درخت حوزه‌های تخصصی

مقادیر نیاز آب مصرفی ( ETC ) محصول برنج در جلگه مازندران به تفکیک واریته های زودرس و دیررس، بر مبنای مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل (ETO) و ضرایب رشد گیاهی (KC) در ده ایستگاه جلگة مازندران محاسبه شد. سپس مقادیر بارش موثر (ER) به مناسب ترین روش و مقادیر آب زیرزمینی جذب شده توسط ریشه گیاه (GWC) محاسبه گردید. با کم کردن مقادیر بارش موثر (ER) و آب زیرزمینی جذب شده توسط ریشه گیاه (GWC) از مقادیر نیاز آب مصرفی (ETC)، مقادیر نیاز خالص آبیاری (IR) مشخص گردید. نتایج مطالعه نشان داد که نیاز آب مصرفی و نیاز خالص آبیاری در شرق جلگه مازندران بیشتر از غرب آن است؛ در حالی که مقدار بارش مؤثر در غرب جلگه بیشتر است. بارش مؤثر سهم بیشتری از نیاز آب مصرفی را در غرب جلگه تامین می کند؛ حال آن که این سهم در شرق کمتر است. مقادیر بارش مؤثر در منطقه بسیار کمتر از نیاز خالص آبیاری است.

از آن جا که فراوانی روزهای بارشی یکی از عوامل مهم تعیین کننده شرایط آب و هوایی یک سرزمین است، برای بهره برداری بهتر از منابع آب و خاک ارزشمند پهنه پربارش غرب ایران (در این پژوهش شامل استان های زنجان، قزوین، مرکزی، لرستان، کردستان، ایلام، کرمانشاه و همدان)، موضوع تعیین سهم فصلی از فراوانی سالانه روزهای بارشی در یک بازه 31 ساله (1973 تا 2003) مورد توجه قرار گرفت. این مهم با گردآوری مقادیر فراوانی ماهانه روزهای بارشی از 16 ایستگاه هواسنجی در گستره استان های یاد شده به انجام رسید. مقایسه میانگین مقادیر میان فصل ها و سال پهنه بندی سرزمین بر پایه ضرایب تعیین حاصل از معادلات وایازی چندگانه نشان داد فصل زمستان در مقایسه با دیگر فصول در اغلب مناطق، دارای بیشترین هماهنگی و در عین حال بالاترین تعادل مکانی مقادیر و روزهای بارشی است. این یافته می تواند گویای افزایش سهم فراوانی روزهای بارشی سایر فصل ها طی سال هایی باشد که زمستان از روزهای بارشی کمتری برخوردار است. در این میان تنها در 5 شهر از جمله خرم آباد بهار به جای زمستان به عنوان فصل مطمئن بارش قرار گرفته است.

