پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1389 | دوره:42 | شماره:73 |تعداد مقالات:11

یکی از عوامل مهم آب و هوایی که در طی دوره سرد سال در بیشتر مناطق کشور بروز می کند، پدیده سرما و یخبندان است. برای مطالعه و بررسی تداوم روزهای یخبندان در ایران زمین از مدل زنجیره مارکوف، مرتبه های یک و دو و سه حالته (یخبندان و غیر یخبندان) بهره برده شد. با استفاده از این مدل، ماتریس فراوانی و ماتریس احتمالات انتقال برای یک دوره 15 ساله (2005-1991) از ماه اکتبر تا ماه مه در 58 ایستگاه مورد مطالعه محاسبه گردید. سپس وابستگی روزهای یخبندان و غیر یخبندان به یکدیگر، به همراه ایستایی و همگنی مکانی آنها مورد آزمون قرار گرفت و نتایج در قالب نقشه های پهنه بندی تداوم های مختلف در گستره ایران زمین فراهم گردید. از مهم ترین نتایج به دست آمده می توان به این موارد اشاره کرد: الف) وقوع روزهای یخبندان در گستره ایران زمین، به جز نواحی شمالی و جنوبی کشور که عموما فاقد یخبندان اند، ویژگی زنجیره مارکوف را دارا هستند. به عبارت دیگر، تداوم روزهای یخبندان در ایران تصادفی نیست بلکه وقوع روز یا روزهای یخبندان به شرایط اقلیمی روزهای گذشته وابسته است. ب) وقوع یخبندان های دو ماه اکتبر و مه، که به ترتیب به یخبندان های زودرس پاییزی و یخبندان های دیررس بهاری مشهور هستند، دارای ویژگی زنجیره مارکوف مرتبه اول دو حالته اند؛ یعنی وقوع یخبندان فقط به شرایط اقلیمی روز گذشته مرتبط است. به عبارت دیگر، حاکمیت با تداوم های دو روزه است. ج) توزیع فضایی تداوم های دو روزه در گستره ایران زمین در ماه اکتبر محدود به نواحی مرتفع غرب، شمال غرب و شمال شرق ایران است، در حالی که این نوع از تداوم در ماه مه فقط در نواحی مرتفع شمال غربی ایران مشاهده می شود. د) ماه های نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه، مارس و آوریل ماه هایی هستند که به نسبت های متفاوت، با تداوم های دو یا سه و چهار روزه مواجه اند. از این رو آزمون های آماری نشان می دهند که ویژگی زنجیره مارکوف وقوع روزهای یخبندان ایستا از زمان هستند.

مناطق فعال، قسمت هایی از پوسته زمین هستند که در کواترنر پسین و به خصوص عهد حاضر دارای حرکات زمین ساختی اند و در آینده نیز مستعد بروز خطر خواهند بود. این مناطق را می توان با شواهد و شاخص های ژئومورفولوژی تشخیص داد. بر همین اساس و با استفاده از شاخص نسبی فعالیت زمین ساختی (Iat) که ترکیبی از شاخص های انتگرال هیپسومتری، نسبت کشیدگی حوضه، تقارن آبراهه ها، نسبت عرض کف دره به ارتفاع آن و طول ـ گرادیان رودخانه را شامل می شود، به بررسی و شناخت وضعیت حوضه رودبار واقع در محدوده زاگرس مرکزی اقدام شد. برای این منظور، مدل رقومی ارتفاع از داده های توپوگرافی SRTM با دقت 90 متر برای کل منطقه تهیه شده و در محیط های نرم افزاری آرک مپ، آرک ویو و گلوبال مپر، ترسیم آبراهه ها، تقسیم بندی زیرحوضه ها، اندازه گیری شاخص ها، رقومی  کردن نقشه های زمین شناسی و تلفیق داده ها صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که این حوضه 2256 کیلومترمربعی را می توان به 4 بخش ـ بسیار فعال، فعال، نیمه فعال و با فعالیت کم ـ تقسیم کرد. گسل های رورانده دهسور، وحدت آباد و زردکوه و همچنین گسل جوان زاگرس، چهار گسل مهمی هستند که در بروز ناپایداری در این حوضه نقش داشته اند. جابه جایی 500 متری که در طی 40 تا 50 هزار سال گذشته در مسیر سرشاخه های رودخانه های گشان و الوس صورت گرفته، حرکت راستگردی را در قطعه ای از گسل جوان زاگرس که بین دو قطعه دورود و اردل قرار گرفته است اثبات می کند. در نتیجه این حرکت، یک سطح خرد شده و فرسایش پذیر ایجاد شده که رودخانه رودبار به سرعت در حال حفر آن است و سطح اساس منطقه را پایین می برد. این عمل به تجدید سیکل فرسایش منجر شده است. در زمان حاضر سد رودبار در قسمت خروجی این حوضه و در مسیر گسل جوان و فعال زاگرس در حال احداث است؛ بنابراین ممکن است این سازه در معرض مخاطرات جدی قرار بگیرد.

