درخت حوزه‌های تخصصی

با استفاده از تولیدات روزانه و هشت روزه پوشش برف سنجده مادیس، می توان تغییرات سطح پوشش برف را در حوضه های کوچک و بزرگ و دور از دسترس از سال 2000 مورد مطالعه قرار داد. اما یکی از بزرگترین مشکلات در استفاده از تولیدات سطح پوشش برف از تصاویر مادیس، ابرناکی آسمان می باشد که به شدت کاربرد این تولیدات را در شرایط ابری با محدودیت مواجه می سازد. در این تحقیق با استفاده از تولیدات هشت روزه سطح برف سنجنده مادیس تغییرات پوشش برفی در حوضه کارون که در غرب ایران قرار دارد، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور غلبه بر محدودیت کاربرد تولیدات سطح برف در شرایط ابری، استفاده همزمان از تصاویر سنجنده نوری مادیس و سنجنده مایکرویو AMSR-E جهت پایش سطح پوشیده از برف در یک دوره یکماهه پیشنهاد گردید. بدین منظور با ترکیب تصاویر روزانه مادیس و AMSR-E وسعت سطح پوشش برف با گام زمانی روزانه استخراج شد و نتایج آن با سطح پوشش برف که از هر کدام از تصاویر مادیس و AMSR-E به تنهایی استخراج شده بود در روزهای ابری و ابر آزاد مقایسه گردید. نتایج نشان می دهند که با وجود نفوذ امواج مایکرویو از پوشش ابری، به دلیل قدرت تفکیک مکانی پایین تصاویر AMSR-E، این تصاویر درصد پوشش برف را به طور میانگین 16 درصد نسبت به تصاویر مادیس بیشتر نشان می دهند. نتایج همچنین نشان می دهند که با استفاده از رابطه بین درصد پوشش سطح برف در تصاویر AMSR-E و تصاویر مادیس در روزهای ابرآزاد، اختلاف میانگین سطح پوشش برف از 16 درصد به 5 درصد کاهش می یابد. همچنین نتایج صحت سنجی با استفاده از اطلاعات مربوط به دبی روزانه نشان می دهد که همبستگی داده های پوشش برف حاصل از تصویر ترکیبی در مقابل دبی با ضریب همبستگی 66/0 از دقت بالاتری نسبت به تصاویر مادیس با ضریب همبستگی 55/0 برخوردار هستند.

مدیریت و برنامه ریزی در مناطق حفاظت شده ایران، مستلزم داشتن اطلاعات کافی از تغییرات آب و هوا، منابع آب و خاک و شرایط رشد و توسعه اکوسیستم ها و زیستگاه های حیات وحش در آینده است. اقلیم یکی از ستون های شکل گیری و اساس تغییرات این زیست بوم ها محسوب می شود. در پژوهش حاضر، داده های HadCM3 با استفاده از مدل LARS-WG و تحت سه سناریوی B1، A2 و A1B در منطقه حفاظت شده لشکردر ملایر در استان همدان ریز مقیاس نمایی شد. سپس تغییرات پارامترهای بارش، کمینه دما، بیشینه دما و تابش در سال های 2011 تا 2039 برای فصول مختلف پیش بینی گردید. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات بارش در فصول بهار و زمستان و بیشترین تغییرات مربوط به دما در فصول تابستان و بهار رخ می دهد. بیشترین تغییرات ساعات آفتابی در فصل تابستان و کمترین تغییرات در فصل پاییز و زمستان رخ خواهد داد. بارش در اکثر ماه ها روند افزایشی داشته که بیشترین آن در ماه های مارس، آوریل و دسامبر و کمترین آن مربوط به ماه های می و ژانویه است. پارامترهای هواشناسی دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام ماه ها روند افزایشی خواهند داشت. تغییرات ساعت آفتابی در ماه های آوریل، اوت، سپتامبر و دسامبرکاهشی و در بقیه ماه ها افزایشی است. به طور کلی نتایج نشان می دهد با تغییر سناریوهای اقلیمی که ریشه در مدیریت انسانی دارد پارامترهای هواشناسی در فصل زمستان روند کاهشی بیشتری نسبت به سایر فصول خواهند داشت. این درحالی است که فصل تابستان همواره دارای روند افزایشی در این پارامترهاست. بنابراین شرایط رشد و نمو و فنولوژی گیاهان، حاصلخیری ماهیانه و سالیانه، متابولیسم میکروبی خاک و شرایط رطوبتی زیست بوم تغییر یافته، بنابراین لزوم تغییر برنامه های مدیریتی در 30 سال آینده این منطقه حفاظت شده ضرورت می یابد.

