پژوهش های جغرافیای طبیعی
سال:1397 | دوره:50 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

تنش های آبی ناشی از تغییرات اقلیمی، افزایش دما و کاهش سطح پوشش برف از چالش های امروزة جهان است. با توجه به اینکه آبدهی رودخانة کارون به شدت تحت تأثیر ذخایر برف در بخش های شمالی آن است، پیامدهای هیدرولوژیک افزایش دمای کمینه در چهار ایستگاه بروجن، لردگان، یاسوج، و کوهرنگ با کمک داده های هیدرومتری (2014-1978) و تصاویر ماهواره ای 2014-2000 بررسی شد. نخست با آزمون من-کندال روندِ داده ها تعیین شد و سپس دمای کمینه دوره 2040-2011 منطقه در مدل CMPI5 با سناریوهای RCP4. 5 و RCP8. 5 برآورد شد. نتایج نشان داد دمای کمینه در ماه های سرد دارای روند افزایشی و تعداد روزهایی با دمای صفر و کمتر، سطح پوشش برف و میزان آبدهی حوضه دارای روند کاهشی است. یافته های مدل CMPI5 نیز نشان داد دمای کمینه در ایستگاه های مطالعاتی بین 8/0 تا 4/4 درجة سلسیوس به ویژه در فصل سرد افزایش می یابد که در تداوم روند فعلی است. همچنین، مشخص شد در آینده، با توجه به روند دمای کمینه، سطح پوشش برف و آبدهی رودخانه در فصل بهار بین 35 تا 60درصد کاهش و فقط بین 7 تا 15درصد در ماه های نوامبر و دسامبر افزایش خواهد داشت.

در تحقیق حاضر، با استفاده هم زمان از داده های ایستگاهی بارندگی و تبخیر تعرق واقعی حاصل از تصاویر ماهواره ای و روش فازی، کوشش شده است تا مناطق حساس در برابر خشک سالی در دشت نجف آباد واقع در استان اصفهان شناسایی شود. برای دست یابی به این هدف از داده های ایستگاه های هواشناسی و تصاویر ماهواره ای در یک دوره 25ساله استفاده شد. در این پژوهش سال های 1995، 2008، و 2015 به عنوان نمونه انتخاب شد و با اجرای الگوریتم سبال بر روی تصاویر ماهواره ای لندست تبخیر-تعرق واقعی محاسبه شد. سپس، با هم پوشانی فازی نقشه های بارندگی و تبخیر تعرق مناطق حساس شناسایی شد. نتایج حاصل گویای آن است که در سال 1995 نواحی جنوب و جنوب شرقی و بخش هایی از شرق دشت نجف آباد حساسیت بیشتری نشان داده اند. این در حالی است که در سال 2008، علاوه بر نواحی فوق الذکر، نواحی شرقی، مرکزی، و غربی نیز درگیر خشک سالی شده اند. در سال 2015 بخش های جنوب و جنوب شرقی به سبب برخورداری از بارش بیشتر از وضعیت خشک سالی خارج و از شرایط مطلوب تری برخوردار شده اند. ویژگی ممتاز این تحقیق کاربرد پارامترهای تکمیلی در سنجش حساسیت به خشک سالی است.

دمای سطح زمین در طیف وسیعی از مطالعات محیطی کاربرد دارد. عوامل مختلفی از جمله جنس مواد تشکیل دهندة سطح و شرایط توپوگرافی و محیطی در دمای سطح زمین تأثیرگذار است. شناخت ارتباط بین دمای سطح زمین با عوامل فوق از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در پژوهش حاضر، با استفاده از تصاویر حرارتی سنجندة TIRS و با به کارگیری الگوریتم پنجرة مجزا، دمای سطح زمین محاسبه شد. سپس، ارتباط بین دمای سطح زمین با عوامل توپوگرافی از جمله ارتفاع، شیب، و جهت شیب و عامل پوشش گیاهی با استفاده از تحلیل های آماری بررسی و معناداربودن روابط به دست آمده در سطح اطمینان 95درصد تحلیل شد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، ارتفاع با دمای سطح دارای ارتباط معکوس است. پارامترهای شیب و جهت شیب در مدل سازی دمای سطح تأثیرگذارند. در بررسی ارتباط سطح و شرایط توپوگرافی، با درنظرگرفتن هم زمان دو متغیر ارتفاع و شیب در جهت شیب های خاص، به عنوان متغیر مستقل، ارتباط قوی تر شده است. همچنین، با اضافه کردن پارامتر شاخص پوشش گیاهی به پارامترهای مستقل، ضریب تعیین ارتباط بالاتر رفته است. رابطه های به دست آمده در سطح معناداری 95درصد بررسی و آمارة t حاصل شده برای ضرایب رابطه ها معناداربودن ارتباط را تأیید کرده اند.

