فیلتر های جستجو:
فیلتری انتخاب نشده است.
نمایش ۱۰۱ تا ۱۲۰ مورد از کل ۱٬۶۷۹ مورد.
بررسی و تحلیل تغییرات درون دهه ای روند و الگوی فضایی بارش های سالانه و فصلی (مطالعه موردی: نیمه غربی ایران)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
هدف از این مطالعه تحلیل تغییرات درون دهه ای روند و الگوی فضایی بارش های سالانه و فصلی نیمه غربی ایران است. به این منظور داده های روزانه بارش دوره 2015-1986 (طی سه دهه) مورد بررسی قرار گرفت. برای واکاوی تغییرات درون دهه ای بارش از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی آماره عمومی G* و به منظور بررسی روند تغییرات از تحلیل رگرسیون، آزمون من کندال استفاده شده است. در انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی Matlab و برای عملیات ترسیمی از نرم افزارهای Surfer و GIS بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که الگوهای خوشه ای مثبت بارش در مقیاس سالانه بیشتر در امتداد کوههای زاگرس و بخش هایی از غرب منطقه مورد مطالعه می باشد. در مقیاس فصلی الگوی خودهمبستگی فضایی بارش در فصل پاییز و زمستان تقریبا از الگوی سالانه پیروی کرده، در حالی که در فصل بهار الگوی فضایی مثبت بارش بیشتر در بخش های شمالی منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است. نتایج حاصل از تغییرات درون دهه ای الگوهای خودهمبستگی فضایی مثبت بارش نیمه غربی ایران نشان می دهد به سمت دوره های اخیر به استثنای فصل زمستان که روند افزایشی نامحسوسی تجربه کرده، در مقیاس سالانه، فصل بهار و پاییز از گستره مکانی الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت بارش کاسته شده است. درحالیکه الگوهای خودهمبستگی فضایی منفی بارش در مقیاس سالانه و فصلی روند کاهشی را تجربه کرده است. با این وجود به جز دوره ی دوم، الگوی فضایی بارش در منطقه مورد مطالعه تغییرات مکانی قابل توجهی نداشته است. نتایج حاصل از تحلیل روند بیانگر این است که در مقیاس سالانه و فصل زمستان اکثر مناطق نیمه غربی کشور از روند کاهشی برخوردار بوده است. در فصل بهار و پاییز با وجود اینکه در منطقه روند افزایشی بارش مشاهده شده ، اما در سطح 95 درصد اطمینان معنی دار نبوده است.
مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در تخمین سطح آب زیرزمینی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
مطالعه و تجزیه و تحلیل کمی آب های زیرزمینی به دلیل پیچیدگی فرآیندهای حاکم بر این منابع، دشوار و وقت گیر می باشد. مدل سازی به عنوان روشی کارآمد با کم ترین هزینه، امکان مطالعه پیچیدگی جریان آب زیرزمینی را برای مدیران فراهم می نماید. هدف این تحقیق مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در مدل سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی می باشد. بدین منظور اطلاعات آبخوان دشت همدان – بهار به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب منطقه، مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از کد عددی MODFLOW در نرم افزار GMS، شبکه عصبی مصنوعی و روش عصبی - فازی در نرم افزارNeuroSolution ، روش عصبی – موجک در نرم افزار MATLAB و روش زمین آمار در نرم افزار ArcGIS استفاده گردید. مقایسه نتایج نشان داد که دقت روش های برآورد سطح آب زیرزمینی بر حسب کم ترین آماره مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE)، به ترتیب به روش عصبی - موجک، عصبی – فازی، زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی و مدل عددی تعلق داشت. به طوری که مقدار آماره NRMSE در روش عصبی - موجک به عنوان روش بهینه، برابر 0/11 درصد و در روش مدل عددی برابر 2/2 درصد بدست آمد. مقدار ضریب همسبتگی روش های فوق به ترتیب 0/998 و 0/904 بود. بنابراین می توان کاربرد روش های عصبی ترکیبی به ویژه نظریه موجک را در برآورد سطح آب زیرزمینی مناسب تر از روش زمین آمار و مدل عددی دانست. ضمن آن که در روش های هوشمند عصبی از متغیرهای زودیافت طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا به عنوان بردار اطلاعات ورودی استفاده شده بود.
