درخت حوزه‌های تخصصی

نبود منابع آب سطحی دائمی در بسیاری از نقاط کشور باعث اضافه برداشت آب از منابع محدود زیرزمینی شده است. در دشت دوزدوزان که در حوضه آبریز دریاچه ارومیه قرار دارد، به دلیل عدم جریان سطحی دائمی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی باعث ایجاد متوسط افت 76 سانتی متر در سال شده است. هدف از این تحقیق پیش بینی سطح آب زیرزمینی در این دشت با استفاده از روش های هوش مصنوعی و زمین آمار می باشد. در ابتدا با استفاده از روش خوشه بندی مرتبه ای (HCA) پیزومترها دسته بندی شدند. با انجام آنالیز حساسیت، داده های ماهانه سطح آب، بارش و تبخیر هرکدام با یک تأخیر زمانی طی دوره 10 ساله (91-82) به عنوان ورودی های مدل انتخاب شدند. پس از نرمال سازی داده ها مدل سازی با شبکه های عصبی (ANNs) انجام شد. به منظور بررسی بیشتر شبیه سازی با مدل فازی ساگنو (SFL) نیز انجام شد. برای مقایسه نتایج دو مدل شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا و ضریب تبیین به کار گرفته شدند. با توجه به برتری مدل ANNs، مدل کریجینگ و کوکریجینگ عصبی برای پیش بینی مکانی سطح ایستابی انتخاب شدند و پیش بینی مکانی با هر دو مدل انجام شد. نتایج نشان داد که مدل کوکریجینگ با در نظر گرفتن پارامتر ثانویه توپوگرافی نسبت به مدل کریجینگ پیش بینی دقیق تری داشته است. براساس نتایج به دست آمده با افزایش بازه زمانی پیش بینی خطای مدل ترکیبی (کوکریجینگ عصبی) افزایش می یابد که بیش تر به دلیل افزایش خطای مدل شبکه عصبی مصنوعی با افزاییش بازه زمانی پیش بینی می باشد و خطای مدل زمین آمار ( کوکریجینگ) نامحسوس به نظر می رسد.

شهر کلات در امتداد رودخانه ای به همین نام در معرض سیلاب های نسبتاً شدیدی قرار دارد که از جمله این سیلاب ها می توان به سیلاب بزرگ سال 1380 اشاره کرد. با توجه به کوتاه بودن دوره آماری ایستگاه هیدرومتری کلات و غیر واقعی بودن حریم تعیین شده رودخانه توسط سازمان های مسئول، نگارندگان بر آن شدند تا با استفاده از هیدرولوژی پالئوسیلاب به برآورد دبی سیلاب های بزرگ رودخانه مورد نظر پرداخته و از این طریق مناطق تحت خطر سیلاب را مبتنی بر داده های واقعی و قابل اطمینان که به وسیله خود طبیعت ثبت گردیده تعیین نمایند. در این پژوهش ابتدا با مطالعه تفصیلی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای بزرگ مقیاس روند توسعه بافت فیزیکی شهر کلات مشخص و همچنین سایت های احتمالی رسوبات آب راکد علامت گذاری گردید. سپس طی بازدیدهای میدانی نسبت به شناسایی دقیق سایت ها، به بررسی وجود سایر شواهد دیرینه تراز و انجام تحلیل های چینه شناسی پرداخته شد. در مرحله بعد جهت برآورد حداکثر سطح سیلاب با توجه به ارتفاع رسوبات آب راکدی و شواهد داغاب سیلاب، پس از نقشه برداری از مقاطع عرضی و طولی کانال رود در سایت های نمونه، حداکثر اوج سیلاب در منطقه مدل سازی شده که دبی اوج براساس رسوبات آب راکدی 25/554 و242/540 مترمکعب و براساس داغاب سیلاب 43/624 مترمکعب برآورد شده است. این نتایج با برآوردهای انجام شده به روش های مرسوم هیدرولوژی در رودخانه موردنظر اختلاف چشمگیری داشته که با توجه به این نتایج حریم رودخانه کلات نسبت به سیلاب های بزرگ مشخص و مناطق در معرض خطر سیلاب تعیین حدود گردید. همچنین با توجه به نتایج قابل اطمینان حاصل از روش پالئوسیلاب، می توان در مناطقی با شرایط یکسان با بهره گیری از روش و نتایج پالئوسیلاب نسبت به خطر سیلاب در مسیل ها و دشت های سیلابی و مناطق ساحل نشین رودخانه ها اقدام نمود.

