درخت حوزه‌های تخصصی

روزهای گرم از حالت های فرین دمایی و یکی از پدیده های مهم اقلیمی به شمار می آید. تغییرات بلندمدت (روند) این پدیده از پیامدها و نیز شواهد تغییرات دمایی – اقلیمی است. همچنین این روزها می توانند زیست بوم ها و زندگی انسانی را متأثر سازند.از این رو شناخت رفتار روزهای گرم می تواند راهگشای بسیاری از مباحث باشد.در این پژوهش تلاش شده است با استفاده از داده های شبکه ای میانگین دمای بیشینه کشور از سال1340 تا 1386 و به کارگیری روش های آماری، روند بلندمدت شمار روزهای گرم ایران بررسی شود. بدین منظور نمایه روز گرم بر اساس صدک نود برای هر یاخته از شبکه مورد بررسی و در هر روز سال برآورد گردید. به این ترتیب برای هر یاخته در هر روز یک آستانه ی رخداد گرما به دست آمد. سپس روزهایی که دمای آن ها برابر یا بیش تر از این آستانه بود، روز گرم محسوب شدند. میانگین شمار روزهای گرم در کشور 39 روز است. ماه های فصل سرد و نیز فروردین دارای بیش ترین فراوانی میانگین روزهای گرم هستند. فراوانی روزهای گرم روندی افزایشی دارد. شمارِ روزهای گرمِ حدودِ نیمی از گستره کشور روند مثبت داشته است. همچنین میانگین دمای روزهای گرم نیز بررسی شده است. در بیش از نیمی از گستره کشور روندِ میانگینِ دمایِ روزهای گرم، مثبت و در حدود یک سوم از کشور، این روند منفی بوده است. رویدادهای دمایی روزهای گرم ایران دارای یک چرخه 4-3 ساله می باشد. برای واکاوی روند در داده ها از رگرسیون خطی با روش کم ترین مربعات خطا استفاده شد. برای برسی وجود نوسان های معنی دار در داده ها نیز روش تحلیل طیفی به کار گرفته شد.

در بررسی تغییرات مکانی پارامتر های کیفی آب های زیرزمینی برای شناخت وضعیت کیفی آبخوان، منابع آلوده کننده و تعیین مناسب ترین راهکارهای مدیریتی، روش های زمین آماری و GIS ابزار مفیدی هستند. در این پژوهش، توزیع پارامتر هایی نظیرEC ،TDS ، TH و pH در منابع آب زیرزمینی دشت زنجان با استفاده از روش های زمین آماری عکس فاصله (IDW)، توابع شعاعی(RBF)، تخمین گر موضعی (GPI)، تخمین گر عام (LPI) و روش کریجینگ معمولی (OK) در نرم افزار ArcGIS بر اساس نمونه های آب زیرزمینی 34 حلقه چاه ارزیابی و نقشه های پراکنش مکانی هر کدام تهیه شد. پس از بررسی واریوگرام و مشخص شدن مکانی بودن تغییرات پارامتر ها، اقدام به میان یابی پارامتر ها شد و با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل (CV) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE)، بهترین مدل ارزیابی با کمترین مقدار RMSE انتخاب شد. نتایج نشان داد، پارامترهای EC و pH با استفاده از روش عکس فاصله و پارامترهای TH و TDS با استفاده از روش تخمین گر توابع شعاعی کمترین مقدار RMSE را داشته اند و برای تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی از این روش ها استفاده شد. با توجه به استاندارد آب آشامیدنی سازمان بهداشت جهانی و نقشه های به دست آمده از زمین آمار، پارامتر pH در کل دشت برای شرب بدون محدودیت است و مقدار پارامتر EC در چهار چاه والایش، دیزج آباد، زنجان و مهتر در جنوب شرقی، مرکز و شمال غربی دشت محدودیت دارد که ناشی از فعالیت های کشاورزی در این منطقه است. مقدار پارامتر TDS بجز شمال شرقی در کل دشت دارای محدودیت زیاد از نظر مصرف شرب است. در تعداد کمی از چاه های دشت مقدار TH بدون محدودیت است و مقادیر این پارامتر در دشت زنجان از نظر شرب محدودیت ایجاد می کند و از نظر سختی، آب کلیه چاه ها در طبقه سخت و خیلی سخت طبقه بندی می شوند. به نظر می رسد، دلیل روند کاهش کیفیت آب زیرزمینی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی و حفر چاه های غیرمجاز و گسترش فعالیت های صنعتی است.

