جغرافیا و مخاطرات محیطی

یکی از عوامل آلودگی هوا پدیده گردوغبار می باشد که باعث خسارات زیادی به منابع اقتصادی، اجتماعی و انسانی مختلف شده است. پدیده گردوغبار در بخش هایی از جهان ازجمله مناطق خشک و نیمه خشک رخ می دهد که از عوامل طبیعی و انسانی ناشی می شود. این پژوهش به شناسایی منشاء گردوغبار در محدوده شهرستان ایلام با استفاده از تنسور مکانی-زمانی عمق اپتیکی آئروسل (AOD) با داده های سنجنده مادیس در دوره زمانی ماه های مارس تا ژوئن 2022 پرداخته است. ابتدا از داده های هواشناسی، روزهایی پر گردوغبار استخراج شده و تنسور مکانی-زمانی عمق اپتیکی آئروسل تولید شد. دلیل استفاده از تنسور، بررسی تغییرات حجم عمده ای از داده ها به صورت مکانی وزمانی در یک دوره مطالعاتی به طور هم زمان بوده است. نتایج مقایسه تنسور مربوطه با داده های هواشناسی متناظر نشان داد که هرگاه عمق اپتیکی آئروسل از 5/0 بالاتر باشد، گردوغبار در آن محدوده وجود دارد. تحلیل تنسور مکانی-زمانی گردوغبار نشان داد که میزان گردوغبار با سرعت باد ارتباط مستقیم دارد و هرگاه سرعت باد از 15 متر بر ثانیه عبور کند، گردوغبار رخ می دهد. در نهایت با شناسایی تغییرات مکانی AOD چهار منبع گردوغبار (بلد، بین النهرین، میسان و واسط) در محدوده مطالعاتی وجود دارد که بین النهرین به عنوان یکی از مناطق بالقوه گردوغبار شناسایی شد. تحلیل الگوی زمانی AOD حاکی از روند افزایشی آن در ماه می است. بیشترین مقدار AOD با 85/3 در ماه می نشان دهنده میزان گردوغبار زیادی است. با بررسی همبستگی بین گردوغبار ایلام و مراکز شناسایی شده، مدل رگرسیونی شهرستان ایلام ارتباط بیشتری با منطقه واسط دارد و ضریب همبستگی آن 96/82 درصد است.

این پژوهش با هدف تحلیل اثرات فرآیندهای تکتونیکی فعال بر ویژگی های ژئومورفولوژیکی و ارزیابی پتانسیل وقوع ناپایداری های دامنه ای در حوضه آبریز شهرچای ارومیه انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، از تلفیقی از شاخص های مورفوتکتونیک(مانند ناهنجاری سلسله مراتبی آبراهه ها، تراکم ناهنجاری ها و نسبت انشعابات)، مدل سازی آماری رگرسیون لجستیک، و تحلیل داده های سنجش از دور و داده های میدانی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از مدل رگرسیون لجستیک(با دقت ROC=0.922) نشان می دهد که حدود 43/13 درصد از ناپایداری های ثبت شده در نواحی با لیتولوژی متوسط تا مقاوم، در فاصله کمتر از ۱ کیلومتر از گسل های فعال واقع شده اند. همچنین 87/25 درصد از این ناپایداری ها در فاصله ای کمتر از ۳ کیلومتر از رودخانه ها و ۹۰ درصد از آن ها در فاصله ای کمتر از ۲ کیلومتر از جاده ها با پوشش گیاهی کم تراکم یا فاقد پوشش مناسب رخ داده اند.تحلیل پهنه بندی خطر ناپایداری نیز نشان می دهد که بیشترین خطر در ارتفاعات بین ۱۲۶۸ تا ۲۰۰۰ متر و در دامنه های با جهت جنوبی متمرکز است. یافته ها بیانگر نقش مؤثر تکتونیک فعال، شیب زمین، و زیرساخت های انسانی(مانند جاده ها) در تشدید فرآیندهای ناپایداری دامنه ای است. بر این اساس، اتخاذ رویکردی یکپارچه در مدیریت خطر، احیای پوشش گیاهی طبیعی، و اعمال محدودیت های کاربری اراضی در مناطق پرخطر ضروری به نظر می رسد.

