پژوهش های جغرافیای طبیعی

مطالعات مستند لس، قدمت 185 ساله دارد. بادرفتی بودن و غالب بودن جزء سیلت، دو ویژگی اصلی رسوبات لسی است. لئونارد در سال 1824 این رسوبات را شناسایی و واژه ی لس را برای آنها ارائه کرد. لایل در سال 1833 با گزارش های خود، توجّه جهانی را به این رسوبات جلب کرد. تعیین ماهیّت (بادرفتی، آبرفتی یا تشکیل درجا) و تعیین و تبیین فرآیند های تولید سیلت، دو موضوع مهم پژوهش ها در این دوره بوده اند. برگ (1916) به شدّت طرفدار تشکیل درجای لس بود، ولی ریکتوفن، خیلی پیش تر از او، در سال 1882، ماهیّت بادرفتی رسوبات لسی را اثبات کرده بود. تاتکوفسکی در سال 1899، بر اساس رابطه نزدیک پهنه های بزرگ لسی با نواحی یخچالی، نقش یخچال ها را در تولید سیلت مطرح کرد و حتّی تا دهه ی اخیر، برخی پژوهشگران مانند اسمالی با آن موافق بوده و سایش یخچالی را تنها عامل دارای انرژی کافی برای تولید سیلت کوارتزی می دانستند. ابرشو در ابتدای قرن بیستم (1911)، لس را به دو دسته ی لس سرد و لس داغ یا بیابانی، تقسیم و به عواملی غیر از سایش یخچالی برای تولید سیلت اشاره کرد. در حال حاضر بر اساس منشأ سیلت، رسوبات لسی به چهار دسته ی لس یخچالی یا حاشیه ی یخچالی، لس بیابانی یا حاشیه ی بیابانی، لس کوهستانی یا حاشیه ی کوهستانی و لس غیر تیپیک تقسیم شده اند. جنبه ی دیگر مطالعات لسی بر اساس مشاهده های اولیه هارد کاستل در سال 1890 بود که تشکیل لس را به تغییرات اقلیمی ربط داد. نتیجه ی مطالعات فراوان تا به امروز، نشان داده است که رسوب لس و تشکیل خاک، به ترتیب در دوره های سرد یخچالی و گرم بین یخچالی انجام شده است. در ایران پهنه های گسترده ی لس در شمال کشور وجود دارد. در دهه ی اخیر، مطالعات گسترده ای درباره ی جنبه های مختلف رسوبات لسی در قسمت های مختلف ایران انجام شده است؛ با این حال، هنوز نیاز به بررسی های بیشتر احساس می شود. در این نوشتار، پژوهش هایی که در دنیا درباره ی لس ها انجام شده مورد بررسی قرار گرفته و تاریخچه ی مطالعات لس در ایران تشریح می گردد.

این مطالعه، به منظور مدل سازی آماری و پیش بینی عملکرد محصول گندم دیم در استان کردستان، برمبنای شاخص های هواشناسی کشاورزی و پارامترهای اقلیمی انجام شده است. به این منظور مدل رگرسیون خطی داده های عملکرد محصول گندم دیم، برای سال های 70 تا 1382 محاسبه شد. متغیّرهای مستقل در این مطالعه، شامل 5 شاخص هواشناسی کشاورزی و 12 پارامتر اقلیمی هستند که هرکدام برای 6 مرحله ی فنولوژیکی رشد محصول از کاشت تا برداشت کل فصل رشد و نیز مجموع مرحله ی دوم رویشی پس از خواب و مرحله ی زایشی استخراج شده اند (در مجموع 8 مرحله از رشد گیاه). با توجّه به زیاد بودن متغیّرهای مستقل، این متغیّرها به روش گام به گام (stepwise) وارد مدل رگرسیونی شده و بهترین متغیّرهای مستقل