تولید و مصرف انرژی برق در کشور، یکی از موضوعات مهم در سیاست گذاری و برنامه ریزی های کلان توسعه ای کشور است. مطالعات نشان می دهد بر اثر پدیده گرمایش جهانی میانگین دمای کره زمین در دهه های آینده افزایش خواهد داشت که این وضعیت موجب افزایش تقاضای برق و مصرف انرژی می شود. بررسی روند برق مصرفی کشور در سال های گذشته، گویای وجود ارتباط معنادار بین میزان برق تولیدی و میانگین دمای کشور در مقیاس های زمانی 5 تا 10 سال است. در این پژوهش با استفاده از آمار دما و برق مصرفی سالانه کشور و به کارگیری ریزمقیاس نمایی آماری برونداد، سه مدل گردش عمومی جوّ HadCM3، NCCCSNو MPEH5 میزان انرژی برق مورد نیاز کشور برای دهه های آتی شبیه سازی شد. در شبیه سازی میزان برق مورد نیاز آینده، رفتار بین برق مصرفی - میانگین دمای کشور مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان دادند دمای میانگین کشور در سه دوره 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071 به ترتیب 2/1، 4/2 و 6/3 در مقایسه با دوره پایه 90-1961 افزایش خواهد یافت. این افزایش دما موجب خواهد شد تا میزان تقاضای انرژی برق کشور به ترتیب 51، 4/81 و 2/117 مگاوات نسبت به دوره 90-1386 افزایش یابد. یافته های این پژوهش می تواند در برنامه ریزی های کلان توسعه بخش انرژی کشور، ساخت نیروگاه های جدید و سازگاری با تغییر اقلیم استفاده شود.

نیازبشربهانرژیبهطورمداومدرحالافزایش،ومنابعانرژیفسیلیدرحالکاهشاست.استفادهبی رویهازسوخت هایفسیلیباآلودگیمحیطزیست،حیاترابررویزمینتهدیدمی کنند. امروزهیکیازراه کارهابرایحلبحرانانرژیعلاوهبراصلاحمصرف،استفادهازانرژی هایتجدیدپذیرمی باشد. انرژیخورشیدییکیازانرژی هایتجدیدپذیراست. دراینمطالعهاستفادهازGISدرارزیابیانرژیخورشیدیبرایتامینسیستم هایروشناییبزرگراهزنجان - تبریزتوسطتابعتحلیلگرخورشیدی (SolarAnalyst) پرداختهشدهاست. دراینمقالهازداده هایماهوارهایDEMASTERمنطقهموردمطالعهدرمحیطنرم افزارArcGISجهتمحاسبهتابشخورشیدیرسیدهبهسطحزمینبرایششماه(میتااکتبر) استفادهشد. نتایجحاصلازاینتحقیقنشاندادکهمنطقهموردمطالعهباتوجهبهتنوعتوپوگرافیازتابشمتنوعیبرخورداربودهوامکاناستفادهازسیستم هایخورشیدیفتوولتائیکبرایتامینروشناییبزرگراهزنجان - تبریزراتاییدمی کند. ودربحثتعیینمهم ترینعاملمؤثربرتابشدریافتیدرسطح،تابعSolarAnalyst بیش ترینهمبستگیراباعاملارتفاعوکم ترینهمبستگیراباعاملجهتشیبدارد.

یکی از مهم ترین مسائل در مناطق خشک و نیمه خشک مدیریت منابع آب است. بنابراین با مطالعه و شناخت رفتارها و احتمال وقوع یا عدم وقوع بارش توان مدیریتی مربوط به منابع آبی را در این مناطق بهبود بخشید. در این پژوهش احتمال وقوع روزهای همراه با بارش در جنوب غرب ایران با استفاده از داده های بارش روزانه ایستگاه های سینوپتیک در دوره آماری 1995-2009 و با استفاده از مدل زنجیره مارکف انجام شد. سپس ماتریس فراوانی، ماتریس تغییر وضعیت و ماتریس پایا محاسبه شد و در نهایت بارش های تداومی و دوره بازگشت بارش های 2 و 5 روزه محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد که کم ترین احتمال بارش در مناطق هموار و بیش ترین احتمال بارش در مناطق کوهستانی است. هم چنین بیش ترین احتمال ماهانه مربوط به ژانویه و کم ترین احتمال در تابستان قرار دارد. کم ترین دوره بازگشت و بیش ترین بارش های تداومی در ایستگاه های کوهستانی و بیش ترین دوره بازگشت و کم ترین احتمال بارش های تداومی در مناطق هموار قرار دارد. هم چنین در ماه ژوئن برخلاف سایر ماه ها احتمال روزهای بارانی در دامنه پشت به باد بیش تر است

