درخت حوزه‌های تخصصی

فرآیندهای جوّی خاص و برهمکنش آن ها با سطح زمین، عامل شکل گیری و تکامل یک توفان گردوغبار سنگین بشمار می آیند و در شناسایی مسیرهای انتقال توفان حائز اهمیت هستند. توزیع زمانی و مکانی غبار، در یک رخداد گردوغباری شدید در طول روزهای 4 تا 8 جولای 2009، با استفاده از شبیه سازی، به وسیله مدل WRF/Chem ، مشاهدات ایستگاهی و تصاویر ماهواره ای مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. آنالیز وضعیت جوی شبیه سازی شده نشان داد، در صورتی بیشینه غلظت گردوغبار در تراز پایین اتفاق می افتد که در ناحیه منشأ غبار، گرادیان فشاری افقی قابل قبول با همرفت قوی در توده هوای مستقر در سامانه های چرخندی همراه باشد. در مورد انتخابی وضعیت جوی باعث ایجاد یک برش باد سطحی قوی روی مناطق انتشار غبار شناخته شده روی عراق شده بود. چرخند جبهه ای در مورد مطالعه شده، خاک را مجبور به فرسایش و باعث پراکنش و انتقال گردوغبار تا مسافت های بسیار حتی تا صدها کیلومتر کرده است. نتایج شبیه سازی نشان می داد که ذرات گردوغبار با شعاع کمتر از یک میکرومتر و با غلظت قابل ملاحظه، از رشته کوه های زاگرس عبور کرده و در 6 جولای 2009 ایران مرکزی و حتی کلان شهر تهران را تحت تأثیر قرار داده و دو روز بعد ایران را از جهت شمال شرق ترک کرده است. غلظت های شبیه سازی شده، اعتبار خوبی را از توزیع زمانی و مکانی غلظت گردوغبار با توجه به تصاویر مرئی ماهواره ای از سنجنده مودیس و گزارش های ساعتی دید افقی در شبکه ایستگاه های همدیدی نشان داده بود. با توجه به اعتبارسنجی های انجام شده، کارایی مدل برای شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی توفان گردوغبار در طول منطقه تحت تأثیر در دوره شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. مدل عددی WRF/Chem می تواند جهت پیش بینی شکل گیری و تکامل این پدیده عملیاتی شود.

در این مقاله سعی شده اثر واداشت های محیطی شامل توپوگرافی، تندی و جهت شیب، شکل و روند ناهمواری در شکل گیری رژیم باد واقع در رشته کوه البرز (البرز غربی) مورد توجه قرار گیرد. رژیم بادهای کوهستانی بر شرایط آب وهوایی مناطق کوهستانی اثر بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با استفاده از داده های ساعتی تندی و جهت باد و برازش و تحلیل شرایط توپوگرافیک با مبانی نظری انجام شده است. به طوری که آشکار شد، ایستگاه همدید ماسوله، یکی از بهترین نمونه ایستگاه های کوهستانی ایران جهت مطالعه در زمینه آب وهواشناسی کوهستان محسوب می شود. موقعیت قرارگیری مناسب این ایستگاه در میانه دامنه، منطقه را تحت تاثیر سازوکار باد دامنه ای (باد فراشیب-فروشیب یا نسیم کوه-دره) قرار داده است. موقعیت ایستگاه دیلمان در دامنة جنوبی رشته کوه البرز در یک موقعیت فروافتاده، تاثیر مهمی بر کاهش تندی باد در این ایستگاه داشته است. سازوکار رخ داد باد در این ایستگاه از نوع باد کوهستانی امتداد دره است. باد نائب غالب دیلمان، شمال-شمال غربی است که با توجه به رفتار روزانه و فصلی و موقعیت قرارگیری دریای کاسپین و کوهستان نشان از تحت تاثیر قرارگرفتن منطقه از سامانة نسیم دریا- خشکی(کوهستان) دارد. رفتار ایستگاه کوهستانی جیرنده نمونه ای منحصر به فرد از تلفیق تاثیر عمیق اما غیرمحسوس شکل و روند کشیدگی کوهستان بر پدیده های جوی کوهستان است. قرارگیری در دامنة جنوبی البرز، شرایط مساعد جهت رخ داد باد دامنه ای در این منطقه فراهم کرده است با این حال، کشیدگی درة سیاه رود توتکابن که درة وسیع و منشعب شده از درة سفیدرود است شرایط را برای نفوذ باد برخواسته به شکل نسیم دریا-خشکی (باد منجیل) فراهم کرده است. همین مسئله سبب اضمحلال اثر باد های محلی شبانه روزی کوهستانی در جیرنده شده است.

