درخت حوزه‌های تخصصی

چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

در تحقیق حاضر به بررسی بارش های نیسان استان آذربایجانشرقی در طول دوره آماری 1359 تا 1391 پرداخته شد. ابتدا تغییرات روند بارندگی های نیسان استان با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و تخمین گر شیب Sen که جزو متداول ترین روش های ناپارامتری به شمار می روند، تجزیه و تحلیل شد. سپس برای پیش بینی تغییرات بارش های نیسان طی سال های آتی از مدل سری های زمانی ARMA استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان داد که بر اساس آزمون های ناپارامتریک، سری زمانی بارش های نیسانی در دوره مورد مطالعه به جز ایستگاه آذرشهر در بقیه ایستگاه ها فاقد روند می باشد. پس از بررسی الگوهای مختلف مدل ARMA، مدل محاسباتی مناسب در هر ایستگاه بر اساس معیار آگاهی آکائیک انتخاب و بارش های نیسان استان آذربایجان شرقی برای 10 سال آینده پیش بینی گردید. در این مطالعه صحت و دقت مدل ها توسط آزمون نرمال بودن مانده های مدل و مجذور اختلاف مربعات ریشه تأیید گردید

برآورد مقادیر معتبر ارتفاع و دبی حداکثر رواناب در مناطق خشک و نیمه خشک که فاقد داده ها و یا داده های کم است، اهمیت بسیاری در مدیریت سیل دارد. یکی از روش های برآورد مقدار ارتفاع رواناب، روش شماره ی  منحنی (CN) مربوط به سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) است. در این پژوهش حوضه ی آبریز سراب دره شهر از نظر پتانسیل تولید رواناب و دبی حداکثر و عوامل مؤثر بر آن مورد بررسی قرار گرفته است. برای برآورد ارتفاع رواناب و دبی حداکثر هر کدام از زیرحوضه ها، از روش شماره ی منحنی استفاده شده است. ابتدا لایه ها و اطلاعات مورد نیاز شامل لایه ی کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک و حداکثر بارش 24 ساعته برای حوضه تهیه گردید؛ سپس مقادیرCN ، نفوذ (S)، ارتفاع رواناب (Q) و دبی حداکثر (Q max) برای کل حوضه و هرکدام از زیرحوضه ها محاسبه گردید. در نهایت جهت شناخت پارامترهای مؤثر بر دبی حداکثر هر کدام از زیرحوضه ها، از روش تحلیل عاملی براساس 19 پارامتر محاسبه به عمل آمد. نتایج نشان داد، از بین پارامترهای مورد استفاده در زیر حوضه ها، دو پارامتر فیزیوگرافی (مساحت و تراکم زهکشی) تأثیر بیشتری در پتانسیل سیل خیزی حوضه ی آبریز سراب دارند.

در این پژوهش، با این فرض که با فعال بودن تکتونیک، درجة مخاطره افزایش می یابد، آسیب پذیری سکونتگاه های توسعه یافته بر روی مخروط افکنه های فعال باجادای بینالود جنوبی تحلیل شده است. در ابتدا، بر پایة شاخص های مورفوتکتونیکی ضریب مخروط گرایی، شاخص نسبت کف دره به ارتفاع، شاخص عدم تقارن حوضة آبریز و شاخص پیچ وخم جبهة کوهستان، درجة تکتونیک مخروط افکنه های مورد بررسی محاسبه شد. پس از محاسبة تکتونیک، با کمک شاخص مقبولیت و بردار وزن مرکزی، مطلوبیت شاخص مورفوتکتونیکی مشخص شد. این مطلوبیت شاخص وزن و تأثیر بیشتری بر درجة مخاطرة مخروط افکنه ها و در نتیجه، آسیب پذیری سکونتگاه های مستقر روی مخروط افکنه دارد. در پایان، با طبقه بندی مخروط افکنه ها به سه گروه خطر کم، متوسط و زیاد، درجة مخاطره از حیث سکونتگاه های توسعه یافته در مخروط افکنه ها تحلیل شد. نتایج نشان داد که سه مخروط افکنة بوژمهران 1، خرو و درود از لحاظ شاخص مقبولیت، بیشترین مقبولیت را برای سه رتبة اول کسب کردند. همچنین، مشخص شد که شاخص های مورفوتکتونیکی نسبت کف دره به ارتفاع و سینوسیتة کوهستان بیشترین سهم را در درجة مخاطرة مخروط افکنه های خرو و درود دارد. نتایج مؤید این مطلب بود که شهر بوژمهران، خرو و درود که بر روی مخروط افکنه ها توسعه یافته اند، آسیب پذیری زیادی نسبت به تحولات مخروط افکنه ای دارند.

