پژوهش های جغرافیای طبیعی

سنجش نقش باد در کیفیت اقلیم و تهویه طبیعی هوای فضاهای شهری با روش های مختلفی مورد توجه پژوهشگران است. اما شبیه سازی باد با مدل های عددی آب وهوا مانند مدل تحقیقات و پیش بینی وضع هوا (WRF) همواره با عدم قطعیت هایی همراه است. در این پژوهش نقش داده های شرایط مرزی (اولیه)ECMWF-ERA5 و NCEP-FNL همراه با هفت پیکربندی فیزیکی متفاوت بر الگوی وزش باد مورد سنجش قرار گرفته است. هدف از تحقیق ارزیابی برونداد مدل WRF در شبیه سازی جهت و سرعت باد سطحی و همچنین تعیین اثر انواع طرحواره های فیزیکی بر بهبود نتایج ارزیابی است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که جهت باد شبیه سازی شده با مدل WRF با اختلاف قابل توجهی از داده های مشاهداتی همراه است، اما این اختلاف برای سرعت باد انحراف کمتری دارد. بر همین اساس برای متغیر سرعت باد به ترتیب پیکربندی های Exp(2,6,1) و برای متغیر جهت باد پیکربندی های Exp(3,7)، دارای نزدیک ترین شبیه سازی به مشاهدات هستند و به عنوان پیکربندی های برتر انتخاب گردیدند. خروجی های مدل نشان داد که داده های اولیه شرایط مرزی همانند طرحواره های فیزیکی اثر قابل توجهی در شبیه سازی جهت و سرعت باد دارند؛ به طوریکه در شهر تهران، عموماً شرایط مرزی ERA5 برای شبیه سازی جهت باد به استثنای ماه ژانویه و شرایط مرزی FNL برای سرعت باد به غیر از جولای، گویای عملکرد بهتری هستند.

پادگانه های رودخانه ای میراثی از چینه شناسی برای درک تأثیرات متقابل تکتونیک، فرسایش و تغییرات آب و هوایی به شمار می روند. در این پژوهش، تحولات اقلیمی و نو زمین ساختی حوضه جاجرود و تأثیرات آن بر سکانس های پادگانه ای موردبررسی قرارگرفته است. نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای و GPS ابزارهای اساسی پژوهش را تشکیل داده اند. ابتدا محدوده به سه بازه تقسیم شد. سپس برای بررسی تأثیرات تکتونیکی روش تداخل سنجی راداری به کار گرفته شده است. میزان جابجایی عمودی توسط روش سری زمانی SBAS تعیین و اثرات تکتونیک بر تشکیل و تحول پادگانه ها تحلیل گردید. توالی تغییرات اقلیمی و دینامیک جریان رودخانه متأثر از آن نیز بر اساس شواهد رسوب شناسی پادگانه ها بازسازی شده است. سرانجام داده ها بعد از ورود به نرم افزارهای ArcGIS، GMT مورد تحلیل قرارگرفته است. یافته ها نشان می دهند که منطقه مطالعاتی بین 103+ تا 28- میلی متر جابجایی داشته است (۰۶/۰۱/۲۰۱۶ تا ۲۱/۱۲/۲۰۱۸). مقدار بر خاستگی تحت تأثیر زمین ساخت فعال به سوی بالادست افزایش نشان می دهد. این اختلاف در مقدار بر خاستگی، در ارتفاع و توالی پادگانه ها به خوبی انعکاس یافته است. همچنین ورود جریان های یخ رفتی دیرینه در تلاقی انشعابات اصلی جاجرود و نیز وقوع لغزش های قدیمی و ایجاد دریاچه سدی در تغییرات مقطعی سطوح ارتفاعی پادگانه ها و بی نظمی آن ها تأثیرگذار بوده اند.

