پژوهش های جغرافیای طبیعی

به منظور شناسایی توفان های گردوغبار در غرب ایران، داده های هواشناسی 33 ایستگاه همدیدی طی دوره زمانی 2022-1987 استفاده شد. روزهایی که پدیده تعلیق با دید افقی کمتر یا مساوی یک کیلومتر حداقل در سه ایستگاه مشاهده شده باشد به عنوان رویداد گردوغبار در نظر گرفته شد. به منظور استخراج الگوهای همدیدی از داده های ERA-Interim استفاده شد. با بهره گیری از نقشه فشار سطح و نقشه ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح پایین جو الگوی باد شَمال تابستانه و زمستانه که از مهم ترین الگوهای جوی انتقال و انتشار گردوغبار به غرب ایران هستند، جداسازی شدند. از 229 رخداد بررسی شده، 70 مورد توفان ناشی از باد شَمال تابستانه و 25 مورد ناشی از باد شَمال زمستانه بودند. در توفان های ناشی از وزش باد شَمال تابستانه، بیشترین میزان خیزش گردوغبار از کانون های گردوغبار نیمه شمالی کشور عراق بوده است. به عبارتی نقش کانون های اطراف دریاچه ثرثار، استان نینوا و استان کرکوک در توفان های ناشی از باد شَمال تابستانه قابل توجه است. در توفان های ناشی از باد شَمال زمستانه نقش دریاچه های مرکزی عراق در خیزش گردوغبار کمتر و در حدود 15 درصد و نقش کانون های واقع در شرق و جنوب شرق عراق، شمال عربستان، کویت و جنوب غرب ایران نسبت به توفان های ناشی از باد شمال تابستانه بیشتر است.

آب های زیرزمینی از مهم ترین منابع تأمین آب در کشاورزی و آب شرب آشامیدنی هستند. این منابع نسبت به منابع آلاینده سطحی از قبیل کودهای شیمایی و حیوانی بسیار آسیب پذیر هستند و تشخیص مناطق با آسیب پذیری بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف این پژوهش، یافتن ناحیه های آسیب پذیر آب زیرزمینی در حوضه آبریز انزلی (زیر حوضه فومنات) با استفاده از مدل های DRASTIC و Fuzzy-AHP است. مدل DRASTIC از هفت لایه داده برای مدل سازی استفاده می کند که شامل عمق آب (D)، تغذیه خالص (R)، محیط اشباع آبخوان (A)، محیط خاک (S)، توپوگرافی (T)، تأثیر ناحیه غیراشباع (I) و هدایت هیدرولیکی (C) می باشد و دارای وزن ثابت برای پارامترهای ورودی و رتبه بندی ثابت برای پارامترهای فرعی است. مدل Fuzzy-AHP برای بهبود وزن دهی در مدل DRASTIC، استفاده شد. با صحت سنجی 20 چاه نیترات واقع در منطقه فومنات، به وسیله رگرسیون خطی چند متغیره و تک متغیره، خروجی مدل Fuzzy-AHP نسبت به DRASTIC نتایج را بهبود داد. در نقشه آسیب پذیری تولیدشده، روش DRASTIC نشان داد که 18/0 درصد از مساحت منطقه دارای آسیب پذیری کم، 22/11 درصد متوسط، 33/58 درصد زیاد و 42/30 درصد آسیب پذیری خیلی زیاد بودند. سپس در Fuzzy-AHP مقدار 99/6 درصد آسیب پذیری کم، 11/13 درصد متوسط، 45/56 درصد زیاد و 43/23 درصد خیلی زیاد شناسایی شد. هر دو مدل در شناسایی ناحیه های با خطر آسیب پذیری متوسط و زیاد، موفق عمل کردند و همبستگی مدل Fuzzy-AHP با نقشه نیترات منطقه مثبت شد.