در این تحقیق ویژگی های فضایی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران، طیّ سال های 2001 تا 2005 با استفاده از تصاویر ادغامی دمای درخشندگی حاصل از باند مادون قرمز ماهواره های زمین آهنگ Meteosat،GOES و GMS، مورد بررسی قرار گرفت. سامانه های همرفتی بر اساس آستانه های دما و مساحت به ترتیب برابر 228 درجه کلوین و 1000 کیلومترمربع در تصاویر دمای درخشندگی شناسایی و مسیریابی شدند. در مجموع 268 سامانه همرفتی در زمان رخداد بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر و همچنین ثبت پدیده رگبار حداقل در 3 ایستگاه) شناسایی شد. نتایج نشان داد که ماه های دسامبر و آوریل به ترتیب با 69 و 67 مورد پررخدادترین و ماه فوریه تنها با 5 مورد کم رخدادترین ماه های سال از نظر بارش همرفتی بوده اند. تعداد رخداد سامانه هایی با طول عمر و وسعت زیاد، قابل توجه بوده است، که نشان دهنده ی نقش مهم عوامل دینامیک در شکل گیری سامانه های همرفتی این منطقه است. فراوان ترین جهت حرکت از جنوب غرب به سمت شمال شرق (53 درصد) و از غرب به سمت شرق (38 درصد) بود، بنابراین جهت حرکت سامانه های همرفتی با جهت حرکت کلی جریانات جوی در این منطقه مطابقت داشته و توسط جریانات در سطوح میانی جو تعیین شده است. همان طور که انتظار می رفت محل شکل گیری سامانه های همرفتی تحت تأثیر توپوگرافی منطقه است، به این صورت که بیشینه محل شکل گیری این سامانه ها در دامنه ی رو به باد زاگرس بوده و در دامنه ی بادپناه کوه های زاگرس به ندرت سامانه ای تشکیل شده است. بطور کلی فراوانی رخداد از جنوب غرب منطقه به سمت شمال شرق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. بنابراین میزان رخداد از شرایط توپوگرفی تأثیر پذیرفته و فراوانی رخداد در ارتفاعات بیشتر بود. اما پراکندگی رخداد و میزان تأثیرپذیری آن از توپوگرافی، در ماه های مختلف سال تفاوت هایی داشته؛ بطوری که در ماه های گرم سال بیشترین و در ماه های سرد سال کمترین هماهنگی با توپوگرافی دیده شده است.

منطقه ازبک کوه در ایران مرکزی در پهنه گسلی کلمرد قرار دارد. گسل کلمرد یکی از گسل های مهم بنیادی ایران مرکزی به شمار می رود که در کواترنری نیز فعال می باشد. کوه های ازبک کوه در قسمت های شرقی تحت تأثیر پهنه گسلی کلمرد قرارگرفته اند. همان طور که ذکر شد گسل کلمرد در شرق ایران به عنوان یک گسل کواترنری در نظر گرفته می شود و آخرین حرکات این گسل را به عهد حاضر نسبت داده اند، بنابراین برآورد شاخص های مورفومتری به منظور شناسایی تأثیر تکتونیک فعال آن بر تکامل تکتونیکی حوضه های زهکشی ضروری به نظر می رسد. لذا در این مطالعه به تجزیه وتحلیل 6 شاخص مورفوتکتونیکی مهم نظیر گرادیان طولی رودخانه، عدم تقارن حوضه زهکشی، انتگرال هیپسومتریک، شکل حوضه زهکشی، نسبت عرض کف به ارتفاع دره و پیشانی کوهستان پرداخته شده است. برای تشکیل حوضه ها بر روی منطقه موردمطالعه از نرم افزار Arc Hydro (از افزونه های نرم افزار Arc GIS) بر پایه داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی استفاده شده است، سپس 6 شاخص مورفوتکتونیکی بر روی هر یک از حوضه ها موردمحاسبه و رده بندی قرارگرفته است. در نهایت، شاخص تکتونیک فعال(Iat) محاسبه گردیده که بر اساس آن ازبک کوه به 4 رده فعالیت تکتونیکی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین رده بندی گردیده است. بر اساس شاخص IAT کمتر از 5 درصد از محدوده موردمطالعه، فعالیت تکتونیکی بسیار بالا نشان می دهند، 27 درصد از منطقه موردمطالعه فعالیت تکتونیکی بالا، 50 درصد فعالیت تکتونیکی متوسط و حدود 20 درصد هم فعالیت تکتونیکی پایین را نشان می دهند. در گستره مطالعاتی بیشترین سطح فعالیت تکتونیکی در بخش شرقی ازبک کوه مرتبط با فعالیت گسل کلمرد در نظر گرفته شده است. در بخش غربی نیز سطح فعالیت تکتونیکی بالا تا متوسط بوده که نشانگر عملکرد پهنه گسلی غرب ازبک کوه می باشد.