تحلیل آماری و سینوپتیکی موثرترین الگوی رودباد ایجاد کننده بارش های سنگین ایران(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
در این پژوهش جهت شناسایی موثرترین الگوی رودباد موجد بارش های فراگیر ایران در طی دوره آماری 1971 تا 2008 ، از رویکرد گردشی به محیطی استفاده گردید. بدین منظور ابتدا یک تحلیل عاملی با رویکرد مولفه مبنا بر روی داده های سرعت باد تراز 300 هکتوپاسکال برای ساعت 12 گرینویج از داده های بازکاوی شده مرکز پیش بینی جوی ایالات متحده آمریکا (NCEP/ NCAR) انجام شد. تحلیل ها نشان داد که 8 مولفه اصلی قادر به تبیین 85% از پراش داده ها می باشند. سپس با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش وارد بر روی نمرات 8 مولفه مذکور در طی 3098 روز تحت مطالعه، هشت الگوی غالب رودباد بر روی ایران شناسایی شد. سپس برای هر یک از الگوها با استفاده از همبستگی درون گروهی یک روز با بیشترین همبستگی به عنوان روز نماینده آن الگو انتخاب شد. در مرحله بعد جهت تشخیص موثرترین الگوی رودباد منجر به بارش، مقدار بارش 31 ایستگاه سینوپتیک مرکز استان ها به همراه نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، 1000، و 500 هکتوپاسکالی و نقشه همگرایی شار رطوبت برای ترازهای 700 و 850 هکتوپاسکالی هر یک از روزهای نماینده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در الگوی چهارم استقرار رودباد قوی با سرعت 65 متر در ثانیه در تراز 300 هکتوپاسکال در جنوب ایران به همراه تشکیل ناوه سرد چالی بر روی دریای خزر شرایط را برای همگرایی سطوح پایین تر اتمسفر ایران مهیاتر کرده، نفوذ رطوبت از دریای مدیترانه به همراه شرایط ناپایداری حاصل از اتمسفرسطوح بالایی، باعث ریزش باران فراگیر در ایران شده است.
بررسی نقش هوازدگی در کیفیت و دوام مصالح ساختمانی در مخروط افکنه های دامنه های جنوبی جغتای(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
لندفرمها و فرآیندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل تاثیر گذار درپراکندگی و کیفیت مصالح ساختمانی می باشند. حوضه مورد مطالعه متشکل از دو مخروط افکنه جدید و قدیمی است، که در غرب شهرستان سبزوار، واقع شده است. هدف این پژوهش، بررسی نقش فرآیند یخ زدگی و ذوب یخ در دوام و کیفیت مصالح برداشت شده از دو مخروط افکنه قدیمی و جدید می باشد. برای دستیابی به این هدف ابتدا اقدام به حفر چهار حلقه چاه در بخشهای مختلف دو مخروط جدید و قدیمی شد. سپس نمونه هایی از سنگ های درشت و ریز از اعماق یک متری، دو متری ، سه متری و سطح هر چهار حلقه چاه برداشته شد. پس از آن برای اندازه گیری میزان مقاومت مصالح در برابر پدیده یخبندان و ذوب یخ، بر روی همه نمونه ها آزمایش یخ زدگی و ذوب یخ اجرا شد. بر طبق آزمایشات صورت گرفته سه نتیجه برای این پژوهش بدست آمد. اولا: نمونه های برداشت شده از راس مخروط جدید به دلیل عملکرد آبهای جاری، دارای افت وزنی بیشتری در مقایسه با سایر نمونه های برداشت شده هستند. دوما هرچه نمونه ها درشت تر باشند بیشتر تحت تاثیر بخبندان و ذوب یخ قرار می گیرند و دچار افت کیفیت بیشتری می گردند. بنابراین بهتر است نمونه های برداشت شده از قاعده مخروط افکنه جدید که ریز دانه می باشد صورت گیرد. سوما اگر هدف برداشت مصالح با کیفیت می باشد، بهتر است مصالح از جنس کانی های دگرگونی نظیر آندزیت و پیروکسن باشد.
