پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1398 | دوره:51 | شماره:2 |تعداد مقالات:14

بسیاری از پدیده های اقلیمی سطح زمین در ارتباط با موقعیت رودبادها در سطوح فوقانی جو هستند. این پژوهش با هدف شناخت موقعیت و فراوانی رودبادها در بخشی از نیمکره شمالی (خاورمیانه) انجام شد. رودبادها در محدوده وسیعی از صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه عرض شمالی در 5 تراز 300، 400، 500، 600، و 700 هکتوپاسکال طی دوره آماری 1965-2014 به صورت ساعتی بررسی شدند. نتایج نشان داد که از نظر زمانی و مکانی تغییرات عمده ای در فراوانی و سرعت رودبادها در طول سال به وجود می آید. در دوره سرد سال فراوانی رودبادها و سرعت آن ها در عرض های جغرافیایی 20 تا 30 درجه شمالی بیشینه است. در دوره گرم سال فراوانی و سرعت رودبادها در مناطق یادشده کاهش می یابد و به عرض های 35 تا 45 درجه عرض شمالی منتقل می شود. در همه ترازهای جو اغلب می توان دو کمربند پیوسته از بادهای شدید را در عرض های جغرافیایی 20 تا 30 درجه شمالی و 50 تا 60 درجه شمالی مشاهده کرد. در میان این دو کمربند می توان چهار هسته رودباد اصلی (شرق چین و بخشی از خاورمیانه، همچنین غرب اروپا و بخشی از مناطق مرکزی و جنوب روسیه) را شناسایی کرد.

پتانسیل لرزه خیزی و فعالیت های تکتونیکی بخش شمالی سامانه گسلی قم-زفره، براساس روش های ژئومورفومتری و تطبیق لندفرمی، بررسی شد. برای تطبیق داده های به دست آمده، از شواهد میدانی و مورفوتکتونیکی موجود در منطقه استفاده شد. بدین منظور، از اندازه گیری برخی شاخص های ژئومورفیک و تطبیق آن ها با محل گسل های اصلی و کانون های لرزه خیز بهره گیری شد. شاخص های ژئومورفیک، که در مطالعات مربوط به ارزیابی فعالیت های تکتونیکی و لرزه خیزی مناطق بیشترین کاربرد را دارند، به دو بخش تقسیم شدند: بخش اول، شاخص های مربوط به دینامیک سطح؛ بخش دوم، شاخص های مربوط به دینامیک حوضه. از ویژگی های شاخص های ذکرشده حساسیت آن ها به حرکات گسل های شیب لغز و امتدادلغز است؛ از سوی دیگر، بیانگر غالب بودن پدیده های دگرشکلی و بالاآمده نسبت به پدیده های فرسایشی در مناطق فعال تکتونیکی اند. محدوده مورد مطالعه به 18 قطعه آبراهه ای تقسیم شد و شاخص های ژئومورفیک و نقشه های مورفوتکتونیکی آن جداگانه از طریق برنامه الحاقی TecDEM محاسبه و وزن دهی شد. نتایج اولیه به دست آمده نشان دهنده لرزه خیزی و فعالیت تکتونیکی بالا در نزدیکی گسل های اصلی بخش شمالی زون قم-زفره (جنوب و جنوب غرب استان قم) مانند گسل قم، گسل خورآباد، گسل بیدهند، و گسل کاشان است.

تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر گسترش شهرنشینی و تغییر کاربری شهر تهران بر شرایط اقلیمی ایستگاه سینوپتیک مهرآباد انجام شده است. برای اجرای این کار، داده های روزانه بارش، بیشینه دما، و کمینه دما طی دوره 1966-2016 از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. پس از کنترل کیفی داده ها، برای بررسی شرایط اقلیمی، نخست از آزمون من-کندال استفاده شد و در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار RClimDex تغییرات و روند 23 شاخص حدی اقلیمی، متشکل از شاخص های دوره ای، مطلق، مبتنی بر صدک، و آستانه ای متغیرهای دما و بارش روزانه استخراج شد. نتایج نشان داد همگام با افزایش جمعیت و رشد فیزیکی شهر تهران و قرارگیری ایستگاه سینوپتیک مهرآباد در محدوده شهری، هر دو پارامتر دمای کمینه و بیشینه در طی دوره آماری 1966-2016 از روند افزایشی برخوردار است؛ به طوری که دمای کمینه ایستگاه مهرآباد در دوره 1966-1975 حدود 9/10 درجه سانتی گراد بوده و در دوره 2005-2015 به حدود 7/13 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. از نظر شاخص های حدی، افزایشی قابل ملاحظه در شاخص های حدی سرد و افزایش در شاخص های حدی گرم وجود دارد. شاخص روزهای سرد، شب های سرد، روزهای همراه یخبندان، روزهای یخی با کاهش مواجه اند.

امروزه یکی از مهم ترین معضلات زیست محیطی در کلان شهرها افزایش دمای سطح و در نتیجه افزایش شدت جزیره حرارتی شهری است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر پارامترهای محیطی و جمعیتی در توزیع مکانی دمای سطح کلان شهر تهران است. بدین منظور، از ده تصویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 2010 و 2011 برای استخراج نقشه های پارامترهای محیطی، کاربری پوشش سطح زمین، و دمای سطح زمین استفاده شد. برای طبقه بندی کاربری پوشش سطح زمین از روش بیشترین شباهت و برای محاسبه دمای سطح از مدل تک پنجره استفاده شد. همچنین، برای مدل سازی پارامترهای محیطی از شاخص های NDVI، NDWI، و NDBI استفاده شد. سرانجام، برای بررسی تاثیرگذاری پارامترهای جمعیتی و محیطی بر توزیع دمای سطح از تحلیل های آماری استفاده شد. نتایج پژوهش نشان دهنده آن است که ضریب همبستگی بین میانگین شاخص های NDVI، NDWI، و NDBI با دمای سطح به ترتیب 89/0-، 8/0-، و 82/0 است. میانگین دمای سطح برای کاربری های ساخته شده، فضای سبز، بایر، و آب به ترتیب 16/312، 36/309، 36/317، و 86/303 است. نتایج نشان داد که با افزایش مقادیر شاخص های NDVI، NDWI، و NDBI دمای سطح به ترتیب کاهش، کاهش، و افزایش می یابد. همچنین، ارتباط مستقیم با ضریب همبستگی 65/0 بین تراکم جمعیت و میانگین دمای سطح هر منطقه وجود دارد.

در مطالعه حاضر به پیش نگری اثرهای تغییرات آب و هوایی بر درجه روزهای نیاز سرمایشی و گرمایشی ایستگاه های منتخب ایلام و دهلران از طریق داده مشاهده ای و داده شبیه سازی شده دوره آینده براساس برون داد مدل های CMIP5 پرداخته شد. بررسی داده واقعی دوره پایه نشان داد که روند افزایشی و کاهشی به ترتیب برای نیاز سرمایشی و گرمایشی در ایستگاه های ایلام و دهلران وجود دارد. در دوره آینده نیاز گرمایشی در هر دو سناریوی RCP8. 5 و RCP4. 5 نسبت به دوره پایه کاهش خواهد یافت؛ به طوری که تا افق 2090 در سناریوی بدبینانه در ایستگاه ایلام به طور متوسط 20 درجه روز و در ایستگاه دهلران 10 درجه روز نسبت به دوره پایه کاهش رخ خواهد داد. همچنین، در دوره آینده نیاز سرمایشی نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. در ایستگاه های ایلام و دهلران در دوره آینده میانی و دور به طور متوسط به ترتیب 9، 14، 10، و 20 درجه روز بر مقدار نیاز سرمایشی افزوده خواهد شد. تحت شرایط تغییر اقلیم دوره آینده، تعداد روزهای همراه با نیاز سرمایشی در این ایستگاه ها به جلو خواهد افتاد و، از طرفی دیگر، بازه زمانی همراه با نیاز سرمایشی مورد نیاز در طی سال گسترده تر خواهد شد.

