مجله فیزیک زمین و فضا
سال:1397 | دوره:44 | شماره:2 |تعداد مقالات:17

تعیین مدار در یک جمله، کاربرد انواع تکنیک ها جهت برآورد مدار اجرام فضایی نظیر ماه، سیارات و فضاپیماها می باشد. تعیین موقعیت مداری امکان شناسایی اجرام موجود در فضا را فراهم می آورد. به این معنی که می توان جرم مورد نظر را در کاتالوگ آرشیوی تعیین مدار موجود جستجو کرد و در صورت عدم وجود در آرشیو به عنوان جرم جدید، کاتالوگ کرد. به منظور تعیین موقعیت مداری، مشاهدات به صورت اطلاعات خام در فرآیند تعیین مدار مورد استفاده قرار خواهند گرفت. مشاهدات مختلفی ممکن است جهت تعیین مدار اولیه مورد استفاده قرار گیرند، ولی از آنجا که استخراج مشاهدات طولانی، مشکل، گران و گاهی اوقات غیرممکن است، از مشاهدات زاویه ای استفاده می شود. در این مقاله روشی جدید برای استخراج مشاهدات زاویه ای از طریق سیستم تصویربرداری اپتیکی ارائه شده است. در این روش با استفاده از یک CCD و تلسکوپ مناسب، تصویری از آسمان که دارای اطلاعاتی مربوط به ستاره ها و رد پای ماهواره است، ثبت می شود. از آنجا که برای انجام تعیین مدار اولیه باید مقدار آزیموت و زاویه ارتفاعی حداقل دو نقطه از مدار ماهواره در یک فاصله زمانی در اختیار باشد، در این تحقیق روشی خودکار جهت استخراج مدل اثر رد ماهواره ارائه شده است تا با استفاده از مدل استخراج شده مختصات نقاط ابتدا و انتها تشخیص داده شوند. جهت ارزیابی روش پیشنهادی سمت و سوی استخراج شده از رد ثبت شده ماهواره مدار ارتفاع بالا MUOS (Mobile User Objective System) با مقادیر نظیر آن مستخرج از مدار دقیق مقایسه شده اند. نتایج حاصل بیانگر اختلافی در حد میلی ثانیه می باشد.

روش توموگرافی نوفه محیطی در سال های اخیر به منظور مطالعه ساختارهای سرعتی در عمق های مختلف و در مناطقی با لرزه خیزی پایین به طور گسترده استفاده شده است. در مطالعه حاضر، نوفه لرزه ای ثبت شده در آرایه بلند دوره ایران (ILPA) واقع در ناحیه جنوب غرب استان تهران با به کارگیری روش توموگرافی نوفه لرزه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از تکنیک همبستگی متقابل، توابع گرینتجربی در دوره تناوب بین 3 تا 10 ثانیه با فواصل بین ایستگاهی حداقل 24 کیلومتر محاسبه و سپس منحنی های پاشندگی سرعت گروه این توابع برای انجام فرآیند توموگرافی لرزه ای محاسبه شده اند. به دلیل استفاده از حس گرهای درون چاهی در عمق 100 متری در شبکه ایلپا (ILPA) و همچنین استفاده از روش انتخاب نوفه گوسی، توابع گرین به دست آمده بین همه جفت ایستگاه های ممکن دارای نسبت سیگنال به نوفه قابل قبول بودند. در ادامه با استفاده از نقشه های سرعت گروه برای هر دوره معین، منحنی پاشندگی محلی در هر سلول جغرافیایی تعیین و با انجام فرآیند وارون سازی غیر خطی، مدل عمقی سرعت موج برشی محاسبه و ارائه شد. این روش امکان برآورد مدل شبه سه بعدی موج برشی تا عمق 15 کیلومتر را برای پوسته فوقانی ناحیه جنوب غرب استان تهران فراهم نموده است. با بررسی پروفیل های سرعت موج برشی در راستای شمال شرق-جنوب غرب، یک تغییر روند سرعت در راستای پروفیل ها دیده می شود که می تواند نشانگر وجود یکی از شاخه های گسل ایپک و یا وجود تاقدیسی با سطح محور در این راستا و شیب به سمت شمال شرق در پوسته بالایی منطقه مورد مطالعه باشد.