پیش بینی کننده برای هر مرحله و هر ایستگاه با توجّه به مقادیر ضریب تعیین (R2)، R، و خطای معیار (SEOE) انتخاب شد ند ؛ سپس از بین مدل های ارائه شده برای مراحل رشد، بهترین مدل برای هر شهرستان و کلّ استان انتخاب شد و برای آزمون آنها اقدام به تخمین محصول برای سال های 83 تا 1385، با این مدل های بهینه شد. نتایج حاصل از این مدل ها نشان می دهند که 81 ، 2/70 ، 2/82 ، 71، 80 ، 6/90 ، 6/65 درصد تغییرات عملکرد محصول گندم دیم، به ترتیب در شهرستان های بانه، مریوان، دیواندره، بیجار، قروه، سقز، سنندج با پارامترهای اقلیمی و شاخص های هواشناسی کشاورزی استخراج شده، انجام می شود. همچنین بهترین مرحله ی فنولوژیکی برای پیش بینی عملکرد گندم دیم در شهرستان های سقز، قروه و بیجار، مرحله ی زایشی (22 اردیبهشت تا 20 خرداد) است. این زمان برای شهرستان بانه، مرحله ی دوم رشد رویشی پس از مرحله ی خواب (26اسفند تا 21 اردیبهشت) و برای شهرستان مریوان مرحله ی خواب (22 آذر تا 25 اسفند) است. برای شهرستان های سنندج و دیواندره بهترین مدل رگرسیونی با استفاده از داده های کل فصل رشد انتخاب شد.

پژوهش حاضر با ماهیّت بنیادی، تلاش دارد تا رابطه ی میان جهت ناهمواری ها و گسترش سیرک های یخچالی را بررسی و سرانجام برف مرزهای آخرین دوره ی یخچالی کواترنری را در حوضه ی آبریز جاجرود تعیین کند. سیرک ها، جریان های یخرفتی و سنگ های سرگردان مهم ترین لندفرم های یخچالی و شواهد تغییرات اقلیمی موجود در حوضه ی مورد مطالعه به شمار می روند. نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای ETM+ و داده های اقلیمی دما و بارش ماهانه، ابزارها و داده های مورد استفاده در این پژوهش هستند. همچنین از نرم افزار Arc GIS 9.3 و سایر نرم افزارها برای تجزیه وتحلیل داده ها استفاده شده است. در این راستا، با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی، موقعیّت سیرک های منطقه شناسایی شده و برای بازسازی خطّ تعادل برف و یخ گذشته (ELA)، از میان روش های پنج گانه پورتر، روش مطالعه ی ارتفاع کف سیرک و از روش رایت نیز برای برآورد حدّ برف مرز آخرین دوره ی یخچالی استفاده شده است. برای بررسی وجود رابطه میان گسترش و پراکندگی سیرک های منطقه با جهت ناهمواری ها، از آزمون توان دوم کی پیرسون (مجذور X) استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که 8/38 درصد از سیرک های منطقه رو به قطب و 7/24 درصد سیرک ها در دامنه های رو به استوا شکل گرفته اند؛ همچنین خطّ برف مرز وورم با استفاده از روش پورتر، ارتفاع 3072 متر و با استفاده از روش رایت، ارتفاع 3095 متری را نشان می دهد. برف مرز کنونی با استفاده از داده های دما و بارش، ارتفاع 3720 متری را نشان می دهد، درحالی که بیشتر پژوهشگران قبلی این مرز را بالای 4000 متر تعیین کردند.

