تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

بهره گیری از سری زمانی داده های ماهواره ای به منظور اعتبارسنجی کانون های شناسایی شده تولید گرد و غبار استان البرز

بهزاد رایگانی

وسعت بسیار زیاد مناطق خشک و بیابانی در کشور و فرکانس بالای پدیده های گرد و غبار در آن باعث شده است، شناسایی دقیق کانون های تولید گرد و غبار همواره یکی از اهداف اصلی پیش نیاز عملیاتهای احیائی و بیابان زدایی به شمار آید. هدف از مطالعه حاضر، اعتبارسنجی کانون های شناسایی شده تولید گرد و غبار در استان البرز با استفاده از سری زمانی داده های ماهواره ای و داده های ایستگاه های هواشناسی می باشد. بدین منظور داده های TRMM سنجنده TMI، داده ی 16 روزه پوشش گیاهی، داده ی 8 روزه درجه حرارت سطح زمین و عمق اپتیکی هواویز مودیس و همچنین اطلاعات زمینی گرد و غبار ایستگاه های سینوپتیک و پایش آلودگی هوا دریافت شدند. تجزیه و تحلیل روند تغییرات رطوبت خاک، درجه حرارت و پوشش گیاهی در یک دوره زمانی 15 ساله صورت پذیرفت. همچنین عمق اپتیکی هواویز در رویدادهای ریزگرد با غلظت بالا برای کانون های محتمل مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این مناطقی که در طی دوره زمانی، عمق اپتیکی گرد و غبار بالاتری نسبت به نواحی دیگر داشتند، مشخص شدند. درنهایت با استفاده از اطلاعات زمینی گرد و غبار، عمل واسنجی برای کانون های شناسایی شده انجام گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل روند تغییرات، نشان دهنده کاهش معنی دار پوشش گیاهی، رطوبت خاک و دمای سطح زمین در محل کانون های محتمل تولید ریزگرد در طی دوره زمانی مورد مطالعه بود. کاهش درجه حرارت در بخش جنوبی استان البرز و غرب تهران با فرکانس بالای غبار در ناحیه در ارتباط بود که این تکرار رویداد گرد و غبار در بررسی سری زمانی داده های عمق اپتیکی هواویز نیز نشان داده شد. بررسی سری زمانی عمق اپتیکی هواویز نشان داد که تمرکز ریزگرد در نزدیکی یا بر روی کانون های شناسایی شده وجود دارد و بالا بودن مقدار غلظت در این نواحی، نشان دهنده صحت کانون های شناسایی شده گرد و غبار می باشد. همچنین بررسی عمق اپتیکی در رویدادهای با غلظت بالا و بررسی همزمان جهت حرکت هوا نشان داد کانون های شناسایی شده به درستی انتخاب گردیده است. تلفیق اطلاعات زمینی گرد و غبار با جهت حرکت باد نیز صحت کانون های ریزگرد شناسایی شده را تایید نمود. در کل یافته های تحقیق نشان دهنده قابلیت بالای سری های زمانی داده های سنجش از دور در اعتبارسنجی کانون های شناسایی شده تولید ریزگرد می باشد. نتایج تحلیل سری های زمانی داده های ماهواره ای نشان داد که درجه حرارت سطح زمین به عنوان یک پارامتر اقلیمی مهم در شناسایی و اعتبارسنجی کانون های گرد و غبار به شمار می رود. بر اساس نتایج تحلیل در جایی که فرکانس وقوع گرد و غبار بالا است، کاهش معنی دار درجه حرارت سطح زمین مشاهده می شود.