زمین لغزش ها به عنوان یکی از مهم ترین مخاطرات طبیعی مطرح هستند که هم جان انسان ها را تهدید می کنند و هم می توانند خسارات شدیدی به بار آورند. در این زمینه، تهیه نقشه های حساسیت زمین لغزش برای برنامه ریزی، مدیریت و پیشگیری از وقوع این پدیده و در نتیجه کاهش خسارات ناشی از آن، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف اصلی این پژوهش، تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش برای حوضه سد شهید عباسپور با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی (NNET) است. در این مطالعه، داده های مربوط به نقاط زمین لغزش به صورت تصادفی و با نسبت ۷۰ به ۳۰ بین داده های آموزشی و داده های آزمون تقسیم شدند. در ادامه پانزده عامل مؤثر بر زمین لغزش شامل عوامل توپوگرافیک (ارتفاع، شیب، جهت شیب و انحنای دامنه)، شاخص های هیدرولوژیک (SPI و شاخص رطوبت توپوگرافی TWI)، عوامل انسانی (فاصله از جاده) و ویژگی های طبیعی (فاصله از رودخانه، زمین شناسی، بافت خاک، کاربری اراضی و بارش) مورد بررسی قرار گرفتند. برای اعتبارسنجی مدل پیش بینی زمین لغزش، از معیارهای مختلفی شامل Accuracy و شاخص های آماری RMSE، Kappa، MAE و R-Squared استفاده شده است. نتایج حاصل از این ارزیابی ها نشان داد که مدل NNET از عملکرد خوبی با دقت 8543/0 برخوردار است. یافته های پژوهش حاکی از آن است که در حوضه سد شهید عباسپور، نزدیکی به رودخانه به عنوان مهم ترین عامل مؤثر در حساسیت زمین لغزش شناسایی شده است. پس از این عامل، شیب دامنه و ویژگی های زمین شناسی در رتبه های بعدی اهمیت قرار دارند. همچنین نتایج نشان می دهد که مناطق با بیشترین حساسیت به زمین لغزش عمدتاً در بخش های جنوب غربی و قسمت هایی از شمال حوضه واقع شده اند. نقشه حساسیت زمین لغزش تهیه شده در این تحقیق می تواند به عنوان ابزاری ارزشمند در برنامه ریزی های توسعه ای، مدیریت ریسک و پیشگیری از خسارات ناشی از زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه مورد استفاده قرار گیرد. این یافته ها، به مدیران و برنامه ریزان کمک می کند تا تصمیم گیری های مناسب تری در زمینه توسعه منطقه اتخاذ نمایند.

در بررسی پیش رو به بررسی ریخت زمین ساخت و لرزه خیزی بخشی از ایران مرکزی پرداخته شده است. پهنه بررسی شده در برگیرنده ی گسل های لکرکوه، رفسنجان، طبس، نایبند، بردسیر و کوهبنان و گسل های ایران مرکزی است. با تهیه نقشه های لرزه خیزی گستره مشخص شد که این گستره پیش از دوران ثبت دستگاهی و نیز دوره دستگاهی نشانه بارزی از جنبا بودن گسل های لکرکوه، کوهبنان، راور، طبس و نایبند را به نمایش می گذارد. بررسی ریخت شناسی سطحی در بخش شمالی ایران مرکزی با به کارگیری پیکره های گوگل ارث، جابه جا شدن لایه های سطحی توسط گسل های جنبا را نمایش داد. این لایه های جابه جا شده در نزدیکی گسل های طبس، نایبند، پشت بادام و بیابانک می باشند. ریززمین لرزه های برگرفته شده از شبکه لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، بیشتر در پیرامون گسل های طبس، نایبند، لکرکوه، بردسیر، داوران، کوهبنان و رفسنجان روی داده اند. زمین لرزه های بزرگتر در پیوست چندگانه گسل های شهداد – گلباف – لکرکوه – کوهبنان – نایبند روی داده اند. با به کارگیری شکل موج زمین لرزه ها و کاربرد روش نخستین موج P رسیده از ایستگاه ها در نرم افزار سایزن، سازوکار تکه هایی از گسل های کوهبنان و لکرکوه برپایه حل سازوکار زمین لرزه ها، از گونه راستالغز راست بر و معکوس بوده که پیشتر در تکه های دیگر نیز با همین سازوکار جنبش داشته اند. برپایه پراکندگی زمین لرزه ها، شهر هایی مانند طبس، کوهبنان، زرند، و شهر کرمان و همچنین روستاهای زیادی در معرض خسارت های مالی وجانی زیادی قرار گرفته و خواهند گرفت. بنابراین، بررسی های لرزه شناسی در خاور ایران مرکزی و ریخت زمین ساخت سطحی در باختر ایران مرکزی، به ترتیب به دلیل لرزه خیز بودن جنبش گسل ها و بی لرزه بودن جنبش آنها بسیار مهم می باشد.

