درخت حوزه‌های تخصصی

تعیین توزیع مکانی تبخیر و تعرق مرجع (ETo) در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، مطالعات بیلان آبی و برآورد نیاز آبی گیاهان از اهمیت زیادی برخوردارست. بنابراین هدف پژوهش حاضر تعیین مناسب-ترین روش درون یابی برای برآورد مکانی ETo و پهنه بندی این متغیر در استان خوزستان است. بدین منظور از داده های هواشناسی 42 ایستگاه در یک دوره آماری 28 ساله استفاده شد و برای تخمین مقادیر ETo در ایستگاه ها، روش فائو پنمن مانتیث بکار برده شد. به منظور برآورد مکانی ETo، هفت روش درون یابی مشتمل بر وزنی عکس فاصله، اسپلاین، گرادیان خطی سه بعدی، کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، کریجینگ با روند خارجی و رگرسیون کریجینگ ارزیابی شدند. برای تحلیل واریوگرافی در روش های کریجینگ، پنج مدل نیم تغییرنمای کروی، نمایی، خطی، خطی دارای حد آستانه و گوسی بر داده-های ETo برازش شده و براساس مجموع مربعات، خطای کمتر و ضریب تبیین بالاتر نیم تغییر نمای مناسب انتخاب شد. تعیین مناسب ترین روش درون یابی بر اساس محاسبه شاخص های ریشه میانگین -مربعات خطا، میانگین خطای اریب و میانگین انحراف مطلق روش های مختلف انجام شد. با بررسی شاخص های خطا معلوم شد روش کوکریجینگ با مدل نیم تغییرنمای گوسی دارای کمترین خطا بود و به عنوان بهترین روش برای مکانی کردن داده های ETo ماهانه و سالانه در خوزستان معرفی شد. در مدل نیم تغییرنمای گوسی کوکریجینگ، نسبت بخش ساختاردار به کل تغییرپذیری در بیشتر ماه ها 1 بود که بیانگر ساختار مکانی قوی در تغییرات هم زمان متغیرهای ETo و ارتفاع است. اما دقت شود روش کوکریجینگ در بیشتر ماه ها دارای خاصیت کم برآوردی است.

یکی از خصوصیات منحصربه فرد لندفرم های شمالی حوضه آبی زنجان رود، داشتن سطوح همواری است که به وسیله دره های عمیق منقطع شده اند. حوضه آبریز رودخانه های این دره ها در بالاتر از سینوزیته کوهستان وسعت چندانی ندارند و در سطوح هموار، رواناب های اطراف را دریافت نمی کنند. در بعضی از قسمت زیرحوضه های آبی، خط تقسیم آب از کناره رودخانه اصلی فاصله چندانی ندارد (رودخانه سهرین). وسعت حوضه های آبریز بالاتر از سینوزیته جبهه کوهستان، به حدی نیست که رودخانه ها شرایط حفر دره های عمیقی را داشته باشد که گاه عمق بیش از صد متر دارند. دره هایی که در تمام طول مسیر، اختلاف ارتفاع اولیه را نسبت به سطوح هموار اطراف خود حفظ نموده اند. در این بررسی از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای منطقه، اثرات ژئومورفولوژیکی گسل ها ردیابی گردید. وضعیت فعالیت تکتونیکی منطقه، با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی نسبت کف دره به ارتفاع آن (Vf)، عدم تقارن حوضه زهکشی (Af)، انتگرال هیپسومتریک (Hi) و تقارن توپوگرافی عرضی (T)، در 6 زیرحوضه مجزا، بررسی گردید. نتایج ترکیبی این شاخص ها در شاخص LAT، اکثر زیرحوضه ها را ناپایدار ازنظر تکتونیکی برآورد نمود. بر اساس شاخص تقارن زهکشی حوضه بالاآمدگی در دو زیرحوضه سهرین و سارمساقلو به ساحل سمت راست و در زیرحوضه قره چریان به ساحل سمت چپ نسبت داده شده است که بیان کننده قرارگیری کانون نیروی نئوتکتونیکی در محلی بین سه زیرحوضه است.

