پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1388 | دوره:41 | شماره:70 |تعداد مقالات:10

سرمای شدید و یخبندان ها از مخاطرات مهم جوی به شمار می آیند که معمولا در ایران سالانه خسارات فراوانی را به محصولات کشاورزی و تاسیسات وارد می کنند. تحلیل سینوپتیکی آماری این یخبندان ها به پیش بینی وقوع آنها و اتخاذ تصمیمات صحیح پیش از وقوع و البته مقابله با آنها کمک می کند. در پژوهش حاضر به بررسی و تحلیل موج سرمای شدید و فراگیر در ژانویه 2008 پرداخته شده است. در این تحقیق به منظور بررسی و تحلیل رویداد سرمای غیرمعمول دی ماه 1386 (ژانویه 2008) اقدام به جمع آوری آمار و اطلاعات دمای حداقل روزانه ماه ژانویه در ایستگاه های سینوپتیک سراسر کشور شد. سپس با مطالعه 21 ایستگاه منتخب، ناهنجاری دمای ژانویه 2008 در مقایسه با میانگین درازمدت دمای حداقل ژانویه کشور مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی ناهنجاری ها و شاخص بی بعد نمره استاندارد، مشاهده شد که دمای حداقل ژانویه 2008 به جز در 6 ایستگاه در نیمه جنوبی کشور (اهواز، بوشهر، بندرعباس، شیراز، کرمان، ایرانشهر)، در سایر ایستگاه ها دارای ناهنجاری بیش از 5- درجه سلسیوس در مقایسه با دوره آماری 30 ساله بوده است. با تحلیل دمای حداقل ژانویه 2008 در قالب 6 دوره 5 روزه، مشخص شد که ایستگاه های مورد بررسی در دوره چهارم (روزهای شانزدهم تا بیستم) سردترین دماها را داشته اند. به منظور تحلیل شرایط همدیدی موثر در وقوع یخبندان ژانویه 2008 و تعیین علل آن، داده های مربوط به دما، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، مولفه باد نصف النهاری و مداری U) و (V در ترازهای متفاوت و در چهار ساعت، از سایت NCEP/NCAR برای روزهای ژانویه 2008 استخراج گردید. به وسیله داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار سطح دریا، وضعیت شکل گیری سامانه بندالی مورد بررسی قرار گرفت. از داده های دما، مولفه باد نصف النهاری و مداری U) و (V نیز برای ترسیم نقشه های ترکیبی فرارفت دما، ضخامت جو، بردارهای شیو دما و باد گرمایی استفاده شد. با مشاهده نقشه های تراز میانی جو مشاهده شد که در سراسر ژانویه 2008 به طور مداوم سامانه بندالی حاکمیت داشته است، به طوری که تشکیل سامانه بندالی زوجی در پنجه چهارم (روزهای شانزدهم تا بیستم) و پنجه دوم (روزهای ششم تا دهم) به خوبی مشاهده می شود. با بررسی باد گرمایی در لایه ضخامت 1000 تا 500 هکتوپاسکال، مشاهده می شود که نیمه شمالی کشور در معرض فرارفت شدید هوای سردی است که از مناطق قطبی و شمال منطقه سرد سیبری می گذرد و با خود هوای سرد و خشک را به داخل کشور منتقل می کند. بنابراین، بروز یخبندان فرارفتی در نواحی شمال شرقی و نیمه شمالی کشور در روزهای پنجه چهارم توجیه می شود. همچنین باد گرمایی در جنوب کشور و بر روی خلیج فارس و دریای عمان و کرانه های آن با سرعتی بیش از 30 متر بر ثانیه از شدت سرمای مناطق جنوبی کشور کاسته است. به نظر می رسد که بالاتر بودن دمای حداقل ایستگاه های اهواز، بوشهر، بندرعباس، شیراز، کرمان و چابهار به همین علت باشد.