گستره مورد مطالعه ناحیه فاریاب، در جنوب شرق زون دگرگونی سنندج-سیرجان و در مجاورت گسل معکوس اصلی زاگرس MZRF قرار دارد. این ناحیه جزو معدود نواحی در گستره سنندج-سیرجان است که فعالیت لرزه ای بالایی از خود نشان می دهد. زمین لرزه 9 اسفند 1384 با بزرگای 0/6 Mw= در این ناحیه رخ داده است. به رغم بزرگی قابل توجه، آسیب قابل ملاحظه ای حتی به ساختمان های ضعیف خشت و گلی روستایی وارد نشد که می تواند نشانگر توان محیط در جذب بالای انرژی امواج باشد‍ . پس لرزه های این رویداد جهت محاسبه کاهندگی امواج تراکمی مورد استفاده قرار گرفته است. جهت برآورد رابطه وابستگی فرکانسی ضریب کیفیت امواج P به روش نرمال سازی کدا، از 431 پس لرزه به دقت تعیین محل شده، استفاده شده است. در این روش ضریب کیفیت امواج تراکمی در 5 بازه فرکانسی در منطقه فاریاب تعیین شده است. رابطه وابستگی فرکانسی برای امواج طولی در منطقه مورد مطالعه به صورت Qp=23 f 0. 78 به دست آمده است. رابطه وابستگی فرکانس برای پرتو های منتشر شده در دو امتداد شمال غرب-جنوب شرق و شمال شرق-جنوب غرب به ترتیب به صورت Qp=10 f 0. 94 و Qp=25 f 0. 75است که مقدار ضریب کیفیت در بسامد مرجع 0/1 هرتز کمتر از 200 می-باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که این منطقه از لحاظ لرزه خیزی و زمین ساختی فعال می باشد. کم بودن فاکتور کیفیت که دلالت بر کاهندگی نسبتاً زیاد دارد نشانگر فعالیت لرزه ای زیاد این ناحیه است و با انتظار ما از ساختار پوسته این ناحیه که زون دگرگونی است چندان انطباق ندارد. این کاهندگی زیاد احتمالاً ناشی از زون خورد شده در اثر زلزله های متعدد این ناحیه است.

نهشته های لسی تاریخچه آب و هوایی و وضعیت جریان گردوغبار جوی دوران گذشته را در خود ضبط کرده اند و وجود آنها در یک منطقه، مراحل مختلفی از تغییر اقلیم در دوره زمین شناسی «کواترنر» را نشان می دهد؛ اما جهت استفاده مناسب از این منبع اطلاعات، نیاز به تعیین سن این نهشته ها و میان لایه های کهن خاک بین آنها داریم. جهت سن یابی رسوبات لس توسط لومینسانس برانگیخته نوری (OSL) به دو پارامتر دز معادل دز طبیعی محیط و دز سالانه نیاز است. به منظور اندازه-گیری دز معادل معمولاً از روش SAR استفاده می شود. اما در این مطالعه به دلیل خالص نبودن کوارتز پس از دو مرحله شستشو با اسید فلوریدریک به دلیل تولید سیگنال مادون قرمز، از روش نور آبی پس از مادون قرمز ([Post IR] OSL) استفاده شد. در این بررسی دز معادل دز طبیعی نمونه های برداشت شده با تحلیل داده ها در برنامه آنالیست به روش هیستوگرام محاسبه شد. دز سالانه محیط توسط روش ICP و سن نمونه یا آخرین زمان رسوب گذاری آن 3900 ± 34600 سال پیش به دست آمد. با توجه به این سن، زمان رسوب گذاری ذرات سیلت معادل اواسط دوره وورم بوده است که به آخرین عصر یخچالی مربوط می شود. به این دلیل رسوب گذاری این لس ها در ایران مرکزی در شرایط سرد و خشک بوده و با وزش بادهای شدیدی که منجر به ایجاد کوهریگ هایی نیز در مناطق اطراف دشت یزد شده بودند مطابقت دارد.