این پژوهش، نقش تکتونیک در ناهنجاری سیستم زهکشی در چهار حوضه ی زهکشی پیران، پاطاق، کمندان و درّه تخت در زاگرس شمال غرب را بررسی کرده است. شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a)، شاخص انشعابات (R)، شاخص عدم تقارن حوضه (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) و الگوی زهکشی پارامترهای مورد بررسی این پژوهش هستند. پارامترهای مذکور، بر اساس نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 به دست آمد. خطوط منحنی میزان، با اختلاف ارتفاع 20 متر حوضه ها در محیط نرم افزار ILWIS رقومی شد و بر اساس آن، نقشه ی مدل ارتفاعی رقومی حوضه ها و شبکه های زهکشی با درجه های مختلف به روش استراهلر تهیه شد. بعد از تعیین مسیرهای زهکشی ناهنجار و تعداد آبراهه ها در هر مسیر، شاخص های ناهنجاری زهکشی برای حوضه ها تعیین شد. شاخص های عدم تقارن حوضه (AF) و شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) بر اساس تعیین خط مرکز حوضه ها و رودخانه های اصلی حوضه ها محاسبه شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مقدار شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a) در حوضه ی پاطاق و پیران که در زاگرس چین خورده قرار دارند، نسبت به دو حوضه ی دیگر در زاگرس رورانده، بیشتر است. شاخص مذکور در حوضه های پاطاق، پیران، کمندان و درّه تخت به ترتیب 06/2 ، 65/1، 24/1، 15/1 است. حداکثر پارامتر R (شاخص انشعابات) نیز در حوضه ی پاطاق (01/1) و حداقل آن در حوضه ی کمندان (75/0) است. بررسی داده ها نشان می دهد، رابطه ی معنادار مستقیمی بین پارامتر ?a و AF وجود دارد، به طوری که ضریب همبستگی بین این دو متغیّر 96 درصد است. ضریب همبستگی بین ?a و T نیز87 درصد است؛ با این وجود، بررسی رابطه بین پارامتر R و AF نشان می دهد که رابطه ی مستقیمی بین این دو متغیّر وجود ندارد و ضریب همبستگی آنها حدود 44 درصد است. ضریب همبستگی بین R و T نیز ضعیف (23 درصد) است. مطالعه ی الگوی زهکشی در حوضه ها نشان داد که حوضه های قدیمی تر و فرسایش یافته ترِ واقع در زاگرس رورانده (کمندان و درّه تخت) الگوی زهکشی شبکه ی درختی دارند. الگوی زهکشی کلّی در دو حوضه ی پیران و پاطاق (در بخش جوان تر و فعّال تر زاگرس چین خورده) داربستی است، با این وجود، در این حوضه ها در پهلوهای پرشیب طاقدیس ها، الگوی موازی توسعه یافته است، درحالی که در مناطق کم شیب ساختمانی ، الگوی شبکه ی درختی دیده می شود. به طورکلّی، این پژوهش نشان می دهد که ناهنجاری زهکشی در حوضه های مورد مطالعه، متأثر از تکتونیک بوده و پارامتر ?a، در مقایسه با پارامتر R ، کارایی بالایی در تعیین تکتونیک فعّال حوضه ها دارد.

در بخش عظیمی از قاره ی آسیا، برنج تأمین کننده ی بیش از 80 درصد کالری مصرفی مردم است. تأمین نیاز آبی برنج، به عنوان گیاهی با ارزش غذایی و اقتصادی بالا، در بسیاری از اراضی شالیزاری امری مهم تلقّی می شود. در این مطالعه، تبخیر و تعرّق گیاه برنج در قالب طرحی دو ساله، با کشت دو رقم خزر و طارم به دو روش مستقیم (لایسیمتر) و غیرمستقیم (فائو) در منطقه ی آمل در استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت. در راستای اندازه گیری های لایسیمتری و محاسبه های فوق، تبخیر و تعرّق گیاه مرجع از اندازه گیری های روزانه ی تشت تبخیر کلاس A و تعیین ضرایب اصلاحی تشت تبخیر به دست آمد. ضرایب اصلاحی تشت تبخیر از معادله های پژوهشگران مختلفی مانند کونیکا، آلن و پرویت، اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده، اورنگ و کونیکا محاسبه شد. با بررسی نتایج لایسیمتری، تبخیر و تعرّق گیاه برنج در سال اوّل کشت 5/578 میلی متر و در سال دوم 6/481 میلی مترحاصل شد. نتایج مطالعه نشان داد، استفاده از روش پنمن مانتیث فائو در محاسبه ی تبخیر و تعرّق گیاه مرجع و اِعمال ضریب گیاهی تبخیر و تعرّق برنج در این منطقه، 5-4 درصد برآورد بیشتری نسبت به مقادیر اندازه گیری لایسیمتری دارد. براساس نتایج به دست آمده، روش اشنایدر برای تعیین ضریب تشت توصیه می شود. همچنین، استفاده از تشت تبخیر در برآورد تبخیر و تعرّق گیاه مرجع منطقه ی مورد مطالعه، مناسب است. مقایسه ی تبخیر و تعرّق برنج برآوردی، براساس داده های تشت تبخیر و ضریب تشت اشنایدر و اعمال ضریب گیاهی با مقادیر تبخیر و تعرّق واقعی برنج نشان داد، مقادیر برآوردی به طور میانگین 5/1 درصد نسبت به مقادیر واقعی کمتر است که مؤیّد دقّت مناسب مدل در برآورد تبخیر و تعرّق گیاه برنج در منطقه ی مورد مطالعه است. در مجموع یافته های پژوهش نشان داد با به کارگیری روش های مناسب تخمین تبخیر و تعرّق گیاه مرجع و اِعمال ضریب گیاهی، می توان تبخیر و تعرّق گیاه برنج را که برای مناطق مختلف کاربردی و مناسب است با دقّت مطلوب محاسبه کرد.