در طی چند دهه اخیر، تحولات محسوسی در گستره حوضه آبریز مردق چای با هدف توسعه زمین های زراعی، گسترش سکونتگاه ها و مقاصد دیگر صورت گرفته است. در طی این مدت چندین رویداد در جریانات سطحی و طغیان رودخانه ها از جمله سیلابی شدن شهرک ها و تخریب زیرساخت ها در طول فصل بارندگی مشاهده گردیده است. بر همین اساس، پژوهش حاضر به مطالعه و ارزیابی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر سیلاب در سطح حوضه مردق چای در استان آذربایجان شرقی پرداخته است. ابتدا طبقه بندی کاربری اراضی با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی انجام شده و نقشه کاربری اراضی در سال های 2001، 2011 و 2021 به دست آمده است. در ادامه، مدل SWAT بر روی نتایج طبقه بندی کاربری اراضی به اجرا درآمده است. مطابق نتایج، در طی مدت زمان بیست ساله، به استثنای اراضی بایر، دیگر طبقات کاربری اراضی دارای روند غالب افزایشی بوده اند که مراتع منطقه با بیشترین رشد وسعت مواجه شده است. نتایج مدل SWAT نیز حاکی از این بوده که روند رواناب در سطح حوضه مردق چای تا حد زیادی با روند تغییرات کاربری اراضی منطقه در طی این مدت همسو بوده است و رشد گستره اراضی مرتعی و ساخته شده در سطح منطقه تأثیر کاملاً مستقیمی بر افزایش رواناب در این نواحی جنوبی گذاشته است و با توجه به تأثیر توپوگرافی و شیب حوضه بر روند جریان و نفوذناپذیرتر بودن سطح زمین در نواحی جنوبی نسبت به سایر نواحی، پتانسیل سیل خیزی در این نواحی بسیار بالاتر از سایر مناطق تشخیص داده شده است.

این پژوهش به تحلیل ساختار و تغییر رژیم خشکسالی های ایران طی دوره ی ۱۹۵۸ تا ۲۰۲۲ با بهره گیری از رویکرد خوشه بندی سه بعدی می پردازد. در این راستا، داده های اقلیمی با وضوح مکانی بالا (در حدود ۴ کیلومتر) از مجموعه ی داده های TerraClimate مورد استفاده قرار گرفته است. با آستانه گذاری مقادیر scPDSI و شناسایی مؤلفه های متصل در فضای مکان زمان، خوشه های خشکسالی به عنوان رخدادهای پیوسته استخراج گردیدند. جهت پالایش خوشه ها، فیلتر حداقل اندازه اعمال شد که مقدار بهینه ی آن براساس روش بهینه سازی هندسی زاویه تعیین گردید. نتایج نشان می دهد رژیم خشکسالی ایران به ویژه پس از دهه ی ۲۰۰۰ دچار دگرگونی چشمگیری شده است؛ به طوری که الگوی غالب از رخدادهای پراکنده و کوتاه مدت به سامانه های پایدارتر و گسترده تر تبدیل شده است. یافته ها حاکی از آن است که بعد از سال ۲۰۰۰، خوشه های خشکسالی بزرگ تر، بادوام تر و از نظر مکانی وسیع تر شده اند. به موازات این تغییر رژیم، مناطق مرکزی، غربی، شمال شرقی و شمال غربی کشور( که پیش تر کمتر در کانون خشکسالی های شدید بودند) به کانون های جدید خشکسالی های پایدار تبدیل شده اند و تعداد و طول دوره های خشکسالی در آن ها به طور معناداری افزایش یافته است.این چارچوب خوشه بندی سه بعدی و بهینه سازی آستانه، نوآوری روش شناختی مهمی را در مطالعه ی خشکسالی ارائه می دهد.