یکی از پدیده های مهم جوی امواج گرانی – لختی هستند که در انتقال انرژی وتکانه نقش بسیار مهی ایفا می کنند. شرط لازم برای ماندگاری و انتشار افقی این امواج در جو، وجود مجرای موج یا موجبر است. در این پژوهش، از داده های با تفکیک بالای سامانه ی پیش بینی جهانی (GFS) برای تعیین مکان و زمان رخداد مجراهای امواج گرانی-لختی در دوره ی سه ماهه ی ژانویه تا مارس 2016 بر روی ایران استفاده شد. برای شناسایی مجرای موج، دو شرط برای امکان انتشار امواج در مجرا وجود دارد که مطابق آن مجرا باید از نظر ایستایی پایدار بوده و دارای ضخامت حداقل یک چهارم طول موج قائم مشاهداتی باشد. با کاربست این دو شرط در این بازه ی مطالعاتی، ضمن شناسایی 10 مورد رخداد مجرای موج بر روی ایران، دو مورد از آن ها انتخاب شد. سپس با کاربست شرط وجود لایه ای ناپایدار یا بازتابنده در بالای مجرای موج، به عنوان شرط سوم برای این دو مورد مجرا و حذف نقاطی که این شرط را نداشتند، ویژگی های مجرای موج برای سایر نقاط برآورد شد. در ادامه، برای شناسایی امواج گرانی-لختی منتشرشده در مجرای موج، یک مورد انتخابی مجرا با مدل میان مقیاس WRF شبیه سازی شد. بررسی نتایج این شبیه سازی به شناسایی دو بسته موج گرانی-لختی منتشرشده در مجرای موج منجر گردید که ویژگی های این امواج به کمک ترسیم میدان واگرایی افقی سرعت تعیین شد. نتایج نشان داد که یک چهارم طول موج قائم به دست آمده برای دو بسته موج فوق کمتر از ضخامت لایة مجراست؛ این امر با شرط ضخامت برای تشکیل مجرای موج مطابقت خوبی دارد.

در این مقاله به بررسی تأثیر شاخص های اقلیمی بر میزان بارش دو دوره خشک و تر در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان با استفاده از تجزیه وتحلیل عاملی پرداخته شده است. لذا داده های دو دوره یادشده در 22 ایستگاه باران سنجی در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان و 13 سیگنال اقلیمی در طی دوره آماری 2014-1970 مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج تحلیل عاملی داده ها با استفاده از نرم افزار PAST از بین 40 سیگنال اقلیمی، مشخص شد در دوره خشک در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان، سه مؤلفه اصلی در مجموع 6/96 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین می کنند که برای مؤلفه اول، دوم و سوم به ترتیب، 1/83، 1/9 و 6/2 درصد می باشند و در دوره تر، سه مؤلفه 8/97 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین می کنند که مؤلفه اول، دوم و سوم، به ترتیب 1/91، 3/4 و 4/2 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین می کنند. مشخص شد که مهم ترین عوامل مؤثر بر تغییرات بارش در دوره خشک بر روی اقیانوس اطلس و پس از آن قطب (با واریانس 2/92 درصد) واقع شده است و بخش کمی از تغییرپذیری بارش (با واریانس 6/2 درصد) در دوره خشک مربوط به نوسانات چند دهه ای اقیانوس اطلس شمالی است؛ به طوری که در این دوره بالاترین همبستگی بین شاخص NAO و AO (به ترتیب 100 و 95 درصد) با ایستگاه های مورد مطالعه وجود دارد. در دوره تر مهم ترین کانون تغییرات از سوی قطب شمال و تغییرات دمای اقیانوس آرام جنوبی (با واریانس 4/95 درصد) واقع شده و پدیده نوسانات جنوبی تنها تغییرات کمی (4/2 درصد از واریانس) را بر عهده دارد. به طوری که در دوره تر، 85 و 65 درصد ایستگاه ها به ترتیب بالاترین همبستگی معنی دار را با شاخص AO و Nino1+2 دارند.

