پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1397 | دوره:50 | شماره:3 |تعداد مقالات:12

چیدمان فضای سکونتگاه ها دارای منطق خاصی است و از قوانین ویژه ای هم تبعیت می کند. از جمله نگاره های ژئومورفولوژیک، که میراث تغییرات سطح تراز آب دریاست و جمعیت کثیری از مردم دنیا در آن سکونت گزیده اند، نگاره های ساحلی است. براساس مطالعات اخیر، خلیج فارس از هجده هزار سال پیش تراز 70 متر بالاتر از سطح امروزی را هم تجربه کرده و حاصل چنین بالاآمدگی و رسوب گذاری دریایی دشت های ساحلی است که در اصطلاح پدیدارشناسی به آن نگارة دریایی اطلاق می شود. آنچه برای یک ژئومورفولوژیست اهمیت پیدا می کند درک تحلیل های ژئومورفولوژیکی قواعد چیدمان این سکونتگاه هاست. نگارندگان در این مقاله کوشیده اند، ضمن طرح مفاهیم جدیدی در دانش ژئومورفولوژی، بر اساس روش تحلیل گفتمان و تفسیر پدیدارشناختی، به استخراج منطق ریاضی چیدمان فضا ی سکونتگاهی در سواحل خلیج فارس مبادرت کنند. حاصل بررسی های به عمل آمده با این روش نشان می دهد که: منطق چیدمان سکونتگاه های نگارة دریایی در خوزستان با نگاره های ساحلی به سمت شرق تفاوت دارد. سکونتگاه های شهری در نگارة دریایی خوزستان از قانون بیفورکاسیون تبعیت می کنند. سکونتگاه های روستایی در نگارة دریایی خوزستان از قاعدة مآندرینگ وجه محدب تبعیت می کنند. سکونتگاه های ساحلی در نگارة دریایی بوشهر-بندرعباس از قاعدة frequency-Magnitude تراس های دریایی تبعیت می کنند.

امروزه در بین محققان به دلیل امکان تحلیل مکانی-زمانی، عدم صرف هزینة بالا برای برداشت داده، زمان برنبودن و به خصوص استفاده از داده های شبکه ای در دسترس، روش های تجربی طرفداران زیادی پیدا کرده است. برای اطمینان از صحت برآورد میزان تبخیر دریاچه ها از روش های ابداع شدة تجربی در هیدرولوژی، آن ها را با روش بیلان آبی، که روش اندازه گیری مستقیم به شمار می آید، صحت سنجی می کنند. در تحقیق حاضر برای برآورد تبخیر از سطح دریای خزر به منظور برنامه ریزی برای اثرهای نوسانات آب دریا در اکولوژی و تأثیر بر زندگی ساکنان کشورهای مجاور آن، هفت روش تجربی صحت سنجی شد که از میان آن ها روش مایر بیشترین و نزدیک ترین برآورد را به روش مبنا دارا بود. بر اساس روش مایر، میزان تبخیر از سطح این دریا 1010 میلی متر در سال برآورد شد. بالاترین میزان تبخیر به لحاظ مکانی از سطح دریای خزر در جنوب شرقی و خلیج قره بغاز و کمترین میزان آن در بخش غربی و شمالی این دریا انجام می گیرد. به لحاظ زمانی نیز بیشترین مقدار تبخیر خزر در تابستان و کمترین مقدار آن در زمستان انجام می گیرد. عواملی همچون عرض جغرافیایی و دریافت انرژی، جهت گیری ارتفاعات در جنوب و غرب خزر، جریان های آب سرد در بخش غربی، و وجود بیابان های بخش شرقی خزر در الگوی توزیع تبخیر خزر اثرگذار است.

