غبار در ایران در بازه زمانی 29 ساله (2018-1990) اخذ شد. سپس، با استفاده از مدل های شبکه عصبی ANFIS و RBF در نرم افزار MATLAB مدل سازی ها انجام گرفت. داده های گرد و غبار به دست آمده از پیش بینی با استفاده از مدل تصمیم گیری چندمتغیره TOPSIS و مناطق بیشتر درگیر با پدیده مخاطره ای گرد و غبار برای سال های آتی اولویت سنجی و مشخص شدند. براساس نتایج پژوهش، مقایسه دو مدل شبکه عصبی ANFIS و RBF در بهترین شرایط نشان داد که مقدار RMSE مدل ANFIS برابر با 67 / 11 و مدل RBF برابر با 19 / 2 است. بنابراین، قدرت دقت RBF در پیش بینی گرد و غبار در سال های شبیه سازی شده بیشتر است. براساس نتایج خروجی مدل شبکه عصبی- مصنوعی RBF در پیش بینی گرد و غبار برای سال های آتی ایستگاه های مورد مطالعه؛ در هر دو مقیاس میانگین و حداکثر فراوانی گرد و غبار، ایستگاه های غربی و جنوب غربی منطقه مورد پژوهش بیشتر در معرض گرد و غبار در سال های آینده قرار گرفتند. همچنین، در مدل TOPSIS، ایستگاه های آبادان، مسجد سلیمان، و اهواز به ترتیب با مقدار درصد (1، 95 / 0، و 81 / 0) در معرض گرد و غبار قرار گرفتند.

خشکسالی مختص مکان خاص نبوده و مناطق مختلف جهان از آن متأثر می باشد، یکی از این مناطق، شمال غرب ایران است که در چند سال اخیر از این پدیده رنج می برد. هدف پژوهش حاضر مدل سازی و تحلیل خشکسالی در شمال غرب ایران می باشد. برای این کار پارامترهای اقلیمی: بارش، دما، ساعات آفتابی، حداقل رطوبت نسبی و سرعت باد در بازه زمانی 32 ساله (2018- 1987) در 21 ایستگاه شمال غرب ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای مدل سازی، شاخص فازی T.I.B.I ابتدا چهار شاخص ( SET, SPI, SEB, MCZI ) با استفاده منطق فازی در نرم افزار Matlab فازی سازی شدند، سپس شاخص ها با هم مقایسه شده و درنهایت از مدل تصمیم گیری چند متغیره Topsis ، برای اولویت سنجی مناطق درگیر با خشکسالی استفاده شد. یافته های پژوهش نشان داد مدل T.I.B.I طبقات خشکسالی، چهار شاخص مذکور را به صورت دقیق در خود منعکس می کند. از بین 5 پارامتر اقلیمی مورد استفاده در این پژوهش، پارامتر دما در نوسان شدت خشکسالی بیش ترین تأثیر را داشت. شدت خشکسالی براساس مدل سازی صورت گرفته در مقیاس 12 ماهه بیش تر از 6 ماهه بود، طولانی ترین تداوم خشکسالی در منطقه مورد مطالعه مربوط به ایستگاه ارومیه در بازه 12 ماهه از ماه جولای سال 2003 تا ماه دسامبر سال 2004 به مدت 18 ماه رخ داده است. بیش ترین درصد رخداد خشکسالی در ایستگاه ارومیه در مقیاس 12 ماهه و کم ترین آن در ایستگاه سنندج در مقیاس 6 ماهه اتفاق افتاده است. براساس مدل سازی صورت گرفته، شاخص فازی T.I.B.I نسبت به شاخص فازی SPEI برتری نسبی را نشان داد.

هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی و طول فصل رشد درخت سیب است. بدین منظور، از آمار پایگاه ECMWF برای داده های مشاهداتی دو ایستگاه سمیرم و ارومیه طی بازه زمانی بیست ساله (۱۹۹۶-۲۰۱۶) استفاده شد. برای بررسی اثرات تغییر اقلیم از داده های روزانه ریزگردانی دینامیک پروژه CORDEX برای خروجی مدل ICHEC-EC-EARTH تحت دو خط سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی (RCP) برای بازه زمانی (۲۰۱۷-۲۰۳۷) بهره گرفته شد. به منظور کاهش خطاهای موجود در برآوردهای مدل، عمل پس پردازش روی داده های برآوردشده انجام گرفت. سپس، تبخیر- تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیث فائو و مراحل رشد با استفاده از شاخص درجه- روز محاسبه شد و با استفاده از آزمون ناپارامتریک من- کندال و شیب سن در محدوده اطمینان 95درصد روندها بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر دو ایستگاه روند تبخیر- تعرق در طول فصل رشد رو به افزایش است. بیشترین میزان تبخیر و نیاز آبی در داده های مشاهداتی و برآوردشده برای دوره رشد میوه رخ داده است. تأمین زودتر نیاز حرارتی موجب کاهش طول دوره رشد درخت سیب شده است. از طرفی، افزایش تبخیر و بالارفتن میزان درجه - روزهای رشد باعث افزایش نیاز آبی درخت سیب خواهد شد.

