غلامرضا زهتابیان
-
با توجه به اهمیت موضوع بیابان زایی و بحران مدیریت آب در کشور، بر آن شدیم تا از متخصصان این حوزه دعوت و در نشستی پیرامون «چالش های بیابان زایی در ایران با تاکید بر سیاست های منابع آب»، گفت و گو کنیم. در این گفت و گو، از نظرات آقایان دکتر علی طالبی، حسن احمدی، غلامرضا زهتابیان، محمد خسروشاهی، مهدی ضرغامی، علی صالحپور، باقر قرمز چشمه، غلامرضا هادربادی، محمد دانش، خسرو ثاقب طالبی، حمیدرضا عباسی، سید جعفر سید اخلاقی و خانم ها دکتر آرزو اشرفی زاده و سمانه رضوی زاده، بهره بردیم.ذکر این نکته لازم است که این گفت وگو، در قالب نشست نخبگانی موسسه برگزار شد که از آن برای گفت وگوی چالشی «نشریه طبیعت ایران» نیز بهره بردیم تا مطالب ارزشمند ارائه شده در اختیار علاقه مندان موضوع و مسئولان کشور قرار گیرد. آنچه در ادامه می خوانید، بخش اول این گفت و گوست.
-
هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پروژه های مدیریتی و احیایی بیابان زدایی در بهبود برخی شاخص های پایداری خاک و ویژگی های پوشش گیاهی است. این مطالعه در 4 سایت واقع در دشت یزد-اردکان شامل سایت نهال کاری، سایت مدیریت هرزآب، سایت مالچ پاشی شده و سایت قرق انجام شد. در هریک از سایت ها شاخص های گیاهی مانند درصد تاج پوشش، تراکم، زادآوری و شادابی گونه سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum) اندازه گیری شد. پس از جمع آوری داده ها با استفاده از نرم افزار Spss تحلیل آماری انجام شد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از آزمون t مستقل نشان داد که در تمام سایت های مطالعاتی ازنظر درصد پوشش گیاهی و تراکم ازنظر آماری در سطح خطای 1% دارای اختلاف معنادارند. همچنین مقایسه میانگین بین تیمارها (سایت ها) به روش آزمون دانکن نشان داد که میانگین درصد پوشش گیاهی (72/5)، تراکم گیاهی (75/4)، زادآوری (542/0) و شادابی (33/61) به عنوان بیشترین میانگین و مربوط به تیمار هرزآب، و میانگین درصد پوشش گیاهی (68/1)، تراکم گیاهی (2)، زادآوری (111/0) و شادابی (24/12) به عنوان کمترین میانگین و مربوط به تیمار قرق بود. در سایت مدیریت هرزآب به دلیل فراهم شدن نفوذپذیری آب و در دسترس قرار گرفتن رطوبت مورد نیاز برای استقرار و توسعه پوشش گیاهی باعث افزایش درصد پوشش و تراکم پوشش گیاهی آن می گردد. با توجه به نتایج تحقیق پیشنهاد می شود که در پروژه های مدیریتی و احیایی بیابان زدایی در دشت یزد-اردکان بهترین روش ها به ترتیب تیمارهای مدیریت هرزآب، مالچ پاشی، نهال کاری و قرق مد نظر قرار گیرد.
کلید واژگان: آزمون T, پایداری, پلات, تراکم, قرق, نهال کاریIntroductionThe phenomenon of desertification has always been considered as one of the most important challenges facing Iran, which has been aggravated by human and climatic factors in recent years. Therefore, it is necessary to implement anti-desertification plans and projects set through the Development planning to curb desertification and restore and improve degraded lands. In this regard, the severity of the phenomenon can be decreased by applying appropriate management solutions and methods and preventing its expansion and progress. Implementing anti-desertification management and rehabilitation projects according to the ecological conditions of each region improves the condition of the vegetation, strengthens the soil stability, and protects the soil from the risks of water and wind erosion. Therefore, analyzing different aspects of the anti-desertification projects which are planned and carried out by the government is required for improving management in the natural resources sector. One such measure can be the restoration of desert pastures with regard to unfavorable climatic conditions. Thus, this study set out to investigate the influence of anti-desertification management and restoration projects in improving soil stability indicators and vegetation characteristics.
Materials and methodsThis study was conducted in four sites located in the Yazd-Ardakan plain, including the seedling site, the water weed management site, the mulched site, and the enclosure site. The main species investigated in each of these sites was Haloxylon aphyllum. To this end, four transects were placed in the site at regular intervals. It should be noted that the transects were placed parallel and perpendicular to each other in flat and sloping areas, respectively. The number of plots on each transect was 15 and the area of the plots was 210 cm. Moreover, the index Plant characteristics such as canopy percentage, density, reproduction, and freshness of Haloxylon aphyllum species were measured. Finally, after collecting the required data, statistical analysis was performed using the SPSS software.
ResultsAccording to the results of statistical analysis performed via independent t-test, a statistically significant difference was found in the percentage of vegetation and density at the error level of 1% in all investigated sites. Duncan's multiple range test revealed significant differences in mean values among treatments. The treatment associated with herbaz exhibited the highest mean values for vegetation cover (72.5%), plant density (75.4), regeneration (542.0), and vigor (33.61). Conversely, the treatment subjected to enclosure showed the lowest mean values for vegetation cover (68.1%), plant density (2.0), regeneration (111.0), and vigor (24.12).
ConclusionCompared to the control area, the percentage of vegetation and density of the effective area was significant in the seedling site (where the seedling project is based on seedling irrigation), which is due to the lack of suitable conditions and rainfall in the seed establishment. The wastewater management site demonstrated increased vegetation cover and density due to enhanced water infiltration and readily available moisture, which facilitated plant establishment and growth. Similarly, the mulched site exhibited higher vegetation cover and density compared to the control, attributable to the creation of a subsurface moisture layer beneath the mulch, providing a favorable environment for seed germination and plant development In the enclosure site which is less affected by human changes, the amount of soil erosion and ecosystem destruction is lower than other sites in all dimensions, leading to the higher percentage of vegetation and plant density. The establishment and expansion of vegetation cover through various methods have been implemented in recent decades as a means to combat desertification and mitigate the damages caused by dust storms in arid regions. However, water scarcity poses a significant constraint. Consequently, it is recommended that, in the context of desertification management and rehabilitation projects in the Yazd-Ardakan plain, the most effective approaches be prioritized as follows: runoff water management, mulching, afforestation, and enclosure.
Keywords: Density, Enclosure, Plot, Seedling, Stability, T-Test -
بیابان زایی یک تهدید جدی زیست محیطی و اقتصادی-اجتماعی برای کره خاکی است. هدف از این مطالعه، پایش پوشش گیاهی و کاربری اراضی به منظور بررسی بیابان زایی دشت سروستان به عنوان دشتی ممنوعه در استان فارس است. بدین منظور از تصاویر لندست از سنجنده TM(سال 1993)، سنجنده +ETM (سال های2001 و 2008) و سنجنده OLI/TIRS(سال 2016) استفاده شد. پایش تصویر به روش تفاضل تصویر، تفاضل شاخص پوشش گیاهی و نقشه های کاربری اراضی انجام گردید. در نقشه تفاضل سال 1993 و 2001 و سال 1993 و 2016 پسروی 99 درصدی اراضی آبی در دهانه دریاچه مهارلو، به صورت تغییرات افزایشی در باند مادون قرمز قابل مشاهده است. نتایج حاصل از تفاضل شاخص پوشش گیاهی نشان دهنده افزایش پوشش گیاهی است که در واقع افزایش سطح اراضی کشاورزی در سال 2016 نسبت به سال2008 و 1993 است. بر اساس نتایج حاصل از طبقه بندی نظارت شده از سال 1993 تا سال 2016 سطح اراضی آبی از 11/7 هکتار به 075/0 هکتار کاهش یافته، از طرفی سطح اراضی شور از 99/143 هکتار به 83/223 هکتار افزایش و سطح اراضی کشت شده (زراعی و باغی) از 28/113 هکتار به 14/201 هکتار افزایش یافته است، که با توجه به اهمیت شاخص های اراضی شور و تغییر کاربری اراضی از منابع طبیعی به کشاورزی در مطالعات بیابان زایی می توان نتیجه گرفت که روند بیابان زایی در منطقه مورد مطالعه رو به افزایش است.
کلید واژگان: بیابان زایی, تصاویر لندست, دشت سروستان, شاخص پوشش گیاهی, طبقه بندی نظارت شدهDesertification is a serious environmental and socio-economic threat to the planet. The aim of this study is to use a scientific, reasonable and repeatable method to evaluate the process of vegetation and land use as two important factors in the process of desertification on different scales (local-regional and global). In this study, Sarvestan plain in Fars province was selected as the study area. For this purpose, Landsat images were used for TM (1993), ETM + (2001 and 2006) and OLI / TIRS (2016). Image monitoring was performed using image differentiation, NDVI index difference and land use maps. In 1993, 2001, and 1993, and 2016 difference maps, the decrease in the amount of water in the mouth of Lake Maharloo can be clearly seen as increasing changes in the infrared band. The results of the difference between the vegetation index and the increase in vegetation in the form of agricultural lands in 2016 compared to 2006 and 1993. According to the results of the monitoring classification, from 1993 to 2016, irrigated areas decreased from 7.11 hectares to 0.7575 hectares, on the other hand, the level of saline lands increased from 143.99 hectares to 223.83 hectares and the level of cultivated lands increased. (Agricultural and horticultural) has increased from 113.28 hectares to 14/2014 hectares, which due to the importance of saline lands and land use change indicators in the studies of the desertification assessment process, it can be concluded that the desertification process in the study area is growing.
Keywords: NDVI, Sarvestan Plain, Satellite Images, Supervised Classification, Desertification -
طوفان گرد و غبار پدیده ای است که به مرزهای سیاسی و طبیعی محدود نمی شود و منطقه وسیعی را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین، هدف از این مطالعه، بررسی روند تغییرات زمانی- مکانی طوفان های گرد و غبار در تالاب جازموریان است. در این پژوهش با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده مودیس، اطلاعات مربوط به عمق نوری ذرات معلق در هوا (AOD) و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بررسی شد. سپس با استفاده از داده های هواشناسی دریافت شده از سازمان هواشناسی کشور، داده های اقلیمی بارندگی، دما، رطوبت نسبی، دید افقی، جهت باد و سرعت باد در بازه زمانی 1399-1379 ارزیابی شد و رابطه همبستگی بین شاخص AOD و سایر پارامترهای اقلیمی به دست آمد. نتایج بررسی عمق نوری نیز نشان داد که بیشترین میزان AOD، از نظر مکانی در قسمت های مرکزی تالاب قرار داشت. از سوی دیگر، کمترین میزان پوشش گیاهی، بارندگی، رطوبت نسبی و دید افقی، حداکثر دما، جهت و سرعت باد نیز در این مناطق مشاهده شد. بررسی روند تغییرات پارامترهای مورد بررسی با استفاده از شاخص من کندال و شیب تخمین گر سن نشان داد که روند تغییرات متوسط سالانه، در سطح معنی داری پنج درصد شاخص های سمت باد، سرعت باد و دید افقی با شیب مثبت افزایشی بود. روند تغییرات شاخص های بارندگی و دما نیز در سطح معنی داری پنج درصد نشان داد که روند این دو پارامتر افزایشی بود که این افزایش در دما محسوس تر است. روند تغییرات شاخص رطوبت نسبی نیز شیب منفی و کاهشی داشت. هبستگی بین عمق نوری و سایر پارامترها نشان داد که بیشترین همبستگی شاخص AOD در سطح معنی داری پنج درصد با پارامتر جهت باد بود و کمترین همبستگی را با شاخص رطوبت نسبی داشت. بنابراین، افزایش ذرات معلق در هوا به شدت به روند تغییرات پوشش گیاهی و شاخص های اقلیمی بستگی دارد؛ به نحوی که با استفاده از داده های ماهواره ای و اقلیمی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی مناسب به خوبی مطالعه می شود.
کلید واژگان: آزمون من کندال, پارامترهای اقلیمی, جازموریان, گرد و غبار, همبستگیIntroductionSoil and air are two essential elements in the life of creatures on the earth. Their interaction in certain conditions can cause many risks; among these dangers, dust storms can be mentioned. Under the conditions of dust storms, a large amount of dust is emitted in the air and the horizontal visibility is reduced to less than 1000 meters. Therefore, due to the important role of the dust phenomenon, it is highly necessary to understand the spatial-temporal changes and to analyze their long-term variations. Jazmurian region, located in the southeast of Iran, between the two provinces of Kerman and Sistan and Baluchistan, has become completely dry and turned into a desert due to drought and construction of numerous dams, and has turned this region into one of the key areas of dust production in the country. Therefore, the purpose of this study is to investigate the temporal-spatial changes of dust storms in relation to climatic parameters in Jazmurian wetland, which is of particular importance in order to properly manage this area to face the problems caused by dust storms.