نظریة آشوب ابزاری مناسب برای تحلیل داده های دبی جریان رودخانه ها درنظر گرفته می شود. به دلیل ماهیت دینامیک و غیرخطی جریان رودخانه ها، یکی از چالش های مهمْ تشخیص رفتار جریان در مقیاس های زمانی مختلف است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی آشوب پذیری دبی جریان رودخانة کارون در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه، و فصلی، از آمار 45ساله (1346-1390) ایستگاه هیدرومتری ملّاثانی استفاده شده است. برای تعیین آشوبناکی جریان، سه روش 1. بازسازی فضای فاز؛ 2. بُعد همبستگی؛ 3. بزرگ ترین نمای لیاپانوف به کار رفته است. به منظور برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیک ترین همسایة کاذب استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در مقیاس ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح (704/2)، دبی جریان رودخانه آشوبناک و پیش بینی شدنی است. مقادیر بزرگ ترین نمای لیاپانوف برای مقیاس های روزانه، ماهانه، و فصلی به ترتیب 0017/0، 0093/0، و 0334/0 به دست آمده است. مثبت بودن این مقادیر نیز نشان دهندة آشوب و حساسیت نسبت به شرایط اولیة سیستم است. در مقیاس های روزانه و فصلی، روند تغییرات بُعد همبستگی در برابر بُعد محاط نشان داد که رفتار جریان تصادفی است و بنابراین جریان رودخانه پیش بینی نشدنی است.

برای بررسی وضعیت پویایی موج ها و مئاندرهای رودخانة قره سو مسیر رودخانه در چهار دورة زمانی بر اساس عکس های هوایی سال های 1334 و 1346 و تصاویر ماهواره ای IRS سال های 1383 و 1388 در محیط نرم افزار GIS رقومی شد و فاکتورهای شکل مانند شعاع مئاندرها، طول موج، دامنه، و عرض ساحل طغیانی و شاخص های تحولی مانند ضریب فعالیت مجرا، میزان جابه جایی عرضی، و مساحت تصرف شده توسط فعالیت مجرا از آن ها استخراج شد. نتایج آزمون های آماری نشان داد که در چهار دورة زمانی هیچ اختلاف معنی داری بین فاکتورهای شکل رودخانه وجود ندارد؛ ولی شاخص های تحولی و شاخص های ترکیبی نشان دادند که رود در سه دورة زمانی اول به سمت تعادل ایستا و در دورة چهارم به پویایی تمایل دارد. این شاخص های تحولی می توانند با دقت بیشتر به شیوة دیگری نیز استخراج شوند. از دو دوره تصویر ماهواره ای 1386 و 1394 پهنای رود ترسیم شد و ترکیب آن ها با دستور یونیون بازه هایی از رودخانه را، که دچار تغییرات مساحت و جابه جایی شده بودند، به دقت نشان داد. در رودخانة قره سو پویایی رودخانه به بازة مستقیم شده در میان دست رود و همچنین چند بازة پایین دست آن متمرکز شده است.

سرعت باد سطحی (SWS) و دمای سطح دریا (SST) پارامترهایی مهم در مطالعات برهمکنش های جو-اقیانوس به شمار می روند. در این پژوهش، با استفاده از تحلیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی دومتغیره و تحلیل خودهمبستگی موران محلی، ارتباط بین داده های SWS و SST بین سال های 2003 تا 2015 در دریای عمان بررسی شد. نتایج حاصل از موران جهانی دومتغیره نشان داد که در ماه های سرد رابطة دو پارامتر مثبت و مستقیم بوده و قوی ترین رابطه در ماه ژانویه رخ داده است. همچنین، ماه های گرم رابطة منفی و معکوس را نشان دادند؛ معکوس ترین رابطه در ماه ژولای شکل گرفته است. نتایج حاصل از این تحلیل برای مقیاس سالانه بیانگر رابطة عکس SWS و SST در همة سال های مورد مطالعه بود که این رابطه به مرور زمان افزایش یافته است. تحلیل موران محلی حاکی از وجود رابطة مثبت پارامترها در ماه های سرد به دلیل تعداد بیشتر خوشه های فضایی نسبت به ناخوشه های فضایی و رابطة منفی در ماه های گرم است. نتایج این تحلیل برای مقیاس سالانه نشان دهندة کاهش تعداد ناخوشه های بالا-پایین (سرعت باد زیاد و دمای سطحی کم) و افزایش ناخوشه های پایین-بالا (سرعت باد کم و دمای سطحی زیاد) در منطقه بود.

