جغرافیا و مخاطرات محیطی

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

یکی از شاخه های دانش بشری که قادر است برخی رخدادهای اقلیم را نمایش و ترسیم کند، دانش احتمالات است. در این تحقیق، صلاحیت الگوی زنجیره مارکوف برای برآورد روزهای خشک و پهنه بندی احتمالاتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس، داده های شبکه ای بارش روزانه ایران با تفکیک زمانی روزانه از 01/01/1340 - 11/10/1389 و مکانی داده ها 15 15 کیلومتر موردبررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از زنجیره مارکوف به تحلیل احتمالی و پهنه بندی روزهای خشک ایران پرداخته شد. روزهای خشک پیش بینی شده در ماه های فصل زمستان و فصول دیگر به روزهای خشک واقعی اتفاق افتاده، نزدیک بوده است. بر اساس 48 نقشه مشخصات مارکوفی روزهای خشک، داده های مربوط به هر نقشه در کنار هم جمع آمدند. عملیات تحلیل خوشه ای بر این آرایه مشاهدات اعمال شد. بر اساس روش آزمون وخطا تعداد 6 پهنه استخراج گردید. پهنه های موردبررسی در این مطالعه ازنظر خشکسالی با همدیگر تفاوت داشته اند. پهنه اول دامنه های غربی زاگرس، پهنه دوم نواری از شمال شرقی، جنوب البرز، شمال غربی و تا حدودی غرب کشور، پهنه سوم بخش هایی از مناطق شمال شرقی و ارتفاعات لاله زار و هزار و قسمت هایی از جنوب، پهنه چهارم تقریباً نیمی از مساحت کشور در مناطق مرکزی، شرق و بخش هایی از جنوب، پهنه پنجم با کم ترین مساحت بخش های مرکز و غرب کرانه های خزری و گروه ششم بخش هایی از شرق دریای خزر و شمال غربی کشور را در برمی گیرد. درنهایت یافته ها نشان داد که صلاحیت الگوی زنجیره مارکوف در برآورد روزهای خشک (برای تمام فصول پهنه کشور) از صلاحیت بسیار بالایی برخوردار است.

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه های شار انرژی با استفاده از داده های ساعتی شبکه بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به صورت روزانه در ساعت های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه های سال در کشور منفی است و نشان می دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه های سال مثبت است و نشان دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده های محلی پیروی می کند. در فصل های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به سوی عرض های بالاتر جابه جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش های همرفتی در این منطقه می شود. در ماه های می تا آگوست نیز انتظار می رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض های بالاتر و به ویژه در زاگرس مرکزی دیده می شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض های پایین تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به ویژه شرق ایرانشهر دیده می شود.

در پی تغییر اقلیم و گرم شدن زمین، میزان آتش سوزی در سطح جنگل ها و مراتع در حال افزایش است؛ بنابراین شناسایی مناطق در معرض خطر جهت پیشگیری و اتخاذ تدابیر لازم، امری ضروری است. این مطالعه با هدف شناسایی نقاط بحرانی و حساس به حریق در پارک ملی گلستان با استفاده از روش رگرسیون لجستیک با در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بر روی آتش سوزی شامل شیب، جهت، ارتفاع، کاربری، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده، فاصله از جاده و روستا، حضور گردشگر، شکارچی و دامدار، دما و رطوبت انجام شد. نقشه واقعیت آتش نیز از آتش سوزی های اتفاق افتاده در 30 سال اخیر تهیه گردید. برای بررسی صحت مدل سازی، ارزیابی و حساسیت سنجی متغیرها از روش ROC و Pseudo-R2 استفاده شد و میزان آن ها برای داده ها با سری کامل به ترتیب برابر 9267/0 و 3133/0 برآورد گردید. بر اساس حساسیت سنجی مدل به حذف متغیرهای مستقل، تنها پارامتر کاربری به عنوان متغیر بی معنا مشخص گردید و متغیرهای حضور دامدار، دما و رطوبت دارای اهمیت بیشتری بودند. نقشه خطر به دست آمده با آتش سوزی 3000 هکتاری منطقه شارلق در شهریور ماه سال 1392 انطباق داشت. باوجود صحت بالای نقشه مخاطره آتش به دست آمده، می تواند برای پیشگیری آتش قبل از وقوع و مدیریت این بحران مورداستفاده قرارگیرد.