در پژوهش حاضر، داده های ماهانه نیازهای سرمایشی و گرمایشی 28 ایستگاه هواشناسی شمال غرب کشور طی دوره آماری 20 ساله از سال 1984 تا 2003 با استفاده از روش های آماری، ابزارهای مشاهداتی نقشه و نمودار، مورد بررسی قرار گرفت و توزیع فضایی و مکانی این مقادیر تحلیل گردید. همچنین با استفاده از سامانه جدید پهنه بندی اقلیمی از دیدگاه نیازهای سرمایشی ـ گرمایشی محیط، منطقه مورد مطالعه پهنه بندی شد و نقشه پهنه بندی اقلیمی شمال غرب ایران بر پایه طبقه بندی های فوق، در محیط GIS ارایه گردید. در بررسی تاثیر عوامل مستقل بر نیازهای سرمایشی و گرمایشی در منطقه، معلوم گردید که دریای خزر به جز بر باریکه ساحلی این پهنه آبی تاثیری ندارد، ولی عرض جغرافیایی و ارتفاع بر نیازهای گرمایشی و سرمایشی موثرند. نتیجه مطالعه نشان داد که به ازای افزایش هر درجه عرض جغرافیایی 0.622 درجه ـ روز، نیازهای گرمایشی افزایش می یابد و 0.651 درجه ـ روز از میزان نیازهای سرمایشی کاسته می شود. همچنین معلوم شد که در دهه دوم آماری در نقاط مرتفع منطقه، به طور متوسط 317 درجه ـ روز از میزان نیازهای گرمایشی کاسته شده است. به طور کلی می توان گفت که شرایط یکسانی از نظر نیازهای سرمایشی و گرمایشی در منطقه مورد مطالعه حاکم نیست، به طوری که نتیجه پهنه بندی، وجود 11 طبقه متفاوت اقلیمی از دیدگاه نیازهای گرمایشی و سرمایشی را نشان می دهد.

هر گیاه برحسب شرایط اقلیمی برای دوره حیات خود نیاز به کسب مقدار معینی حرارت دارد. در پژوهش حاضر، نیازهای حرارتی دو رقم از کلزای پاییزه برای مناطق سرد بررسی شده است. به این منظور به مدت 7 سال پیاپی این ارقام در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی فرخ شهر کشت گردید و اقدام به برداشت اطلاعات فنولوژیکی آن شد. نتایج نشان داد که میانگین کل دوره حیاتی ارقام SLM046, Okapi به ترتیب برابر 161 و 163 روز است و به این ترتیب اختلاف زیادی با یکدیگر ندارند. میانگین مجموع نیازهای حرارتی این دو رقم نیز به ترتیب برمبنای دمای پایه صفر درجه (دمای فعال) برابر با 2340 و 2383 درجه بوده است و بر اساس دمای 5 درجه سانتی گراد (دمای موثر) به ترتیب برابر 1548 و 1559 محاسبه شد. مقایسه میانگین مجموع طول کل دوره حیاتی این دو رقم با دیگر ارقام پاییزه که بین 83 تا 126 روز در سایر نقاط دنیا گزارش شده است، نشان می دهد که این دوره در منطقه سردسیر کشور ایران در حدود 35 تا 40 روز بلندتر است. این امر می تواند به دو علت باشد یا تفاوت ژنتیکی ـ که کمتر به نظر می رسد چنین اهمیتی داشته باشد ـ یا تفاوت اقلیمی محل کشت ـ که محتمل تر به نظر می رسد ـ زیرا طول روز و عرض جغرافیایی مناطق کشت، میزان انرژی کسب شده به وسیله گیاه را تغییر می دهد.

بروز پدیده زمین لغزش می تواند ناشی از عوامل متعدد زمین شناسی، ژئومورفولوژیکی، هیدرولوژیکی، بیولوژیکی و انسانی باشد. با وجود این، نقش اساسی در شروع زمین لغزش را عمدتا عاملی ماشه ای ایفا می کند. بارندگی، به عنوان متداول ترین عامل ماشه ای وقوع زمین لغزش ها شناخته شده است. از این رو، مهمترین بخش در مدل سازی تجربی، آماری و یا فیزیکی زمین لغزش، بخش هیدرولوژیکی آن خواهد بود. در پژوهش حاضر کوشش شده است با بررسی پژوهش های صورت گرفته (کتاب ها و مقالات پراستناد از پژوهشگران شناخته شده در زمینه مدل سازی هیدرولوژیکی زمین لغزش)، در بازه زمانی 1975 (معرفی مفهومی به نام آستانه بارندگی برای شروع زمین لغزش به وسیله کمبل) تا 2008 میلادی (ارایه مدل فیزیکی HSB-SM از سوی طالبی و همکاران)، مفاهیم به کار رفته در این پژوهش ها معرفی و دستاوردهای حاصل از آنها بررسی شود. اغلب مدل های فیزیکی، مقدار بارندگی مورد نیاز برای وقوع زمین لغزش را به صورت دینامیک (در هر لحظه از رخداد بارندگی) برآورد می کنند، اما محدودیت بزرگ مدل های فیزیکی (به خصوص در کشورهایی مانند ایران) نیاز آنها به اطلاعات مفصل و دقیق از خصوصیات خاک، هیدرولوژی و مورفولوژی دامنه است، که البته جمع آوری آنها معمولا دشوار و پرهزینه است. بنابراین با توجه به در دسترس بودن داده های بارندگی در اغلب مناطق کشور، پیشنهاد می شود برای تعیین آستانه بارندگی وقوع لغزش در مناطق مستعد کشور، مدل های تجربی ـ آماری در نظر گرفته شود و برای هر منطقه رابطه قابل اطمینانی بین خصوصیات بارش و وقوع زمین لغزش ارایه گردد. ورودی این مدل ها اغلب داده های بارندگی در پایه های زمانی مختلف است که باعث سهولت استفاده از آنها می گردد. از طرفی با توجه به تحقیقات انجام شده در نقاط مختلف جهان و نمونه ای در ایران (به وسیله نگارندگان)، نتایج این مدل ها از دقت مناسبی برخوردار است.