MethodologyIn order to carry out the present research, the meteorological data related to the synoptic stations located in the Jazmurian wetland area for a period of 20 years (2000-2020) were received from the Iranian Meteorological Organization. Climatic data used in this research include temperature, precipitation, relative humidity, wind speed and direction, horizontal visibility, and remote sensing data including Aerosol Optical Depth (AOD) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The research method uses a combination of statistical analysis, observation and remote sensing. In order to check the AOD and NDVI, the monthly data of MODIS sensor was used. In this study, 12 synoptic stations that had the longest and most complete statistical periods were used in order to identify the temporal-spatial changes of dust occurrence in Jazmurian wetlat. The Mann-Kendall test was used to examine the trend of time changes. The slope of the Sen estimator was used to check and confirm the accuracy of the trend changes. In order to better understand the spatial distribution pattern of dust events in the Jazmurian wetland basin, the inverse distance interpolation method (IDW) was used. Also, Pearson's spatial correlation analysis was used to investigate the mutual effects between the indicators.
ResultsThe 20-year average review of the indicators showed that the maximum value of aerosol optical depth in the studied area was 0.3, which is seen in the central part of the wetland. The vegetation index also showed that the maximum value of this index was 0.2, which covers most of the northern, northwestern and western parts. Examining the average rainfall trend showed that the maximum and minimum rainfall in this period are about 219 and 85 mm, respectively. Meanwhile, the 20-year average temperature survey showed that the maximum and minimum temperatures were 28.7 and 17.2 degrees Celsius, respectively. The fact that the maximum rainfall is in the northern and western part is in harmony with the minimum temperatures in these areas. The examination of the average wind speed showed that the maximum speed was 3.6 m/s, which was mostly in the central, west and northwest, south and southwest parts. The results of the wind direction index showed that the lowest wind direction is in the northern parts of the region and the highest wind direction is in other parts of the Jazmurian wetland basin. The maximum humidity in the studied area is 43.73%, which is mostly seen in the north, northwest, west, south, and southwest parts. Examination of the horizontal visibility index showed that the maximum amount of horizontal visibility was in the northeastern and northwestern parts of the region. Also, the process of changes in the Mann-Kendall test showed that the annual averages of the indicators of wind direction, wind speed and horizontal visibility have been increasing with a positive slope, and the trend of changes in the relative humidity index has a negative slope and indicates a decrease in the period of 20 years. The results of the correlation analysis (at a significance level of 5%) showed that the highest correlation of the optical depth index was with the wind direction parameter and the lowest correlation was with the relative humidity index.
Discussion & ConclusionsThe growing trend of the emission of dust particles caused by the phenomenon of wind erosion in recent decades has caused major concerns at different regional, national and global levels. Therefore, it is necessary to understand the temporal-spatial changes of the dust caused by these events in order to reduce their adverse consequences in different regions. Accordingly, in this research, with the help of this knowledge, information related to the optical depth of particles in the air (AOD) and the vegetation cover index (NDVI) were investigated using the MODIS sensor satellite data. Using the meteorological data received from the website of the National Meteorological Organization, the climatic data of rainfall, temperature, relative humidity, horizontal visibility, wind direction and wind speed were evaluated in the period of 2000-2020 and finally the correlation between the AOD index and other climate parameters was evaluated. The results of the optical depth investigation showed that the maximum optical depth is located in the central parts of Jazmurian wetland. The trend of changes in rainfall and temperature indicators also showed that the trend of these two parameters was increasing; this increase in temperature is more noticeable. Correlation investigation between optical depth and other parameters showed that the highest correlation of optical depth index was with the wind direction parameter and the lowest correlation was with the relative humidity index. In general, we can conclude that the optical depth of airborne particles is highly dependent on environmental factors, which is more evident in arid and semi-arid areas, especially in Iran and the Jazmurian wetland area. In recent years, the area of the wetland has acted as a source of dust. Therefore, by using the remote sensing data obtained from the MODIS sensor and the climate data, it is possible to examine and analyze the trend of dust changes in the units of time and space.
Keywords: Dust, Jazmurian, Mann-Kendall Test, Climatic Parameters, Correlation -
بررسی روند فرونشست دشت اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل سنجی تفریقی رادارینشریه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1402)، صص 9 -12در تحقیق حاضر، جهت بررسی رخداد پدیده فرونشست زمین در دشت اصفهان، از نرم افزار اسنپ 8 و تکنیک تداخل سنجی تفریقی راداری استفاده گردید. به همین منظور، پس از پردازش تصاویر سنتینل-1، نقشه های نرخ و شدت فرونشست در بازه زمانی 1398-1394، تهیه شدند. همچنین تغییرات سطح ایستابی آب زیرزمینی در بازه زمانی 1397-1381، به عنوان یکی از عوامل ژیودوتیک موثر بر فرونشست، برای تطابق با نقاطی که دارای فرونشست هستند، موردبررسی قرار گرفت. در ادامه خروجی نرم افزار اسنپ با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (ArcGIS10.8)، با لایه های کاربری اراضی و متوسط تغییرات سطح ایستابی، موردمطالعه قرار گرفتند و نقشه های میانگین تغییرات فرونشست، افت آب زیرزمینی، انحراف معیار و زمان وقوع بیشترین مقدار فرونشست تهیه گردید. نتایج نشان داد، مناطق دارای افت آب زیرزمینی با کاربری شهری، راه و جاده سازی و اراضی کشاورزی دارای فرونشست با نرخ حداکثری 8/20-2/14 سانتی متر در سال های 1398-1397، هستند. متوسط تغییرات، بیانگر بیشینه فرونشست 6/9 سانتی متر در سال، در راستای خط دید ماهواره، در منطقه شهری است. همچنین تحلیل های مکانی مخاطرات فرونشست در نقاط استراتژیک نشان داد که منطقه مطالعاتی نیازمند ارایه هشدارهای لازم جهت رخداد بحران فرونشست در ابعادی وسیع تر در آینده است.کلید واژگان: فرونشست, دشت اصفهان, سنتینل-1, سیستم اطلاعات مکانی, کاربری اراضیInvestigation of subsidence trend in Isfahan plain using radar differential interferometry techniqueIn the present study, to investigate the occurrence of land subsidence in Isfahan plain, SNAP8.0 software and radar differential interferometry technique were used. For this purpose, after processing Sentinel-1A images in the period 2019-2015, rate and intensity subsidence maps were prepared in the desired period. Also, changes in groundwater water level in the period 2002-2018, as one of the geodetic factors affecting subsidence, were studied to match the points that have subsidence. Then the output of SNAP software was studied using ArcGIS10.8, with land use layers and average water level changes and Maps of mean subsidence changes, groundwater drop, standard deviation and time of maximum subsidence were prepared. The results show the occurrence of subsidence phenomenon in areas with groundwater decline with urban use, roads and agricultural lands with a maximum rate of 14.2- 20.8 cm in the years 2018-2019. The average change represents the maximum subsidence of 9.6 cm per year, in line with the satellite line of sight, in the urban area. Also, spatial analysis of subsidence hazards at strategic points showed that the study area needs to provide the necessary warnings for the occurrence of subsidence crisis on a larger scale in the future.Keywords: Subsidence, Isfahan plain, Sentinel-1 A, Spatial Information System, land use
-
سابقه و هدف
در کشور ایران مشابه دیگر کشورها محرک های اجتماعی و اقتصادی بسته به شرایط مناطق سبب تغییر کاربری شده است. یکی از مناطقی که به دلیل نزدیکی به مراکز جمعیتی از جمله تهران و کرج و همچنین احداث سد طالقان در سال 1380 و شروع آبگیری آن در سال 1384 و تبدیل شدن به یکی از مراکز گردشگری، دستخوش تغییرات زیادی شده است، حوزه آبخیز طالقان می باشد. پژوهش های متعددی در زمینه ارزیابی تغییرات کاربری در این حوزه انجام شده که بررسی آنها نشان می دهد که در تمام این پژوهش ها تغییرات کاربری تا زمان آبگیری سد یا حداکثر تا سال 1386 بررسی شده است و در دهه اخیر برای بررسی تغییرات کاربری اراضی در این حوزه و تحلیل آن پژوهشی صورت نگرفته است. از این رو، در پژوهش حاضر تغییرات کاربری در حوزه آبخیز طالقان در یک دوره سی ساله (1366-1396) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
مواد و روش هاابتدا نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز طالقان میانی در دوره سی ساله اخیر در چهار سال 1366، 1377، 1387 و 1396 تهیه شد. برای تهیه نقشه کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای لندست استفاده شد. در این تحقیق از روش طبقه بندی هیبرید (ترکیب دو روش طبقه بندی نظارت شده و طبقه بندی نظارت نشده استفاده شد و دقت طبقه بندی تصاویر مذکور به کمک دو شاخص کاپا و صحت کلی سنجیده شد و نتایج قابل قبولی بر حسب درصد به دست آمد. برای محاسبه میزان تغییرات کاربری سرزمین طی دوره سی ساله از شاخص t استفاده شد.
نتایجبررسی تغییرات کاربری نشان می دهد که سطح کاربری دیم زار رها شده (با سطح 08/12 درصد) پس از کاربری مرتع (با سطح 06/71 درصد) بیشترین وسعت را دارد. مساحت کاربری ساختمان سازی و نیز کاربری باغ نسبت به سال های قبل به ترتیب افزایش و کاهش یافته است محاسبه این شاخص t نشان داد که طی دوره سی ساله، بیشترین تغییر در افزایش سطح کاربری دیم زار رها شده بوده است.
نتیجه گیریبه منظور بررسی دقیق تر، تغییرات الگوی مکانی کاربری ها نیز با بهره گیری از شاخص LQبرآورد شد. بدین منظور، در سال های 1366، 1377، 1387 و 1396 در هر زیرحوزه برای کاربری هایی که بیشترین تغییر را داشته اند، به طور جداگانه محاسبه شد. نتایج شاخص LQنشان داد که در بازه زمانی1366-1396 سطح مراتع تقریبا ثابت بوده است. همچنین، سطح اراضی کشاورزی آبی و دیم به دلیل مهاجرت و بازگشت مجدد مردم به منطقه در این فاصله دارای نوسان بوده است. در این بازه زمانی، سطح اراضی مسکونی نیز افزایش قابل توجهی داشته که دلیل اصلی آن ویلاسازی و ساخت تفرجگاه توسط افراد بومی و غیربومی در حوالی دریاچه سد می باشد. بررسی تغییرات الگوی مکانی کاربری های مختلف نیز نشان می دهد که بیشترین تغییرات در زیرحوزه های اطراف دریاچه سد و حواشی رودخانه اصلی رخ داده است.
کلید واژگان: تغییر کاربری, حوزه آبخیز طالقان, تصاویر ماهواره ای, دیم زار رها شدهBackground and objectivesIn Iran, as in other countries, social and economic factors have led to land use changes depending on regional conditions. The Taleghan watershed, due to its proximity to population centers such as Tehran and Karaj, construction of the Taleghan Dam in 2001, and becoming a tourist center, has undergone significant changes. Many studies have been conducted to evaluate land use changes in this area, but these studies have investigated changes only until the time of dam water withdrawal in 2005 or until 2016 at most. Thus, this research investigates and analyzes land use changes in the Taleghan watershed over a period of thirty years (1987-2017).
MethodologyThe study focuses on land use changes in the middle Taleghan watershed. A land use map was prepared for the last thirty years (1987, 1998, 2008, and 2017) using Landsat satellite imagery. The hybrid classification method (a combination of supervised and unsupervised methods) was used, and accuracy was measured using Kappa and overall accuracy, yielding acceptable results in percentages. The T index was used to calculate land use changes.
ResultsThe study shows that the abandoned dryland area (12.08%) is the largest after pasture land use (71.06%). The area of villa construction increased, while the garden area decreased over the thirty-year period. The T index calculation reveals that barelands experienced the most changes during the thirty-year period.
ConclusionSpatial patterns of land use changes were estimated using spatial statistics and the calculation of the share of changes in various land uses. Location quotients were used to analyze the data, and it was calculated for the land uses that experienced the most changes in each sub-watershed in 1987, 1998, 2008, and 2017. The results of the LQ show that the rangeland area was almost constant during the period of 1987-2017. The areas of irrigated and rainfed agriculture fluctuated due to emigration and immigration during this period. The area of residential land also increased significantly due to the construction of villas and promenades around the lake by indigenous and non-indigenous people. Investigating the variations of the spatial pattern of different land uses revealed that the most changes occurred in the sub-watershed around the dam lake and the main river.
