tayebeh mesbahzadeh
-
گرم شدن جو، کاهش بارش، خشک سالی ها و سیلاب ها در طولانی مدت منجر به ایجاد پدیده ای تغییر اقلیم در اکوسیستم ها طبیعی و غیرطبیعی می شوند. هم چنین افزایش گازهای گلخانه ای که باعث افزایش درجه حرارت شده نیز این پدیده را تشدید می کنند. تغییر اقلیم می تواند جنبه های مختلف شهر مشهد را ازنظر موقعیت جغرافیایی، گردشگری و توریسم تحت تاثیر قرار دهد. در این مطالعه با استفاده مدل CanESM2 و داده های بارش و درجه حرارت ایستگاه مشهد در دوره 1961 الی 2005 به پیش بینی آن ها در آینده نزدیک 2030 الی 2060 و آینده دور 2070 الی 2100 تحت سناریوهای تغییر اقلیم RCP پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل CanEMS2 مطابقت خوبی با داده های مشاهداتی دارد و از آن می توان جهت شبیه سازی داده ها در دوره های آینده استفاده کرد نتایج شبیه سازی نشان داد که مقدار بارش در دوره آینده نزدیک کاهش پیدا می کند اما در دوره آینده دور این پارامتر افزایش خواهد یافت اما درجه حرارت در دوره آینده (نزدیک و دور) افزایش یافته و پدیده گرمایش جهانی را تشدید می کند. نتایج این تحقیق می تواند برای مدیریت محیط زیست استفاده نمود و خدمات و صنایعی که منجر به افزایش گازهای گلخانه ای در شهر مشهد خواهند شد را مورد سیاست گذاری و برنامه ریزی صحیح در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای هدایت نمود.
کلید واژگان: ایستگاه سینوپتیک مشهد, بارش و دما, سناریوهای RCP, مدل سازی, مدل های ریزمقیاس نماییLong-term warming of the atmosphere, decrease in precipitation, drought and floods lead to the creation of climate change phenomena in natural and unnatural ecosystems. In addition, an increase in greenhouse gases, which cause the temperature to rise, also increases this phenomenon. Climate change affects different aspects of Mashhad city in terms of geographical location, tourism and tourism. In this study, using the CanESM2 model and the precipitation and temperature data of Mashhad station from 1961 to 2005, they were predicted in the near future from 2030 to 2060 and from 2070 to 2100 under RCP climate change scenarios. The results showed that the CanEMS2 model is in good agreement with the observational data and can be used to simulate the data in the future period. The simulation results show that the amount of precipitation will decrease in the near future, but not in the distant future. This parameter will also increase, but the temperature will increase in the future (near and far) and the phenomenon of global warming will increase. The results of this research can be used for environmental management and the services and industries that will lead to an increase in greenhouse gas emissions in Mashhad city can be used for proper policy and planning in order to reduce greenhouse gas emissions.
Keywords: Climate change, precipitation, temperature, CanEMS2 model, climate change scenarios, Mashhad synoptic station -
سابقه و هدف
طوفان گرد و غبار پدیده ای است که عمدتا در مناطق خشک و نیمه خشک در نتیجه سرعت زیاد باد و تلاطم آن بر روی سطح خاک بدون پوشش و مستعد فرسایش بوجود می آید. گرد و غبار، بودجه تابشی سطح زمین را تغییر داده و باعث تغییر دمای سطح زمین و جو می شود. بنابراین گرد و غبار تبادل انرژی بین سطح و جو و همچنین دینامیک جو را تحت تاثیر قرار می دهد. شناخت و بررسی روند طوفان های گرد و غبار در کشور و میزان ارتباط آن با نوسانات اقلیمی، یکی از مهم ترین راهکارهای کاهش خسارت ناشی از این پدیده است. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی تاثیر طوفان های گرد و غبار بر روی شاخص های تابشی و شار گرمایی با توجه به ترکیب اطلاعات سنجش از دور ماهواره ای و داده های بازتحلیل در حوزه هیرمند می باشد.
مواد و روش هادر این تحقیق از داده های بازتحلیل ERA5 و داده های ماهواره ای برای رخداد 23 تا 26 آگوست 2010 در حوزه هیرمند استفاده شد. محصولات و داده های ماهواره ای مورد استفاده شامل تصاویر رنگی حقیقی و AOD، و داده های بازتحلیل شامل شار گرمای نهان سطحی (SLHF)، شار گرمای محسوس سطحی (SSHF)، تابش خورشیدی خالص سطحی (SSR)، تابش حرارتی خالص سطحی (STR) و بیلان تابش (Rn) می باشد. مسیریابی ذرات گرد و غبار با استفاده از مدل HYSPLIT انجام شد و سرعت باد در منطقه مورد مطالعه نیز با استفاده از داده های بازتحلیل مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت صحت سنجی داده های ماهواره و بازتحلیل از داده های دید افقی و دمای هوا در ارتفاع 2 متری ایستگاه هواشناسی زابل که نزدیکترین ایستگاه به منطقه مطالعاتی بود استفاده گردید.
یافته هابر اساس خروجی مدل HYSPLIT بیشتر ذرات گرد و غبار از بیابان های ترکمنستان و سپس مناطق خشک اطراف دریاچه هامون و بخش هایی از مناطق شمال پاکستان برداشت شدند. مقادیر AOD نشان داد که از روز 21ام آگوست مقدار این شاخص به تدریج افزایش یافت به گونه ای که در روز 25ام بیشینه مقدار AOD به 25/1 رسید. بررسی مقادیر شاخص های تابشی و شار گرمایی نشان دهنده کاهش قابل توجه شاخص های SSHF، SSR، STR و Rn بود و مقادیر آنها در روز 26ام به کمترین مقدار رسید و شاخص SLHF با اندکی تفاوت در روز 25ام به کمترین مقدار خود یعنی 58 وات بر مترمربع رسید. بررسی همبستگی نشان داد که شاخص های SSR و Rn به ترتیب با مقدار 370/0- و 359/0- بیشترین و شاخص SLHF با مقدار 153/0- کمترین میزان همبستگی را با شاخص AOD نشان داد.
نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان داد در قسمت های غربی حوزه هیرمند، باد لوار یا شمال باعث ورود ذرات گرد و غبار به منطقه شده و جریان های چرخشی باعث پخش این ذرات در منطقه مطالعاتی می شود. نتایج حاصل از داده های ماهواره ای و بازتحلیل و تطبیق آن ها با تصاویر حقیقی نشان داد رخداد مورد بررسی باعث افزایش عمق نوری ذرات گرد و غبار شد که به تبع آن شارهای گرمایی محسوس و سطحی، تابش های خورشیدی و حرارتی و همچنین بیلان تابش به مقدار زیادی کاهش یافت. ارزیابی داده های دید افقی و دمای هوا در ارتفاع 2 متری در ایستگاه زابل نیز نتایج حاصل از تصاویر ماهواره ای و داده های بازتحلیل را تایید نمود.
کلید واژگان: گرد و غبار, شار گرمایی, شاخص های تابشی, داده های ماهواره ای, داده های بازتحلیلBackground and ObjectiveDust storm is a phenomenon that occurs in arid and semi-arid regions due to high wind speed and turbulence on the surface of the soil without cover and prone to erosion. Dust changes the radiant budget of the earth's surface and changes the temperature of the earth's surface and atmosphere. Therefore, dust affects the energy exchange between the surface and the atmosphere as well as the dynamics of the atmosphere. Recognizing and studying the trend of dust storms and their relationship with climate change is one of the most important ways to reduce the damage caused by this phenomenon. This study amies to evaluate the effect of dust storms on radiation indices and heat flux according to the combination of satellite remote sensing information and re-analysis data in Hirmand basin.
Materials and MethodsIn this research ERA5 re-analysis and Terra satellite data used for the August 23-26, 2010 event in Hirmand. Products and satellite data used including true color images and AOD and re-analysis data including Surface latent heat flux (SLHF), Surface Sensible Heat Flux (SSHF), Surface net Solar Radiation (SSR), Surface net Thermal Radiation (STR) and Balance Radiation (Rn). Dust particles were routed using the HYSPLIT model and wind speed in the study area was also assessed using the analysis data. Also, for validation of satellite data and re-analysis, visibility and air temperature data, at height of 2 meters, at Zabol Meteorological Station, closest station to the study area, were analyzed.
ResultsAccording to the HYSPLIT model output, most of the dust particles were collected from the deserts of Turkmenistan and then the dry areas around Lake Hamun and parts of northern Pakistan. AOD values showed that from August 21, the value of this index gradually increased so that on the 25th day, the maximum AOD value reached 1.25. Examination of the values of radiation and heat flux indices showed a significant decrease in SSHF, SSR, STR and Rn indices and their values reached the lowest value on the 26th day and the SLHF index with a slight difference on the 25th day reached its lowest value of 58 w/m2. Correlation study showed that SSR and Rn indices with -0.370 and -0.359 respectively had the highest and SLHF index with -0.153 showed the lowest correlation with AOD index.
ConclusionThe results of this study showed that the western parts of Hirmand Basin, Lavar or North wind has emitted dust particles into atmosphere, and the region and rotational currents has caused the distribution of these particles in the study area. The results of satellite data and their re-analysis and matching with real images showed that the study event increased the optical depth of dust particles, which resulted in tangible and surface heat fluxes, solar and thermal radiation, as well as balance. Radiation was greatly reduced. Evaluation of horizontal visibility and air temperature data at a height of 2 meters at Zabol station also confirmed the results of satellite images and re-analysis data.