با توجه به اهمیت تغییرات کاربری اراضی در آمایش سرزمین و حفاظت اکوسیستم های حیاتی نظیر تالاب ها، هدف از این مطالعه بررسی تغییر کاربری اراضی حوضه آبریز تالاب انزلی مبتنی بر تلفیق الگوریتم نقشه بردار زاویه طیفی (SAM) و جنگل تصادفی (RF) با به کارگیری نمونه های آموزشی متغیر در پلتفرم گوگل ارث انجین (GEE) است. لذا، از تصاویر سنتینل-2 هارمونایز شده در طی سال های 2019-2023 و شش شاخص طیفی به منظور افزایش دقت الگوریتم در طبقه بندی کاربری اراضی استفاده شد. با جمع آوری 500 نقطه زمینی در سال پایه و بر اساس اختلاف زاویه طیفی تصاویر، نمونه های آموزشی جدید در سال های 2021 و 2023 تولید و نقشه های طبقه بندی با استفاده از الگوریتم RF ایجاد شدند. نتایج حاکی از بیشترین تغییرات در طی 5 سال در کاربری های پهنه آب (کاهشی)، تالاب و انسان ساخت (افزایشی) است. نتایج مدل سازی نیز بیانگر دقت بالای 87 درصد برای صحت کلی و کاپا در بازه زمانی در نظر گرفته شده است. از طرفی کاربری پهنه آب با دقت بالای 90 درصد، بیشترین مقدار را برای شاخص های صحت کاربر و تولیدکننده دارد. نتایج اهمیت نسبی نیز بیانگر آن بود که باندهای سبز، آبی، قرمز و شاخص اصلاح شده اختلاف آب نرمال بیشترین تأثیر را در تفکیک کاربری ها و انتقال نمونه های آموزشی داشته اند. ازاین رو مشخص می شود که روش نوین اتخاذشده با توجه به در نظر گرفتن پویایی و خودکارسازی تولید نمونه های آموزشی جدید، قابلیت بالایی در تفکیک پذیری و بهبود دقت طبقه بندی در مناطق تالابی دارد؛ بنابراین این روش برای مطالعات آینده و سایر حوضه های تالابی نیز قابل اتکا است.

امروزه، ارزش گذاری اقتصادی منابع زیست محیطی به منظور نمایان ساختن اهمیت محیط زیست، نقش آن در اقتصاد ملی و حفاظت از منابع، به یکی از موضوعات موردتوجه پژوهشگران تبدیل شده است. در این راستا پژوهش حاضر به برآورد ارزش بوم گردی منطقه زرین گل در شهرستان آزادشهر، استان گلستان با استفاده از روش تمایل به پرداخت افراد پرداخته است. برای این منظور، از روش ارزش گذاری مشروط، پرسش نامه انتخاب دوگانه و الگوی کیفی لاجیت بهره گیری شده است. پارامترهای مدل با استفاده از روش حداکثر درست نمایی برآورد گردیدند. تعداد پرسش نامه های جمع آوری شده برای این تحقیق 181 عدد بوده که در بازه زمانی یک ساله (97-96) تکمیل گردیدند. برای محاسبه ارزش اقتصادی سالانه این منطقه، از آمار جمعیت استان گلستان به عنوان نماینده ای از گردشگران غالب منطقه استفاده شد. با توجه به جمعیت استان گلستان در سال 1395 معادل 1868819 نفر، تحت دو سناریوی مختلف بازدید 5 و 10 درصدی از منطقه، ارزش اقتصادی سالانه منطقه موردمطالعه به ترتیب برابر با 5/1282 و 2565 میلیون ریال برآورد گردید، که بیانگر ارزش بالای این منطقه از دیدگاه گردشگران می باشد. همچنین نتایج نشان داد، متغیرهای جنسیت افراد، مبلغ ارائه شده برای پرداخت، درآمد ماهیانه افراد و اقامت شبانه تأثیر معنی داری بر روی میزان تمایل به پرداخت گردشگران داشته اند. لذا به نظر می رسد با واگذاری بخش کوچکی از عرصه به بخش خصوصی می توان با دریافت ورودیه، امکانات رفاهی و بهداشتی مناسبی را جهت رفاه حال گردشگران، افزایش کارایی منطقه و افزایش رشد اقتصادی از طریق اشتغال زایی فراهم ساخت.