در این مقاله انتشار مایل امواج سالیتونی غیر خطی یونی صوتی در پلاسمای میان ستاره ای نسبیتی ضعیف و غیر برخوردی در حضور یون های مثبت و منفی و الکترون های غیر گرمایی (با توزیع کرنز) بوسیله ی روش اختلال کاهش یافته مطالعه شده است. در این مقاله رابطه ی کورتوک-دی وریز یا KdV (Korteweg-de Vries) که دارای جواب انتشار مایل امواج سالیتونی است، به دست آمده است. اثر سرعت یون ها و الکترون های غیر گرمایی را روی دامنه و پهنای امواج سالیتونی بررسی و همچنین اثر پارامترهایی مثل میدان مغناطیسی و چگالی یون ها را مطالعه کرده ایم. ما به این نتیجه رسیدیم که معادله ی پراکندگی (که یک معادله ی درجه ی چهار است) دارای چهار ریشه است ولی چهار ریشه ی آن به معنای وجود چهار موج سالیتونی نخواهد بود و محاسبات عددی نشان می دهد که فقط به ازای دو ریشه ی آن دو نوع مد یونی صوتی ( مد تند و کند) در پلاسمای درنظر گرفته شده در این مقاله وجود دارد. مد تند وابسته به انتشار سالیتون های متراکم است، در حالی که مد کند وابسته به انتشار مد رقیق شونده است. همچنین انرژی سالیتون ها را محاسبه و اثر پارامترهای پلاسما بر آن را بررسی کرده ایم. دامنه ی هر دو نوع سالیتون با افزایش زاویه ی بین بردار موج و میدان مغناطیسی، سرعت سوق نسبیتی یون، چگالی یون منفی و پارامتر غیرگرمایی افزایش می یابد. قدرت میدان مغناطیسی، دامنه ی هیچکدام از دو نوع سالیتون را تغییر نمی دهد اما پهنای آن ها را کاهش می دهد. با افزایش سرعت سوق نسبیتی یون، دامنه ی سالیتون ها افزایش یافته ولی پهنای آن ها کاهش می یابد.

در این تحقیق تأثیر تغییر اقلیم بر میزان آب مجازی محصولات کشاورزی در دوره های آتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار از داده های اقلیمی مدل گردش کلی CanESM2 تحت دو سناریوی واداشت تابشی در استان خوزستان استفاده شد. جهت بررسی امکان تولید و شبیه سازی داده های هواشناسی در دوره های آتی با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM برای دوره پایه (1990-2011) کالیبراسیون و صحت سنجی مدل انجام گرفت. از طریق داده های CanESM2 میزان بارش و دمای بیشینه و کمینه ایستگاه های منتخب برای سه دوره 2020-2040 (متوسط 2030)، 2070-2050 (متوسط 2060) و 2080-2100 (متوسط 2090) میلادی پیش نگری و با دوره پایه مقایسه گردید. میزان آب مجازی محصولات کشاورزی برای محصولات منتخب شامل گندم، جو، برنج، ذرت دانه ای و نیشکر محاسبه شد. با استفاده از مدل CanESM2 و سناریوهای واداشت تابشی هیئت بین الدول تغییر اقلیم (IPCC) شبیه سازی و تولید داده های هواشناسی در دوره هایدوره های آتی صورت گرفت و میزان تبخیر و تعرق پتانسیل و میزان آب مجازی متوسط دوره ها با اطلاعات تولید شده در دوره های آتی به دست آمد. نتایج نشان داد میزان دما به طور میانگین در همه ایستگاه های منتخب و در همه سناریوها افزایش می یابد و این افزایش در مورد سناریوی RCP8. 5 از سناریوی RCP4. 5 بیشتر است. میزان میانگین بارش نیز در دوره-های 2060 و 2090 کاهش می یابد. میزان آب مجازی به دست آمده برای تمامی محصولات کشاورزی مورد مطالعه روند افزایشی دارد اما این افزایش برای محصول برنج و ذرت دانه ای به طور متوسط در دوره 2060 و 2090 افزایش بیشتری از خود نشان می دهد.

مه یکی از پدیده های وضع هواست که در نشست و برخاست هواپیماها، به سبب کاهش دید، نقش مهمی دارد. در این مطالعه سعی شده است در دو فرودگاه مهرآباد تهران و شهید هاشمی نژاد مشهد، ضمن ارائه ی الگوهای همدیدی شرایط مه آلود، روشی به منظور بهبود حدس اولیه برای پیش بینی مه ارائه شود. با در نظر گرفتن داده های موجود، 25 مطالعه ی موردی برای رخداد مه به کمک دو روش تجربی متداول (سندرس و کروداک-پریچارز) در فرودگاه های یادشده بررسی و دمای نقطه ی مه با داده های واقعی و پیش بینی تعیین شد. الگوهای همدیدی در حالت های موردی معرف حضور پرفشار قوی با مقادیر حداقل 1020 هکتوپاسکال در نوار شمالی ایران است که با فرارفت هوای سرد تراز 850 هکتوپاسکال، باد های شمالی و نم ویژه ی 6 تا 8 گرم بر کیلوگرم همراه است. ارزیابی به روش بایاس نشان داد که روش سندرس در 75% حالات با رخداد مه در فرودگاه های یادشده هم خوانی دارد. این ارزیابی برای روش کروداک-پریچارز به 65% کاهش یافت. با هدف استفاده از این روش ها برای پیش بینی رخداد مه، روش های یادشده به کمک خروجی های مدل پیش بینی عددی WRF نیز مطالعه شد و ارزیابی نتایج صحت کمتری (50%) را نشان داد. از این رو به نظر می رسد روش تجربی سندرس برای حدس اولیه ی رخداد مه روش مناسبی باشد و در صورت افزایش صحت و دقت خروجی های مدل پیش بینی عددی برای 12 ساعت آینده قابل استفاده است.

