پژوهش های اقلیم شناسی
سال:1390 | دوره:2 | شماره:7-8 |تعداد مقالات:8

در این مقاله کوشش شده است سوخت مصرفی هواپیماهایی که به مقصد فرودگاه های اهواز و آبادان در ماه های ژوئن و ژوئیه 2009 در حرکت بودند و به علت کاهش دید ناشی از گرد و غبار در اثر تغییر اقلیم در منطقه، اجبارا به فرودگاه مبدا بازگشته یا در فرودگاه جایگزین فرود آمده اند محاسبه و میزان دی اکسید کربنی که از این طریق وارد جو زمین شده است محاسبه گردد. بر اساس گزارش مرکز کنترل فضای کشور، 22 پرواز طی دو ماه ژوئن و ژوئیه به مقصد این دو فرودگاه حرکت نموده و به علت دید کم ناشی از گرد و غبار در فرودگاه مقصد به زمین ننشته و به فرودگاه های مبدا یا جایگزین بازگشته اند. با در نظر گرفتن نوع هواپیما، زمان سپری شده و مسیر حرکت هواپیما، میزان سوختی که بی جهت، برای پروازهای یاد شده، مصرف شده است حدود 134.500 لیتر می باشد و این میزان بنزین حدود 8 تن دی اکسید کربن وارد جو زمین نموده است. نظر به اینکه سازگاری با تغییر اقلیم یکی از راهکارهای جهانی برای کاهش آثار سوء تغییر اقلیم می باشد، می توان با نصب تجهیزات دقیق تر در فرودگاه ها به منظور اجرای عملیات تقرب هواپیما حین نشستن با دید کم و همچنین انتقال زمان پرواز ها از اوایل صبح به نیمه روز که از شدت پایداری هوا کاسته می شود و دید افقی به طور معمول افزایش می یابد، به شکل ساده ای با اثرات ناشی از تغییر اقلیم در منطقه سازگاری و از تثبیت چنین رخدادهای جلوگیری نمود. ضمن اینکه بار ترافیکی فرودگاهی مثل فرودگاه اهواز که چهارمین فرودگاه پر ترافیک کشور می باشد، به این روش تا حدی کنترل می شود.

شرایط جوی از مهمترین متغیرهای تاثیرگذار در تولید محصولات کشاورزی می باشد. با آگاهی یافتن از شرایط جوی و پتانسیل های اقلیمی کشاورزی مناطق می توان از منابع با راندمان بالاتری استفاده نمود. در این مقاله داده های هواشناسی سه ایستگاه منتخب در سطح استان ایلام پردازش و با استفاده از روش پاپاداکیس تحلیل گردید. شاخص های مورد استفاده در این تحقیق شامل: سختی زمستان، گرمی تابستان، طول فصل بدون یخبندان، تبخیر و تعرق پتانسیل، بیلان آبی و توزیع فصلی آن می باشد. نتایج این بررسی نشان می دهد که از نظر شرایط دمای تابستانی کل ایستگاه های منطقه در طبقه پنبه قرار دارند. از نقطه نظر شرایط دمای زمستانی، ایستگاه های مورد بررسی از تنوع بیشتری برخور دارند، به نحوی که ایستگاه همدیدی ایلام و ایوان در طبقه جو دو سر (خنک تر) و ایستگاه دهلران در طبقه مرکبات قرار دارد. به طور کلی ایستگاه های فوق از نظر رژیم گرمایی در گروه جنب حاره ای و بری و از نظر رژیم رطوبتی در گروه مدیترانه ای و بیابانی مدیترانه ای قرار دارند. کل ایستگاه های مورد مطالعه در دوره اقلیمی، مدیترانه ای بری و بیابانی جنب حاره ای داغ قرار می گیرند. ایستگاه های ایلام و ایوان که نماینده مناطق مرتفع و معتدل تر استان می باشند، دارای پتانسیل اقلیمی کشاورزی برای محصولات غلات زمستانی به ویژه (گندم و جو دیم)، زیتون و پنبه با توجه به شرایط اقلیمی فصل تابستان می باشند. ایستگاه دهلران که نماینده مناطق گرمسیری استان می باشد دارای پتانسیل اقلیمی مناسبی برای کشت محصولات کشاورزی نظیر مرکبات با توجه به درجه سختی زمستانی و پنبه با توجه به شرایط گرمای تابستان می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در مناطق گرمسیری استان (ایستگاه دهلران) قابلیت کشت محصول نیشکر و برنج در صورت آب کافی وجود دارد.