ارزیابی خطر پذیری مسیر انتخابی احداث راه آهن حدفاصل اصفهان و اهواز در مقابل زلزله

منیژه قهرودی تالی

زلزله از جمله پدیده هایی است که بیشترین آسیب را به سازه ها و شریان های حیاتی وارد می سازد. براساس گزارشات موجود بخش اعظم خطوط اصلی موجود در شبکه راه آهن کشور ایران در مناطقی با خطر نسبی زیاد زمین لرزه قرار گرفته اند. مسیر خطوط ریلی مورد مطالعه بین دو شهر اصفهان و اهواز قرار گرفته است و هنوز احداث نشده است و در مرحله مطالعه است. در سالهای بین 2011-1050، بیش از350 زلزله در محدوده مورد بررسی رخ داده که زلزله سال 1384با بزرگای 8/6 ریشتر بیشترین مقدار را داشته است. همچنین در این محدوده 615 گسل وجود دارد . بنابراین خطر پذیری مسیر انتخابی آن در مقابل زلزله مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از داده های توپوگرافی ، نقشه های زمین شناسی ، تصاویر ماهواره ای IRS LISS III ، آمار و اطلاعات زلزله های تاریخی و دستگاهی و روشهای تحلیل واریوگرافی، درون یابی و توابع فازی، پهنه بندی خطر پذیری خطوط ریلی در 4 کلاس بدون خطر، خطر متوسط، خطر زیاد و خطر خیلی زیاد تهیه گردید. نتایج مطالعات نشان داد که دو بازه طولانی و یک بازه کوتاه از خطوط ریلی بر محدوده های با حداکثر خطر پذیری انطباق دارند. بررسی نتایج خاطرنشان ساخت که محدوده مورد مطالعه از نظر توپوگرافی، جنس زمین و سیستم گسله ها و درزها و شکستگی ها دارای تنوع فوق العاده ای می باشد و این تنوع سبب شده است که آسیب های وارده از رخداد زلزله ها متفاوت باشد. به بیان دیگر زلزله ای با بزرگای ثابت می تواند از شدت های تخریب متفاوتی در خطوط ریلی اصفهان- اهواز برخوردار باشد.

تحلیل شاخص های ناپایداری توفان های تندری در ایران با استفاده از داده های بازتحلیل

فیروز مجرد

مطالعۀ توفان تندر به عنوان یک پدیدۀ مخاطره آمیز جوی با استفاده از شاخص های ناپایداری به دلیل کمبود ایستگاه های مشاهداتی در ایران کمتر مورد توجه قرارگرفته است. این پژوهش با استفاده از داده های بازتحلیل به ارزیابی توفان های تندری در ایران با دو شاخص CAPE و VWS می پردازد. ابتدا فراوانی، روند و ساعات وقوع توفان های تندری در ایران طی یک دورۀ 37ساله (1980 تا 2016) بررسی شد. سپس برای تحلیل توفان ها، از داده های بازتحلیل شبکه ای ERA-Interim متعلق به «مرکز اروپایی پیش بینی های جوی میان مدت» (ECMWF) استفاده شد. داده های ERA با استفاده از داده های مشاهداتی80 رخداد توفان در 14 ایستگاه جو بالای کشور با نرم افزار RAOB ارزیابی شد. پس از تأیید صحت داده های ERA، مقادیر دو شاخص CAPE و VWS مربوط به 4542 رخداد توفان تندری برای ساعت های صفر و 12 گرینویچ در 42 ایستگاه سینوپتیک به دست آمد. سپس برای تمایز محیط های رخداد توفان تندری بسیارشدید از شدید و ملایم، از تحلیل ممیزی استفاده شد. در نهایت، معادلۀ خط تشخیص برای هرکدام از گروه های شدت توفان به دست آمد. نتایج نشان داد که روند توفان های تندری در ایران رو به افزایش است. بیشترین فراوانی رخداد مربوط به ماه می و ساعت 21:30 است. داده های ERA تخمین بسیار نزدیکی برای VWS ارائه می دهند؛ اما تخمین ها برای شاخص CAPE اندکی بیش از مقادیر مشاهداتی است. بیشترین میزان شاخص CAPE در استان های جنوبی و جنوب غرب سواحل خزر، و بیشترین مقادیر شاخص VWS در سواحل خلیج فارس مشاهده می شود. بین مقادیر میانگین CAPE و VWS در سه گروه شدت توفان، اختلاف معناداری وجود ندارد. نقش شاخص VWS در تعیین نوع توفان بیشتر بوده است.