توده های ماسه ای بر اثر عوامل مختلفی در مناطق ساحلی ایجاد می شوند. هدف اصلی از این مقاله مطالعة عملکرد جریان های رودخانه ای بر ویژگی های رسوب شناختی کرانة ساحلی جلگة غربی مکران است. از ویژگی های باد، رسوب شناسی، تصاویر ماهواره ای، و نرم افزارهای رایانه ای W. R. Plot view، Gradistat، و ArcGIS به عنوان داده ها و ابزارهای تحقیق استفاده شد. ویژگی های رسوب شناختی کرانه با تکنیک بررسی میدانی و ترسیم مقاطع نمونه مطالعه شد. هشت نمونه رسوب از نهشته های سطحی برداشت شد و شاخص های مورفومتری و مورفوسکوپی آن ها در آزمایشگاه تعیین شد. برای مطالعة امواج از معادله های مولیتور و اندازه گیری طول بادگیر جهات مختلف در هشت ایستگاه فرضی استفاده شد. پراکنش این ایستگاه ها به نحوی انتخاب شد که معرّف تغییرات خط ساحلی باشد. بر طبق نتایج، مساحت زیادی از منطقة ساحلی تغییر شیب چندانی ندارد و دامنة جزر و مد در آن زیاد است. با وجود تأثیر زیاد فرایندهای رودخانه ای، حمل دریایی بخشی از مراحلِ پایانیِ حملِ ذراتِ نهشته بر کرانة خط ساحلی به شمار می آید. در نتیجه گیری کلی می توان گفت که منابعِ تأمینِ رسوبِ کرانة خط ساحلی دهانة رودخانه های همجوار است؛ به نحوی که مسافت طی شدة رسوبات دریایی بسیار کم و نتوانسته است آثار حمل در نهشته های رودخانه ای بر ذرات رسوب را از بین ببرد.

بیشتر سیستم های ارزیابی خشک سالی عمدتاً بر مبنای داده های بارش استوارند. تحقیق حاضر، با هدف آنالیز مکانی و زمانی دقت داده های باران ماهوارة TRMM در محدودة ایران مرکزی برای تهیة نقشة توزیع مکانی خشک سالی مبتنی بر بارش در طی دورة آماری 2001 2005 انجام شده است. در این پژوهش، از داده های بارش ماهانة 50 ایستگاه سینوپتیک و سری داده های ماهانة TRMM-3B43 V7 با مقیاس مکانی 0. 25° ×0. 25° استفاده شده است. پس از پردازش اولیه، نخست داده های ماهواره ای و داده های مشاهده ای باران در سه مقیاس زمانی ماهانه، فصلی، و سالانه مقایسة تطبیقی شد. پس از حصول اطمینان از دقت بالای این داده ها، نقشة شدت خشک سالی مبتنی بر بارش با استفاده از داده های ماهواره ای به دست آمد. ارزیابی دقت نقشة توزیع مکانی خشک سالی مبتنی بر داده های بارش ماهواره ای بر اساس مقایسه با نقشة توزیع مکانی خشک سالی مبتنی بر داده های بارش زمینی و داده های رطوبت خاک انجام گرفته است. نتایج بررسی معیارهای ارزیابی نشان داد که شدت خشک سالی برآوردشده به وسیلة داده های TRMM در انطباق با نقشة شدت خشک سالی حاصل از داده های بارش و داده های رطوبت زمینی از بیشترین ضریب همبستگی به ترتیب 94/0 و 71/0 و همچنین کمترین خطای برآوردی به ویژه در کلاس های شدت خشک سالی ملایم، متوسط، و شدید برخوردار بوده است.