تابش خورشیدی به عنوان یکی از متغیرهای مهم در مدل های بیلان انرژی و شبیه سازی رشد گیاهان اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش عملکرد روش تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) و تئوری آنتروپی شانون (ENT) برای تعیین ورودی مدل های یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، رگرسیون خطی (LR)، ماشین بردار پشتیبان (SVR)، نزدیک ترین همسایه (KNN)، درخت تصمیم (DT) و (XGB) XGBoost در برآورد تابش خورشیدی در ایستگاه سینوپتیک یزد در حد فاصل سال های 2006 تا 2023 موردبررسی قرار گرفت. متغیرهای میانگین دما، دمای کمینه، دمای بیشینه، ساعات آفتابی، رطوبت نسبی و تابش خورشیدی به صورت روزانه از سازمان هواشناسی دریافت و متغیرهای تابش فرازمینی، فاصله نسبی زمین تا خورشید، زاویه میل خورشیدی و حداکثر ساعات آفتابی با روابط موجود محاسبه و به عنوان ورودی روش های پیش پردازش انتخاب شدند. نتایج الگوریتم های یادگیری ماشین حاکی از دقت قابل قبول آن ها در تخمین تابش خورشیدی بود. با کاهش بعد داده های ورودی به الگوریتم های یادگیری ماشین، نتایج نشان داد که روش تحلیل مؤلفه اصلی دقت مدل را افزایش داد و در بین مدل های به کاررفته، مدل PCA-SVR با ضریب تبیین 923/0 و دقت 84/92% بهترین نتیجه را در ایستگاه یزد نشان داد. لازم به ذکر است که روش تئوری آنتروپی شانون نتوانست نتایج مدل سازی را نسبت به روش بدون پیش پردازش اولیه بهبود بخشد. این تحلیل نشان می دهد که استفاده از تکنیک های کاهش ابعاد و انتخاب مدل های مناسب می تواند منجر به دقت بیشتر و پیچیدگی محاسباتی کمتر در مسائل پیش بینی شود، هرچند در انتخاب مدل پیش پردازش داده های اولیه باید دقت کافی داشت.

توفان های تندری، به عنوان یکی از پدیده های متداول و شاخص سامانه های همرفتی، موجب خسارت های شدید و آثار روانی بر افراد می شوند. بدین منظور، ابتدا کدهای مربوط به پدیده توفان تندری در دوره آماری ۳۳ ساله که متناظر با سیکل های ۲۲، ۲۳ و ۲۴ خورشیدی (۲۰۱۸-۱۹۸۶) بودند از داده های سازمان هواشناسی کشور برای ایستگاه های سینوپتیک که در هر چرخه اقلیمی دارای آماره کامل بوده اند، استخراج گردید. در ادامه به منظور نمایش تغییرات زمانی-مکانی توفان های تندری، از روش IDW استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که از چرخه خورشیدی ۲۲ الی ۲۴، فراوانی رخداد توفان های تندری از الگوی منظمی پیروی نمی کند و چرخه ۲۳ بالاترین رخدادها را داشته است. در مجموع در دوره آماری 33 ساله بالاترین رخداد مربوط به سال 1997 و کمترین رخداد توفان تندری در سال 1990 گزارش شده است. از لحاظ پراکنش مکانی توفان های تندری در فصول سرد سال که سامانه های سودانی پدیده غالب این دوره از سال می باشد هسته پر رخداد توفان های تندری بر روی ایستگاه بوشهر قرار دارد. این هسته پر رخداد به سمت شرق و شمال روندی کاهشی دارد. درحالی که ایستگاه های جزیره سیری و بندرلنگه کمترین میزان را داشته اند. بیشترین رخداد در ماه های دسامبر و ژانویه و از نظر مکانی در ماه های سرد بر ایستگاه بوشهر متمرکز است درحالی که در تابستان جابجایی هسته ها به سمت شرق، به ویژه در ایستگاه های بندرعباس، لار و حاجی آباد، به دلیل فعالیت سامانه های مونسونی، قابل توجه بود.