"ایران در کمربند خشک عرض میانه قرار گرفته است. میانگین دمای ایران حدود 18 درجه سلسیوس است. دمای ایران در نیم سده گذشته روندهای مثبت و منفی داشته است. برای ارزیابی این روندها داده های دمای ماهانه ایران (دمای شبانه، روزانه و شبانروزی) از ژانویه 1951 تا دسامبر 2000 بررسی شد. به کمک این پایگاه داده نقشه های همدمای ماهانه کشور با اندازه یاخته 15×15 کیلومتر و روش کریگینگ محاسبه شد. به این ترتیب هر نقشه شامل 7238 یاخته بر روی ایران است. برای تعیین روند دمای شبانه، روزانه و شبانروزی روی تک تک یاخته های نقشه های همدما برای هر ماه به طور جداگانه یک مدل رگرسیون به روش حداقل مربعات پیاده شد. تحلیل روند دما نشان داد که در نیم سده گذشته دمای شبانه، روزانه و شبانروزی ایران به ترتیب با آهنگ حدود سه، یک و دو درجه در هر صد سال افزایش داشته است. روندهای افزایش دما عمدتا در سرزمین های گرم و کم ارتفاع و روندهای کاهشی عمدتا در رشته کوه ها دیده می شوند."

تخمین خطر سیلاب یکی از مهم­ترین موضوعات مورد توجه کارشناسان و محققان علوم مختلف می باشد. مهم­ترین هدف تخمین ریسک سیلاب، پیش­بینی احتمال وقوع آن در آینده است. روش­های متعددی برای این کار وجود دارد که از مهم­ترین آنها می­توان به روابط بارش ـ رواناب و فرمول­های تجربی اشاره کرد. در هر یک از این روش­ها، بارش به عنوان مهم­ترین مؤلفه مؤثر در سیلاب شناخته می­شود. بنابراین شناخت دقیق مکانیسم توزیع زمانی و مکانی بارش می­تواند جهت مطالعه دقیق مکانیسم سیلاب بسیار مفید باشد. تحقیق حاضر به بررسی توزیع مکانی بارش در استان اصفهان می­پردازد. در بین آمار مشاهداتی ایستگاه­های ثبات تعداد 1654 رگبار با تداوم­های کمتر از یک ساعت تا 72 ساعت استخراج و مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به وسعت زیاد منطقه و عدم همگنی سطوح بارش، رگبارهای فراگیر کوتاه­تر از 24 ساعت در کل منطقه مشاهده نشد. لذا از رگبارهای فراگیر 24 ساعته برای استخراج رگبارهای کوتاه­مدت استفاده شد. در نهایت 7 رگبار فراگیر با تداوم 24 ساعته انتخاب و از این بین 3 رگبار شاخص که بیانگر حداکثر وقایع ثبت شده است، انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور ترسیم منحنی­های همباران از روش­های رایج زمین آماری مانند کریجینگ، کوکریجینگ،IDW و TPSS استفاده شده است. آزمون روش­های مختلف زمین آمار بیانگر دقت روش کریجینگ در غالب تداوم­های رگبار می­باشد. از بین روش­های کریجینگ نیز مدل گوسی و کروی نسبت به سایر مدل­ها ارجحیت دارد. بررسی گرادیان بارندگی نشان­دهندة رابطة ضعیف بارش و ارتفاع در اکثر تداوم­ها در منطقه است. روش کوکریجینگ که از متغیر کمکی ارتفاع استفاده می­کند دارای خطای بیشتری نسبت به روش کریجینگ است. در مجموع روش IDWنسبت به سایر روش­ها از خطای بیشتری برخوردار است.

