به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بارش » در نشریات گروه « اکولوژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «بارش» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • محسن آب شناس، بهنام کامکار*، افشین سلطانی، حسین کاظمی

    تغییرات اقلیمی در سال های اخیر به دلیل افزایش هرچه بیشتر گازهای گلخانه ای بیشتر از گذشته مشهود است. بنابراین، پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی جهت اطلاع از میزان تغییرات آن ها و در نظر گرفتن تمهیدات لازم به منظور تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات اقلیمی بیش از قبل مورد توجه است. راهکار پیش بینی تغییرات اقلیمی در مقیاس محلی استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی است. مدل هایی چون SDSM و Lars-WG مثال هایی از این ریز مقیاس نماها می باشند که در این مطالعه به آن پرداخته شده است. از آنجا که تغییر اقلیم شرایط کشت گیاه کلزا (Brassica napus L.) که یکی از گیاهان راهبردی و ارزشمند در ایران است را نیز دستخوش تغییر خواهد کرد، بنابراین انجام پژوهشی جهت مدیریت هرچه بهتر تولید این محصول در شرایط تغییر اقلیم، ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، با استفاده از مدل های پیش‏بینی دما و بارش و بهره گیری از ابزارهایی چون سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فرایند تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی  (AHP)به پهنه بندی زراعی گیاه کلزا بر اساس شرایط پیش بینی شده برای سال 2050 میلادی در استان مازندران پرداخته شده است. در این تحقیق از داده های 37 ایستگاه هواشناسی و سینوپتیک استفاده شد و به تولید داده های اقلیمی (دماهای اصلی و بارش) در سه سناریوی RCP (2.6, 4.5, 8.5) پرداخته شد. مقایسه مدل های پیش بینی تغییر اقلیم نشان داد که مدل SDSM در پیش‏بینی دماهای اصلی موفق تر بوده است، اما برای پیش بینی میزان بارش مدلLars-WG  عملکرد بهتری داشت. خروجی نقشه تناسب اراضی نشان داد که تغییر متغیرهای اقلیمی در آینده موجب تغییر در تناسب اراضی زراعی خواهد شد. همچنین با اجرای سناریوی تغییر اقلیم، پراکندگی مکانی و مساحت طبقات مختلف کمی دچار تغییر شد، به‏گونه ای که با اجرای سناریوی RCP 2.6 مساحت اراضی طبقه خیلی مناسب افزایش یافته و گسترش آن به سمت مرکز استان بوده است. در سناریو های RCP 8.5 و RCP 4.5 اراضی با طبقه تناسب خیلی مناسب وجود نخواهد داشت و به سمت طبقات با تناسب ضعیف سوق داده خواهند شد. به طور کلی، در سناریوی خوش بینانه تناسب اراضی برای کشت کلزا شرایط بهتر و پهنه وسیع تری خواهد یافت و در سناریوهای دیگر شرایط برای کشت کلزا در اراضی مازندران نسبت به زمان حال ضعیف تر خواهد شد و این کاهش کیفیت در اراضی غربی و جنوبی استان مشهودتر است. بنابراین، راهکارهایی چون استفاده از ارقام سازگارتر و تغییر در مدیریت زراعی در رویارویی با شرایط جدید در این مناطق باید مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: بارش, پهنه‏بندی, دما, سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)}
    Mohsen Abshenas, Behnam Kamkar *, Afshin Soltani, Hossein Kazemi
    Introduction

    In recent years, the heightened concentration of greenhouse gases has brought increased attention to the pressing issue of climate change. Therefore, monitoring climatic variables to prevent the adverse effects of climate change is more important than ever. In the pursuit of long-term climatic forecasting and the assessment of their evolving patterns, various international scientific societies have concentrated their efforts on understanding the extent of climate change and devising measures to counter its adverse effects. The development of general circulation models of the atmosphere (GCM) has been a significant stride in this direction. However, GCMs may lack precision in predicting minor changes at a local scale. To address this limitation, the utilization of downscaling models such as SDSM and Lars_WG (that were used here) becomes imperative. These models serve as essential tools for simulating the viability of cultivating agricultural species in the future, especially when considering localized impacts. Because climate change will probably change the conditions for growing canola, as one of the strategic and prominent crops in Iran, studying the effects of this worldwide event on the canola-grown fields in the future is needed. 

    Materials and Methods

    In this research, using temperature and precipitation forecasting models along with GIS functions and hierarchical analysis process (AHP), canola suitability classes for 2050 were determined in Mazandaran Province. For this, 37 meteorological and synoptic stations were involved, and climatic data (including temperatures and precipitation) were generated under three RCP scenarios (2.6, 4.5, 8.5). In this study, we utilized two general circulation models (Can-ESM2 and HadGEM2-ES) that had been recommended for application in the study area.

    Results and Discussion

    A comparison of the involved models showed that the SDSM model was superior in predicting temperature, while the Lars-WG model performed better in predicting precipitation. The results for the land suitability revealed that the changes in climatic variables in the future would lead to changing the suitability of agricultural lands for growing canola. The examination of temperature change maps in the investigated region revealed that both minimum and maximum temperature variables are poised to rise under climate change scenarios, with a more pronounced increase anticipated in maximum temperatures. The findings indicate that the projected temperature increase in the future will establish more conducive conditions for canola cultivation. Additionally, precipitation patterns exhibit an increase in both RCP 2.6 and 4 scenarios, with a more substantial rise in the RCP 2.6 scenario. Conversely, the RCP 8.5 scenario predicts a decline in precipitation levels. Top of Form
    Also, considering the climate change scenarios, the spatial distribution and the area of each suitability class changed slightly, so the high-suitable class will extend under RCP2.6, especially toward the center parts of the study area. Under RCP 8.5 and RCP 4.5 scenarios, not only suitable lands were not considerable, but also the less suitable land extended to the southern and western parts of the study area.