مخاطرات محیطی و به هدر رفتن منابع طبیعی، ازجمله علل ایجاد راهکارهای مدیریت بحران های زیست محیطی هستند. یکی از مهم ترین چالش های محیطی نواحی جنوبی کویر حاج علی قلی، هجوم ماسه های روان در قالب تپّه های برخانی به مراکز سکونتی، راه های ارتباطی و تأسیسات زیربنایی است. برخان ها بر اساس ویژگی های باد غالب منطقه و قابلیّت اندک دسترسی به ماسه نشئت می گیرند که هلالی شکل بوده و از ماسه ی روان تشکیل شده اند. هدف از این پژوهش، ارزیابی شاخص های مورفودینامیک تپّه های برخانی ریگ چاه جام با کمک روش های تجربی، ریاضی و آماری است. برای این کار، نخست برای تعریف شاخص پایداری چشم انداز برخان، میزان شار ماسه در محدوده ای مشخّص به ابعاد ارتفاع و عرض برخان با استفاده از معادله های تجربی مورد بررسی قرار گرفت. سپس برای تبیین شاخص پایایی، مهم ترین شاخص های مورفومتری 15 برخان به روش نمونه برداری طولی اندازه گیری شد و با تحلیل آنها از راه آزمون های آماری، به رابطه سنجی و ارزیابی مدل پایایی اقدام شد. نتایج حاکی از تبیین مدل های پایداری و پایایی سامانه برخان است. مدل پایداری دربردارنده ی میزان ورود و خروج انرژی و مادّه به درون چشم انداز برخان بوده که در نتیجه ی این فرآیند، یک ساختار جریانی شکل می گیرد. ساختار جریانی نیز بیان کننده ی تعادل و پایداری چشم انداز برخان در طول زمان است. همچنین نتایج حاصل از بررسی مدل پایایی نشان می دهد که گروه برخان هایی با مقدار جابه جایی سالانه ی بیشتر از 12 متر با داشتن حدّاکثر تعداد و بالاترین میزان جابه جایی، کمترین پایایی را دارند. بنابراین نیازمند بیشترین توجّه و ضرورت های برنامه ریزی برای تثبیت ماسه های روان و مدیریت محیطی برخان های رونده هستند.

پیش بینی و ارزیابی میزان تغییرات پارامتر های هواشناسی در اثر تغییر اقلیم به ویژه از منظر مدیریت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. مدل LARS یک مدل تولیدکننده داده های هواشناسی است که با ریزمقیاس نمایی مدل های گردش عمومی جو (GCM) اقدام به پیش بینی پارامتر های هواشناسی می نماید. در این مطالعه، ابتدا برای ارزیابی عملکرد 15 مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه سازی داده های بارش، تابش، دمای کمینه و دمای بیشینه ایستگاه سینوپتیک رشت در دوره (2012-2011)، ریزمقیاس آماری هر کدام از مدل های GCM توسط مدل LARS انجام پذیرفت. سپس پیش بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل های GCM منتخب برای دو دوره 30 ساله 2042-2013 و 2072- 2043 انجام شد. نتایج پیش بینی نشان داد در مورد پارامترهای دمای کمینه و بیشینه بیش ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه نسبت به دوره پایه، در دوره 30 ساله دوم و به ترتیب تحت سناریوی های A2و A1B و به میزان 3/1 و 0/2 درجه سانتی گراد رخ خواهد داد. روند تغییرات تابش در دوره های آینده و برای تمام فصول سال کاهشی خواهد بود. بیش ترین کاهش تحت سناریوی A2 و در دوره دوم 30 ساله به میزان 4/143 مگاژول بر مترمربع و در فصل زمستان رخ خواهد داد. میزان بارش، در اکثر فصول سال در دوره های آتی افزایش خواهدداشت. بر این اساس، بیش ترین افزایش در دوره 30 ساله دوم تحت سناریوی B1 به مقدار 5/55 میلی متر و در فصل پاییز خواهد بود.