در دهه‌های اخیر، توسعه‌ی ارتباطات و پیشرفت تکنولوژی، گسترش راه‌های ارتباطی، بویژه ایجاد شبکه راه‌های روستایی را ضروری ساخته است. در این راستا، اجرای شتابزده برنامه‌های توسعه و دخالت بی‌رویه و بدون شناخت انسان در محیط، افزون بر تخریب محیط طبیعب، سبب تشدید سیستم‌های مورفوژنز، ناپایدارب شیب‌ها و وقوع پدیده‌های ژئومورفیک مانند حرکات توده‌ای مواد شده است. مقاله‌ب حاضر، با استفاده از تفسیر عکس‌های هوایی و بازدید‌های میدانی، ضمن شناسایی ویژگی‌ها و مورفودینامیک فعال در بخش علیای حوضه‌ی زهکشی آجی چای (شهرستان سراب)، بر نقش فعالیت‌های انسانی (احداث جاده) در افزایش فراوانی وقوع انواع ناپایداری‌های دامنه‌ای (حرکات توده‌ای و ایجاد خندق) و مخاطرات ناشی از ساخت و توسعه راه‌های روستایی شهرستان سراب تأکید می‌کند. نتیجه مطالعه نشان می‌دهد اغلب جاده‌ها و راه‌های ارتباطی مانند جاده سراب- نیر، سراب- اسب فروشان و غیره، به دلیل عبور از واحدهای مستعد گسیختگی، چند سال پس از بهره‌برداری، به‌ وسیله‌ی پدیده‌های ژئومورفولوژیک مانند حرکات توده‌ای و ایجاد خندق مورد تهدید و تخریب قرار می‌گیرند و پس از احداث، هزینه‌های هنگفتی صرف نگهداری و تعمیر آنها می شود. به این ترتیب، قبل از جاده کشی، برای آگاهی از ویژگی های مورفودینامیک مسیر عبور جاده، انجام مطالعات اولیه و ژئومورفولوژیک ضروری می نماید.

پایه بسیاری از مطالعات در هواشناسی و اقلیم شناسی داده‌های خام دیده‌بانی می‌باشد و وجود خطا یا عدم سازگاری بین میدانهای مختلف می‌تواند در نتایج مطالعات و پژوهشها اثر قابل توجهی داشته باشد. بدون انجام کنترل کیفی و نظارت داده‌ها، تحلیل عینی نقشه‌های هواشناسی با استفاده از برنامه‌های رایانه‌ای با مشکل مواجه می‌‌شود و محصولات به دست آمده قابل استفاده نیست و چنانچه به عنوان ورودی مدلهای عدیی به کار گرفته شوند، خطاهای فاحشی در برون داد به بار خواهند آورد. برخی از داده‌های هواشناسی که از ایستگاههای همدیدی سطح زمین و جو بالا گزارش می‌شوند به دلایل مختلف دارای خطاهایی هستند و باید قبل از هر گونه استفاده کنترل شده و از داده‌های صحیح جدا شوند. در اینجا فرمول‌بندی و اساس روشی ارایه می‌شود که اطلاعات فوق یا به عنوان داده‌های غلط رد می‌کند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که با این روش به راحتی می‌توان بر درستی گزارش‌های ایستگاه های هواشناسی سطح زمین و جو بالا نظارت کرد. همچنین در صورت اعمال کنترل کیفی، داده‌های حاصل را می‌توان با اطمینان برای انجام تحلیل عینی در برنامه‌های رایانه‌ای به کار گرفت.

بخار آب موجود در جو، با جذب امواج تشعشعی با طول موج بلند بر تعادل دمای زمین تأثیر بسزایی می گذارد؛ ازاین رو، هدف اصلی این پژوهش شناسایی پراکنش فضایی رطوبت نسبی در ایران است. به این منظور، ابتدا به تشکیل پایگاه داده های شبکه ای رطوبت در ایران اقدام شد؛ سپس داده های این پایگاه در دورة آماری سی ساله ای، در بازة زمانی روزانه از 01/01/1982 تا 31/12/2012 میلادی مبنای پژوهش قرار گرفت و یاخته ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر منطقة پژوهش گسترانیده شد. به منظور دستیابی به تغییرات درون سالی رطوبت در ایران، از روش های نو آمار فضایی ازقبیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه های داغ با استفاده از امکانات برنامه نویسی در محیط بهره برده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که پراکنش فضایی رطوبت در ایران دارای الگوی خوشه ای بالاست. در این بین، براساس شاخص موران محلی و لکة داغ، الگوهای رطوبتی در شمال، شمال غرب و شمال شرق، غرب و جنوب غرب کشور دارای الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت (الگوی رطوبتی نمناک) و بخش های جنوب شرقی و مرکزی کشور دارای خودهمبستگی فضایی منفی (الگوی رطوبتی خشک) بوده است. در طی دورة پژوهش، بخش اعظمی از کشور (حدود نیمی از کل مساحت) دارای الگوی معناداری یا خودهمبستگی فضایی بوده است.