    Conclusion

    The output of the land suitability maps showed that climate change would change the suitability of the studied agricultural lands in the future. Also, with the implementation of the climate change scenarios, the area and geographical distribution of detected classes will change. In general, in the optimistic scenario, the lands will be more appropriate for canola cultivation and will cover a wider area. In other scenarios, the conditions for canola cultivation in the lands of Mazandaran will be more unsuitable compared to the present, and the decrease in the level of suitability will be more evident in the western and southern lands of the province. Therefore, solutions such as the use of more compatible cultivars and changes in agricultural management in facing new conditions in these areas should be considered. The outcomes of these studies offer practical insights for shaping regional planting strategies, aiding decisions on crop inclusion or exclusion, and informing the overall design of agricultural patterns in the area

    Keywords: Geographic Information System (GIS), Precipitation, temperature, zoning}
  • سیاوش انصاری، سامان جوادی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، بهزاد آزادگان
    برای انجام برنامه ریزی مناسب جهت انجام عملیات زراعی و آگاهی از زمان مناسب کاشت گندم دیم، برآورد طول دوره رشد (LGP) و آغاز و پایان آن، اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش طول دوره رشد گندم دیم به منظور طول آماری 30 ساله (1371 تا 1400) برای 38 ایستگاه سینوپتک کشور با بهره گیری از پارامترهای دما و بارش برآورد شده است. روش مورد استفاده برای برآورد طول رشد، روش پیشنهادی دستورالعمل ناحیه بندی اکولوژیکی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) است. در این روش با پیدا کردن نقاط تقاطع گراف های بارش و 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل، آغاز و پایان رشد، طول دوره رشد استخراج شده و سپس، با نتایج ارایه شده برای طول دوره رشد در نشریه طبقه بندی اکولوژیکی سازمان فایو (GAEZ) و پژوهش های قبلی تخمین فصل رشد با روش درجه روز رشد، مورد مقایسه قرار گرفته است. برپایه نتایج به دست آمده، ایستگاه آستارا با داشتن 301 روز طول دوره رشد و ایستگاه های اصفهان، سراوان، طبس، سمنان، زاهدان و کرمان با داشتن صفر روز طول دوره رشد، به ترتیب بیشترین و کمترین طول دوره رشد را به خود اختصاص داده اند. همچنین نتایج نشان داد استفاده از روش FAO برای برآورد طول دوره رشد در مناطق خشک، تخمین های واقع بینانه تری را نسبت به روش درجه روز رشد به دست می آورد.
    کلید واژگان: بارش, تبخیر و تعرق پتانسیل, فائو, گندم}
    Siavash Ansari, Saman Javadi *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Behzad Azadegan
    In order to carry out the appropriate program for agricultural operations and to know the appropriate planting time of dry wheat crops, the length of the growth period and its beginning and end are special. The studies carried out during the growing period of dry wheat in the country are based on the growth degree day method, which does not exist for dry or semi-arid regions. In this study, the length of the dry season wheat growth period for a statistical length of 30 years (1371 to 1400) for 38 sinopic stations of the country by taking meteorological temperatures and precipitation, with the help of the proposed method of the ecological zoning guidelines of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) and By finding the intersection points of the graphs of precipitation and 50% potential evaporation and transpiration, the beginning and the end, the length of the growth period has been estimated, which corresponds to the results presented for the length of the growth period in the ecological classification publication of the FAO organization. Results of the obtained results, Astara station with 301 days of growth period and Isfahan, Saravan, Tabas, Semnan, Zahedan and Kerman stations with 0 days of growth period are respectively the most and the least. to give have given. Also, the results showed that the use of the FAO method to estimate the length of the growth period in arid regions obtains more realistic estimates than the growth degree day method.
    Keywords: temperature, Precipitation, Evapotranspiration potential, FAO, Wheat}
  • محمد عسگری، محسن جوانمیری پور*، دنیا رحمانی حصار
    با توجه به تغییرات اقلیمی در تمامی نقاط کره زمین، یکی از مهم ترین ابزارهای مقابله با تغییرات اقلیمی از دیدگاه مدیریتی در سطح منابع طبیعی، آگاهی از میزان سازگاری گیاهان چوبی در شرایط تغییرات اقلیمی است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر عوامل اقلیمی بر سازگاری گونه های درختی مورد استفاده به منظور جنگلکاری در شهر رباط کریم با میانگین یک منطقه خشک در جنوب غربی استان تهران است. برای انجام این مطالعه، پس از تسطیح و آماده‎ سازی بستر کاشت، در سال 1395 جنگلکاری با گونه های دو ساله توت نرک ، کاج تهران ، آسمان دار ، زبان گنجشک ، افرای سیاه و اقاقیا در شهر رباط کریم انجام شد. در هنگام کاشت، قطر بن، ارتفاع نهال، شادابی برگ ها (مطلوب، متوسط و رنگ پریده) و سلامت نهال (سالم، نیمه سالم، آفت زده) اندازه گیری شدند. پس از گذشت 6 سال، در سال 1401 نیز دوباره این ویژگی ها اندازه گیری شد. روند عناصر اقلیمی شامل بارش، متوسط دما (C°)، متوسط دمای حداکثر (C°)، متوسط دمای حداقل (C°)، متوسط سرعت باد (m/s)، متوسط تعداد ساعات آفتابی از سال 1330 الی 1400 و متوسط تبخیرتعرق مرجع (میلی متر) از 1400-1370 نیز بررسی شد. نتایج تجزیه و تحلیل عناصر اقلیمی نشان داد تغییرات اقلیمی به شکل افزایش میانگین دمای سالانه، افزایش حداکثر و حداقل دما، کاهش میزان مجموع بارش سالانه، کاهش میزان سرعت باد و افزایش میزان تبخیر-تعرق مرجع در حال وقوع هستند. از تعداد 150 اصله نهال در هنگام کاشت، در سال 1401 تعداد افرای سیاه به 80 اصله رسیده و تعداد نهال های کاج تهران و اقاقیا بدون تغییر خاصی و به ترتیب برابر با  145 و 142 اصله بود. از نظر میزان رویش قطری بیشترین میزان رویش، مربوط به اقاقیا و کاج تهران (به ترتیب با داشتن 09/1 و 05/1 سانتی متر در سال) است و کمترین میزان مربوط به گونه افرای سیاه (با داشتن رویش قطری 78/0 سانتی متر در سال) بود. از نظر میزان رویش ارتفاعی، بیشترین میزان مربوط به آسمان دار و توت نرک به ترتیب با 45/0 و 42/0 متر و کمترین میزان مربوط به افرای سیاه با 14/0 متر در سال بوده است. بررسی افزایش سطح تاج پوشش حاکی از آن است که بیشترین رشد در این مورد مربوط به کاج تهران و آسمان دار به ترتیب با افزایش 16/0 و 1/0 مترمربع و کمترین رشد مربوط به افرای سیاه با افزایش 018/0 متر مربع در سال است. نتایج آزمون ANOVA برای مقایسه وضعیت درختان از نظر درجات خشکیدگی گونه های مورد مطالعه در سال 1401 نشان دهنده معنی دار بودن اختلاف میانگین ها با احتمال 95% در گروه های مورد مطالعه است. براساس نتایج این تحقیق، گونه های کاج تهران و اقاقیا بیشترین سازگاری و عامل های سلامتی و زنده مانی را نشان دادند.