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

هدف از این مقاله بررسی تطبیقی بهره برداری از منابع آب و نقش آن بر توسعه ی سکونتگاه های روستایی بخش های شوقان و سنخواست است. بنابراین روی آوردن به احداث چاه های عمیق و نیمه عمیق و گسترش روزافزون آنها، باعث تغییراتی شدید در نظام بهره برداری از منابع آب و درنهایت، از بین رفتن روش های سنّتی می شود. هر چند هزینه های احداث قنات بالاتر از چاه است، اما بازدهی قنات در درازمدّت در قبال مخارج آن، بسیار زیادتر و باصرفه تر است. یافته های این مقاله نشان می دهد که در محدوده ی مورد مطالعه 57 رشته قنات (33%) خشکیده اند؛ زیرا این قنوات در برابر چاه ها (دیزلی و برقی) توان برابری نداشتند. چاه ها که ابتدا (پیش از اصلاحات ارضی 1340) به صورت مکمل در کنار منابع دیگر آب مورد توجّه بودند، در مدّت زمان کوتاهی(کمتر از سه دهه)، جایگزین قنوات شد و موجب بروز مسائل و تحوّلات گسترده ای در سطح محدوده شدند. جایگزینی چاه با قنات همچنین پیامدهای مکانی فضایی دیگری همچون: افزایش درآمد و قدرت خرید زارعان، افزایش رونق اقتصادی محدوده، کاهش جمعیّت روستاهایی که قنوات آنها خشک شده است، مهاجرت جمعیّت روستایی به روستاها و شهرهای اطراف و ... را به همراه داشت. در نتیجه هم اکنون چاه ها و قنوات، مهم ترین منابع آب در دسترس هستند. بنابراین توجّه و اهمّیّت دادن به این دو و استفاده ی درست و بهینه از آنها می تواند راهکاری برای توسعه ی پایدار روستایی تلقی شود.

بارش سنگین برای هر روز به بارشی است که فراتر از بارش های معمول در یک محل و برای همان روز باشد. برای این مقدار بارش ها دو آستانه ی مطلق و نسبی معرفی شده است. در تحقیق حاضر، بارش سنگین با استفاده از نمایه ی نسبی و بر اساس فراسنج صدک ها تعریف شده است. میانگین الگوهای گردشی تراز دریا و تراز 500 هکتوپاسکال توأم با بارش های مذکور بررسی شد. بدین ترتیب، دو گروه داده: یکی، زمینی و دیگری، جوی برای تحقیق حاضر استفاده شده است. داده های زمینی شامل: اندازه گیری بارش در ایستگاه های همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های باران سنجی وزارت نیرو برای دوره ی آماری 1967-2007 است. روش کریجینگ روش بهینه ی میان یابی و نیز اندازه ی شبکه ی میان یابی، برای تهیه ی نقشه 14975 مورد استفاده شد. اندازه شبکه میان یابی با ابعاد حدود 3333 کیلومتر (تقریباً 116 یاخته) اختیار شد. بنابراین، داده های شبکه ای بارش شمال غرب به ابعاد 116 14975 با آرایش گاه جای1 مرتب شد. داده های جوی شامل فشار تراز دریا و ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال از پایگاه داده های جوی مرکز پیش یابی اقلیم NCEP/NCARوابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده برداشت شد. گستره های 10-20 الی 60-70 درصد تحت پوشش بارش سنگین بررسی شد. نقشه ی میانگین و گرانیگاه بارش برای تمامی این حالات برآورد گردید. بررسی این وضعیت ها گواهی بر تصادفی بودن توزیع مکانی بارش های سنگین است. متوسط الگوهای فشار تراز دریا حضور پرفشار سیبری با زبانه ی شرقی غربی و نیز ناهنجاری مثبت را در محدوده ی ظهور آن نشان می دهد. کشیدگی زبانه ی پرفشار سیبری به سمت اروپا، موجب ظهور ناهنجاری کمابیش قوی و مثبت در این ناحیه شده است. ظهور یک کم فشار در ناحیه دریای سرخ و کشیدگی زبانه آن به مدیترانه شرقی، شامات و شمال عربستان و نیز امتداد آن تا شمال غربی و بعضاً سرتاسر غرب ایران ضمن این که موجب تکوین یک ناحیه با ناهنجاری منفی فشار شده است، در مجاورت پرفشار و ناهنجاری مثبت اروپایی موجب شکل گیری شیو شدید فشار شده است. در تراز 500 هکتوپاسکال، شمال غرب ایران در جلو محور فرود (ناوه) حاکم بر روی مدیترانه ی شرقی قرار دارد. با افزایش پهنه ی زیر پوشش بارش سنگین، عمق فرود افزایش یافته و محور آن از حالت نسبتاً عمود به سمت حالت افقی و اریب میل می کند. حضور این ناوه موجب شکل گیری ناهنجاری منفی در ناحیه تحت تأثیر بوده است. در تمامی حالات، بلافاصله در غرب و شرق ناوه مورد بحث یک پشته قرار گرفته است. حضور پشته ی غربی ضمن ریزش هوای سرد به داخل ناوه، شرایط برخورد هوای سرد شمال اروپا و هوای گرم ترِ مدیترانه شرقی و شکل گیری جبهه ها را میسر ساخته است. با جابه جایی شرق سوی پشته ی شرقی، پهنه ی زیر پوششِ بارشِ سنگین، زیاد می شود.