موج های گرمایی زودرس رویدادهای حدی جو هستند که باعث تلفات شدیدی در زندگی گیاهی و جانوری شده و مشکلات اجتماعی و اقتصادی زیادی برای جوامع به وجود می آورند. هدف این پژوهش شناسایی الگوهای سینوپتیکی و تحلیل آماری امواج گرمایی زودرس در شمال غرب ایران است. برای این کار از داده های دمایی حداکثر روزانه ماه اسفند چهارده ایستگاه سینوپتیکی شمال غرب کشور در دوره آماری ( 1392-1333 ) شمسی استفاد شد. سپس بر اساس آستانه تعریف شده ی شاخص بالدی تعداد 61 روز موج گرما انتخاب شدند. تمام ویژگی های آماری داده ها در نرم افزار SPSS پردازش شد. داده های ارتفاعی تراز میانی جو بر روی شبکه ای با اندازه 5/2×5/2 درجه قوسی بر روی محدوده 0 تا 70 درجه ی طول جغرافیایی شرقی و 0 تا 60 درجه ی عرض جغرافیایی شمالی از پایگاه داده های NCEP/NCAR استخراج شدند. ماتریسی در ابعاد 864 ستون در 40 ردیف تشکیل شد که بر روی ردیف ها روزهای همراه با امواج گرمایی و بر روی ستونها داده های ارتفاعی تراز میانی جو قرار داشت. تحلیل مولفه های مبنا بر روی ماتریس همپراش داده های ارتفاعی انجام شد و 12 مولفه که حدود 93 درصد واریانس داده ها ( تغییرات ارتفاع فشار تراز hp 500 ) را تبیین می کردند، شناسایی شدند. برای شناسایی الگوهای همدیدی بر روی نمرات مولفه ها تحلیل خوشه ای به روش ادغام " WARD " انجام شد. در محموع پنج الگوی فشار مولد امواج گرمایی زودرس شناسایی شد. نتایج تحقیق نشان داد که، امواج گرمایی زودرس شمال غرب ایران بیشتر براثر ایجاد پر ارتفاع بر روی جنوب عربستان، تنگه عدن و مرکز سودان در سطح 500 هکتوپاسکال و شکل گیری کم فشار سودانی در سطح دریا و گسیل زبانه های آن به طرف شمال و شمال شرق که منطقه مورد مطالعه( شمال غرب ایران ) را نیز در برمی گیرد، به وقوع می پیوندند.

تصاویر ماهواره ای به عنوان ابزارهای جدید، افق و ابعاد نوینی را برای پایش اراضی در اختیار قرار می دهند. در این بررسی به منظور تعیین نواحی جغرافیایی همگن از نظر گستره ی برگ از تصاویر دورسنجی مودیس ترا-آکوا در بازه ی زمانی 1395-1381 با تفکیک مکانی یک کیلومتر و تفکیک زمانی 8 روزه استفاده شده است. پهنه بندی و واکاوی گستره ی برگ با استفاده از نرم افزار مت لب و پایگاه اطلاعاتی گوگل ارث انجام شد. برای این منظور، ابتدا به موزائیک بندی و تعیین قلمرو ایران در مجموعه داده های ماهواره ای مودیس پرداخته و سپس با ایجاد پایگاه داده در مت لب و انجام واکاوی خوشه ای، پهنه بندی انجام شد. به منظور واکاوی بهتر گستره ی برگ از داده های میانگین بلندمدت دما و بارش در بازه ی زمانی مورد نظر نیز استفاده گردید. طبق این تحلیل12/46 درصد از گستره ی ایران تحت حاکمیت پوشش گیاهی است. پهنه ی بسیارانبوه، انبوه، متوسط و تنک چهار پهنه ای هستند که در کشور شناسایی شده اند. این چهار پهنه به ترتیب بر 67/2، 9/6، 26/9، 29/27 درصد از سرزمین حاکم هستند. نتایج نشان داد که در تمام پهنه های مورد بررسی، گستره ی برگ در دوره ی گرم سال به دلیل دمای بالا در این دوره و وجود بارش ها در دوره ی سرد پیشین دارای درصد بیشتری می باشد. دامنه های شمالی البرز، جنگل های هیرکانی، جنگل های گلستان، جنگل های ارسباران از جمله مناطقی هستند که مناطق مختلف آن ها در تمامی پهنه ها وجود دارد. علاوه بر جنگل ها، مناطقی که برای هر یک از پهنه ها شناسایی شده اند عموماً شامل کشتزارها می شود.