    کلید واژگان: اقلیم خشک, بارش, تغییر اقلیم, دما, نهال کاری}
    Mohammad Asgari, Mohsen Javanmiri Pour *, Donya Rahmani Hesar
    The main challenge to compromising with climate change from a management approach is dealing with the uncertainty of future climate changes. Analyzing the effect of climate change on tree species used for afforestation in Robat Karim as a city in the central arid regions of Iran was the purpose of this study. Afforestation with two-year seedlings of Mulberry (Morus alba), Tehran pine (Pinus eldarica), Tree of heaven (Ailanthus altissima), Ash (Fraxinus rotundifolia), Blackberry (Acer negundo), and, Acacia (Robinia pseudoacacia) took place after preparing the planting substrate in 2016. The diameter of the trunk, the height of the seedlings, the freshness of the leaves (good, medium, and pale), and the health of the seedlings (healthy, semi-healthy, infested) were measured during the planting. These parameters were measured again in 2022 after five years. Furthermore, to analyze the trend of seven climatic factors such as mean temperature (°C), mean maximum temperature (°C), the mean minimum temperature (°C), mean wind speed (m/s), the mean number of daily sunny hours from 1951 to 2021 and average reference evapotranspiration (mm) from 1991-2021, was carried out. The analysis results of climate elements showed that climate changes are taking place in the form of an increase in the mean annual temperature, an increase in the maximum and minimum temperature, a reduction in the total annual rainfall, a decrease in the wind speed, and an increase in the reference evaporation and transpiration. The number of Boxelder maple reached 80 trees, while the number of Tehran pine and Acacia seedlings did not change much and were equal to 145 individuals in 2022. The highest annual diameter growth rate includes Acacia and Tehran pine with 1.1 and 1.05 cm, respectively, while the lowest annual diameter growth rate involves black maple with 0.78 cm. The ANOVA test results to compare the condition of the trees in terms of the decay degree of the studied species in 2022 indicate a significant difference (p=0.05) between the studied groups. The priority is to determine native species and species such as Tehran pine and Acacia that can adapt to occurring tensions.
    Keywords: crown area, diameter, dry climate, height, plantation, Precipitation, Temperature}
  • مهدی کلانکی، هادی رمضانی اعتدالی*، پیتر فن اوول
    تغییرات اقلیمی از چالش‏های پیشروی بشر محسوب می‏شود. این رویداد تمامی نقاط جهان از جمله ایران را متاثر می‏سازد. بنابراین، درک نوسان های جوی و پیش‏نگری‏ آن می‏تواند برای برنامه‏ریزی‏های آتی در مناطق مختلف راهگشا باشد. در همین راستا، پژوهش حاضر با استفاده از شش مدل گردش عمومی (GCM) تغییرات اقلیمی را برای برخی ایستگاه‏ها در شمال غرب، غرب و جنوب غرب ایران تحت سه سناریوی مختلف RCP2.5 (خوش بینانه)، RCP4.5 (میانی) و RCP8.5 (بدبینانه) با استفاده از LARS-WG طی 2021-2100 ارزیابی کرده است. بر اساس نتایج، بیشترین مقادیر تحت RCP8.5 و در NorESM1.1، CanESM2 و HadGEM2-ES به ترتیب برای ساعت های آفتاب، دمای حداقل و حداکثر مشاهده شد. در مقایسه با دوره پایه: ایستگاه الیگودرز طی سال‏های 2081 2100 با افزایش 69 و 25 درصدی بیشترین افزایش دما را برای حداقل و حداکثر دما از خود نشان داد. ایستگاه اهواز با 4/35 درصد طی سال های 2061 2080 برای بارندگی روزانه و ایستگاه پارس آباد با 8/9 درصد طی سال های 2041-2060 برای ساعت های آفتابی در رتبه های بالا قرار گرفتند. از سوی دیگر، کمترین مقادیر روزانه نسبت به دوره پایه در سناریوهای RCP2.6 و RCP4.5 در اهواز با 23/0 درصد کاهش در دمای حداقل و 93/2 درصد افزایش برای حداکثر دما مشاهده شد. همچنین، بارش روزانه در ایستگاه پارس آباد 63/8 درصد و ساعت های آفتابی روزانه در ایستگاه میانه تا 54/14 درصد نسبت به دوره های پایه کاهش یافته است. به طور کلی، احتمالا در آینده، ایستگاه جنوب غربی با بارندگی بیشتر و شمال غرب با بارندگی کمتر مواجه می شوند.
    کلید واژگان: دما, بارش, ساعت های آفتابی, مدل های گردش عمومی, LARS-WG}
    Mahdi Kalanaki, Hadi Ramezani Etedali *, Pieter Van Oel
    Climate change is one of the ongoing challenges. This phenomenon will affect all parts of the world, including Iran. Therefore, understanding and projecting climate change can be a way forward for future planning in different areas. To do this, the present study applied six general circulation models (GCM) to assess climate change in some stations in northwest, west and southwest of Iran under three different scenarios: RCP2.6 (optimistic), RCP4.5 (middle) and RCP8.5 (Pessimistic) by using LARS-WG during 2021-2100. Based on the results, the highest values were observed under the RCP8.5 scenario and in NorESM1.1, CanESM2 and HadGEM2-ES GCMs for sunhours, and minimum and maximum temperatures, respectively. Compared to the base period: The highest increase in minimum and maximum temperatures have been observed in Aligudarz station during 2081-2100 with 69% and 25%, respectively. Daily average rainfall and Sun hours might enhance 35.4% in Ahvaz during the years 2061-2080 and 9.8% in Parsabad during the years 2041-2060. On the other hand, the lowest daily values compared to the base period were observed in the RCP2.6 and RCP4.5 scenarios in Ahvaz, with a 0.23% decrease in minimum temperature and a 2.93% increase in maximum temperature. Also, compared to the base periods, the daily average precipitation in Parsabad has decreased by 8.63 % and sun hours in Mianeh have reduced to 14.54%. In general, the southwest may experience more precipitation compared to the northwest in the future.
    Keywords: temperature, Precipitation, general circulation models, LARS-WG}
  • سعید معینی فر، محمدامین اسدی*، حسین ملکی نژاد، علی طالبی