تعیین کمّی سلامت پوشش گیاهی بر اساس قابلیت بازگشت‌پذیری

ابوالفضل رنجبر فردوئی

مدیریت صحیح اکوسیستم های طبیعی بدون آگاهی از وضعیت سلامت اجزاء آن امکانپذیر نیست. پوشش گیاهی به عنوان اصلی ترین جزء اکوسیستم نقش مهمی در سلامت آن ایفا می کند. یکی از ویژگی های تعیین کننده سلامت پوشش گیاهی قابلیت بازگشت پذیری آن در مواجهه با آشفتگی های محیطی است. این پژوهش در شمال شرق استان خراسان جنوبی با هدف کمّی سازی قابلیت بازگشت پذیری پوشش گیاهی به نمایندگی از سلامت اکوسیستم در پاسخ به تغییرات بلند مدت بارش انجام شد. ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه در طول بازه زمانی سی ساله با روش SPI انجام شد. سپس تغییرات میانگین شاخص TNDVI حاصل از تصاویر ماهواره ای لندست بررسی و بازگشت پذیری با محاسبه چهار عامل موثر (دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم) آزمون گردید. طبق نتایج، دامنه این تغییرات در دوره بررسی، 04/6 درصد بوده و پوشش گیاهی مقادیر متفاوتی از استهلاک را در سال های مختلف داشته است. مشخص ترین نمونه بازگشت پذیری پوشش گیاهی، بین سال های 1986 تا 1996 اتفاق افتاده که میزان انعطاف پذیری 7/0 و استهلاک صفر بوده است. پوشش گیاهی در این دوره پس از رفع آثار خشکسالی (1986)، نه تنها به میزان پوشش گیاهی سال مرجع با ترسالی شدید (1986) بازگشته بلکه به میزان 25/0 درصد نیز افزایش داشته است. این افزایش تحت عنوان شاخص ترمیم (Hysteresis) برای اولین بار در مبحث سلامت اکوسیستم به صورت کمّی در مطالعه حاضر ارائه گردیده است. مجموعه محاسبات کمّی نشان می دهد علیرغم حاکمّیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی است.

پایش و تحلیل تطبیقی نقش خشکسالیهای هواشناسی بر تغییرات سطح ایستابی چاه‌های پیزومتری دشت مرند

مجتبی فریدپور

در این پژوهش، دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و ژئوهیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشکسالی SPI و SWI در 6 بازه زمانی (6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه) در دشت مرند واقع در استان آذربایجان شرقی، بررسی شد. برای این منظور، از داده های هواشناسی (متوسط بارش ماهانه) 7 ایستگاه باران سنجی در دوره آماری (91-1359) و داده های ماهانه سطح آب 23 چاه پیزومتری در دوره آماری (90-1380) استفاده شد. نقشه های مربوطه با استفاده از نرم افزار Arc Gis و با روش کریجینگ تهیه و ترسیم شدند که پهنه های درگیر خشکسالی در منطقه را نمایان ساخت. همچنین شدیدترین خشکسالی و فراوانی نسبی خشکسالی های هواشناسی و آب زیرزمینی در طول دوره آماری به دست آمد. نتایج بررسی مقادیر SPI نشان داد که خشکسالی هواشناسی از نظر مکانی دارای روند مشخصی نمی باشد در حالی که خشکسالی آب های زیرزمینی به طور تصادفی در منطقه رخ نداده و تمرکز آن در غرب آبخوان بیش از شرق آن بوده است. جهت بررسی اثرات خشکسالی بر افت سطح ایستابی، بهترین همبستگی بین آن ها، 720/0- با تأخیر زمانی 5 ماهه به دست آمد که در سطح 1 درصد معنی دار بوده و تأثیرپذیری منابع آب زیرزمینی را با یک تأخیر 5 ماهه نمایان می سازد. همچنین نتایج بررسی داده های ماهانه سطح آب دشت مرند در دوره آماری (90-1380) نشان داد که تراز آب زیرزمینی دشت دارای روند منفی بوده که با افت حدود 2 متر مواجه بوده است.

