پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1392 | دوره:45 | شماره:2 (84) |تعداد مقالات:8

مدیریت پایدار سواحل نیازمند آگاهی از روند تغییرات خط ساحلی است و آشکارسازی تغییرات خط ساحلی، می تواند سلامت ساحل را تضمین کند. پهنه مورد مطالعه این پژوهش، بخش غربی خط ساحلی دریای خزر، در محدوده قاعده دلتای سفیدرود، به طول تقریبی 15 کیلومتر است. هدف این مطالعه، بررسی متغیرهای موثر بر تغییرات سریع خط ساحلی طی شصت سال گذشته است. برای دست یابی به این هدف از اطلاعات دبی و رسوب سفیدرود، باد و نوسان های تراز آب به همراه عکس های هوایی، نقشه های توپوگرافی و تصاویر ماهواره ای چند زمانه به عنوان ابزارها و داده های اصلی پژوهش استفاده شده است. روش کار بر پایه استفاده از نیمرخ های متساوی البعد (ترانسکت) در سه بازه مجزا، برای ثبت میزان تغییرات خط ساحلی است که با روی هم اندازی تصاویر موجود در نرم افزارهای جغرافیایی و استخراج خطوط ساحلی تاریخی، دلایل فرسایش و رسوب گذاری در قاعده دلتای سفیدرود، طی دوره زمانی 1390-1334، بررسی و مشارکت عوامل موثر بر تغییر خط ساحلی در هر یک از بازه های سه گانه مورد سنجش قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که تغییر در میزان بده رسوب خروجی از سد سفیدرود با انجام عملیات شاس، بیشترین تاثیر را در تغییر سریع خط ساحلی قاعده دلتا داشته است. طی عملیات شاس، میانگین دلتاسازی با سرعت 26 متر در سال (1998-1981) به ثبت رسیده است که نسبت به سرعت تغییر خط ساحلی در دوره قبل از عملیات با 19 متر در سال (1980- 1955) و 9 متر در سال پس از عملیات شاس (2011-1999)، تفاوت چشمگیری را نشان می دهد. همچنین طوفان های دریایی نیز، به صورت مقطعی می توانند نقش مهمی در تغییر خط ساحلی ایفا کنند.

به دلیل شرایط اقلیمی خشک دشت کویر، پهنه های ماسه ای عمده ای در قسمت های مختلف آن پراکنده شده است. در مکان گزینی و جهت گیری این پهنه های ماسه ای، عوامل مختلفی نقش دارند که از مهم ترین آنها می توان به توپوگرافی و جهت باد غالب اشاره کرد. از آنجا که باد یکی از عوامل موثر در تولید تپه های ماسه ای و استقرار آنها است، می توان با استفاده از آمار باد ایستگاه های هواشناسی و رسم گل باد، جهت و سرعت باد را تعیین کرد. با توجه به اینکه در محدوده دشت کویر، به دلیل شرایط نامساعد طبیعی، ایستگاه های هواشناسی محدود است، بنابراین از داده های دینامیک جو برای مطالعه جهت باد در سطح دشت کویر و ریگزارهای مورد مطالعه استفاده شد. برای این امر با توجه به میانگین ارتفاع دشت کویر (در حدود 700 متر)، داده های مربوط به سطح فشار 925 هکتوپاسکال، برای تعیین نوع وزش بادهای فصل تابستان، به منزله دوره خشک دشت کویر مورد استفاده واقع شد. بادهای مداری غالب شرقی ـ غربی و بادهای نصف النهاری شمالی ـ جنوبی در سطح دشت کویر به همراه توپوگرافی قسمت های جنوبی و جنوب غربی، سبب تراکم بیشتر ریگزارها در این قسمت های دشت کویر شده است. با استفاده از داده های حاصل از بادهای مداری و نصف النهاری، جهت بادهای تابستانی در قسمت های مختلف دشت کویر مشخص شد که تا حدود زیادی با جهت گل بادهای ایستگاه های هواشناسی و نوع مورفولوژی عوارض ماسه ای در تصاویر ماهواره ای منطبق است. مطالعه جهت بادهای تابستانی، نشان دهنده وجود دو سامانه فشار متفاوت موثر در جهت گیری ریگزارهای واقع در نیمه شرقی و غربی دشت کویر است.