    پایش خشکسالی با استفاده از شاخص های مناسب، اهمیت زیادی در مدیریت منابع آب بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. انتخاب این شاخص و محاسبه صحیح آن از اهمیت قابل توجهی در مطالعه خشکسالی برخوردار است. هدف این مطالعه، تعیین توزیع آماری مناسب برای محاسبه شاخص خشکسالی RDI در مناطق خشک و نیمه خشک ایران مرکزی می باشد. بدین منظور، 16 ایستگاه سینوپتیک در محدوده ایران مرکزی انتخاب شدند. برای محاسبه شاخص RDI از داده های بارش و همچنین تبخیر-تعرق پتانسیل با روش فایو-پنمن-مانتیث استفاده شد. برای انتخاب مناسب ترین توزیع آماری، 17 توزیع آماری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص RDI برای هر ایستگاه به صورت سالانه و بر اساس برازش به هر یک از 17 توزیع مورد مطالعه به صورت جداگانه محاسبه شد. سپس بر اساس معیارهای AIC و BIC، بهترین توزیع آماری برای محاسبه شاخص RDI برای هر ایستگاه انتخاب شد. اگرچه در منابع توصیه شده که محاسبه شاخص RDI از طریق برازش داده ها به یکی از توزیع های گاما و یا لوگ نرمال انجام شود، اما نتایج این پژوهش نشان داد که در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه، توابع توزیع لوگ نرمال و گاما نمی توانند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع انتخاب شوند. بر اساس نتایج، توزیع گاما جزو شش توزیع برتر در تمام ایستگاه های مورد مطالعه بود. همچنین نتایج نشان داد مقادیر RDI محاسبه شده بر اساس توزیع های مختلف در سال های خشک و مرطوب، تفاوت نسبتا قابل توجهی دارند که اهمیت انتخاب توزیع آماری مناسب در محاسبه شاخص RDI را نشان می دهد. برازش توزیع های مورد مطالعه به داده های بارش در ایستگاه های مختلف نشان داد توزیع Nakagami عملکرد بهتری جهت برازش به داده های بارش دارد. در مورد تبخیر و تعرق پتانسیل، در ایستگاه های مختلف توزیع های متفاوتی بهترین برازش را ارایه کردند.

    کلید واژگان: خشکسالی, بارش, تبخیر و تعرق پتانسیل, گاما, لوگ نرمال}
    Saied Moieni Far, MohammadAmin Asadi *, Hosein Maleki Nezhad, Ali Talebi

    Drought monitoring using appropriate drought indices is of importance in water resources management, especially in arid and semi-arid regions. Therefore, choosing the suitable drought index and calculating the desired drought index appropriately is of considerable importance in the study of drought. This study is aimed to determine the appropriate statistical distribution to calculate RDI drought index in arid and semi-arid regions of Central Iran. For this purpose, 16 synoptic stations in Central Iran were selected. To calculate RDI, precipitation and potential evapotranspiration values are required. The FAO-Penman-Monteith method was used to calculate potential evapotranspiration. To select the most appropriate statistical distribution, 17 statistical distributions were used. RDI for each synoptic station was calculated annually by fitting to each of the 17 distributions, separately. Then, based on the AIC and BIC criteria, the best statistical distribution was selected to calculate RDI for each station. While based on the literature, it is recommended to calculate RDI by fitting the data to one of the Gamma or log Normal distributions, the results showed that in most of the studied stations, the log Normal and Gamma distributions are not the most appropriate distribution. However, according to the results, Gamma distribution was one of the top 6 distributions in all the studied stations. The results also showed that the difference of RDI values ​​calculated based on different distributions in dry and wet years are relatively significant, which shows the importance of choosing the appropriate statistical distribution. The fit of the studied distributions to the precipitation data at different stations showed that the Nakagami distribution presents the best performance. In case of potential evapotranspiration, different distributions provided the best fit at different stations.