با توجه به تاثیر دمای هوا بر جوانب مختلف زندگی بشر و لزوم مطالعه ی نحوه ی تغییرات و پیش بینی آن، در این مطالعه با استفاده از تحلیل های آماری تغییرات دمای میانگین، حداقل و حداکثر ماهانه، در طول دوره ی آماری 24 ساله (از ماه ژانویه ی سال 1987 تا ماه دسامبر سال 2010 به طول 288 ماه) در ایستگاه های استان اردبیل بررسی، و در ادامه امکان پیش بینی دما با استفاده از سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان داد که روند تغییرات دمای ماهانه در ایستگاه های استان اردبیل طی دوره ی مورد مطالعه افزایشی بوده است. شدت افزایش دمای حداقل بیشتر از دمای حداکثر و میانگین بود. بر اساس نتایج پیش بینی، رابطه ی مشخصی بین ویژگی های آماری داده ها و خطاهای پیش بینی وجود داشت. هرچه دامنه ی تغییرات داده ها کمتر، واریانس و انحراف معیار آنها بیشتر بوده و امکان پیش بینی مقادیر داده ها بیشتر است. در اکثر موارد در فصول سرد سال نوسان مقادیر دمای ماه ها در سال های مختلف بیشتر بوده است، مدل در پیش بینی این موارد دچار خطای بیشتری شده است. در اکثر موارد مدل دمای ماه های فصول گرم سال را که روند مشخص تری دارند بهتر پیش بینی کرده است. در کل بر اساس نتایج این تحقیق سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی در اکثر موارد کارایی قابل قبولی در پیش بینی دمای میانگین، حداقل و حداکثر ماهانه در ایستگاه های استان اردبیل داشته است.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که در مقایسه با سایر پدیده ها، هم از نظر شدت و فراوانی وقوع و هم از نظر وسعت فضایی و میزان خساراتی که به بار می آورد، از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این پژوهش دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک، با استفاده از شاخص SPI و SDI در حوضه های صوفی چای و مردق چای، در جنوب شرق دریاچه ارومیه، بررسی شد و تاخیر زمانی بین وقوع دو خشکسالی مشخص شد. بدین منظور از داده های 10 ایستگاه باران سنجی و 7 ایستگاه هیدرومتری استفاده گردید. گستره و پهنه خشکسالی ها در محیط ArcGIS بر اساس کمترین خطای میانگین مربعات، به روش کریجینگ و IDW ترسیم و روند خشکسالی ها با آزمون های من کندال کلاسیک و اصلاح شده بررسی شد. نتایج نشان داد که وقوع دو دوره خشکسالی هواشناسی طولانی مدت و شدید، منجر به وقوع همزمان خشکسالی هیدرولوژیک در این حوضه ها شده است. بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در سطح 99 درصد ارتباط معنی دار وجود دارد که این ارتباط به صورت همزمان و سپس با یک ماه تاخیر قوی تر است. بر اساس نقشه های پهنه بندی خشکسالی، شمال غرب منطقه مورد مطالعه پتانسیل بیشتری از نظر فراوانی و شدت وقوع خشکسالی هواشناسی دارد که در مدیریت منابع آب حائز اهمیت است.