یکی از نیازهای اساسی اقلیم شناسی، دستیابی به روش های آسان، سریع و کاربردی تحلیل داده های بادسنجی، به منظور شناخت رژیم وزش بادهای همراه با گردوخاک، است. پدیده ی گردوخاک در سبزوار به عنوان یک معضل جوّی در طیِّ سال به طور دائ م روی می دهد. در این پژوهش، پدیده ی گردوخاک از نظر زمانی و فضایی، مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور داده های شامل زمان و تاریخ دیده بانی، سمت و سرعت باد و وضعیّت هوای حاضر ایستگاه سینوپتیک سبزوار، طیِّ دوره ی آماری بیست ساله (1367-1387) تهیّه شد. نتایج حاصل از تحلیل آماری و تحلیل فضایی داده ها با استفاده از نرم افزار View WRplot (رسم گلباد و گل غبار به صورت سالانه و فصلی) نشان می دهد، به طور متوسّط 15/17 روز در سال هوا همراه با گردوخاک است و در دوره ی آماری ذکرشده وقوع این پدیده، روند افزایشی داشته است. همچنین، در شهر سبزوار، فصل بهار، شایع ترین زمان بروز پدیده ی گردوخاک است. بررسی گلباد و گل غبار سالانه نیز، تشکیل کانال باد را در مسیر شرقی غربی تأیید می کند که کاملاً با وضعیّت توپوگرافی منطقه سازگار است. گل غبارهای سالانه که به تفکیک دو کُد هواشناسی 06 و 07 ترسیم شدند، مشخّص می کند، بادهایی که در اثر تشکیل سیستم های حرارتی در دوره ی گرم سال از نیمه ی شرقی به سمت منطقه می وزند، در ایجاد گردوخاک های محلّی و گردوخاک های فرامنطقه ای نقش مهمی دارند؛ اما نقش سیستم های غربی، در انتقال ذرّات معلق گردوخاک از سرزمین های دورتر، پررنگ تر است. گل غبارهای فصلی نیز، تأثیر سیستم های جوّی مختلف را در طیِّ سال در شکل گیری پدیده ی گردوخاک در منطقه بهتر و دقیق تر نشان می دهد. با آغاز دوره ی سرد سال، وزش بادهای همراه با گردوخاک از نیمه ی غربی به سمت شهر سبزوار شدّت گرفته و در زمستان به بیشترین حدّ خود می رسد؛ اما با شروع فصل بهار و عقب نشینی سیستم های غربی، وزش این بادها از نیمه ی غربی کاهش می یابد؛ به طوری که، در فصل تابستان وزش آنها از سمت غرب تقریباً به صفر رسیده و همه از نیمه ی شرقی به سمت منطقه می وزد.