در این تحقیق، تأثیر دما، بارش و شاخص PDSI بر پهنای دوایر سالانه درختان ارس در منطقه لاین خراسان شمالی بر مبنای داده های هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. سپس بر مبنای گاهشناسی درختان ارس، بارش سالانه منطقه شمال شرق ایران در دوره ۱۸۴۵-۲۰۰۰ بازسازی شد و نتایج بازسازی بارش سالانه با آمار چهار ایستگاه درازمدت بررسی و مطابقت آن با گزارش های تاریخی قحطی ها بررسی شد. نتایج نشان دادند که پهنای دوایر سالانه درختان ارس منطقه با دمای ماه دسامبر قبل از فصل رشد همبستگی معنادار مثبت ولی با دمای ماه می همبستگی منفی دارند؛ اما بارش در کل دوره رشد تأثیر مثبت بر رشد درختان دارد و بیشترین همبستگی بین بارش سالانه با رشد درختان به دست آمد؛ بنابراین با استفاده از شش نقطه از داده های شبکه جهانی، میانگین منطقه ای بارش شمال شرق کشور محاسبه و بازسازی شد. نتایج بازسازی بارش نشان دادند کمترین بارش ۱۵۰ سال گذشته در سال ۱۹۱۷ به وقوع پیوست. همچنین سه دوره خشکسالی شدید در دهه ۱۸۷۰، اوایل قرن بیستم و ۱۹۱۹-۱۹۱۵ به وقوع پیوسته است. بارش-های بازسازی شده همبستگی معناداری با آمار صد ساله ایستگاه های مشهد، اصفهان و تهران داشتند. گزارش های تاریخی قحطی های ایران تطابق بسیار خوبی با خشکسالی شدید بازسازی شده در این تحقیق داشت. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج محققین در مناطق همجوار نشان داد که نتایج محققین در شرق منطقه (غرب و شمال غرب چین) نسبت به تحقیقات انجام شده در غرب (ترکیه و خاورمیانه) تطابق بهتری دارد.

در این پژوهش به بررسی اثرات احداث سد مخزنی گیلان غرب بر ژئومورفولوژی جریانی رود گیلان غرب در بخش بالادست و محدوده مخزن آن پرداخته شده است. اهداف این پژوهش، بررسی تغییرات ژئومورفولوژیکی ناشی از احداث این سد در بستر، کناره ها و مقاطع رود گیلان غرب؛ تجزیه وتحلیل تغییرات مورفولوژیکی قبل و بعد از ساخت سد و نمایش نوع و جهت تغییرات مورفولوژیکی، به دلیل آبگیری سد در بالادست و محدوده مخزن است. داده های اسنادی، داده های هیدرو اقلیمی، نقشه های موضوعی و داده های حاصل از پیمایش میدانی، داده های مورد استفاده در این پژوهش هستند. روش پژوهش، پایش تغییرات است که با استفاده از تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی و ترسیم و تفسیر نیمرخ های توپوگرافی در سه دوره زمانی قبل، حین و بعد از ساخت سد و در بخش های بالادست و محدوده مخزن سد انجام شده است. نتایج نشان می دهد که شیب بستر رود در بخش بالادست و محدوده مخزن، پس از ساخت سد کاهش یافته است. محاسبه ضریب پیچشی رود حاکی از افزایش سینوزیته مجرا در بالادست سد است که تغییر تدریجی الگوی رود در این بخش به سمت پیچانرودی شدید را نشان می دهد. همچنین احداث سد، سطح اساس جدیدی در منطقه ایجاد کرده که موجب گسترش فرسایش شیاری و خندقی در دامنه های مشرف به دریاچه سد و نیز، بروز فرسایش قهقرایی در مجاری فرعی شده است. تابع تغییرات سطح آب و فعالیت های نئوتکتونیکی گسل راندگی گیلان غرب، تراس های آبرفتی جدیدی در حال تشکیل هستند. علاوه بر این، نیمرخ های طولی و عرضی رود در دوره بعد از ساخت نسبت به دوره قبل از آن تغییر یافته و نیمرخ عرضی در بالادست از شکل وی (V) به شکل یو (U) تغییر یافته که دال بر کاهش فرسایش در بستر و افرایش فرسایش کناره هاست.