حوضه های جنوب شرقی دریاچه ارومیه به علت برخورداری از شرایط هیدرولوژیکی و لیتولوژیکی خواص، از میزان بالای تولید رسوب برخوردارند. با توجه به این نکته در این تحقیق برای تخمین بار معلق رسوبی روزانه از سیستم استنتاجی فازی عصبی([1]ANFIS) بهره گرفته شده است. به این منظور داده های دبی روزانه و بار معلق رسوبی365 روز سال 1386 و 1387 ایستگاه رسوبی واقع در رودخانه زرینه رود برای تعلیم و آزمودن مدل های شبکه عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته است. در کنار این مدل از مدل های پرسپترون چندلایه([2]MLP)، شبکه عصبی تابع پایه شعاعی([3]RBF)و منحنی سنجه رسوبی ([4]SRC) نیز بهره گرفته شد. سپس نتایج مدل ANFISبا مدل های فوق مقایسه گردید. برای تعیین کارایی مدل ها از فاکتور مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)و خطای تبیین (R2)استفاده شده و مشاهده می شود که مدل ANFIS با برخورداری از خطای تبیین معادل 9087/0 و مجذور میانگین مربعات خطای معادل 224 میلیگرم در لیتر نسبت به سایر مدل ها به نتایج بهتری دست می یابد. کمترین میزان R2 و RMSEنیز برای مدل SRC به ترتیب معادل 8251/0 و 304 برآورد گردید. مقادیر آکائیک نیز برای مدل ANFIS معادل 1993 محاسبه شد که این امر نشان دهنده ی قابلیت بالای مدل ANFIS در تخمین بار معلق رسوبی می باشد.

فرونشست زمین به عنوان پدیده ای مورفولوژیک است و ظهور طیف وسیعی از عوارض مورفولوژیک پیامد از آن همانند ایجاد درز و ترک در سازه ها؛ تغییر در شکل و هندسه سطحی زمین ازجمله عمومی ترین رخنمون های قابل رؤیت ناشی از فرونشست است. پدیدهای مورفولوژیک ناشی از رخداد فرونشست به سبب فراگیری فضایی و همچنین حدوث کند و بطئی آن در عین خسارت بار بودن؛ وجوه خارجی چندان مشخصی نداشته و به سهولت قابلیت شناسایی و درک ندارد. از همین رو در این تحقیق به منظور یافتن الگوی فرونشینی زمین در دشت دامغان، ابتدا نرخ و دامنه فرونشست، طی دوره های زمانی ۶ ماهه و ۱ ساله با بهره گیری از داده های راداری دو سنجنده ASAR و PalSAR به کمک تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری استخراج شد که نتایج حاکی از حدوث فرونشستی سالانه ۱۴ سانتیمتر بوده است. به منظور استخراج اثرات پدیده های ژئومورفولوژیک ناشی از فرونشست، هسته های در حال فرونشست با نرخ و دامنه فضایی آن از طریق تداخل نگارهای تولیدی استخراج شد. همچنین برای درک بهینه ظهور پدیده های ژئومورفولوژیک؛ عوارض سطحی به سه دسته سطح، خط و نقطه تقسیم و بسته به الگوی فضایی تأثیرگذاری فرونشینی، از هسته تا لبه ها؛ نقاط کنترل زمینی در هریک از این دسته ها بر روی تصاویر انتخاب و اقدام به پی جویی آن ها در سطح محدوده گردید. نتایج حاصل از این پیمایش، مؤید شناسایی و ثبت عوارضی چون گسیختگی های طولی (عمدتاً در لبه ها و مرز هسته های فرونشست)؛ فرونشینی شعاعی و ایجاد فروچاله بخصوص در مسیر قنوات؛ و دگرگون شدن چاه های بهره برداری می باشد. توأماً قرار گیری تأسیساتی چون راه ها، خط آهن و قنوات و همچنین مساکن در طول این گسیختگی ها رؤیت؛ و تغییرات ثبت شد؛ و عقیم شدن اراضی زراعی و کاهش ظرفیت آبخوان دشت به عنوان اثرات محیطی فرونشست معرفی گردید.

این تحقیق به منظور شناسایی و استخراج تغییرات قسمتی از رودخانه ی زرینه رود در فاصله ی سال های 1989 تا 2014 میلادی - مطابق با سال های 1368 تا 1393 هجری شمسی- با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست انجام گرفته است؛ تغییر مسیر و مورفولوژی مجرای رودخانه ها - که از ویژگی های مهم دشت های سیلابی بوده- و در مقیاس زمانی اتفاق می افتد، و مطالعه آن با استفاده از فن آوری سنجش از دور، نتایج مطلوب تری به دست می دهد در این تحقیق نیز از این تکنیک استفاده شده است. تصاویر پس از تصحیحات رادیومتریک و تصحیحات هندسی، جهت افزایش تباین به روش خطی بسط داده شده و در مرحله ی بعد با استفاده از روش های تحلیل مؤلفه های اصلی و ترکیب باندی بهترین مؤلفه و ترکیب باندی مشخص گردید. سپس با انتقال این مؤلفه ها و ترکیب باندی به محیط نرم افزار ArcGIS محدوده ی رودخانه در سال های مورد مطالعه استخراج و تجزیه و تحلیل شد. جهت تحلیل کمّی تغییرات مسیر رودخانه، از شاخص های ضریب خمیدگی و بعد فراکتالی برای مقایسه ی سال های مورد مطالعه استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد به علت کاهش بسیار محسوس دبی رودخانه از سال 2000 تا سال 2014، پتانسیل رودخانه برای ایجاد تغییرات مورفولوژیک در بخش های مختلف بسیار پایین است. بیشترین میزان تغییرات در سال 1989 اتفاق افتاده است. ناپایداری مسیر رودخانه نیز در طی سال های مورد مطالعه به جز حذف یک پیچان رود از الگوی سال 1989، بسیار کم می باشد. همچنین نتایج روش های استخراج الگوی رودخانه نشان داد که جهت تشخیص خط مرزی رودخانه تحلیل مؤلفه های اصلی از روش های دیگر کاراتر است.