تحلیل الگو و شرایط وقوع بارش های منجر به سیل در سال های 1383 تا 1393 در شهرستان گرمی، استان اردبیل(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
وقوع بارش های سنگین در اغلب موارد منجر به سیلاب های مخرب می شوند، لذا کشف الگوی حاکم بر هر سامانه اقلیمی، امکان تحلیل و پیش بینی مطلوب آن را فراهم می سازد. بنابراین هدف از این پژوهش شناخت الگوها و شرایط همدیدی رخداد سیلاب در بارش های سنگین در شهرستان گرمی می باشد. آمار مورد استفاده در این پژوهش از سال 1383 تا 1393 بوده که در آن نقشه های سینوپتکی از جمله (نقشه های ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، رودبادها، دما، رواناب، امگا و آب قابل بارش در سطح زمین) مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل این نقشه ها نشان داد که وقوع عامل بارش در این منطقه ترکیبی از عامل های محلی و فرا محلی می باشد. شهرستان گرمی به دلیل واقع شدن در مسیر و نزدیکی دریای خزر (90 - 80) کیلومتری، ورود توده هوای خزری، آنتی سیکلون و سیکلون غربی، می توان گفت هر ساله شاهد بارش های سنگین بوده است. در این شهرستان اکثر بارش های سنگین در طی دوره آماری موجود در ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد که به ترتیب 3/36، 2/46 و 4/37 میلی متر مشاهده شده است که باعث وقوع اکثر مخاطرات طبیعی جوی از جمله سیل در فصل بهار شده است. از میان این آمارها خرداد 1391 با مقدار 8/120 میلی متر بیش ترین مقدار را در طی این دوره آماری به خود اختصاص داده است. عامل مؤثر در ایجاد بارش های سنگین در زمان و مکان مورد مطالعه وجود مرکز کم فشار حرارتی بر فراز منطقه مورد مطالعه، و هم چنین شکل گیری دو موج همراه با هسته بلوکینک شده در فراز دریای مدیترانه و وجود دو منطقه کم فشار می باشد.
بررسی برخی از مسائل اقتصادی و اجتماعی پدیده نشست زمین ناشی از بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی در شهر رفسنجان(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
افزایش مصرف آب های زیرزمینی به منظورِ توسعه صنعت و کشاورزی توأم با خشکسالی های متوالی باعث کاهش شدید سطح آب های زیرزمینی شده است. این مسئله پدیده نشست زمین را به همراه داشته است. در مطالعه جاری برخی از مسائل اقتصادی و اجتماعی پدیده نشست زمین ناشی از بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی در شهر رفسنجان، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور با استفاده از روش پیمایشی و با تکمیل 300 پرسشنامه، اطلاعات مورد نیاز به دست آمد. سپس برای تجزیه و تحلیل داده ها از روش رگرسیون و آنالیز واریانس استفاده شد. نتایج نشان داد بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی و افزایش اُفت سالانه، افزایش خسارت ها و هزینه های تعمیرات ساختمان به دلیل نشست زمین را به دنبال داشته است. به منظورِ کاهش اثرات منفی ناشی از برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی، پیشنهاد می شود در ارزیابی های اقتصادی به هزینه ها و منافع اجتماعی توجه شود. نتایج این مطالعه همچنین می تواند به عنوان راهنمایی درجهتِ نحوه توسعه منطقه شهری در شهر رفسنجان مورد استفاده قرار گیرد.
تحلیل شیب و آزیموت بهینه برای نصب پنل فتوولتاییک براساس تابش دریافتی خورشید در شهرستان کاشان(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
هدف از پژوهش حاضر، تعیین راستای استقرار و شیب بهینه برای نصب پنل فتوولتاییک در شهرستان کاشان می باشد که برای این منظور با استفاده از موقعیت جغرافیایی منطقه، روابط و مدل فیزیکی Masters Gilbert تابش دریافتی خورشید بر سطح پنل، محاسبه شد، نتایج این پژوهش نشان میدهد که میزان تابش دریافتی بر سطح کلکتور در راستای جنوب و در شیب های مختلف، در 64 درصد از مواقع سال، بیشتر از تابش روی سطح پنل نصب شده در راستای جنوب شرق یا غرب با زاویه شیب های مختلف است. بیشترین میزان تابش در آزیموت رو به جنوب در شیب 30 و 40 درجه می باشد، آزیموت جنوب شرقی-غربی (30 درجه) تقریبا شبیه به آزیموت جنوب است و تنها درراستای جنوب شرقی- غربی، در فصل تابستان، شیب های نزدیک به قائم، تابش بیشتری نسبت به جنوب دریافت می کنند. میزان تابش دریافتی بر سطح پنل در راستای جنوب شرقی- غربی (آزیموت 60 درجه) در شیب های مختلف در 87 درصد از مواقع سال بیشتر از تابش روی سطح پنل نصب شده در راستای شرق یا غرب (آزیموت 90 درجه) با زاویه شیب های مختلف است. با مقایسه نتایج ، مشخص می شود که راستای نصب پنل فتوولتاییک هر چه از جنوب به سمت شرق یا غرب تغییر کند، شدت تابش در روزهای سال کاهش بیشتری خواهد داشت، بیشترین بازده ی تولید انرژی فتوولتاییک در شهرستان کاشان در راستای رو به جنوب، و با زاویه نصب پنل فتوولتاییک 30 درجه نسبت به خط افق می باشد. همچنین مناسب ترین شیب برای نصب پنلها بین 30 تا 40 درجه، نسبت به سایر شیب ها به دست آمد.
