درخت حوزه‌های تخصصی

مطالعه سیستم های رودخانه ای در ارتباط با جنبه های مختلف محیط طبیعی شامل هیدرولوژی، هیدرولیک، فرآیندهای فرسایش و رسوب گذاری و همچنین شکل کانال های رودخانه ای است. برای درک صحیح از شرایط طبیعی رودخانه، استفاده از مدل های مفهومی و پردازش تئوری، یک ضرورت محسوب می شود. در این تحقیق مدل هیدرولیکی HEC-RAS از طریق الحاقیه HEC-Geo-Ras جهت بررسی خصوصیات هندسی و هیدرولیکی رودخانه خرتوت واقع در استان خراسان شمالی مورد استفاده قرار گرفت. پس از اجرای مدل، تجزیه و تحلیل نتایج خروجی از مدل برای دبی با دوره بازگشت 25 ساله، برای 25 بازه که 10 بازه آن محل تلاقی گسل ها و 15 بازه محل اتصال شاخه های فرعی به رودخانه اصلی بوده، انجام شده است. بهترین معادله از روابط رگرسیونی که دارای کمترین خطای استاندارد و ضریب تشخیص بالاتر بود، انتخاب گردید. از طرفی جهت بررسی تأثیر فعالیت های تکتونیکی بر مشخصات هندسی و هیدرولیکی رودخانه، از تحلیل مورفومتری و شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن (Vf) استفاده شده که این شاخص فعالیت های تکتونیکی را در 4 طبقه، فعالیت کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد نشان می دهد. در برخی مقاطع وجود گسل ها سبب افزایش عمق، عرض، شیب و شعاع هیدرولیکی و در بعضی مقاطع سبب کاهش این پارامترها شده است. نتایج نشان می د هد که فعالیت تکتونیکی در طول بازه سبب فروافتادگی یا برخاستگی کف بستر رودخانه می شود که تأثیر بسزایی در تغییر وضعیت ژئومتری رودخانه دارد.

با توجه به واقع شدن مساحت وسیعی از سرزمین ایران در مناطق خشک و نیمه خشک و فعال بودن سیستم شکل زایی بادی در این مناطق و با توجه به اینکه باد و لند فرم های حاصل از آن به صورت یک محدودیت جدی در توسعه جوامع انسانی این گونه مناطق مطرح می شوند شناسایی چگونگی شکل گیری و تحول این لند فرم ها امری اجتناب ناپذیر می باشد. پیکان های ماسه ای به عنوان یکی از ساده ترین لندفرهای تراکمی باد در مناطق بیابانی می باشند که تحت تأثیر عوامل مختلفی شکل گرفته و تحول پیدا می کنند، چنانچه در مسیر باد و سقوط دانه های در حال جهش، مانعی وجود داشته باشد، به علت کاهش سرعت باد در اثر برخورد با مانع، دانه ماسه به زمین می افتد. این دانه ها در محلی که کمترین میزان فشار وجود دارد بر روی هم متمرکز می شوند. تراکم ماسه همیشه در جبهه پشت به باد مانع صورت می گیرد و در طول زمان پیکان های ماسه ای شکل می گیرند. این پژوهش سعی دارد که به بررسی تاثیرپذیری ویژگی های ژئومورفولوژیکی پیکان های ماسه ای از گونه گیاهی Cyperus conglomerates در ساحل دریای عمان بپردازد. تحقیق از نوع توصیفی – تحلیلی مبتنی بر روش های میدانی، کتابخانه ای و آزمایشگاهی است بدین صورت که پس از مشخص کردن محدوده موردمطالعه، با استفاده از ترانسکت، پیکان های ماسه ای موردنظر مشخص و سپس به بررسی مورفومتری(طول تپه، عرض تپه در سه مقطع، ارتفاع تپه، ارتفاع گیاه) ، و با نمونه برداری از آن ها به گرانولومتری نمونه ها در آزمایشگاه پرداخته شد. نتایج نشان می دهد که طول پیکان ماسه ای با ارتفاع تپه و ارتفاع گیاه در سطح 95 درصد معناداری ارتباط دارند. اما ارتفاع گیاه با ارتفاع تپه ماسه ای در سطح 99 درصد معناداری با یکدیگر ارتباط دارند. با توجه به موارد ذکرشده، با افزایش ارتفاع گیاه، طول پیکان بیشتر شده و همچنین ارتفاع تپه ماسه ای افزایش پیدا می کند. میانگین ارتفاع گیاه 6/19 سانتی متر است و حداکثرارتفاع گیاه در بین گونه های موردمطالعه 33 سانتی متر و حداقل آن 10 سانتی متر است. این موارد نشان می دهد که پیکان های ماسه ای موردمطالعه به صورت کوچک و در حد چند 10 سانتی متر می باشد و نسبت به پیکان های ماسه ای مناطقی مانند دشت لوت، تفاوت زیادی دارد. در بین پیکان های ماسه ای موردمطالعه، طویل ترین پیکان 290 سانتی متر و کوتاه ترین آن ها 33 سانتی متر و تفاوت بین آن ها 257 سانتی متر است. میانگین طول پیکان های موردمطالعه 100 سانتی متر و انحراف معیار آن ها 65/0 می باشد. نتایج دانه سنجی رسوبات نشان می دهد که درشت دانه ترین رسوبات در رأس پیکان قرار داشته و هرچقدر به سمت قاعده و محل گیاه حرکت می کنیم از اندازه رسوبات کاسته می شود.