استان کهگیلویه و بویر احمد به دلیل استقرار در پیشانی رشته کوه زاگرس میانی با نوع خاص آرایش کوهستانی موسوم به ناهمواری ژورایی، شامل تاقدیس ها و ناودیس های متوالی که به صورت دشت ها و کوهستان های موازی تجلی یافته و به آرامی از غرب به شرق بر ارتفاع آن افزوده می گردد، تنوع ارتفاعی چهار هزار متری را در منطقه به وجود آورده است. قدر مسلم چنین تنوع ارتفاعی، سبب شکل گیری خرده نواحی اقلیمی در دل کوهستان های این منطقه شده است. لذا تفکیک مکانی و شناسایی ویژگی های خرده نواحی اقلیمی به منظور آشکارسازی توان های اقلیمی هر یک از خرده نواحی استان و انطباق آن با پیکربندی ناهمواری ها، از اهداف اصلی این پژوهش است. برای دست یابی به اهداف یاد شده، داده های متوسط سالانه 36 عنصر اقلیمی مربوط به 15 ایستگاه همدید در داخل و اطراف استان کهگیلویه و بویراحمد، از پایگاه داده های سازمان هواشناسی کشور استخراج گردید. آرایه ی داده ها به حالت R (مکان- متغیّر) آرایش داده شد. سپس توری با ابعاد یاخته 5×5 کیلومتر بر روی نقشه استان گسترانیده شد و به کمک روش میان یابی کریجینگ مقادیر هر یک از متغیّر ها بر روی گره گاه های این تور برآورد گردید. بطوری که 623 یاخته مرز استان را در برمی گرفت. برای حذف بٌعد داده ها، آرایه ی مذکور در معرض فرایند استانداردسازی قرار گرفت. سپس تحلیل مؤلفه ی اصلی با روش همبستگی بر روی آرایه پهنه ای عناصر اقلیمی (36×623) انجام گرفت. و در نهایت 5 مؤلفه ی اصلی شناسایی شد. در مرحله ی بعد یک تحلیل خوشه ای پایگانی انباشتی بر روی آرایه نمرات 5 مؤلفه ی اصلی، انجام شد و استان کهگیلویه به هفت خرده ناحیه ی اقلیمی متنوع تفکیک گردید. تفاوت خرده نواحی به لحاظ دمایی، بارشی، رطوبتی و سایر پدیده های جوی چون روزهای بارشی، برفی، تندری، یخبندان، غباری، آرامش جوی و سرعت باد چشمگیر است. در این میان بیشترین تضاد و تباین بین خرده ناحیه ی اقلیمی یاسوج و بی بی حکیمه دیده می شود. ناحیه ی یاسوج از دمایی معتدل، اقلیمی پربارش و نسبتاً مرطوب، هوایی آرام، کم باد و کم غبار برخوردار است. درحالی که ناحیه ی بی بی حکیمه با اقلیمی گرم، هوایی مرطوب و شرجی، بارش های سنگین، رگباری و سیل آسا، روزهای بارشی کمتر و توزیع نایکنواخت بارش، هوایی نسبتاً ناآرام، بادی و غباری، شرایط اقلیمی نسبتاً خشن و نامطلوبی را در بین سایر نواحی اقلیمی استان، دارا می باشد.