Keywords: Dust, Heat flux, Radiation indices, Satellite data, Re-analysis data -
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
-
امروزه تغییر اقلیم یکی از چالش های مهم محیط زیستی در قرن 21 شناخته می شود گرمایش زمین هم زمان با کاهش در میزان بارش اثرات تغییر اقلیم را شدیدتر کرده است. در همین راستا با استفاده از مدل های ریزمقیاس نمایی آماری و سناریوهای تغییر اقلیم (A2 و B2) به پیش بینی پارامترهای دما و بارش در منطقه جنوب استان کرمان پرداخته شده است. نتایج نشان داد که مقادیر بارش در دوره آتی نسبت به حالت پایه در ایستگاه سینوپتیک بم به میزان 32/7 و 46/8 میلی متر به ترتیب در سناریو A2 و سناریو B2 افزایش می یابد از طرفی در ایستگاه سینوپتیک جیرفت متوسط دمای فصل ها در سناریوی A2 (79/24، 88/8، 38/17- و 48/5-)درصد افزایش دما در فصل بهار و تابستان و کاهش دما در فصل پاییز و زمستان هست و این مقادیر در سناریو B2 به ترتیب (41/26، 10/8، 65/16- و 27/6-) درصد افزایش دما در فصل بهار و تابستان و کاهش دما در فصل پاییز و زمستان است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل SDSM, افزایش دما, کاهش بارش, جنوب استان کرمانClimate change is now recognized as one of the key environmental challenges of the 21st century. Earth warming has been heightened by global warming along with falling rainfall. In this regard, by using statistical exponential downscaling models and climate change scenarios (A2 and B2), prediction of temperature and precipitation parameters in the southern region of Kerman province has been investigated. The results showed that the precipitation values in the future period compared to baseline at Bam synoptic station increased by 7.32 and 8.46 mm, respectively, in scenario A2 and scenario B2. Also, the results showed that precipitation values in the upcoming period compared to baseline at Bam synoptic station increased by 7.32 and 8.46 mm, respectively, in scenario A2 and scenario B2. On the other hand, at the synoptic station of Jiroft, the average season temperatures were in the scenario A2 (24.79, 8.88, 17.38, and -48.5), the temperature increase in the spring and summer and the decrease in the temperature in the fall and in winter, the values in the scenario B2 are (26.41, 10.8, 16.65, and 6.27), respectively, in the spring and summer and the fall in winter and autumn.
Keywords: climate change, SDSM model, Temperature increase, Rainfall reduction, South of Kerman province -
سابقه و هدف
امروزه گردوغبار یک چالش اساسی جوامع انسانی محسوب می شود. گردوغبار ها تاثیر قابل توجهی روی بودجه تابشی زمینی، چرخه های بیوژیوشیمیایی جهانی، تشکیلات خاک، ترکیب های شیمیایی اتمسفر می گذارند. این پدیده می تواند روی سنجه های سلامت عمومی تاثیر بگذارد. فلات مرکزی ایران به دلیل قرار گرفتن در اقلیم خشک و نیمه خشک سالانه با فراوانی بیشتری نسبت به دیگر منطقه ها با این پدیده روبرو است. مدیریت و کنترل گردوغبار منوط به شناسایی کانون های بحرانی آن و تثبیت در منطقه برداشت امکان پذیر است. هدف از این مطالعه، شناسایی کانون های گردوغبار داخلی با استفاده از پارامتر شار قایم گردوغبار است.
مواد و روش ها:
این مطالعه در منطقه فلات مرکزی ایران که اقلیم بیشتر منطقه موردمطالعه گرم و خشک هست، انجام شده است. بیابان های کویر و لوت منطقه وسیعی از این حوزه را می پوشانند. در این مطالعه به منظور شناسایی کانون های گردوغبار از مدل WRF - Chem و طرح واره های فرسایش بادی GOCART و AFWA استفاده گردید. برای تشخیص کانون های گردوغبار از خروجی شار گسیل طرح واره های فرسایش بادی استفاده گردید. در همین راستا طوفان شدید 2 خرداد 1397 توسط مدل WRF - Chem برای شبیه سازی انتخاب گردید. به منظور صحت سنجی و انتخاب بهترین طرح واره فرسایش بادی فلات مرکزی ایران از داده های پایگاه باز تحلیل MERRA2 و مقادیر غلظت سطحی گردوغبار استفاده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد خروجی های طرح واره های GOCART و AFWA با یکدیگر متفاوت است. طرح واره GOCART سه کانون گردوغبار قوی در منطقه موردمطالعه شناسایی کرد که این چشمه ها در حوزه جازموریان، حوزه لوت و بیابان مرکزی (بیابان کویر) قرار دارند اما مدل AFWA فقط یک کانون ضعیف در حوزه لوت توانست شناسایی کند. نتایج نشان می دهد مرکز بیابان لوت، جنوب حوزه جازموریان و همچنین مرکز بیابان دشت کویر (بیابان مرکزی) به عنوان کانون های گردوغبار داخلی شناخته می شوند. به طوریکه از یک مترمربع این منطق ها در ثانیه امکان برخاستن 5800 میکروگرم گردوغبار به اتمسفر وجود دارد. با توجه به اینکه مدت زمان طوفان 12 ساعت بوده است از هر هکتار کانون های گردوغبار داخلی حدود 2 تن و 505 کیلوگرم گردوخاک به اتمسفر انتقال داده می شود. به منظور صحت سنجی از داده های باز تحلیل MERRA2 و پارامتر غلظت سطحی استفاده گردید. نتایج طرح واره GOCART با داده های سری زمانی سه ساعته پایگاه باز تحلیل MERRA2 مطابقت بیشتری داشت و به عنوان بهترین طرح واره فرسایش بادی در فلات مرکزی ایران انتخاب شد.
نتیجه گیری:
نتایج نشان داد که مدل WRF - Chem به خوبی توانایی شبیه سازی این پارامتر در منطقه موردمطالعه را دارد. نتایج حاصل از طرح واره های GOCART و AFWA بسیار متفاوت بود به طوریکه مدل AFWA کانون های گردوغبار داخلی را بسیار ضعیف برآورد کرد اما مدل GOCART به خوبی کانون های گردوغبار داخلی را شناسایی کرد.
کلید واژگان: کانون های گردوغبار, مدل WRF - Chem, طرح واره GOCARTو AFWA, شار گسیل گردوغبار, پایگاه باز تحلیل MERRA2, فلات مرکزی ایرانIntroductionToday, dust is a major challenge for human societies. Dusts have a significant impact on the Earth's radiation budget, global biochemical cycles, soil formations, and chemical compounds in the atmosphere. This phenomenon can affect public health indicators. The Iranian Central Plateau is located in arid and semi-arid climates; it is more likely to face this phenomenon than other regions. Dust management and control depend on identifying critical hotspots and stabilizing the harvesting area. The aim of this study was to identify internal dust sources using the vertical dust flux parameter.
Material and methodsKavir and Loot deserts cover a large area of the Iranian Central Plateau. In this study, the WRF-Chem model and GOCART and AFWA wind erosion schemas were used to identify dust springs. Emission fluxes were used to detect dust springs. In this regard, a severe storm was selected on 05/22/2018 by WRF-Chem model for simulation. In order to verify and select the best wind erosion schematic of the Iranian Central Plateau, the data of MERRA2 re-analysis database and surface dust concentration values were used.
Results and discussionThe results showed that the outputs of GOCART and AFWA schemas were different. The GOCART schemas identified three strong dust sources in the study area that were located in the Jazmourian Basin, the Loot Basin, and the Central Desert (Kavir Desert), but the AFWA schemas were able to identify only one weak source in the Loot area. The results showed that Loot Desert Center, south of Jazmourian Basin, as well as Dasht-e Kavir Desert Center (Central Desert) are known as internal dust sources. So that from one square meter of these areas, it is possible for 5800 micrograms of dust to rise into the atmosphere per second. Due to the fact that the storm lasted for 12 hours, about 2 tons and 505 kg of dust were transferred to the atmosphere from each hectare of internal dust springs. The results of the GOCART schema were more consistent with the three-hour time-series data of the MERRA2 re-analysis database and were selected as the best wind erosion schematic in the Iranian Central Plateau.
ConclusionThe results showed that the WRF-Chem model had a good ability to resemble the dust flux in the study area. The results of the GOCART and AFWA schemas were different. The AFWA model estimated the internal dust sources to be very weak. However, the GOCART model well detected internal dust sources.
Keywords: Dust springs, WRF-Chem Model, GOCART, AFWA schemas, Dust Emission Flux, MERRA2 Re-Analysis Base, Central Plateau of Iran -
خشکسالی و گردوغبار ازجمله مخاطرات جوی هستند که به دلیل عوامل گوناگون طی سالیان متمادی، گریبان گیر مناطق غربی و جنوب غربی کشور شده اند. از آنجایی که خشکسالی های اخیر تاثیر بسزایی در پیدایش و تشدید گردوغبار داشته است. ازاین رو مطالعات مربوط به آن هم مهم تلقی می شود. در این مطالعه نوسانهای زمانی و مکانی خشکسالی هواشناسی و گردوغبار استان خوزستان در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه بررسی شد. برآورد خشکسالی با استفاده از شاخص بارش - تبخیر و تعرق استاندارد (SPEI)و برآورد وقوع گردوغبار بر مبنای کدهای پدیده 07 و 09 با میدان دید کمتر از یک کیلومتر میسر شد. به منظور حصول اطمینان انطباق خشکسالی بر فراوانی گردوغبار، اقدام به برقراری روابط همبستگی پیرسون میان دو پدیده گردید. نتایج حاصل از همبستگی نشان از وجود ارتباط مستقیم و معنی دار میان خشکسالی هواشناسی و تعداد روزهای غبارآلود را در استان داد. به نحوی که بیشترین همبستگی مربوط به ماه های فوریه، جولای، ژوین، آگوست و می می باشد. بیشترین سطح معناداری نیز به فصول زمستان و تابستان و بعد بهار اختصاص یافته است. همچنین همبستگی متقاطع نیز حکایت از آن دارد که رویداد گردوغبار همزمان و یک ماه پس از آن بیشترین تاثیر را از خشکسالی می پذیرد.