پژوهش حاضر جهت بررسی ویژگی های خشکسالی و تعیین روابط شدت، مدت ، فراوانی و سطح درگیر با خشکسالی در منطقه شمال غرب ایران صورت گرفته است. بدین منظور آمار مورد نیاز برای انجام این تحقیق از سازمان هواشناسی کل کشور و مدیریت منابع آب به مدت 22 سال(اکتبر1988 تا سپتامبر2009 ) اخذ گردید. سپس داده ها به روش رگرسیون در نرم افزار Excelبازسازی و نیز از شاخص استاندارد شده بارش(SPI) جهت تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شده است. نتایج حاصل از روش SPI نشان داد که فراوانی وقوع خشکسالی در شدت های ضعیف و متوسط طی سیکل زمانی مورد نظر، بیشتر رخ داده اند. رابطه مدت فراوانی حاکی از وجود همبستگی معکوس بین دو ویژگی خشکسالی بوده و همبستگی مقادیرSPI در 20 ایستگاه مورد مطالعه نشان دهنده همزمانی وقوع خشکسالی در ایستگاه های مجاور هم بوده است و با افزایش فاصله میزان آن کاهش می یابد. همچنین با ایجاد ماتریسی با ابعاد ، که سطرها نشان دهنده زمان و ستون ها نیز ایستگاه ها را نشان می دهند، اقدام به گروه بندی بین ایستگاهی ضرایب ترسالی و خشکسالی به 4 خوشه مجزا شده است. در واقع گروه بندی ایستگاه ها در چهار دسته مجزا حاکی از اختلاف برون گروهی بین ایستگاه های هر گروه و عدم اختلاف یا اختلاف ناچیز درون گروهی ایستگاه های هر گروه است. از این رو می توان گفت شرایط ترسالی و خشکسالی از لحاظ مکانی و زمانی در ایستگاه های هر گروه تقریبا یکسان و در بین گروه ها متفاوت است. همچنین معادلات رگرسیونی بدست آمده با استفاده از متغیر مستقل مدت نشان می دهد که روند حاکم بین این دو، در تمامی ایستگاه ها معکوس بوده و صرفاً از معادله خطی درجه یک پیروی نمی کند. زیرا افزایش ناگهانی فراوانی خشکسالی در مدت های 4 و 5 ماهه روند عمومی کاهش را تغییر داده و از حالت خطی خارج می کند. از طرف دیگر میزان کاهش فراوانی متناسب با افزایش مدت خشکسالی نبوده و در آن شیب های مختلف مشاهده می شود. سپس یک دوره زمانی 8 ماهه( ماه فوریه تا سپتامبر2007 ) انتخاب و بر مبنای طبقات خشکسالی - ترسالی، منطقه مورد مطالعه در قالب 8 نقشه پهنه بندی گردید.

مخاطرات طبیعی در ناحیه کوهستانی الموت بر اساس ماهیت، اثرات و پیامدهای متفاوتی را به وجود آورده است. این تحقیق بر پایه این سئوال پژوهشی شکل گرفته است که مخاطرات طبیعی شایع و تاثیرگذار بر روستائیان حوضه الموت با توجه به پیامدهای اجتماعی، اقتصادی، روانی و محیطی کدام است؟ جامعه آماری تحقیق شامل روستاهای حوضه الموت با حجم نمونه 610 نفر از روستائیان (هر روستا حداقل 10 پرسشنامه) می باشد. خروجی مدل GWPCAبا استفاده از کواریانس داده ها در ماتریس هر نقطه روستایی با حداقل 30 نقطه همسایگی، در داده های هفت ریسک طبیعی (زلزله/سیل/لغزش/ریزش/بهمن/سرمازدگی/ کولاک) حاکمیت و گستردگی هر کدام از مخاطرات را در سطح حوضه نمایش داده است. خروجی مدل در شاخص رعب و وحشت روستائیان از مخاطرات طبیعی حاکمیت و گستردگی 56% ریسک سیل را در سطح روستاهای حوضه نشان می دهد. در شاخص میزان اختلال در حمل و نقل روستائیان، ریسک لغزش با حاکمیت 57% بیشترین اختلال در حمل و نقل را داشته است و در پایان، در شاخص میزان شیوع بیماری در بین روستائیان، ریسک سرمازدگی با حاکمیت 67% روستاهای دره ای و روستاهای واقع در ارتفاعات جنوب حوضه الموت را تحت تاثیر قرار داده است.