مخاطرات در حیات بشر متأثر از دو نیروی انسانی و طبیعی ظهور و نمود می یابند. تاکنون این گونه بوده که انسان تأثیرگذارترین محرک پایابی مخاطرات و شدت دهی به آن بوده است. علت نقش آفرینی منفی انسان در صحنه ی زیستی به عوامل عدیده ای چون ناآگاهی، قدرت عمل و واکنش پایین، توان فناوری کم، ایدئولوژی های سلطه جویانه و رقابت باز می گردد. اما، در کل آنچه در نظام اجتماعی و مهندسی رفتار بشر (به خصوص در برخورد با طبیعت) به شدت تابعی از آن است، نظام مدیریتی است. یکی از رفتارهای متداول و مرسوم انسان ها، که در چارچوب نظام اقتصادی جای می گیرد، استخراج و بهره برداری از معادن است که دارای تبعات بی شماری برای اکوسیستم است. در واقع، معادن جلوه ای از کنش انسان در برخورد با طبیعت هستند که روز به روز بر دامنه ی فعالیتی آن افزوده می شود. ایران کشوری است که حیات اقتصادی آن در مقیاس خرد تا کلان بر پایه ی ذخایر عظیم معدنی مستقر در آن است. از سوی دیگر، بهره برداری از معادن در کشور دارای آثار گوناگون محیط زیستی است. در این تحقیق تلاش شده تا به تحلیل فضایی زمانی پدیده ی انسان ساخت مخاطرات محیط زیستی معادن در حال بهره برداری کشور، تحت عنوان مخاطرات آنتروپوژنیکی معادن پرداخته شود که به طور عمده ناشی از نظام مدیریتی است. داده های مورد نیاز با استفاده از مطالعات اسنادی و از مرکز آمار ایران برای دو سال 1388 و 1392 گردآوری شده است. برای تجزیه و تحلیل و پاسخ پرسش تحقیق، داده ها در 5 شاخص و 16 زیرشاخص دسته بندی شدند. سپس، به تهیه ی نقشه های توزیع درصدی معادن و فعالیت های محیط زیستی استان ها در نرم افزار GEO DaTM و استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیاره COPRAS، مدل AHP و الگوریتم بیضوی انحراف معیار در GIS.10 اقدام شد. نتایج نشان داد به رغم وجود معادن در همه ی مناطق کشور و گسترش بهره برداری از آن، توجه ها و ملاحظه های لازم برای کاهش یا تعدیل سازی آثار مخرب محیط زیستی معادن دایر در کشور وجود ندارد، به ویژه این که در زمینه ی اقتصادی کاهش دهی تخصیص سرمایه به تقویت بنیان های «زیست سازگار» کردن معادن در پیش گرفته شده است. پدیده ی «مخاطرات آنتروپوژنیکی معادن در حال بهره برداری ناشی از مدیریت»، می تواند در ایجاد و تشدید مخاطرات زیست محیطی فضا نقش اساسی داشته باشد و در پهنه ی سرزمینی ایران، مخاطرات آنتروپوژنیکی با سرعتی مضاعف در حال خزش به سوی کانون های مهم جمعیتی و بسترسازی برای بحران های گوناگون مخاطراتی است

تحقیق حاضر، در راستای بررسی ارتباط آماری گازهای گلخانه ای دی اکسیدکربن و متان به عنوان عوامل گرم کننده هوا در سطح جهان با مقادیر دبی کشکان رود صورت پذیرفت. داده های به کار گرفته شده در این مطالعه، شامل داده های فصلی و سالانه گازهای گلخانه ای و دبی کشکان رود بین سال های 1984 تا 2010 است و با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی چندمتغیره و روش گرافیکی من-کندال به انجام رسیده است. نتایج این پژوهش از ارتباط معکوس و قوی گرمایش جهانی با دبی کشکان رود حکایت می کند. این فرآیند طی 15 سال اخیر و از سال 1995 به بعد تشدید شده است و در پی آن آبدهی کشکان رود با سیرِ نزولی شدیدی مواجه بوده است. مطالعه تغییرات آبدهی در مقیاس سالانه ارتباط معکوسِ دبی کشکان رود با گرمایش جهانی را نشان می دهد، به طوری که 2/55 درصد از کاهش آبدهی سالانه حوضه کشکان رود ناشی از گرمایشِ جهانی بوده است. هم چنین در مقیاس فصلی، دبی کشکان رود در فصلِ تابستان با 7/47، پاییز با 6/45 ، بهار با 38 و زمستان با 1/33 درصد، از گرمایش جهانی بصورتِ کاهش آبدهی تأثیر پذیرفته است. در نهایت با استفاده از مدل رگرسیون نمایی پیش بینی شد که اگر روند گرم شدن جهانی به همین روال ادامه یابد، میانگینِ دبی سالانهِ این رودخانه تا 30 سال آینده، یعنی تا سال 2040 میلادی به زیر 10 مترمکعب در ثانیه خواهد رسید.