هدف از این مطالعه، بررسی ترکیبات بار گردوغبار (شامل کانی شناسی، ژئوشیمی، عناصر سنگین و میکروارگانیسم ها) در غرب و جنوب غرب ایران و اثرات بررسی اثرات آن بر سلامت انسان است. به این منظور در طی پنج دوره رخداد گردوغبار در این منطقه، اقدام به نمونه برداری از ذرات گردوغبار شد و جهت تعیین مناطق منشأ و گستردگی رخداد گردوغبار در دوره های نمونه برداری شده، از تصاویر شاخص آئروسل سنجنده OMI و مدل HYSPLIT استفاده شده است. جهت تعیین بار گردوغبار از آنالیزهای XRD، XRF، جذب اتمی و بررسی های آزمایشگاهی برای تعیین میکروارگانیزم ها استفاده شد. نتایج نشان می دهد کانی های اصلی گردوغبار ورودی به غرب ایران شامل کربنات ها (کلسیت) و سیلیکات ها (کوارتز) است و فاز فرعی کانی ها نیز شامل ژیپس می باشد. هرگاه منشأ ذرات شمال شرق عربستان یا نواحی داخلی عراق در حوزه رسوبات تبخیری رودخانه های دجله و فرات باشد، نمونه های حاوی کانی ژیپس خواهند بود. همچنین اکسیدسیلیس (SiO2) و اکسید کلسیم(CaO)، ترکیبات شیمیایی غالب ذرات گردوغبار را شامل می شوند و درصد هریک از عناصر وابسته به منشأ گردوغبار متفاوت خواهد بود. میزان غلظت عناصر سنگین در تمام نمونه ها از حدمجاز تعیین شده برای سلامت انسان بیشتر بوده و میزان آن وابسته به مسیر انتقال ذرات و منشأ آن است و بیشینه آن در مناطقی است که ذرات بیشترین تماس را با آلاینده های صنعتی و شهری داشته اند و طولانی ترین مسیر را تا غرب و جنوب غرب ایران طی نموده اند. همچنین بیشترین میکروارگانیزم-های جدا شده شامل انواع باسیلوس برای باکتری ها و آسپرژیلوس برای قارچ ها است. گونه های شناخته شده میکروارگانیزم های فرصت طلب بیماری زا برای انسان و حیوان می باشند. بنابراین گردوغبار مهم ترین مخاطره برای سلامت ساکنان نواحی غربی و جنوب غربی ایران محسوب می شود.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی میباشد که خسارات سنگینی به منابع آب وارد نموده و مدیریت را با چالش های جدی مواجه میسازد. پایش خشکسالی از مهمترین اقدامات در مدیریت آن میباشد که برای آن شاخص ها و روش های متفاوتی ارائه شده است که از معرف های گوناگونی بهره میجویند. این تحقیق تلاش دارد تا دو شاخص شناخته شده هواشناسی خشکسالی موثر (EDI) و بارندگی استاندارد شده (SPI) را با روش هیدرولوژیکی بر اساس تراز مخزن، برای پایش خشکسالی سیستم منابع آب زاینده رود مقایسه نماید که بدین منظور دوره خشکسالی 1380-1377 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که هر کدام از روش ها قابلیت هایی دارند که طی دوره خشکسالی میتوانند به مدیریت خشکسالی کمک کنند. لذا تأکید بر استفاده همزمان از چند شاخص برای پایش خشکسالی یک سیستم منابع آبی میگردد. برای منطقه مطالعاتی این تحقیق، نتایج نشان داد که برای اعلام شروع وضعیت خشکسالی بهتر است از روش SPI با دوره 6 ماهه استفاده گردد. همچنین در طول دوره بهره برداری و اعمال اقدامات مدیریتی برای پایش روش تراز مخزن و برای اعلام خاتمه آن EDI قابل توصیه است.

در این پژوهش به کمک داده های میانیابی شده ی دمای کمینه ی ایران طیّ بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 29/12/1382روند تعداد روزهای یخبندان بررسی شد. یک آرایه ی با ابعاد7187×15705 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها یاخته ها قرار داشت[1]. برای همه ی ماه های سال، تعداد روزهای همراه با یخبندان بر روی هر یاخته شمارش شد. برای شناسایی روند از آزمون ناپارامتری من- کندال و برای محاسبه ی شیب روند از آزمون خطی رگرسیون به روش حداقل مربعات استفاده شد. بطور کلی نتایج پژوهش نشان داد که در بیشتر گستره ی ایران، روند تعداد روزهای یخبندان رو به کاهش است. این مناطق بر روی شمال غرب و مناطق پست و هموار نواحی جنوبی، مرکزی و شرق ایران قرار دارد. تنها بر روی درصد بسیار کوچکی از گستره ی ایران روند مثبت است که بر روی رشته کوههای زاگرس و البرز دیده می شود. در ماه دی بیشترین گستره ی روند منفی و در ماه اسفند بیشترین گستره ی روند مثبت تعداد روزهای یخبندان وجود دارد. تعداد روزهای یخبندان ایران در فصل تابستان و ماه خرداد ایستا و بدون روند است.