    Keywords: Drought, Precipitation, Potential evapotranspiration, Gamma, Log normal}
  • کامی کابوسی*

    تحلیلهای احتمالاتی میتواند ضمن افزایش انعطافپذیری در تصمیمگیریها، ضریب اطمینان تصمیم ها را نیز افزایش دهد. نقش تاثیرگذار عوامل اقلیمی در پهنه بندی اراضی برای کشت گیاه از یک سو و طبیعت احتمالاتی متغیرهای اقلیمی از سوی دیگر، موجب عدم قطعیت درجه بندی تناسب اراضی برای کشت یک گیاه به ویژه در شرایط دیم می شود. برای این منظور در پژوهش حاضر، ابتدا با استفاده از داده های روزانه بارش و دمای کمینه و بیشینه 33 ایستگاه هواشناسی در استان گلستان، تاریخ مناسب کشت گندم (Triticum aestivum L.) دیم و زمان وقوع مراحل فنولوژیکی مختلف آن برای دوره آماری مشترک 26 ساله تعیین گردید. سپس با برازش توزیع های احتمالاتی مختلف و انتخاب توزیع منتخب، مقدار این متغیرها در پنج سطح احتمال وقوع 25، 50، 75، 85 و 95 درصد برآورد شد. در ادامه، میانگین دمای هوا، احتمال رخداد دماهای نامطلوب، میزان بارش و نسبت بارش موثر به تبخیر- تعرق گندم برای هر یک از مراحل رشد و کل دوره رشد در ایستگاه های هواشناسی مورد بررسی در سطوح احتمال مختلف محاسبه شد. در نهایت، ضمن تهیه نقشه پهنه بندی این متغیرها و ویژگی های ارتفاع، درصد شیب، تیپ اراضی و شوری خاک، با هم پوشانی 22 لایه اطلاعاتی برای هر سطح احتمال، پهنه بندی زراعی- بوم شناختی اراضی کشاورزی استان گلستان برای کشت گندم دیم در سطوح احتمال مختلف صورت گرفت. نتایج نشان داد که افزایش سطح احتمال وقوع از 25 به 95 درصد به دلیل تاخیر در تاریخ کشت مناسب از اواخر پاییز به ابتدای زمستان و تاثیرگذاری آن بر شرایط اقلیمی- محیطی و طول مراحل بعدی رشد گیاه موجب بهبود درجه تناسب اراضی کشاورزی برای کشت گندم دیم از نظر میانگین دمای هوا در مرحله های گل دهی، رسیدگی و کل فصل رشد، احتمال رخداد دمای بیشتر از 14 و کمتر از نه درجه سانتی گراد به ترتیب در مرحله سبز شدن و مرحله های گل دهی و رسیدگی و میزان بارش در مرحله سبز شدن شد، ولی از نظر میانگین دمای هوا در مرحله سبز شدن، احتمال رخداد دمای بیشتر از 25 و 30 درجه سانتی گراد به ترتیب در مرحله گل دهی و رسیدگی و میزان بارش و نسبت بارش موثر به تبخیر- تعرق پتانسیل در مراحل گل دهی، رسیدگی و کل فصل رشد موجب کاهش درجه تناسب گردید. نتایج پهنه بندی زراعی- بوم شناختی نشان داد که در سطوح احتمال وقوع 50، 75 و 85 درصد پهنه های نسبتا مناسب و مناسب به ترتیب بین 56-50 و 50-44 درصد وسعت اراضی کشاورزی را در بر می گیرد و سطح احتمال وقوع تاثیر معناداری بر پهنه بندی ندارد، در حالی که در سطح احتمال وقوع 25 و 95 درصد (به ترتیب معادل تاریخ کشت زودهنگام و دیرهنگام) به ترتیب حدود 91 و 78 درصد وسعت اراضی کشاورزی استان به ترتیب در پهنه مناسب و متوسط قرار گرفت.

    کلید واژگان: احتمال وقوع, تناسب اراضی, بارش, بوم شناختی, تبخیر- تعرق, دما}
    Kami Kaboosi*
    Introduction

    Stochastical analysis can increase decision-making reliability, meanwhile increasing the flexibility of decisions. The critical role of climatic factors in land zoning on the one hand and the stochastical nature of climatic variables, on the other hand, causes the uncertainty of land suitability grading for plant cultivation, especially in dryland conditions. Golestan province has the third rank among the Iran provinces with about 400,000 hectares of cultivated land and production of more than one million tons of wheat, of which about 57 and 50 percent are allocated to rainfed cultivation, respectively. The present study was conducted to examine changes in various climate variables affecting wheat growth under the influence of different occurrence probabilities and zoning agricultural land in Golestan province for the rainfed wheat cultivation under these conditions.

    Materials and Methods

     First, dates of planting and occurrence of each phenological stage of rainfed wheat were determined by daily data of precipitation and minimum and maximum temperatures for 33 weather stations in Golestan province in a 26-year typical statistical period. Then, by fitting different probability distribution functions and selecting the best distribution, the values of these variables were estimated at five occurrence probability levels of 25, 50, 75, 85, and 95 percent. Next, the average air temperature, the possibility of occurrence of adverse temperatures, precipitation and ratio of effective precipitation to potential evapotranspiration of wheat for each growth stage and total growth period were calculated for whole weather stations at different occurrence probability levels. Finally, by providing zoning maps of these variables and other features including elevation, land slope, land type, soil salinity and overlaying 22 layers for each occurrence probability level, agro-ecological zoning of agricultural lands of Golestan province for rainfed wheat cultivation at different occurrence probability levels was performed.

    Results and Discussion

     Results showed that increasing occurrence probability level from 25 to 95 percent due to delaying suitable planting date from late autumn to early winter and its effect on the climatic-environmental conditions and the length of the plant growth stages improved the degree of land suitability grade for rainfed wheat cultivation in terms of mean air temperature in stages of flowering, maturity and total growth season, the occurrence possibility of temperatures higher than 14 and less than 9 °C in germination and flowering and maturity stages, respectively, and the amount of precipitation in the germination stage. Adversely, it resulted in degradation in the degree of land suitability in term of mean air temperature in the germination stage, the occurrence possibility of temperatures higher than 25 and 30 °C in flowering and maturity stages, respectively, and the amount of precipitation and ratio of effective precipitation to potential evapotranspiration in stages of flowering and maturity and the entire season. The results of agro-ecological zoning showed that the extent of suitable and moderate zones was between 50-56 and 44-50 percent of the agricultural land, respectively, for the occurrence probability levels of 50, 75 and 85 percent and the occurrence probability did not have a significant effect on zoning. In comparison, at the occurrence probability levels of 25 and 95 percent (equal to the early and late planting dates, respectively), about 91 and 78 percent of the province's agricultural land was located in a suitable and moderate zone, respectively. These results are accordant with the findings of Hoseini et al. (2018), who showed that the maximum extent of suitable land for cotton cultivation in Southern Khorasan province occurred in the early planting date. Considering the majority of agricultural land of Golestan province is located in the middle strip of the province, most changes of zoning maps by occurrence probability level have also occurred in this region.