Keywords: Land use change, Taleghan watershed management, Satellite images, Abandoned rainfed farming -
چشم اندازهای ژیومورفولوژی پایه و اساس بررسی های منابع طبیعی حوزه های آبخیز به شمار می رود. در این پژوهش، منطقه ملارد با روند ژیومورفولوژیکی متنوع از کوهستان تا دشت سر انتخاب گردید تا با استفاده از نقشه های زمین شناسی، عکس هوایی و تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی رخسارهای ژیومورفولوژی آن شناسایی و تفکیک گردد. نتایج نشان می دهد منطقه مورد مطالعه از نظر ژیومورفولوژی از واحد کوهستان(کوه و تپه ماهور) و دشت سر (تیپ های دشت سر فرسایشی و پوشیده) تشکیل شده است. واحد کوهستان 28 درصد از منطقه موردمطالعه را تشکیل می دهد که شامل کوه ها و تپه هایی مشتمل بر مجموعه ایوسن میانی، مجموعه سنگ های ایوسن بالایی (بخش های پایینی، میانی و بالایی) و الیگوسن و تپه ماهورهای پلیوسن می باشد. واحد ژیومرفولوژی دشت سر در منطقه موردمطالعه دارای وسعتی برابر 71/50384 هکتار که 72 درصد سطح عرصه را به خود اختصاص داده است. در منطقه موردمطالعه تیپ دشت سر فرسایشی دارای 2 رخساره، تیپ دشت سر اپانداژ 2 رخساره و تیپ دشت سر پوشیده 16 رخساره می باشد. در تیپ دشت-سر پوشیده در تمامی رخساره ها فرسایش بادی غالب بوده و بیش ترین مساحت منطقه در این تیپ از مناطق مسکونی، اراضی مرتعی و کشاورزی رها شده (56%) تشکیل شده است. از نطر رخساره نیز بیش ترین مساحت شامل دشت ریگی ریز و متوسط دانه با تراکم کم تا متوسط و اراضی کشاورزی می باشد. با استفاده از کلیه مطالعات منابع پایه یا فیزیکی و مطالعات اجتماعی - اقتصادی که مجموعا تحت عنوان منابع بیوفیزیکی از آن نام برده می شود، نسبت به برنامه ریزی در جهت مقابله با بیابان زایی در هر یک از رخساره های ژیومرفولوژی اقدام خواهد شد.
کلید واژگان: رخساره, دشت سر پوشیده, ژئومورفولوژی, کوهستان, ملاردGeomorphological landscapes are the foundations of natural resources investigations of the watersheds. The results show that the study area is geomorphologically composed of mountain units (mountains and hills) and plain (types of eroded and covered plains). The results show that the mountain unit is 28%, which includes mountains and hills including the Middle Eocene, Upper Eocene (Lower, Middle and Upper) and Oligocene and Pliocene satellite hills. The plain-head geomorphology unit in the study area has an area of 50384.71 hectares, which occupies 71.114% of the area. Geomorphological type of erosion plain with 2 geomorphological facies. The geomorphology type of the plain head of the upandage of two geomorphological facies and the type of the covered plain head have been identified in the study area of 16 geomorphological facies. In the covered plain type, wind erosion has been predominant in most of the facies. Most of the area is composed of abandoned plains (56%) due to residential areas, rangelands and abandoned agriculture. From the facade point of view, most of the area consists of small and medium grain sandy plains with low to medium density and agricultural lands.Geomorphological studies have been considered as the basis and basis for other studies in the preparation of desertification executive plans. Using all studies of basic or physical resources and socio-economic studies, which are collectively referred to as biophysical resources, planning will be done to deal with desertification in each of the geomorphological facies.
Keywords: Facies, geomorphology, Covered Plains, Mallard, mountains -
یکی از چالش های پایداری، شکاف بین دستورالعمل های پایداری و تصمیم گیری همراه با عمل از سوی جوامع هدف است. رفتار کشاورزان نیز به عنوان عامل تصمیم گیرنده از عوامل اثرگذار بر آینده پایداری است. دراین بین رویکردهای فرارشته ای همچون نظام های انسان- محیط زیست جهت مدیریت پایدار و رفع چالش های پایداری موثر هستند. بدین منظور این تحقیق با هدف اصلی بررسی رفتار پایدار بهره برداران کشاورزی و به قصد سنجش توانایی تفکیک رفتار کشاورزان بر اساس شاخص های پایداری در قالب پنج سرمایه و همچنین بر اساس خصوصیات فردی کشاورزان انجام پذیرفته است. جامعه آماری پژوهش متشکل از 5024 بهره-بردار کشاورزی شهرستان قلعه گنج بوده که ازاین بین به روش نمونه گیری طبقه ای با انتساب متناسب به شمار 389 نفر به عنوان نمونه انتخاب و دو پیشایند رفتاری سودمندی و سازگاری درک شده موردسنجش قرار گرفته اند. ابزار پژوهش پرسش نامه ای بود که روایی و پایایی آن توسط ضریب آلفای کرونباخ و تحلیل عاملی تاییدی با استفاده از نرم افزار Lisrel 8.80 موردبررسی قرار گرفت. روش آماری جهت تفکیک و پیش بینی وضعیت پیشایندهای رفتاری رگرسیون لجستیک دو جمله ای بر پایه نرم افزار SPSS 25 بوده است. نتیجه کلی تحقیق گویای آن است که شاخص های پایداری فیزیکی متغیری مهم در پیش بینی رفتار بهره برداران است. همچنین مشخص شد محل سکونت نیز در پیش بینی رفتار موثر است. در رابطه با مولفه سودمندی درک شده از سوی افراد شاخص های انسانی و نوع منبع آب نیز معنی دار هستند درحالی که برای مولفه سازگاری درک شده از سوی افراد شاخص های اجتماعی و نوع فعالیت کشاورزی تاثیر پیش بینی کننده معنی دارتری دارند.
کلید واژگان: شاخص های پایداری, پیشایندهای رفتاری, نظام های انسان- محیط زیست, پایداری کشاورزی, قلعه گنجOne of the sustainability challenges is the gap between sustainability guidelines and action-based decision-making by the target communities. Farmers' behavior as a decision-maker is also a factor influencing the future of sustainability. Interdisciplinary approaches such as human-environmental systems are effective for sustainable management and solving the challenges of sustainability. For this purpose, this study was conducted to investigate the sustainable behavior of agricultural stakeholders and evaluate the separation of behavioral antecedent levels of capability based on sustainability indicators in the form of five capitals and individual characteristics of farmers. The statistical population of this study included 5024 agricultural stakeholders of Ghalehgang County, of which 389 people were selected as a sample by stratified sampling method with appropriate proportion, and two behavioral antecedents of perceived usefulness and perceived compatibility were measured. The research tool was a questionnaire and its validity and reliability were assessed by Cronbach's alpha coefficient and confirmatory factor analysis using Lisrel 8.80 software. The statistical method for distinguishing and predicting the status of behavioral antecedents was binary logistic regression using SPSS 25 software. The overall result of the research shows that physical stability indicators are an important variable in predicting the behavior of users. It also turned out that the residence location is effective in predicting behavior. Regarding the individuals' perceived usefulness component, human indicators and the type of water source are significant, while for the perceived compatibility component, social indicators and the type of agricultural activity have a more significant predictive effect.
Keywords: sustainability, Antecedents, Human-Environmental Systems, sustainability of agriculture, Ghalehgang -
این پژوهش، با استفاده از گزارش هیات بین الدول تغییر اقلیم سازمان ملل، به بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر روی نوسانات آب سطحی و زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان، پرداخته است. به منظور، مدل سازی هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آب دهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. برآورد بارندگی و دما در منطقه نیز با استفاده از خروجی مدل HadCm3 از طریق مدل ریزمقیاس نمایی Lars-WG برای موقعیت ایستگاه میمه، تحت دو سناریوی A2 و A1B شبیه سازی شد. از دو آزمون تحلیل روند ناپارامتریک تخمین گر شیب سن و من کندال، برای آشکارسازی روند سطح ایستابی آب های زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان طی دوره آماری 1398-1370 بر اساس آمار سطح ایستابی 19 چاه مشاهداتی استفاده شد. با استفاده از ماتریس همبستگی پیرسون، همبستگی بین عناصر اقلیمی (ایستگاه میمه) دما، بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل (تورنت وایت) با سطح ایستابی دشت برخوار محاسبه شد و بر اساس آن یک مدل رگرسیونی چندمتغیره برای مدل کردن سری زمانی سالانه سطح ایستابی، در سطح اطمینان 0.95 توسعه داده شد. سطح ایستابی آب دشت برخوار به وسیله فاکتورهای اقلیمی دوره 2099-2080 و بر اساس مدل رگرسیون توسعه داده شده، شبیه سازی شد. نتایج بیانگر آن بود که نسبت به دوره پایه، سطح ایستابی آب منطقه با شیب سالانه نزدیک به نیم متر در سال، روند کاهشی داشته است. آنالیز همبستگی بیانگر آن بود که سه عنصر اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق در یک ترکیب خطی 0.75 از تغییرات سالانه آب زیرزمینی دشت را مدل سازی کرده اند. نتایج مدل ریزمقیاس نمایی اجرا شده روی داده های مدل های گردش عمومی جو، بیانگر آن بود که در دوره 2080-2099 تحت هر دو سناریو، سطح آب زیرزمینی منطقه، بین 15 تا 17 متر نسبت به دوره پایه افت خواهد داشت که ناشی از افزایش تبخیر و تعرق و به تبع آن کاهش بارش موثر خواهد بود.کلید واژگان: بارش, تبخیر و تعرق, تحلیل روند, سطح ایستابی, میمهNowadays, global climate change has been observed which had an impact on both surface and groundwater resources management. The main objective of this research is change detection of groundwater fluctuation caused by climate change in Borkhar Plain, Isfahan Province. In this way, both Mann-Kendal and Sen’s slope non-parametric analysis were used using 19 piezometric wells data for the period of 1991-2019. Pearson correlation matrix along with correlation between climatic elements including temperature, precipitation and evapotranspiration (Thornwhite) with water table levels were determined. Based on this, a multivariate regression model was developed to model the annual time series at a confidence level of 0.95. Climatic factors of 2080-2099 period were simulated using the output of HadCM3 model through Lars-WG downscaling model for Maymeh Station under two scenarios A2 and A1B and based on the developed regression model, the water level of Borkhar Plain was simulated. The results showed that in the base period, the water table in the study area has been decreased with an annual slope of 47 cm per year. Correlation analysis showed that the three climatic elements of precipitation, temperature and evapotranspiration in a linear composition modeled 0.75 of the annual groundwater changes in the plain. The results of the exponential microscale model implemented on HadCM3 data showed that in the period 2080-2099 under both scenarios, the groundwater level of the region will decrease between 15 to 17 meters compared to the base period.Keywords: Evapotranspiration, Maymeh, precipitation, trend analysis, Water table
-
در این پژوهش به بررسی تغییرات پارامترهای کمیت و کیفیت آب زیرزمینی در دشت میناب و بررسی آنها در گذشته، حال و آینده پرداخته شد. به منظور پیش بینی وضعیت پارامترهای کمیت و کیفیت آب زیرزمینی در آینده، از سناریوهای جدید افزایش بهره برداری شامل 5، 10 و 15 درصد افزایش بهره برداری با استفاده از نرم افزار GMS10.5 کد مادفلو استفاده شد. سپس به منظور ارزیابی تاثیر تغییرات افت آب زیرزمینی بر بیابان زایی منطقه، از مدل ایرانی ارزیابی شدت بیابان زایی (IMDPA) استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که طی سال های اخیر به علت حفر چاه های عمیق و نیمه عمیق در حالت پایه (سال های 1382، 1387، 1392 و 1397)، بیشترین افت آبخوان در منطقه مورد مطالعه به ترتیب برابر با 16/3-، 87/12-، 89/23- و 30/30- متر بود. بیشترین میزان افزایش افت آب زیرزمینی در دشت میناب با گذشت زمان تحت سناریوهای 5، 10 و 15 درصد افزایش بهره برداری به ترتیب 5/59-، 3/61- و 2/63- متر است و حجم آبخوان تحت تاثیر این سناریو ها، 55/153، 86/160 و 17/168 میلیون مترمکعب نسبت به شرایط پایه تحت تاثیر این سناریوها به ترتیب کاهش می یابد. پیش بینی ها درباره پارامترهای کیفی EC و SAR در سال های 1398، 1403، 1408 و 1414 نیز نشان داد که میزان این پارامترها در سال 1414 در آب زیرزمینی افزایش خواهد یافت و آلودگی ناشی از آن، از سمت جنوب به سمت شمال منطقه در حال حرکت است. بررسیهای انجام شده در مورد کلاس های شدت بیابان زایی شدید با استفاده از مدل IMDPA در سناریوهای 5، 10 و 15 درصد افزایش بهره برداری نشان داد که بیشترین شدت بیابان زایی کلاس شدید، در سناریو 15 درصد افزایش بهره برداری (22/37 درصد) در سال 1414 رخ خواهد داد.