به منظور مقایسه ی ریزگردانی تک ایستگاهی و چندایستگاهی فرین های دما و بارش، عملکرد روش های تک ایستگاهی نگاشت چندکی (SSQ) و ماژول چندایستگاهی بسط یافته (ModExDs)، در شبیه سازی اقلیمی 5 ایستگاه سینوپتیک سواحل جنوبی دریای خزر مورد آزمون قرار گرفت. پیش بینی شونده های این پژوهش، سری زمانی فرین های دما و بارش روزانه طی دوره ی آماری (2013-1961) است که 30 سال به منظور آموزش و 23 سال جهت اعتبارسنجی مدل، در نظر گرفته شد. از متغیرهای بزرگ مقیاس جوی آرشیو داده های واکاوی (NCEP) نیز به عنوان پیش بینی کننده استفاده شد. با به کارگیری 27 شاخص فرین اقلیمی، عملکرد این روش ها در حساسیت به ناهنجاری های بزرگ مقیاس جوی و نیز توانمندی آن در بازنمونه برداری توزیع داده های مشاهداتی در دوره ی اعتبارسنجی، به ترتیب با استفاده از آزمون های همبستگی پیرسون و کولموگروف-اسمیرنوف، مورد آزمون قرار گرفت. به منظور ارزیابی کلی مدل، از روش ترکیبی استفاده شد. نتایج نشان داد که رویکرد ریزگردانی تک ایستگاهی با گذراندن به ترتیب 63، 48 و 6/29 درصد و رویکرد چندایستگاهی نیز با موفقیت در 7/66، 9/48 و 3/33 درصد از آزمون های کولموگروف-اسمیرنوف و همبستگی پیرسون و نیز آزمون ترکیبی، در ریزگردانی داده های واکاوی، نتایج نسبتاً قابل قبولی را ارائه دادند. روش های مورد بررسی، شاخص های دما را بهتر از شاخص های بارش، ریزگردانی کردند. در مجموع، عملکرد روش ریزگردانی چندایستگاهی، به ویژه در ریزگردانی شاخص های دما، بهتر از روش تک ایستگاهی بود. در حالت کلی، هر دو روش نتایج بهتری در گرگان و عملکرد ضعیف تری در رشت نشان دادند.

OT J002656. 6+284933 یک سیستم ستاره ای دوتایی است که متشکل از یک ستاره کوتوله سفید (ستاره اولیه) و یک ستاره کم جرم (ستاره ثانویه) می باشد. مشاهدات تأیید کرده اند که این جسم می بایست یک نواختر کوتوله باشد که در دوره ابرفوران، برآمدگی های متناوب به نام سوپرهامپ را در منحنی نوری اش نشان می دهد. مشاهدات اخیر بر روی نواختر کوتوله ی OT J002656. 6+284933 دلالت بر دوره تناوب مداری 0. 13d، مقدار جرم ستاره ثانویه و سوپرهامپ با دوره تناوب 0. 13225d دارد. متأسفانه تحلیل داده های مشاهداتی موفق در محاسبه دقیق نسبت جرم سیستم (که حاصل تقسیم جرم ستاره ثانویه به جرم کوتوله سفید می باشد) نبوده و عدم قطعیت قابل ملاحظه ای برابر با 0. 1-0. 15 را برای نسبت جرم این سیستم ستاره ای تخمین زده اند. به جهت رفع مشکل تخمین نسبت جرم و همچنین به جهت مدل سازی این سیستم ستاره ای، در این مقاله با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات همواره شده، این نواختر کوتوله را با توجه به دوره تناوب مداری مشاهداتی 0. 13d و نسبت جرمی بین 0. 14 تا 0. 18 شبیه سازی نموده ایم. نتایج شبیه سازی ها حاکی از آن است که به ازای نسبت جرمی تقریباً 0. 145 می توان به دوره تناوب سوپرهامپ مشاهداتی 0. 13225d دست یافت.