این پژوهش به منظور تعیین روش برتر پس پردازش آماری بر بارش حاصل از اجرای الگوی RegCM4 در شمال غرب انجام گرفت. داده های مورد نیاز اجرای الگوی RegCM4 شامل داده های بازتحلیل وضع جوی (NNRP1)، داده های دمای سطح دریا (SST) و داده های سطح زمین (SURFACE) از مرکز ICTP دریافت شد. به منظور اجرای این الگو، آزمون تعیین طرحوارة همرفت و جداسازی افقی مناسب انجام گرفت که با استناد به آن، طرحوارة Kuo به نسبت دو طرحوارة Grell و Emanuel خطای کمتری را در اجرای الگو سازی بارش منطقه داشت. جداسازی افقی نیز سی کیلومتر انتخاب شد. پس از اجرای الگو، برونداد بارش با استفاده از روش های شبکة پرسپترون چندلایه (MLP) و میانگین متحرک (MA) پس پردازش شد. براساس نتایج، اعمال پس پردازش روی داده های بارش خام سالانة الگو، موجب کاهش میانگین اریبی خطای داده های به دست آمده و رسیدن به رقم 9/8 میلی متر شد؛ در حالی که این آماره برای برونداد خام سالانة الگو 3/124 میلی متر بود. در مقیاس های زمانی فصلی و ماهانه نیز میانگین اریبی خطای بارش شبیه سازی به ترتیب برابر 1/31 و 4/10 میلی متر بود که پس از اعمال پس پردازش به روش های یادشده، این آماره به ترتیب به 3/0- و صفر میلی متر رسیده است. روش برتر پس پردازش نیز در تمام مقاطع زمانی، MA بوده است.