تغییر اقلیم، موجب تغییر در توزیع زمانی و مکانی بارش ها در سراسر جهان شده است. مطالعه ی حاضر، باهدف پیش نگری و روند یابی بارش شهرهای منتخب نیمه شمالی ایران انجام گرفت. در راستای هدف پژوهش، نخست، روند بارش 30 ساله (2023-1994) هریک از شهرها بر اساس آزمون من- کندال و تخمین گر Sen بررسی گردید. در مرحله دوم با بهره گیری از ریز گردان LARS- WG8 که به روزترین نسخه ی این نرم افزار است، بارش منطقه موردمطالعه تحت سناریوهای (SSP2-4.5) و (8.5-SSP5)، دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 برای ۲۰ سال آینده (2060-2041) پیش نگری شد. سپس خروجی های دو مدل با استفاده از شاخص های اعتبار سنجی R2، MAPE ,RMSE جهت انتخاب مناسب ترین مدل، بررسی و مقایسه گردید. نتایج حاصل از آزمون شیب سن و من- کندال، نشان داد که طی 30 سال اخیر (2023-1994)، الگوی بارش در همه ی ایستگاه های منطقه، دستخوش تغییر شده و روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 99 درصد داشته است. این کاهش در شهرهای قزوین، اردبیل، زنجان بیشتر و در رشت و گرگان کمتر بوده است. طبق پیش نگری انجام شده بر اساس سناریوهای دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 طی 20 سال آتی (2060-2040) کل منطقه مورد مطالعه در اغلب ماه های سال با کاهش بارش مواجه خواهند شد. میزان کاهش بارندگی در شمال غرب در برخی ماه های سال بیش از 60% خواهد بود. همچنین برخی شهرها در ماه های فصول گرم سال، افزایش بارش تجربه خواهند کرد. این افزایش در شهرهای کم بارش همچون سمنان، مشهودتر خواهد بود. در نهایت مقایسه مجموع بارش سالانه دوره مشاهداتی و پیش نگری شده، کاهش محسوس بارش را در کل منطقه مورد مطالعه نسبت به دوره پایه تأیید نمود. یافته های پژوهش، حاکی از ناهنجاری ها زمانی و مکانی بارش بوده، آثار تغییر اقلیم بر منطقه را تأیید می نماید و بر ضرورت اتخاذ سیاست های مدیریتی کارآمد جهت بهینه سازی مصرف منابع آب و توسعه روش های سازگاری با تغییرات اقلیمی تأکید دارد.