دما به عنوان شاخصی از شدت گرما یکی از عناصر اساسی شناخت هوا می باشد و نظر به دریافت نامنظم انرژی خورشیدی توسط زمین دستخوش تغییرات گستردة را شامل می شود. امواج سرما و یخبندان ها یکی از مهم ترین پدیده های مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییرات روزانه دما در طول زمان ناشی می شود. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل تغییرات مکانی هسته های امواج سرمایشی شمال غرب ایران طی دوره های مختلف می باشد. برای این منظور دمای کمینه 42 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی که دارای بیشترین طول دوره آماری بوده اند از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. در این مطالعه روزی به عنوان موج سرمایی تلقی گردیده است که دارای نمره استاندارد برابر و کوچکتر از 2/1- باشد. مطابق با این تعریف با استفاد از برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب روزهای همراه با موج سرمایی استخراج و به کمک تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی موران مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که باوجود اینکه هسته های امواج سرمایشی از توزیع پراکندگی برخوردار بوده است اما عمده تمرکز این هسته ها در نواحی شرقی منطقه مورد مطالعه تشکیل الگوی خوشه ای بالا داده است. از طرفی نتایج حاصل از تحلیل دوره ها نشان داد که به سمت دوره های اخیر علاوه کاهش محسوس گستره هسته های امواج سرمایشی، از شدت هسته های امواج سرمایشی برای تداوم های مختلف به ویژه تداوم پنج و شش روزه کاسته شده است.

نیرومحرکه فرسایش آبی نیروی برشی حاصل از سقوط قطرات آب باران می باشد که تحت عنوان عامل فرسایندگی باران در معادله جهانی فرسایش خاک (USLE) نیز مطرح می باشد. ازاین رو آگاهی از میزان و الگوی تغییرات مکانی آن برای بهبود مدیریت سرزمین و ارزیابی ریسک فرسایش خاک در شرایط آینده کاربری اراضی و تغییر اقلیم بسیار مهم و حیاتی است. هدف از این تحقیق بررسی الگوی تغییرات فضایی عامل فرسایندگی باران با استفاده از شاخص فورنیه اصلاح شده در استان هرمزگان می باشد. بدین منظور، اطلاعات نقطه ای شاخص فورنیه اصلاح شده در ۶۷ ایستگاه باران سنجی استان برآورد گردید. تبدیل اطلاعات نقطه ای عامل فرسایندگی به اطلاعات ناحیه ای این عامل، بعد از برازش مدل تغییرنما و انتخاب روش میان یابی برتر در محیط نرم افزارهای ArcGIS و GS+ صورت گرفت. همچنین جهت بررسی ارتباط عامل فرسایندگی باران با متغیرهای ارتفاع، بارندگی و طول و عرض جغرافیایی، ماتریس همبستگی محاسبه شد و معلوم گردید که قدرت فرسایندگی بارندگی در استان هرمزگان تنها با مقادیر بارندگی ارتباط معنادار دارد و با دیگر متغیرها ارتباط معناداری مشاهده نگردید. نتایج نشان داد که ساختار فضایی داده های تحقیق از مدل تغییرنمای خطی تبعیت می کند و روش میان یابی عکس فاصله با توان 3، برترین روش برای پهنه بندی داده های تحقیق تشخیص داده شد. همچنین نتایج نشان داد که دامنه فرسایندگی برای ایستگاه های موردبررسی از 32 MJ mm ha-1h-1yr-1 در ایستگاه جاسک تا 414 MJ mm ha-1h-1yr-1 در ایستگاه سد استقلال متغیر می باشد. همچنین تغییرات عامل فرسایندگی باران استان هرمزگان، از الگوی منظمی پیروی نمی کند به طوری که لکه های نامتناجنس، در مناطق مختلف استان قابل مشاهده است. درمجموع بیشترین فراوانی با حدود 40 درصد از کل مساحت منطقه در دامنه فرسایندگی ۱4۰-۱۰۰ MJ mm ha-1h-1yr-1 قرار دارد و تنها 6/7 درصد از مساحت استان هرمزگان متأثر از بارش هایی باقدرت فرسایندگی بیش از 20۰ MJ mm ha-1h-1yr-1 می باشد.