توفان های تندری از فراوان ترین و شدیدترین مخاطرات آب و هوایی هستند که به دلیل همراهی با رعد و برق، باد شدید، و تگرگ و بارش های شدید موجب خسارات زیادی در سراسر دنیا می شوند؛ بنابراین، شناخت فراوانی، احتمال وقوع، و دورة بازگشت این توفان ها می تواند کمک فراوانی در جهت کاهش خسارات کند. هدف از این پژوهش مدل سازی فضایی-زمانی احتمال وقوع روزهای همراه با رعد و برق در شمال غرب ایران در ماه های آوریل، می، ژوئن، و ژوئیه با استفاده از مدل زنجیرة مارکف است. بدین منظور، از کُدهای مربوط به توفان تندری (9599) در 19 ایستگاه سینوپتیک منطقه در دورة آماری شانزده ساله (20002015) استفاده شد. ماتریس فراوانی، ماتریس احتمال انتقال، و ماتریس پایا محاسبه شد و در نهایت توزیع فضایی احتمال وقوع و دورة بازگشت رعد و برق ها ترسیم شد. نتایج نشان می دهد احتمال وقوع رعد و برق های دو و سه روزه در شمال شرقی و جنوب منطقة مورد مطالعه کم است؛ ولی در بخش های مرکزی و شمال غربی بیشتر است. به ازای افزایش طول دورة رعد و برقی، دورة بازگشت آن به صورت تصاعدی افزایش می یابد. توزیع فضایی ماتریس پایا نیز نشان می دهد که احتمال وقوع رعد و برق در مناطق جنوبی و شمال شرقی کمتر است و مناطق مرکزی، شمالی، و شمال غربی بیشترین احتمال وقوع رعد و برق در بلندمدت را دارند.

در این پژوهش مورفولوژیِ مجرایِ رودخانة زرینه رود با استفاده از مدل ژئومورفولوژیکی رزگن بررسی می شود. این پژوهش متکی بر نقشه های توپوگرافی مقیاس 1: 2000 و کارهای میدانی است. زرینه رود در بازه های بالادست سد نوروزلو عمدتاً از نوع C رزگن است. این رودخانه از پایین دست شهر محمودآباد تا پایاب سد انحرافی نوروزلو به نمونه ای مشخص از رودخانه های نوع C4 با بستر گراولی و مورفولوژی حوضچه-خیزآب تبدیل می شود. بازه های نوع D، به صورت محلی، در مقاطعی دیده می شوند که فرسایش پذیری شدید مواد کناره و کنترل محدود پوشش گیاهی بستری عریض با نسبت های عرض به عمق بالا و پشته های نقطه ای فعال داخل مجرا به وجود آورده اند. بازه های نوع G و F در امتداد سد نوروزلو تا شهر میاندوآب در نتیجة دخالت های انسانی به صورت برداشت بی رویة شن و ماسه و گودافتادگی بستر رودخانه به وجود آمده اند. این روند، به صورت منقطع، در امتداد پایین دست ادامه می یابد و رودخانه به بازه ای در حال گذار از نوع C به نوع F تبدیل می شود. زرینه رود در بازة انتهایی به رودخانه های نوع E تبدیل می شود. دخالت های نسبتاً کمِ عامل انسانی و دشت سیلابیِ هموار و توسعه یافته باعث افزایش نسبتِ گودشدگی شده است. همچنین، چسبندگی بالای مواد کناره به مقادیر پایین نسبت عرض به عمق منجر شده است.