به دلیل اهمیت و نقش پدیده انتقال رسوب در مبحث حوضه های آبریز، از جمله ساماندهی رودخانه ها که به منظور مهار فرسایش و رسوب گذاری و یا تثبیت بستر و دفع سیلاب انجام می گیرد، آگاهی و تعیین میزان رسوب حمل شده توسط رودخانه از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، تعیین کارایی مدل درختان تصمیم گیری (به عنوان یکی از روش های داده کاوی) در برآورد رسوبات معلق رودخانه میمه است. داده های مورد استفاده شامل دبی رسوب و دبی آب است که به صورت متناظر برداشت شده بود و همچنین بارش و دبی های روزانه مربوط به دوره آماری از سال 1347-1346 تا سال 1389-1388. پس از پردازش داده ها، تعداد 554 رکورد که آمار دبی و رسوب متناظر آنها موجود بود، انتخاب و نتایج به دست آمده با روش مرسوم منحنی سنجه رسوب مقایسه شد. برای مقایسه نتایج از معیارهای آماری R، RMSE، MAE، r 2و Bias  استفاده شده است. سپس برای بررسی تأثیر بارش ها و دبی های روزانه در دقت برآورد رسوب توسط مدل درختی، در گام دوم داده های مربوط به بارش و دبی های روزانه به مدل اضافه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، مدل درخت تصمیم گیری نتایج قابل قبولی را درجهت شبیه سازی بار معلق در ایستگاه مورد مطالعه ارائه کرده است. به طوری که بر اساس معیارهای  RMSE،MAE، r 2و Bias درخت تصمیم گیری نسبت به منحنی سنجه رسوب با خطای کمتری رسوبات را برآورد کرده است. همچنین نتایج بیانگر این مطلب است که ورود داده های بارش و دبی روزانه تغییر زیادی در نتایج ایجاد نکرده و میزان رسوبات با دبی های متناظر بیشترین همبستگی را دارد

گرم شدن جهانی و یا تغییرات آب و هوایی، یکی از جدی ترین چالش های زیست محیطی است و اثرات طولانی مدت آن می تواند عواقب جدی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی به همراه داشته باشد. بخش کشاورزی یکی از بخش های آسیب پذیر و مهم نسبت به تغییرات آب و هوایی است. از آنجایی که کشاورزان تصمیم گیرنده ای مهم برای مدیریت زمین های کشاورزی جهت سازگاری با شرایط آب و هوایی در حال تغییر هستند و به علاوه باورها و درک خطرات آب و هوایی از عوامل مهم بر رفتار سازگاری آنها می باشد؛ لذا هدف کلی این پژوهش، تعیین عوامل موثر بر باورها و درک خطرات کشاورزان نسبت به تغییرات آب و هوایی می باشد. نمونه پژوهش بر اساس نمونه گیری خوشه ای تصادفی از میان کشاورزان استان خوزستان انتخاب شد (400n=). نتایج رگرسیون نشان داد، از میان متغیرهای تحقیق، متغیر اعتماد به رسانه قوی ترین پیش بینی کننده باور به وقوع تغییرات آب و هوایی (25/0=β) و باور به علل تغییرات آب و هوایی (23/0=β) است. همچنین برجستگی خطر قوی ترین پیش بینی کننده باور به اثرات تغییرات آب و هوایی (35/0=β) و باور به اثرات تغییرات آب و هوایی، قوی ترین پیش بینی کننده درک خطر (35/0=β) است. بر اساس یافته های پژوهش، پیشنهاداتی در جهت بهبود باورها درباره تغییرات آب و هوایی و خشکسالی و درک خطر این تهدید ارائه شده است.