به دلیل اهمیت تغییرات زمانی- مکانی بارش این موضوع با استفاده از روش های مختلف و دیدگاه های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفته است. برخی از روش های مورد استفاده متکی بر تکنیک های زمین آماری و آمار کلاسیک است. نتیجه این قبیل مطالعات تهیه نقشه های هم ارزش از بارندگی و مشخصات آن می باشد.در این تحقیق با استفاده از تکنیک های زمین آمار و آمار کلاسیک و بر پایه تکنیک های ترسیمی طی دوره آماری 2003-1961 و بر اساس داده های 152 ایستگاه سینوپتیک و 170 ایستگاه کلیماتولوژی و مجموعا 92940 داده ماهانه، تغییرات زمانی بارش برای 8012 سلول در محدوده ایران زمین مورد تحلیل قرار گرفت.در راستای این پژوهش ضمن تهیه نقشه همباران کشور بر اساس روش کریگینگ نواحی که طی دوره آماری مورد بررسی، متحمل تغییر قرار گرفته اند، مشخص گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد که حدود 4/51 درصد از مساحت کشور در معرض تغییرات بارش قرار گرفته اند. این تغییرات عمدتا در نواحی کوهستانی و نیز نیمه غربی کشور رخداد بیشتری داشته اند. عموما نواحی با بارندگی بیشتر متحمل تغییر بیشتری نیز بوده اند. میزان تغییرات به ازای هر سال از 6/29 میلی متر در کوهرنگ تا 7/15- میلی متر در سراب بوده است.

کوهپایه ها و دامنه شرقی سبلان به عنوان بخشی از کوهستان سبلان در غرب استان اردبیل (شهرستان اردبیل) قرار گرفته است. ناحیه مورد بررسی بخشی از واحد بزرگ ژئومورفولوژی، یعنی کوه سبلان با آب و هوای سرد کوهستانی است. این ناحیه از زمان پیدایش تاکنون تحت تاثیر تحولات متنوعی قرار گرفته است. روند تغییرات که از اوایل کواترنر شروع شده و تاکنون نقش خود را ایفا نموده، به صور مختلف آثاری را بر جای نهاده است. بنابراین مورفولوژی کنونی زمین ساخته و پرداخته شرایط آب و هوایی کواترنر است. در این منطقه نیز سیستمهای فرسایشی تابعی از داده های اقلیمی بوده و از آن به شدت تاثیر می پذیرند. بدین ترتیب که در هر دوره بر اساس شرایط خاص اقلیمی آن، گروهی از عوامل فرسایش حاکمیت داشته و در تغییر شکل چهره زمین موثر افتاده اند. در واقع سطح اینترفاس در این واحد صحنه تکوین بعضی از پدیده های ژئومورفولوژیکی است که از فرسایش کنونی نتیجه نشده اند بلکه آثاری از اشکال قدیمی دارند، اشکالی که تحت تاثیر شرایط مرفوکلیماتیک متفاوت با شرایط کنونی بوجود آمده اند. مطالعه این پدیده ها راهنمای خوبی در بازشناسی حدوث وقایع دوران چهارم خواهد بود. در واقع باستناد به اشکال موجود و نهشته های متناسب در منطقه، می توان به عواملی که در طی زمان در محیط فعال بوده و مکانیسمهای تولید و به جاگذاری مواد را به عهده دارند،پی برد. در حال حاضر شواهد ژئومورفولوژیکی تغییرات آب و هوایی پلیوستسن فوقانی در دامنه شرقی سبلان عبارتند از: سیرکهای یخچالی، مواریث تراکمی یخچالها مانند مورنها، سنگهای صیقلی و روانه های لاهار را میتوان نام برد. این اشکال در واقع اثرات مورفولوژیک تغییرات آب و هوایی پلیوستسن فوقانی در دامنه شرقی هستند. این اشکال در طول فصول سرد سال تحت تاثیر فرآیند برفساب (نیواسیون) و در طول فصول گرم نیز تحت تاثیر فرسایش آبهای جاری (حاصل از بارندگی یا ذوب برف) و فرآیند باد در حال تکامل و تکوین هستند. این تحقیق بر اساس مشاهدات میدانی، مطالعات عکسهای هوایی و ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی انجام گرفته و در نهایت بر اساس مواریث ژئومورفولوژیک و مدلهای جهانی، تغییرات آب و هوایی پلیوستسن فوقانی مورد شناسایی و بازسازی قرار گرفته است