خشکسالی دارای اثرات معنی دار محیطی و اقتصادی - اجتماعی در ایران می باشد. در این مطالعه، سه شاخص خشکسالی برای پایش مدت و فراوانی خشکسالی در حوضه کشف رود استفاده شدند. شاخص استاندارد شده بارش (SPI)، شاخص درصد از نرمال بارش (PNPI) و شاخص بارش کشاورزی (ARI) برای دوره 1990-1961 محاسبه شدند. هر سه این شاخص ها برای بررسی روند خشکسالی تحت شرایط تغییر اقلیم برای سه دوره 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 و سناریوهای انتشار A2 و B2 استفاده شدند. تغییرات ایجاد شده در بارش، دمای کمینه وبیشینه با استفاده از روش ریز مقیاس نمایی آماری (مدل ASD) خروجی های مدل HadCM3 پیش بینی شدند. نتایج نشان دادند که:(i)  افزایش در میانگین بارش، حدود 2.22 تا 4.42 درصد برای سناریوی انتشار A2 و حدود 6.82 تا 8.63 درصد برای سناریوی انتشار (ii) .B2 افزایش در دمای حداکثر، حدود 4.6 تا 5.6 درجه سلسیوس برای سناریوی انتشارA2  و حدود 4.25 تا 4.6 درجه سلسیوس برای سناریوی انتشار (iii) .B2 افزایش در دمای کمینه، حدود 1.56 تا 1.98 درجه سلسیوس برای سناریوی انتشار A2 و حدود 1 تا 2.23 درجه سلسیوس برای سناریوی انتشار (iv) .B2 افزایش فراوانی وقوع خشکسالی تحت شرایط تغییر اقلیم برای هر دو سناریو و تحت سه دوره مورد مطالعه. افزایش در فراوانی خشکسالی دارای اثرات بسیار مهمی در مدیریت منابع طبیعی، برنامه ریزی در شرایط کمبود آب و استراتژی های مدیریت تقاضای آب می باشد.

شناخت اقلیم هر منطقه از مهم ترین عوامل برنامه ریزی محیطی است. با توجه به گستردگی و تنوع اقلیمی استان خراسان رضوی، ضروری است تا نواحی هم توان اقلیمی و عناصر اصلی آن با استفاده از روش های آماری چند متغیره شناسایی گردد. در این راستا جهت پهنه بندی اقلیمی منطقه مورد مطالعه، 20 عنصر اقلیمی از 14 ایستگاه همدید در داخل و خارج از استان در دوره آماری 2005-1986 انتخاب گردید و با استفاده از روش میانیابی کریجینگ در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی داده های نقطه ای به یاخته های با ابعاد 15X15 کیلومتر تعمیم داده شد و آرایه ای به ابعاد521X20  تشکیل شد. آرایه مذکور مبنای تحلیل های آماری چند متغیره قرار گرفت. نتایج تحلیل عاملی بر روی این داده ها نشان داد که اقلیم استان حاصل تعامل 4 عامل اصلی است که 92 درصد وضعیت اقلیمی استان را تبیین می کند. این عوامل به ترتیب اهمیت عبارتند از: عوامل گرمایی، رطوبتی، فشار و باد. پراکنش مکانی این عوامل نشان