پهنه های کارستی در برخورد با عوامل مؤثر متنوع و پیچیدگی مکانیسم آن ها در ارتباط باهم و با توجه به نقش آن ها در تحول و حساسیت کارست زایی واکنش متفاوتی بروز می دهند؛ بنابراین امروزه در برنامه ریزی های محیطی به مطالعات اولیه و تهیه نقشه های ممیزی استعداد شکل گیری اشکال کارستی، اهمیت خاصی داده می شود. ناهمواری های بیستون-پرآو به عنوان منطقه مورد پژوهش با سازندهای آهکی بخشی از زون چین خورده و تکتونیزه شده بوده که مستعد شکل گیری اشکال متنوع کارستی است. لذا هدف اصلی این پژوهش مطالعه عوامل مؤثر در توسعه کارست با تأکید بر فروچاله ها و پهنه بندی استعداد توسعه و حساسیت منطقه کارستی بیستون- پرآو است. روش پژوهش توصیفی- تحلیلی و همبستگی بوده و نوع آن کاربردی است. متغیرهای پژوهش شامل یک متغیر وابسته (فروچاله ها) و هفت متغیر مستقل (بارش، دما، شیب، جهات شیب، ساختار زمین شناسی، گسل و ارتفاع) بوده است که در برای سنجش ارتباط بین این متغیرها تمام لایه های مؤثر در تشکیل کارست با استفاده از نرم افزارهای GIS مورد پردازش و کدگذاری قرارگرفته و با استفاده از مدل رگرسیون خطی چند متغیره در محیط SPSS روابط آن ها مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از معادله رگرسیونی و نتیجه ی تأثیر دادن ضرایب رگرسیونی متغیرها در ماتریس داده ها بر اساس روابطی (استعداد وقوع فروچاله ها) به صورت طیفی از اعداد مثبت و منفی درآمده است. اعداد مثبت بیانگر وجود شرایط لازم برای توسعه کارست و اعداد منفی بیانگر نبودن شرایط مناسب برای توسعه کارست است. دامنه این طیف عددی، به صورت کیفی به سه کلاس، استعداد کم، استعداد متوسط و استعداد زیاد تقسیم شده است. تفسیر ضرایب و نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که لیتولوژی مهم ترین نقش را در توسعه کارست بر عهده دارد و بعد از آن به ترتیب لایه های گسل، بارش، ارتفاع، دما، شیب و جهات شیب در درجات بعدی اهمیت قرار می گیرند.

تعامل عوامل محلی و الگوهای گردشی اتمسفر، نوع و حالت آرایش جزایر گرمایی هر پهنه جغرافیایی را در بلندمدت تعیین می کند. آگاهی از پراکندگی مکانی دما، زمینه ساز برنامه ریزی و سیاست گذاری های درست محیطی است. این پژوهش با هدف شناسایی تغییرات مکانی و زمانی خودهمبستگی فضایی جزایر گرمایی انجام شده است. نخست پایگاهی از داده های شبکه ای دمای بیشینه و کمینه روزانه استان ایجاد شد. سپس دوره آماری 30 ساله (1/01/1980تا 31/12/2010 میلادی) برای 12 ایستگاه هواشناسی همدید استان برای مطالعه انتخاب و یاخته ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر منطقه موردمطالعه گسترانیده شد. به منظور دست یابی به تغییرات درون سالی جزایر گرمایی از روش های نوین آمار فضایی از قبیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه های داغ در محیط برنامه نویسی و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که تغییرات زمانی و مکانی جزایر گرمایی استان دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد. بر اساس شاخص موران محلی و لکه داغ، جزایر گرمایی در جنوب غرب و جنوب شرق استان دارای الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت (جزایر گرمایی گرم) و بخش های شمالی و نواحی مرتفع مرکزی (عمدتاً قوچان، گلمکان و نیشابور) دارای خودهمبستگی فضایی منفی (جزایر گرمایی سرد) هستند. همچنین بخش اعظمی از استان هیچ گونه الگوی معنی داری یا خود همبستگی فضایی در طی دوره مطالعه ندارد. به طورکلی جزایر گرمایی استان تحت تأثیر دو سیستم ایجاد و کنترل می شوند؛ عوامل محلی کنترل کننده مکان (آرایش جغرافیایی جزایر گرمایی) و عوامل بیرونی کنترل کننده زمان (رژیم جزایر گرمایی).