کلید واژگان: خشکسالی هواشناسی, شاخص بارش- تبخیر و تعرق, کدهای پدیده, همبستگی پیرسونDrought and dust are some of the atmospheric hazards that have affected the western and southwestern regions of the country for many years due to various factors. The recent droughts have had a significant impact on the emergence and intensification of dust. Therefore, studies related to it are considered important. In the current study, temporal and spatial fluctuations of meteorological drought and dust in Khuzestan province were examined on a monthly, seasonal and annual time scale. Drought estimation was possible using standard precipitation-evapotranspiration index (SPEI) and estimation of dust occurrence based on phenomenon codes 07 and 09 with a field of view of less than one kilometer. To ensure the adaptation of drought to the abundance of dust, a Pearson correlation was established between the two phenomena. The results of correlation showed a direct and significant relationship between meteorological drought and the number of dusty days in the province. The most correlation is in February, July, June, August, and May. The highest level of significance is attributed to the winter and summer and then spring. Cross-correlation also showed that the events of the dust simultaneously and one month later are more affected by the drought.
Keywords: Meteorology drought, precipitation-evapotranspiration index, phenomenon codes, Pearson correlation -
کیفیت خاک شاخصی ضروری برای مدیریت پایدار اراضی است که به ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک بستگی دارد. بسیاری از محققین ارزیابی کیفیت خاک را بر معدودی از ویژگی ها متمرکز کرده اند. در این تحقیق به منظور ارزیابی و انتخاب ویژگی های موثر در کیفیت خاک اراضی کشاورزی دشت محمدشهر کرج با مدیریت های مختلف آبیاری، از شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمرو (NQI) استفاده شد. با حفر و تشریح 12خاکرخ در چهار مزرعه و باغ و نمونه برداری از افق های سطحی و متوسط عمقی، 16ویژگی موثر در کیفیت خاک تعیین و شاخص های یاد شده محاسبه گردیدند. بررسی شاخص های IQI و NQI نشان داد که خاک های این منطقه در نمونه های سطحی عمدتا دارای درجه کیفیت III و در نمونه های متوسط عمقی به دلیل عدم تکامل پروفیلی، کربن آلی پایین و سنگریزه بالا دارای درجه کیفیت IV با محدودیت زیاد هستند. بیشترین و کمترین میانگین شاخص کیفیت خاک لایه سطحی به ترتیب به مزرعه یونجه (آبیاری بارانی) با 64/0 و مزرعه گندم (آبیاری بارانی) با 58/0 اختصاص یافت. تاثیر مدیریت آبیاری بر شاخص های کیفیت خاک نشان داد که نوع سامانه آبیاری نتوانسته است تفاوت معنی داری در کیفیت خاک ایجاد نماید. به طوری که در مزرعه گندم با آبیاری های بارانی و غرقابی، تفاوت معنی داری در شاخص های کیفیت خاک مشاهده نشد. شاخص IQI در مجموعه کل داده ها نسبت به شاخص NQI دارای دقت و حساسیت بیشتری برای ارزیابی کیفیت خاک بود؛ لیکن بررسی ضرایب تبیین، قابل اطمینان بودن استفاده از مجموعه حداقل داده ها به جای مجموعه کل داده ها در هر دو مدل IQI و NQI را نشان داد. در مجموعه حداقل داده ها ویژگی های میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و درصد سنگریزه دارای وزن بالاتری به ترتیب در لایه های سطحی و متوسط عمقی بودند. استفاده از موثرترین ویژگی های خاک در مطالعات ارزیابی کیفیت خاک اثر تکرارپذیری حاصل از ویژگی های با همبستگی مشابه را کاهش می دهد.کلید واژگان: تجزیه به مولفه های اصلی, سامانه های آبیاری, شاخص کیفیت تجمعی, شاخص کیفیت نمروIntroductionSoil quality is an essential indicator for sustainable land management that generally depends on soil physical, chemical and biological properties. Due to the multiplicity of soil properties, the number of variables is usually reduced to a minimum set by statistical methods, which reduces study time, decreases monitoring cost for sustainable use of agricultural lands. The aim of this study was to introduce the most effective soil characteristics of agricultural lands in Mohammadshahr plain, Karaj, to prevent the descending trend of soil quality.Materials and MethodsIn this study, four farms and orchards which were different in terms of crop type and irrigation system were selected and evaluated with Integrated Quality Index (IQI) and Nemero Quality Index (NQI). In both indicators, the characteristics affecting soil quality are combined in the form of a mathematical model and presented as a numerical quantity. For this purpose, first 12 soil profiles were described, followed by sampling from topsoil (surface layer) and sublayers (weighting average for the depths) and testing 17 soil characteristics affecting its quality. In the next step, both indicators were calculated using two different sets of soil properties. The first category, the Total Data Set (TDS), included all measured soil characteristics, and the second group, the Minimum Data Set (MDS), included the most important properties affecting soil quality. The Principle Component Analysis was implemented to select the MDS. Soil properties were scored to calculate IQI and NQI. For this purpose, a function was defined for each soil feature to standardize all scores between zero and one. Weighting various soil quality properties was also performed by calculating the common variance of the variables, which was obtained by factor analysis method.Results and DiscussionCalculation of IQI and NQI indices showed that the topsoil samples were in grade III and sublayer samples belonged to grade IV with major limitations due to lack of profile development, organic carbon deficiency, salinity and high gravel. Four and six items out of 16 variables were identified effective for topsoil and sublayers, respectively. The IQI index based on TDS was more accurate and sensitive than the NQI index for soil quality assessment, as more features are considered for TDS. In the IQI index, both the weight of attributes and their scores are effective, while in the NQI index, only the attribute score is considered. On the other hand, the coefficient of determination between the TDS and MDS for topsoil and sublayer samples was 0.55 and 0.56% for IQI model, respectively, and 0.48 and 0.16% for NQI model, respectively. In other words, the determination coefficients showed the reliability of using the MDS instead of TDS in both IQI and NQI models. In the MDS, mean weight diameter (MWD) showed the highest effect on the surface layer and percentage of gravel had the greatest impact on the soil quality of the sublayer.ConclusionAlthough TDS took into account all soil properties and showed a slightly higher coefficient of determinations with both soil quality indicators, the MDS obtained similar results to the TDS with only about half of the properties. In the MDS, the features with an internal correlation is eliminated rendering it more cost effective. The results of this study assist decision-makers to choose better quality management and soil sustainability strategies while decreasing the monitoring cost.Keywords: Principle component analysis, Irrigation systems, Integrated Quality Index, Nemoro Quality Index, Karaj
-
مجله پژوهش های دانش زمین، پیاپی 45 (بهار 1400)، صص 114 -130
هدف از این پژوهش بررسی رسوبات دریاچه پریشان و نقش آن در وقوع پدیده گرد و غبار می باشد. بدین منظور 24 نمونه خاک سطحی از بستر دریاچه و 9 نمونه خاک از اراضی کشاورزی اطراف آن جمع آوری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه ها اندازه گیری شد. دانه بندی نمونه ها به روش الک خشک با 5 طبقه روزنه ای، بافت خاک به روش هیدرومتری بایکاس تعیین و درصد رطوبت اشباع، درصد گچ، درصد آهک، سدیم تبادلی، کلسیم و منیزیم تبادلی، pH و EC برای هر یک از نمونه های خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بافت خاک نمونه های کشاورزی و دریاچه تقریبا مشابه بوده و در تمامی نمونه ها ماسه بیشترین درصد، و به طور میانگین 62% مواد تخریبی رسوبات دریاچه را تشکیل می دهد. درصد رطوبت اشباع در تمامی نمونه ها بیشتر از 50 و قلیاییت نمونه های سطح دریاچه بیشتر از نمونه های کشاورزی است. مورفومتری نمونه های برداشت شده از سطح دریاچه و زمین های کشاورزی با استفاده از نرم افزار G.R.Graph تعیین گردید. مقدار میانه و میانگین تقریبا مشابه هم بوده که علت آن نزدیکی به منشا و مسافت حمل ونقل کمتر می باشد. ذرات دارای جور شدگی خیلی ضعیف، نامرتب و چولگی زیاد به سمت ذرات درشت دانه می باشند. عوامل موثر در فرسایش بادی شامل فرسایندگی باد و فرسایش پذیری خاک می باشد، بررسی نتایج آزمایشگاه خاک نشان می دهد که خاک منطقه نسبت به فرسایش پذیری در برابر باد مقاوم است. نکته مهمی که از بررسی بادهای منطقه حاصل می شود این است که سرعت بادهای غالب منطقه با بیشترین فراوانی کمتر از 5/3 متر بر ثانیه است و نقش موثری در جابه جایی ذرات خاک از سطح دریاچه ندارد.
کلید واژگان: الک خشک, دانه بندی رسوبات, دریاچه پریشان, گلباد, نرم افزار G.R.GraphIntroductionSoil erosion is a widespread environmental problem threatening environmental sustainability. It is one of the significant factors in both water and wind erosion. Understanding the physical and chemical characteristics of lakes and wetlands sediments is essential to study sedimentology and erosion. Drying up the wetlands around the world is one of the worst experiences of human life that has had many adverse effects. Large wetlands are drying because of changes in water use patterns, due to land-use changes and water constraints due to climate changes.
MethodologySystematic random sampling was carried out from lake sediments. Then the texture of deposits was determined using triangle soil texture. The velocity and direction of the dominant and erosive winds were determined by drawing the wind and storm rose. Thirty-three soil samples were taken from the lake surface and the agricultural lands around the lake by random sampling from 0-30 cm depth, and the location of each sample was recorded using GPS. Sorting was done by dry sift technique. GR graph 3.0 software was used to determine sedimentological indices such as Median Diameter, Median, Kurtesis, and Skewness of the samples.According to Kazeroon synoptic station's wind data, the wind condition of the area was studied in the form of a wind rose. The erosion rate threshold of the lake surface sediments is needed to calculate the storm rose. For this purpose, wind data from the study area and sampling were used to determine the wind erosion threshold velocity, based on soil properties and experimental formula.