گرد و غبار پدیده ای است که آثار زیست محیطی مخرب زیادی را در بخش های مختلف زندگی انسان ها از جمله: کشاورزی، اقتصاد، بهداشت و غیره دارد. کشور ایران، به ویژه منطقه غرب و جنوب غرب آن، به دلیل قرار گرفتن در منطقه درگیر با پدیده گرد و غبار هر ساله خسارات زیادی را از این پدیده می بینند بنابراین توجه به این مساله و کاهش خسارات های حاصل از آن، در اولویت می باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش بینی پدیده گرد و غبار در جنوب غرب ایران می باشد. برای انجام این پژوهش از داده 27 ساله گرد و غبار در 14 ایستگاه سینوپتیک در جنوب غرب ایران در بازه زمانی(2017- 1990) استفاده شد. در این پژوهش، ابتدا داده های گرد و غبار در 14 ایستگاه مورد مطالعه نرمال سازی شد و سپس با استفاده از مدل های شبکه عصبی هیبرید- پانل دیتا، شبکه عصبی تطبیقی ANFIS در نرم افزار MATLAB خطایابی و پیش بینی شدند و در نهایت برای اولویت سنجی ایستگاه های بیش تر، در معرض گرد و غبار از مدل های تصمیم گیری چند متغیره TOPSIS و SAW استفاده شد. یافته های پژوهش نشان داد که میزان اطمینان حاصل از مدل های خطاسنجی (شبکه عصبی هیبرید-پانل نسبت به شبکه عصبی تطبیقی ANFIS) بیش تر می باشد. براساس مدل های پیش بینی بیش ترین احتمال رخداد، حداکثر گرد و غبار در23 سال آینده پیش بینی شده در منطقه مورد مطالعه در دو ایستگاه سرپل ذهاب و آبادان به ترتیب با درصد (917/128، 709/120) می باشد. براساس مدل SAW بیش تر مقدار احتمال رخداد گرد و غبار، در 23 سال آینده پیش بینی شده در ایستگاه آبادان با 0/99 درصد و براساس مدل TOPSIS ایستگاه اسلام آباد غرب با مقدار درصد 0/97 به خود اختصاص داد. برای کاهش خسارات های حاصل از پدیده گرد و غبار در منطقه مورد مطالعه علاوه بر اقدامات داخل کشور مثل همکاری های بین سازمانی باید با انعقاد تفاهم نامه بین المللی با کشورهای همسایه بر آن فایق آمد.

بارش های رعد و برقی نوعی از رگبارهای غیر پایدار هستند که با یک حالت غیرعادی فوق العاده قوی، از جابه جایی اتمسفر ایجاد می شوند و از پدیده های مهم آب و هوایی در شمال غرب کشور محسوب می شوند. هدف از این پژوهش بررسی توزیع مکانی بارش های رعد و برقی استان اردبیل با استفاده از تصاویر ماهواره ی و برآورد آب قابل بارش است. در این تحقیق از داده های ایستگاه های سینوپتیک، تصاویر ماهواره ای و هم چنین برای برآورد آب قابل بارش از باندهای 17 و 18 سنجیده مودیس استفاده شد.ه است تصاویر بارش های رعد و برقی روزهای 10/5/2010 و 18/6/2012 در نرم افزار ENVI4.4 پردازش و سپس در محیط ArcGIS درون یابی گردید. هم چنین نتایج درون یابی داده های زمینی نیز نشان داد که بیش ترین بارش های رعد و برقی در ایستگاه خلخال، کم ترین آن در ایستگاه مشکین شهر رخ می دهد و بارش های رعد و برقی استان در فصل بهار و اوایل تابستان اتفاق می افتد. نتایج حاصل از تحلیل داده های زمینی و تصاویر ماهواره حاکی از این واقعیت است که بارش های رعد و برقی مستخرج از تصاویر ماهواره ای به مراتب دقیق تر از داده های حاصل از طریق برداشت های زمینی است و نیز می توان نقشه های بارش های رعد و برقی را با سرعت و دقت، استخراج و درروند پیش بینی های مخاطرات جوی و برنامه ریزی بهینه منابع آب در استان اردبیل به کار گرفت.