پایش و بررسی علل تغییرات زمانی و مکانی بستر رودخانه بالهارود براساس پارامترهای هندسی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
رودخانه ها و آبراهه ها سیستمی کاملا پویا بوده و الگوی مورفولوژیک آن ها به طور پیوسته در طول زمان تغییر می کند که گاهی اوقات، فرسایش کناره ای و آسیب رسانی به تأسیسات ساحلی و جابجایی مرز را به دنبال دارند. ازاین رو بررسی رفتار هیدرولوژیکی آن باید همواره مورد توجه باشد. ایران دارای چندین رودخانه مرزی با همسایگان خود است که مطالعه آن ها از رویکرد تغییر بستر باید همواره موردتوجه باشد کاری که در تحقیق حاضر بدان پرداخته شده است. در این تحقیق رودخانه مرزی بالهارود که 62 کیلومتر از مرز ایران با جمهوری آذربایجان در استان اردبیل را تشکیل می دهد با رویکرد تغییر بستر از طریق مطالعه شاخص های هیدرومورفولوژی ضریب سینوسیته، شعاع خمش و زاویه مرکزی برای بازه زمانی 1334 و 1395 به ترتیب با استفاده از نقشه پروتکل 25000/1 و تصاویر ماهواره ای ETM لندست 7 مطالعه گردید و شاخص های مذکور در نرم افزار اتوکد و Arc map محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که الگوی پیچان رودی بالهارود در طی بازه زمانی 61 ساله شدیدتر شده و میزان تغییرات بستر رودخانه بسیار بالا بوده است به طوری که فقط در مورد شاخص ضریب خمیدگی تعداد خم های رودخانه از 591 خم در سال 1334 به 857 عدد در سال 1395 رسیده است که بیانگر تغییر شدید مورفولوژی رودخانه است. مقادیر شعاع خمیدگی در کل بازه، مؤید وجود قوس های تقریبا مشابه در طول مسیر رودخانه است این شاخص برای سال 1334 نشان دهنده حالت پیچان رودی تر بخش پایاب نسبت به سراب و برعکس این حالت برای سال 1395 است؛ که می تواند به دلیل تغییر شرایط اقلیمی و تکتونیکی باشد. همچنین مجموع عواملی مانند: دخالت های انسانی، ماهیت خشکی اقلیم، پوشش گیاهی، بافت سست، در روند تغییر بستر دخیل هستند به طوری که بیشتر تغییرات در محدوده مناطق مسکونی با پوشش گیاهی ضعیف تر رخ داده است که انجام اقدامات حفاظتی ازجمله تثبیت سواحل و افزایش پوشش گیاهی و جلوگیری از دست اندازی به حریم رودخانه از اهمیت زیادی برخوردار است.