تصادفات جاده ای از عوامل بسیار مهم مرگ و میر و صدمات شدید جانی و مالی به شمار می آیند و آثار سنگین اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی آن جوامع بشری را به شدت مورد تهدید قرار داده اند. از میان عواملی که در بروز تصادفات جاده ای نقش دارند، سهم پدیده های اقلیمی چون لغزندگی در سطح جاده، برف، کولاک، مه، بهمن و یخبندان کم نیست. در این پژوهش تاثیرات آب و هوا بر تصادفات جاده ای در محور کرج ـ چالوس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. محور کرج ـ چالوس به طول 70 کیلومتر، از مهم ترین راه های مواصلاتی است که استان تهران را از طریق ارتفاعات البرز به مناطق شمالی کشور مرتبط می سازد. در پژوهش حاضر پایگاه اطلاعات فضایی با استفاده از نقشه توپوگرافی به مقیاس 1:250000 از جاده تشکیل گردیده و آمار تصادفات جاده ای پلیس راه به این پایگاه اضافه شده و از طریق آنها نقاط مخاطره آمیز از لحاظ وقوع تصادفات در هر یک از شرایط جوی (آفتابی، ابری و جز آن) مورد بررسی قرار گرفته است. روش مطالعه در این تحقیق برمبنای بررسی فراوانی تصادفات در هر یک از مقاطع یک کیلومتری جاده مورد بررسی بوده است که در آن همزمانی بین وقوع تصادفات با رخدادهای اقلیمی با امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش های آماری تحلیل شده است. در همین زمینه بررسی ارتباط وقوع تصادفات جاده ای با شرایط توپوگرافی نیز صورت گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در شرایط هوای آفتابی کیلومترهای 17، 20 و 41 و در شرایط هوای ابری کیلومتر 62 و در هنگام ریزش باران کیلومترهای 40 و 70 و در هوای برفی کیلومترهای 40، 60 و 62 و در هنگام هوای مه آلود کیلومترهای 60، 62 و 65 حداکثر فراوانی تصادفات را دارند و از این لحاظ جزو نقاط خطرناک محسوب می شوند. همچنین توزیع فضایی تصادفات نشان می دهد که هر چه محور کرج ـ چالوس از ارتفاعات بالاتری عبور می کند، به علت شرایط نامساعد جوی، میزان تصادفات در همان مقاطع افزایش می یابد.

عوامل طبیعی همواره در طول تاریخ و در نقاط مختلف جهان خطرهایی را به محیط های مصنوع و طبیعی تحمیل می کنند. بروز رخدادهای بحرانی طبیعی از جمله زلزله، سیل، طوفان، ریزش و لغزش زمین، موجب بروز خسارت های جانی و مالی زیادی می گردد. ناحیه غرب فارس واقع در منطقه زاگرس در کشور، از جمله مناطقی است که به دلیل ویژگی های طبیعی و جغرافیایی همچون ساختار خاص زمین شناسی و قرارگیری روی کمربند زلزله با گسل های فعال و اصلی، ویژگی کوهستانی با وضعیت اقلیمی متغیر و وجود رودخانه های سیلابی متعدد، و نظایر اینها دارای پتانسیل بالایی در بروز مخاطرات طبیعی به ویژه زلزله، سیل، رانش و لغزش زمین است. در این مطالعه سعی گردید با استفاده از داده های حاصل از مدل سازی معیارها و لایه های موثر محیطی با روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و طبقه بندی با روش فازی با کمک قابلیت های مدل سازی و تحلیل های فضایی بالای سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) میزان آسیب پذیری محیطی ناحیه مورد توجه قرار گیرد و پهنه بندی گردد. بنابر نتایج محاسبات انجام شده در فرایند تحقیق و ویژگی های محیط طبیعی و انسانی ناحیه، زمین لرزه، سیلاب و حرکات دامنه ای به ترتیب بالاترین میزان خطر و آسیب پذیری را دارند. به علاوه، بر پایه نتایج مدل سازی و پهنه بندی خطر در ناحیه غرب فارس بیش از 34 درصد محدوده ناحیه مطالعاتی با ویژگی آسیب پذیری نسبتا بالا تا بسیار بالا مشخص می شوند که به طور عمده مناطق کوهستانی و دامنه های آنها را در بخش های شمال شرق، شرق، محدوده کوه دراء و محور مرکزی ناحیه در برمی گیرد، به طوری که در مناطق مذکور، تمرکز عوامل مختلف مخاطرات، شرایط پرخطری را فراهم می سازد. دشت های مسطح و کم عارضه ناحیه میزان آسیب پذیری پایینی دارند.