می دهد که عامل گرمایی بیشتر در جنوب و حاشیه شرقی و غربی استان تاثیرگذار است. قلمرو حاکمیت عامل دوم در نیمه شمالی استان است. پراکنش مکانی عامل سوم عمدتا در شمال غرب حکم فرماست و بالاخره عامل چهارم در منتهی الیه شمال و جنوب منطقه مورد مطالعه، پدیده غالب اقلیمی است. در نهایت به منظور تفکیک مکانی نواحی اقلیمی استان، یک تحلیل خوشه ای پایگانی به روش ادغام وارد بر روی نمرات عاملی نقاط گره گاهی اعمال گردید و پنج ناحیه همگن اقلیمی در هشت پهنه جغرافیائی به شرح زیر مشخص گردید: 1) اقلیم گرم و خشک 2) اقلیم نیمه خشک 3 گرم) اقلیم نیمه خشک سرد 4) اقلیم معتدل کوهستانی 5) اقلیم معتدل دشت مشهد

در سال های اخیر، وقوع پدیده توفان گرد و غبار در منطقه ی خاورمیانه در حال افزایش است. این توفان ها می توانند اثرات جدی روی سلامت افراد، فرسایش خاک، بیابان زایی و حمل و نقل و غیره داشته باشند. اولین گام در جهت مطالعه ی این توفان ها، تعیین خاستگاه های آن ها در منطقه ی خاورمیانه می باشد. در این مقاله از داده های ماهواره ای برای این مهم استفاده می شود و یک روش جدید ترکیب رنگی کاذب (FCC) از طریق ترکیب شاخص های مشهور بارزسازی و شناسایی گرد و غبار مثل شاخص NDDI، D، BTD2931 و BTD3132 توسعه داده می شود. داده های ماهواره ای استفاده شده شامل 28 تصویر سنجنده MODIS طی سال های 2008 و 2009 می باشد. روش مناسب FCC برای بارزسازی گرد و غبار، استفاده از شاخصD ، BTD3132 و NDDI به ترتیب برای باندهای R،G  و B تعیین شد. با ساخت ترکیب رنگی برای 28 تصویر MODIS و تعیین خاستگاه های گرد و غبار مختلف در هر تصویر، حدود 420 خاستگاه تولید گرد و غبار مختلف در منطقه ی خاورمیانه شناسایی شد. نتایج این شناسایی نشان داد که سهم کشورهای عراق، سوریه، عربستان سعودی، ایران، اردن و ترکیه در تولید توفان گرد و غبار در خاورمیانه به ترتیب 39.2، 23، 14.5، 13.8، 5.7 و 3.8 درصد می باشد و کشورهای عراق و سوریه بیش از 60 درصد گرد و غبار منطقه ی خاورمیانه را تولید می کنند. هم چنین ترکیب نقشه ی خاستگاه های تولید گرد و غبار با نقشه های NDVI، توپوگرافی و زمین شناسی منطقه نشان داد که عموما خاستگاه ها در مناطق دارای پوشش گیاهی ضعیف، ارتفاع کمتر از 400 متر و سطح خاک سخت نشده واقع شده اند. سپس با ایجاد یک نقشه معرف تراکم نواحی تولید گرد و غبار در خاورمیانه، مشخص شد که مناطقی در غرب عراق و شرق سوریه عامل های اساسی تولید گرد و غبار در خاورمیانه می باشند.