واکاوی روند بارش جنوب غرب آسیا در نیم سده ی گذشته(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
بارش به عنوان یکی از عناصر سرکش آب وهوایی، دارای پراکنش شدید مکانی و زمانی در مقیاس جهانی و منطقه ای است. در این پژوهش، از پایگاه داده مرکز اقلیم شناسی بارش جهان(GPCC) در بازه ی زمانی 1960 تا 2009 میلادی(50 سال) به صورت ماهانه استفاده شده است. این داده ها دارای تفکیک مکانی 5/0× 5/0 درجه ی قوسی هستند و برای محدوده 0 تا 80 درجه ی طول شرقی و 10 تا 50 درجه ی عرض شمالی استخراج شده است. به این ترتیب، آرایه ای به ابعاد 600 *12800 به دست آمد که بر روی سطرها، مکان(یاخته) و بر روی ستون ها، زمان(ماه) قرار دارد. واکاوی سری زمانی بارش در نیم سده ی گذشته ی خاورمیانه نشان داد که بارش در بهار(فروردین و اردیبهشت)، تابستان(تیر و شهریور) و در سراسر زمستان، روند کاهشی دارد. به طور سالانه، 35/2 درصد از پهنه ی مورد بررسی دارای روند مثبت، 30/2 درصد، روند منفی و 35/93 درصد بدون روند است. بیشترین روند مثبت بارش از آن شهریورماه با 6/5 درصد و بالاترین روند منفی به مردادماه با 5 درصد اختصاص دارد. بخش هایی از افغانستان، پاکستان، عراق، ترکیه و به صورت پراکنده در ایران مرکزی و نواحی واقع در عرض های پایین تر جغرافیایی، دارای روند مثبت و بخش های شرقی و شمال غربی ایران و بخش های پراکنده ای از کشورهای خاورمیانه نیز دارای روند کاهشی بارش هستند. همچنین اغلب کشورهای این پهنه در طول سال یا فاقد شیب روند و یا شیب روند بسیار ناچیزی دارند. البته بیشترین درصد مساحت شیب روند بارش 0 تا 5/0 است و تمرکز آن با روند بارش تطابق نسبی دارد.
ارزیابی خصوصیات هیدروژئولوژیکی و توسعه پایدار آب زیرزمینی آبخوان دشت مهاباد(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
برآورد تابش خورشیدی دریافتی سطح زمین در استان اصفهان با مدل برد و هول استورم(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
تخمین دمای هوا بر اساس پارامترهای محیطی با استفاده از داده های سنجش از دور(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
هدف این مطالعه تخمین دمای هوای میانگین ماهانه با استفاده ازداده های دمای سطح زمین، شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی، عرض جغرافیایی، ارتفاع، شیب و کاربری اراضی در دوره زمانی 2015-2001 است. علیرغم برخی تشابهات فضایی بین الگوهای فضایی دمای هوا و دمای سطح زمین، این دو متغیر تغییرپذیری کاملا متفاوتی دارند بطوریکه ضریب تغییرپذیری دمای هوا چهار برابر دمای سطح زمین به دست آمد. همچنین نتایج تحلیل حاکی از این است که در زمستان ارتفاع نقش کلیدی را در توزیع پراکندگی اختلافات دمای سطح زمین ودمای هوا دارد، در حالیکه در دیگر فصول نقش شیب و پوشش گیاهی مشخص تر است. پس از مشخص کردن الگوهای فضایی دمای سطح زمین و دمای هوا، اقدام به تخمین دمای هوا از طریق مدل های رگرسیون با وضوح فضایی 0.125 درجه گردید. پایین ترین مقدار خطا در ماه های نوامبر و دسامبر با ضریب تبیین 70 درصد و خطای استاندارد 1 درجه سانتیگراد به دست آمد. همچنین حداکثر خطا در فاصله ماه های می تا آگوست با ضریب تبیین 59 تا 63 درصد و خطای استاندارد 1.6 درجه سانتیگراد محاسبه گردید که در سطوح 0.05 معنی دار هستند. به علاوه نتایج حاصل از ارزیابی هر ماه نشان داد که تخمین دمای هوا در ماه های سرد (نوامبر، دسامبر، ژانویه، و فوریه و مارس) دارای دقت بیشتری است. با در نظر گرفتن کاربری های مختلف، بالاترین ضریب تبیین به مناطق آبی و شهری با ضریب تبیین 96 تا 99 درصد در ماه های گرم و پایین ترین ضریب تبیین به جنگل مخلوط و علفزار با ضریب تبیین 15 تا 36 درصد در ماه های سرد مربوط است.