رعد و برق، به عنوان یکی از پدیده های مهم جوی - طبیعی، با انتقال الکتریسته و تخلیه برق بین ابرها و زمین می تواند تؤأم با اثرات مثبت (نظیر تاثیر بر فرایندهای زیستی) و منفی (نظیر مخاطراتی برای انسان و محیط زیست) باشد. بنابراین، شناخت عمیق از ویژگی های اقلیم شناختی این پدیده از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، جنبه هایی از این ویژگی ها شامل فراوانی رویدادهای رعد و برق سالانه بین سال های 2000 تا 2022 در 382 ایستگاه همدیدی ایران جمع آوری و تحلیل شد. با استفاده از این داده ها، برخی ویژگی های توصیفی (نظیر میانگین و ضریب تغییرات) فراوانی رخداد رعد و برق و نیز ارتباط (همبستگی) آن با مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی) و ارتفاع محاسبه، برآورد و بررسی شد. برای الگوسازی این روابط از روش های رگرسیونی استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که توزیع مکانی فراوانی رخداد رعدوبرق در ایران فرایندی بی نظم و با تغییرات سال به سال شدید است. از میان متغیرهای مکانی (مختصات جغرافیایی و ارتفاع)، طول و عرض جغرافیایی رابطه نسبتاً قوی تری را با فراوانی سالانه رخداد رعدوبرق ایران نشان می دهند. مناطق مختلف ایران، احتمال وقوع رعدوبرق متفاوتی دارند که باعواملی همچون جغرافیا و شرایط آب و هوایی مرتبط است. مناطقی مانند شمال غرب و جنوب شرق ایران بیشترین میزان وقوع را دارند، در حالی که مناطق دیگر در اولویت های بعدی قرار می گیرند.

زلزله یکی از مخرب ترین مخاطرات طبیعی در جهان است که سالانه خسارات گسترده ای به جوامع انسانی وارد می کند. تحلیل فضایی و زمانی این پدیده می تواند نقش مؤثری در شناسایی نواحی پرخطر و مدیریت بحران ایفا کند. ایران به دلیل قرارگیری در کمربند فعال لرزه ای آلپ-هیمالیا، یکی از زلزله خیزترین کشورهای جهان است و طی یک قرن گذشته بیش از ۱۱۵۰ زلزله مرگبار در آن به ثبت رسیده است. پژوهش حاضر با هدف شناسایی الگوهای مکانی و زمانی زمین لرزه ها در ایران طی سال های ۱۳۷۵ تا ۱۴۰۳، از داده های بیش از ۱۰,۰۰۰ زمین لرزه با بزرگای ۴ و بالاتر و ابزارهای GIS بهره گرفته است. ابزارهای تحلیلی شامل تخمین تراکم کرنل، تحلیل لکه های داغ Getis-Ord Gi* و شاخص موران محلی بوده اند. نتایج نشان داد که بیشترین تراکم و خوشه بندی زلزله ها در غرب و جنوب غربی ایران و در امتداد گسل های زاگرس و البرز متمرکز است. همچنین، ۵۹٪ از شهرهای کشور در فاصله کمتر از ۱۴ کیلومتری از کانون های زلزله قرار دارند و شهرهایی مانند زرند، خورموج و کازرون در معرض خطر بسیار بالا قرار دارند. نوآوری پژوهش در تحلیل ملی و ترکیب داده های گسترده با مدل های پیشرفته مکانی است. یافته ها می توانند در مقاوم سازی شهری، سیاست گذاری مدیریت بحران و ارتقای تاب آوری مناطق زلزله خیز به کار گرفته شوند.

موضوعات زیست محیطی یکی از دغدغه های مهم علوم مختلف در دهه های اخیر به شمار می آید. جرم شناسی نیز به عنوان یکی از شاخه های علوم اجتماعی، نسبت به این مسائل بی تفاوت نیست. جرم شناسی انتقادی معاصر موضوعات نوینی را با قلمروی جرم شناسی پیوند زده است که آسیب های زیست محیطی و حمایت از محیط زیست یکی از آن ها می باشد. اهمیت این مسائل به قدری است که موجب شکل گیری شاخه ای جدید در جرم شناسی تحت عنوان جرم شناسی سبز شده است. در این پژوهش، با استفاده از روش تحلیل محتوای کیفی، رمان «بعد از ابر» اثر بابک زمانی بر اساس قلمروی مطالعاتی جرم شناسی سبز و با تأکید بر آسیب های زیست محیطی سدسازی، تحلیل می شود. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که پروژه های ساخت سد، چه در زمان ساخت و چه بعد از آن، دارای پیامدهای زیست محیطی منفی هستند که می توانند موجب تخریب اکوسیستم شوند. ساخت سدها می تواند منجر به کوچ اجباری به دلیل بالا آمدن سطح آب و زیر آب رفتن محل سکونت بومیان شود. در این بستر، عدم حمایت های دولتی، بومیان را به قربانیان اصلی ساخت سدهای غیر اصولی بدل می کند.