پدیده ی خشکسالی مختص ناحیه ای خاص نبوده و مناطق مختلف جهان از آن متأثر می باشد، یکی از این مناطق، ایران در جنوب غرب آسیا می باشد که در چند سال اخیر از این پدیده رنج می برد. هدف پژوهش حاضر مدل سازی، تحلیل و پیش بینی خشکسالی در ایران می باشد. برای این کار ابتدا پارامترهای اقلیمی: بارش، دما، ساعات آفتابی، حداقل رطوبت نسبی و سرعت باد در بازه ی زمانی 29 ساله (2018- 1990) در 30 ایستگاه ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای مدل سازی، شاخص فازی T.I.B.I ابتدا چهار شاخص (SET, SPI, SEB, MCZI) با استفاده منطق فازی در نرم افزار Matlab فازی سازی شدند و در نهایت برای پیش بینی از مدل شبکه ی عصبی مصنوعی تطبیقی Anfis بهره گرفته شد. یافته های پژوهش نشان داد شاخص فازی نوین T.I.B.I طبقات خشکسالی، چهار شاخص مذکور را با دقت بالا در خود منعکس کرد. از بین 5 پارامتر اقلیمی مورد استفاده در این پژوهش، پارامتر دما و بارش در نوسان شدت خشکسالی بیش ترین تأثیر را داشت. شدت خشکسالی براساس مدل سازی صورت گرفته در مقیاس 6 ماهه بیش تر از 12 ماهه بود، بیش ترین درصد رخداد خشکسالی در ایستگاه بندرعباس با مقدار (30/24) در مقیاس 12 ماهه و کم ترین آن در ایستگاه شهرکرد با مقدار درصد فراوانی خشکسالی (36/0) درصد در مقیاس 6 ماهه اتفاق اف تاده است. پیش بینی خشکسالی ش اخص فازی T.I.B.I بر اساس م دل Anfis ایستگاه های بندرعباس، بوشهر و زاهدان به ترتیب با مقدار شاخص T.I.B.I (62/0، 96/0 و 97/0) در نیمه جنوبی ایران بیش تر در معرض خشکسالی قرار گرفتند. براساس نتایج کلی پژوهش در هر دو مقیاس 6 و 12 ماهه مناطق نیمه جنوبی ایران از شدت بیش تر خشکسالی برخوردار شد که نیازمند مدیریت دقیق و کارآمد در مدیریت منایع آبی در این مناطق می باشد.

خشک سالی یکی از مخاطرات طبیعی و تأثیرگذار در همه فعالیت های موجودات زنده است. هدف از پژوهش حاضر مدل سازی و تحلیل خشک سالی در جنوب غرب ایران است. برای این کار، نخست از پارامترهای اقلیمی بارش، دما، ساعات آفتابی، حداقل رطوبت نسبی، و سرعت باد در بازه زمانی 32 ساله (۱۹۸۷-۲۰۱۸) در 15 ایستگاه جنوب غرب ایران استفاده شد. برای مدل سازی شاخص فازی T.I.B.I، نخست چهار شاخص (SET, SPI, SEB, MCZI) با استفاده از منطق فازی در نرم افزار Matlab فازی سازی شدند. سپس، شاخص ها با هم مقایسه شدند و در نهایت از مدل تصمیم گیری چندمتغیره SAW برای اولویت سنجی مناطق درگیر با خشک سالی استفاده شد. یافته های پژوهش نشان داد بیشترین درصد فراوانی وقوع خشک سالی در مقیاس 6 و 12ماهه در ایستگاه اسلام آباد غرب و کمترین آن در مقیاس شش ماهه در همدان فرودگاه و در مقیاس دوازده ماهه در ایستگاه خرم آباد رخ داده است. مدل T.I.B.I طبقات خشک سالی چهار شاخص یادشده را با سطح اطمینان بالا در خود منعکس کرد. براساس مدل سازی انجام گرفته، شاخص فازی T.I.B.I نسبت به شاخص فازی SPEI برتری نسبی نشان داد. در نهایت، براساس مدل تصمیم گیری چندمتغیره SAW، ایستگاه اسلام آباد غرب با مقدار امتیاز 1 در اولویت بیشتر در معرض درگیری خشک سالی قرار گرفت.