ارزیابی حساسیت به سیل حوضه آبخیز تالار با استفاده از مدل نسبت فراوانی احتمالاتی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
سیل می تواند تأثیر مخربی بر حوضه های آبخیز و زندگی انسان داشته باشد، بنابراین برای مدیریت سیل نیاز به آگاهی از وضعیت مناطق سیل گیر می باشد. این تحقیق جهت ارزیابی حساسیت به سیل حوضه آبخیز تالار با وسعت 2067 کیلومتر مربع انجام شده است. بدین منظور از فراسنج های طبقات ارتفاعی، شیب زمین، انحنای زمین، شاخص رطوبت توپوگرافی، قدرت رود، میانگین بارندگی، فاصله از رودخانه، گروه هیدرولوژیکی خاک، حداکثر عمق خاک و کاربری اراضی استفاده شد. نقشه های رقومی کلیه فراسنج ها با استفاده از نرم افزارهای مربوطه تهیه شدند و در نهایت به فرمت رستری تبدیل شدند. در گام بعدی با توجه به سیلاب های قبلی رخ داده در منطقه مطالعاتی موقعیت جغرافیایی 135 نقطه سیل گیر در منطقه تعیین شد. این مجموعه نقاط به صورت تصادفی به گروه هایی متشکل از 93 نقطه برای واسنجی و 42 نقطه برای اعتبار سنجی تقسیم شدند. سپس با تجزیه و تحلیل های مقایسه ای بین موقعیت رخداد سیلاب های قبلی و فراسنج های محیطی مؤثر بر وقوع سیلاب ها، وزن تأثیر هر کلاس از فراسنج ها به دست آمد. در نهایت نقشه احتمال سیل منطقه مورد مطالعه توسط روش نسبت فراوانی تهیه شد. بر اساس نقشه استعداد سیل گیری، حساسیت به سیل حوضه آبخیز تالار به صورت 5 کلاس با حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم نشان داده شد. نتایج نشان داد روش نسبت فرآوانی با دقت 80 درصد از قابلیت بالایی در شناسایی مناطق حساس به وقوع سیل در حوزه آبخیز تالار برخوردار می باشد.
واکاوی روند تغییرات و الگوی فضایی ابرناکی سالانه و فصلی در ایران(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
ابرها در چرخه آب و شکل گیری اقلیم های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. توزیع مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آن در جهت اتخاذ تصمیمات و راهبردهای محیطی حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی سالانه تغییرات روزهای ابرناکی در ایران بر مبنای روش های زمین آمار می باشد. روش پژوهش براساس آمار و اطلاعات روزهای ابری 43 ایستگاه همدید از سال 1970 الی 2010 انجام شد. به منظور تعیین الگوی فضایی از روش های مختلف درون یابی زمین آمار استفاده شد. برای سنجش دقت این روش ها از معیارهای اعتبارسنجی MAE،MBE وRMSE و برای ارزیابی روند تغییرات از روش من – کندال و کمترین مربعات استفاده گردید. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق ایران، تعداد روزهای ابری کاهش می یابد و تفاوت مکانی زیادی در تعداد روزهای ابرناکی در کشور وجود دارد. توزیع زمانی – مکانی روزهای ابری در کشور نیز تابع مؤلفه های مکان می باشد و عامل عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را دارد. نتایج معیارهای اعتبارسنجی نشان داد که برای ابرناکی سالانه روش های GPI و C/K، در فصل زمستان روش درون یابی C/K، در فصل بهار روش IDW، در فصل تابستان LPI و در فصل پاییز روش های RBF وEBK از عملکرد بالاتری در توزیع مکانی ابرناکی برخوردار می باشند. روند تغییرات روزهای ابری در کشور بیشتر کاهشی بوده، در بیش از نیمی از ایستگاه های موردمطالعه این روند کاهشی معنی دار آشکار گردید. از آنجایی که مقدمه بارش ابرناکی است، نتایج تحقیق در پیش آگاهی مدیریت ریسک مخاطرات هیدروکلیمایی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت می باشد.
اثرات نوسان اطلس شمالی بر ناهنجاری تراز میانی جو و بارش ایران(مطالعه موردی: غرب ایران)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
هدف از این تحقیق بررسی اثرات نوسان اطلس شمالی بر تغییرات تراز میانی جو و در نتیجه ریزش های غرب کشور می باشد. جهت انجام این کار، ابتدا داده های بارش ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منتخب غرب کشور در بازه ی زمانی 30 ساله از سال های 1984 تا 2014 از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. همچنین داده های پیوند از دور نوسان اطلس شمالی و داده های ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا و بارش از سایت NOAA دریافت گردید. برای مشخص شدن ارتباط بین دو فاز شاخص NAO با بارش غرب ایران از ضریب همبستگی پیرسون در سطح حداقل معنی داری95 درصد، (P_value = 0.05) استفاده شد. در نهایت با استفاده از نقشه های سینوپتیک، ارتباط فضایی بین داده ها، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. نتایج گویای آن بود که بین تغییرات نوسان اطلس شمالی با ناهنجاری ارتفاع تراز میانی جو و میزان بارش های غرب ایران در چهار ماه ژانویه، مارس، آوریل و نوامبر ارتباط و همزم انی وج ود دارد. نتایج نشان داد که، در زمان حاکمیت فاز مثبت نوسان اطلس شمالی، میانگین ناهنجاری ارتفاع تراز میانی جو در نیمه غربی ایران 17 متر کم تر از بلندمدت شده و میانگین بارش در هر ماه 23/5 میلی متر افزایش یافته و تر سالی حاکم می شود؛ اما زمانی که حاکمیت با فاز منفی باشد، ناهنجاری ارتفاع تراز میانی جو به طور میانگین 20 متر بیشتر از نرمال است، در نتیجه خشک سالی غرب کشور را فرا گرفته و بارش در این منطقه هر ماه با کاهش 30 میلی متری روبرو شده است. درکل می توان گفت که خشک سالی های همزمان با فاز منفی بسیار شدیدتر از ترسالی های ناشی از فاز مثبت نوسان اطلس شمالی بوده است.