یکی از مخاطرات طبیعی که امروز موجب سلب آسایش مردم به ویژه در نواحی خشک و بیابانی جهان و ایران می شود، توفان های گرد و غباری است. در این پژوهش با استفاده از داده های سمت و سرعت باد، دید افقی، فشار، دما، رطوبت، ابر و پدیده گرد و غبار ایستگاه های همدیدی منطقه، نقشه های همدیدی سطح زمین، ترازهای 850، 500 هکتوپاسکال، امگا، بردار باد،رودباد،وزش رطوبتی و چرخندگی و داده های جو بالای ایستگاه یزد، توفان های سیاه و گرد و غباری سطوح پایین جو استان در 17 دوره انتخابی نمونه در طول سالهای 1989 تا 2009 بررسی شده است. با توجه به این که این توفان ها در سه فصل رخ می دهند آنها را به سه فصل سال تقسیم و شدیدترین آن ها از نظر کاهش دید افقی، تندی باد و فراگیر بودن در سطح استان تحلیل شده است. نقشه های مورد نیاز از دو روز قبل از شروع گرد وغبار تا روز اوج آن از پایگاه داده های NCEP/NCAR اخذ گردید و در نرم افزار GrADS ترسیم شد. نتایج تحقیق سه نوع توفان گرد وغبار و بادهای شدید در فصول پاییز، زمستان و بهار را نشان می دهد. نوع اول توفان پاییزی (توفان 2 اکتبر 1997 ) وجود گرادیان فشار بین جنوب و نواحی مرکزی ایران و وجود ناوه ای با دامنه ای عمیق در ترازهای 850 و 500 هکتو پاسکال در غرب ایران و استان یزد است که این ناوه نتوانسته از نظر دما و رطوبت به خوبی تغذیه شود. نوع دوم توفان زمستانی(توفان 22 فوریه 2009 )در اثر وجود مرکز کم فشار سطح زمین بر روی استان یزد و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح بالایی و همچنین گذر جبهه سرد از استان و برخورد توده هوای سرد پشت جبهه با توده هوای گرم حاکم بر منطقه است. نوع سوم توفان بهاری (توفان 29 مه 2003 ) استقرار سلول کم فشار در سطح زمین، کج شدگی محور ناوه سطوح فوقانی جو در غرب ایران و حرکت سریع آن و ارسال امواج کوتاه بر روی ایران مرکزی و استان یزد به همراه عبور جبهه سرد ضعیف و خشک از شمال غرب سبب ایجاد جریان های شدید بالا رو، ناپایداری زیاد هوا و توفان سیاه و گرد وغبار بسیار شدید در استان یزد شده و دید افقی را به صفر رسانده است. بیشتر این توفان ها در ساعت های بعد از ظهر و در ماه مه رخ داده و بادهای شدید آن عمدتاً از غرب تا شمال غرب می وزند.

برآورد تبخیر و تعرق بالقوه جهت برآورد نیاز آبی گیاهان، مدیریت طرح‌های آبیاری و سایر مطالعات کشاورزی ضروری می‌باشد. در این پژوهش به منظور تعیین بهترین مدل برآورد تبخیر و تعرق بالقوه برای ایستگاه سینوپتیک اهر مقادیر تبخیر و تعرق بالقوه ماهانه حاصل از تشت تبخیر با مقادیر تبخیر و تعرق بالقوه به دست آمده از روش‌ های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس این نتایج مشخص گردید که روش ‌های تورک، تورنث وایت، کریستینسن هارگریوز RA و بلنی کریدل پس از اعمال ضرایب اصلاحی، بهترین انطباق را با مقادیر تبخیر و تعرق بالقوه ماهانه حاصل از تشت تبخیر دارا می باشند.

یکی از راه های هدررفت آب در مناطق مختلف آب و هوایی ایران، تبخیر و تعرق است. برای محاسبه تبخیروتعرق پتانسیل روش های گوناگونی وجود دارد و روش فائو پنمن مانتیث به عنوان یک روش استاندارد جهانی برای تخمین تبخیر و تعرق پذیرفته شده است. این مدل برای محاسبه تبخیر و تعرق به داده های میدانی زیادی نیاز دارد که گاهی در بسیاری از حوزه ها در دسترس نبوده و یا اینکه با گسترش و توسعه های ایجاد شده در حوزه سازگاری ندارد. علاوه بر این جمع آوری داده های مورد نیاز اغلب گران بوده و قابل تکرارکردن نیست و استفاده از این مدل را در برخی از مکان ها محدود می کند. با توجه به این که در استان یزد داده تابش خالص در بیشتر ایستگاه ها وجود ندارد، در این تحقیق، مدل فائوپنمن مانتیث به صورتی حل شده که تابش خالص با استفاده از دمای حداقل و حداکثر هوا به وسیله رابطه تجربی که توسط آلن پیشنهاد گردیده، محاسبه گردد. بنابراین داده های مورد نیاز این مدل تنها محدود به اندازه گیری دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد می باشد. هم چنین در این مطالعه از روش پریستلی تیلور برای محاسبه تبخیر و تعرق استفاده شده است. البته برای ارزیابی، مدل فائو پنمن مانتیث با داده های کامل نیز به عنوان مرجع در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد زمانی که داده تابش خالص مفقود باشد، روش فائو پنمن مانتیث با حداقل داده می تواند روش مناسبی برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل باشد، به طوری که این روش برخلاف روش پریستلی تیلور ضریب همبستگی بالای 97/0 و ریشه میانگین مربعات خطا کمتر از 37/0 میلیمتر در روز را در تمام ایستگاه های مورد مطالعه دارا است. بنابراین استفاده از مدل پیشنهادی آلن در محاسبه تابش خالص برای نقاطی از استان که با محدودیت رو به رو هستیم، مناسب و قابل توصیه است.