شاخص پوشش گیاهی یکی از مهم ترین ابزارهای سنجش ازدور جهت بررسی خشک سالی در مقایسه های دوره ای می باشد. توپوگرافی سطح زمین (لند فرم ها) همواره ویژگی های پوشش گیاهی را تحت تأثیر قرار می دهند و تحت تأثیر آن کمربندهای درختی شکل می گیرد. این پژوهش سعی دارد که خشک سالی های غرب استان فارس را با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی سنجش ازدور و در ارتباط با ویژگی های توپوگرافی منطقه برای سال های 2000، 2010 و2020 بررسی کند. برای این منظور بعد از تهیه نقشه های هر یک از شاخص های خشک سالی، با استفاده از روش زنجیره مارکوف و کومارکوف وضعیت خشک سالی در سال های آینده در منطقه موردمطالعه تعیین و با استفاده از روش TPI (شاخص موقعیت توپوگرافی)، وضعیت لند فرم های منطقه تعیین شد. در نهایت ارتباط بین وضعیت خشک سالی در منطقه موردمطالعه و لندفرم ها بررسی شد. نتایج نشان داد که در توزیع خشک سالی در همه شاخص ها در سال 2000 به ترتیب 96 و 78 درصد منطقه، در سال 2010 در حدود 81 و 97 درصد و در سال 2020 93 و 97 درصد منطقه در کلاس های خشک سالی متوسط  قرارگرفته است. نتایج حاصل از زنجیره مارکوف و کومارکوف برای پیش بینی مکانی شاخص های خشک سالی نشان داد که روند تغییرات به سمت مقادیر کمتر این شاخص ها و خشک سالی بیشتر می باشد. نتایج نشان داد که در سال 2040 در حدود 70 درصد  و 20 درصد از منطقه در کلاس های با خشک سالی زیاد قرار خواهند گرفت. وضعیت لند فرم های منطقه نشان داد که 10 نوع لندفرم در منطقه وجود دارد که شامل لند فرم های آبراهه ها، زهکش های شیب میانی و دره های کم عمق، زهکش های مناطق مرتفع، دره های u شکل، دشت، شیب های باز، شیب های بالایی، یال های موضعی، یال های شیب میانی، قله کوه و یال های مرتفع می باشد. ارتباط بین وضعیت خشک سالی و توپوگرافی در منطقه موردمطالعه نشان داد، در قسمت های جنوبی منطقه که ازنظر وضعیت توپوگرافی دارای شیب و ارتفاع کمتری بوده و کوهستان های کمتری مستقر هستند، دارای پتانسیل بیشتری برای خشک سالی بوده و ممکن است در آینده با چالش های بیشتری مواجه شوند، اما کوهستان های منطقه به دلیل دمای مناسب و دریافت بارش بیشتر، خطر خشک سالی برای آن ها کمتر است. 

هدف این مطالعه بررسی نقش برهمکنش دورپیوندهای نوسان اطلس شمالی و نوسان شمالگان با نوسان جنوبی بر دمای فصل زمستان در ایران است. بدین منظور از داده های دمایی 100 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 2019-1988 استفاده شد. با اعمال چند روش آماری و توصیفی و همچنین استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی نقش شاخص های مذکور بر دمای فصل زمستان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که ارتباط معکوس و معنی داری بین دورپیوندهای NAO و به ویژه AOبا دمای بخش های شمالی و نیمه غربی بخصوص در ماه های فوریه و ژانویه وجود دارد. به طور کلی فازهای مثبت حدی AO و تا حدودی NAO باعث کاهش دمای بخش های شمالی و غربی شده و به هنگام رخداد فازهای مثبت حدی، آنومالی دمایی غالب مناطق کشور به سمت نرمال و زیر نرمال تغییر پیدا می کند. نتایج نشان داد که برهمکنش هم زمان رخداد پدیده لانینا (النینو) با فازهای مثبت (منفی) NAO و AO باعث وقوع دمای زیر نرمال (بالای نرمال) در اغلب نواحی مرکزی و جنوبی می شود در صورتیکه برهمکنش فازهای خنثی شاخص های مذکور با فازهای مختلف انسو غالباً موجب تعدیل دما شده و احتمال وقوع ناهنجاری دمایی با شدت و وسعت بیشتر، بسیار کاهش می یابد.

این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر جریان ورودی و حجم مخزن سد دز با استفاده از مدل های منطقه ای (RCM) براساس رویکرد IPCC-AR5 انجام شد. در این راستا جهت پیش نگری دما و بارش حوضه، دقت 17 مدل پروژهCORDEX – WAS مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از همادی کردن مدل ها، متغیرهای دما و بارش برای سه دوره 20 ساله تحت دو سناریو اقلیمیRCP4.5 و RCP8.5 شبیه سازی گردید. پیش نگری ها، محدوده افزایش دمای حداقل و حداکثر را تحت مدل های انتخابی در سناریو RCP4.5 به ترتیب از 5/1 تا 2/4 و 5/1 تا 3 درجه سلیسیوس و در سناریویRCP8.5 به ترتیب از7/2 تا 3/5 و 6/1 تا 8/5 درجه سلسیوس محتمل دانسته اند. همچنین مدل های مذکور محدوده کاهش تغییرات بارش را 11 تا 17 درصد تحت سناریویRCP4.5 و 8 تا 18 درصد تحت سناریوی RCP8.5 پیش بینی کردند. نتایج پیش بینی جریان ورودی به سد حکایت از کاهش 49 تا 52 درصدی در سناریوی RCP4.5 و 44 تا 64 درصد در سناریوی RCP8.5 دارد. با کاهش بارش و افزایش دما حجم مخزن تحت دو سناریوی منتخب بین 47 تا 54 درصد برای دهه های آتی کاهش خواهش یافت که باعث تشدید بحران آب در مناطق پایین دست خواهد شد.