ارزیابی مراحل فنولوژی و انباشت سرمایی و گرمایی درختان میوه براساس شرایط اقلیمی حائزِ اهمیت است. در مطالعة حاضر زمان رخداد و آستانه های دمایی مراحل فنولوژی درخت سیب تابستانه در مقیاس BBCH به صورت میدانی مشخص شد. سپس، با استفاده از آمار دمای ساعتی و روزانه، انباشت سرمایی منطقه براساس کاربست مدل های ساعات سرمایی، یوتا، و دینامیکی و انباشت گرمایی براساس کاربست مدل های درجة روزهای رشد مؤثر و فعال، و اندرسون و ریچاردسون تعیین شد. نتایج نشان داد که در درخت سیب تابستانه هفت مرحله فنولوژی با طول فصل رشد 132روزه رخ می دهد. انباشتِ سرمایی منطقه براساس مدلِ CH 1041 ساعت، براساس مدلِ یوتا 1716 واحد سرمایی، و براساس مدل دینامیکی 76 سهم سرمایی مشخص شد. بیشترین انباشت سرمایی در ماه های دسامبر، ژانویه، و فوریه رخ می دهد. براساس مدل های درجة رشد مؤثر و فعال به ترتیب 2223 و 3026 درجة روز و براساس مدل اندرسون و ریچاردسون به ترتیب 7203 و 12086 درجة ساعت رشد (GDH) رخ می دهد. کفایت انباشت سرمایی منطقه برای واریته های زودرس مناسب است؛ اما برای واریته های دیررس محدودیت دارد. روند تغییرات افزایشی معنی دار در دماهای ساعتی ایام سرد، به خصوص دماهای کمینة شبانه، مشاهده شد؛ این شرایط کاهش انباشت سرمایی و ظهور زودهنگام گُل دهی و افزایش خطر سرما و یخبندان را همراه خواهد داشت.

در این پژوهش به بررسی تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی دشت اصفهان-برخوار، نجف آباد، و چادگان در دورة آماری بیست و پنج ساله (19902015) و ارتباط آن با تغییرپذیری بارندگی سالانه پرداخته شد. روند نوسانات سطح آب زیرزمینی در مقیاسِ ماهانه، فصلی، و سالانه با استفاده از آزمون ناپارامتری من-کندال و تخمینگر شیب سن محاسبه شد. سپس، هیدروگراف معرف آبخوان در هر دشت تهیه شد. نقشه های پهنه بندی سطح آب زیرزمینی با استفاده از روش کریجینگ در هر سال از دورة مورد مطالعه ترسیم و نقشة هم افت سطح آب زیرزمینی تهیه شد. نتایج نشان داد به طور کلی در همة دشت ها و در بیشتر پیزومترها روند تغییرات سطح آب زیرزمینی کاهشی است. متوسط افت سطح ایستابی در دشت های اصفهان-برخوار، نجف آباد، و چادگان به ترتیب 468/0، 12/1، و 638/0 متر در سال است. روند کلی هیدروگراف معرف آب زیرزمینی در هر دشت نزولی و بیانگر بروز افت مداوم و کاهش ذخایر مخازن آب زیرزمینی است. با توجه به فقدان روند معنی دار در بارش بیشتر ایستگاه های منطقة مورد مطالعه و وجود همبستگی پایین بین بارش و افت سطح آب زیرزمینی، می توان گفت که علت عمدة کاهش ذخایر آبی مربوط به عوامل انسانی است.

بررسی تغییرات منطقه ای آب و هوا به منظور سازگاری و ارائة خط مشی های تعدیلی در سطح ملی یکی از موضوعات مهم در مطالعه ی تغییر اقلیم است. هدف از این پژوهش بررسی دقت خروجی مدل های منطقه ای آب و هوا در پروژة ریزمقیاس نمایی هماهنگ منطقه ای (CORDEX) در ایران است. بدین منظور، خروجی های بارش و دمای کمینه و بیشینه برای سه RCM در دو محدوده ی CORDEX شامل شمال افریقا-خاورمیانه (MNA) با قدرت تفکیک 25 و 50 کیلومتر و جنوب آسیا (WAS) با قدرت تفکیک 50 کیلومتر از پایگاه دادة ESGF و داده های ایستگاه های همدیدی به عنوان دادة مشاهداتی جهت ارزیابی خروجی مدل ها از سازمان هواشناسی کشور طی دوره ی زمانی 19902005 دریافت شد. سپس، نزدیک ترین ایستگاه به یاختة متناظرش شناسایی شد و با روش های میانگین خطا، همبستگی پیرسن، و RMSE مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که به طورکلی مدل های موجود در پروژة CORDEX برای بارش همبستگی زیادی با داده های مشاهداتی نداشتند؛ ولی مقدار خطا و RMSE در مدل RCA4-MNA0. 22 کمتر از سایر مدل ها بود. همچنین، در ارتباط با دمای بیشینه و کمینه به ترتیب مدل های HadRM3P و RegCM4. 1 در محدوده ی جنوب آسیا برآورد نسبتاً درستی داشتند و در بیشتر نواحی کشور همبستگی بالا و خطایی کمتر از یک درجة سلسیوس را با داده های مشاهداتی نشان دادند.