هدف مدیران و برنامه ریزان از توسعه شهری چینش منطقی کاربری های انسانی و طبیعی در یک مجموعه سیسمتی است. تعامل بین زیرسیستم ها به مطلوب ترین شکل می تواند سبب بالاترین حد آنتروپی مثبت و در نتیجه توسعه مدرن شهری گردد. در این پژوهش مسئله این است که آیا دینامیک توسعه فیزیکی شهر شیراز از ضوابط آشوبی یا برخالی تبعیت می نماید؟ مهم ترین ابزار تحلیلی در این برآورد در مرحله اول اعمال نگرش سیستمی در پژوهش می باشد. در مرحله دوم هر یک از زیرسیستم ها (زیرسیستم کلیماتیک، ژئومورفولوژیک، انسانی) به صورت کمی تعریف گردیده است. به این منظور اطلاعات مورد نیاز از خروجی های سی ساله اقلیمی سازمان هواشناسی استان به صورت قیاسی استخراج و از بطن آن به صورت استقرائی اطلاعات مورد نیاز حوضه ی شیراز در مطالعات اقلیمی از طریق واسطه یابی درونی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با استخراج پیکسل های دو بعدی مسطحاتی و سه بعدی (توپوگرافیکی و ژئومورفیکی) اطلاعات مکانی برداشت شده است. دیتاهای دو بعدی توسعه فیزیکی شهر شیراز به عنوان سیستم انسانی نیز به صورت قیاسی در کل استان و شهرستان شیراز و سپس به صورت واسطه یابی درونی به صورت کمی برداشت شده است. با توجه به آرایش فضائی هندسی اطلاعات عددی و تجزیه و تحلیل جبری زیرسیستم ها می توان به بازخورد سیستماتیک آنها که ناشی از ساختار کیاسی، فراکتال یافازی است پی برد و با آگاهی از عملکرد متقابل عناصر دو زیرسیستم حوضه طبیعی و زیرسیستم انسانی محدوده شهری شیراز طوری به مدیریت توسعه شهری شیراز پرداخت که کل سیستم دارای کمترین حد آنتروپی منفی در سایر زمینه های جریان ماده و انرژی و بالاترین حد بازخورد منفی سیستمی باشد. نتیجه این تحلیل سیستمی از طرفی سبب پیش بینی بروز عدم تعادل در زیرسیستم های پویای ژئومورفولوژی شهری و کنترل آنها خواهد شد و از طرف دیگر می تواند سبب کنترل سیستم به سمت ناتعادلی و سپس تعادل گردد.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است. این تغییرات هم در بعد مکان و هم در بعد زمان در قالب اقلیم منطقه رخ می دهد. هدف از این مطالعه بررسی خودهمبستگی فضایی تغییرات درون دهه ای بارش ایران طی نیم قرن اخیر در ایران است. بدین منظور داده های بارش روزانه با استفاده از 664 ایستگاه همدیدی و اقلیمی طی دوره 1340 تا 1390 استخراج و به عنوان پایگاه داده ها (داده های اسفزاری) استفاده گردید. به منظور دست یابی به تغییرات درون دهه ای بارش ایران از روش های زمین آماری مانند خودهمبستگی فضایی شاخص موران جهانی،[1]شاخص انسیلین محلی موران[2]و لکه های داغ[3]و همچنین از امکانات برنامه نویسی در محیط متلب[4]، سورفر[5] و سیستم اطلاعات جغرافیایی[6]بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تغییرات درون دهه ای بارش ایران، الگویِ خوشه ای بالا دارد. در این بین بر اساس شاخص موران محلی و لکه های داغ، بارش در کرانه های ساحلی و بخش هایی از غرب و جنوب غرب کشور (عمدتاً کوه های زاگرس) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه های بارش با ارزش بالا) و بخش هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش هایی از جنوب شرق کشور (عمدتاً زابل) دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه های بارش با ارزش پایین) بوده است. در سایر مناطق ایران بارش هیچ گونه الگوی معنی داری یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. به منظور بررسی تغییرات چرخه های بارش، از روش تحلیل طیفی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از روش مذکور، نشان دهنده وجود چرخه های کوتاه و میان مدت در بارش سالانه کشور است.

کانونهای کنترل جوّی هر منطقه متنوع هستند و شناخت چگونگی ارتباط و اثرات آنها با مولفه های جوی سطح زمین کمک شایانی به پیش یابی افت وخیزهای آب وهوایی می نماید. در این پژوهش ارتباط ناهنجاریهای فراگیر بارش غرب ایران با دو مولفه دما و فشار مراکز جوی (چرخندزایی) شرق و غرب مدیترانه در پنج تراز جوی (دریا، 925، 850، 500 و 300 هکتوپاسکال) دردوره آماری 2010-1961 مورد تحلیل و مدل سازی آماری به ترتیب به روشهای همبستگی پیرسون و وایازی چند متغیره خطی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده ارتباط و اثر مراکز کنش جوی شرق و غرب مدیترانه بر ناهنجاری های بارشی غرب ایران بصورت وارون و در سطح معنی داری 95% می باشد. در این پژوهش شاخص های آماری اختلاف دما و فشار استاندارد شده بین غرب و شرق مدیترانه به عنوان یکی از شاخصهای مهم در رابطه با تغییرات بارش منطقه غرب ایران شناسایی و ارائه شده است. بر اساس شاخص های طراحی شده هرگاه اختلاف DT و یا DH مثبت باشد به معنای بالاتر بودن دما و یا فشار استانداردشده (Z) جوّ در قسمت غرب دریای مدیترانه نسبت به شرق آن و در نهایت ترسالی (ماهانه) در منطقه پژوهش است و هرگاه شاخص منفی باشد به معنای رخداد دوره خشک در غرب ایران است. همچنین در زمینه شاخص های ارائه شده در ترازهای زیرین جوّ و به ویژه در مورد مولفه دما ارتباط معنی دار مستقیم و قوی با ناهنجاری بارش غرب ایران دیده شد. مدل سازی چند متغیره شاخصهای ارائه شده در منطقه مدیترانه با استفاده از روش وایازی چندمتغیره، رابطه نسبتاً قوی را در این زمینه ارائه داد که مولفه های انتخابی این شاخص شامل اختلاف فشار تراز دریا، اختلاف دمای تراز 925 و 850 هکتوپاسکال در قسمت غرب نسبت به شرق مدیترانه است. همچنین بررسی عملکرد مدل وایازی با استفاده از داده های واقعی صحت نسبی عملکرد مدل را تایید کرد.