آلودگی محیط زیست شهری در نواحی ساحلی تأثیرات مخربی بر کیفیت آب وخاک، تنوع زیستی، سلامت عمومی و فعالیت های گردشگری دارد. این پژوهش با هدف شناسایی و پهنه بندی نواحی پرخطر آلودگی در سواحل شهرستان های بندر انزلی، رضوانشهر و آستارا با استفاده از ترکیب دو روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و الگوریتم یادگیری ماشین- جنگل تصادفی (Random Forest) انجام شد. از میان ۲۴ شاخص اولیه، ۱۴ معیار کلیدی از جمله پسماند شهری، جمعیت، فعالیت انسانی، تخریب ساحل، جذابیت طبیعی و زیرساخت های گردشگری انتخاب و وزن دهی شدند. لایه های اطلاعاتی در محیط Arc GIS Pro تهیه و تلفیق شدند. داده های آموزشی (۷۰٪) و آزمایشی (۳۰٪) برای آموزش مدل RF استفاده شد. ارزیابی مدل با منحنی ROC نشان دهنده دقت بسیار بالای مدل RF با AUC برابر با 97/0 بود. نتایج نشان داد که شهرستان بندرانزلی بیشترین سطح نواحی با خطر بسیار زیاد را دارد، در حالی که رضوانشهر و آستارا نیز در طبقات خطر بالا قرار می گیرند. این مطالعه نشان دهنده نقش تلفیقی عوامل طبیعی و انسانی در تشدید آلودگی ساحلی است و می تواند ابزاری مؤثر برای برنامه ریزی محیط زیستی و مدیریت ریسک در مناطق ساحلی محسوب شود.

یکی از عوامل اصلی آلودگی و تخریب محیط زیست، زباله ها و پسماندهای خانگی و صنعتی هستند، بنابراین مکان یابی صحیح سایت های دفن زباله می تواند نقش مهمی در کنترل و یا کاهش این آلودگی ها داشته باشد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به شناسایی مناطق مستعد دفن زباله در شهرستان دالاهو در استان کرمانشاه پرداخته شده است. این تحقیق با بهره گیری از روش های سنجش ازدوری و روش های تصمیم گیری چندمعیاره انجام شده است. مهم ترین داده های مورد استفاده شامل تصاویر ماهواره های MODIS، CHIRPS و گوگل ارث، نقشه های زمین شناسی 1:00000 و مدل رقومی ارتفاعی 30 متر بوده است. در این تحقیق از نرم افزارهای ArcGIS، IDRISI، Super Decisions و سامانه گوگل ارث انجین استفاده شده است. همچنین در این تحقیق از 10 پارامتر لیتولوژی، فاصله از گسل، ارتفاع، شیب، تراکم پوشش گیاهی، میانگین بارش سالانه، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده اصلی، فاصله از نقاط شهری و فاصله از نقاط روستایی و مدل های ANP (به منظور وزن دهی به پارامترها) و WLC (به منظور ترکیب لایه های اطلاعاتی) به منظور شناسایی مناطق مستعد دفن زباله استفاده شده است. بر اساس نتایج حاصله، حدود 48 درصد از وسعت شهرستان دالاهو پتانسیل آلودگی و تخریب محیط زیست بالایی دارند، بنابراین سایت های دفن زباله باید به دور از این مناطق باشد. حدود 31 درصد از محدوده مطالعاتی نیز پتانسیل کمی جهت ایجاد سایت دفن زباله دارند. با توجه به موارد ذکر شده، تنها بخش کمی از شهرستان دالاهو که حدود 8 درصد از وسعت آن محسوب می شود از نظر پارامترهای مورد استفاده دارای پتانسیل نسبی جهت ایجاد سایت های دفن زباله است.