کلید واژگان: پیش بینی, دشت میناب, شاخص افت آب زیر زمینی, شاخص هدایت الکتریکی, شاخص نسبت جذب سدیم, معیار آب زیر زمینیIntroductionNowadays, an unprecedented need is felt for considering groundwater quantity and quality in water resource management plans in all ecosystems. The availability of adequate and proper water resources for various uses is an important factor of sustainable development in arid and semi-arid regions such as Minab Plain in the south of Iran. Given the climatic conditions of this plain and the overuse of groundwater tables for various uses, it was decided to investigate the variations in the quantity and quality of groundwater tables and simulate their future trend to find out their impact on the rate of desertification and land degradation. There are diverse traditional methods to assess the quantity and quality of underground water, but they are not economical in time and cost. Today, modern groundwater quantity and quality determination methods have mostly resolved this problem to be informative about the future trend of these variations. Hydrological models were used to estimate groundwater variations trends. Different scenarios were applied to plan and manage these irreparable resources in the future. The present study evaluates groundwater tables' quantitative and qualitative variations using the MGS software package and the Modular Three-Dimensional Finite-Difference Groundwater Flow Model (MODFLOW) code. The variations of these irreparable resources were simulated in Minab plain to study the rate of desertification in the past, present, and future. Finally, the managerial approaches were proposed to prevent the further depletion and quality loss of groundwater tables in this plain and adopt strategies tailored to determine the desertification rate in the future.
MethodologyFor this research, data of hydrology and geology of the Minab Plain aquifer were supplied by Iran Water Resources Management Company for 2003-2018. After data collection, GMS10.5 was employed to study and model groundwater resources and their future condition. First, the variations in groundwater quantitative and qualitative parameters in Minab Plain and their past, present, and future states were examined. New scenarios of use increase of 5%, 10%, and 15% higher use were used in GMS10.5. Then, the IMDPA model was employed to assess the rate of desertification of groundwater tables in the plain in the past, present, and future.
ResultsThe results showed that the highest depletion was -3.16, -12.87, -23.89, and -30.30 in the base years of 2003, 2008, 2013, and 2018, respectively. It has happened due to the digging of deep and semi-deep wells. The highest increase in water level balance over 2003-2035 has been -59.5, -61.3, and -63.2 m under the scenarios of 5%, 10%, and 15% higher use, respectively. Prediction of the qualitative parameters of EC and SAR for 2019, 2024, 2029, and 2035 indicates that these parameters will increase in 2035. The resulting pollution will move from the south towards the north. The weighted mean of quantitative values of the factors influencing water resource degradation shows that desertification occurs in the studied region at different rates. Over time, the desertification rate of water criterion will expand towards the north, south, center, and west of the area. The results for different periods are depicted in a figure. It can be asserted that a great part of the region is in the low desertification class in the base period, but the area of this class decreases. The medium desertification class expands over time. The area of the medium desertification class has been 0, 32.37, 46.35, and 123,48 km2 km2 in 2003, 2008, 2013, and 2018, respectively. The very low desertification class has been 125.93, 6.54, 0.23, and 0.07 during this period. In the 5% higher use scenario, the very low, low, and medium desertification classes have decreased by 2.64, 45.47, and 72.04 km2 over 2009-2035. The very high desertification class has increased by 120.14 km2 in this scenario. It was the same for the scenarios of 10% and 15% higher use. The very low, low, and medium desertification classes have decreased by 0.06, 72.18, and 48.00 km2 in the 10% higher use scenario and by 47.96, 0.06, and 72.14 km2 in the scenario of 15% higher use over 2019-2035. The very high desertification class has increased by 120.189 and 120.187 km2 in these scenarios, respectively.
Discussion & ConclusionsThe results revealed that desertification is happening across the plain at different rates and will continue at a higher rate in the future. It can be summarized that all components of nature are chained to one another. A change in one component entails a change in the other parts of the system so that a decline in groundwater quantity reduces its quality. So, approaches should be adopted to prevent the further quantitative and qualitative decline of groundwater tables, and mechanisms should be taken to minimize damages to the whole ecosystem. Finally, some executive approaches for preventing land degradation and desertification based on the regional water criterion include reforming cropping patterns, adopting modern irrigation methods, and feeding the bed of the plain by flooding.
Keywords: EC index, Foresight, Groundwater criterion, Groundwater depletion index, Minab Plain, SAR index -
با وجود اینکه تخریب سرزمین به عنوان چالش محیط زیستی در سطح جهان مطرح است، بررسی های اندکی در به کارگیری روش های جدید عددی (داده کاوی و آماری) برای تعیین مناطق حساس به تخریب انجام شده است. هدف از بررسی حاضر، شبیه سازی مکانی تخریب سرزمین در دشت قزوین بهره گیری از مدل نسبت فراوانی و تعیین نواحی مستعد تخریب در این دشت است. بدین منظور با بهره گیری از روند تغییرات تولید خالص اولیه طی سال های 1399-1380، نقاط وقوع تخریب سرزمین در دشت قزوین تعیین شد و به ترتیب 70% و 30% نقاط برای تهیه نقشه قابلیت تخریب سرزمین و اعتبار سنجی مدل مورد استفاده قرارگرفت. متغیر های تاثیرگذار (مستقیم و غیرمستقیم) بر تخریب سرزمین شامل دما، بارش، شیب، جهت، ارتفاع، هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم آب زیرزمینی، افت سالانه آب زیرزمینی، تراز آب زیرزمینی، کاربری اراضی، شاخص تفاوت نرمال شده پوشش گیاهی، شاخص تفاوت نرمال شده شوری، شاخص شوری خاک-پوشش گیاهی، شاخص تفاوت نرمال شده رطوبت و شاخص خشکسالی مریی و مادون قرمز کوتاه ، به عنوان عامل پیش بینی کننده (مستقل) به مدل معرفی شد. در پایان، با بهره گیری از شاخص سطح زیر منحنی (AUC) کارآیی مدل در شبیه سازی مکانی تخریب سرزمین ارزیابی شد. نقشه قابلیت تخریب سرزمین نشان داد که مناطق حساس به تخریب در قسمت های شمال شرق، شمال، شمال غرب، غرب، جنوب غرب و جنوب دشت قزوین واقع شده و بیشتر کاربری مراتع خوب، متوسط و فقیر را شامل می شود. برای کاربری اراضی، بیشترین مقدار نسبت فراوانی نیز به مجموع کاربری های مرتع خوب، متوسط و فقیر (5.66) اختصاص داشت. مقدار0.7 = AUC نیز حاکی از کارآیی مناسب مدل نسبت فراوانی در شبیه سازی مکانی تخریب سرزمین بود.کلید واژگان: تخریب سرزمین, داده کاوی, سنجش از دور, منحنی ROC, نسبت فراوانیAlthough land degradation is a worldwide challenge and a destructive phenomenon, little studies have been done on the application of new numerical methods (data mining and statistically), for spatial simulation of this phenomenon and identification of areas sensitive to land degradation. The aim of this study is to spatially simulate land degradation in the Qazvin plain using the frequency ratio model to identify areas prone to land degradation. For this purpose, using the trend of changes in net primary production during the years 2001 to 2020, the points of occurrence of land degradation in the Qazvin plain were determined. Approximately 70% and 30% of the points were used to prepare the land degradation vulnerability map and validate the model's efficiency, respectively. For this research, 15 parameters affecting land degradation (directly and indirectly) including temperature, rainfall, slope, aspect, elevation, EC and SAR of ground water, ground water level, annual ground water decline, land use, normalized difference vegetation index, normalize difference salinity index, vegetation soil salinity index, normalized difference moisture index, and visible and shortwave infrared drought index, were introduced into the model as predictors factors or independent parameters. Finally, using the area under the ROC curve, the effectiveness of the frequency ratio model for spatial simulation of land degradation was assessed. The map of land degradation susceptibility shows that the areas prone to degradation are located in the northeast, north, northwest, west, southwest, and south of the Qazvin plain, which mainly includes good, moderate and poor rangelands. For the land use parameter, the highest frequency ratio was associated with the sum of good, moderate, and poor rangeland (5.66). The value of AUC = 0.7 indicates the good performance of the frequency ratio model in spatial simulation of land degradation.Keywords: land degradation, Data Mining, Remote Sensing, ROC Curve, frequency ration
-
در تحقیق حاضر به ارزیابی تغییر اقلیم در دشت میناب و تاثیر آن بر نوسانات سطح آب زیرزمینی در دوره آتی پرداخته شده است. جهت بررسی پدیده تغییر اقلیم از مدل اقلیمی CanESM2 با استفاده از نرم افزار SDSM4.2 و برای مدل سازی کمی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی از نرم افزار GMS10.0.5 تحت سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 استقاده شد. نتایج حاصل از بررسی پدیده تغییر اقلیم در دوره آتی در سناریوهای ذکر شده نشان داد که به ترتیب دما به میزان 88/1، 60/2 و 28/4 درجه سانتی گراد افزایش و بارش به میزان 19/34، 08/42 و 43/59 درصد نسبت به حالت پایه کاهش می یابد. نتایج اعمال سناریوهای اقلیمی با استفاده از مدل آب زیر زمینی نشان داد که به دلیل کاهش بارندگی در این دوره، در سناریوهای مذکور متوسط تراز سطح آب زیرزمینی در دوره های آتی 1398، 1403، 1408 و 1414 نسبت به تراز سطح آب در سال پایه (1383-1382) به ترتیب در سناریو RCP2.6 برابر با 99/13-، 003/19-، 70/22- و 61/25- متر در سال برای سناریو RCP4.5 به ترتیب برابر با 99/13-، 95/18-، 75/22- و 73/24- متر در سال و برای سناریو RCP8.5 برای سال های مذکور به ترتیب برابر با 23/14-، 22/19-، 003/22- و 46/25- متر برآورد شد. این کاهش بارندگی و افزایش دما حاصل از تغییرات اقلیمی و به دنبال آن افزایش بهره برداری از سطح آب زیرزمینی برای مصارف متعدد باعث کاهش روز افزون منابع آب زیرزمینی شده است لذا توصیه می گردد برنامه ریزان راهکارهای لازم برای سازگاری با شرایط آب و هوایی جدید و کمبود آب در این منطقه اتخاذ نمایند.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, دشت میناب, آب زیر زمینی, GMS, CanESM2Quantifying the size of climate change effect on groundwater draw down in arid and semi-arid regionsThe present research aims to assess climate change in the Minab plain and its effect on groundwater level variability in the future period. Climate change was explored by the climatic model CanESM2 using the SDSM4.2 software package, and the effect of climate change on groundwater resources was quantitatively modeled in the GMS10.0.5 software package under the emission scenarios of RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5. The results for the effect of climate change in the future period in the context of these scenarios showed that temperature will increase by 1.88ºC, 2.60ºC, and 4.28ºC and precipitation will decrease by 34.19%, 42.08%, and 59.43% versus the reference year, respectively. The results for the application of the climatic scenarios using the groundwater model revealed that due to the decline of precipitation in this period, mean groundwater level balance in the future periods leading to 2019, 2024, 2029, and 2035 versus the reference year (2003-2004) will be -13.99, -19.003, -22.70, and -25.61 m/yr in RCP2.6, -13.99, -18.95, -22.75, and -24.73 m/yr in RCP4.5, and -14.23, -19.22, -22.003, and -25.46 m/yr in RCP8.5, respectively. This shows that the drawdown will be being aggravated over time. Finally, this decline of precipitation and rise in temperature due to climate change and the subsequent increase in water abstraction for different uses will result in the growing depletion of the groundwater tables in Minab. So, it is recommended to planners and authorities to adopt strategies for adaptation to new climatic conditions and water scarcity and accommodate themselves with future conditions.