یخبندان یکی از پدیده های مهم مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییر دما در طول زمان ناشی می شود. در این مطالعه هدف بر این است که از طریق طبقه بندی الگوهای همدید مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، مکانیزم های دینامیکی موجد این پدیده شناسایی شوند. لذا بر اساس یک اصل مکانی روزهایی که 65 درصد و بیشتر از مساحت ایران دمای صفر و زیر صفر درجه سانتیگراد داشته اند به عنوان روزهای همراه با یخبندان فراگیر ایران انتخاب شدند. تعداد این روزها در کل دوره مورد مطالعه به 835 روز رسید. لذا جهت شناسایی و بررسی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال (فشار سطح دریا)، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل (فشار سطح دریا) برای محدوده مورد مطالعه استخراج و تحلیل مؤلفه های مبنا بر روی ماتریس آنها اجرا شد. نتیجه این تحلیل نشان داد که با 15 مؤلفه می توان 6/89 درصد تغییرات ارتفاع ژئوپتانسیل و 9/84 درصد تغییرات فشار سطح دریا را در زمان وقوع یخبندان های فراگیر ایران تبیین کرد. سپس برای شناسایی الگوهای گردشی مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، خروجی های تحلیل مؤلفه های مبنا به عنوان ورودی های تحلیل خوشه ای مورد استفاده قرار گرفت و در نهایت پنج الگو برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و سه الگو برای فشار سطح دریا شناسایی شد. نتایج نشان داد رای اینکه یک یخبندان فراگیر در ایران رخ دهد باید در تراز 500 هکتوپاسکال یک پشته عمیق در حوالی دریای سیاه تشکیل و در سطح زمین نیز گسترش زبانه شرقی پرفشار اروپایی و یا گسترش زبانه غربی پرفشار سیبری را داشته باشیم.

سطح زمین و عوارض موجود در آن همواره تحت تاثیر فعالیت های تکتونیک تغییر پیدا می کند. درک این تغییرات و ارزیابی مقادیر آن در برنامه ریزیها و مدیریت محیطی بسیار حیاتی است. برای مشخص نمودن فعالیتهای تکتونیکی و تغییرات لندفرمهای سطح زمین شاخص های ژئومورفولوژیکی ابزارهای بسیار مناسبی هستند. بر این اساس، در این پژوهش از هفت شاخص ژئومورفولوژیک شامل شاخص گرادیان طولی رودخانه(SL)، شاخص سینوزیته جبهه کوهستان(SMF)، شاخص عدم تقارن حوضه آبریز(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(TSF)، شاخص سینوسی رودخانه اصلی(SMR)، شاخص انتگرال هیپسومتری(HI) و شاخص شکل حوضه(BS) استفاده شده است. مقدار بالای شاخص SL و تغییرات مقادیر این شاخص در طول نیمرخ رودخانه و همچنین شکست های متوالی در طول نیمرخ حاکی از فعالیت های تکتونیکی در دوره اخیر زمین شناسی در منطقه است. با این وجود، رودخانه اصلی حوضه خود در داخل یک گسل قرار گرفته است. مقدار شاخص SMF بالا که در بخش غربی حوضه به 2/1 رسیده حاکی از فعالیت های تکتونیک بویژه در بخش غربی است. مقدار شاخص عدم تقارن حوضه به حدود 19 (مقدار بسیار زیاد)می رسد به گونه ای که مساحت بخش غربی در حدود چهار برابر بخش شرقی است. شاخصهای منحنی و انتگرال هیپسومتریک حاکی از جوان بودن و بالا آمدگی حوضه بویژه در بخش غربی حوضه است. شاخص شکل حوضه درحدود 1 و شاخص سینوسی رودخانه 3/1 بوده که هر دو مقدار نسبتا بالایی را نشان می دهند. بررسی های کلی حوضه بر حسب شاخصهای مذکور حاکی از فعالیت های تکتونیکی در این منطقه است.

تعامل عمیق، پیچیده و مداوم بارش با سایر عناصر و عوامل اقلیمی سبب تغییر و تنوع این عنصر در بُعد زمان و مکان و نیز جلب توجه و هدایت مطالعات اقلیم شناسان و حتی علوم مرتبط با اقلیم شناسی شده است. یکی از رویکردهای مطالعاتی، توصیف تنوع مکانی بارش براساس آماره های مکانی است. بدین دلیل نیاز شناخت مبادی و مبانی این قبیل مطالعات از ضرورت های اولین در اقلیم شناسی است. در مطالعه حاضر هدف بر این است که ضمن معرفی مبانی آمار مکانی، با استفاده از روش های آماری، رفتار عمومی بارش ایران زمین در امتداد مکان ارائه گردد. دراین راستا از داده های بارش روزانه 1437 ایستگاه همدید ، اقلیم شناسی و باران سنجی از 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شده است. در ابتدا براساس روش کریجینگ پراکندگی مکانی بارش مورد بحث قرار گرفت. سپس سه مشخصه اندازه های توزیع مکانی، همبستگی مکانی و مدل سازی رگرسیونی در معرض توجه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مرکز ثقل(گرانیگاه) بارش های سالانه در مختصات شمالی و شرقی رخ می دهد. تغییرات مکانی این مرکز ثقل در مسیر سامانه های عمده بارش ایران زمین است. ناپایستگی مکانی مرکز ثقل در راستای محور شمال غرب جنوب شرق و گویای جابه جایی بیش تر این مرکز در امتداد مذکور است. همبستگی مکانی گویای رابطه مکانی در شعاع حدود 12 کیلومتری است. مدل برازنده بر داده های مکانی گویای بزرگی اثر شیب و جهت گیری آن بر میزان بارش است.