انتخاب یک روش درون یابی بهبنه برای تخمین ویژگی های یک منطقه موردی در نقاط نمونه گیری نشده نقش مهمی در مدیریت داده ها دارد. در این پژوهش، مدل های میان یابی کریجینگ معمولی شامل خطی، نمایی، گوسی و کروی معمولی جهت تخمین پارامتر میانگین بارندگی استان ایلام مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا نرمال بودن داده ها با استفاده از روش کلموگروف- اسمیرنف بررسی و سپس به ازای هر مدل وایروگرام آن محاسبه و ترسیم شد. در ادامه واریوگرامی برای برازش بر داده ها استفاده شد که همبستگی مکانی بین داده ها را به صورت مطلوب تری از سایر واریوگرام ها نشان دهد. برای این امر از نسبت میان اثر قطعه ای و سقف واریوگرام استفاده گردید (Co+C). با توجه به پارامترهای به دست آمده برای واریوگرام های برازش شده وایروگرام گوسین با میزان 33/0 بهترین همبستگی بین داده ها را مدل کرده و برای درون یابی استفاده گردید. برای ارزیابی انواع مدل ها از مربع میانگین ریشه خطا با خطای استاندارد استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل گوسین با پایین ترین میزان خطای برآورد (12/6) و مربع میانگین ریشه خطا (166) بهترین مدل برای درون یابی داده ها در این پژوهش ارزیابی شد. هم چنین در مقایسه مربع میانگین ریشه خطا با خطای استاندارد برای تعیین میزان برآورد مورد انتظار، هر چهار مدل دارای برآوردی بیشتر از حد انتظار بودند.

یکی از خصوصیات منحصربه فرد دشت های شمالی حوضه آبی زنجان رود در استان زنجان، وجود رودخانه هایی است که به صورت موازی، در دره های عمیقی جریان دارند. با توجه به شیب ملایم سطوح هموار اطراف دره ها، که به دره ها ختم نمی شود، لندفرم های موجود با فرآیندهای امروزی در تعادل نیستند. مشخص بودن کنیک کوهستان در نقشه های توپوگرافی و شواهد میدانی، نشان می دهد در دشت های مورد مطالعه، مخروط افکنه جدیدی در حال گسترش نیست، در حالی که حفر دره ها در درون مخروط افکنه های قدیمی انجام شده اند که کل سطح دشت های شمالی را پوشیده اند. رودخانه هایی مثل سهرین، سارمساقلو و قره چریان که وسعت حوضه آبی قابل توجهی بالاتر از سینوزیته جبهه کوهستان دارند، در دره های عمیقی جاری هستند که در سینوزیته کوهستان گاه عمق آنها از صد متر نیز تجاوز می کند و در طول زیادی از مسیر، با حفظ اختلاف ارتفاع اولیه نسبت به نواحی اطراف، به زنجان رود ختم می شوند. بررسی شرایط توپوگرافیکی دشت سرهای پوشیده از رسوبات آلوویالی، الگوی آبراهه های موازی و انقطاع دشت سرها با دره های آبشخور مانند عمیق و وسیع، از روی نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی منطقه به همراه شواهد میدانی نشان دهنده دخالت شدید تکتونیک در تحول دشت های شمالی زنجان رود است. در این پژوهش، از شاخص های مورفوتکتونیکی همچون؛ گرادیان طولی رودخانه (SL)، تقارن نداشتن حوضه زهکشی (Af)، نسبت کف دره به ارتفاع آن (Vf)، پیچ و خم پیشانی کوه (Smf) و تقارن توپوگرافی عرضی (T) استفاده شده است. ارقام برآورد شده از این شاخص ها ، در سه کلاس یک تا سه (فعال تا غیر فعال) طبقه بندی شدند. از نتایج به دست آمده بر می آید که این زیرحوضه از نظر تکتونیکی در گروه فعال قرار گرفته است.