در مهندسی سواحل اطلاعاتمیدانی به هنگام و کافی از وضعیت کشندی برای مواردی نظیر توسعه سواحل، کالیبره کردن مدل های هیدرودینامیکی عددی، هیدروگرافی، انتقال رسوب و سایر موارد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی و صحت سنجی مدل هیدرودینامیکی عددی کشندی در آب های خلیج فارس با استفاده از اندازه گیری های میدانی در ایستگاه های کشندسنجی و دستیابی به الگوی ترازهای کشندی می باشد. در همین راستا از داده های عمق سنجی و خط ساحلی و اطلاعاتیک ساله ده ایستگاه کشندسنجی درخلیج فارس ومیدان باد GFS[1] استفاده شد. از مدل Flow Model)FM) نرم افزار MIKE21 با ساختار مش نامنظم و با در نظرگرفتن نیروهای نجومی جریان های کشندی شبیه سازی شد و با نتایج اندازه گیری های ایستگاه ها صحت سنجی به عمل آمد. در گام بعدی مؤلفه های کشندی استخراج شد. شبیه سازی جریان کشندی خلیج فارس با مدلMIKEتطابق بسیار خوبی با داده های میدانی ایستگاه های کشند سنجی نشان داد. در مرحله پایانی مقادیر ارائه شده توسط مدل جهانیFES با استفاده از نرم افزار Matlab استخراج شد. نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدل جهانی کشند اقیانوسی با نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدل سازی (نتایج حاصل از ایستگاه های کشند سنجی) مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. براساس نتایج در محدوده مورد بررسی، مؤلفه های کشندی بدست آمده از مدل جهانی کشند اقیانوسی در نواحی ساحلی وکم عمق تطابق و دقت کمی با مؤلفه های کشندی ایستگاه های کشند سنجی را نشان داد این در حالی است که در مناطق عمیق اختلاف کمتری بین مؤلفه های متناظر مشاهده گردید. Global Forecast System

دبی لبالبی جریانی است که کانال رود را پُر می کند بدون اینکه از کرانة کانال سرریز شود. در این تحقیق، دبی لبالبی بر اساس ویژگی های کانال رود در حوضة گرمابدشت استان گلستان تخمین زده شد. برای اجرای این پژوهش، حوضة گرمابدشت به چندین زیرحوضه تقسیم و بازه هایی برای مطالعه انتخاب شد. با عملیات میدانی، در هر بازه محدودة کانال لبالبی شناسایی شد و ویژگی های مورفومتری کانال رود شامل عرض و عمق لبالبی، مساحت مقطع عرضی در تراز لبالبی، و شیب کانال و همچنین قطر رسوبات بستر اندازه گیری شد. روابط رگرسیونی میان متغیرهای کانال رود و مساحت حوضة آبریز نشان می دهد متغیرهای عرض، عمق، و مساحت مقطع عرضی در حالت لبالبی همبستگی خوبی با مساحت حوضه دارند و به صورت معادلات توانی پیش بینی شدنی اند. تنش برشی رود و قدرت رود هم با مساحت حوضه رابطة معناداری را نشان می دهد و پیش بینی شدنی است. با استفاده از توزیع آماری لوگ پیرسون تیپ 3، دورة بازگشت دبی لبالبی در این رودخانه دو سال محاسبه شد. با توجه به معادلات رگرسیونی محاسبه شده، مقدار دبی لبالبی برای سایر رودخانه های فاقد ایستگاه هیدرومتری در حوضه پیش بینی شدنی است.

آبخوان های کارستی از مهم ترین منابع تأمین آب مورد نیاز برای شرب و کشاورزی در استان کرمانشاه است. وقوع خشکسالی های دو دهه گذشته، سبب کاهش شدید میزان آبدهی این آبخوان ها شده است و این امر تأثیر زیادی بر جوامع انسانی منطقه داشته است. هدف از این پژوهش ارزیابی تأثیر پذیری رژیم آبدهی و همچنین شناخت روند رژیم آبدهی چشمه های کارستی حوضه رودخانه الوند از رخداد خشکسالی در طول چندین دهه گذشته است. آمار ماهانه بارش و دبی ایستگاه های باران سنجی و هیدرومتری، داده های اصلی پژوهش هستند و بر اساس مشابه بودن شرایط اقلیمی، ویژگی های زمین شناسی و ژئومورفولوژی کارست سه چشمه سرابگرم، ماراب و ورده ناو به عنوان چشمه های شاخص انتخاب شدند. از شاخص SPI برای تحلیل خشکسالی ها و از روش های آماری استانداردسازی دبی و بارش، RAPS، محاسبه شاخص و تعیین خشکسالی هیدرولوژیکی و ارتباط آن با خشکسالی هواشناسی برای ارزیابی و برآورد تأثیرپذیری رژیم آبدهی چشمه ها از رخداد خشکسالی استفاده شد . نتایج پژوهش نشان داد، هر سه چشمه به کاهش بارش حساس است؛ اما زمان واکنش به کاهش بارش در سه چشمه یکسان نیست؛ همچنین تأخیر زمانی بین رخداد خشکسالی هواشناسی با کاهش آبدهی چشمه ها وجود دارد و از 1377 تا 1389 روند نزولی در رژیم آبدهی چشمه ها مشاهده می شود. تأثیرپذیری آبدهی چشمه ها از خشکسالی به توسعه یافتگی سیستم های کارستی، حجم ذخیره دینامیکی (اثر حافظه) آبخوان، مدت و شدت خشکسالی بستگی دارد و رخداد دو دوره خشک شدید، اثر حافظه آبخوان ها را تعدیل کرده و باعث شده است که از سال 1378 تا 1389 خشکسالی هیدرولوژیکی ملایمی در رژیم آبدهی چشمه ها غلبه داشته باشد.