برای شناخت بهتر از بارش های سنگین یک منطقه، لازم است تا مطالعات کافی از شرایط دینامیکی و همدیدی رخداد بارش در آن منطقه صورت بگیرد. بدین منظور، پژوهش حاضر، به تحلیل دینامیکی و همدیدی بارش سنگین در تاریخ 14/8/1383 که در غرب ایران و جنوب غرب دریای خزر رخ داده می پردازد. برای انجام این پژوهش، پارامترهای دما، ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت، باد و فشار سطح دریا در سال 2004 برای تمام سطوح استاندارد تهیه شد؛ سپس شبکه ای که بتواند تحلیل قابل قبولی از رخدادهای هواشناسی ارائه بدهد و تا حدّ ممکن سامانه های همدیدی در آن نمایان باشد، طرّاحی شد. در مرحله ی بعد پارامترهای جوّی بر روی این شبکه، با استفاده از نرم افزار گردس کشیده شد. برای بررسی و تحلیل بهتر به مدّت یک هفته، نقشه های روزهای وقوع، قبل و بعد از بارش ترسیم شد. نتایج نشان می دهد که در روز چهاردهم آبان 1383 در جنوب غرب خزر سامانه کم فشاری در سطح زمین گسترش یافته است. همچنین در این روز، شکل گیری ناوه در ترازهای میانی جو و فرارفت هوای سرد نیز مشاهده شده است. محور ناوه ی مذکور با محور جت باد شمال خزر همراهی دارد. وضعیّت مؤلّفه نصف النهاری باد باعث افزایش شیو افقی فشار شده است که خود موجب افزایش همرفت و ایجاد تاوایی مثبت شده است. این شرایط با تشدید سرعت قائم، مؤلّفه ی آزمین گرد باد را تقویّت کرده است و موجب تشدید ناپایداری کژفشاری و افزایش جریان های صعودی گردیده است. وضعیّت همگرایی و تاوایی تراز 500 هکتوپاسکال این روز، نشان دهنده ی شرایط مساعد جریان های صعودی در جنوب غرب خزر و نوار مرزی غرب کشور است. سامانه ی ناپایدار در روز پانزدهم آبان به تدریج در جنوب غرب خزر و غرب به دلیل از بین رفتن ناوه ی مذکور و فرارفت هوای سرد و همچنین غلبه ی شرایط واگرایی در سطوح بالای جو و پُرفشاری در سطح زمین، تضعیف و ناپدید می شود که این به معنی توقف بارش در این منطقه است.

اهمیت گندم به عنوان غذای اصلی مردم در کشور برکسی پوشیده نیست. استان کردستان یکی از قطب های تولید گندم کشور محسوب می شود. محصول گندم این استان نیز، مانند سایر نقاط گندم خیز کشور از آفتِ سنِ گندم در امان نبوده و این آفت هر ساله مقادیر زیادی محصول گندم این استان را نابود می کند. در این پژوهش، ویژگی های دما شامل دماهای میانگین، حداقل، حداکثر و میزان واحدهای گرمایی روزانه در پنج مقطع زمانی و رابطه ی آن با میزان گسترش آفتِ سن در طول سال های زراعی 71-70 تا 82-81 در سطح شهرستان بیجار مطالعه شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که آفتِ سنِ گندم از نظر میزان جمعیّت به شرایط دمایی وابسته است؛ در سال های زراعی که میزان دما و میزان واحدهای گرمایی در فصل بهار بالا بوده و تعداد روزهای یخبندان سالانه و تعداد روز های با یخبندان شدید به ویژه در فصول پاییز و زمستان سال قبل کم باشد، آفت به شدّت طغیان می کند و برعکس. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی بین مقادیر سالانه واحد های گرمایی و میزان واحدهای گرمایی در دوره ی فعّالیّت آفت سن در فصل بهار با سطح مبارزه با آفت سن، یک همبستگی قوی و معنادار در سطح 99 درصد را نشان می دهد. ضریب تبیین (R2) به دست آمده، برای مقادیر سالانه واحد های گرمایی و میزان واحدهای گرمایی از زمان ریزش آفت سن در سطح مزارع تا زمان خاتمه ی مبارزه با آفت سن، برای شهرستان بیجار 70 درصد محاسبه شد که اهمیت واحدهای گرمایی را در پیش بینی آفت سن در مدل رگرسیون نشان می دهد.