سیلاب به عنوان یک فرایند ژئومورفیک رودخانه ای بر مورفولوژی درختان حواشی و بستر رود اثر می گذارد و منجر به پاسخ های رشدی متفاوتی در سری حلقه های درخت می شود. درختان کج شده و زخم خورده یکی از رایج ترین انواع شواهد دندروژئومورفولوژیکی رخدادهای سیلابی گذشته در حواشی رودخانه ها هستند و برای تاریخ گذاری و بازسازی رخدادهای ژئومورفیک گذشته مورد استفاده قرار می گیرند. زخم های ایجاد شده بر تنه درختان می تواند به عنوان شاخص های پالئواستیج برای بازسازی سطح و حجم سیلاب های قدیمی بکار رود. هدف این تحقیق بازسازی فراوانی رخدادهای سیلابی و سطح آن ها در رودخانه نکا با استفاده از آنالیز حلقه های رشد در درختان زخم خورده و پاسخ به این فرضیه است که "" سطح سیلاب برآوردی از داده های دندروژئومورفولوژی در حوضه آبریز نکا بیشتر از داده های ایستگاهی است""؛ بنابراین پس از بازدید منطقه و جمع آوری داده های اولیه و تعیین موقعیت نمونه ها، تعداد ۱۸ نمونه از تنه درختان زخم خورده در حاشیه و کناره های بستر نکارود برداشت شد. پس از آماده سازی نمونه ها تعداد و عرض حلقه ها با استفاده از میز دیجیتالی LINTAB و برنامه نرم افزاری TSAPWIN با دقت ۰۱/۰ میلی متر شمارش و اندازه گیری شد و سال وقوع سیلابها از طریق کاهش ناگهانی در روند افزایشی پهنای حلقه درخت بازسازی گردید؛ اما به منظور برآورد سطح سیلاب و تخمین دبی پالئوسیلاب ها بالاترین نقاط از بالاترین زخم ها به عنوان تخمینی برای دبی اوج در نظر گرفته شد و چهار مقطع عرضی از بستر اصلی رودخانه نقشه برداری شد تا ارتفاع سیل بر مبنای زخم های تنه درختان برآورد گردد. نتایج نشان داد که بیشترین تعداد زخم ها به ترتیب از سیلاب سال های ۱۳۸۷ با دبی پیک m۳/sec۱۳۰ و ۱۳۷۸ با دبی پیک m۳/sec۲۰۰۰ منشأ گرفته اند. علاوه بر این سیل سال ۱۹۹۹ و نیز سیل سال ۲۰۰۳ با دبی پیک m۳/sec۳۶۱ بیشترین تأثیر را در روند رشد درختان حاشیه بستر داشته اند. همچنین دو سیلاب دیگر در سال ۱۳۲۰ و ۱۳۳۶ و مربوط به قبل از تأسیس ایستگاه هیدرومتری در منطقه بازسازی شد. این سیلاب ها زخم بزرگی را با ارتفاع حد بالایی زخم به طول cm۲۷۰ از سطح زمین، بر روی ساقه درخت بر جای نهاده و سطح سیلاب از طریق این زخم به مقدار ۳۷/۴۲۷۷ مترمکعب در ثانیه برآورد گردید که بزرگ ترین دبی سیلابی رودخانه نکا در طی صد سال اخیر است و نشان می دهد که دبی های سیلابی و پیک رودخانه نکا که از طریق دندروژئومورفولوژی بازسازی شده اند بسیار بیشتر از دبی های ایستگاهی این رودخانه است.