ResultsThe soil texture results showed that the sand had the highest percentage of material degradation in all samples, and the average sand content of lake sediments was about 62%. Clay and silt are less abundant, respectively. Soil texture in the study area was almost similar to agricultural land and the lake area, only with slight changes in texture due to increasing treatment intervals. According to the soil chemical analysis results, the electrical conductivity of all samples taken from the study area was less than four dSm-1 indicating that the soil was ordinary. Soil sodium content was low, thereby increasing aggregate resistance to dissemination and making the soil more resistant. In all samples, saturated moisture content was more than 50%, having high moisture content, resulting in fine particle adhesion.Based on the Kazerun station results, the frequency numbers of distribution of the annual wind class show that 50.97% of the winds are calm, and 49% of the winds have direction and velocity. The direction of the prevailing wind is westward. The Kazerun station annual storm results (2006-2016) show that 99.8% of the winds are calm, and only 0.2% of the winds have direction and velocity. This value is not visible in the flowchart diagram of the storm rose, so they can be ignored.
Discussion & ConclusionsParishan Lake is one of several lakes in Iran that has dried up in recent years. In this study, we tried to show whether this event as a dust storm source, can be an environmental threat for residents living in urban and rural areas around the lake. The results showed that the sand had the highest percentage of material degradation in all samples. Therefore, due to the low abundance of silt particles in Parishan Lake's sediments, lake sediments cannot be considered a potential origin for Iran's dust storm. According to the samples taken from the Lake Surface and agricultural land, the calculated morphometric values showed that the particles have irregular Kurtesis and a high skewness towards coarse grains. The results of soil physical and chemical property analysis show that the soil is resistant to wind erosion. The important thing to conclude from the wind rose is that the prevailing winds of the region are located in the classes of velocities less than 3.5 m/s, which do not play a major role in generating dust storms, which are more abundant in the basin. The problem does not threaten the rural areas around the lake and the city of Kazerun in terms of dust. If the dust is observed a few days a year, it may be due to external sources.
Keywords: Dry Sift, Sediment Sorting, Parishan Lake, Wind rose, G.R.Graph Software -
پدیده گردوغبار به دلیل ارتباط تنگاتنگی که با سلامت عمومی جامعه دارد از اهمیت خاصی برخوردار است. محققان زیادی به دنبال روش های کاهش اثرات مضر این پدیده هستند. به همین منظور داشتن اطلاعات کافی درباره ماهیت الگوی مکانی و زمانی این پدیده برای همه پژوهشگران از اهمیت خاصی برخوردار است. پدیده گردوغبار از خطرات طبیعی و مرسوم فلات مرکزی ایران است. در این مطالعه با استفاده از کدهای 06 و 07 اخذشده از 50 ایستگاه سینوپتیک واقع شده در منطقه موردمطالعه به واکاوی آماری در مقیاس سالانه و ماهانه در دوره آماری 2006 الی 2018 پرداخته شد. همچنین الگوی مکانی روزهای گردوغبار با دیدهای افقی کمتر از 1000 متر ، 1000 تا 1500 متر و 1500 تا 3000 متر در منطقه موردمطالعه ترسیم شد. نتایج نشان داد در دید افقی کمتر از 1000 متر، ایستگاه زاهدان با 113 روز و همچنین ایستگاه طبس با 91 روز گردوغبار از فراوانی بالاتری برخوردار هستند. ضمنا ایستگاه های زاهدان و شهر رضا با تعداد روزهای گردوغبار 91 و 55 روز با دید افقی بین 1000 تا 1500 متر نیز دارای بالاترین فراوانی روزهای گردوغبار در منطقه موردمطالعه بودند. همچنین نتایج نشان داد که ایستگاه های سینوپتیک طبس با 661 روز ، اراک با 528 روز و زاهدان با 511 روز گردوغبار بادید افقی 1500 تا 3000 متر در دوره آماری مطالعه (2018-2006) از اهمیت بالاتری برخوردار هستند. همچنین نتایج بررسی فصلی روزهای گردوغبار در دوره آماری مدنظر، نشان داد، فصل بهار با بیش از 46 درصد بیشترین وقوع گردوغبار را داشته است. واکاوی آماری ماهانه مشخص گردید، بیشترین رخداد گردوغبار در خرداد و اردیبهشت ماه ثبت شده است. نتایج بررسی پهنه بندی تغییرات مکانی روزهای گردوغبار نشان داد با توجه به گستردگی منطقه الگوی مکانی منظمی وجود ندارد. اما به طورکلی در هر سه سطح دید افقی تمرکز این پدیده بیشتر قسمت های جنوب شرقی منطقه موردمطالعه است.کلید واژگان: روزهای همراه با گردوغبار, تغییرات زمانی و مکانی, فلات مرکزی ایرانThe dust phenomenon is of particular importance because of its close association with public health. Many researchers are looking for ways to reduce the harmful effects of this phenomenon. To this end, having information about the nature of the spatial and temporal pattern of this phenomenon is of particular importance to all researchers. Dust is one of the natural hazards of the central Iranian plateau. In this study, statistical analysis was performed on a yearly and monthly basis in the period 2006 to 2018 using codes 06 and 07 obtained from 50 synoptic stations located in the study area. Also the spatial pattern of dust days with horizontal views less than 1000 m, 1000 to 1500 m and 1500 to 3000 m in the study area was plotted. The results also showed that Tabas synoptic stations with 661 days, Arak with 528 days and Zahedan with 511 days with 1500 to 3000 m horizontal view were more important in the study period. Also, the results of seasonal survey of dust days in the statistical period showed that spring with more than 42% had the highest occurrence of dust. The results showed that in the horizontal view of less than 1000 m, Zahedan station with 113 days and Tabas station with 91 days of dust had higher frequency. Meanwhile, Zahedan and Shahreza stations with 91 and 55 days of dust with a horizontal view of 1000 to 1500 meters also had the highest frequency of dust days in the study area. Monthly statistical analysis revealed that most of the dust events were recorded in June and May. The results of spatial variation of dust days showed that there is no regular spatial pattern due to the extent of the area but in general in all three classes of horizontal view the focus of this phenomenon is most of the southeastern part of the study area.Keywords: Dust Days, Temporal, Spatial Variations, Central Plateau of Iran
-
تغییر کاربری اراضی، نتیجه تعامل پیچیده بین بسیاری از فرایندها هستند. به منظور درک این پویایی ها، مدل های بسیاری در دهه های اخیر تولید شده اند. مطالعه حاضر با به کارگیری تصاویر ماهوارهای Landsat و استفاده از الگوریتم طبقهبندی حداکثر احتمال، به بررسی الگوی کاربری اراضی حوضه آبخیز سیمینه رود در سالهای 1379، 1384، 1389 و 1396 پرداخته و سیر تبدیلات تاریخی آنها را مشخص می کند. در نهایت، سناریوهای مختلف تغییرات کاربری اراضی در سال 1419، با بهره گیری از آخرین نسخه موجود مدل Dyna-CLUE بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل سازی بیانگر کارایی مدل Dyna-CLUE در تحلیل و پیش بینی الگوهای کاربری اراضی در سطح حوضه ای بوده و ضرایب واسنجی و اعتبارسنجی آن در سال های 1384 و 1389 به ترتیب 84/0 و 69/0 است. تحلیل تغییرات کاربری اراضی طی سال های 1379 تا 1396 نشان داده که بیشترین تغییر، تبدیل اراضی مرتعی به کشت آبی است؛ به طوری که حدود 343 کیلومترمربع از اراضی مرتعی (معادل 13 درصد) کاهش یافته و اراضی کشاورزی آبی حدود 127 درصد رشد داشته است. همچنین، آرایش مکانی کلاس های کاربری اراضی در سال 1419 در قالب سه سناریوی خوش بینانه، بدبینانه و ادامه روند گذشته بررسی و خروجیهای آن نشان داده است که الگوی آتی غالب کلاس های کاربری اراضی منطقه نسبت به الگوهای فضایی تاریخی تغییر زیادی نکرده و پیشروی به صورت مجاورتی بوده است. نتایج مطالعه حاضر می تواند به عنوان ابزاری کارآمد، برنامه ریزان محیط زیست را در تجهیز مدیریتی زیرساخت های آتی حوضه سیمینه رود یاری دهد.
کلید واژگان: الگوریتم حداکثر احتمال, اراضی مرتعی, اراضی کشاورزی آبی, مدل سازی کاربری اراضیLand use change are the result of complex interactions between many processes. Many models have been developed in recent decades to understand these dynamics. The present study, using Landsat satellite images and applying the maximum probability classification algorithm, examined the land use pattern of Simine River basin in 2000, 2005, 2010 and 2017 and identifies the historical transformations of them. Finally, the various scenarios of land use change in 2040 will be examined using the latest version of the Dyna-CLUE land use model. The results of modeling indicate Dyna-CLUE model performance in analyzing and predicting future land use patterns at the basin level and its calibration and validation coefficients in 2005 and 2010 are 0.84 and 0.69, respectively. Analysis of land use changes between 2000 and 2017 has shown that the most change was the conversion of rangeland lands to irrigated lands; So that about 343 square kilometers of rangeland lands (equivalent to 13%) decreased and irrigated agricultural lands increased by about 127%. Also, the spatial arrangement of land use classes in 2040 in the form of three optimistic, pessimistic and the continuation of the previous trend scenarios and its outputs have shown that the future pattern of most land use classes in the region has not changed much compared to historical spatial patterns and shows a marginal spatial expansion. The results of this study can be used as an effective tool for environmental planners to manage the future infrastructure of the Simine River basin.