سیل یکی از پدیده­های موجود در طبیعت بوده که انسان از دیر باز شاهد وقوع آن می­باشد. در ایران به دلیل وسعت زیاد، اقلیم متعدد، تراکم زمانی و مکانی بارش­ها در اکثر حوضه­های آبریز، همه ساله شاهد سیلاب­های عظیمی در بیشتر مناطق کشور می­باشیم. در این پژوهش به برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی سیل، شناخت عوامل و عناصر موثر در سیل­خیزی، پهنه­بندی مناطق براساس شدت پتانسیل سیل­خیزی حوضه آبریز پرداخته شده است. در حوضه آبریز مردق­چای برای برآورد مقدار رواناب از روش شماره منحنی (CN)، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) که در سال 1954، روشی را برای محاسبه بارش مازاد ارائه نمود استفاده گردید. این روش معمول­ترین روش پیش­بینی حجم رواناب است. برای این منظور ابتدا داده­ها و اطلاعات مورد نیاز شامل آمار وضعیت اقلیم منطقه، تصاویر ماهواره­ای جمع­آوری و وارد سیستم اطلاعاتی (GIS) گردید. با تلفیق این داده­ها و اطلاعات، براساس روش (SCS) نقشه (CN) حوضه، میزان نفوذ (S)، مقدار رواناب (Q) تهیه شد. در نهایت با استفاده از مدل وزنی و با تلفیق نقشه­های میزان بارندگی منطقه، گروه­های هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین و... نقشه پهنه­بندی پتانسیل سیل­خیزی سالانه حوضه با دوره بازگشت­های مختلف تهیه گردید. بنابراین با استفاده از این نقشه­ها می توان راهکارهایی جهت مقابله با بحران­های آبی و همچنین کنترل سیلاب­ها در حوضه آبربز ارائه نمود.

یخبندان و لغزندگی در جاده های کوهستانی شرایط بحرانی برای حمل و نقل جاده ای ایجاد می کند. مطالعات قبلی به افزایش سوانح در طول ماه های سرد سال (به ویژه به هنگام بارندگی و یخبندان جاده ها) اشاره دارند. در این مقاله دو هدف دنبال می شود: اوّل، تشریح روشی جهت تعیین احتمال وقوع وضعیّت های بحرانی یخبندان و لغزندگی (Np1-Np9 ( در طول جاده های هراز و فیروز کوه (از جاده های پرترافیک و کوهستانی کشور که استان های شمالی را از طریق ارتفاعات البرز به تهران ارتباط می دهد). دوّم، تحلیل زمانی- مکانی یخبندان و لغزندگی با استناد به تحلیل های آماری وآنالیز آنها در توابع موجود در سیستم اطّلاعات جغرافیایی. از مهم ترین دستاوردهای تحقیق آن است که در مناطق کوهستانی جاده های هراز و فیروزکوه با شروع دورة سرد )ماه اکتبر) احتمال وقوع یخبندان (Np5) و در مناطق ساحلی و کم ارتفاع احتمال لغزندگی ((Np2 بسیار افزایش می یابد.