امروزه انسان بعد از گذراندن مراحل مختلف توسعه، متوجه بحران های عظیم زیست محیطی در پیرامون خود می شود که یکی از آن، آلودگی هوای شهرها است که منشأ اصلی آن فعالیت های انسانی و در کنار آن عوامل محیطی است؛ بنابراین هدف تحقیق حاضر، ارزیابی و پهنه بندی پتانسیل تراکم آلاینده های هوا در شهر تبریز با استفاده از روش های 1 ANP و 2 AHP است. در این تحقیق از طریق مطالعات کتابخانه ای و میدانی، عوامل مؤثر در افزایش آلودگی در شهر تبریز شناسایی شد و سپس لایه های اطلاعاتی شامل بارش، ارتفاع، فاصله از فضای سبز، فاصله از مراکز صنعتی، فاصله از مراکز تجاری، فاصله از راه های ارتباطی، ازدحام جمعیت، کاربری اراضی توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. هم چنین ارزش گذاری و استانداردسازی در محیط ادریسی با استفاده از مجموعه های فازی انجام شد، درنهایت با توجه به عوامل مؤثر در آلایندگی هوای شهر تبریز و انجام مراحل مدل ANP و AHP، با استفاده از نرم افزارهای Expert choies و Super Decision به تعیین اهمیت معیارها پرداخته شد و نقشه نهایی پهنه بندی آلودگی هوا تهیه شد. با توجه به نقشه نهایی مدل ANP مناطق با آلودگی بسیار زیاد شامل مناطق شمالی و شمال غربی است و نتایج مدل AHP نشان می دهد، مناطق با خطر بسیار زیاد شامل کل مناطق مرکزی و مناطق شمالی غربی است. نتایج حاصل از این مطالعه، حاکی از پتانسیل بالای آلایندگی در منطقه موردمطالعه است؛ ازاین رو مناطق با احتمال خطر بسیار زیاد و زیاد، مناطقی هستند که باید تدابیر خاص و اقدامات مناسبی برای کاهش آلودگی آن به صورت جدی صورت بگیرد.

آب و امنیت غذایی چالش های جدی در مطالعات تغییر اقلیم محسوب می شوند. چراکه هر دو عامل به شدت از این پدیده تأثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی سیب در طول فصل رشد می باشد. به این منظور از آمار پایگاه ECMWF برای داده های مشاهداتی دو ایستگاه سمیرم و ارومیه طی بازه زمانی 20 ساله (2016-1996) استفاده شد. برای بررسی این کمیت در 20 سال آتی از داده های روزانه ی ریز گردانی دینامیک پروژه ی CORDEX با دقت مکانی چهل و چهار صدم برای خروجی مدل ICHEC-EC - EARTH تحت دو خط سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی ( RCP ) برای بازه زمانی (2037-2017) بهره گرفته شد. به منظور کاهش خطاهای موجود در برآوردهای مدل، عمل پس پردازش روی داده های برآورد شده صورت گرفت. سپس با دادهای دمای کمینه، دمای بیشینه، رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش، تبخیر-تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیث فائو که از دقت بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار است محاسبه و با استفاده از آزمون ناپارمتریک من- کندال و شیب سن در محدوده اطمینان 95% روند تبخیر-تعرق مشخص شد. در آخر نیاز آبی در طول فصل رشد سیب نیز بررسی گردید. نتایج نشان داد که روند تبخیر-تعرق در هر دو ایستگاه در طول فصل رشد رو به افزایش است. افزایش ETO فصل رشد درخت سیب ایستگاه ها نسبت به دوره پایه برای خط سیر 5/4 و 5/8 در مورد ایستگاه سمیرم 84/3 و 37/7 و برای ایستگاه ارومیه 04/5 و 16/8 پیش بینی گردید؛ و از طرفی این روند افزایشی باعث افزایش نیاز آبی درخت سیب خواهد شد. بیشترین میزان تبخیر و نیاز آبی در داده های مشاهداتی و برآورد شده برای دوره رشد میوه رخ داده است، در این مرحله کم ترین بارش مؤثر، بیش ترین میانگین دما اتفاق افتاده است؛ اما درمجموع درصد تغییرات آینده مرحله جوانه زنی بیشتر از مراحل دیگر بود.