استفاده از مدل های ریزمقیاس نمایی آماری در مطالعات برآورد نوسانات اقلیمی این امکان را فراهم ساخته است که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی ـ منطقه ای است. تشدید پدیده های حدی را می بایست به عنوان شاخصه های اصلی تغییرات اقلیمی دانست که درک و فهم چنین پدیده هایی نسبت به میانگین ها که هیچ معنای فیزیولوژیکی و روانی ندارند برای افکار عمومی راحت تر است. در این تحقیق طول دوره رشد و طول دوره یخبندان به عنوان شاخصه نوسانات اقلیمی مورد بررسی قرار گرفته است. برحسب تعریف ارایه شده، اولین دوره 6 روزه با میانگین دمای بالای 5 درجه سانتیگراد بعد از آخرین یخبندان بهاره به عنوان آغاز دوره و آخرین دوره 6 روزه با میانگین دمای زیر 5 درجه سانتیگراد به عنوان خاتمه طول دوره رشد در نظر گرفته شده است و طول دوره یخبندان به فاصله زمانی بین بروز اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره اطلاق می شود. ارزیابی تغییرات این شاخص ها، بین دو دوره اقلیمی گذشته (1384-1355) و دوره اقلیمی برآورد شده یا آینده (1418-1389) در سه ایستگاه همدید مشهد، تربت حیدریه و سبزوار در خراسان رضوی صورت گرفته است. نتایج حاکی از افزایش طول دوره رشد در ایستگاه های مشهد و سبزوار، و کاهش در ایستگاه تربت حیدریه در دوره اقلیمی آینده است. این تغییرات در شاخص حدی طول دوره یخبندان نیز مشاهده می شود، به طوری که در هر سه ایستگاه بررسی شده کاهشی بین 15 الی 16 روز رخ خواهد نمود، که نتیجه ای منطقی از پدیده گرمایش جهانی است. نتایج آزمون فرض مطرح شده، فقدان همبستگی بین طول دوره رشد دیده بانی شده و برآورد شده و همچنین طول دوره یخبندان دیدبانی شده و برآورد شده را، که به وسیله ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن در سطح معنی داری 5 درصد صورت گرفته است اثبات می کند و نشان دهنده فقدان تغییرات معنی دار در دوره گذشته و آینده است.

تپه های برخانی در مناطقی مشاهده می شوند که قابلیت دسترسی باد به ماسه کم است و مسیر باد غالب در اکثر طول سال تقریبا ثابت است. یکی از رایج ترین چشم اندازهای بادی منطقه جنوبی کویر حاج علی قلی، تپه های برخانی هستند. در این پژوهش، تلاش شده است تا ویژگی های شکل شناسی برخان های مطالعاتی با استفاده از روش های مدل سازی ریاضی و آماری شکل آنها تشریح گردد. نتایج حاصل از این روش در بررسی شکل برخان و شناسایی نحوه رفتار آن اهمیت بسیار دارد. مدل سازی ریاضی شکل برخان ها از طریق شبیه سازی آنها در دستگاه مختصات و با استفاده از معادلات غیرخطی سهمی صورت گرفته، که در مجموع برای سهمی دامنه رو به باد برخان یک معادله و برای سهمی دامنه باد پناه معادله ای دیگر محاسبه گردیده است. با استفاده از روش مدل سازی آماری، نوع و شدت روابط بین مولفه های ریاضی و مورفولوژی برخان تعیین شده است که حاکی از تبعیت روابط موجود از رابطه توانی با حداکثر ضریب تبیین و کمترین میزان خطای برآورد نسبت به دیگر روابط است. تلفیق دو روش مذکور شالوده ای بنیادی برای شبیه سازی برخان در محیط های مجازی و آزمایشگاهی است و یکی از مهم ترین نتایج این پژوهش تبدیل دو روش مدل سازی ریاضی و آماری مورفولوژی برخان به یکدیگر است. فاصله کانونی از پارامترهای مهم سهمی های برخان است، که حالت های مختلف برخان ها را نسبت به یکدیگر بیان می کند. اگر فاصله کانونی برخان کاهش یابد، دهانه آن تنگ تر می شود و حالت واگرایی بازوهای برخان نیز کاهش می یابد. برخان هایی که فاصله کانونی بیشتری دارند، دارای پهنای عریض تر، ابعاد وسیع تر و حجم بیشتری هستند.