Keywords: climate change, Minab plain, Groundwater, GMS, CanESM2 -
فرسایش بادی و توفان های گردوغبار یکی از بلایای طبیعی است که مناطق خشک و بیابانی ایران مرکزی به صورت روزافزون با آن مواجه است. همچنین مدیریت نادرست در عرصه منابع طبیعی نیز بر افزایش این پدیده تاثیر زیادی داشته است. یکی از اصول اولیه کنترل و مبارزه با فرسایش بادی، شناخت مناطق برداشت رسوبات است. هدف این پژوهش شناسایی مناطق برداشت رسوبات بادی، در رخساره های منطقه ملارد در غرب استان تهران است. براساس نقشه های توپوگرافی، تصاویر ماهواره ای، نقشه زمین شناسی و همچنین بازدیدهای میدانی نقشه رخساره ژیومورفولوژیکی منطقه تهیه گردید، سپس نمونه برداری انجام شد و نهایتا در محیط GIS مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. تفسیر داده های بادسنجی با استفاده از بررسی گلباد و گل توفان نشان داد که جهت باد غالب و فرساینده از سمت شمال غربی است. نتایج حاصل از گلماسه ایستگاه های منطقه مورد مطالعه نشان دهنده این است که تغییرپذیری جهت باد شامل کم تا زیاد است و ایستگاه قزوین (نزدیک ترین ایستگاه به کانون های بحرانی) دارای شدت تغییرپذیری زیاد و شامل بادهای چند جهته مرکب با زاویه تند بوده است. 83 نمونه از رخساره های مختلف منطقه مورد مطالعه به روش ASTM (الک خشک) دانه بندی شده است. نتایج دانه بندی بیانگر محلی بودن منشا برداشت است. نقشه اولویت بندی کانون های بحرانی منطقه نشان داد که 4/16 درصد از مساحت منطقه جزء شدت کم، 4/3 درصد شدت متوسط و 3 درصد شدت زیاد را به خود اختصاص داده است. در نهایت مشخص شد که دق رسی شور و فاقد پوشش گیاهی یا با پوشش گیاهی اندک شورپسندها در دشت سر پوشیده، بیشترین درصد ذرات حساس به فرسایش بادی را دربر گرفته است.
کلید واژگان: فرسایش بادی, مناطق برداشت, دانه بندی, منطقه ملارد, کانون های بحرانیWind erosion and dust storms are one of the natural disasters that are increasingly facing the arid and desert areas of central Iran. Improper management in natural resources has also had a high impact on this phenomenon. One of the basic principles of controlling and combating wind erosion is to know the areas of sediment harvesting. The purpose of this study is to identify the areas of wind sediment harvesting in the facies of the Mallard region in the west of Tehran province. Based on topographic maps, satellite imagery, geological map, and field surveys, the geomorphologic facies map was prepared and then the sampling was done and analyzed in a GIS environment. The interpretation of the anemometer data using Windrose & Stormrose showed the wind direction of the dominant and eroding from the northwest. The results obtained from the study's Sandrose indicated that variation in wind direction is low to high, and Qazvin station (the station closest to the critical centers) had high variability and included multi-directional winds with sharp angles. The 83 samples of different facies of the study area are graded by the ASTM (Dry Sieve) method. The granulation results indicate the local origin of the harvest. The prioritization map of the critical centers of the region showed that 16.4% of the area is low intensity, 3.4% medium intensity, and 3% high intensity. Finally, it was found that saline clay with no vegetation cover or with little vegetation covered with saline in the plain had the highest percentage of particles sensitive to wind erosion.
Keywords: Wind erosion, harvest areas, Grading, Malard, critical point -
تغییرات مکانی در خصوصیات خاک به دلیل تغییر در فاکتورهای زمین شناسی و خاک شناسی دخیل در تشکیل خاک جزء ذاتی آن به شمار می رود. هدف از این مطالعه بررسی تغییرپذیری مکانی عامل فرسایش پذیری خاک در حوزه آبخیز نومه رود واقع در شهر نور استان مازندران می باشد. بدین منظور ابتدا منطقه مورد نظر به شبکه های یک کیلومتر مربعی (1000متر*1000متر) تقسیم بندی شد و در هر شبکه از عمق 0 تا 30 سانتی متری به تعداد 2 الی 3 نمونه خاک و جمعا 135 نمونه خاک از کل منطقه اخذ گردید. سپس پارامتر ساختمان خاک، درصد مواد آلی، نفوذپذیری، درصد شن درشت، درصد شن خیلی ریز + سیلت اندازه گیری شدند و فاکتور فرسایش پذیری خاک تعیین گردید. پس از بررسی و آزمون نرمال بودن داده ها، تغییرپذیری مکانی فرسایش پذیری خاک با استفاده از تغییرنما و نسبت اثر واریانس اثر قطعه ای به واریانس کل مورد بررسی قرار گرفت. سپس مناسب ترین مدل تیوری به داده های تجربی برازش داده شد. جهت انتخاب مدل درون یابی مناسب از تخمینگرهای کریجینگ و روش های معین (IDW و RBF) در محیط نرم افزاری GS+ استفاده به عمل آمد. انتخاب بهترین روش و مدل براساس کم ترین خطای MAE و RMSE صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که از بین روش های مورد بررسی، روش کریجینگ (0320/RMSE=0) به عنوان مناسبترین روش درون یابی و الگوی گوسی نیز به عنوان بهترین مدل برازش داده شده برای داده های فاکتور فرسایش پذیری خاک در منطقه شناخته شده است. دامنه وابستگی مکانی برای این متغیر نیز براساس بهترین روش حدود 3500 متر به دست آمده است.
کلید واژگان: حوزه آبخیز نومه رود, خصوصیات فیزیکی خاک, روش های درون یابی, عامل فرسایش پذیریIntroductionDue to the interaction of effective factors in soil formation, changes in soil properties from one place to another and even for one type of soil will be obvious. Iran is one of the countries that has many problems in terms of soil erosion, so that every year millions of tons of rich and fertile soil is eroded from its original location due to mismanagement and unprincipled and becomes inaccessible. Continuation of this trend in recent years has led to the creation of acute environmental problems that should be adopted principled and logical solutions to not intensify and continue this trend.
materials and methodsNomehrud watershed is limited to Noor city from the north and the Caspian Sea from the east to Vazrud watershed from the west to Noorrud watershed and from the south to Haraz watershed. Its area is about 50 square kilometers. The study area is located between the northern latitudes approximately 4014000 to 4027100 and the eastern longitudes approximately 590300 to 597000 (in the utm system). The average annual rainfall is 613 mm. At first, the whole area was divided into one kilometer square networks (1000 meters * 1000 meters) and within each network, according to the conditions of access to different parts of the region and homogeneity in other characteristics (topography, lithology, land use and soil science) two Three soil samples were taken randomly from a depth of 0 to 30 cm. Soil structure was determined directly in the desert. Parameters, percentage of coarse sand (by sieving method), silt + very sandy (by sieving method), organic matter (by walkie-block method), soil structure (in the desert) and soil permeability (using the relationship between soil texture and group Hydrological) was determined and finally the amount of soil erodibility factor was obtained for each sampling site. Finally, the soil erodibility factor was zoned using some interpolation methods.
Results and DiscussionDue to the existence of land types in the control area, we have a wide range between the minimum and maximum values of the studied parameters and are involved in the soil erodibility factor. The soil structure in the area is mainly spongy grains. Soil permeability is often in the middle to low category, the amount of organic matter between 0.3 to 5.4, silt in the area 4 to 62%, clay 2 to 51%, sand 14 to 72% and erosion factor values between Is set to 0.05 to 0.6. Gaussian model was selected from the fitted models. Considering the accreditation accuracy indicators, it was found that the kriging method has a higher accuracy than other methods. According to the zoning map, soil erodibility factor shows that except for the central parts of the region, which have dense and semi-dense forest lands, other parts of the region are more sensitive to soil erosion, which is mainly due to the reduction. Soil permeability, higher amounts of silt, lower amounts of clay and sand and the presence of formations more susceptible to erosion, etc., which is accompanied by the effect of destructive factors such as overgrazing in pastures (village and upstream lands), destruction of forest areas (Thin) due to the entry and grazing of livestock in these areas and also the unprincipled use of these lands for recreational activities and wood smuggling on the one hand and lack of access to barren and mountainous forest areas on the other(central areas)Be.
ConclusionConsidering the conditions and situation of degradation in the areas of natural resources of the country, estimating and determining the soil erodibility factor and subsequently using it in different models of soil erosion is an important and necessary matter. In general, it can be said that among the various interpolation methods, the kriging method has a special place. According to some researchers, this method works as the best method of interpolation and estimation in non-statistical points in homogeneous regions. This method requires prior calculation and determination of the spatial correlation of field data, which can be done by drawing a toxic experimental variogram and selecting an appropriate mathematical model that can fit its points. One of the advantages of production plans is the quantification of the obtained results, which leads to the ability to reproduce and update the obtained information.
Keywords: Nomehroud watershed, Soil physical properties, Interpolation Methods, Erodibility Factor -
بیابان زایی به عنوان یک تهدید جدی برای محیط های خشک و نیمه خشک و حتی نیمه مرطوب در چند دهه اخیر محسوب شده و مانع اصلی توسعه پایدار جهانی است، در نتیجه نظارت بر روند تغییرات آن از اقدامات ضروری محسوب می شود. یکی از روش های مقرون به صرفه، اغلب رایگان و در دسترس برای نظارت بر تغییرات این مناطق استفاده از سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی است. در این مطالعه با استفاده از روش تحلیل بردار تغییر اقدام به ارزیابی و تحلیل شدت بیابان زایی در بخشی از شهرستان قلعه گنج در جنوب استان کرمان پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا در گوگل ارث انجین از باندهای تصاویر لندست 8 در دو بازه زمانی 2014 (دوره زمانی اول) و بازه زمانی2020 (دوره زمانی دوم) برای ماه های اسفند و فروردین استفاده شده است. تصحیحات لازم روی آنها اعمال و برای هر دو دوره به صورت جداگانه میانگین گیری و سپس شاخص های EVI و BSI محاسبه شده است. در مرحله بعد با استفاده از این دو شاخص و روش تحلیل بردار تغییر در محیط نرم افزار GIS، به تعیین بزرگی تغییرات و جهت تغییرات بیابان زایی در منطقه مورد پرداخته شده است. دستاورد پژوهش حاضر گویای غالبیت روند احیای منطقه در طی سال های مورد مطالعه می باشد و نتایج کلی حاکی ازین امر است که توسعه کشاورزی و در کنار آن تغییر کاربری اراضی بیشترین تاثیر را بر شاخص های پایش و روند بیابان زایی در منطقه داشته اند؛ بدین صورت که شاهد تخریب اراضی در اطراف مناطق مسکونی هستیم و از سویی رابطه تنگاتنگی بین فعالیت های کشاورزی و مناطق احیایی در منطقه وجود دارد.
کلید واژگان: تحلیل بردار تغییر, بیابان زایی, قلعه گنج, EVI, BSIDesertification has been considered as a serious threat to arid, semi-arid and even semi-humid climate in recent decades and it is a major obstacle to sustainable global development, so monitoring its changes is urgent. Using remote sensing and GIS is one of the cost-effective, often free and accessible method to monitor changes in these areas. In this study, change vector analysis method was used for evaluation and analysis of desertification change in a part of Ghalehganj county in south of Kerman province. For this purpose, Landsat 8 image bands in two time periods of 2014 (first period) and 2020 period (second period) for March and April was used in Google Earth Engine. Image pre-processing were applied and averaging was done separately for both periods which was followed by calculation of EVI and BSI indices. For the next step, using these two indicators and the change vector analysis method in the GIS software, the magnitude and direction of desertification change trends were determined. The results of the present research indicated the dominance of the reclamation process in the region during the years studied and the overall results indicate that development of cultivated lands and land use change have the greatest impact on monitoring indicators and desertification trends in the region. Thus, degradation of lands around residential areas are witnessed and on the other hand, there is a significant relationship between agricultural activities and rehabilitation areas in the region.