پیش بینی مقدار مصرف برق، با توجه به شرایط آب وهوایی، می تواند در تنظیم استراتژی های تولید و توزیع آن نقش مهمی ایفا کند. هدف از این پژوهش، بررسی رابطه بین متغیرهای آب وهوایی با مصرف برق و پیش بینی مصرف برق تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم در منطقه غرب کشور است. به این منظور، رابطه بین متغیرهای آب و هوایی و مصرف برق در سیزده ایستگاه منطقه در دوره 28ساله (1987-2014) با استفاده از معادلات رگرسیونی چندگانه مدل سازی شد. در صورت معناداربودن مدل ها، براساس داده های آب و هوایی مدل CCSM4، مصرف برق در ایستگاه ها طی دوره زمانی 2021-2080 تحت دو سناریوی RCP4. 5 و RCP8. 5 برآورد شد. نتایج نشان داد درجه-روزهای سرمایشی و گرمایشی و رطوبت نسبی بیشترین تاثیر معنی دار را در افزایش مصرف برق دارند. میانگین دماهای حداقل و حداکثر در منطقه در دوره آتی (2012-2080) به طور متوسط تحت سناریوی RCP4. 5 به ترتیب 95/1 و 01/2 و تحت سناریویRCP8. 5به ترتیب46/3 و 81/3درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. ازاین رو، میزان مصرف برق در دوره گرم سال براساس سناریوی RCP4. 5 در حدود 80درصد و براساس سناریوی RCP8. 5 در حدود 150درصد افزایش خواهد یافت. بیشترین میزان افزایش مربوط به ایستگاه های گرمسیری غرب منطقه و کمترین آن مربوط به ایستگاه های سردسیر کوهستانی است.

منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس بزرگ ترین منطقه ویژه اقتصادی صنایع نفت و گاز و پتروشیمی در جهان است. در این تحقیق با استفاده از تصاویر لندست تغییرات کاربری/ پوشش اراضی این منطقه پیش از تاسیس (1377-1364) و بعد از آن (1377-1397) محاسبه شد. با تلفیق مساحت به دست آمده از هر کلاس با ارزش اقتصادی خدمات اکوسیستمی آن ها، روند تغییرات ارزش خدمات اکوسیستمی منطقه مقایسه شد. نتایج نشان دهنده آن است که پیش از تاسیس این منطقه در بین سال های 1364 تا 1377 اراضی کشاورزی و نخلستان ها به میزان 79/308 و 48/852 هکتار (56/75 و 100درصد) افزایش و جنگل های مانگرو به میزان 68/67 هکتار (45/36درصد) کاهش یافته است. با تاسیس این منطقه در سال 1377 شاهد افزایش اراضی انسان ساخت و جنگل های مانگرو به میزان 61/2756 و 40/113 هکتار (100 و 11/96درصد) و کاهش اراضی کشاورزی و نخلستان ها به میزان 53/397 و 33/579 هکتار (41/55 و 21/34درصد) تا سال 1397 بوده ایم. کاهش تالاب نای بند به میزان 4000 هکتار (79/46درصد) مهم ترین تغییرات انجام گرفته در این منطقه است که ارزش اقتصادی خدمات اکوسیستمی این میزان از تالاب نابودشده برابر با صد میلیون دلار در سال است.

بارش یکی از عناصر و فرایندهای اصلی اقلیم هر منطقه است که در برنامه ریزی های شهری و روستایی، مکان یابی صنعتی، معماری، کشاورزی، صنایع، و. . . نقش تعیین کننده دارد. ازاین رو، در تحقیق حاضر تلاش شده است تا مقدار، فراوانی، و شدت بارش های سالانه ناحیه خزری ارزیابی شود. بدین منظور، از داده های روزانه 385 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی، و باران سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های باران سنجی وزارت نیرو طی بازه زمانی 1966-2016 استفاده شده است. با برازش مدل رگرسیون خطی به روش پارامتری، روند مقدار، فراوانی، و شدت بارش سالانه بررسی شد. نتایج حاصل از این پژوهش که در دیگر مطالعات مشهود نبوده است بیانگر این است که میانگین بارش سالانه و فراوانی آن به ترتیب در 4/61درصد و 1/47درصد از پهنه دارای روند افزایشی است. شدت بارش سالانه در همه پهنه دارای رفتار ایستاست. روند ضریب تغییرات میانگین بارش سالانه نشان داد که گستره تحت حاکمیت روند ایستا بیشتر است؛ به طوری که در همه خط ساحلی و بخش هایی از ارتفاعات البرز توزیع بارش در گذر زمان در طی فصل های مختلف سال تغییری نکرده است. بخش های شرقی ناحیه، ارتفاعات البرز (جنوب دریای خزر)، بخش هایی از ارتفاعات البرز غربی، و بخش بسیار کوچکی از غرب ناحیه روند کاهشی در ضریب تغییرات میانگین بارش سالانه دیده می شود.