یکی از راه های هدررفت آب در مناطق مختلف آب و هوایی ایران، تبخیر و تعرق است. این پدیده سهم مهمی در اتلاف آب به ویژه در مناطق کویر مرکزی کشور دارد و تابع پارامترهای مختلف اقلیمی و ویژگی های توپوگرافی هر منطقه است. اولویت بندی و تعیین شدت تاثیر هر یک از این پارامترها بر روی تبخیر و تعرق می تواند ضمن افزایش شناخت از عوامل موثر بر تبخیر و تعرق در هر منطقه، به مدیریت منابع آب در آن منطقه بسیار کمک کند. در این تحقیق اقدام به بررسی و آنالیز میزان حساسیت پدیده تبخیر و تعرق نسبت به تغییر پارامترهای اقلیمی موثر بر آن در چند نقطه از استان یزد در ایران مرکزی شده است. بدین منظور ابتدا به تغییر مقادیر پارامترهای ورودی به مدل کراپ وات، به عنوان یکی از معتبرترین مدل های محاسبه تبخیر و تعرق مرجع به روش فائو ـ پنمن ـ مانتیث پرداخته شد، و سپس تاثیر تغییر این پارامترها در هر یک از ماه های سال در ایستگاه های مختلف به صورت کمی محاسبه گردید و مورد مقایسه قرار گرفت. این تغییرات شامل افزایش و کاهش ±10،  ±20و  ±30درصد پارامترهای ورودی به مدل بود. نتایج این تحقیق نحوه اولویت بندی پارامترهای اقلیمی و میزان تاثیرگذاری آنها را در ماه های مختلف سال در هر یک از ایستگاه های مطالعاتی نشان می دهد. بر این اساس، تغییرات دو پارامتر بیشینه دما و سرعت باد در سال بیشترین تاثیر را در نوسانات تبخیر و تعرق در هر سه ایستگاه داشته است. همچنین اولویت بندی عوامل موثر در تبخیر و تعرق در فصول مختلف متفاوت اند، به طوری که برای مثال در فصل بهار در هر سه ایستگاه دمای بیشینه، سرعت باد و دمای کمینه به ترتیب موثرترین عوامل بوده اند، در حالی که در فصل پاییز سرعت باد، دمای بیشینه و رطوبت نسبی به ترتیب موثرترین عوامل بوده اند.

به طور کلی دو روش برای حفاظت در مقابل سرمازدگی وجود دارد: فعال و غیرفعال. روش های غیرفعال، بایستی خیلی زودتر از زمان سرمازدگی انجام گیرند، چرا که این روش ها برای مقابله مستقیم با سرمازدگی نیستند، بلکه راه هایی برای اجتناب و دوری از یخبندان هستند. روش های فعال، راه های مبارزه با سرمازدگی اند که بلافاصله قبل از سرمایه زدگی یا در زمان سرمازدگی به کار گرفته می شوند و شامل بخاری های باغی، آبیاری بارانی، ماشین های باد و مانند اینها هستند. در این تحقیق سه روش مبارزه با سرما شامل: مه پاشی، بخاری و بخاری ـ مه پاش با تیمار شاهد مقایسه گردید. برای انجام این مقایسه ابتدا در داخل باغ بادامی به وسعت 20 هکتار سه کرت به ابعاد پنجاه در پنجاه متر انتخاب گردید و در داخل هر کرت یک پناهگاه چوبی مجهز به دمانگار و دماسنج های ماکزیمم و مینیمم قرار داده شد. فاصله ای معادل با پنجاه متر نیز بین کرت ها در نظر گرفته شد. کرت شاهد نیز به فاصله حدود 1000 متر دورتر از این کرت ها و در داخل باغ با شرایط مشابه کرت های تیمار قرار گرفت. به کمک ثبت آمار دما و تجزیه و تحلیل آنها به کمک آنالیز واریانس و مقایسه میانگین ها به کمک آزمون دانت، مشخص گردید که در بین تیمارها تنها تیمار بخاری ـ مه پاش تفاوت معنی داری را با شاهد در سطح 5 درصد نشان می دهد و این خود مبین این نکته است که کاربرد دستگاه مه پاش به تنهایی نتوانسته است نقش زیادی در افزایش دما داشته باشد، به طوری که در بهترین حالت تنها دما به میزان 0.6 درجه سانتی گراد افزایش یافته و به طور متوسط 0.3 درجه دمای هوا را افزایش داده است. بهترین نتیجه زمانی به دست می آید که دستگاه مه پاش در کنار بخاری استفاده شود، به نحوی که افزایش دما در این حالت به 1.8 درجه سانتی گراد نیز رسیده و به طور متوسط حدود  0.9درجه دمای هوا را افزایش داده است. به منظور کنترل نتایج دیدبانی های فنولوژیکی درصد خسارت سرما بر روی شکوفه ها انجام گرفت که نشان داد کاربرد مه پاش و بخاری در کنار هم بهترین نتیجه را در کاهش خسارت سرما داشته است.