مقایسه عملکرد مدل درختی M5 با مدل های شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان در استخراج منحنی تداوم جریان مطالعه موردی: ایستگاه خزانگاه رودخانه ارس(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
یکی از مهم ترین و پرکاربردترین علائم پاسخ هیدرولوژیک حوزه، منحنی تداوم جریان است و در کاربرد های هیدرولوژیکی بی شماری برای آنالیز فراوانی جریان های کمینه و سیلاب مورد استفاده قرار می گیرد. برای نمایش محدوده کامل دبی رودخانه، از جریان های حداقل تا حداکثر سیلاب و منحنی تداوم جریان (FDC) استفاده می شود؛ بنابراین استخراج دقیق این منحنی ها با حداقل خطا حائز اهمیت فراوانی است. در این مطالعه کارایی مدل درختی M5 در استخراج منحنی تداوم جریان در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای ایستگاه خزانگاه رودخانه ارس واقع در استان آذربایجان شرقی بررسی شد. با توجه به نتایج به دست آمده در مدل درختی M5 ، ترکیب 80% داده ها برای آموزش و مابقی برای تست مدل، بهترین عملکرد را در ارائه منحنی تداوم جریان با 992/0 R 2= ، ( m 3/s )47/5 RMSE= و ( m 3/s ) 38/4 MAE= نشان داد . با بررسی نتایج مدل های مختلف شبکه عصبی ، بهترین مدل با 2 نرون برای لایه مخفی با مقادیر 997/0 R 2= ، ( m 3/s ) 91/3 RMSE= و ( m 3/s ) 30/3 MAE= به دست آمد . بررسی عملکرد کرنل RBF مدل ماشین بردار پشتیبان نشان داد که این مدل بهترین عملکرد را در شبیه سازی منحنی تداوم جریان داشت؛ به طوری که دارای حداقل مقدار مجذور میانگین مربع های خطا (( m 3/s ) 98/2 RMSE= )، بالاترین ضریب همبستگی (998/0 R 2= ) و کمترین مقدار خطای نسبی (( m 3/s ) 66/2 MAE= ) بود. مقایسه نتایج بین انواع مدل های هوشمند مورد بررسی، بیانگر این است که هر سه مدل در تخمین مقادیر دبی منحنی تداوم جریان عملکرد مناسبی دارند؛ اما مدل درختی M5 به علت سادگی محاسبات و ارائه روابط شده، به لحاظ کاربردی قابلیت بیشتری می تواند در استخراج منحنی تداوم داشته باشد.
بهبود الگوریتم وارونگی سه مرحله ای در برآورد ارتفاع جنگل با استفاده از داده های تداخل سنجی پلاریمتری راداری(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
این مقاله روشی برای بهبود نتایج حاصل از الگوریتم وارونگی سه مرحله ای، با استفاده از تکنیک تداخل سنجی پلاریمتری راداری و برمبنای مدل دولایه ای پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح، عرضه می کند. در روش مرسوم سه مرحله ای، مقادیر فاز زمین و ضریب میرایی و ارتفاع لایة حجمی، در یک روند سه مرحله ای هندسی و بدون نیاز به داده مبنای مدل رقومی ارتفاعی زمین یا اطلاعات اولیه برآورد می شوند. در این روش، برآورد مقادیر میرایی و ارتفاع لایة حجمی، در مرحلة سوم و با جست وجو در فضایی دوبعدی، انجام می شود. در الگوریتم بهبودیافتة مطرح شده، معرفی یک شاخص هندسی جدید برمبنای میزان نفوذ سیگنال حجمی در جنگل، دامنة جست وجوی مقدار میرایی در مرحلة سوم را محدود می کند. شاخص مطرح شده، در جایگاه اطلاعات کمکی، سبب می شود جست وجو در محدودة مناسب تری صورت پذیرد. الگوریتم عرضه شده روی داده های پلاریمتری اینترفرومتری تک خط مبنا و تک فرکانس باند L سنجندة ESAR اجرا شد. محدودیت ایجادشده در دامنة مقدار عددی میرایی، در مقایسه با روش سه مرحله ای، بهبود میانگین دقت 5/2 متر را در ارتفاع برآوردشده نتیجه داد.