توسعه فضای سبز شهری و کاهش روز افزون آب و عوامل مختلف دیگر، اجرای سامانه های آبیاری تحت فشار در فضای سبز شهری را مهم جلوه می نماید. روشی مشخص و اصولی برای تعیین جانمایی آبپاش ها در طرح های فضای سبز وجود ندارد، معمولا چیدمان آبپاش ها با الگوی مثلثی یا مربعی و بطور تخمینی انجام می گردد. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک، مکان نصب آبپاش ها طوری تعیین می گردد که حداکثر یکنواختی ممکن در پخش آب تامین شود. ابتدا الگوی پاشش یک آبپاش منفرد از نوع هانتر 17A در محل مزرعه دانشگاه آزاد اسلامی واحد فردوس و شرایط اقلیمی خاص منطقه اندازه گیری شد. سپس توسط الگوریتم، مکان قرارگیری آبپاش ها بدست آمد. در این الگوریتم، نقاطی در سطح نقشه به عنوان نقاط شاخص (ظروف فرضی) انتخاب شده که فاصله این نقاط از همدیگر در دو جهت افقی و عمودی برابر یک متر در نظر گرفته شده است. ساختار کروموزمی ارائه شده در الگوریتم، مجموعه ای از مختصات دو بعدی محل قرارگیری آبپاش ها بر روی نقشه است. در این مدل مقدار آبدهی هر آبپاش به نقاط شاخص با توجه به الگوی پاشش و فاصله هر آبپاش از نقطه شاخص بدست می آید. فاصله بین نقاط شاخص و هر آبپاش بوسیله مختصات محل آبپاش و نقاط، محاسبه می شود. تابع هدف مورد استفاده در این تحقیق قسمتی از یکنواختی پخش کریستیان می باشد که باید کمینه سازی شود. جوابی که کمترین مقدار تابع هدف را داراست به عنوان بهینه انتخاب می شود. ضریب یکنواختی کریستیانسن با در نظر گرفتن تابع هدف کمینه سازی شده بدست می آید که وابسته به تعداد و الگوی پخش آبپاش منفرد می باشد. برای این مزرعه آزمایشی ضریب یکنواختی کریستیانسن بدست آمده از الگوریتم ژنتیک، برابر 78.9 درصد بدست آمد که این ضریب برای چیدمان آبپاش ها به روش مرسوم 73.3 درصد بدست می آید.

تغییرات مقادیر ایزوتوپ اکسیژن 16 18Об/Об و Ббc13/бc12 می تواند شاخص مناسب و دقیقی از تغییرات اقلیمی گذشته ارائه دهد. چرا که تغییرات ایزوتوپی می تواند در اثر فرایندهای فیزیکی - شیمیایی بسته به شرایط اقلیمی خاص خود باشد و بنابراین جسد این ارگانیسم ها می تواند گویای شرایط اقلیمی خاص دوران های گذشته باشد. بدین منظور تعداد 9 مغزه از عمق 1 تا 3 متر از دریاچه دشت ارژن فارس برداشته شد. سپس رسوبات در مقاطع 5CM برای جداسازی و شمارش استراکودها در آن تقسیم شد. با محاسبه بار رسوبی و آهنگ رسوب گذاری در عمق های مختلف دریاچه به منظور تعیین سن دقیق رسوبات، سن سنجی به روش کربن 14 انجام شد.سپس با رسم ستون مقاطع در دریاچه و به روش کالیبراسون تعداد 22 نمونه از اعماق مختلف انتخاب و برای بررسی مقادیر ایزوتوپی به آزمایشگاه لویی پاستور دانشگاه اتاوا کانادا فرستاده شد همچنین تعداد 3 نمونه برای سن سنجی از اعماق مختلف دریاچه انتخاب و به آزمایشگاه کربن 14 شهر پزنان لهستان فرستاده شد. سپس بر اساس نتایج آنالیز اکسیژن و بدست آمدن سن دقیق نمونه ها 12 زون اقلیمی در طی دوره 11 هزار سال گذشته شناسایی و معرفی گردید. منفی بودن مقادیر ایزوتوپی بیان کننده شرایط اقلیمی سرد و مرطوب در طی دوره هولوسن در این محیط است و دامنه تغییرات در مقادیر ایزوتوپی در این بازه زمانی نشان دهنده نوسانات اقلیمی در این ناحیه است به طوری که نتیاج مقادیر ایزوتوپ اکسیژن به خوبی این تغییرات را نمایش می دهد. با توجه به مقادیر ایزوتوپ 18 در طول دوره مورد بررسی مشخص شد که دریاچه در 11 هزار سال گذشته شرایط گرم و خشک تری را نسبت به دوره های بعدی پشت سر گذاشته است. خشک ترین دوره بر اساس نتایج آنالیز اکسیژن دوره زمانی 2213-2020 سال گذشته بوده است. و سرد ترین دوره طی 11 هزار سال گذشته در این دریاچه 4261 سال قبل بوده است. نوسانات اقلیمی در این دریاچه به تغییرات در سیستم های آب و هوایی ورودی به این ناحیه ارتباط داده شده است.