    Conclusion

    A low reduction in cultivation risk (increasing the occurrence probability from 25 to 50 percent) significantly degraded the land suitability for rainfed wheat in Golestan province while more reduction in the farming risk (increasing the occurrence probability up to 85 percent) led to no significant effect on land suitability. However, if the minimum risk (95% probability) be selected as a management decision for rainfed wheat farming, the lowest land suitability for rainfed wheat cultivation will occur.

    Keywords: Agro-ecology, Air temperature, Evapotranspiration, Land suitability, Occurrence probability, Precipitation}
  • هدایت الله هرمزی، رضا برنا*، منیژه ظهوریان پردل

    توجه به تغییرات اقلیمی در سال های اخیر به علت پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و خسارات مالی مربوط به رویدادهای حدی جوی اهمیت زیادی پیداکرده است. شناخت چگونگی روند تغییرات اقلیمی و به ویژه روند تغییرات بارش ازجمله مواردی است که در  سال های اخیر موردتوجه محققان علوم جوی و هیدرولوژی قرارگرفته است. بارش از عناصر اقلیمی است که در بعد زمان و مکان دارای تغییرات بسیاری است. بارش های حدی به علت اثرات مخرب و زیان بار آن، دارای اهمیت بسزایی هستند. تالاب شادگان در پایین دست حوضه رودخانه های جراحی و کارون بین شهرهای آبادان، ماهشهر، رامهرمز و اهواز قرار دارد و در پایین دست، به خلیج فارس می پیوندد. تالاب شادگان ازنظر رتبه بیست و دومین تالاب جهانی است و از جنبه های گوناگون اکولوژیکی، علمی، زیباشناختی، اقتصادی و هیدرولوژیکی دارای ارزش است. جهت انجام این تحقیق از داده های هواشناسی کشور در مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه داده های بارش برای ایستگاه های سینوپتیک منتخب در محدوده استان خوزستان برای یک دوره 30 ساله  (2016-1987) استفاده شده است. جهت بررسی روند تغییرات بارش، از شاخص های بارش که توسط گروه کارشناسی          (Expert Team on Climate Change Detection Monitoring) ETCCDMI تعریف شده، با نرم افزار RClimdex و از آزمون نا پارامتری   من کندال برای بررسی روند و نمایش نقاط تغییر و همچنین بررسی سری های زمانی بارش منطقه موردمطالعه استفاده شد.     نتایج نشان داد همه شاخص های مرتبط با بارندگی روند کاهشی دارند که این روند برای شاخص های حداکثر بارندگی یک روزه(Rx1day)، حداکثر بارندگی 5 روزه(Rx5day)، تعداد روزهای با بارش سنگین(R10mm)، تعداد روزهای با بارش  خیلی سنگین(R20mm)، روزهای مرطوب(R95P)، مقدار سالانه بارندگی روزهای مرطوب(PRCPTOT)، برای ایستگاه رامهرمز کاهش معنادار در سطح 5 درصد داشته است. همچنین تعداد روزهای با بارش سنگین(R10mm)، برای ایستگاه اهواز و مقدار سالانه بارندگی روزهای مرطوب(PRCPTOT)، برای ایستگاه بندر ماهشهر کاهش معنادار در سطح 5 درصد داشته است. روزهای متوالی خشک(CDD) در کلیه ایستگاه ها به جز آبادان روند افزایشی و روزهای متوالی تر(CWD) در کلیه ایستگاه ها روند کاهشی داشته است که هماهنگ با کاهش بارش در منطقه در سال های اخیر است. در مناطقی که مقدار P-Value کمتر از 05/0 است نشان می دهد که آن سطوح دارای تغییرات معنی دار است.

    کلید واژگان: تغییرات بارش, روند, بارش, تالاب شادگان}
  • شیوا فرهادیان عزیزی*، حسین کاظمی، افشین سلطانی

    در استان گلستان با توجه به وجود دیم زارهای گسترده، مقدار و توزیع مکانی و زمانی بارش، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه، با استفاده از تحلیل های مکانی سامانه اطلاعات جغرافیایی، تغییرات مکانی و زمانی و نیز کفایت متغیر های بارش در محدوده اراضی کشاورزی شهرستان های آق قلا، کلاله و گنبدکاووس جهت توسعه زراعت دیم غلات پاییزه مورد ارزیابی قرار گرفت. این پژوهش در سال 1394 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. ابتدا نقشه های موضوعی انواع متغیرهای بارش موثر در زراعت دیم شامل بارش سالانه، بارش پاییزه، بارش بهاره، بارش آبان ماه و بارش اردیبهشت ماه، با استفاده از روش های متعدد درون یابی مانند کریجینگ معمولی، وزن دهی فاصله معکوس (IDW) و توابع پایه شعاعی (RBF) در محیط GIS نسخه 10 تهیه و طبقه بندی شدند. از معیارهای میانگین مطلق خطا (MAE)، میانگین انحراف خطا (MBE) و خطای برآورد ((RMSE، جهت ارزیابی این روش ها استفاده شد. در این پژوهش از داده های 10 ایستگاه هم دیدی و 77  ایستگاه باران سنجی مستقر در استان گلستان استفاده گردید. نتایج نشان داد که روش کریجینگ با مدل کروی بهترین الگو برای تخمین بارش پاییزه و اردیبهشت ماه و هم چنین روش توابع پایه شعاعی مدل چند ربعی، بهترین الگو برای تخمین بارش های سالانه، بهاره و آبان ماه در اراضی کشاورزی شهرستان های آق قلا، کلاله و گنبدکاووس می باشد. روش وزن دهی فاصله معکوس توان 1 و روش توابع پایه شعاعی مدل نواری کم ضخامت، نامناسب ترین الگو جهت تخمین انواع بارش شناخته شد. نتایج توزیع مکانی بارش نشان داد از سمت شمال به جنوب مناطق موردمطالعه، بر میزان متغیرهای بارش افزوده می شود. بر این اساس، برخی از مناطق شمالی شهرستان های آق قلا و گنبدکاووس ازنظر بارش بهاره و بارش اردیبهشت ماه جهت توسعه زراعت دیم دارای محدودیت می باشند. درمجموع در بین سه شهرستان موردبررسی ، شهرستان کلاله بیش ترین میزان و بهترین توزیع مکانی انواع متغیرهای بارش را جهت توسعه زراعت دیم دارا بود.