از مشخصه های بارز توفان های تندری، آذرخش است. فعالیت آذرخش معمولاً 10 تا 20 دقیقه زودتر از بارش صورت می گیرد و همچنین آذرخش های درون ابری زودتر از آذرخش های ابر به زمین رخ می دهند. در این پژوهش به منظور مطالعه اثر برخی خصوصیات دینامیکی و خردفیزیکی ابر بر میدان الکتریکی و آذرخش درون ابری از مدل WRF برای شبیه سازی دو رخداد توفان تندری با مقادیر CAPE متفاوت در منطقه تهران استفاده شد. در این راستا، طرح واره تفکیک بار بر اساس نظریه غیر القایی پیشنهادی توسط ساندرز و همکاران (1991) تهیه و در مدل جایگذاری شد و شدّت میدان الکتریکی درون ابری محاسبه شد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها و بررسی نیمرخ قائم نسبت های آمیختگی گویچه برف و بلور یخ نشان دهنده ی حضور گویچه-های برف در ترازهایی پایین تر از تراز تجمع بلورهای یخ بود. همچنین، نیمرخ قائم بار کل انتقال یافته به گویچه برف نشان داد که بیشینه بار منتقل شده به گویچه برف با تراز تجمع گویچه های برف هم خوانی دارد. بررسی سری زمانی پارامترهای ذکر شده نیز نشان داد زمان هایی که سرعت قائم بالارو افزایش پیدا می کند، نسبت آمیختگی گویچه برف و همچنین بار انتقال-یافته به آن افزایش پیدا کرده است. مقایسه دو مطالعه موردی نشان داد که قرارگیری بیشینه مقادیر سرعت قائم بالارو مابین ارتفاع بیشینه تجمع گویچه های برف و بلورهای یخ تأثیر بیشتر و بارزتری بر بار انتقال یافته و میزان فعالیت آذرخش درون ابری دارد. بررسی و تحلیل قطبش بارها نیز نشان داد که ساختار غالب بارهای الکتریکی عمدتاً به صورت دو قطبی بوده و این نوع قطبش بیان می کند که در موردهای بررسی شده، عمدتاً آذرخش های درون ابری رخ داده است.

در سال های اخیر خشک سالی تأثیر مخربی در بیشتر بخش های اکولوژی، مدیریت منابع آب، و فرآیند های زیست محیطی برجا گذاشته است. در این تحقیق جهت ارزیابی خشک سالی از اطلاعات حاصله از تصاویر سنجندهMODIS در استخراج شاخص NDVI و DVI استفاده شده است. هدف از این تحقیق بررسی خشک سالی های هواشناسی در منطقه با استفاده از دو شاخص هواشناسی SPI و ZSI به صورت دوره های ماهانه و همچنین بررسی رابطه بین شاخص پوشش گیاهی با خشک سالی های هواشناسی می باشد. درصد کل پوشش در منطقه مورد مطالعه برای سال های ترسالی 1383، 1385، 1390 و 1393 به ترتیب 85/19، 5/19، 6/19 و 5/19 درصد بوده و در سال های خشک سالی 1384، 1387، 1389 به ترتیب 71/18، 7/18 و 19 درصد محاسبه شد. بیشترین همبستگی بین شاخص NDVI و DVIبا دوره های کوتاه مدت (1، 2 و 3 ماهه) شاخص های SPI و ZSI وجود دارد. همچنین همبستگی معنی دار بین شاخص های پوشش گیاهی و دوره های بلندمدت شاخص های هواشناسی مشاهده نشد. به طورکلی بیشترین میزان همبستگی در طول دوره آماری بین شاخص های SPI و NDVI و همچنین در سالی که شرایط خشک سالی نرمال گزارش شد، به دست آمد. علاوه بر این تعیین روند شاخص های مورد مطالعه با استفاده از روش من-کندال نشان از وجود روند نزولی در همه شاخص ها و افزایش خشک سالی و کاهش پوشش گیاهی در طول دوره آماری می باشد.