دانش رسوب شناسی از جمله روش های متداول در تحلیل محیط های رسوبی و تحلیل وقایع محیط شناسی چون تغییرات اقلیمی و آب و هوایی است. تحلیل نمونه های رسوبی در مقاطع زمین شناسی و یا مطالعه آن ها دربستر دریاچه ها سبب شده که دریچه جدیدی از تحلیل رخدادهای اقلیمی و محیطی برای محققان باز شود و از این رو تحلیل منشا رسوبات به ویژه رسوبات عهد چهارم می تواند اطلاعات نسبتا دقیقی از وقایع دوران چهارم در اختیار پژوهشگران درحوزه های باستان شناسی، جغرافیای دیرینه و... قراردهد. اهمیت این موضوع بعضاً در پاره ای از موارد به حدی است که از رسوب می توان به عنوان شاهد اقلیمی یاد کرد. لس ها - لس ها از نهشته های عصر کواترنر هستند، که عمدتا منشاء بادرفتی داشته از نهشته های برونشست یخزارها ناشی شده اند- از جمله نهشته هایی قلمداد می شوند که همواره برای ژئومرفولوژیست ها و اقلیم شناسان به ویژه مطالعات اقلیم دیرینه به عنوان یک شاهد در تحلیل تغییرات اقلیمی به شمار آمده اند. این رسوبات عمدتا نهشته های عصر کواترنر هستند، که به علل مختلف، از جمله قابلیت کشاورزی آنها، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده اند. لکه های رسوبی زرد در بیاضه، که در حاشیه کویر مرکزی ایران قرار گرفته است موضوع بحث انگیز گزارش دو تن از محققان خاک شناس و ژئومرفولوژیستی است که یکی در یازدهمین کنفرانس بین المللی علوم خاک ایران منشا آنها را لس قلمداد نموده و دیگری مدعی است این رسوبات متعلق به یک دریاچه قدیمی است که در اثر سر ریز نمودن، در آن پارگی ایجاد وآب آن تخلیه شده است وآنچه امروز به عنوان لکه های زرد رنگ در بیاضه دیده می شود، منشا دریاچه ای داشته و روستای بیاضه برروی همین رسوبات بنا گردیده است. لسی قلمداد شدن این رسوبات، آن هم در این حوضه، که در حال حاضر به عنوان یکی از خشک و گرم ترین مناطق ایران، از آن یاد می شود از نظر تاریخ طبیعی منطقه حایز اهمیت فراوان است. بنابراین، طرحی تعریف شد تا با مطالعه دقیق، نسبت به نتایج مطالعات ارایه شده، بتوان به صورت قطعی نظر داد. نتایج حاصل از این تحقیق که با چند روش رسوب شناسی از جمله گرانولومتری مورفوسکوپی و تحلیل نسبت دانه ها و عملیات برداشت توپوگرافی و تحلیل آن صورت گرفت، نشان می دهد که این رسوبات، علی رغم داشتن ظاهری نزدیک به خصوصیات لس ها، در محیط های رسوبی کم انرژی چون آبگیر ها و دریاچه های کوچک تر ایجاد شده و منشا بادی - یخچالی ندارد.

براورد و تخمین مقادیر بارش حوضه آبریز قره‌سو بر اساس داده‌های مشاهداتی 21 ایستگاه باران‌سنجی موجود در سطح حوضه و همبستگی آن با داده‌های عوامل جغرافیایی ناحیه‌ای نشان داد که با استفاده از داده‌های ناحیه‌ای می‌توان به مدل نهایی بارشهای فصلی و سالیانه دست یافت . ضرایب همبستگی چندگانه 69 تا 82 درصد در تبیین عوامل جغرافیایی محلی ( زمین- اقلیم) در براورد بارشهای سالیانه و فصلی حوضه، نشانه خوبی از اهمیت پردازش آماری در مطالعات اقلیمی و استفاده از داده‌های زمین ـ اقلیم است . در مطالعه حاضر نیز با استفاده از میانگین بارش سالیانه و فصلی ایستگاههای حوضه، ارتباط عوامل جغرافیایی، یعنی عرض و طول جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، فاصله از کوه و فاصله از دریا به روش همبستگیهای چند متغیره مدل‌بندی و به پیش بینی و تخمین بارش پرداخته شده است .

در مطالعه حاضر، همبستگی، میزان و روند تغییرات عناصر دما و بارش ایستگاه شیراز طی دوره آماری 2005- 1951 در مقاطع سالانه و فصلی با استفاده از روشهای رگرسیون سری های زمانی، شاخص استاندارد زی اسکور و روش میانگینهای متحرک، آزمونهای استقلال و همگنی، بتا( β ) و مان ـ کندال بررسی شده است. بررسی عنصر دما نشان می دهد که متوسط دمای سالانه دارای روند افزایشی به میزان9/1 درجه سانتیگراد در طی دوره مورد مطالعه است و این افزایش تقریباً در هر چهار فصل نیز قابل مشاهده است، اما متوسط بارش سالانه بر عکس متوسط دمای سالانه در کل یک روند کاهشی از خود نشان می دهد و از نظر فصول سال نیز این روند کاهشی به غیر از فصل زمستان در سایر فصول مشاهده می شود. با توجه به ضریب همبستگی رتبه ای مان ـ کندال روند مشخصی در آماره بارش سالانه ایستگاه همدید شیراز یافت نشد.