موقعیت جغرافیایی ویژه و تنوع پدیده های طبیعی باعث شده تا ایران پنجمین کشور دارای جاذبه گردشگری در جهان شناخته شود. در حالی که بررسی های انجام شده بر اساس آمار سازمان جهانی جهانگردی، حاکی از درصد کم جذب گردشگر در ایران است. با توجه به روند رو به توسعه و سودآوری این صنعت در کشورهایی که در زمینه طبیعت گردی سرمایه گذاری کرده اند، می توان این صنعت را صنعتی همسو با محیط زیست و با بهره دهی بالا در نظر داشت. در این پژوهش آزمونی برای مشخص کردن یکی از پتانسیل های این نوع گردشگری انجام گرفته است. این پتانسیل مورد نظر، فعالیت شنا در سواحل دریای خزر واقع در استان گیلان است. برای این امر داده های ساعتی معیارهای دما، سرعت باد، رطوبت نسبی و طول مدت ساعات آفتابی و ... از سازمان هواشناسی، برای یک دوره چهار ساله از سال 2005 تا 2008 میلادی دریافت شد، دوره ای که در آن داده های سطح دریا مثل ارتفاع امواج و دما قابل دسترسی بودند. ایستگاه های انتخابی عبارتند از: آستارا، بندرانزلی و لاهیجان که داده های مربوط به آنها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پس از انجام آزمون و به دست آوردن تقویم روزهای مساعد شنا، نتایج نشان داد که بهترین ماه ها برای شنا به ترتیب، آگوست، جولای، جون و سپتامبر هستند. ایستگاه آستارا بهترین مکان برای شنا در طول روزهای هفته و آخر هفته ها است. انزلی و لاهیجان، به ترتیب دومین و سومین مکان مناسب برای شنا هستند. بر اساس نتایج پژوهش، انرژی تابشی خورشید مهم ترین عامل در انتخاب زمان مناسب شنا در ساحل است، چرا که اثر مستقیمی بر شاخص های دیگر تعیین اوقات مناسب شنا، از جمله دمای محیط، دمای آب، سرعت و برودت باد و ... دارد و در واقع اثرات منفی آنها را خنثی می کند و از این طریق بر انتخاب بهترین ساعت انجام شنا و مناسب ترین ماه برای این فعالیت اثر می گذارد.

اولین و مهم ترین گام در انجام پروژه طرح پخش سیلاب، مکان یابی مناطق مستعد برای پخش آب و نفوذ دادن آن به داخل سفره های زیرزمینی است. در این راستا استفاده از سامانه های اطلاعات مکانی (GIS)، برای تعیین مناطق مستعد پخش سیلاب بدون استفاده از سامانه تصمیم گیری چندمعیاره (MCDM) مقدور نیست. در این پژوهش ابتدا نه شاخص شامل شیب، ارتفاع، هدایت الکتریکی، قابلیت انتقال، ژئومورفولوژی، کاربری اراضی، تراکم شبکه زهکشی، زمین شناسی و ضخامت آبرفت که در مکان یابی پخش سیلاب موثرند با استفاده از نرم افزار Arc GIS تبدیل به لایه های اطلاعاتی شده و پس از آن کلاس بندی شدند. سپس با روش خوشه بندی خاکستری (GCA)، تمام داده های ناقص یا گسسته به اعداد خاکستری برای بالا بردن کیفیت تحلیل و ارزش گذاری (وزن دهی) اطلاعات و داده ها تبدیل شدند. همچنین برای بالا بردن دقت پهنه بندی و تحلیل مقایسه ای، از دو روش تحلیل سلسله مراتبی ـ فازی (AHP) و روش خوشه بندی خاکستری (GCA) استفاده شد. در نهایت بر اساس هر روش، نقشه نهایی حوضه تهیه و به پنج کلاس کاملا مناسب، مناسب، متوسط، نامناسب، کاملا نامناسب پهنه بندی شد. نتایج حاصله نشان می دهد که روش خوشه بندی خاکستری در مورد پهنه بندی مناطق مستعد پخش سیلاب، دقیق تر از روش تحلیل سلسله مراتبی ـ فازی (FAHP) بوده و همچنین نتایج حاصل از کاربرد این دو روش، نشان دهنده قرارگیری مناطق مستعد در واحدهای کواترنری Qb، Qgsc، Qscg، Qc2 PLQb، Mm-1 است.