شرایط اقلیمی و جوی گرم و مرطوب در مناطق زیر کشت برنج در جنوب شرق آسیا منجر به عدم تطابق زمانی در مراحل کاشت، داشت و برداشت در مناطق مختلف از یک ناحیه زراعی و حتی در مزارع مجاور گردیده است. علاوه بر تفاوت های ناشی از دوره های زمانی کشت، که ضرورت استفاده از داده های ماهواره ای چندزمانه را دوچندان کرده است، مناطق زیر کشت برنج در جنوب شرق آسیا غالبا مناطقی ابری هستند که ضرورت استفاده از فناوری تصویربرداری ماهواره ای فعال، نظیر رادار (RADAR) و سار (SAR)، را در این مناطق کاملا آشکار می سازند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی قابلیت داده های ماهواره ای چندزمانه ENVISAT-ASAR به منظور پایش و تفکیک مکانی و زمانی مزارع برنج است. دره پالولو، سولاوزی مرکزی، در اندونزی به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گردیده است. تصاویر مورد بررسی در مد چند ـ پلاریمتریک به وسیله ماهواره ENVISAT در یک بازه زمانی از چهارم فوریه تا بیست و هشتم ژوئیه سال 2004 میلادی گرفته شده اند. داده های مورد بررسی شامل دو مجموعه داده ای اولیه و پنج مجموعه داده ای ثانویه (داده های حاصل از عملیات جبری بر روی داده های اولیه) است. داده های اولیه یا خام شامل اینهاست:1)  Co-Polarized HH, VVو 2) Cross-Polarized HV, VH و داده های مشتقی یا ثانویه شامل: 1) میانگین بافت داده هایCo-Polarized ، (2 میانگین بافت داده هایCross-Polarized ، (3 تفریق زمانی داده ها، 4) تفریق Polarization و 5) تفریق Polarization نرمال شده. در پژوهش حاضر، رابطه مشاهده شده بین تغییرات ناشی از رشد گیاه و میزان بازخوردی ثبت شده سنجنده به عنوان اطلاعاتی مفید برای تفکیک مزارع برنج با استفاده از تصاویر چندزمانه مورد بهره برداری قرار گرفته اند. به منظور بررسی دقت نتایج به دست آمده، تصاویر ماهواره ای Quickbird چندطیفی با قدرت تفکیک فضایی بالا (2.4 متر) که تقریبا همزمان با داده های ENVISAT-ASAR برداشت گردیده است، در کنار اطلاعات حاصل از کار میدانی، مورد استفاده قرار گرفت. بررسی نتایج به دست آمده از تفکیک مکانی مزارع برنج حاکی از بالاترین میزان دقت کلی (88 درصد) برای مجموعه داده اولیه Co-Polarized بوده در حالی که مجموعه داده ثانویه Co-Polarized نرمال شده کمترین میزان دقت کلی (80 درصد) را ارایه کرده است.