خشکسالی پدیده ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می شود.اکوسیستم های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم های سنتی مرسوم دشواراست.فن آوری سنجش ازدورعلی رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی،توانائی خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص های ماهواره ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص های ماهواره ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به تیپ های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص های ماهواره ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می دهد.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.

خشکسالی یک پدیدة طبیعی و قابل تکرار است که فرآیندهای مختلف زیست-محیطی را تحت تأثیر قرار داده است؛ به همین دلیل بایستی به طور گسترده مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی با به کارگیری چهار شاخص خشکسالیو همچنین انتخاب مناسب ترین روش از میان روش های مختلف درون یابی به منظور پهنه بندی خشک سالی در دشت ساری-نکا می باشد. برای این منظور، از آمار 10 ایستگاه هواشناسی موجود در دشت ساری-نکاو چهار شاخص خشکسالیRAI، ZSI، CZI و PNPIجهت ارزیابی و تحلیل خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر دو شاخص ZSI و CZI در تمامی ایستگاه ها اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند و تقریباً بر هم منطبق می باشند و شاخص RAI تشابه بیشتری با شاخص PNI داشته است. همچنین نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه ها بعد از سال 1377 خشکسالی هواشناسی شدت یافته است و شدیدترین خشکسالی طبق مقادیر به دست آمده از هر یک از شاخص های خشکسالی در سال 1384رخ داده است. در نهایت بهمنظور ارزیابی روش های مختلف درون یابی جهت تهیة نقشه های پهنه بندی خشکسالی، روش های زمین آمار کریجینگ ساده، معمولی، عکس فاصله با درجات 1 تا 5، تابع شعاعی و درون یابی چند جمله ای کلی به کار گرفته شد. بر اساس دو معیار ارزیابیRMSE و MAE برای شاخص های SPI، ZSI و CZI روش کریجینگ ساده و برای شاخص PNPI روش تابع شعاعی به عنوان مناسب ترین روش از بین سایر روش های درون یابی برای هریک از شاخص های مورد بررسی انتخاب شد.

پیامد افزایش تزریق ماده بیشتر (بارش) و کاهش فرایند تبخیر در حوضه های آبی منتهی به چاله ی ابرکوه در دوران سرد تشکیل دریاچه ابرکوه بوده است، دریاچه ای که سازمندی های اجتماعی متعددی در حاشیه ی آن به واسطه ی این ویژگی به وجود آمده و در دوره های گرم به خاطر برهم خوردن نسبت ورودی و خروجی آن به کویر تبدیل شده است. این نوسانات و تغییر اقلیم و پاسخ های زیست محیطی آن باعث تغییرات زیادی در سیستم هیدرولوژیکی محلی و ﻣﻨﺎﺑﻊ آب در دﺳﺘﺮس شده است و پایداری حوضه را به دلیل اثر عوامل مختل کننده بیرونی چون خشکسالی به خطر انداخته است، خطری که بدون تردید سازمندی های اجتماعی را نیز تهدید کرده و در صورت عدم اعمال مدیریتی خاص در نهایت به اضمحلال سازمندیهای انسانی و انهدام اکوسیستم های طبیعی آن منجر می شود. این مقاله که برگرفته از یک طرح تحقیقاتی در دانشگاه اصفهان است با هدف بررسی چگونگی آثار تغییرات آب و هوا بر سیر تحول حوضه ی ابرکوه انجام گرفته و با اتکا به روش آلومتری و ارزیابی 6 ایستگاه سینوپتیک در تحلیل روند تغییرات سالانه ی پارامترهای اقلیمی مانند متوسط دما، دمای حداکثر، دمای حداقل، بارش حال و گذشته دریاچه و همچنین استفاده از روش تبخیر و تعرق، به بررسی وضعیت حوضه ی ابرکوه و میزان کاهش یخ پوش ها و در نتیجه میزان ورودی حوضه مبادرت شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که تغییر نسبت پارامترهای محیطی حال به دوره های سردتر همگی از آستانه های پایداری عبور و وضعیت عمومی سیستم های محیطی در آستانه ی اضمحلال است.