با توجه به اهمیت بارش در مدیریت منابع آب و آمایش سرزمین و نقش آن در برنامه ریزی های خرد وکلان، بخصوص تاثیر فراوان آن بر اقتصاد کشاورزی، الگوسازی و شبیه سازی رفتار بارش در سال های اخیر، مورد توجه مجامع علمی بوده است. الگوی فصلی - ضربی باکس، جنکینس (1976) برای دست یابی به این مقصود با توجه به ماهیت فصلی بودن داده های بارش از کارایی بیشتری برخوردار است. در این روش، متوسط هر ماه بر اساس میانگین بارش ماه های پیشین در همان سال و سال های قبل و همچنین ضربه های تصادفی بیان می شود. در این تحقیق با استفاده از داده های پنجاه ساله بارش ماهانه ایستگاه های ارومیه و تبریز، ابتدا مولفه های اولیه و ثانویه مورد مطالعه قرار گرفت، سپس بر اساس روش seasonalARIMA و پارامترهای مربوط (به شرط نرمال و تصادفی بودن باقیمانده ها) الگوی نهایی بارش ایستگاه های ارومیه و تبریز به ترتیب (000) (111)12، (000) (011)12 تعیین شد. در نهایت به پیش بینی مقادیر سال های آتی پرداخته شد. ضریب همبستگی بالای بارش پیش بینی شده و مشاهده شده برای سال های 2001 و 2002، حاکی از توانایی الگوی انتخابی در برآورد بارش ایستگاه های مورد مطالعه است

امروزه شهرنشینی و پیامدهای زیست محیطی آن بر همگان آشکار شده است. از میان عوامل ویرانگر شهری، سیاستمداران و پژوهشگران حوزه علوم محیطی، بیش از هر عامل دیگری به جزایر حرارتی توجه داشته اند. هدف از این پژوهش، شناسایی مناطق بحرانی زیست محیطی جزایر حرارتی شهری اصفهان است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا 9 تصویر مربوط به دوره گرم سال، طی دوره آماری 2013 تا 2015 از ماهواره لندست 8 بارگیری و سپس پیش پردازش های لازم، دمای سطح زمین (LST) و شاخص تفاضل بهنجارشده پوشش گیاهی (NDVI) محاسبه شد. در ادامه از شاخص قیاسی وضع بحرانی زیست محیطی (ECI) برای شناسایی مناطق حساس استفاده شد. نتایج نشان داد به دلیل وجود جزایر حرارتی سرد ( 1) بین مرکز شهر و حومه، شیب حرارتی تندی وجود دارد و بزرگ ترین جزیره حرارتی شهری در منطقه 6 شناسایی شد. جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی نواری، دو گونه دیگر از جزایر حرارتی شهری هستند که پس از مناطق پیرامونی، در بیشترین مناطق این شهر دیده شد. بیشترین حساسیت زیست محیطی در مناطق جنوبی شهر (منطقه 6 شهری) و کمترین حساسیت زیست محیطی نیز در مرکز شهر (مناطق 1 تا 3 شهری) بود. بر این اساس، توسعه بام سبز و پوشش گیاهی سازمان یافته و متناسب با آب و هوای بومی، بهترین راهکار برای تعدیل جزیره حرارتی و برون رفت از بحران پیش روست.