Keywords: Land use modeling, Maximum Likelihood Algorithm, Rangeland, Irrigated Agricultural Land -
گردوغبار یکی از مخاطرات طبیعی است که عمدتا در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می دهد و به همین دلیل یکی از معضلات اصلی کشور ایران نیز به شمار می رود. استان البرز ازجمله مناطقی است که به دلیل شرایط آب و هوایی، کاهش بارندگی و وجود منشاهای داخلی تولید گردوغبار در سال های اخیر به شدت در معرض طوفان های محلی گردوغبار قرار گرفته است. در این پژوهش به بررسی خصوصیات خاک و تاثیر آن بر فرسایش بادی و سرعت آستانه در کانون های تولید گردوغبار استان البرز پرداخته شده است. در منطقه ی مطالعاتی، 27 نمونه خاک تا عمق 5 سانتی متری جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل گردید. همچنین از دستگاه تونل باد جهت اندازه گیری سرعت آستانه استفاده شد. مطالعات حاصل از تحلیل گلباد و گل طوفان در منطقه نشان داد که جهت باد غالب در منطقه، از شمال غرب است و بیش از نیمی از بادهای منطقه دارای توان فرسایشی می باشند و توانایی جابجایی ذرات خاک و تولید گردوغبار را دارند. به منظور بررسی رابطه ی خصوصیات خاک و سرعت آستانه، از آزمون رگرسیون و روش حذف پس رو استفاده شد. نتایج نشان داد رطوبت خاک، اندازه ی ذرات، میزان آهک و مقاومت برشی و فشاری خاک، تاثیرگذارترین پارامترهای موثر بر سرعت آستانه هستند. هرچه میزان آهک در خاک بیش تر باشد، با ایجاد چسبندگی بیش تر ذرات، مقاومت فشاری و برشی خاک و همچنین سرعت آستانه افزایش می یابد؛ از جهتی با افزایش درصد ذرات با قطر بین 1/0 تا 5/0 میلی متر در خاک، سرعت آستانه کاهش می یابد. میزان درصد سدیم در خاک های نمونه برداری شده بسیار بالاست و همین عامل باعث ازهم پاشیدگی ذرات خاک و کاهش سرعت آستانه ی فرسایش بادی در منطقه ی موردمطالعه می شود. نتایج پژوهش نشان داد که رطوبت، مهم ترین و بارزترین پارامتر موثر بر سرعت آستانه ی فرسایش بادی در کانون گردوغبار است.
کلید واژگان: فرسایش بادی, رطوبت خاک, تونل باد, اندازه ی ذرات, روش حذف پس رو, البرزDust phenomenon is one of the most common and destructive phenomena in the dry and desert regions of the world and Iran, which can have harmful effects on human life and the environment. Wind erosion and the removal and transport of soil particles by wind create dust. Controlling wind erosion will be effective when enough information is available on the factors affecting it. The results of the related studies show that wind erosion phenomenon is very complex and controls many factors. Soil characteristics influence the severity of wind erosion through its impact on its erosion. However, in most researches conducted on wind erosion throughout the world, the role of soil characteristics has been confirmed in wind erosion, but few studies have been conducted in Iran, and the Alborz province, which has been exposed to wind erosion and dust storms in recent years, has not been investigated in these studies. Considering the importance of the issue in this area, the present study was conducted to investigate the role and effect of soil characteristics on the wind erosion threshold velocity and the occurrence of dust phenomenon. In this study, the wind erosion threshold velocity was measured in normal conditions using desert wind tunnel device, and the physical, chemical and mechanical characteristics of the soil were also obtained after sampling in the laboratory and compared with the estimated threshold velocity. Also, using wind velocity data and velocity thresholds, wind rose and storm rose area of the area were drawn and examined. The characteristics of the soil samples examined with high-precision included limestone, sodium, phosphorus, calcium, magnesium, organic matter, nitrogen, humidity content, shear strength, compressive strength, EC, pH, and d.( In this study, using grading of the soil samples , a variable called d has been measured. This variable indicates the percentage of particles with diameters between 0.1 to 0.5 mm as the most sensitive particles for wind erosion in the collected samples.) The results of measuring the threshold velocity using a wind tunnel device showed that the minimum and maximum wind speed thresholds in the area were 7.5 m / s, and 9 m / s, respectively. The range of 7.5 to 9 m / s indicates the high sensitivity of the region to the wind erosion; this is while the width of these areas is also high and this could be a serious threat to the province of Alborz and its neighboring provinces. Studies of the wind rose and storm rose in the region showed that the dominant winds in the region are from the northwest. And more than half of the winds erupted in the area are erosive and have the ability to move particles of soil and create dust. The relationship between soil characteristics and threshold velocity was investigated using the stepwise regression test. The results showed that the most effective parameters on soil moisture threshold velocity included particle size, lime content and shear and pressure strength of the soil. That is, as the amount of lime in the soil increases, the adhesion of the particles and consequently the pressure and shear strength of the soil increase. Moreover, when the percentage of particles with a diameter of 0.1 to 0.5 mm in the soil increases, threshold velocity decreases. In this study, soil moisture has the highest effect on the threshold velocity and has a direct relation with the velocity of wind erosion. The percentage of sodium in the sampled soils was very high, and this caused the disintegration of soil particles and reduction in the wind erosion threshold velocity. The study showed that the risk of wind erosion and dust-fogging greatly threatens the Alborz province. The actual focal points for the production of dust constitute a vast area of the province. These areas, integrated into the central part of the Eshtehard plain and being bordered by the deserts of the Buinzahra plain in Qazvin province, have placed a wider field of dust in front of the wind and are regarded as a serious threat and would have harmful consequences in the provinces of Alborz, Tehran and other neighboring provinces. Therefore, it is necessary to take a special look at these areas in order to prevent the risks of this problem from being exacerbated in the first stage and to reduce the risks in the next stage.
Keywords: Wind Erosion, Storm Rose, Soil Moisture, Wind Tunnel, Backward method, Alborz -
کاهش یا افزایش پارامترهای اقلیمی همچون دما و بارندگی در نتیجه فرایند تغییر اقلیم، سبب ایجاد انواع خشکسالی می گردد. در این مطالعه به بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر روی خشکسالی هواشناسی در استان یزد پرداخته شده است بدین منظور سری های زمانی خشکسالی در دو دوره تاریخی(1961- 2005) و آینده(2017-2100) توسط دو شاخص SPI و SPEI تعیین شدند. داده های تاریخی حاصل از ایستگاه سینوپتیک یزد و داده های آینده توسط مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP تولید شدند. مشخصه های شدت، مدت و فراوانی خشکسالی طبق تئوری ران جهت مقایسه و بررسی روند تغییرات خشکسالی آینده استخراج شدند. نتایج حاصل نشان داد طبق شاخص SPI منطقه مطالعاتی در آینده تحت سه سناریو RCP خشکسالی های شدیدتری را نسبت به دوره تاریخی مشاهده می کند در حالی که براساس شاخص SPEI تحت سناریوهای RCP2.6 و RCP4.5 مشخصه های خشکسالی در آینده نسبت به دوره تاریخی کاهش می یابد و براساس سناریو RCP8.5 شدت و مدت خشکسالی روند افزایشی خواهد داشت. همچنین براساس نمودارهای شدت- فراوانی و مدت- فراوانی، با افزایش دوره بازگشت، شدت و مدت خشکسالی نیز افزایش می یابد. بطوری که خشکسالی های طولانی تر با شدت و دوره بازگشت بالاتری نسبت به خشکسالی های کوتاه تر اتفاق می افتد.
کلید واژگان: CanESM2, خشکسالی هواشناسی, SPI, SPEIIranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Volume:13 Issue: 46, 2019, PP 11 -21Reducing or increasing the climate parameters such as temperature and rainfall as a result of the climate change process, causes a variety of droughts. In this study, the effect of climate change on meteorological drought in Yazd province is investigated. For this purpose, the drought time series were determined in two historical periods (1961-2005) and the future (2017-2100) by SPI and SPEI. Historical data from Yazd's synoptic station and future data were generated by the CanESM2 model under RCP scenarios. Drought characteristics such as severity, duration and frequency were extracted based on run theory in order to compare and evaluate the trend of drought changes. The results showed case study experiences more sever droughts in the future than historical period based on SPI under 3 RCP scenarios while based on SPEI index under RCP2.6 and RCP4.5, the drought characteristics will decrease in the future compared with historical period and under RCP8.5, the severity and duration of the drought will increase. The severity-frequency and duration-frequency curve showed that increasing the return period increases the severity and duration of drought.
Keywords: CanESM2, Meteorological drought, SPI, SPEI -
طوفان های گرد و غبار و بادهای شدید، فرآیندی طبیعی است که در سراسر مناطق خشک و نیمه خشک دنیا رخ می دهد. در این تحقیق تغییرات تعداد وقوع گرد و غبار در ماه، فصل و سال های مورد مطالعه (2013- 2000) برای ایستگاه سینوپتیک اردستان و ارتباط آن با خشکسالی (محاسبه خشکسالی با استفاده از شاخص SPI) مورد بررسی قرار گرفت. استخراج کدهای مربوط به پدیده گرد و غبار (06 و 07) و تحلیل آماری داده های مرتبط با این پدیده با استفاده از نرم افزار متلب انجام گرفت و به منظور بررسی روند در سری های زمانی ماهانه و سالانه آماره های آزمون ناپارامتری محاسبه و سپس معنی داری این آماره ها در سطوح 95% و 99% مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد ماه می و فصل بهار بیشترین تعداد وقوع گرد و غبار را نسبت به ماه ها و فصل های دیگر سال و همچنین سال های 2013 و 2001 به ترتیب بیشترین و کمترین تعداد وقوع گرد و غبار در سطح ایستگاه را دارا بودند. همچنین نتایج نشان داد که وقوع گرد و غبار با خشکسالی ارتباطی مستقیم وجود دارد و در سال هایی که شدت خشکسالی زیاد بوده بر تعداد وقوع گرد و غبار نیز افزوده شده است. نتایج نشان داد که در روش من-کندال از مجموع 13 سری داده، سری داده های سالانه، و در روش سن استیمیتوری سری داده ماه آگوست دارای روند افزایشی در سطح معنی داری 1% بودند و در روش سن استیمیتور سری داده ای ماه های آوریل و ژوئن دارای روند صعودی در سطح اطمینان 5% می باشند نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل فضایی داده های بادسنجی به کمک نرم افزار WRplot نشان داد که جهت بادهای غالب، جنوبی است.