Keywords: Change vector analysis, desertification, Ghalehgang, BSI, EVI -
دراین تحقیق برای برررسی پوشش گیاهی از شاخص NDVI بدست آمده از سنجنده MODIS و برای بررسی خشکسالی از شاخص SPI مبتنی بر داده های بارندگی این حوزه در دو اقلیم خشک و خشک نیمه مرطوب در بازه زمانی (1397-1380) استفاده شد. نتایج نشان داد به طور متوسط 53 درصد از این منطقه دچار خشکسالی بوده است. همچنین در بازه زمانی 1380 تا 1382 نسبت به دیگر بازه های زمانی این دوره خشکسالی شدیدتر بوده است علاوه براین پیک شاخص پوشش گیاهی در سال 1384 رخ داده است که بیانگر متاثر بودن پوشش گیاهی از نوسانات بارندگی منطقه است. ماتریس همبستگی بین سه شاخص نامبرده حاکی از آن است که شاخص NDVI همبستگی یکسانی نسبت به دو شاخص SPI و بارندگی سالیانه داشته است. همچنین نتایج این همبستگی در سطح دو اقلیم خشک و خشک نیمه مرطوب به ترتیب 38/0 و 25/0 بوده است که این نتایج بیانگر این است که هر چند که همبستگی پایینی وجود دارد ولی این رابطه مثبت بوده و در سطح اقلیم های مختلف یک منطقه متفاوت است. از طرفی دیگر بیشترین کلاس خشکسالی در اقلیم های خشک و خشک نیمه مرطوب به ترتیب به میزان 55/55 و 50 درصد در طبقه خشکسالی نسبتا نرمال قرار دارد. با توجه به مطالب ذکر شده می توان دریافت که با استفاده از داده های سنجش از دوری می توان به پایش پاسخ اکوسیستم های مناطق خشک و خشکنیمه مرطوب نسبت به تغییرات اقلیمی پرداخت. همچنین این مطالعه نشان داد که مناطق خشک و خشک نیمه-مرطوب نسبت به تغییرات اقلیمی و انسانی بسیار حساس تر هستند.کلید واژگان: حبله رود, همبستگی, خشکسالی, NDVI, سنجش از دورDue to the importance of vegetation cover in these areas, the aim of this study was to investigate the effect of drought, on vegetation of HablehRood watershed.Initially, NDVI index obtained from MODIS sensor was used to study vegetation cover and then SPI index based on rainfall data of two basins in two arid and semi-humid climates was used for drought assessment (2001-2018) using image processing methods. The results showed that during this 18-year period, 53% of the region had droughts on average. Also during the period 2001-2003, drought was more severe than other periods (2003-2018). In addition, the highest vegetation index occurred in 2005, indicating that vegetation was affected by rainfall fluctuations in the region. The correlation matrix between the three indices indicated that NDVI had the same correlation with SPI and annual rainfall. The results of this correlation in dry and semi-humid climates showed that the correlation was 0.38 and 0.25, respectively. These results indicate that this relationship is positive and robust in different climates of a region؟. On the other hand, drought class is mainly located in dry and semi-humid climates, with 55.55% and 50% in relatively normal drought class, respectively. Based on the above, it can be concluded that using remote sensing data can monitor the response of semi-humid and dry arid ecosystems to climate change. The study also showed that arid and semi-arid regions are highly susceptible to climate change and human anomalies. Therefore, the destruction of these lands will have many environmental and economic consequences.Keywords: Hablehrood, Correlation, Drought, NDVI, remote sensing
-
در سال های اخیر خشکسالی، طوفان های مکرر، فعالیت های صنعتی و معدنی، سبب افزایش غبار ریزشی در حومه شهر تهران شده و انتشار آن در غرب استان تهران روند رو به رشدی داشته است. شهرستان ملارد در غرب استان تهران با آب وهوای خشک و بیابانی، به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. هدف از پژوهش حاضر شناسایی فلزات سنگین، کانی ها و ریخت شناسی ذرات رسوب و منشایابی آنها در شهرستان ملارد است. رسوبات غبار ریزشی به کمک غبارگیر تیله ای به طور فصلی، در 30 ایستگاه جمع آوری شد. نمونه برداری خاک و رسوب سطحی به روش سیستماتیک-تصادفی در 14 رخساره دشت سر و پلایا انجام شد و در مجموع 83 نمونه از واحدهای کاری جمع آوری شد. به منظور تعیین شکل و اندازه ذرات غبار ریزشی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و برای شناسایی کانی های موجود در ذرات غبار ریزشی از پراش پرتوایکس (XRD) استفاده شد. نتایج نشان داد که بخش عمده ترکیبات شیمیایی ذرات غبار ریزشی از Mg، P، K، Fe، Cr، V، Ni، Li، Mo، Cs، Sc، Zr و Ti تشکیل شده است. این عناصر در قالب کانی های رسی، کوارتز، کلسیت و ژیپس با پوششی از جنس کانی های دولومیت، هماتیت و مسکووییت است که منشا داخلی دارند و از مسافت نزدیک توسط جریان باد به منطقه حمل شده اند. براساس نتایج آنالیزهای SEM ریخت ذرات زاویه دار و نیمه مدور بود و شاهدی بر وجود منبع محلی و انسانی و نزدیک بودن منشا ذرات ریزشی است.کلید واژگان: غبار ریزشی, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی, کانی شناسی, مورفولوژی, ملاردIn recent years, droughts, frequent storms, industrial and mining activities have caused a rise in dust in suburbs Tehran, and developing west of the province of Teheran. The Mallard County is located in the west of the province of Tehran with arid and desert climate and has been selected as the study area. This study aims to determine the soluble metals, minerals and morphology of the original sediments and particulates in Mallard County and to determine the origin of the dust. Dust sediment was collected seasonally at 30 stations using dust collector. Soil and surface sediment sampling were conducted systematically and randomly on 14 pediment and playa facies and a total of 83 samples were taken from the work units. Scanning electron microscope (SEM) was used to determine the shape and size of dust particles, and X-ray diffraction (XRD) identified the minerals found in dust particles. The results showed that most of the chemical compounds in the dust particles consist of magnesium, phosphorus, potassium, iron, chromium, vanadium, nickel, lithium, molybdenum, caesium, scandium, zirconium and titanium. These elements are in the form of quartz, calcite and gypsum clay minerals with a coating of dolomite, hematite and muscovite minerals, with an internal origin that have been transported into the region from close distances or through wind flow. According to the results of the SEM analysis, the particle morphology is angular and semi-circular. Most dust particles can be evidence of the existence of a local and human source and are transported closely.Keywords: Dust, physical, chemical properties, Mineralogy, Morphology, Mallard
-
بیابان زایی یکی از بزرگ ترین تهدیدهای حال حاضر در سراسر دنیاست که در اثر عوامل اقلیمی و فعالیت های انسانی در حال گسترش است. در این راستا، ارزیابی بیابان زایی برای مدیریت عرصه هایی که در معرض بهره برداری نادرست و تخریب قرار دارند، امری ضروری است. در پژوهش حاضر با استفاده از روش تحلیل بردار تغییر به بررسی تغییرات شدت بیابان زایی در کاربری های مختلف حوضه گاوخونی پرداخته شد. بدین منظور در گوگل ارث انجین از محصولات سنجنده مودیس، MOD09A1 در بازه زمانی 1380 تا 1384 و 1395 تا 1399 برای ماه های خرداد و تیر استفاده شد. سپس شاخص های EVI و BSI برای هر دو بازه زمانی محاسبه و به صورت جداگانه میانگین گیری شد. سپس با استفاده از این دو شاخص و روش تحلیل بردار تغییر، به تعیین بزرگی تغییرات و جهت تغییرات بیابان زایی پرداخته شد. همچنین از محصول MCD12Q1 و استاندارد IGBP برای ارزیابی پوشش سطح زمین و کاربری اراضی استفاده شد. نتایج نشان داد که 52/36% از نواحی از نظر بیابان زایی در وضعیت احیا قرار دارد و 14/29% دچار تخریب شده و 34/34% از منطقه مورد مطالعه دچار تغییر نشده است. همچنین در شمال و بخش هایی از جنوب غرب، شدت احیا متوسط بوده و در غرب و شمال غرب احیا به شدت افزایش یافته است به طوری که مناطق مرکزی تا جنوب غرب از شدت تخریب بیشتری برخوردارند. این در حالی است که شرق و جنوب منطقه مطالعاتی در اثر خشک شدن تالاب گاوخونی دچار تخریب متوسط شده است. لذا می توان با تمرکز بر روی احیای تالاب و در اختیار قرار دادن حقابه طبیعی، میزان تخریب در نواحی اطراف تالاب را به طور قابل توجهی کاهش داد.
کلید واژگان: احیا, تخریب, سنجش از دور, شاخص پوشش گیاهی, شاخص خاک لخت, شدت تغییرات, جهت تغییراتIntroductionDesertification refers to the decreased biological potentials in the ecosystem of hyper-arid, arid, semi-arid, and humid semi-arid regions because of climate change and human activities. The phenomenon occurs due to a combination of direct and indirect factors whose intensity varies according to time and place, making the scientific, replicable, and systematic evaluation of desertification an essential task. Remote sensing technology which is based on spatial information collected at regular intervals by aircraft and satellites plays a prominent role in assessing and monitoring land degradation and desertification on a local, regional and global scale. On the other hand, Change Detection is a process that evaluates spatial changes in various phenomena caused by natural and human factors, using multi-time satellite images. As an effective method for detecting and describing land cover changes, the change vector analysis method provides information on spectral changes in terms of magnitude and direction. Therefore, considering the significance of determining the intensity of desertification in different parts of Iran and evaluating methods for investigating the changes in desertification intensity, the present study sought to evaluate desertification using the change vector analysis for different land-uses of the Gavkhoni basin.
Materials and MethodsThis study used the change vector analysis (CVA) method to determine desertification changes in the Gavkhooni basin based on algorithm-driven classification, producing two components of magnitude and the direction of change. Moreover, to evaluate the intensity of desertification via the change vector analysis method, EVI and BSI were used for examining the study area's vegetation and bare soil. Possessed with 13 layers to assess the land use, the MCD12Q1 product with annual temporal resolution and spatial resolution of 500 m was used as a Level-3 network product in the sine image system to evaluate the land use. In addition, the IGBP standard was also used to assess land cover and land use.
ResultsThe results of analyzing the changes made in the BSI during 2001-2005 and 2000-2016 indicated that throughout the latter period, BSI values decreased in central, western, northwestern, eastern, and southeastern regions of the study area. On the other hand, the results of analyzing the changes in the EVI revealed that during the same period, the index values increased in the west and northwest of the region, while the index value decreased in the eastern, southern, and southeastern parts of the region. Moreover, the results of analyzing the changes in desertification showed that the number of changes in some areas of the center, west, southwest, and southeast of the region was greater than other areas, which could be attributed to rehabilitation or destruction in the study area. The results of analyzing desertification-related changes in terms of direction suggested that the intensity of destruction in the center, south, east, southeast, and northeast of the region was higher than that of other regions. The rehabilitation has occurred in the northern, northwestern, and southwestern regions. Among the areas that were under rehabilitation process, 14.15%, 12.04%, and 10.31% of the basin area were found to be in the low, medium, and high rehabilitation classes, respectively. On the other hand, in terms of the extent of destruction in the region, 12.02% of the study fell under the medium destruction class, while 8.24% and 8.91% of the study area were placed under the low and high degradation classes, respectively. However, 34.33% had remained unchanged in terms of desertification status. According to the results of analyzing the intensity and direction of changes in each land use, 0.42% of agricultural lands were found to be in the high destruction class. Furthermore, the greatest percentage of high rehabilitation class belonged to grasslands, which covered 5.40% of the study area. However, 28.5% of the area which comprised of barren lands was divided under the trend-free class. It was also found that 1.88% of non-dense shrubs and 0.36% of residential lands were under the high destruction class.
Discussion and ConclusionAs desertification is among the serious ecological crises in today's world, it is necessary to well identify and recognize the causes and processes involved in desertification on a regional and global scale. Therefore, this study used the vector analysis method to evaluate the desertification status in different land-uses of the Gavkhoni basin. The multivariate CVA technique was used in the pixel-by-pixel analysis of bands or spectral indices. The changes that occurred throughout two different periods (as mentioned earlier) were identified by placing the quantitative value of the pixels on the two axes of the Cartesian plane, out of which two componential elements, i.e., magnitude and direction were obtained.In general, the results of the present study indicated that while the east and center of the Gavkhoni basin were in a state of destruction and desertification, the bare soil in the western and northwestern regions of the Gavkhoni basin had been replaced by vegetation due to agricultural activities and cultivation and that these regions were in a state of rehabilitation. Therefore, the vector analysis model is recommended to be used for analyzing changes in other basins. In fact, unless a more accurate and better evaluation model is introduced, this model could be used confidently to assess the severity of future desertification.
Keywords: Rehabilitation, Destruction, Remote Sensing, EVI, BSI, Changes Intensity, Changes Direction -
شوری خاک در چند دهه اخیر به دلیل استفاده نامناسب و غیراصولی از منابع پایه به شدت رو به افزایش است. این معضل در مناطق مختلف کشور به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک آثار زیان بار شدیدی را پدید آورده است. به طوری که در این مناطق با تجمع نمک های محلول در سطح خاک عملکرد محصول کاهش می یابد و در نهایت باعث ازبین رفتن زمین های کشاورزی می شود. باتوجه به اهمیت موضوع در این پژوهش به بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی شوری خاک در دشت میناب پرداخته شد. بدین منظور از تصاویر ماهواره ای مربوط به سال های 1380، 1390 و 1400 استفاده گردید. برای تهیه نقشه های شوری خاک از نرم افزار ENVI5.1 و برای بررسی تغییرات و پیش بینی آن در دوره آتی از مدل ترکیبیCA-Markov در نرم افزار TerrSet استفاده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان بر میزان شوری اراضی در این منطقه افزوده می شود به طوری که مساحت کلاس شوری خیلی زیاد در سال های 1380، 1390 و 1400 به ترتیب برابر است با 21/12، 14 و 51/19 درصد می باشد که این میزان افزایش در بخش های جنوب و جنوب غرب دشت بیش تر رخ داده است. همچنین نقشه پیش بینی نیز نشان دهنده گسترش شوری در منطقه موردمطالعه می باشد به طوری که بیش ترین وسعت افزایش نرخ تغییر شوری در سال 1420 مربوط به کلاس شوری خیلی زیاد و برابر 24/20 درصد است. مساحت اراضی با شوری خیلی زیاد در سال 1380 تا 1420 از 20/12 درصد به 62/29 درصد افزایش یافته، درحالی که مساحت اراضی با شوری متوسط از 47/60 درصد در سال 1380 به 88/13 درصد در سال 1420 کاهش یافته است. در حالت کلی یکی از راهکارهای مدیریتی جهت جلوگیری از افزایش شوری خاک در این منطقه تغییر سیستم آبیاری می باشد تا به کمک آن به توان از مصرف شدید آب و کاهش کیفیت آب وخاک جلوگیری کرد.