هسته های سرعت باد بیش از 30 متر در ثانیه در حاشیه استوایی بادهای غربی را رودباد جنب حاره ای گفته که نقش موثری در کنترل مولفه های آب و هوایی عرضهای پایین و میانه منجمله میزان و تعداد روز های بارش دارد، اشاره نمود. بهرحال کشور ایران، از جمله مناطق جغرافیایی می باشد که اقلیم خشک و نیمه خشک بر پهنه وسیعی از آن گسترش یافته است، این عامل باعث می گردد که عوامل تاثیرگذار بر تغییرات بارش آن منجمله؛ تغییرات سرعت، موقعیت و جابجایی رودباد جنب حاره با حساسیت بیشتری مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین برای انجام این تحقیق آمار ماهانه میزان و تعداد روزهای بارش برای 180 ایستگاه کشور برای طول دوره آماری 1951 تا 2005 مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش داده های مربوط به سرعت باد مداری برای سطوح 10 تا 1000 هکتوپاسکال از سایت cdc.noaa.gov با قدرت تفکیک 2.5 درجه استخراج شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به طول آماری 55 ساله، موقعیت هسته مرکزی رود باد حدود یک درجه به سمت عرضهای شمالی حرکت کرده است. همچنین یافته ها نشان می دهند که موقعیت رودباد جنب حاره در بالاترین عرض آن که در ماه های ژولای و آگوست رخ می دهد در این ایام موقعیت آن بالاتر از 42.5 درجه شمالی می باشد و بنابراین در اینجا نظر پژوهشهای قبلی مبنی بر قرارگیری آن در شمالی ترین موقعیت یعنی بر روی تهران نقض می شود. یافته های تحقیق بیان می کند که تاثیر دو مولفه سرعت رودباد و موقعیت مرکزی هسته، نقش موثرتری نسبت به سرعت جابجایی شمالی- جنوبی هسته بر کنترل بارشهای ایران دارند. بگونه ای که بیشترین همبستگیها بر روی امتداد کشیدگی کوههای زاگرس و کمترین آنها در منطقه شمالغرب و نوار ساحلی دریای خزر همچنین جنوب شرق ایران دیده می شود.

در اثر فعالیت های بشری و تغییر در سیمای طبیعی با ایجاد شهر تفاوت هایی از نظر درجه حرارت بین مناطق مرکزی شهر و حومه آن به وجود می آید، که به جزیره حرارتی معروف است. این پدیده به ویژه در شهرهای بزرگ مشهودتر است. هدف این تحقیق شناخت تفاوت دمایی مناطق مختلف شهر رشت و حاشیه اطراف به منظور تهیه نقشه دمایی شهر و امکان تشکیل جزیره دمایی در شهر رشت است که عرصه مطالعاتی این تحقیق نیز می باشد که برای انجام این تحقیق از آمار روزانه در ایستگاه های سینوپتیک موجود در حومه رشت (کشاورزی و فرودگاه) استفاده شد و برای ارزیابی حرارتی در قسمت های مختلف شهر نیز نه ایستگاه به کمک شهرداری رشت و اداره هواشناسی استان دائر و در طول جمع آوری داده های روزانه (بهمن 85 لغایت خرداد 1386) مورد استفاده قرار گرفته است نتایج حاصله از مقایسه داده های آمار نشان می دهد اختلاف دمایی معادل 5 الی 6.4 درجه سانتی گراد بین مرکز جزیره گرمایی با نواحی اطراف در شرایط حداقل دمایی و اختلاف دمایی معادل 3 الی 5.6 سانتی گراد در شرایط دمایی بیشینه به وجود می آید و هم چنین بیشینه اختلاف در سطح شهر مربوط به ایستگاه سبزه میدان است که در ماه خرداد در حداقل دما این اختلاف با 4.6 درجه سانتی گراد به دمای حداکثر می رسد و در همین ماه در حداکثر دما با اختلاف 2.97 درجه سانتی گراد به حداقل رسیده و ثبت گردیده است. نقشه های هم ارزش دمایی به صورت کنتوری و پهنه بندی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی ترسیم و مکان های احتمالی جزیره گرمایی مشخص شد.