در ایران موضوع وقوع مخاطرات طبیعی به ویژه سامانه های همرفتی میان مقیاس به علت افزایش تهدیدها و خسارات ناشی از آن ها از اهمیت بالایی برخورداراست. بدین منظور چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس غرب ایران در دوره زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۵ با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص تغییرات مساحت و آستانه های دمای درخشندگی ۲۲۴ و ۲۴۲ کلوین شناسایی گردید. با توجه به اینکه اگر سامانه ای از اشتقاق به وجود بیاید یا با ادغام خاتمه یابد، تشخیص مراحل چرخه عمر آن غیرممکن است؛ لذا سامانه هایی انتخاب شدند که بدون رخداد ادغام یا اشتقاق بودند. بنا بر اهمیت سامانه همرفتی میان مقیاس روز هفتم و هشتم دسامبر ۲۰۰۱، چرخه عمر و شرایط دینامیک سیکل زندگی آن به صورت موردی بررسی گردید و تأثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر آن از طریق مدل RegCM۴ موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل قابلیت آشکارسازی اثر ارتفاعات بر چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس دارد. در اجرای مرجع مراکزی از کمیت های تاوایی، همگرایی- واگرایی و سرعت قائم در زاگرس و غرب آن تشکیل که باعث بارش در این منطقه شده است. در مقابل در اجرای بدون کوهستان این مراکز به هم خورده و هسته بارش به شرق ارتفاعات زاگرس جابجا شده است؛ به گونه ای که سامانه در مرحله بلوغ تضعیف و در مرحله زوال، دشت های مرکزی ایران از بارش بیشتری برخوردار بوده اند. همچنین الگوی میدانی کمیت ها از الگوی ناهمواری ها تبعیت کرده است.

زمین لغزش را می توان حرکت توده ای مواد دامنه های شیب دار تحت تأثیر نیروی ثقل توده و عوامل محرکی مانند زمین لرزه، سیل و باران های سیل آسا تعریف نمود. این پدیده یکی از مخاطرات طبیعی است که همه ساله خسارات جانی و مالی فراوانی را در مناطق کوهستانی، پرباران و لرزه خیز به همراه دارد. تشخیص زمان و مقدار تغییر شکل توده های لغزشی برای درک دلایل وقوع زمین لغزش و هشدار خطرات احتمالی ضروری است. در این تحقیق، مقدار جابجایی زمین لغزش منطقه توان واقع در شمال شرق استان قزوین با عامل ویژگی های بارش مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا شبکه ای از نقاط ثابت در داخل و خارج توده لغزشی به تعداد 20 نقطه، برای پایش میزان جابجایی بر روی کاربری های مختلف توده لغزشی ایجاد و میزان جابجایی هر نقطه در 5 بازه زمانی با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) دوفرکانسه اندازه گیری گردید. نتایج پایش در مدت 511 روز نشان داد مقدار کل جابجایی افقی نقاط دارای حرکت در 5 بازه زمانی مورد پایش 1876 میلی متر بوده که دارای نرخ حرکت ماهانه 110 میلی متر می باشد. همچنین مقدار کل جابجایی عمودی نقاط دارای حرکت در زمان مشابه 898 میلی متر بوده که دارای نرخ حرکت ماهانه 53 میلی متر است. سپس ویژگی های بارش منطقه نظیر مقدار بارش، نوع بارش، مدت بارش، حداکثر شدت بارش در بازه های زمانی 10، 20، 30 و 60 دقیقه و شدت متوسط بارش برای هر یک از 5 بازه زمانی محاسبه و استخراج گردید. رسم بردارهای جابجایی نقاط بر روی نقشه توپوگرافی منطقه مشخص نمود که جهت حرکت توده در جهت گرادیان ارتفاعی منطقه می باشد. نتایج نشان داد از میان ویژگی های مختلف بارش، تنها بین شدت بارش با میزان حرکت توده لغزشی رابطه خوبی برقرار است و مقدار جابجایی، بیشترین همبستگی را به ترتیب با شدت بارش متوسط (854/0= R) و حداکثر بارش 30 دقیقه ای (675/0= R) دارد و بین سایر خصوصیات بارش (مقدار، مدت و نوع بارش) و حرکت توده لغزشی رابطه معنی-داری حاصل نگردید.