در این پژوهش تلاش شد تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر پنج پارامتر هواشناسی از جمله دمای حداقل، حداکثر و میانگین، بارندگی و رطوبت نسبی در زیرحوضه تهران- کرج بررسی شود. بدین منظور از مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد که سه دوره آینده 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 به عنوان دوره های آینده نزدیک، میانی و دور و 2005-1976 به عنوان دوره پایه درنظرگرفته شد. هرچند مدل های گردش عمومی مناسب ترین ابزار بررسی پدیده تغییر اقلیم شناخته شده اند اما با توجه به وضوح مکانی پایین این مدل ها، استفاده از آن ها در مقیاس منطقه ای امکان پذیر نیست. در این پژوهش روش ریزمقیاس نمایی وزن دهی عکس فاصله با هشت سلول محاسباتی ارایه شد و سناریوهای تغییر اقلیم با استفاده از روش عامل تغییر به دست آمد و با تشکیل سری زمانی سناریو اقلیمی در آینده، محدوده تغییرات و متوسط آن در دوره-های مختلف برآورد شد. در تمامی دوره ها سه پارامتر مربوط به دما نسبت به دوره پایه، افزایش یافته بود بطوری که در دوره 2099-2070 میزان آن نسبت به دو دوره دیگر بیشتر بود. در مورد رطوبت نسبی وضعیت برعکس است؛ به ویژه در ماه های گرم سال این کاهش شدت بیشتری یافته است. این در حالی است که بارندگی تغییرات چشم گیری نداشته است اما کاهش آن در دوره های آینده قابل پیش بینی است. درنهایت تأثیر تغییر اقلیم بر دوره های خشک و تر بااستفاده از روش میانگین متحرک 5 ساله ارزیابی شد که نتایج بدست آمده نشان داد با نزدیک شدن به دوره آینده دور، تأثیر رو به افزایش تغییر اقلیم تأیید می شود.

آب وهوا یکی از مهم ترین عوامل جغرافیایی تأثیرگذار بر امور دفاعی و نظامی است که همواره باید توسط طراحان حوزه دفاعی و نظامی در انتخاب دکترین ها، تاکتیک ها و حتی در انتخاب نوع نیروهای نظامی، تجهیزات نظامی، البسه، آماد، تعمیر و نگهداری، ساخت تأسیسات مدنظر قرار گیرد. یکی از دغدغه های فرماندهان راهبردی برای برنامه ریزی دراز مدت، آگاهی و شناخت از ویژگی های اقلیمی مناطق مختلف می باشد. برای ارزیابی و پهنه بندی شرایط اقلیم دفاعی در نیمه غربی کشور، 45 ایستگاه سینوپتیک موجود در منطقه که دارای دوره آماری بالای 20 سال بودند، انتخاب شده و داده های اقلیمی مربوط به پارامترهای دما، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد، ابرناکی، میدان دید، بارش باران و برف در دوره روزانه و ماهانه از سازمان هواشناسی دریافت گردید. سپس آستانه های عناصر اقلیمی تأثیرگذار در عملیات نظامی تعیین و احتمالات وقوع پارامترهای تأثیرگذار بر عملیات نظامی محاسبه شد و در نهایت با استفاده از روشAHP وزن دهی و رتبه بندی پارامترها صورت گرفته و شاخص اقلیم دفاعی به دست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نیمه غربی کشور از بعد اقلیم دفاعی به سه بخش شمالی، میانی و جنوبی تقسیم می گردد. بخش شمالی شامل منطقه آذربایجان (آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، زنجان و اردبیل)، کردستان و همدان، بخش میانی شامل لرستان، کرمانشاه و شمال ایلام و بخش جنوبی شامل خوزستان و جنوب ایلام می باشد. در مناطق مرتفع و نسبتاً مرتفع بخش های شمالی و میانی در بین ماه های اردیبهشت تا آبان شرایط مناسب اقلیم دفاعی(خوب تا عالی) و در بین ماه های آذر تا فروردین شرایط نامناسب اقلیم دفاعی حاکم است. در مناطق کم ارتفاع بخش های میانی و شمالی در ماه های تیر، مرداد، دی و بهمن شرایط نامناسب و در بقیه ماه های سال شرایط مناسب اقلیم دفاعی وجود دارد. در بخش های جنوبی منطقه (خوزستان و جنوب ایلام) در بین ماه های اردیبهشت تا مهر شرایط نامناسب، در ماه های آذر، دی و بهمن شرایط قابل قبول و در ماه های آبان، اسفند و فروردین شرایط مناسب از بُعد اقلیم دفاعی حاکم است.