از جمله مخاطرات محیطی مهم می توان به پدیده های آب و هوایی مخرّب اشاره کرد که سالانه خسارات مالی و جانی بسیاری به بار می آورند. برای پیش بینی و مقابله با آثار زیانبار این پدیده ها، علاوه بر روش های همدیدی معمول، بررسی ساختار ترمودینامیکی جو در لایه های مختلف و تحلیل شاخص های ناپایداری ضروری است. در پیش بینی های عملی هواشناسی، شاخص های بسیاری برای ارزیابی پایداری اتمسفر و پیش بینی ناپایداری به کار می رود. تلاش های کمی برای بررسی این شاخص ها در ایران انجام شده و برای کالیبره کردن و معرفی آستانه ها، کاری انجام نشده است. در این مطالعه، سعی شده جمع بندی کاملی از حدود و آستانهٔ شاخص های ناپایداری برای پیش بینی انواع پدیده های مخرّب تهیه شود. بدین منظور، دقت مجموعه ای از پارامترها و شاخص ها، به طور ویژه برای مشهد محاسبه و بررسی شده است که عبارت اند از: شاخص شوالتر، شاخص مجموع مجموع ها و فشار سطح تعادل، آب قابل بارش، عدد ریچاردسون، شاخص صعود LI، شاخص K، SWEAT، CAPE و CIN. پدیده های آب و هوایی مخرّبی که در طی سال های 1980 تا 2009 در ایستگاه مشهد رخ داده، استخراج و در سه دسته برق، توفان تندری، تگرگ، دسته بندی و استفاده شده اند. روزهایی که این معیارها را نداشته اند، در دسته ای به نام بدون ناپایداری قرار گرفته اند. برای محاسبه مقادیر شاخص ها، از داده های جو بالای حاصل از ارسال رادیوسوند در ایستگاه مشهد استفاده شده است. این داده ها نسبت به وجود یا عدم پدیده های مخرّب تحلیل، و نتایج این تحلیل ها بصورت نمودارهای باکس پلات و نقاط پراکنده برای نمایش بصری روابط و آستانه ها، در پدیده های مختلف ارائه شده است. درنهایت آستانه هر شاخص برای پیش بینی انواع پدیده ها در مشهد معرفی شده، و ترکیب شاخص صعود (LI) و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (CAPE) و همچنین شاخص صعود و سطح تعادل، به عنوان بهترین شاخص های ترکیبی معرفی شدند.

سیل، یکی از پدیده های ویرانگر طبیعی است که پیش بینی آن از اهمیت بالایی برخوردار است و در این میان برآورد بارش- رواناب به دلیل تأثیرگذاری عوامل مختلف، دشوار است. در این پژوهش با استفاده از شبکه پرسپترون چند لایه(MLP)، قانون یادگیری پس انتشار خطا(BP)، الگوریتم لونبرگ- مارکوارت(LM) و معیارهای RMSE و R2 جهت کارایی مدل، 6 سناریو تعریف گردید. بررسی حالات مختلف نشان داد که بهترین مدل شبکه عصبی جهت شبیه سازی بارش- رواناب، مدلی است با ساختار1-32-6 نرون در لایه های ورودی، پنهان و خروجی که مقادیر میانگین مربعات خطای مدل در مراحل مختلف آزمایش، صحت سنجی و آزمون به ترتیب؛ 23/0، 19/0 و 21/0 و ضریب همبستگی در بهترین سناریو به ترتیب؛ 98%، 97% و 96% می باشد که حاکی از همبستگی بالا و معنی داری بین مقادیر مشاهداتی و مقادیر پیش بینی شده دارد. نتایج حاصل، توانایی بالای شبکه عصبی مصنوعی در مدله نمودن بارش- رواناب را به هنگام استفاده از پارامترهای ؤئومورفولوژیکی در حوضه فریدن به خوبی نشان می دهد.