کلید واژگان: اردستان, خشکسالی, گرد و غبار, من کندال, سن استیمیتورDust storms and intensive winds are natural events which occur all around the world in arid and semi-arid areas. In the present study, changes in dust events during studied months, seasons and years (2000-2013) for Ardestan synoptic station and their relationship with drought (drought calculation using SPI index) were evaluated.. For this purpose statistics of selected station utilized in 14-years period (2000-2013). Codes extraction related to dust event (06 and 07) and data analysis conducted using MATLAB software and in order to study the changes trend in monthly and annual time series, non-parametric test statistics were calculated and then their significance was evaluated at 95 and 99 percent levels. Results showed that May and spring had highest dust events number compared to other months and seasons. Also, results showed that there was direct relationship between dust event and drought and years having intensive drought resulted to more duct events. Results indicated that in Mann-Kendall procedure, of total 13 data series, annual data series and in San-Estimator method, August had positive significant trend at 1% probability level and in Sen-Estimator method, data series in April and June months had increasing trend at 5% confidence level. Results of spatial analysis of anemometer data using WRplot showed that direction of dominant winds are toward south.
Keywords: Ardestan, Drought, Dust, Mann-Kendall, Sen-Estimator -
یکی از مهمترین چالش های زیست محیطی سال های اخیر در منطقه خاور میانه و ایران، رخداد گرد و غبار می باشد. پایش و کنترل کیفیت ذرات گرد و غبار، در سطح وسیع و با روش هایی که از سرعت و دقت بیشتر و هزینه کمتری برخودار باشند، از اهمیت فراوانی برخودار است. این پژوهش بر آن است که با استفاده از بارزسازی و تحلیل عددی نسبت به تعیین منابع ریزگردها و چگونگی حرکت آنها بر فراز ایران و استان اصفهان در می 2013 بپردازد. در این پژوهش از مدل های HYSPLIT، NAAPS،COAMPS و تصاویر MODIS استفاده شده است. بارزسازی گرد و غبار بر اساس خصوصیات مربوط به دمای درخشندگی در محدوده مادون قرمز حرارتی سنجنده مادیس ارائه و آستانه های دمایی به منظور تفکیک این رخداد از اراضی بیابان و ابرها تعیین گردید. به منظور ردیابی مسیر حرکت ذرات گرد و غبار از مدل HYSPLIT استفاده شد. براساس نتایج بدست آمده از پردازش تصاویر و خروجی مدل شمال عربستان و مسیر جنوب غربی- شمال شرقی به ترتیب منشا و مسیر اصلی ورود گرد و غبار برای اصفهان محسوب می شوند. نتایج مدل HYSPLIT با نتایج مدل COAMPS و NAAPS از لحاظ عمق اپتیکی گرد و غبار و غلظت گرد و غبار سطحی و نحوه حرکت توده غلظت مقایسه و تایید شده است. بارزسازی تصاویر ماهواره ای MODIS نیز ایجاد توده گرد و غبار و حرکت آن را به سمت مرکز ایران و استان اصفهان تصدیق می کند.کلید واژگان: گرد و غبار, اصفهان, MODIS, HYSPLIT, NAAPSDust pollution is one of the most important environmental challenges in recent years in the Middle East and Iran. It is important to monitor and control the quality of dust particles in a wider range using the methods that are more cost effective and less costly. The present study aims to use numerical detection and analysis to determine the resources of dusts and the route over Iran and Isfahan province in May 2013. In this research, HYSPLIT, NAAPS, COAMPS models and MODIS images were used. The detection of dust was determined based on the characteristics of the brightness temperature in the infrared thermal range of the Modis sensor and the temperature thresholds for distinguishing this event from desert lands and clouds. The HYSPLIT model was used to track the movement path of dust particles. Based on the results obtained from image processing and model output, North of Saudi Arabia and Southwest – Northeast direction are respectively the origin and main route of dust entry to Isfahan. The results of HYSPLIT model were compared with the results of the COAMPS and NAAPS models for the optical dust depth and surface dust concentration and the mass flow rate. The detection of the MODIS satellite images also acknowledges the creation of dust and moving it towards the center of Iran and the province of Isfahan.Keywords: Dust, Isfahan, MODIS, HYSPLIT, NAAPS
-
یکی از انواع بلایای طبیعی که هرساله موجب وارد آمدن آسیب های زیست محیطی و اجتماعی بسیاری در برخی کشورها می شود، طوفان های گرد و خاک و ریزگرد هاست. در این پژوهش، پدیده گرد و غبار ایستگاه اصفهان از نظر زمانی و فضایی مطالعه شد. بدین منظور داده ها شامل: زمان و تاریخ دیده بانی، سمت و سرعت باد و وضعیت هوای حاضر پس از استخراج کدهای مربوط به پدیده گرد و غبار (06 و 07) و تحلیل آماری داده های مرتبط با این پدیده با استفاده از نرم افزار متلب، گلبادها و گل توفان های سالانه و فصلی ایستگاه با استفاده از نرم افزارهای WRplot & WDconvert طی دوره آماری 1392-1362 ترسیم شد. نتایج حکایت از آن داشت که 525 روز گرد و غبار گزارش شده که سال 2012 با 62 روز بیشترین فراوانی تعداد گرد و غبار را طی دوره آماری داشت. همچنین ماه اردیبهشت و فصل بهار بیشترین تعداد وقوع گرد و غبار را نسبت به ماه ها و فصل های دیگر سال دارا بود. بررسی گلباد و گل توفان سالانه نیز تشکیل کانال باد را در مسیر غربی–شرقی تایید می کند. گل غبار های سالانه که به تفکیک دو کد هواشناسی 06 و 07 ترسیم شدند، مشخص می کند که بادهای همراه با گرد و غبار از نیمه غربی در انتقال ذرات معلق و ایجاد گرد و خاک های محلی نقش دارند. گل توفان های فصلی، تاثیر سیستم های جوی مختلف را در طی سال در شکل گیری پدیده گرد و خاک در منطقه بهتر و دقیق تر نشان می دهد. با آغاز دوره سرد سال، وزش بادهای همراه با گرد و خاک از نیمه غربی به سمت اصفهان شدت گرفته و در زمستان به بیشترین حد می رسد اما با شروع فصل گرما و به ویژه فصل تابستان وزش آنها از سمت غرب تقریبا به صفر رسیده و از جهت شرق می باشد.کلید واژگان: گرد و خاک, گلباد, گل توفان, اصفهان, WRplotIn this study, the dust phenomenon was studied at the station of Isfahan temporally and spatially. For this purpose, the data, the time and date of the observation, the direction and wind speed, and the current weather condition were prepared. After extraction of dust codes (06 and 07) and statistical analysis of the data related to this phenomenon, the annual and seasonal wind rose and storm rose of the station were mapped using WRplot & WDconvert software during the statistical period of 2013-2002. The results showed that there were 525 days of dust in the region, which was the most frequent in 2012 with 62 days. Also, in May and spring, the highest frequency of dust occurred. The study of wind rose and storm rose annually confirms the formation of wind tunnel on the western-eastern route. The annual dust rose, divided into two meteorological codes 06 and 07, indicates that winds with dust from the Midwest are involved in the transport of suspended particles and formation of local dusts. Seasonal storm rose show the impact of different atmospheric systems throughout the year on the formation of dust phenomena in the region better and more accurately. With the onset of the cold season, the winds with dust are increasing from the northern half to Isfahan and reach the maximum in the winter, but with the start of the hot season, and especially the summer season, it is more intense than east to Isfahan, and from the west almost reaches zero.Keywords: Dust Strom, wind rose, dust rose, Isfahan, WRplot
-
سابقه و هدفکاربری زمین همواره یکی از مهم ترین شاخص هایی بوده است که انسان از طریق آن محیط زیست خود را تحت تاثیر قرار داده است. کاربری فعالیتی است که انسان از طریق مصرف منبع های طبیعی زمینه های رشد و پیشرفت اجتماعی اقتصادی خود را فراهم کرده و در عین حال ساختارها و فرآیندهای موجود در محیط زیست را تغییر می دهد. یکی از مهم ترین منبع هایی که در این دهه از طریق تغییر کاربری زمین مورد آسیب قرار گرفته است، منبع های آب بویژه آب زیرزمینی است. با توجه به اهمیت منبع های آب زیرزمینی در تامین آب شرب و کشاورزی، پایش کیفی و توزیع زمانی و مکانی روند تغییرهای آن، از مبحث های مهم در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب است. از این رو تحقیق حاضر به بررسی اثرهای ناشی از تغییر کاربری بر کیفیت آب زیرزمینی در دشت کرمان می پردازد.مواد و روش هابرای تهیه نقشه کاربری زمین دشت کرمان از تصویرهای ماهواره لندست 5، 7 و 8 که به ترتیب دارای سنجنده های TM (1365)، ETM+ (1380) و سنجنده OLI (1395) می باشند، استفاده شد. همچنین به منظور بررسی روند تغییرهای کیفی منبع های آب زیرزمینی دشت کرمان از آمار و اطلاعات سال های 1381 و 1396 استفاده شد. سپس نقشه های پارامترهای کیفی در محیط ARC GIS 9.3 ترسیم شد. در ادامه این نقشه ها با استفاده از طبقه بندی برای مصرف های کشاورزی بر اساس روش ویلکوکس پهنه بندی شدند و منطقه های بحرانی و آلوده روی آن ها مشخص گردید. نتایج و بحث: با استفاده از تصویر های ماهواره ای منطقه مورد بررسی به سه واحد کاربری تقسیم شده است. این واحدها شامل منطقه های مسکونی، زمین کشاورزی و زمین مرتعی است. کیفیت آب کشاورزی را از روی دیاگرامی به نام دیاگرام ویلکوکس به دست آمد. نقشه های پهنه بندی مکانی پارامترهای آب زیرزمینی برای مصرف های کشاورزی بر اساس روش ویلکوکس ترسیم شده است. در نهایت با روی هم انداختن لایه های SAR و EC با نرم افزار ArcGIS9.3 وضعیت کیفی آب منطقه برای مصرف های کشاورزی بر اساس طبقه بندی ویلکوکس در سال های 1375 و 1393 تهیه شد (شکل 6) و مساحت هر کدام از گروه ها محاسبه گردید.نتیجه گیریهمچنین تغییرهای کاربری نشان داد که در کلاس کاربری مرتع روند کاهشی اتفاق افتاده است. به طوری که در مدت 30 سال 1/691 کیلومترمربع از سطح زمین های مرتعی کاهش یافته است. همچنین سطح زمین های کشاورزی و منطقه های مسکونی افزایش یافته، که این افزایش به مراتب بیشتر از زمین های کشاورزی است. بر اساس طبقه بندی ویلکوکس پارامترهای EC و SAR در مدت این دوره روند رو به افزایش داشته، ولی روند افزایش پارامتر EC بیشتر بوده است. برای پارامتر EC، کمابیش بیشتر منطقه دارای میزان بالایی از این عنصر می باشد، که شدت آن در قسمت های غرب منطقه بیش از دیگر منطقه ها است و با گذشت زمان بر شدت آن افزوده شده است. برای عنصر SAR نیز بررسی ها نشان داد که میزان این عنصر در سال 1380 در تمامی منطقه در کلاس خوب قرار داشته و در سال 1393 بخش های غربی منطقه مورد بررسی در کلاس متوسط قرار گرفته است.