کشور ایران به لحاظ قرارگیری در کمربند خشکسالی، بشدت در معرض خسارات و آسیب های وارده از مخاطره طبیعی خزنده خشکسالی قرار دارد؛ به طوری که عمده تأثیرگذاری در بخش کشاورزی است. به همین جهت بعد از وقوع بحران خشکسالی، واکنش های مختلفی از سوی کشاورزان مشاهده می شود. میزان آسیب های وارده به لحاظ اقتصادی، محیطی و اجتماعی و میزان مقاومت کشاورزان در برابر این حادثه به طرق گوناگون نمایان می شود. شناخت میزان تاب آوری جمعیت و گروه های انسانی درگیر به عنوان اقدامی ابزاری در راستای پیشگیری از زایش فاجعه ای مبتنی بر زیستن در نواحی پرخطر مطرح است. گاه ناتوانی در مدیریت این پدیده به بیابان زایی و رهایی اراضی کشاورزی از سوی کشاورزان می انجامد که خود بیانگر پایین بودن سطح تاب آوری و انعطاف پذیری در برابر این بحران است. وقوع خشکسالی های اخیر در ایران و شدت خسارات وارده از ادامه آسیب پذیری کشاورزان حکایت دارد. مطالعه حاضر به دنبال اولویت بندی عوامل مؤثر در تاب آوری کشاورزان در برابر این مخاطره خزنده است. این مطالعه با استفاده از روش مطالعه کتابخانه ای- پیمایشی و از داده های حاصل از تکمیل پرسشنامه در سطح جامعه آماری 388 نفره کشاورزان منطقه ایجرود صورت گرفته است. یافته های تحقیق از طریق آزمون T حاکی از پایین بودن سطح میانگین عوامل مؤثر در افزایش تاب آوری کشاورزان منطقه است. این امر به ویژه در رابطه عوامل بعد سیاست ها و حمایت های دولتی قابل توجه است. به طوری که تنها میانگین عددی 5 متغیر بالاتر از مطلوبیت عدی آزمون و 15 متغیر دیگر از وضعیت مناسبی در افزایش تاب آوری کشاورزان برخوردار نیست. همچنین نتایج مدل وایکور نشان داد که بیشتر عامل تأثیرگذار در تاب آوری آن ها در برابر مخاطره خشکسالی، توسعه بیمه محصولات کشاورزی بوده، در رتبه دوم ایجاد سیستم پایش و پیش آگاهی خشکسالی و ارزیابی خسارت قرار داشته و متغیر توجه به دانش بومی و میزان بهره گیری از آن نیز در رتبه سوم قرار دارد.

آگاهی از وقوع بارش حتی برای چند روز می تواند در بسیاری از برنامه ریزی های اساسی، مؤثر باشد. رخداد بارش مداوم و سنگین دلایل متعددی می تواند داشته باشد؛ یکی از این دلایل رخداد بلاکینگ است. به منظور شناسایی الگوهای فشار مرتبط با سیستم های بلاکینگ مؤثر بر بارش ایران، داده های روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیلی سطح 500 هکتوپاسکال در محدوده N90-0 و E100-W90-، با تفکیک 5/2 درجه برای دوره 2012-1953 از سایتNCEP دریافت شد. ابتدا بر اساس شاخص آشکارسازی دو بعدی، شرایط رخداد بلاکینگ در محیط نرم افزار MAT LAB برنامه نویسی شد، پس از استخراج داده های مربوط به رخدادهای بلاکینگ، الگوهای فشار مربوط به سیستم های بلاکینگ مؤثر بر آب و هوای ایران با استفاده روش تحلیل عاملی و خوشه بندی چندهسته ای K-means، در محیط نرم افزار SPSS تعیین شدند. 7 الگوی اصلی به دست آمد که پس از چرخش عامل ها به روش وریمکس 80 درصد از واریانس داده ها را تبیین کردند. نتایج نشان داد که از 7 الگو 4 الگو بر بارش ایران مؤثر بودند. دو الگوی فشار بارشی ناشی از تراف سمت راست و چپ امگا بودند، دو الگوی فشار دیگر مؤثر بر بارش، یعنی الگوی بلاکینگ دو قطبی و الگوی رکس، به ترتیب از فراوانی رخداد کمتری برخوردار بودند. به منظور شناسایی و صدور پیش آگاهی لازم، الگوی سینوپتیکی مربوط به هر الگو در سطوح فوقانی جو و در سطح زمین مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. شناسایی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ مؤثر بر بارش با کمک مدل های پیش بینی عددی میان مدت منجر به بالا رفتن دقت و صحت پیش بینی بارش برای چند روز آینده و حتی گاهی بیش از یک هفته می شود.