    کلید واژگان: بارش, سامانه اطلاعات جغرافیایی, کریجینگ, نیم تغییرنما, وزن دهی فاصله معکوس}
    shiva farhadian azizi*, hossein kazemi, afshin soltani
    Introduction

    Annual climate variation, along with water shortage is an important factor influencing agricultural productivity, especially in rainfed crop production systems. Also, understanding the current relationship between food grain production and rainfall will help in assessing the possible impact of future  climate change on the livelihood of smallholder farmers. In Golestan province due to different climates and extended rainfed lands, amount and spatial and temporal distribution of rainfall is very important. In general, the minimum rainfall for dry farming is about 250-300 mm. In addition, distribution of rainfall during the growing period is also noticeable. The enough moisture in vegetation phase is essential for growth and establishment of plant. In this study, spatial analysis of GIS and some methods of classic interpolation and geostatistical methods were used  to evaluate spatial and temporal changes of rainfall variables in the agricultural lands of Aq-Qala, Kalale and Gonbad Kavous townships in Golestan province.

    Materials and methods

    This research was carried out in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASRN), during 2015. The studied region was included the agricultural lands of Aq-Qala, Gonbad Kavous and Kalale townships in Golestan province, as three important regions for  dry farming production. First, the data of 10 synoptic stations and 77 rain-gauge stations from Golestan province were used. The thematic maps of rainfall variables such as annual, autumn, spring, November and May precipitations were provided using various methods of geostatistical and classic interpolation such as Ordinary Kriging (OK), Inverse Distance Weighting (IDW) and Radial Basis Function (RBF) in GIS (var. 10) media. Before interpolation calculations, common statistical tests were performed on main data. The performance criteria for evaluation were Mean Absolute Error (MAE), Mean Bias Error (MBE), Root Mean Square Error (RMSE) and Cross Validation. In this research, a semivariogram function was used to show the variation of rainfalls with respect to distance.

    Results and discussion

    The results showed that Kriging-spherical model was the best method to estimate autumn and May precipitations and also, the annual, spring and November precipitations were interpolated by Multi-quadric (RBF) in agricultural lands of Aq-Qala, Kalale and Gonbad Kavous townships. Furthermore, the IDW and Thin Plate Spline (TPS) were introduced as inappropriate methods due to high error  in precipitation estimate. The semivariograms analysis indicated that autumn, spring, November and May precipitation variables were the best fitted by Spherical models, but annual precipitation was fitted by Exponential model. It was found that some areas in north of Aq-Qala and Gonbad Kavous had the limitation in amounts of spring and May precipitations. The spatial distribution of precipitations showed that annual precipitation was increased from north to south, so that, the maximum annual precipitation was observed in Kalale township. Thus, this township can be a region with high suitable degree for dry farming some autumn crops such as wheat and barley. The lowest autumn rainfall amount was observed in the northern parts of Gonbad Kavous township with 31.37 mm, but the southern parts of the Aq-Qala, Gonbad Kavous and especially Kalale had the highest autumn precipitation amounts.

    Conclusion

    Result of the spatial distribution of precipitation showed that amounts of precipitation variables were increased from north to south of the studied region. Totally, among  the three studied townships, Kalale township had the highest amounts of precipitations and the best spatial distribution of precipitation variables for rainfed farming. Therefore, this township was selected as the high suitable region for  dry farming in Golestan province.

    Keywords: Geographical information system, Inverse Distance Weighting, Kriging, Rainfall, Semivariograms}
  • مصطفی دستورانی*، چوقی بایرام، حسن خسروی، زهرا قلیچی پور

    وضعیت اقلیمی هر منطقه از عوامل تاثیر گذار در شکل گیری اولیه سکونتگاه ها محسوب می شود. بارش یکی از مهمترین پارامتر های اقلیمی است که یکی از عوامل تاثیر گذار در تغییرات پوشش گیاهی به خصوص در اکوسیستم های خشک و نیمه خشک می باشد. این مطالعه با هدف بررسی میزان تغییرات پوشش گیاهی و نوسانات بارندگی با استفاده از داده های سنجش از دور  در سال های 2001 و 2013 برای شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI) گرفته شده از سنجنده  TERRA/MODIS هشت روزه در ماه های (می، جون) انجام شد. برای شاخص وضعیت پوشش گیاهی از میانگین دو ماه به عنوان شاخص پوشش گیاهی سالانه استفاده شد. جهت بررسی بارش از آمار 28 ایستگاه هواشناسی منطقه با استفاده از دو پارامتر ارتفاع و بارش در هر ایستگاه معادله خط را تهیه و با استفاده از نقشه ارتفاعی منطقه تصاویر سال های مذکور تهیه شد. سپس تصاویر بین صفر و یک نرمال شده و در چهار کلاس طبقه بندی گردید و مساحت هر کلاس در سال های 2001 و 2013 محاسبه شد و با استفاده از آزمون کای اسکوئر میزان همبستگی بین آنها مشخص گردید. نتایج نشان داد که هر دو شاخص در سطح 99% معنی دار می باشند. بدین صورت که در شاخص پوشش گیاهی در کلاس پوشش کم روند، کاهشی  بوده ولی در کلاس متوسط و زیاد روند افزایشی را نشان می دهد که با توجه به میانگین بارش در سال 2001 و  2013 که به ترتیب 181 و 242 میلی متر می باشد روند تغییرات پوشش گیاهی را تایید می نماید.