در این پژوهش، برای اولین بار در ایران، تابش کل خورشیدی (GSR) با به کارگیری داده های ساعتی رطوبت خاک و بدون استفاده از داده های ساعت آفتابی و مقدار ابرناکی برآورد شد. بدین منظور، از هشت متغیر روزانه شامل میانگین دمای هوا، بیشینه دما، کمینه دما، فشار هوا، رطوبت نسبی هوا، بارندگی، دمای میانگین خاک، و رطوبت خاک در کنار تابش کل روزانه در ایستگاه تحقیقاتی هواشناسی دانشگاه بوعلی سینا در یک دوره 435روزه (ثبت شده توسط واقعه نگاشت GEONICA) و مدل های رگرسیون خطی، سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیفی (ANFIS)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP)، و شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته (GRNN) استفاده شد. نمونه های ورودی-هدف به دو صورت تصادفی و غیرتصادفی وارد مدل ها شد که نتایج گواه بر دقت بهتر مدل ها در نمونه های تصادفی شده تحت شرایط استفاده از کل متغیرها به عنوان ورودی بود. بررسی ها حاکی از برتری مدل MLP با 04/3RMSE= مگاژول بر متر مربع در روز و %33/86=R2 بود. افزون براین، به کارگیری کمترین متغیرهای هواشناسی شامل سه متغیر دمای میانگین هوا، رطوبت نسبی هوا، و دمای خاک در مدل GRNN توانست با 45/3RMSE= مگاژول بر مترمربع در روز و %52/82R2= عملکرد بسیار مطلوبی در تخمین GSR ارائه دهد. رگرسیون خطی چند متغیره نیز فقط توانست یافتن ورودی ها را تسهیل کند.

فراوانی تعداد روزهای بارش، شدت، و مدت دوام آن همواره مورد توجه اقلیم شناسان و مهندسان و کارشناسان مسائل آب بوده است. در این راستا، در این پژوهش تغییرات فراوانی و شدت بارش ناشی از سامانه کم فشار سودان در روند تاریخی طی دوره آماری 1957-2017 در محدوده جنوب غربی ایران بررسی شده است. به همین منظور، 22 ایستگاه اقلیم شناسی سینوپتیک با بالاترین بازه آماری انتخاب شد. پایگاه داده بارش روزانه برای هشت ماه دوره سرد (اکتبر تا می) ایجاد شد. سپس، براساس معیار وقوع یک بارش 5 میلی متر در یکی از ایستگاه ها در هر سامانه بارشی، نمونه های بارشی استخراج شد. سرانجام، با منشایابی سامانه ها بر روی نقشه های همدیدی، 635 نمونه بارشی سودانی شناسایی شد. بررسی ماهانه تغییرات بارش سامانه سودانی طی دوره تاریخی نشان داد که فعالیت این سامانه در ماه می کمتر و در ماه ژانویه بیشتر از سایر ماه ها است. بررسی سیر تاریخی سامانه ها نشان داد که فراوانی و شدت سامانه های دوروزه نسبت به سایر دوره ها در حال افزایش است. درعین حال، فراوانی ورود سامانه هایی با منشا سودانی به کشور ایران سیر صعودی دارد؛ به طوری که که حدود 57درصد کل بارش های نازل شده در این محدوده مربوط به سامانه هایی با منشا سودانی مستقل است.