رژیم بارندگی نشان گر توزیع زمانی بارش و بیان گر شمار چرخه های بارندگی در طی سال است. یکی از نمودها و نتایج تغییر اقلیم، تغییر رژیم بارندگی و به تعبیر دیگر تغییر الگوی زمانی بارش است. تغییر رژیم بارش علاوه بر اثرات قابل توجه زیست محیطی بر کمیت و کیفیت منابع آب تاثیر غیرقابل انکاری به جا می نهد. از این رو تحلیل رژیم بارش و بررسی تغییرات احتمالی آن به لحاظ زیست محیطی - اقتصادی، برآورد، تامین و توزیع آب مورد نیاز و در نهایت لزوم اتخاذ تدابیر مدیریتی و نیز برنامه ریزی منابع آب از اهمیت شایان توجهی برخوردار است. واکاوی دگرگونی رژیم بارندگی از طریق بررسی و وارسی تغییرات همسازهای مختلف بارش امکان پذیر است. شماره هر همساز شمار چرخه های بارش در هر سال را بیان می دارد. برای مثال همساز اول بر چرخه یگانه، همساز دوم بر چرخه دوگانه و ... در سال دلالت دارد. اهمیت همسازها بر اساس سهم پراش هر همساز در کل پراش یک سری زمانی تعریف می شود. در این تحقیق تلاش شده است تغییرات سه همساز اول بارش طی چهار دهه متوالی (از سال 1966 تا سال 2005 میلادی) در شمال غرب کشور (استان های آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، اردبیل و زنجان) بررسی و تحلیل شود. در این راستا از 260 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی استفاده شد. به منظور رفع کم بودهای آماری و جبران تفاوت طول دوره آماری ایستگاه ها، نقشه های ماهانه بارش، تولید و برای حصول مشخصات همسازها عملیات محاسباتی بر روی یاخته های این نقشه ها انجام شد. بارش سالانه شمال غرب کشور از شمال شرق به جنوب غرب افزایش می یابد. تغییرات مکانی بارش بسیار زیاد است. بر خلاف انتظار، بیشترین بارندگی بر چکاد بلندی های این پهنه از کشور رخ نمی دهد. بر پایه روش های به کار رفته روشن شد که دو سامانه همدید - محلی تا بیش از 90 درصد دگرگونی های بارش شمال غرب را توجیه می کند. همساز اول بیش ترین سهم بارندگی را در بخش جنوب غربی پهنه مورد مطالعه داشته است. از این بخش به سمت بخش های کم باران شمال شرقی میزان سهم بارش حاصل از همساز اول کاهش می یابد. کم ترین سهم بارش حاصل از سامانه های همدید به شمال شرقی (پهنه کم بارش) می رسد. بنابراین سهم بارش حاصل از سامانه های محلی (بارش همرفتی، کوهستانی، جبهه های محلی و ....) در این بخش بیشتر است. در حالی که متناسب با افزایش بارش سالانه، سهم سامانه های همدید نیز فزونی می یابد. از این رو بخش جنوب غربی از بارش های بیش تری نسبت به بخش های دیگر برخوردار است. این وضعیت توام با رفتار تناوبی درتمامی چهار دهه مورد بررسی صادق است. تغییرات سهم همساز اول موجب تغییر سهم همسازهای دیگر در تولید بارش شده است. نتایج حاصل از این تناوب به نفع تمرکز بارش سالانه و فزونی نقش بارش های تک چرخه ای می باشد. همساز سوم نیز ازاین تغییرات مصون نبوده، افزایش میزان آن، توام با دگرگونی الگوی مکانی مقدار و سهم آن نیز دستخوش دگرگونی شده است. به طوری که هسته های بارش حاصل از این همساز طی چهار دهه از بخش های جنوبی، شرقی و شمال شرقی به نواحی مرکزی منتقل شده است. با توجه به یافته های این تحقیق می توان استنباط نمود که رژیم بارندگی شمال غرب ایران به ویژه طی دهه اخیر از رژیم نا متمرکز تر روبه رژیمی متمرکزتر نهاده است. از این رو توجه به این پدیده از ضرورت های بنیادی در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب است.