منطقه مورد مطالعه، بخشی از رشته کوه بینالود است که بین عرض های جغرافیایی´36o11 و´36o30 شمالی و طول های جغرافیایی´35 58o و 59o شرقی واقع شده است. هدف این پژوهش بررسی دقیق نقش تکتونیک فعال در توسعه ساختارها، بر اساس بررسی های مورفوتکتونیکی و مورفومتری است. اولین گام به منظور انجام مطالعات مورفوتکتونیکی در منطقه مورد مطالعه، تهیه اطلاعات لازم و موجود از قبیل نقشه هاست. در این راستا، نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1.50000 تهیه گردید و به وسیله نرم افزار ArcGIS دیجیتایز شد. سپس محاسبات مورفومتری به طور دقیق و کامل به وسیله این نرم افزار انجام گرفت و نتایج حاصل تفسیر شد. با توجه به اندیس های مورفومتری محاسبه شده (نامتقارن بودن حوضه آبریز، سینوسیتی پیشانی کوه، درصد مسطح شدگی پیشانی کوهستان، و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن) منطقه مورد مطالعه به طور کلی از نظر تکتونیکی فعال است، ولی با توجه به تقسیم بندی انجام شده، فعالیت نسبی در همه جا یکسان نیست. وجود آبراهه های گسلی (تاثیر زمین ساخت بر ایجاد شبکه آبراهه ها) و مخروط افکنه های جوان در راس مخروط افکنه های قدیمی، گواه بالاآمدگی شدید در امتداد گسل های جوان مجاور دشت است، و این نظر را تحکیم و تقویت می کند که بینالود به خاطر موقعیت خاص زمین ساختی که دارد (محل برخورد صفحات ایران و توران و زمین درز پالئوتتیس) از لحاظ تکتونیکی فعال و در حال بالا آمدن است.

تالاب هورالعظیم / هورالهویزه یکی از مهمترین پناهگاه های حیات وحش و اکوسیستم های آبی مشترک بین کشور ایران (جنوب غرب) و کشور عراق و بخشی از تالاب های بزرگ بین النهرین است که تغییرات مختلف در دو دهه اخیر تاثیرات مهمی بر ساختار و کارکرد این مجموعه گذاشته است. مساحت این تالاب در فاصله زمانی حدود 20 سال (1367-1345) بین 560000 تا 450000 هکتار گزارش شده است. (UNEP, 2001) به دلایل مختلف به مرور زمان بخش وسیعی از آن خشک شده و در سال 1991 وسعتی معادل 310000 هکتار داشته است. روند تحولات هور بر اساس تغییرات در عناصر ساختاری تعریف شده در 3 مقیاس (لکه، پهنه همگن و کل سیمای سرزمین) و در دو دوره زمانی 1991 و 2002 به کمک متریک ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روند تغییرات مشابه (خرد شدن و ...) به تفکیک مکان، متفاوت و در برخی پهنه ها شدیدتر است. بخش مهمی از این تغییرات بیشتر به علت فعالیت های توسعه ضمن نادیده گرفتن تاثیرات پایین دست آنان در مقیاس کل سیمای سرزمین است، که کلیه کشورهای مرتبط در بروز عوارض و تاثیرات توسعه سهیم اند و از این رو انجام اقدامات اصلاحی به منظور جلوگیری از روند تخریب تالاب هورالعظیم مستلزم اقدامات مشترک دو یا چندجانبه و در برخی موارد با قبول مسوولیت یک کشور اولویت می یابد.

با توجه به اهمیت بارش های پاییزه و دما در تامین منابع، و نیاز آبی محصولات کشاورزی و با هدف ارزیابی و واسنجی مدل اقلیمی RegCM3 برای دستیابی به مدل اقلیمی متناسب با شرایط اقلیمی استان به منظور انجام مطالعات و پیش بینی های اقلیمی، بارش و دمای فصول پاییز استان خراسان در یک دوره ده ساله به وسیله مدل مذکور شبیه سازی شد. در این مطالعه از مدل اقلیمی RegCM3 با قدرت تفکیک افقی 15 کیلومتر و چهار طرح واره مختلف گرل FC، گرل AS، کو و امانوئل برای دوره ده ساله 1991 تا 2000 استفاده شد. نتایج مدل سازی بارش با داده های واقعی و CMAP و نتایج دمای مدل سازی شده با داده های دیده بانی شده ایستگاه های هواشناسی استان و داده های دمای مرکز NCEP مقایسه شدند و خطای مطلق میانگین و اریبی آنها محاسبه شدند. کمترین میانگین اریبی فصلی نسبت به بارش واقعی به میزان 7.1- میلی متر در طرح واره کو، و کمترین اریبی میانگین فصلی نسبت به داده های CMAP به میزان 9.3 میلی متر در طرح واره امانوئل مشاهده گردید. در مدل سازی دمای فصل پاییز، کمترین اریبی فصلی در مقایسه با داده های دیده بانی شده به میزان 1.1- درجه سانتی گراد در طرح واره گرل FC رخ داد. در مقایسه با داده های دمای مرکز NCEP نیز طرح واره گرل FC با اریبی سرد -3.4oC دارای کمترین خطا بود. در تحلیلی کلی می توان گفت که طرح واره گرل AS توانمندی مناسبی برای مدل سازی بارش و دمای استان ندارد. نتایج این تحقیق می تواند در مراکز پیش بینی عملیاتی اقلیمی برای صدور پیش بینی های فصلی مورد استفاده قرار گیرد.