اگرچه بارش در هر اقلیمی از اهمیت اساسی برخوردار است، در اقلیم های خشک نقشی حیاتی در زندگی انسان ها پیدا می کند. نوار جنوبی کشور ایران در هم جواری دو سامانة اقلیمی مهم قرار دارد که آرایش مکانی و ساختار دینامیکی آن ها الگو، شدت، و گسترة بارش ها را تعیین می کند. بررسی انجام شده بر روی نقشة ترازهای زیرین، میانی، و بالایی وردسپهر به صورت چشمی و استفاده از تحلیل عاملی نشان داد که در همة روزهای بارشی، در دو ترسالی شدید، منطقة پُرفشارِ عربستان جابه جایی شرق سویِ قابل توجه داشته و در نمونه های فراگیر در شرق طول 55 درجة شرقی قرار داشته است. مهم ترین منبع رطوبتی در همة سامانه های بارشی در لایة وردسپهر زیرین دریاهای عرب و عمان هست؛ این رطوبت از طریق جریانات شرقی گردش واچرخندی پُرفشار عربستان به درون سامانة سودانی و سپس در امتداد زبانة کم فشار بر روی منطقه منتقل شده است. درصورتی که در لایة میانی وردسپهر این رطوبت به صورت شاخه ای از جریانات شرقی منطقة TICZ به جلوی ناوة مدیترانه ای که در این شرایط تا جنوب عرض 15 درجة شمالی گسترش دارد فرارفت می شود. مناسب ترین موقعیت رودباد جنب حاره ای برای تشدید ناپایداری های لایة زیرین محدوده ای بین مصر تا غرب خلیج فارس است که هستة مرکزی رودباد در جنوب اردن استقرار می یابد.

به منظور بررسی تأثیر تغییرات اقلیم آتی در تبخیر و تعرق واقعی و آب موجود در خاک در محدودة حوضة تالار واقع در بخش مرکزی استان مازندران، سال آبی 20032004 تا 20062007 به مدت چهار سال برای واسنجی و سال آبی 20082009 تا 20092010 به مدت دو سال برای اعتبارسنجی مدل SWAT درنظر گرفته شد. بدین منظور، از مدل 5 LARS-WG، که یکی از مشهورترین مدل های مولد داده های تصادفی وضع هواست، برای تولید سری-سناریو های مختلف مربوط به IPCC (کمیسیون بین الدول تغییر اقلیم مربوط به سازمان ملل متحد) جهت پیش بینی دما و بارش آتی استفاده شد. پس از تغییر دما و بارش روزانه برای ایستگاه های یادشده، این مقادیر تغییریافته به مدل SWAT وارد و مدل یک بار دیگر اجرا شد. بر طبق یافته های این پژوهش، میانگین روزانه (به سال) تبخیر و تعرق در همة دوره های واسنجی و اعتبارسنجی دارای افزایشی کلی در همة این دوره هاست و تبخیر و تعرق در بیشتر ماه های آتی بیش از وضعیت امروزی خواهد شد. در مورد آب موجود در خاک نیز، بررسی ها نشان دهندة روند نامنظم در مقدار کاهش و افزایش آب خاک بوده است.