کلید واژگان: شوری خاک, دشت میناب, تصاویر ماهواره ای, تخریب اراضیSoil salinity has sharply been increasing in recent decades due to improper use of basic resources. This issue has had severe harmful effects in different parts of Iran, especially in arid and semi-arid regions where the accumulation of soluble salts in soil surface has reduced crop yields and destroyed arable lands. Given the significance of this issue, the present research investigated the trend of temporal and spatial variations of soil salinity in Minab Plain for which the satellite images of 2001, 2011, and 2021 were used. The Envi5.1 software package was used to develop the soil salinity maps, and the hybrid CA-Markov model in the TerrSet software package was employed to study the soil salinity changes and predict it for the future period. The results showed that the land salinity would increase in these regions over time so that the area of very high salinity class has been 39.46, 45.26, and 63.09 km2 in 2001, 2011, and 2021, respectively. This increase was even greater in southern and southwestern parts of the plain. Furthermore, the prediction map showed the expansion of salinity in the studied region so that the highest area of salinity change rate in 2021 was found to be related to the very high salinity class (20.24%) and the area of very highly saline lands has increased from 12.20% to 29.62% from 2001 to 2021 whereas the area of moderately saline lands has decreased from 60.47% in 2001 to 13.88% in 2021. In general, an approach for preventing soil salinity aggravation in this region is to change the irrigation system to prevent severe water use and the loss of water quality, which would finally influence the soil to a lesser extent.
Keywords: Land degradation, Minab plain, Satellite images, Soil Salinity -
گزارش های سازمان های هواشناسی و حفاظت محیط زیست نشان می دهد که کلانشهر تهران نیز از این پدیده بی بهره نیوده است. به عنوان نمونه، این کلانشهر در طوفان رخ داده در روز های اول تا سوم سپتامبرسال 2015، به شدت تحت تاثیر بوده است. با توجه به اهمیت موضوع، پژوهش حاضر با هدف بررسی و شناسایی کانون های گرد و غبار کلانشهر تهران در روزهای طوفانی مذکور به انجام رسیده است. داده های طوفان با استفاده از اطلاعات هواشناسی، حفاظت محیط زیست و داده های باز تحلیل شدهFNL که از بایگانی مرکز پیش بینی محیطی آمریکا و مرکز تحقیقات جوی آمریکا بدست آمد ه است، استخراج شد، سپس با استفاده از مدل جفت شده رفتار و غلظت گرد و غبار، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت در ادامه با استفاده از مدل HYSPLIT مسیر ذرات گردو غبار نیز ردیابی شد. نتایج در تحقیق حاضر نشان می دهد که کانون داخلی گردوغبار طوفان مذکور، شرق و جنوب شرق تهران است و کانون منطقه ای نیزکشورهای عراق، عربستان و ترکمنستان می باشند، ردیابی مسیرطوفان با استفاده از مدل HYSPLIT نمایانگر آن است که طوفان پس از ورود به کشور شهرهای گرگان، شاهرود، سمنان، گرمسار، شهریار، تهران، کرج و قم را در بر گرفته و در نهایت در قم نهشت می -کند. نتایج استخراج شده از مدل WRF-Chem مشخص کرد که اوج میزان غلظت گردوغبار تهران (51-200میکروگرم بر متر مکعب) در 2 سپتامبر 2015 ایجادشده، که در محدوده ناسالم طبقه بندی می شود. در آخر اعتبار سنجی مدل انجام گرفت.
کلید واژگان: طوفان گردو غبار, مدل WRF-Chem, مدل HYSPLIT, کلانشهرتهرانIn recent years, the pollution resulting from dust particles has turned into one of the environmental dilemmas problems in the world, especially in Iran. According to the statistics on Tehran's metropolis, at present, the changed rainfall pattern and increased temperature have led to reduced vegetation and intensified soil erosion in the region, resulting in the phenomenon of dust. Thus, this research was conducted with concentrating on the dust focus evaluation method in Tehran region. First, according to the data from Iran Meteorological Organization and Iranian Department of Environment, the data of dangerous storm on September 2015 were extracted. Then, the behavior and concentration of the studied dust were analyzed using the paired WRF-Chem (weather research and forecasting- chemistry) model. In the next phase, the path of the dust particles was traced using the Lagrangian HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Trajectory) model. In the research, the main focus of the dust storm clouds of September 2015, in Tehran metropolis was detected as the desert regions of Iraq, Saudi Arabia, and Turkmenistan. Finally, the model outputs were compared with the concentration data from Tehran General Office of Environment to validate the numerical model. In terms of time variation of dust rate and the detection of maximum dust exposure time, the output results of the model provided an acceptable prediction according to the data received from the PM10 (Particulate Matter10) measurement devices of the Air Pollution Monitoring Center of Tehran General Office of Department of Environmental Protection.
Keywords: Dust Storm, WRF-CHEM model, HYSPLIT model, Tehran -
در این مطالعه، به بررسی رابطه NPP و پارامترهای دما، انحراف معیار دما، بارش و انحراف معیار بارش در دشت قزوین پرداخته شد. بدین منظور، NPP سالانه با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS برای سال های 2020- 2001 بدست آمد و با استفاده از داده های هواشناسی، میانگین دمای سالانه، مجموع بارش سالانه و انحراف معیار این دو پارامتر برای هر سال محاسبه شد. سپس با استفاده از آنالیز رگرسیون خطی در نرم افزار TerrSet، ارتباط پارامترها با NPP تعیین شد. نتایج نشان داد که مهمترین عامل تاثیرگذار بر NPP در دشت قزوین، مربوط به پارامتر دما و انحراف معیار آن، زمانی که به طور همزمان به معادله وارد می شوند، می باشد که در 8/48 درصد از مساحت منطقه اثرگذار بود. کمترین متغیر تاثیرگذار نیز مربوط به ورود همزمان پارامتر بارش و انحراف معیار آن به معادله است که تنها در 4/0 درصد از منطقه اثرگذار بود و به دلیل فصلی بودن بارش می توان نتیجه گرفت که انحراف معیار آن بر NPP چندان موثر نمی باشد. در بین کاربری های واقع در منطقه، حساسیت NPP در اراضی کشاورزی نسبت به دما، بارش و انحراف معیار آن ها بیش از سایر کاربری ها بود. مطابق با نتایج تحقیق می توان بیان کرد که پارامتر بارش به تنهایی عامل کنترل کننده NPP در دشت قزوین که از جمله اکوسیستم های خشک و نیمه خشک محسوب می شود، می باشد و پارامتر دما زمانی که با انحراف معیار آن به طور همزمان به معادله وارد می شود، مهمترین عامل کنترل کننده NPP در این دشت به شمار می رود.
کلید واژگان: اقلیم, تولید خالص اولیه, سنجش از دور, دشت قزوین, TerrSetVegetation changes can change the rainfall and temperature cycle and also climate fluctuations, especially temperature and precipitation parameters, have significant effects on vegetation. Climate change causes restriction for plant activities which cause changes in vegetation indices including NPP. Considering that Qazvin plain has been affected by climate fluctuations and drought in recent years, in this study, the relationship between NPP and temperature, standard deviation of temperature, precipitation and standard deviation of precipitation was investigated in this plain. Annual NPP was gained using MODIS satellite imagery for 2001-2020 and using meteorological data, the average annual temperature, total annual rainfall and standard deviation of these two parameters were calculated for each year. Then using linear regression analysis in TerrSet, the relationship between NPP and meteorological parameters was determined. The results showed that the most important factor affecting NPP was related to the temperature and its standard deviation, when they are entered into the equation simultaneously which was effective in 48.8% of the area. The least effective variable was related to the entry of the precipitation and its standard deviation into the equation, which was effective in only 0.4% of the region. Due to the seasonal precipitation, it can be concluded that the standard deviation is not very effective on NPP. Among the land uses in the region, the sensitivity of NPP to temperature, precipitation and their standard deviation in agricultural lands was more than other land uses.
Keywords: Climate, Net Primary Production, Remote Sensing, Qazvin Plain, TerrSet -
در این تحقیق به شبیه سازی کاربری های موجود در دشت میناب با استفاده از روش ترکیبی CA-Markov پرداخته شد. بدین منظور نقشه کاربری اراضی برای سال های 1379، 1389 و 1399 با استفاده از تصاویر ماهواره لندست با روش طبقه بندی حداکثر احتمال تولید گردید و بعد از ارزیابی مدل، نقشه کاربری برای سال 1409 و 1419 با استفاده از روش ترکیبی CA-Markov پیش بینی شد. تجزیه وتحلیل الگوهای تغییرات کاربری در دشت میناب نشان داد که در طول دوره آماری 1379-1399در سطح کاربری های این منطقه تغییرات چشمگیری رخ داده است. به طوری که در طول این دوره 20 ساله مساحت کاربری های کشاورزی، مناطق شهری و انسان ساخت، شوره زار و مراتع و اراضی بایر به ترتیب از 91/38، 99/25، 09/20 و 15 درصد در سال 1379 به 75/40، 02/40، 44/12 و 80/6 درصد در سال 1399 رسیده است. ارزیابی مدل با استفاده از شاخص کاپای بالای 90% نشان دهنده دقت بالای مدل برای پیش بینی کاربری هاست. پیش بینی تغییرات در سال 1409 و 1419 نشان می دهد که کاربری زمین های کشاورزی و مناطق شهری و انسان ساخت به ترتیب با میزان 05/0 و 39/0 درصد در حال افزایش می باشند که از سمت شرق دشت به سمت غرب آن در حال پیشروی هستند؛ این درحالی است که کاربری های شوره زار، مراتع و اراضی بایر در مجموع با میزان 44/0 درصد در حال کاهش است که این کاهش بیشتر در سمت غرب و شمال غرب این دشت قابل رویت است. در پایان از مهمترین راهکارهای اجرایی برنامه ریزان و مسیولان برای جلوگیری از تغییر کاربری و در نهایت تخریب اراضی در این منطقه، می توان به اصلاح الگوی کشت، روش های نوین آبیاری، تغذیه بستر این دشت و حفظ و احیای پوشش گیاهی بومی اشاره نمود.
کلید واژگان: دشت میناب, پیش بینی, کاربری اراضی, ضریب کاپا, سلول خودکار-زنجیره مارکوفIn the present study, the existing land uses in the Minab plain were simulated using the CA-Markov combined method. For this purpose, land use maps for the years 2000, 2010 and 2020 were generated using Landsat satellite images using the maximum probability classification method and after evaluating the model, the land use map for 2030 and 2040 was predicted using the combined CA-Markov method. Analysis of land use change patterns in Minab plain showed that during the statistical period 2000-2020 in the level of land uses in this area has changed significantly so that during this 20-year period the area of agricultural land use, urban and man-made areas, saline lands and rangelands and barren lands respectively from 38.91, 25.99, 20.09 and 15 % in 2000 to 40.75, 40.02, 12.44 and 6.80 percent in 2020. Evaluation of the model using kappa index above 90% indicates the high accuracy of the model for predicting land uses. Prediction of changes in 2030 and 2040 show that the use of agricultural lands and urban areas and man-made are increasing at a rate of 0.05 and 0.39 %, respectively, which are advancing from the east of the plain to the west; Meanwhile, the uses of saline areas, rangelands and barren lands are decreasing at a rate of 0.44%, which is more evident in the west and northwest of this plain. Finally, one of the most important executive strategies of planners and officials to prevent land use change and ultimately land degradation in this area, can be to improve the cultivation pattern, new irrigation methods, nourish the bed of this plain and maintain and restore native vegetation.