انتقال رسوب ها در رودخانه ها با توجه به نقش آنها در مباحث هیدرولوژیکی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این رسوب ها به روش های گوناگون اندازه گیری می شوند. اندازه گیری مستقیم بار معلق رسوبی در رودخانه، هزینه بر بوده و امکان احداث ایستگاه های اندازه گیری در تمام طول رودخانه وجود ندارد. همچنین معادله های مورد استفاده در تخمین بار رسوبی، برای تمام مناطق قابل استفاده نبوده و علاوه بر آن، نیازمند دیده بانی های بلندمدت است. با این حال، برخی از روش ها در تخمین بار معلق رسوبی به نتایج مطلوبی دست یافته اند. در این مطالعه، سیستم استنتاجی فازی عصبی (ANFIS) با بهره گیری از ترکیب های ورودی مختلف برای تخمین بار معلق رسوبی روزانه به کار گرفته شد. به این منظور در اولین بخش از پژوهش، مدل ANFIS با استفاده از داده های دبی روزانه و بار معلق رسوبی روزهای پیشین، تعلیم داده شده و برای تخمین بار معلق رسوبی رودخانه قرانقو مورد استفاده قرار گرفت. در دومین بخش از پژوهش، مدل ANFIS با استفاده از شاخص های ضریب تبیین (R2) و خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE) با مدل های منحنی سنجه رسوبی (SRC) و رگرسیون چندمتغیره (MLR) مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل ANFIS با برخورداری از مقادیر ضریب تبیین (R2) برابر 0.9668، RMSE برابر 190، در مقایسه با سایر روش ها از قابلیت بهتری در تخمین بار معلق رسوبی برخوردار است. در این بین، مدل SRC با برخورداری از مقادیر R2 و RMSE که به ترتیب معادل 0.8384 و 454 تخمین زده شده است، به ضعیف ترین تحلیل در پیش بینی بار معلق رسوبی دست یافته است.

هدف از پژوهش پیش رو، مقایسه کارایی مدل های استوکاستیک و شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی کمی شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) در اقلیم های خشک و مرطوب ایران است. برای این امر، محاسبه SPI، در مقیاس های زمانی سه ماهه، شش ماهه و دوازده ماهه در چهار ایستگاه سینوپتیک کشور طی دوره 2007-1973 انجام شد. در گام بعد، مدل سازی سری های زمانی SPI برای پیش بینی های یک تا دوازده گام به جلو، به سه روش مدل سازی استوکاستیک، شبکه عصبی بازگشتی (RMSNN) و شبکه عصبی مستقیم (DMSNN) انجام گرفت. مقادیر SPI مربوط به دوره 1973 تا 2000، برای توسعه مدل ها و مابقی برای صحت سنجی مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله صحت سنجی، مقایسه مقادیر مشاهده شده و پیش بینی شده SPI با استفاده از آزمون های آماری، ضریب همبستگی و شاخص خطا انجام شد. همچنین برای بررسی قابلیت مدل ها در پیش بینی طبقات SPI، از آماره کاپای کوهن استفاده شد. در نهایت، اولویت دقت مدل ها از دیدگاه هایی چون، افق زمانی پیش بینی و مقیاس زمانی بررسی خشکسالی تعیین شد. نتایج به دست آمده نشان داد: 1) در مقیاس زمانی سه، شش و دوازده ماهه، به طور کلی مدل های استوکاستیک (به ترتیب با میانگین خطای 0.678، 0.569 و 0.344 و میانگین ضریب همبستگی 0.682، 0.777 و 0.919) از نظر مهارت پیش بینی مقادیر SPI در اولویت کاربرد قرار دارند. 2) در مقیاس زمانی سه، شش و دوازده ماهه به ترتیب، مدل های DMSNN، RMSNN و استوکاستیک (با میانگین کاپای 0.397، 0.530 و 0.750) از نظر مهارت پیش بینی طبقات SPI در اولویت کاربرد قرار دارند.