هندسة فرکتالی یکی از روش های آماری است که سعی دارد پیچیدگی های طبیعت را در قالب ریاضیات و آمار مطرح سازد. هدف این مطالعه تحلیل فرکتالی لندفرم های بادی ریگ اردستان است. بدین منظور از تصاویر ماهوارة کارتوست سال های 2008 و 2015 با قدرت تفکیک 3 متر استفاده شد. به منظور تحلیل فرکتالی، چهار لندفرم بادی شاخص شامل تپه های ماسه ای طولی، تپه های ماسه ای عرضی، برخان و برخان های تاغ کاری شده در منطقه ای با وسعت 1350 کیلومترمربع تفکیک شد. برای تعیین بعد فرکتالی از روش شمارش خانه استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی هندسی لندفرم ها خاصیت فرکتالی دارد. تحلیل بعد فراکتالی نشان داد که بیشترین میزان بعد فرکتالی متعلق به لندفرم های بادی تثبیت شده است که بیشترین وسعت را در منطقه دارد. پس مساحت لندفرم ها در بعد فرکتالی آن ها متأثر است. همچنین، عدم تغییرات این بعد طی مدت بررسی، نشان دهندة تثبیت این لندفرم ها و عدم تغییر آن ها طی این مدت بررسی است. بیشترین میزان تغییرات مربوط به تپه های ماسه ای عرضی و طولی است که گسترة آن ها رو به کاهش است. این امر با کاهش بعد فرکتال نشان داده شد و تطبیق می کند. به طور کلی، نتایج به دست آمده از تحلیل فراکتالی به طور نسبی واقعیت های مورفولوژیکی لندفرم های بادی را تحلیل می کند.

پژوهش پیش رو برای آشکار سازی اثرهای گرمایش جهانی بر آبدهی حوضه ارس انجام گرفته است. داده های استفاده شده برای انجام این پژوهش، شامل داده های سالانه و فصلی گرمایش جهانی و داده های دِبی حوضه ارس در بازه زمانی چهل ساله (2008-1968) بوده و براساس روش های همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی و غیرخطی برای مطالعات فصلی و سالانه به انجام رسیده است. مطالعات نشان از ارتباط معکوس و قوی گرمایش جهانی با آبدهی حوضه ارس دارد. این فرآیند، به خصوص از سال 1994 به بعد آشکار است و با افزایش گرمایش جهانی آبدهی حوضه ارس، کاهش چشمگیری از خود نشان می دهد. تغییرات آبدهی حوضه ارس نشان از روند کاهنده آن طی بازه زمانی بلندمدت خود دارد که ارتباط آن با گرمایش جهانی دارای همبستگی معکوس برابر با 68/0- درصد با ضریب تعیین 46/0 است. در بین فصول سال بیشترین تأثیرپذیری از گرمایش جهانی متعلق به فصل زمستان با همبستگی معکوس 70/0- و ضریب تعیین 49/0 است. فصل بهار با همبستگی معکوس 57/0- و ضریب تعیین 32/0، پاییز با همبستگی معکوس 54/0- درصد و ضریب تعیین 29/0 و درنهایت تابستان با همبستگی معکوس 17/0- و ضریب تعیین 03/0 درصد، در رتبه های بعدی قرار می گیرند. در تمامی مطالعات انجام گرفته، روند دِبی حوضه ارس همواره کاهنده بوده و از سال 1994 به بعد زیر میانگین بلند مدت خود است که وقوع خشکسالی و کاهش آبدهی شدید حوضه، درنتیجه تأثیر گرمایش جهانی را نشان می دهد. مقایسه مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی در شبیه سازی تغییر پذیری آبدهی حوضه ارس از گرمایش جهانی نشان از دقت بالای مدل غیر خطی نسبت به نوع خطی خود دارد.