سیل در میان سوانح طبیعی بیشترین خسارت را به بخش های مختلف کشور وارد می کند و به شدت در فعالیت های اقتصادی و اجتماعی تأثیر می گذارد. حوضة آبخیز نکارود به دلیل خصوصیات خاص محیطی مستعد رخداد سیل های متعدد و خطرناکی است. هدف از مطالعة حاضر پهنه بندی ریسک پذیری حوضة آبخیز نکارود ناشی از سیل با استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیارة مبتنی بر استدلال شهودی است. برای برطرف کردن عدم قطعیت موجود در نظر کارشناسان متخصص در مورد درجة اهمیت معیارهای مؤثر در ریسک پذیری سیل، از تئوری استدلال شهودی و مدل دمپستر-شافر استفاده شده است. سپس، با بهره گیری از روش تصمیم گیری چندمعیاره نقشة ریسک پذیری ناشی از سیل برای منطقه تهیه شده و در سطح زیرحوضه و کاربری های اراضی منطقه تحلیل شده است. بر اساس نتایج به دست آمده از بررسی طبقات مختلف ریسک پذیری، زیرحوضة پایاب نکا و سراب نکا به ترتیب بیشترین و کمترین مساحتِ مربوط به طبقة ریسک زیاد و خیلی زیاد را به خود اختصاص داده اند. همچنین، برای کاربری های جنگل انبوه، جنگل تنک، و مرتع نسبت مساحت طبقة ریسک کم و خیلی کم بیشتر از نسبت مساحت طبقة ریسک زیاد و خیلی زیاد است؛ ولی این نسبت برای کاربری های ساخته شده، زراعی، و باغ و آبی برعکس است.

به منظور درنظرگرفتن عدم قطعیت های موجود در مدل های عددی، پیش بینی های همادیکاربرد گسترده ای یافته است. در مطالعة حاضر، عملکرد سامانه های پیش بینی جهانی در پیش بینی همادی بارش های سنگین در حوضة کن ارزیابی شده است. برای مقایسة پیش بینی های 8 بارش سنگین، از سه معیار دقت، اطمینان پذیری، و تیزی با دو آستانة مختلف بارش استفاده شده است. نتایج نشان داد که پیش بینی های مرکز UKMO2 دارای کمترین دقت، اطمینان پذیری، و تیزی است. همچنین، مشاهده شد که در آستانة بارش 5 میلی متر از نظر دقت و اطمینان پذیری تفاوت درخور توجهی میان پیش بینی های مراکز NCEP و ECMWF وجود ندارد؛ اما با افزایش سطح آستانه، دقت و اطمینان پذیری پیش بینی های NCEP افزایش می یابد و در این آستانه امتیاز بریر برابر 194/0 و مساحت زیر منحنی اطمینان پذیری تا نیم ساز برابر 297/0 است. از نظر شاخص تیزی، سامانة NCEP با میانگین شاخص تیزی 109/0 مناسب ترین پیش بینی ها را ارائه می دهد. بنابراین مقایسة پیش بینی های مراکز مختلف با سه معیار یادشده نشان می دهد که مرکز NCEP عملکرد بهتری در پیش بینی همادی بارش های سنگین در منطقة مورد مطالعه داشته و برای پیش بینی بارش های مولد سیلاب در حوضه های کوهستانی مشابه قابل بررسی است.