Keywords: Minab plain, prediction, land-use, Kappa coefficient, Cellular Automation-Markov Chain -
ارایه یک مدل پایش بیابانزایی بر اساس تغییرات کاربری زمین/کاربری پوشش و ارتباط آن با معیارهای بیابان زایی به منظور ارزیابی بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه با استفاده از فناوری سنجش از دور و تصاویر ماهوارهای با قدرت تفکیک طیفی و مکانی بالا هدف این تحقیق است. در یک دوره آماری 24 ساله، نقشه شدت بیابان زایی با استفاده از مدل IMDPA بر اساس معیارهای آب، اقلیم، پوشش گیاهی و خاک تهیه گردید. نقشه کاربری اراضی منطقه برای سه دوره 1370، 1382و 1394 شامل شش کاربری کشاورزی، مرتع، اراضی شوره زار، نیزار و رودخانه، تهیه شد. نتایج نقشه شدت بیابان زایی نشان داد که شدت بیابان زایی در ابتدا دوره از سال 1370 تا 1382 افزایش یافته است. به طوری که در سال 1370 حدود 6/9 درصد منطقه در کلاس کم و 4/90 درصد منطقه در کلاس متوسط بیابان زایی قرار گرفته است. از سال 1382 کلاس شدید در قسمت های شمال شرقی و مرکز منطقه مطالعاتی مشاهده شده که 3/8 درصد منطقه را شامل می شود و کلاس های کم و متوسط به ترتیب حدود 7/8 و 4/87 درصد منطقه را در بر گرفته اند. روند بیابان زایی از سال 1382 تا 1394 کاهشی است به طوری که در سال 1394 کلاس کم، متوسط و شدید به ترتیب حدود 8/14، 85 و 1/0 درصد از کل منطقه را شامل می شوند . همچنین ارزش عددی شدت بیابان زایی در هر کاربری نشان داد که بیشترین تاثیر را به ترتیب کاربری مرتع، کشاورزی و مناطق مسکونی داشته و کم ترین تاثیر را کاربری نیزار در بیابان زایی منطقه داشته است. برای بررسی بهتر ارتباط معیارهای بیابان زایی و تغییرکاربری، مدل های مختلف بر داده های حاصل، برازش داده شد و از بهترین مدل برای تعیین ارتباط بین نوع کاربری اراضی و شدت بیابان زایی استفاده شد. از بین کاربری های مختلف با توجه به ضریب همبستگی، بهترین ارتباط بین شدت بیابان زایی و تغییر کاربری را کاربری شوره زار با 96/0R2 = داشت.کلید واژگان: شدت بیابان زایی, تصاویر ماهوارهای, روش نظارت شده, مدل سازی و خوزستانDesertification is one of the destructive phenomena in the human court that causes the destruction of natural resources. Since Iran is located on a dry and semi-arid belt, recognizing the phenomenon of desertification and the factors affecting its intensification in our country is very important. In this research, satellite image information was used to study the role of land use change on desertification phenomena in the study area in northern Khuzestan. In a 24-year statistical period, a desertification intensity map was prepared using the IMDPA model based on water, climate, vegetation and soil criteria. The land use map of the area was prepared for three periods of 1991, 2003 and 2015, including six landuses: agriculture, rang land, salt land, flaggy and river. The results of the desertification intensity map showed that the intensity of desertification was initially in the period from 1991 to 2003, so that in 1991, about 9.6% of the region was in the low desertification class and 90.4% of the region was in the middle deserification class. In addition, since 2003, severe desertification class has been observed, which includes 8.3% of the region, and low and medium classes have covered about 8.7% and 87.4% of the region, respectively. Moreover, in 2015, low, medium and severe classes include about 14.8, 85 and 0.1 percent of the total area, respectively. In addition, the numerical value of the intensity of desertification in each use and its comparison showed that the most effective effect was the use of pastures, agriculture and residential areas, respectively, and the least effect was the use of Nizar in desertification of the region. To better examine the relationship between desert risk indicators and land use change, different models were adapted to the obtained data, and among these models, the best model was used for each use and intensity of desertification. Among the various uses, according to the correlation coefficient, the best relationship between desertification intensity and land use change was the use of salt land with 0.29 = 96.Keywords: Desertification Intensity, Satellite Imagery, Supervised Method, Modeling, and Khuzestan
-
دخالت ها و فعالیت های نابخردانه ی انسان به یقین موجب تخریب سرزمین و بیابان زایی شده است است. هدف این پژوهش شناخت و معرفی درجه ی تاثیر فعالیت های انسانی از دیدگاه معیار آب و کشاورزی بر تخریب سرزمین و بیابان زایی زیرآبخیز سروستان است. تغییر کمی و کیفی آب زیرزمینی، آشکارسازی تغییر زمین های کشاورزی و وضعیت فعلی معیار آب (شاخص ها: افت آب زیرزمینی، هدایت الکتریکی، سامانه های آبیاری، نسبت جذب سدیم) و معیار کشاورزی (شاخص ها: عمل کرد، الگوی کشت، کاربرد نهاده ها و دستگاه ها) با کمک مدل ایرانی IMDPA بررسی شد. منبع های آب زیرآبخیز سروستان با کاهش کیفیت (افزایش μS/cm 2700 شوری در 21 سال اخیر) و کمیت (10 متر کاهش تراز ایست آبی در 25 سال) مواجه شده اند. آشکار سازی تغییر زمین های کشاورزی نشان دهنده ی 196% افزایش در مساحت زمین های کشت شده در سال های 1993 تا 2016 است. نتیجه ی مدل ایرانی IMDPA نشان داد که شاخص هدایت الکتریکی آب با ارزش عددی 3/4 بیش ترین تاثیر (وضعیت شدید) و شاخص های عمل کرد و کاربرد نهاده ها و دستگاه های کشاورزی با ارزش عددی 1/7 کم ترین تاثیر (وضعیت متوسط) بر زیرآبخیز سروستان داشت. معیار آب با ارزش عددی 2/56 معیار غالب بود و به همراه معیار کشاورزی در طبقه ی متوسط جا گرفت.
کلید واژگان: تراز ایست آبی, زمین های کشاورزی, مدل IMDPA, هدایت الکتریکیDesertification, a manifest sign of land degradation is mostly due to unreasonable treatment, and in many cases, over-exploitation of natural resources, mainly soil, and water. Therefore, the purpose of this study was to identify and introduce the degree of impact of human activities from the perspective of water and land management in the desertification of the Sarvestan Sub-basin. Quantitative and qualitative changes in groundwater, detection of changes in farm field expanses, and the current state of water criteria (indicators: groundwater loss, EC, irrigation systems, SAR), and agricultural criteria (indicators: yield, cultivation pattern, use of inputs and machinery) using the Iranian model, the IMDPA. The water resources of the Sarvestan Sub-basin have decreased in quality (an increase of 2700 µS/m of salinity during the preceding 21 years) and quantity (subsidence of 10 meters of water level in 25 years). The cultivated area has expanded 196% from 1993 to 2016. An application of the IMDPA model indicates that the electrical conductivity index, with a numerical value of 3.4, had the highest effect (extreme condition), and application index of agricultural inputs and machinery with a numerical value of 1.7 had the lowest effect (moderate condition) in the Sarvestan Sub-basin. The water quantity with a numerical value of 2.56 was the dominant criterion, and along with the agriculture criterion, was placed in the moderate class.
Keywords: Agricultural Lands, Electrical conductivity, IMDPA model, Water table -
تغییرات آب و هوایی ممکن است به یک سلسله حوادث مکرر شدید از جمله خشکسالی، باران شدید و درجه حرارت بالا منجر شود که در پی آن، دو افق هیدرولوژیکی خشکسالی و سیل را به همراه داشته باشد. بنابراین، بررسی تغییرات اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشک بیش از پیش ضروری است. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات اقلیمی جنوب استان کرمان با استفاده از مدل CanESM2 با استفاده از نرم افزار SDSM4.5 ، و بررسی روند این تغییرات با استفاده از آزمون من کندال طی دو دوره 2050-2021 و 2080-2051 در ایستگاه های سینوپتیک کهنوج و جیرفت است. تغییرات دمایی در ایستگاه سینوپتیک جیرفت حاکی از آن است که در دوره 2050-2021 تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، دما به ترتیب به میزان 63/1، 61/1 و 06/2 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. این تغییرات دمایی در دوره 2051-2080 نیز مثبت است و منطبق بر سناریوهای ذکر شده به ترتیب به میزان 02/2، 88/2 و 23/4 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. این تغییرات در ایستگاه سینوپتیک کهنوج نیز همانند ایستگاه جیرفت افزایشی است و در طی دوره 2050-2021، برمبنای سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 54/1، 52/1 و 98/1 درجه سانتی گراد و در دوره 2080-2051، به ترتیب تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 به میزان 93/1، 78/2 و 13/4 درجه سانتی گراد افزایش دما می یابد. همچنین در ایستگاه سینوپتیک جیرفت، بارندگی تنها در دوره اول در سناریوهای RCP2.6 و RCP4.5 به میزان 5 و 8 درصد در فصل زمستان افزایش دارد؛ اما در سناریوی RCP8.5، به میزان 14 درصد کاهش دارد. همچنین بارندگی در این ایستگاه در دوره دوم در فصل زمستان تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 17، 14 و 23 درصد کاهش می یابد. از طرفی، بارندگی در ایستگاه سینوپتیک کهنوج نیز در هر دو دوره در تمامی فصول افزایشی است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, سناریوهای RCP, روند, گرمایش جهانی, جنوب کرمانIntroductionGlobal warming has occurred in recent decades, and its warming trend will continue due to increasing concentrations of atmospheric greenhouse gases from human activities. Changes in the average rainfall in many areas have also been recorded in connection with global warming due to rising atmospheric humidity. Climate change is another threat to the security of water resources. Therefore, climate change has a significant impact on the hydrological cycle on a global and local scale. The issue of understanding climate change is of particular importance for areas dependent on seasonal water availability and areas exposed to vulnerable climates. On the other hand, Iranchr('39')s geographical location in the subtropical region has caused it to be located in the dry belt of the world. Due to this geographical location, the average rainfall in Iran (255 mm) is much lower than the global average (860 mm). A noteworthy point about Iranchr('39')s rainfall, in addition to low rainfall, is its high variability. On the other hand, in the last century, global climate change has been reflected in increasing temperatures, increasing precipitation changes, and decreasing glacial and snow regions.
Materials and MethodsThis study was conducted in the southern region of Kerman. In this study, the first daily temperature and rainfall data of Jiroft and Kahnooj synoptic stations were prepared by the Kerman Meteorological Organization to investigate climate change during the period (1989-2017). After collecting data, SDSM4.5 software was used to study climate change and the trend of these changes.
ResultsThe results of the performance of the CanESM2 model for its ability to microscale exponential parameters of precipitation and average temperature during the base period indicate that this model has a high capability in simulating climate change in the south of Kerman province for the period (2050-2021 and 2080-2021) .According to the exponential microscale results, the average temperature has the best performance relative to the daily precipitation, which can be one of the reasons that the temperature changes relative to the precipitation change over a period of time, while the precipitation parameter fluctuates widely. According to the three evaluation criteria of NSE, RMSE, and R2, the performance of the CanESM2 model is in a very good and good class. The results show that the temperature changes in both periods and both stations are incremental. However, the changes in rainfall in each of the scenarios did not follow a specific rule and are increasing and decreasing.The results show that the average temperature during the period (2050-2021) in Jiroft synoptic station indicates that under the scenarios of RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5, respectively, 1.63, 1.61 and It rises to 2.06 ° C. These temperature changes in the period (2080-2051) are also positive. Following the mentioned scenarios, the temperature will increase by 2.02, 2.88, and 4.23 ° C. The results of temperature change and precipitation in the base period (1989-2017) showed that in the base period for synoptic stations of Jiroft and Kahnooj, the temperature parameter due to the P-value value is less than 0.05, which means that this trend also includes Kendallchr('39')s tau and age line slope. The trend of temperature changes in the future in both stations is significant and indicates an increase in temperature in the future. Also, changes in precipitation in the base period in Jiroft synoptic station are without trend.On the other hand, these changes in Kahnooj synoptic station are significant and decreasing. In the next period, rainfall in Jiroft synoptic station is without trend. The results also show that only in the period (2080-2051) in the RCP4.5 scenario in Kahnooj station, its precipitation trend is significant and decreasing.
ConclusionIn the present study, to study climate change in the south of Kerman province, the model of the fifth report of the International Board of Climate Change CanESM2 and new release scenarios in the next two periods (2080-2051 and 2050-2021) were used. Also, to clarify the trend of annual changes in temperature and precipitation components as inputs of hydrological models, a non-parametric Mann-Kendall test was used. The results of evaluating the accuracy of the CanESM2 model showed that this model has good accuracy in both temperature and precipitation components in both synoptic stations.. On the other hand, the trend of temperature changes in the future indicates that temperature changes have had an increasing trend.
Keywords: Climate change, RCP scenarios, trends, global warming, south of Kerman
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.