خشکسالی به عنوان کمبود طبیعی بارش در طی دوره ای از زمان است که یک بحران مخاطره آمیز برای محیط زیست و حیات گونه های زیستی محسوب می شود. بنابراین در زمان وقوع بحران خشکسالی، عدم وجود فرصت و منابع کافی موجب صدمات جدی می گردد. مدیریت بحران در برگیرنده مجموعه ای از اقدامات واکنشی می باشد که می تواند موجب کاهش با تعدیل اثرات خشکسالی ها گردد. لذا تحلیل نمایه های اندازه گیری خشکسالی برای پیش بینی و ارزیابی مکانی و زمانی این پدیده به منظور مدیریت آن ضر ور ی به نظر می رسد. در این پژوهش، و ضعیت خشکسالی و تحلیل زمانی و مکانی آن در ایستگاه های استان کردستان با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده ( SPI ) ، توسط نرم افزار DrinC در مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه انجام شده است. براساس حداکثر طول دوره ی آماری موجود، آمار سال های 2000 تا 2014 در 9 ایستگاه هواشناسی استان کردستان برای تحلیل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی شدت خشکسالی طی دوره مورد مطالعه نشان داد در سراسر استان کردستان در بین هر سه مقیاس زمانی شدیدترین خشکسالی مربوط به ایستگاه دهگلان در سال 2006- 2005 اتفاق افتاده است. هم چنین طولانی ترین دوره خشکسالی (بسیارشدید) دوره 17 ماهه مربوط به ایستگاه قروه می باشد. نتایج تحقیق تغییرات وقوع خشکسالی با درجات متفاوت را در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی در منطقه مورد مطالعه مورد تائید قرار می دهد. هم چنین بر اساس نتایج، ایستگاه دهگلان اولویت اول را از نظر شدت خشکسالی در بین ایستگاه ها و ظفرآباد (دیواندره) آخرین اولویت را دارد. در نتیجه پیش بینی و مدیریت بحران خشکسالی می تواند یکی از اقدامات مؤثر در کاهش خسارات این پدیده اقلیمی خصوصاً در مناطق حساس باشد.

در این پژوهش داده ها برای ۴۴ ایستگاه سینوپتیک در گستره ایران طی دوره ۴۰ ساله از سال ۱۹۶۴ الی ۲۰۰۳ از سایت اینترنتی www. irimet.net استخراج شد. اهداف تحقیق عبارتند از : تعیین روندهای افزایشی و کاهشی دماهای شبانه ی ایستگاههای ایران، وضعیت پهنه بندی با استفاده از آنالیز خوشه ای، بررسی رژیمها و نوسانات دماهای شبانه ایران طی دوره آماری و در سریهای زمانی متفاوت (سالانه، فصلی، ماهانه، دهه ای) نتایج اینکه دماهای میانگین حداقل در اغلب ایستگاهها روند افزایشی داشته است. دماهای شبانه ایران در حال حاضر ۲ درجه سانتیگراد به طور متوسط گرمتر از ۴۰ سال قبل می باشد. مناطق پست ایران در دوره گرم سال شبهای گرمتری را تجربه می کنند. فصول پاییز و زمستان بیشترین روند افزایشی دمای حداقل داشته اند. کوهستان روندهای سرمایشی قوی تر بوده است مناطق بدون روند مشخص در دوره زمانی مختلف بیشتر در شمال غرب کشور است. استقرار پهنه ها ارتفاع نقش بیشتری را نسبت به عرض جغرافیایی دارد. رابطه قوی بین عرض جغرافیایی و ارتفاع از یک سو و دماهای میانگین حداقل از سوی دیگر است.

یکی از هفت آلاینده ای که در ایستگاه های آلوده سنجی شهر اصفهان مورد پایش قرار می گیرد گاز اُزون است. بخشی از تولید و انتشار این گاز بطور مستقیم و غیرمستقیم به پارامترهای جوی نسبت داده می شود. هدف این تحقیق مطالعه اثر عوامل جوی بر تغییرات اُزون سطحی در شهر اصفهان است که برای این منظور از روش های آماری همبستگی و رگرسیون خطی چند متغیره برای تحلیل استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد افزایش دما و ساعات آفتابی در سه بازه زمانی ماهانه، فصلی و سالانه ارتباط مستقیم با افزایش اُزون دارد، ولی رطوبت نسبی و وزش سریع ترین باد، رابطه معکوس با افزایش مقدار اُزون دارد. برای مثال ضریب همبستگی بین میانگین اُزون با حداکثر روزانه رطوبت نسبی، متوسط روزانه دما و تعداد ساعات آفتابی به ترتیب برابر 569/0- R= و 533/0+R= 520/0+R= است. در بهترین حالت در فروردین ماه، 6/80 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله توسط عناصر جوی تبیین می شود. همچنین بیش از 50 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله در 6/30% اوقات سال توسط پارامترهای جوی تبیین می شود. در صورتی این درصد تبیین فقط در 7/16% اوقات در ایستگاه بزرگمهر اتفاق می اُفتد. این نشان می دهد که مقدار اُزون در ایستگاه لاله نسبت به ایستگاه بزرگمهر از عوامل جوی تأثیر بیشتری می پذیرد.