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 دو دهه اخیر حفاظت و مدیریت صحیح منابع آب موجود در آبخوان های کارستی، به دلیل اهمیت ویژه آن ها در تامین آب شرب، مورد توجه بسیار بوده است. چشمه ساسان در جنوب غرب استان فارس، در سمت راست رودخانه شاپور و در قاعده سازند آسماری-جهرم ظاهر شده است. آب این چشمه در شهرستان کازرون در زمینه اقتصاد کشاورزی و تامین آب منطقه بخصوص شهر بوشهر از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق به منظور طبقه بندی آبخوان کارستی و شبیه سازی منحنی فروکش آبدهی و تخمین حجم آب ذخیره شده در بخش اشباع و غیر اشباع آبخوان کارستی از روش مانجین استفاده شد. نتایج نشان دهنده شیب ملایم منحنی فروکش و ذخیره دینامیکی زیاد که کمتر تحت تاثیر بارش قرار می گیرد است. از نظر طبقه بندی مانجین، سیستم آبخوان کارستی منطقه نشتی، دارای عمق زیاد و درز و شکاف فراوان بصورت جزء یا تماما در زیر رسوبات با نفوذپذیری کم محصور شده است. روش مانجین هماهنگی نسبتاً خوبی در شبیه سازی مقادیر دبی های دوره فروکش طی سالهای مختلف دارد و حداکثر درصد خطای روش مانجین در برآورد حجم آب ذخیره شده در آبخوان کارستی برابر با 51/5 درصد می باشد. بطور متوسط حدود 75 درصد از کل حجم آب ذخیره شده سالانه در آبخوان مربوط به بخش ذخیره اشباع (جریان پایه) و بقیه مربوط به غیراشباع (جریان سریع) است. در این آبخوان کارستی، شبکه کارستی بخوبی توسعه نیافته است و سیستم از نوع افشان است. با توجه به اینکه عمدتا منطقه از آهک تشکیل شده است اشکال کارستیک در منطقه توسعه یافته اند که نقش مهمی در جذب نزولات جوی و نفوذ آب دارند و در نهایت با توجه به قرار گیری چشمه ساسان در سازند آسماری-جهرم و حجم آب، کارست زایی در قسمت های پایین دست، به صورت انواع لاپیه ها نمایان می شود.

مهمترین پدیده در فرایندهای پوستی زمین جریان آب ها است و رودخانه ها نه تنها در سیمای کلی زمین نقش دارند، بلکه شکل زیستن انسان در کره ی زمین را نیز تعیین می نمایند. تخریب سواحل وتداوم فرسایش کناری هرساله در ایران و سایر نقاط جهان موجب تخریب اراضی مرغوب کشاورزی اطراف رودخانه، تاسیسات ساحلی، پل ها، و امامکن عمومی می گردد. ازسویی اجرای هرگونه عملیات جهت اصلاح مسیر، کنترل فرسایش رودخانه، احداث تاسیسات و سازه های آب و مانند آن باید مبنی بر شناخت صحیح از رفتار رودخانه، ویژگی های مواد بستری و عوامل و مکانیسم های موثر در فرسایش کناری صورت می گیرد. به همین علت وضعیت فرسایش کناری رودخانه چرداول در بازه ی چناره مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا مسیری از رودخانه به طول 5/1 کیلومتر انتخاب شده و با انجام عملیات صحرایی برداشت شد. سپس بعد از تهیه TIN منطقه با استفاده از الحاقیه HEC-GeoRAS که امکان لینک مدل HEC-RAS و نرم افزار ArcGIS را فراهم می آورد 50 مقطع عرضی به مدل معرفی شده و مقادیر ضریب مانینگ نیز به مدل معرفی شد. با معرفی مشخصات هندسی رودخانه، مشخصات جریان و ضریب مانینگ به مدل HEC-RAS، مشخصه های جریان به ازای سیل با دوره بازگشت های 5، 25، 50، 100 و 200 تعیین گردیده و جهت تعیین و شناسایی نقاط مستعد فرسایش و رسوبگذاری، مقادیر حداقل و حداکثر تنش برشی و سرعت در نقاط مختلف بازه به ازای سیل با دوره بازگشت های مختلف تعیین شد. نتایج مربوط به حداکثر تنش برشی و سرعت نشان می دهد که تنش برشی و سرعت در تمامی دوره های بازگشت سیل درکانال اصلی بیش از سواحل بوده که این عوامل می تواند ضمن فرسایش بیشتر کانال اصلی رودخانه نسبت به سواحل، افزایش شیب رودخانه، پایین رفتن آب و نهایتا فرسایش کناری شود. همچنین حداقل تنش برشی به ازای سیل با دوره بازگشت های مختلف برابرN⁄m^2 12/7 بوده که در ساحل چپ رخ داده و بنابراین ساحل چپ بازه چناره مستعدترین محل جهت رسوبگذاری است. بازدید های میدانی نیز صحت محاسبات و نتایج حاصله از تحقیق اخیر را نشان می دهد.