کلید واژگان: کاربری زمین, دیاگرام ویلکوکس, تصاویر ماهواره ای, دشت کرمانIntroductionLand use has always been one of the most important indications of the adverse impact of mankind on their environment. It is an activity that human beings, through using natural resources, contribute to their socio-economic development and at the same time, alter the processes and structures within the environment. One of the most important sources that have been damaged during the past decades through land use change is water resources, especially groundwater. Considering the importance of groundwater resources in supplying drinking water and agriculture, qualitative monitoring and spatial and temporal distribution of the process of its changes are important issues in planning and managing water resources. Therefore, the present research investigates the effects of changing the use of groundwater quality in Kerman Plain. Material andmethodsLand maps of Landsat 5, 7 and 8 were used for land use mapping in Kerman Plain. These are TM (1987), ETM + (2002) and OLI (2017) sensors, respectively. Also, in order to investigate the process of qualitative changes of groundwater resources in Kerman Plain, statistical data and information of 2002 and 2017 were used. Then, the maps of quality parameters were mapped to the ArcGIS 9.3 environment. Afterward, these maps were zoned to agricultural classes using Wilcox classification and the critical and contaminated areas were identified. . Spatial zonation maps of groundwater parameters for agricultural purposes were plotted based on Wilcox method. Finally, by coating the SAR and EC layers with ArcGIS9.3 software, the water quality status of the region for agricultural use according to Wilcox classification in 1996 and 2014 the area of each group was calculated.Results and discussionUsing satellite images of the studied area, it was divided into three user units. These units included residential areas, agricultural lands, and rangelands. The quality of agricultural water was obtained from a diagram called the Wilcox Diagram. Land use change showed that a decrease has occurred in the pasture user's class. In the course of 30 years, while 1.691 km2 of rangelands have been decreased, the area of agricultural land and residential areas has been increased. The increase was far more in residential areas than agricultural lands.ConclusionAccording to the Wilcox classification, the EC and SAR parameters were increased during this period, but the trend of increase in the EC parameter was higher. For the EC parameter, almost the majority of the region had a high level of this element, which is more intense in the western parts of the region than in other regions and has been increasing over time. For the SAR element, studies have shown that the amount of this element was in the good class in all areas of the region in 2002, except for the western parts of the study area which were in the middle class in 2014.Keywords: Land use, Wilcox diagram, Satellite images, Kerman Plain.
-
امروزه بیابان زایی یکی از چالش های مهم قرن 21 مطرح می باشد. تخریب منابع آب، تخریب خاک و همچنین تخریب پوشش گیاهی از نشانه های بیابان زایی است و این چالش مختص مناطق خشک نیست بلکه در همه مناطق اعم از مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب می تواند منطقه تحت تاثیر خود را تخریب کند به همین منظور آگاهی از شدت آن می تواند نقش به سزایی در مدیریت منابع آب ایفا نماید در این مطالعه از مدل IMDPA که بومی ایران است. به منظور پیش بینیبیابان زایی دشت کرمان از منظر معیار اقلیم در افق 1409 استفاده شده است. بررسی و مطالعه معیار اقلیم و امتیازدهی به آن در منطقه مورد مطالعه از سه شاخص مقدار بارش سالانه، شاخص خشکی SPI و شاخص تداوم خشکسالی استفاده شده است. با استفاده از مقادیر بارش پیش بینی شده توسط مدل LARS-WG و مدل IMDPA امتیاز شاخص بارش سالیانه 3/8 ، امتیاز شاخص استمرار خشکسالی 0/7 و امتیاز شاخص SPI 3/5 برآورد گردید و در محیط GIS نقشه های پهنه بندی همه شاخص ها ترسیم گردید نتایج داد که با توجه به امتیاز محاسبه شده، شاخص بارش سالیانه در کلاس بیابان زایی بسیار شدید، شاخص تداوم خشکسالی در کلاس بیابان زایی کم و شاخص خشکسالی SPI در کلاس بیابان زایی شدید قرار دارد و از میانگین هندسی و تلفیق این شاخص ها، شدت بیابان زایی منطقه در افق 1409 در کلاس شدید قرار گرفت. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت فرآیند های بیابان زایی در منطقه کمک شایانی نماید.کلید واژگان: بیابان زایی, بیابان زایی متوسط, دشت کرمان, مدل IMDPA, معیار اقلیمDesertification is one of the major challenges of the 21st century. Destruction of water resources, degradation of soil, as well as degradation of vegetation is desertification symptoms. This challenge is not restricted to dry areas, but can be applied in all regions, especially dry, semi-arid, and humid areas. Destroy the affected environment. Therefore, knowledge of its severity can play a significant role in water resource management. In this study, the IMDPA model, which is native to Iran, has been used to predict the desertification of Kerman plain in terms of climate criterion in 1409. Study of climate criteria and its score in the study area is from three indicators of annual precipitation, SPI drought index and drought persistence index. Using predicted precipitation values by LARS-WG model and IMDPA model, the annual precipitation index score was 3.8, the index of drought persistence index was 0.7 and the SPI index was estimated 3.5 points. In the GIS environment, all indicator mapping maps it was drawn up.
The results showed that the annual rainfall index is very severe in the desertification class, the index of drought persistence in the low desertification class, and the SPI drought index in the severe desertification class are located, and the geometric mean of these indicators and their synthesis intensity The desertification of the area on the horizon of 1409 is in severe class. The results of this study can help in the management of desertification processes in the region.Keywords: Desertification, IMDPA model, Climate criteria, Middle desertification, Kerman Plain -
تغییرات الگوی زمانی و مکانی خشکسالی ها همیشه رکن اساسی در برنامه یزی منابع آب می باشد و راهکار های لازم در جهت سیاست گذاری و مدیریت یکپارچه منابع آب حتما بایستی با در نظر داشتن این مهم باشد. خشکسالی به عنوان یک پدیده خزنده محیطی مناطق تحت تاثیر خود را تخریب کرده و موجب صدمات گاها جبران ناپذیری را وارد می کند. در این تحقیق به منظور بررسی الگوی مکانی و زمانی خشکسالی هواشناسی و هیدروژئولوژی در دشت بم که مصداق یه منطقه خشک و کویری در استان کرمان می باشد از شاخص SPI جهت بررسی خشکسالی هواشناسی و همچنین شاخص GRI جهت خشکسالی هیدروژئولوژیک استفاده شده است. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که شدیدترین خشکسالی هواشناسی در سال 1381 و شدیدترین ترسالی در سال 1393 در منطقه مورد مطالعه اتفاق افتاده است همچنین شدیدترین ترسالی هیدروژئولوژی در سال 1381 و شدیدترین خشکسالی هیدرولوژیک مربوط به سال 1393 می باشد ضمنا از نظر الگوی زمانی خشکسالی هیدرولوژیک با تاخیر زمانی یک ساله نسبت به خشکسالی هواشناسی در منطقه مورد مطالعه اتفاق می افتد. از نظر الگوی مکانی و پهنه بندی خشکسالی نتایج نشان داد که کلاس های خشکسالی متوسط و نرمال قسمت اعظم منطقه را فرا گرفته است و هرچه از شرق منطقه به سمت غرب منطقه حرکت کنیم بر شدت خشکسالی افزوده و ترسالی ها بیشتر متمرکز بر بخش شمال شرقی منطقه می باشند.کلید واژگان: خشکسالی هواشناسی, هیدروژئولوژیک, شاخص های SPI و GRI, دشت بمChanges in temporal and spatial patterns of droughts are always a pivotal element of water resource planning, and the necessary strategies for policy-making and integrated water resources management are considered based on this parameter. Drought is a phenomenon degrading the lands and sometimes causes irreparable damages. In this research, SPI and GRI indices were used to study the spatial and temporal patterns of meteorological and hydrological droughts in Bam Plain. The results of this study showed that the most severe meteorological drought and the most severe wet occurred in 2002 and 2014 in the study area, respectively. Also, the most severe hydrological wet (SHW) and the most severe hydrological drought (SHD) are related to 2002 and 2014, respectively. Meanwhile, the hydrological drought temporal pattern occurs with a one-year delay as compared with meteorological drought in the study area. According to the results of the spatial pattern analysis, the moderate and normal drought classes covered most of the region. In addition, as moving from east to west, the severity of drought is increased and wet periods are mostly observed in the northeast of the region.Keywords: Meteorological of drought, Hydrogeological, SPI, GRI indexes, Bam Plain
-