فشار هوا که یک متغیر جوی است، در قالب میانگین، بیشینه و کمینه فشار تراز دریا و تراز ایستگاه بررسی می شود. فشار تراز دریا، اغلب اولین گامی است که در مطالعات همدید رویدادهای هواشناسی تحلیل می شود. در این پژوهش الگوهای همدید فشار تراز دریا در نیمه سرد سال در بخشی از نیمکره شمالی (مختصات جغرافیایی صفر تا 80 درجه طول شرقی و صفر تا 60 درجه عرض شمالی) بررسی شد. برای این امر از داده های شش ساعته فشار تراز دریا، در فصل های پاییز و زمستان، طی 63 سال (سال های2010-1948) استفاده شده است. این داده ها به صورت شبکه بندی منظمی با ابعاد 5/2 در 5/2 درجه جغرافیایی بودند. بنابراین دو پایگاه داده جداگانه برای فصل پاییز و زمستان ایجاد شد. روی داده های مربوط به هر فصل تحلیل خوشه ای با فواصل اقلیدوسی به روش ادغام وارد انجام گرفت. نتایج نشان داد که در هر فصل، هفت پهنه اصلی فشار تراز دریا وجود دارد. پهنه های اصلی فشار در فصل پاییز شامل: کم فشار دریای سرخ، کم فشار عمان، پُرفشار قزاقستان، پُرفشار اروپا، پُرفشار غرب روسیه(شمال دریای خزر)، کم فشار اسکاندیناوی و پُرفشار سیبری و همچنین فصل زمستان نیز شامل: کم فشار دریای سرخ، پُرفشار شمال آفریقا، پُرفشار شمال غرب ایران، پُرفشار اروپا، پُرفشار قزاقستان، پُرفشار غرب روسیه(شمال دریای خزر) و کم فشار اسکاندیناوی بودند.

درمیان فرایندهای مختلف تخریب اراضی، فرسایش خاک تهدیدی جدی برای حفاظت منابع خاک و آب کشورمان است، که با تشدید بهره برداری انسان از طبیعت از اوائل قرن بیستم، اثرات منفی خود را بر اکوسیستم حیاتی وارد ساخته است و یکی از فرایندهای پیچیده و خطرساز محیطی است. در تحقیق مورد نظر با روش تحقیق تحلیلی-توصیفی و استفاده از مدل پسیاک در مطالعه فرسایش در مقایسه با سایر روش ها و مدل های تجربی با مطالعه تاثیر 9 عامل مهم و موثر در فرسایش خاک و تولید رسوب از طریق امتیازدهی عددی درون لایه ای به عوامل نه گانه موثربر فرسایش درقسمت های مختلف حوضه سفیدرود ارزیابی گردید. سپس نقشه های پهنه بندی فرسایشی و لندفرم و نیز نقشه های پهنه بندی عوامل نه گانه استخراج گردید. نتایج حاصل از مطالعه نشان می دهد که 77 درصد از اراضی لندفرم های جلگه ای در منطقه با فرسایش بسیارکم و 23 درصد دارای فرسایش کم هستند و در لندفرم کوهپایه ای 14 درصد فرسایش بسیار زیاد 55 درصد با فرسایش زیاد، 31 درصد در مناطق با فرسایش متوسط و کم قرار دارند و در لندفرم کوهستانی 17 درصد اراضی دارای فرسایش بسیار زیاد، 58 درصد در فرسایش زیاد و 25 درصد در فرسایش متوسط قرار دارند. همانطور که دیده می شود هر چه ارتفاع افزایش می یابد نوع فرسایش از فرسایش بسیار کم به فرسایش بسیار زیاد تبدیل می گردد و این به مفهوم وجود مشکلات فراوان در مراتع و منابع طبیعی است. به طور کلی با توجه به مطالعه عوامل نه گانه موثر در مدل فرسایش خاک (پسیاک) این نتیجه بدست می آید که مناطق کوهستانی و کوهپایه ای حساسیت بیشتری نسبت به فرسایش داشته و عوامل موثر بر فرسایش در این مناطق فعالیت بیشتری دارند.