غلظت شیمیایی مواد در برگ گیاهان، مهم ترین عامل آشکار کننده شرایط زیست شناختی آنها است. از بین عناصر شیمیایی برگی مختلف، نیتروژن یکی از عناصر مهم و اصلی در فتوسنتز و وضعیت تغذیه ای گیاه است. به طور سنتی، مقدار نیتروژن برگ در آزمایشگاه با استفاده از روش های شیمیایی تعیین می شود. مطالعات نشان داده که فناوری سنجش از دور، روش نوینی را برای جایگزینی روش های شیمیایی پیچیده، زمان بر و هزینه بر در برآورد نیتروژن گیاهان مناطق جغرافیایی گسترده پیشنهاد می کند. هدف این پژوهش، برآورد مقدار نیتروژن تاج پوشش گیاه سویا در منطقه جغرافیایی گسترده و با استفاده از روش های سنجش از دور است. در این مطالعه از تصویر سنجنده TM ماهواره LANDSAT استفاده شده است که این تصاویر همزمان با تاریخ عملیات میدانی دریافت شد. عملیات میدانی در روزهای پانزدهم تا نوزدهم مرداد ماه سال 1389 در ناحیه شمال ایران - گرگان انجام گرفت. پنجاه پلات 30´30 مترمربعی به صورت تصادفی انتخاب شد و در هریک، چهار تا هفت زیرپلات یک متر مربعی با توجه به همگنی محصول برگزیده شد. از هر زیرپلات سی برگ از قسمت های مختلف تاج پوشش بریده و پس از انتقال به آزمایشگاه با استفاده از روش پرسولفات، غلظت نیتروژن گیاه اندازه گیری شد. در هر زیرپلات درصد پوشش گیاه نیز اندازه گیری شد. درصد پوشش حاصل در میزان نیتروژن اندازه گیری شده در سطح برگ ضرب و در نتیجه مقدار نیتروژن تاج پوشش (CNC) گیاه به دست آمد. رگرسیون مقدار نیتروژن تاج پوشش در مقابل شاخص گیاهی اختلاف نرمال شده (NDVI)، شاخص سبزینگی (GI)، شاخص گیاهی تعدیل شده با خاک (SAVI2) و شاخص (GRI) ترسیم شد و با استفاده از روش اعتبارسنجی مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد که شاخص GI رابطه نزدیکی با CNC دارد (RMSE=1.022 و R2=0.6488) و از آن می توان در تخمین مقادیر نیتروژن در گیاهان استفاده کرد.

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 های 2010-1948) استفاده شده است. این داده ها به صورت شبکه بندی منظمی با ابعاد 2.5 در 2.5 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، پرفشار قزاقستان، پرفشار اروپا، پرفشار غرب روسیه (شمال دریای خزر)، کم فشار اسکاندیناوی و پرفشار سیبری و همچنین فصل زمستان نیز شامل: کم فشار دریای سرخ، پرفشار شمال آفریقا، پرفشار شمال غرب ایران، پرفشار اروپا، پرفشار قزاقستان، پرفشار غرب روسیه (شمال دریای خزر) و کم فشار اسکاندیناوی بودند.