مطالعه و واکاوی پدیده خشکسالی با اهداف مختلفی از جمله برنامه ریزی، مدیریت منابع آب و مقابله با مشکلات ناشی از کمبود آب مورد توجه جامعه علمی و اجرایی هر منطقه ای است. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط بین خشکسالی و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI) بر روی منطقه قروه و دهگلان کردستان صورت گرفته است. درپژوهش حاضربرای شناسایی سال های با خشکسالی هواشناسی از شاخص Z در دوره آماری 20 ساله (1368 تا 1387) استفاده شد بنابراین نتایج محاسبه داده های آماری ایستگاه سینوپتیک قروه سال 2008 با مجموع بارش سالانه 155 میلی متر و شاخص Z برابر با 2.31- ، سال 2000 با مجموع بارش سالانه 253.1 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.05- و سال 2001 با بارش 8/239 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.22- سال های شاخص خشکسالی هواشناسی تعیین شدند. برای بررسی خشکسالی اکولوژیکی از تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS استفاده شد. برای محاسبه شدت خشکسالی اکولوژی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی مقایسه ای بین 5 سال از روش نمونه گیری تصادفی استفاده شد و در ارتباط با هر تصویر نمونه های 500 تایی به صورت تصادفی انتخاب گردید با بهره گیری از نمونه های تصادفی مقادیر NDVI هر سال در ستونی از جدول اخذ و محاسبات و مقایسه های آماری بین آن ها انجام شد و نتیجه حاصل از آن مشخص نمودن سال خشکسالی اکولوژی از تصاویر ماهواره ای بود. برای نشان دادن شدت خشکسال اکولوژی در تصاویر اخذ شده طبقه بندی نظارت نشده اعمال و محدوده مورد مطالعه به 5 کلاسه طبق بندی شد. پردازش تصاویر ماهواره ای و نتایج شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) نشان دهنده مقادیر پایین میانگین شاخص در سال های 2000، 2001 و 2008 بود که بعنوان سال های نمونه خشکسالی اکولوژیکی تعیین شدند. سال 2001 کمترین مقدار NDVI را داشت و غیر از مناطق مرکزی که زیر کشت آبی بوده است بقیه مناطق تقریبا پوشش گیاهی خود را از دست داده اند.

سیلاب ها از فراوان ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی به شمار می روند. در این ارتباط پهنه-بندی دشت سیلابی و کاربرد آن در برنامه ریزی آمایش فضا، ازجمله اقدامات مهم غیرسازه ای در زمینه کاهش خسارات سیلاب محسوب می شود. این پژوهش سعی دارد به بررسی خطر وقوع سیل در دشت سیلابی رودخانه زرینه رود با استفاده از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد. همچنین، از توان رودخانه به عنوان شاخصی جهت بررسی اثرات مورفولوژیکی بالقوه سیلاب ها استفاده شده است. داده های پایه برای مدل HEC-RAS شامل داده های فضایی و داده های جریان رودخانه می باشند. مهم ترین داده های فضایی پژوهش از طریق تهیه DEM (با قدرت تفکیک 1 متر) و TIN از روی نقشه-های توپوگرافی مقیاس 1:2000 حاصل شد. متغیرهای جریان، از طریق تحلیل داده های ایستگاه های هیدرومتری موجود بر روی مجرای اصلی و انشعابات آن به دست آمد. به منظور پیش پردازش داده های فضایی و پس پردازش نتایج حاصل از مدل HEC-RAS از الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. جهت بررسی اثرات ژئومورفیکی سیلاب ها، مجرای رودخانه با توجه به دانه بندی مواد بستر و الگوی رودخانه به دو بازه تقسیم بندی شد. در بازه اول (از ابتدا تا شهر محمودآباد)، به دلیل کم عرض بودن دشت سیلابی، پهنه های سیل گیر محدود می باشند. در این بازه، توان رودخانه در طی سیلاب ها زیاد است؛ اما مقاومت مواد بستر و کناره ها، مانع عمده ای در خصوص فرسایش کناره و کف کنی رودخانه محسوب می-شوند. در بازه دوم (از محمودآباد تا بالادست سد نوروزلو)، عرض پهنه های سیل گیر افزایش می یابد. توان رودخانه، نسبت به بازه اول پایین تر است؛ اما به دلیل نوع رسوبات بستر مجرا (ماسه تا گراول) و فرسایش پذیری زیاد مواد کناره ها، تغییرات مورفولوژیکی مجرا نیز زیاد می باشد و سیلاب ها، منجر به فرسایش های شدید، مهاجرت مئاندرها، ایجاد میان بُرها و همچنین نهشته گذاری به صورت پشته های نقطه ای در داخل و کناره های مجرا می شوند. نتایج، همچنین نشان می دهد که سیلاب های با دوره های بازگشت مختلف، خطر چندانی برای سکونت گاه های شهری و روستایی ایجاد نمی کنند؛ اما می توانند خسارات زیادی به اراضی کشاورزی وارد سازند. با توجه به ژئومورفولوژی منطقه و عرض پهنه های سیل گیر، سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله، می تواند مبنای برنامه ریزی های آمایش دشت سیلابی باشد.