استفاده از سنجش از دور و داده های سامانه های اطلاعات جغرافیایی در کاهش هزینه، کوتاه کردن زمان، و افزایش جزئیات و دقت اطلاعات تغییرات کاربری اراضی بسیار مؤثر است. در این مطالعه از تصاویر ماهواره ای سال های 1991 (TM) و 2016 (OLI) منطقة بهبهان استفاده شده است. پس از پردازش و تصحیح هندسی و تصحیح اتمسفری و طبقه بندی داده ها، به تهیة نقشه های کاربری اراضی منطقه اقدام شد. پس از شناسایی تغییرات کاربری اراضی، اثرهای مستقیم اقتصادی این تغییرات کاربری در ساکنان منطقه مشخص شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد سطح اراضی جنگلی، مرتعی، و آبی کاهش داشته و اراضی کشاورزی و مسکونی و اراضی رهاشده افزایش یافته است. کاهش 4/536 هکتاری کاربری جنگل و نخلستان معادل کاهش 204/958/064/25 ارزش ریالی کاربری و کاهش 21/4299 هکتاری مرتع باعث کاهش ارزش ریالی 800/462/923/2 شده است. افزایش سطح کاربری کشاورزی باعث افزایش 000/000/390/825 ریالی درآمد شده است و در نهایت در پایة زمانی مورد مطالعه ارزش ریالی تغییرات کاربری اراضی و پوشش با افزایش 813/039/864/449/194 ریالی روبه رو بوده است. با بررسی اثرهای این تغییرات کاربری مشخص شد که این تغییرات کاربری در اقتصاد ساکنان منطقه اثر مستقیم دارد.

یکی از چالش های مهمی که اخیراً گریبان گیر مردم استان های کرمان و سیستان و بلوچستان شده ظهور گرد و غبار است. خشک شدن تالاب فصلی جازموریان کانون تولید گرد و غبار در جنوب شرق کشور معرفی شده است. در این مطالعه قابلیت آشکارسازی گرد و غبار توسط شاخص های ارائه شده در مدل های جهانی بر روی تصاویر سنجندة مادیس در دو ماهوارة ترا و آکوا طی سال های 2003 تا 2017 پایش شد. بدین منظور، حد آستانة ارائه شده توسط محققان در شاخص های مورد مطالعه بومی سازی شد. برای بررسی صحت عملکرد روش های مورد مطالعه، الگوریتم های مورد استفاده بر روی تصاویر 04/01/2017 تا 07/01//2017 سنجندة مادیس اجرا شد. برای ارزیابی کارایی روش ها از دید افقی اندازه گیری شده در ایستگاه سینوپتیک و محصول عمق نوری سنجندة مادیس استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم های مورد مطالعه عملکرد مناسبی در شناسایی پیکسل های آلوده به گرد و غبار دارند. همچنین، برای تحلیل مسیر انتقال گرد و غبار از مدل Hysplit استفاده شد. در نتیجة اجرای مدل Hysplit در سه کانون آشکارشده با الگوریتم های مورد بررسی، مشخص شد ذرات گرد و غبار سواحل دریای عمان (کوهای مکران)، دریای عمان، و حاشیة خلیج فارس را تحت تأثیر قرار می دهند که با نتایج محققان پیشین همخوانی دارد.

همواره دسترسی آسان به داده های پایة اقلیمی و قابل اطمینان بودن آن ها در نقاط مختلف جهان از چالش های اساسی پژوهشگران بوده است. بدین منظور، پایگاه های اقلیمی مختلفی نظیر مشاهداتی واکاوی شده و محصولات ماهواره ای ایجاد شده اند. در این پژوهش از پایگاه داد ة بارش ماهواره ای PERSIANN-CDR به منظور برآورد رواناب با مدل نیمه توزیعی هیدرولوژیکی SWAT بر روی پهنة حوضة دریاچة مهارلو استفاده شده است. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که ضریب همبستگی مقادیر رواناب برآوردشدة حاصل از این پایگاه داد ة ماهواره ای با مقادیر رواناب حاصل از داده های مشاهده ای ایستگاهی حدود 6/0 است. شاخص کارایی نش-ساتکلیف و ضریب تبیین در برآورد رواناب با داده های مشاهداتی هر دو به طور متوسط 6/0 و با داده های ماهواره ای به ترتیب 5/0 و 1/0 به دست آمد. بر پایة یافته های این پژوهش، می توان گفت که اگرچه مقادیر رواناب برآوردشده از مقادیر بارش پایگاه داد ة ماهواره ای PERSIANN-CDR هماهنگی زمانی بسیار خوبی با داده های مشاهده ای از خود نشان می دهند، از آنجا که این پایگاه داده مقادیر بارش را به طور متوسط 70 میلی متر کمتر از مقادیر واقعی مشاهده ای نشان می دهد، کارایی بالایی در برآورد رواناب بر روی این گستره از ایران زمین از خود نشان نمی دهد.