بیابان زایی یکی از خطرات زیست محیطی است که بخش عمده ای از جهان را تحت تأثیر خود قرار داده و مجامع علمی به طور گسترده ای در پی یا فتن راه درمان برای آن هستند. پایش پویایی و علل بیابان زایی، برای ارائه دستورکارهای مهم برای راهبردهای کنترل بیابان زایی و برنامه ریزی منطقی استفاده از زمین در مناطق خشک و نیمه خشک، ضروری است. هدف از این پژوهش ارزیابی زمانی مکانی بیابان زایی و پایش تغییرات آن در بازه بیست ساله (1987 - 2006) در حوضه کویر حاج علی قلی با استفاده از روش های دورسنجی و سیستم اطلاعات جغرافیایی است. برای این امر، داده های ماهواره ای سنجده TM لندست5 (14/6/1987) و سنجنده ETM+ لندست 7 (29/8/ 2006) از طریق روش های تحلیل مؤلفه مبنا، تسلدکپ و شاخص های شوری، تفاضل تصویر، طبقه بندی، میانگین گیری هندسی و ارزیابی دقت، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ارزیابی دقت روش های پایش تغییرات نشان می دهد که روش تحلیل مؤلفه مبنا با دقت کل 23/91 درصد و ضریب کاپا 92/0 و شاخص شوری (1) با دقت کل 80 درصد و ضریب کاپا 74/0، به ترتیب بیشترین و کمترین دقت را در تفکیک کلاس های تغییر دارند. نتایج شناسایی وضعیت بیابان زایی حاکی از این است که تغییرات گسترده ای در ویژگی های اکوژئومورفولوژی پهنه مطالعاتی رخ داده است، به گونه ای که 099/748 کیلومترمربع از مساحت منطقه، تحت تأثیر تغییر کاربری و کاهش توان اکولوژیک و بیولوژیک قرار دارد. گسترش فضایی آنها بیشتر منطبق بر محدوده های اطراف پلایا، مخروطه افکنه های کال شور و چشمه علی و مناطق شمال و شمال غربی کویر است. در مجموع پهنه مطالعاتی در معرض بیابان زایی با ریسک بالا قرار دارد.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تأثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تأثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تأثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف منابع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

اطلاع از روند تغییرات کاهشی یا افزایشی بارندگی و دبی در حوضه های آبریز نقش مهمی در مدیریت منابع آب و امور مرتبط با مهندسی آب ایفا می کند. در این تحقیق روند تغییرات بارندگی و دبی در حوضه رودخانه قره سو واقع در استان اردبیل در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه بین سال های 1351 تا 1382 مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی وجود و یا عدم وجود روند از آزمون ناپارامتری من-کندال با حذف اثر کلیه ضرایب خودهمبستگی معنی دار و برای بررسی میزان بزرگی آن از آزمون شیب تخمین گر سن در سطوح معنی داری مختلف استفاده گردید. نتایج تحلیل بارندگی و دبی نشان می دهد که جریان رودخانه قره سو در مقیاس سالانه در هر دو ایستگاه این رودخانه روند نزولی دارد. هم چنین روند نزولی معنی دار در داده های دبی در مقیاس فصلی در فصول بهار، پاییز و زمستان مشاهده شد که در آن شدیدترین روند متعلق به فصل زمستان است. بیش ترین میزان کاهش دبی مربوط به ایستگاه دوست بیگلو در فصل بهار (62/0- متر مکعب بر ثانیه در سال) و کم ترین آن مربوط به همین ایستگاه در فصل تابستان می باشد. به طوری که در داده های بارندگی هر دو ایستگاه در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه روند معنی داری مشاهده نشد.