بخش وسیعی از کشور ایران را مناطق خشک و فراخشک فرا گرفته است که به دلیل شرایط خاص محیطی ازجمله کمی بارندگی و تراکم محدود پوشش گیاهی، زمینه برای وقوع فرسایش بادی بسیار مساعد است هرچند که فرسایش بادی به دلیل گستره وسیع فعالیت خود معمولا از عملکرد تخریبی خفیف تری نسبت به فرسایش آبی برخوردار است. به دلیل منطبق نبودن مدل های ارائه شده توسط سایر کشورها با شرایط اقلیمی و ادافیکی کشومان، مدل تجربی ایریفر تدوین و ارائه شد. در این روش نه عامل موثر در رسوب دهی فرسایش بادی مورد بررسی قرار گرفته و در پایان رسوب دهی ناشی از فرسایش بادی برای هریک از واحدهای کاری، زیرحوزه ها و حوزه آبخیز تعیین می شود. در این تحقیق، از روش تجربی ایریفر (IRIFR.E.A) برای بررسی شدت فرسایش بادی و همچنین تعیین کلاس های فرسایش بادی در منطقه علاء سمنان استفاده شد. بدین منظور امتیازات واحد های کاری تعیین شده در منطقه با توجه به نه عامل موثر در این روش محاسبه شد. با توجه به این نتایج بیشترین امتیاز مربوط به واحدهای کاری آبراهه و اراضی رسی همراه با کلوتک به ترتیب با رسوب دهی سالانه 4443/2 و 5212/6 تن بر کیلومترمربع می باشد. بر این اساس مشخص شد که 2/5 درصد از منطقه دارای فرسایش جزئی (خیلی کم)، 48/23 درصد دارای فرسایش کم، 19/98 درصد دارای فرسایش متوسط و 29/19 درصد هم دارای فرسایش شدید است.کلید واژگان: شدت فرسایش بادی, روش IRIFR, E, A, منطقه علاء سمنانThe main parts of Iran have been countered in arid and hyper arid area that in result of especial environmental condition as low precipitation and vegetation density can be caused wind erosion, whereas wind erosion usually has a tiny destruction quantity than water erosion due to wide its activity. Because of not matching presented models by other countries with climate and edaphic condition of our country, empirical model of IRIFR.E. A was offered. In this model nine effective factors in sedimentation of wind erosion are studied and then sedimentation of wind erosion is determined for each working unites, sub basins and basins. In this study, the IRIFER.E. A empirical method used for investigation of wind erosion classes in Ala region of Semnan. To reach this goal, scores of determined working units in this region were measured according to nine factors affecting this method. With considering the results, the highest score obtained from working units of waterway and clay land with Kalootak included annual sedimentation about 4443.2 and 5212.6 tone/Km2 respectively. Therefor 2.5 %, 48.23 %, 19.98 % and 29.19 % of region have a minor erosion (very low), low erosion, medium erosion and high erosion respectively
-
بیابان زایی و تخریب سرزمین چرخه ای معیوب از معضلات زیست محیطی را ایجاد کرده و باعث تشدید روند تخریب شده است. چالش های اقتصادی- اجتماعی و بحران های سیاسی، بخشی از تبعات تخریب سرزمین محسوب می شود، که در نهایت می تواند افزایش خطر آسیب پذیری جوامع تحت تاثیر را درپی داشته باشد. برای تقویت تاب آوری جوامع محلی در مقابله با هر گونه بلایای طبیعی ضرورت دارد تا اثرات این پدیده ها شناسایی شده و بر اساس اولویت بندی این اثرات نسبت به حل هریک از آنها اقدام کرد. از این رو، هدف این تحقیق بررسی و اولویت بندی اثرات اجتماعی– اقتصادی با شدت متوسط بیابانی شدن در منطقه نصرآباد از دیدگاه جوامع محلی و جلب مشارکت روستاییان در راستای بیابان زدایی می باشد. در این تحقیق از روش تاکسونومی عددی برای اولویت بندی اثرات اجتماعی- اقتصادی بیابانی شدن استفاده شده است. با استفاده از رابطه کوکران و با توجه به جمعیت منطقه مورد مطالعه (5579 نفر) 80 نمونه برای تحقیق تدوین و جمع آوری شد. در این تحقیق با توجه به وضعیت متوسط فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه، شیوع گردوغبار و مشکلات زیست محیطی رتبه اول را از نگاه جوامع محلی به خود اختصاص داده است. مردمان ساکن منطقه بیش از هر کس دیگری راه های تعامل با این اکوسیستم شکننده را در طول زمان تجربه کرده و دریافته اند. از این رو، این شیوه های تعامل باید به عنوان کلید حل چالش های بیابان زایی محسوب شوند که این بهترین و شاید آخرین فرصت برای مقابله همه جانبه با بیابان زایی باشد.کلید واژگان: اثرات اقتصادی, اجتماعی, بیابانی شدن, تاکسونومی عددی, جامعه محلی, منطقه نصرآبادDesertification and land degradation have created a defective cycle of environmental problems, and have intensified degradation trend. Economic-social challenges and political crisis are considered parts of the consequences of land degradation, which may increase the vulnerability of the affected societies. To strengthen the resilience of local communities to cope with any natural disaster, it is necessary to identify and prioritize the impact of these phenomena to solve them based on prioritization of these effects. The aim of this study was to evaluate and prioritize the social - economic impact with moderate desertification in the Nasrabad region from the perspective of local communities and the participation of the villagers in line with desertification. In this study, numerical taxonomy was used to prioritize socio-economic impacts of desertification. Using the Cochran formula and given the population of the study area (5579 Person), 80 samples were collected. In this study, due to the average wind erosion, the first rank was allocated to the spread of dust and environmental problems from the perspective of local communities. The people of the region, more than anyone else, have experienced and understood the ways of interacting with these fragile ecosystems over time. Therefore, these interaction methods should be considered as the key to solving the challenges of desertification or as the best and perhaps last chance to deal with it comprehensively.Keywords: Social, economic impacts, desertification, numerical taxonomy, local communities, Nasr Abad Region
-
بوم نظام ها (اکوسیستم) به واسطه کارکردهایی که در سامانه حمایت از حیات در زمین دارند از اهمیت زیادی بر خوردارند.در سال های اخیر اقتصاد دانان منابع طبیعی به ارزش گذاری و سنجش نقش منابع طبیعی در تامین رفاه انسان پرداختند و پیشرفت قابل توجهی در ارزش گذاری خدمات محیط طبیعی و بوم شناختی (اکولوژیک) بوم نظام ها به دست آوردند. این بررسی مقدار تمایل به پرداخت افراد برای مشارکت در حفظ و احیاء منطقه بیابانی نوش آباد با بهره گیری از روش ارزش گذاری مشروط و پرسشنامه انتخاب دوگانه دو بعدی را برآورد می کند. برای اندازه گیری مقدار تمایل به پرداخت افراد از مدل رگرسیونی لوجیتاستفاده شده و برپایه روش حداکثر درست نمایی، اجزای مدل برآورد شدند. نتایج حاکی از آن است متغیرهایی مانند جنسیت، کمبود منابع آبی (بهره برداری بیش از حد از منابع آبی)، درآمد ماهیانه خانواده تاثیر مثبت و معنی دار بر ممقدار تمایل به پرداخت مردم داشته اند و عواملی از قبیل: فعالیت زراعتی، فعالیت دامداری، مدیریت ضعیف مسئولین، تعداد اعضای خانواده و مبلغ پیشنهادی تاثیر منفی و معنی داری بر روی مقدار تمایل به پرداخت مردم داشته اند. هم چنین عواملی مانند سن، تحصیلات تاثیر مثبت و چرای دام تاثیر منفی بر مقدار تمایل به پرداخت مردم داشته اند؛ ولی این متغیرها در سطح مناسبی معنی دار نشده اند. میانگین تمایل به پرداخت افراد اخلاق گرا و پیامدگرا برای مشاکت در حفظ و احیاء منطقه بیابانی نوش آباد به ترتیب100000 و 99720 ریال برآورد شده است.کلید واژگان: ارزش گذاری مشروط, اخلاق گرا, پیامدگرا, تمایل به پرداخت, لوجیت, نوش آبادDue to the functioning of the ecosystems to support life on Earth, they play an important role. In recent years, natural resources economists have been engaged in valuation and measuring the role of natural resources in providing human welfare. They had made considerable progress in valuation of natural environment and ecological services of ecosystems. This research studies people's willingness to participate in protecting and reviving Noush Abad desert area, using the conditional valuation and tow-dimensional, dual choice questionnaire. To estimate the willingness to pay, logit regression model was used based on the maximum likelihood method and the parameters of the model were estimated. The results suggest that age, shortage of water resources (tapping too much water), family income have significant positive effects whileagricultural activity, animal husbandry, poor management and number of family members have a significant negative effect on the people's willingness to pay. Also, the factors such as age, education had positive impact while grazing has a negative impact on people's willingness to pay, but these variables were not significant at the appropriate level.The average willingness to pay of the deontologist and consequentialist people in this study to participate in protecting and reviving the deserts of Noush Abad is estimated to be 100000 and 99720 Rials, respectively.Keywords: Conditional valuation, Deontologist, Consequentialist, Willingness to pay, Logit, Noush Abad
-
Groundwater is a major source of water for domestic, industrial, and agricultural sectors in many countries. The main objective of this research was to provide an overview of present groundwater quality using parameters such as calcium, magnesium, sodium, chloride, sulfate, pH, and electrical conductivity (EC) in the Mehran plain, Ilam province using GIS and geostatistical techniques. A total of 23 deep and semi-profound wells were selected based on the classified randomized sampling method. The sampling locations were obtained by GPS. Plastic containers were used for the collection of water samples. These samples were transferred to the laboratory for analyzing water quality parameters. Statistical characteristics, qualitative data interpolation, and zoning were investigated using SPSS 20، GS+5. 3 and ArcGIS10. 1. Kolmogorov–Smirnov test were used to test data normality. In order to normalize parameters, logarithm, and 1/x were used for sulfate, EC, cation, and anion. Then the variogram analysis was performed to select the appropriate model. Results showed that co-kriging is the best method for cation and anion, whereas local polynomial interpolation is suitable for sulfate. The results of the interpolation of groundwater quality factors showed that there is approximately good adaption among groundwater factors and geomorphology and topology of the region. Because of inappropriate irrigation system, the highest concentration is in the northwest and western parts of the region, where there is the minimum height and maximum agricultural land. Growth of arable land and agricultural activities has caused increasing concentrations of studied elements, especially EC.Keywords: geostatistical, groundwater, Mehran plain, spatial variations modeling
- 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.