وقوع سیلاب های عظیم در نواحی جنوبی و کاهش میانگین بارش کل در کشور، حاکی از تأثیر پدیده های مخرب اقلیمی بر آب وهوای کشور است. برای پیش بینی سیلاب ها و مطابقت انواع فعالیت های اقتصادی وابسته به آب، ضروری است که منابع و عوامل انتقال رطوبت و نوع آن ها در سطوح مختلف جو شناسایی شود. در این پژوهش، حمل و انتقال بخار آب از طریق رودخانه های اتمسفری (ARS) بررسی شده است. در آغاز، داده های دوباره پردازش شدة رطوبت ویژه، برای دورة سه ساله (2011-2013) از مرکز داده های واکاوی شدة NCEP اخذ و نقشة ترازهای مختلف وردسپهری تهیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که سالانه به طور میانگین، حدود دوازده رودخانة اتمسفری تشکیل می شود که رطوبت بخشی از بارش های ایران را تأمین می کند. بررسی ها نشان داد که رودبادها عامل به وجودآورندة این پدیده است. رطوبت موجود در این رودخانه ها به طور میانگین حدود شش برابر محیط اطرافشان است و در طول مسیر، از چشمه های اتمسفری تغذیه می کند. از نظر رطوبت، رودخانه های اتمسفری جنوبی و جنوب غربی بیشترین مقدار رطوبت را دارد و از نظر بارش، رودخانه های اتمسفری جنوبی دارای بیشترین مقدار بوده و حتی منجر به سیلاب و آب گرفتگی معابر در شهرهای جنوبی شده است.

در این پژوهش، با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG5.1، تغییرات بارش و دمای ماهانه در جنوب شرق کشور بر اساس خروجی چهار مدل با سه سناریوی مشترک (A1B ، A2 و B1 )، پس از بررسی توان مندی مدل لارس در شبیه سازی اقلیم گذشته، همچنین با درنظرگرفتن عدم قطعیت ها طی سه دورة زمانی آینده (2011-2030، 2046-2065 و 2080-2099) بررسی شد. یافته های پژوهش نشان از افزایش دما بر اساس تمام مدل- سناریوها، طی دوره های آتی دارد، به طوری که میزان این افزایش دما در ایستگاه های واقع در خشکی از ایستگاه های مناطق ساحلی بیشتر است. برعکس رفتار یکنواخت افزایشی در دما، تغییرات فصلی بارش در ایستگاه های مختلف بسیار نوسانی است. مقدار بارش طی فصول سرد سال در تمامی ایستگاه ها روندی افزایشی دارد، در حالی که بارش های بهاره روی ایستگاه های واقع در خشکی نسبت به نواحی ساحلی افزایش بیشتری خواهد داشت، به طوری که در آینده می توان انتظار افزایش وقوع سیلاب های بهاره را در این مناطق داشت. نتایج تحلیل عدم قطعیت ها نیز نشان داد که بهترین عملکرد در شبیه سازی مقدار دمای ماهانه را مدل HADCH3 و ضعیف ترین عملکرد در شبیه سازی مقدار بارش ماهانه را مدل INCM3 نسبت به سایر مدل- سناریوها دارد.