در این پژوهش برای واکاوی نقش نوسان شمالگان در فراوانی روزهای همراه با رخداد بارش در ایران از داده های روزانة بارش GPCC، داده های روزانة نوسان شمالگان از مرکز پیش بینی آب و هوایی نوا و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل 700 هکتوپاسکال از پایگاه داده های مرکز ملی پیش بینی محیطی-مرکز ملی پژوهش های جوی طی بازة زمانی 1367-1391 استفاده شد. نخست، برای بررسی نقش نوسان شمالگان بر روی فراوانی رخداد بارش، از آمارة خی دو و سپس از آزمون همبستگی تأخیری برای یافتن بیشترین همبستگی میان این دو پارامتر استفاده شد. با استفاده از تأخیر زمانی، فراوانی روزهای همراه بارش از آبان تا اردیبهشت هنگام برقراری نمایة مثبت و منفی نوسان شمالگان بررسی شد. نتایج نشان داد که احتمال رخداد بارش هنگام نمایة مثبت شمالگان بیشترین است. نقشه های میانگین ارتفاع تراز 700 هکتوپاسکال هنگام برقراری نمایة مثبت شمالگان نشان می دهد که شیو شدید فشار در شرق اقیانوس اطلس حاصل کاهش شدید فشار کم فشار قطبی و افزایش گسترة نصف النهاری پُرفشار جنب حاره در حوالی نصف النهار گرینویچ به طرف عرض های بالاتر سبب می شود تا ناوة کم عمقی بر روی شرق دریای مدیترانه به وجود آید که همراه جریانات شمال سو شرایط پویشی برای ایجاد سامانة کم فشار شرق دریای مدیترانه به وجود می آورد.

ایران جزو کشورهایی است که ضریب تأثیرپذیری آن از تغییرات اقلیمی بالاست. امروزه، تغییرات پارامترهای اقلیمی به وسیلة مدل های گردش کلی جو بررسی می شود. نسخه های گوناگونی از این مدل ها منتشر شده است؛ آخرین نسخة آن مدل های سری CMIP5 است. مدل های CMIP5، که در گزارش پنجم ارزیابی تغییر اقلیم (AR5) استفاده شده اند، از عدم قطعیت پایین تر و وضوح بیشتری نسبت به مدل های قبل برخوردارند. در این مطالعه، تغییرات پارامترهای اقلیمی بارندگی، دمای متوسط، و سرعت باد حداکثر به وسیلة مدل CanESM2 به عنوان یکی از مدل های مورداستفاده در تهیة گزارش پنجم ارزیابی تحت سه سناریوی RCP و براساس روش ریزمقیاس نمایی SDSM بررسی شد. نتایج نشان داد میانگین بارندگی طبق سناریوهای RCP2. 6 و RCP 8. 5 به ترتیب 28/62 و 69 میلی متر خواهد بود که نسبت به دورة مشاهداتی به ترتیب 18/9 و 2/17درصد افزایش و براساس سناریوی RCP 4. 5، 39/58 میلی متر بوده است که نسبت به دورة مشاهداتی 81/0 درصد کاهش خواهد داشت. میانگین دمای متوسط طبق سناریوهای RCP2. 6، RCP4. 5، و RCP8. 5 به ترتیب 59/20، 03/21، و 10/22 درجة سانتی گراد خواهد بود که نسبت به دورة مشاهداتی به ترتیب 5/4، 7/6، و 8/12 درصد افزایش دارد. همچنین، سرعت حداکثر باد تحت سناریوهای RCP2. 6، RCP4. 5، و RCP8. 5 به ترتیب 9/4، 4/4، و 3/5 درصد نسبت به دورة مشاهداتی افزایش خواهد داشت.