یکی از مهمترین نگرانی ها جهان امروز بحث در خصوص تغییرات آب و هوایی و پیامدهای ناشی از آن است. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات زمانی مکانی شاخص کمبود آب TSDI در استان خوزستان است. در این پژوهش از داده های ایستگاه هواشناسی مقادیر بارندگی ماهانه و داده های ناهنجاری های کلی ذخیره آب (TWSA)حاصل از ماهوارهGRACE-CSR در بازه ی(2016-2002)استفاده گردید. سپس با استفاده از مقادیر بارش ماهانه شاخص بارش استاندارد (SPI)و با استفاده ازمقادیر TWSA شاخص کمبود ذخیره کلی (TSDI)محاسبه گردید. نتایج نشان داد خشکسالی از سال 2008 شروع و تا سال 2016 ادامه داشته، که در این بین سال 2009در SPI-24ماهه با قرار گیری 68% از مساحت منطقه در طبقه خشکسالی شدید به عنوان شدیدترین سال از نظر خشکسالی شناخته شده. شروع مقادیر سالانه شاخص کمبود آب در سال 2008 و پایان آن سال 2016 بوده که در این بین سه خشکسالی مشاهده شد. سال 2012 با مقدار5.66- در طبقه بسیار شدید. هر چه از سال 2008 به سال 2016 نزدیک شویم شدیدتر می شود. درصد همبستگی بین شاخص های SPI-12 و SPI-24 با شاخص TSDI به ترتیب برابر با 0.54 و 0.73 است. با توجه به این ضرایب شاخصSPI-24 ماهه بیشترین درصد همبستگی را با شاخصTSDI داشته است.

در این مقاله چشمه های بحرانی گردوخاک در استان ایلام شناسایی و عوامل محیطی مؤثر بر فعال سازی هر یک از آن ها تعیین شده است. با بررسی الگوی تغییرات مکانی و زمانی وقوع گردوخاک در این استان مناطق تحت تأثیر آن ها مشخص شده است. داده های مورد استفاده شامل داده های دیدبانی ایستگاه های همدیدی استان ایلام، ضخامت نوری هواویزها که محصول سنجنده MODIS، تصویر RGB ماهواره MSG، داده های بازتحلیل شده Era5 هستند. برای انجام این مطالعه شاخص توفان گردوخاک، شاخص بادناکی و شاخص خشکسالی در بازه زمانی 1396-1381محاسبه شده است. همچنین مدل GOCART به منظور تعیین میزان شار گردوخاک و مدل لاگرانژی HYSPLIT برای تعیین مسیر انتقال ذرات گردوخاک به کار گرفته شده اند. نتایج حاکی از آن است که چشمه گردوخاک واقع در جنوب استان ایلام در همه فصول با شدت زیاد فعال بوده و دو استان ایلام و خوزستان را تحت تأثیر قرار می دهد. چشمه گردوخاک واقع در جنوب غربی استان ایلام در فصول بهار، تابستان و پاییز فعال است و گردوخاک را به استان های ایلام و خوزستان و در بهار و تابستان علاوه بر این دو استان، به غرب استان لرستان نیز وارد می کند. همچنین بررسی سالانه فعالیت چشمه های گردوخاک نشان داد که در سال 1392 با شدت بیشتری نسبت به سال های دیگر فعال بوده اند.

خدمات اکوسیستم مجموعه مزایای مستقیم و غیرمستقیمی است که انسان از اکوسیستم دریافت می کند. با توجه به اهمیت خدمات اکوسیستمی مربوط به تالاب ها، ابزارها و مدل های مختلفی برای مطالعه و بررسی این خدمات وجود دارد، مطالعه حاضر با موضوع ارزیابی و ارزش گذاری اقتصادی خدمات اکوسیستمی محدوده مطالعاتی تالاب قره قشلاق با هدف شناخت نوع تالاب و کارکردهای شاخص تالاب قره قشلاق بوده تا با پهنه بندی و تعیین ارزش و عرضه خدمات اکوسیستمی بتوان با برنامه ریزی و تصمیم سازی مدیریتی تالاب مذکور، توسعه و کارکرد پایدار تالاب را فراهم نمود. در این پژوهش از ابزارهای مختص خدمات اکوسیستمی از جمله اینوست بر روی خدمات آبزی پروری تالاب قره قشلاق استفاده شده است و به جهت ارزشگذاری اقتصادی نیز از روش ارزشگذاری مشروط بهره گرفته شده است. نتیجه بررسی نشان می دهد ارزش اقتصادی کارکرد پرورش آبزیان در ضلع جنوب غربی محدوده، باعث حفظ و تثبیت ارزش کارکرد زیستگاهی تالاب قره قشلاق می باشد که به میزان 2232 هکتار از سطح محدوده برای پرورش ماهی مناسب که درآمد خالص پرورش ماهی 4059 (هزار دلار) بوده و ارزش فعلی خالص 1946 (هزار دلار) در مزارع برآورد گردیده است.