یکی از انواع فرسایش آبی که موجب تخریب اراضی و برهم خوردن تعادل در پهنه های منابع طبیعی و اراضی کشاورزی می شود و خسارات سنگینی به بار می آورد، پدیده ی فرسایش خندقی است. برای کنترل این پدیده، شناخت عوامل مؤثّر و پهنه بندی حساسیت اراضی نسبت به آن، اهمیت ویژه ای دارد. تخریب اراضی، بر هم خوردن منظر زمین و تعادل اکولوژیک و به مخاطره افتادن منابع زیستی در این مناطق، ازجمله موارد دیگری است که پژوهش درباره ی فرسایش، به ویژه فرسایش خندقی در اراضی استان قم را گریزناپذیر و الزامی می کند. در همین راستا، حوضه ی آبخیز زوّاریان در استان قم، برای انجام پژوهش انتخاب شده است. روش های مختلفی برای پهنه بندی حسّاسیّت اراضی به فرسایش خندقی وجود دارد. در این پژوهش از شاخص همپوشانی برای پهنه بندی در منطقه استفاده شد. برای تهیّه ی نقشه ی حسّاسیّت فرسایش خندقی از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ایETM+ و برای عملیّات میدانی از GPS استفاده شد. بررسی ها نشان داد که جنس زمین، شیب، منابع و قابلیّت اراضی، جهت شیب و کاربری اراضی، عوامل اصلی مؤثّر در وقوع فرسایش خندقی هستند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که واحدهای سنگ شناسی Q2 (تراس های جوان و مخروط افکنه های درشت دانه دوره ی کواترنری) 41/94 درصد و تیپ اراضی دشتی و تپّه ماهوری 96/99 درصد از مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی را به خود اختصاص داده اند، درضمن طبقه ی شیب 0-10 درصد (87/84 درصد)، جهت شیب شمال، مشرق و جنوب شرقی با (06/69 درصد) و کاربری مراتع متوسّط و زمین های کشاورزی(85/98 درصد) دارای بیشترین گسترش مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه هستند.

امروزه مدیریت منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این رو، مطالعة بارش، به منزلة مهم ترین منبع تأمین آب، در مقیاس زمانی و مکانی بسیار حائز اهمیت است. این پژوهش در پی تحلیل، ارزیابی، و شناسایی رفتار بارش فصلی است. بدین منظور، داده های بارش 67 ایستگاه سینوپتیک کشور با دوره آماری سی ساله (1985 2014) استخراج شد. سری های زمانی بارش بررسی شد و بهترین مدل بر اساس ملاک اطلاع آکائیک به سری داده های هر ایستگاه برازش داده شد. صحت و کفایت مدل های برازش شده به کمک نمودار مانده های استانداردشده، نمودار تابع خودهمبستگی مانده های مدل، و آزمون لیونگ- باکس ارزیابی شد. مرتبه های اتورگرسیو، میانگین متحرک، و مرتبه های تفاضلی فصلی و بین فصلی حاصل از مدل های برازش شده برای بررسی وابستگی بارش های فصلی و بین فصلی و تحلیل روند سری های زمانی بارش فصلی بررسی شد. نتایج نشان داد برای همة ایستگاه های مورد مطالعه (جز بوشهر، شهرکرد، بیرجند، امیدیه آغاجاری، و رشت) مدل ساریما کفایت مناسبی دارد. نتایج به دست آمده از بررسی مرتبه های فصلی نیز نشان داد که به جز ایستگاه های کاشان، آبعلی، دوشان تپه، سمنان، و شاهرود در بقیة ایستگاه ها بارش ها از الگوهای فصلی تبعیت می کنند. همچنین، در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه (93%) روند کاهشی یا افزایشی معناداری در سری زمانی بارش فصلی مشاهده نشده است.