در مطالعه حاضر، پایش یکپارچه وضعیت خشک سالی هواشناسی (بر مبنای متغیر های دما و بارش) و خشک سالی آب شناسی (بر مبنای جریان رودخانه) در حوضه کسیلیان مازندران مورد توجه قرار گرفت. هدف اصلی تحقیق حاضر، ارائه یک شاخص خشک سالی ترکیبی با استفاده از روش چند متغیره تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) در حوضه مورد بررسی است. برای پایش خشک سالی هواشناسی از شاخص های بارش استاندارد (SPI) و شاخص بارش-تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI) و برای پایش خشک سالی آب شناسی از شاخص خشک سالی جریان رودخانه (SDI) استفاده شد. داده های مورد نیاز این مطالعه از ایستگاه های هواشناسی و آب شناسی مستقر در حوضه کسیلیان برای یک دوره آماری 43 سال آبی (50-1349 تا 92-1391) گردآوری شد. پس از انجام کنترل های مقدماتی روی کیفیت داده ها، شاخص های خشک سالی هواشناسی و آب شناسی در چهار پنجره زمانی 3، 6، 9 و 12 از ابتدای سال آبی محاسبه شد. در مرحله بعد، دو شاخص ترکیبی برای ارزیابی خشک سالی های هوا-آب شناسی، یکی SPI-SDI و دیگری SPEI-SDI با استفاده از روش PCA ساخته شد. شاخص ترکیبی که فرم استاندارد شده نخستین مؤلفه اصلی شاخص های مورد استفاده در ترکیب است، به طور جداگانه برای ایستگاه های آب شناسی ولکبن و شیرگاه واقع در بالادست و پایین دست حوضه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در شناسایی سال های خشک، در بالادست حوضه، ترکیب SPEI-SDI به دلیل ساختار همبستگی قوی تر و توجیه درصد تغییرپذیری بیشتر توسط اولین مؤلفه اصلی آنها (5/75 تا 9/87 درصد) موفقیت بیشتری نسبت به ترکیب SPI-SDI دارد. این در حالی است که بین دو ترکیب در پایش خشک سالی ها در پایین دست تفاوت چندانی وجود ندارد. همچنین، در دوره های خشک ممتد، شاخص ترکیبی یک ماه زودتر از شاخص های منفرد وضعیت خشک سالی را اعلام می کند.

جزایر گرمایی شهری (UHI) به عنوان یکی از عواملی که فعالیت انسان را در داخل شهر ها تحت تأثیر قرار می دهد، هم زمان با توسعه فیزیکی شهرها در دهه های اخیر، اهمیت زیادی پیدا کرده است. با ظهور تصاویر ماهواره ای گرمایی در چند دهه اخیر و امکان بازیابی دمای سطح زمین (LST)، این داده ها برای ارزیابی جزیره گرمایی سطحی شهری (SUHI) که با UHI ارتباط مستقیم دارد، مورد استفاده بوده است. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات دوره ای و فصلی جزیره گرمایی شهر کرمانشاه با استفاده از تصاویر ماهواره ای است. بدین منظور از محصولات دمای سطح زمین سنجنده MODIS در دو دوره یک ساله (2001-2000 و 2016-2015) برای بررسی تغییرات جزیره گرمایی سطحی شهری و همچنین تصاویر سنجنده های لندست (TM, ETM+, OLI/TIRS) در سه دوره (2015-2000-1987) برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی و بازتاب سطح زمین استفاده شد. نتایج نشان داد مناطق شهری در طول روز به خصوص در دوره گرم سال، نسبت به مناطق غیرشهری دمای سطح کمتری دارند و در آنها جزیره سرمایی سطحی شهری (SUCI) تشکیل می شود. در شب، به ویژه در بهار وضعیت فوق معکوس و دمای مناطق شهری به دلیل انتقال گرمای محسوس در حدود 1 تا 2 درجه بیشتر از بیرون شهر می شود و از این رو جزیره گرمایی سطحی شهری تشکیل می شود. در حالت مقایسه نقطه ای، اختلافات دمای سطح داخل و بیرون شهر به حدود دو برابر، یعنی 3 الی 4 درجه افزایش می یابد. بررسی تغییرات دوره ای جزیره گرمایی نشان داد که مقدار SUCI در دوره (2015-2016) نسبت به دوره (2000-2001) در طول روز افزایش و مقدار SUHI در طول شب کاهش یافته است. دلیل این تغییرات، افزایش بازتاب مناطق شهری ناشی از استفاده از بام های با بازتاب بالا به جای آسفالت که موجب جذب کمتر انرژی خورشید و ذخیره سازی کمتر گرما می شود و کاهش پوشش گیاهی در مناطق غیرشهری به دلایل مختلف از جمله تسطیح اراضی به منظور گسترش شهر است.