بررسی اثر عنصر بارش بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از تحلیل سری های زمانی- مکانی خشکسالی (مطالعه موردی: دشت مشهد در حوزه آبخیز کشف رود)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آب های زیرزمینی در بیشتر حوزه های آبخیز کشور از جمله استان خراسان رضوی شده است. در این تحقیق از تکنیک های تحلیل سری های زمانی مان-کندال و پتیت برای تحلیل روند شاخص خشکسالی هواشناسی SPI و شاخص خشکسالی آب زیرزمینی PSI در دوره آماری ۳۰ ساله (۱۳۹۳-۱۳۶۳) حوزه آبریز دشت مشهد استفاده شده است. جهت تحلیل مکانی وقوع خشکسالی هواشناسی و ارتباط آن با خشکسالی آب زیرزمینی نیز از روش های زمین آمار و تحلیل نقطه داغ استفاده گردید. نقشه های میان یابی شده شاخص SPI نشان داد که در سال های ۷۹-۷۸ تا ۸۰-۷۹، ۸۵-۸۴، ۸۷-۸۶، ۹۰-۸۹ و ۹۳-۹۲ حوزه آبریز مطالعاتی عمدتاً در طبقات فروخشک و خیلی خشک قرار می گیرد؛ اما نتایج تحلیل سری زمانی شاخص SPI در تمامی ایستگاه ها به جز ایستگاه اندرخ نشان می دهد که تغییرات تدریجی موجود در سطح پنج درصد معنی دار نیست؛ بنابراین حوزه آبخیز مشهد – چناران حداقل در طی سه دهه اخیر تغییرات تدریجی محسوسی را در میزان بارش و خشکسالی هواشناسی در اکثر ایستگاه های مورد مطالعه تجربه نکرده است. تغییرات تدریجی سری زمانی شاخص PSI در چاه های مشاهداتی قاسم آباد، کلاته نادر، مسکران، نومهن و هاشم آباد غیرمعنی دار و در بقیه چاه ها (۳۵ چاه) معنی دار می با شند. شاخص PSI در همه چاه ها به جز بلوار تلویزیون دارای روند کاهشی است. نقشه های پهنه بندی نیز نشان می دهند که شاخص PSI در دشت مورد مطالعه از سال های ۶۴-۱۳۶۳ تا ۷۹-۱۳۷۸ بیشتر در شرایط نرمال قرار گرفته و از سال های ۷۹-۱۳۷۸ هر چه به سمت حال حاضر پیش می رویم در طبقه شرایط خطرناک و حداقل تاریخی قرار می گیرد. نتایج تحلیل همبستگی بین دو شاخص SPI و PSI نشان می دهد که در اکثر موارد و سال ها ارتباط ضعیفی بین خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی وجود دارد و نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین این دو پدیده در دشت ارائه کرد. همچنین بر اساس تحلیل سری های زمانی دبی سالیانه آب مهم ترین رودخانه های تغذیه کننده (که نشان دهنده روندی غیر معنی دار در دوره مطالعاتی است) باز هم نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین خشکسالی هیدرولوژیکی و خشکسالی آب زیرزمینی در منطقه برقرار نمود. سطح آب زیرزمینی دشت مشهد-چناران از سال ۱۳۶۴ تا ۱۳۹۳ بیشتر از ۲۵ متر افت را تجربه کرده که بیشترین آن در بین سال های ۱۳۷۸ تا ۱۳۸۲ بوده که بالغ بر ۶ متر افت مشاهده شده است. تعداد حفر چاه در طول این چهار سال ۱۰۵۴ حلقه است که بیشترین میزان حفر چاه را در طول دوره آماری نشان می دهد؛ بنابراین برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی را می توان عامل اصلی افت سطح سفره در دشت مشهد معرفی کرد.