بررسی رفتارهای مدیریتی کشاورزان در هنگام خشکسالی به عنوان پاسخ های پیشگیرانه: مورد مطالعه شهرستان دهلران

مسعود یزدان پناه

کشاورزان در کشورهای در حال توسعه در میان سایر قشر های جامعه در برابر اثرات تغییرات اقلیم به ویژه خشکسالی آسیب پذیرتر می باشند، فرض بر این است که مسائل ابعاد روانی نقش مهمی در پیش بینی نیات کشاورزان و پاسخ واقعی آنها ایفا می کند. با این حال، تحقیقات کمی بر روی مکانیسم های روانی که تسهیل کننده یا محدود کننده رفتار سازگاری می باشد انجام شده در این مطالعه به منظور شناخت محرک های برجسته و موانع سازگاری با خشکسالی از مدل اعتقاد سلامت استفاده شده است. نمونه آماری این پژوهش به تعداد 320 نفر از کشاورزان شهرستان دهلران از استان ایلام که بر اساس جدول کرجسی و مورگان انتخاب شدند و از روش نمونه گیری تصادفی چند مرحله ای برای انتخاب نمونه مورد مطالعه بهره گرفته شد. ابزار جمع آوری اطلاعات پرسشنامه ای محقق ساخت بود که روایی صوری آن توسط متخصصین مورد تأیید قرار گرفت. پایایی پرسشنامه ها با ضرایب آلفای کرونباخ بررسی شد که بین 65/0 تا 95/0 بود که نشان دهنده پایایی مناسب ابزار پژوهش می باشد. نتایج نشان داد، رفتار کشاورزان برای سازگاری با خشکسالی به طور عمده توسط نیت، شدت آسیب پذیری درک شده، آسیب پذیری درک شده و منافع درک شده پیش بینی شده است. این یافته های می تواند اطلاعات لازم برای سیاست گزاری هایی جهت سازگاری با خشکسالی در بین کشاورزان فراهم کند.

بررسی پایداری دامنه های منطقه جوانرود با استفاده از مدل فرآیند محور Sinmap

پروین زارعی

بررسی عوامل مؤثر در ایجاد حرکت‏های‏ توده‏ای و شناخت مناطق حساس به زمین لغزش برای برنامه ریزی ، انجام پروژه های عمرانی و ارائه ی راه کارهای مدیریتی صحیح در مناطق حساس ضروری می نماید. در این مقاله تحلیل پارامترهای ژئو مکانیکی و هیدرولوژیکی به منظور تحلیل پایداری دامنه ها و پهنه بندی حساسیت به لغزش دامنه های منطقه مطالعاتی به کمک مدل فرایند محور (فیزیک پایه) sinmap انجام شده است. برای دستیابی به هدف مورد نظر 12 دامنه شامل 7 دامنه لغزشی و 5 دامنه فاقد لغزش به عنوان نمونه مطالعاتی در منطقه جوانرود انتخاب شدند و سپس تمامی متغییر های تحلیل پایداری دامنه ها از طریق مطالعات میدانی و آزمایشگاهی مورد اندازه گیری قرار گرفتند . بررسی ویژگی های توپوگرافی دامنه های مطالعاتی از طریق مطالعات میدانی به دست آمده است . برای اندازه گیری ویژگی های مکانیکی و هیدرولوژی خاک از هر دامنه مقدار 50 کیلوگرم خاک برداشت شده و در آزمایشگاه مکانیک خاک پارامتر های مورد نیاز شامل وزن مخصوص خاک خشک ( )وزن مخصوص خاک مرطوب( )، هدایت هیدرولیکی(K)، زاویه اصطکاک داخلی خاک(𝜙)، چسبندگی خاک(C) و همچنین تخلخل خاک مورد آزمایش قرار گرفته اند . نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که در منطقه جوانرود بیشترین درصد از منطقه مطالعاتی در منطقه حفاظتی و آستانه بالای ناپایداری قرار دارد و درصد کمتری از منطقه در حد پایداری قرار دارد. این امر حاکی از مستعد بودن دامنه های منطقه مطالعاتی از لحاظ ناپایداری ذاتی می باشد. به طوری که ویژگی های دامنه های منطقه مطالعاتی (شیب بالا، ضریب چسبندگی کم ، زاویه ی اصطکاک پایین و ضریب اشباع بالا) در این مناطق قطعا باعث بروز پدیده ی زمین لغزش خواهند شد.