    کلید واژگان: بارش, پوشش گیاهی(VCI), کای اسکوئر, سنجش از دور, مشهد- چناران}
    M. Dastorani *, H. Khosravi, Z. Ghelichipour, Ch. Bayram

    Climatic conditions of each region are the primary factors affecting the formation of settlements. Precipitation is one of the most important climatic parameters that contributing in changes in vegetation, especially in arid and semi-arid ecosystems. This study aimed to investigate the vegetation and precipitation changes using remote sensing data. The vegetation index images captured by X TERRA / MODIS between 2001 and 2013 with 8-day interval in May and June months were used as Vegetation Condition Index (VCI). Consequently, VCI as an index was calculated from the annual average of the two months. To evaluate precipitation data, we used data from 28 meteorological stations. The linear correlation between height and precipitation was used to obtain line equation at each station using DEM (Digital Elevation Model) maps to prepare precipitation maps for each year. The VCI images were normalized between zero and one and were grouped into four classes. The area of each class was then calculated in 2001 and 2013, followed by statistical analysis (i.e. chi-square test) . The results showed that both indices were significant at 95% with Sig = 0.000. The VCI index decreases when the precipitation is low, while it shows an increasing trend where the precipitation is medium to high, which in turn approves the vegetation dynamics.

    Keywords: Precipitation, VCI, Vegetation Dynamics, Remote Sensing, Mashhad-Chenaran}
  • پروانه وفا، مهرشاد براری، یاسر علی زاده، مرزبان فرامرزی *
    سابقه و هدف
    بررسی تناسب اراضی برای تولید محصول پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک مورد نیاز است. گیاهان زراعی بهترین رشد را در مکان هایی دارند که شرایط آب و هوایی و عامل های خاکی نیازهای رشدی آنها را به بهترین نحو تامین می کنند. عامل هایی مانند ارتفاع، شیب، جهت شیب، نوع خاک، پوشش زمین و بسیاری از عامل های آب و هوایی که بر رشد محصول تاثیر دارند، در مشخص کردن مناسب ترین مناطق برای کشت یک گیاه تعیین کننده هستند. روند طبقه بندی تناسب اراضی شامل ارزیابی و گروه بندی مناطق خاصی از نظر مناسب بودن آنها برای استفاده مشخصی است. در این پژوهش، توانایی دیمزارهای غرب کشور از نظر کشت گندم آبی در استان ایلام با استفاده از GIS و روش مدل تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process: AHP) مورد ارزیابی قرار گرفت که ضمن آن متغیرهای اقلیمی متناسب با نیازهای اکوفیزیولوژی گندم بررسی شده و درنهایت مناطق به سه منطقه مستعد، نیمه مستعد و نامستعد، طبقه بندی شدند.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق ، متغیرهای اقلیمی دما و بارش از 7 ایستگاه سینوپتیک (همدید) منطقه و متغیرهای محیطی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از رودخانه، بافت و مواد آلی خاک، احتمال رخداد دماهای مناسب در مرحله ی جوانه زنی، احتمال رخداد دمای بیشینه روزانه oC25 و بیشتر در مرحله ی گلدهی و احتمال رخداد دمای بیشینه روزانه oC30 و بیشتر در مرحله ی پرشدن دانه به عنوان عامل های موثر در پهنه بندی، مورد استفاده قرار گرفت. درآغاز داده های مربوط به هر کدام از عامل های اقلیمی و متغیرهای محیطی استخراج شد، آنگاه نقشه های مربوط به این متغیرها ترسیم شد. در ادامه وزن هر لایه اطلاعاتی با روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی مشخص و تلفیق لایه های مورد نظر در محیط GIS انجام شد. روش های رگرسیون، Kriging و IDW برای درونیابی متغیرهای محیطی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس نقشه ی پهنه بندی اراضی مستعد کشت گندم آبی در استان ایلام به دست آمد. پهنه بندی اراضی در پنج طبقه شامل: بسیار مناسب، مناسب، متوسط، ضعیف و نامناسب بر پایه تقسیم بندی سازمان خواربار و کشاورزی (فائو) انجام شد. اراضی بسیار ضعیف دارای محدودیت های شدیدی هستند که به ندرت از طریق نهاده های ورودی یا شیوه های مدیریتی می توان بر آنها غلبه کرد.
    نتایج و بحث: نتایج تجزیه و تحلیل پرسشنامه های AHP نشان داد، در بین عامل های موثر در تناسب اراضی، دمای مناسب در مرحله کاشت (31/0) و ارتفاع (009/0) دارای بیشترین و کمترین وزن بودند. در این مدل AHP نسبت سازگاری حدود 035/0 است. این نشان می دهد که مقایسه معیارها بسیار درست بوده و وزن های نسبی برای استفاده در تجزیه و تحلیل تناسب اراضی در ایلام مناسب بود. بر پایه نقشه ی نهایی پهنه بندی به دست آمده، 23/31 درصد از اراضی استان برای کشت بسیار مناسب، 74/34 درصد مناسب، 91/13 درصد دارای قابلیت متوسط، 04/16 درصد ضعیف و 04/8 درصد نیز برای کشت گندم آبی نامناسب هستند. در حال حاضر 08/22 درصد از سطح زمین های کشاورزی استان زیر کشت گندم است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که نقش هر یک از متغیرهای اقلیمی و محیطی بر عملکرد گندم آبی در مناطق مختلف استان ایلام متفاوت است. همچنین می توان مناطق مناسب برای کشت گندم آبی را با استفاده از روش GIS و روش AHP تعیین کرد.
    نتیجه گیری
    در این تحقیق، موثرترین عامل ها در تعیین تناسب اراضی برای کشت گندم، دمای مناسب در مرحله کاشت، احتمال رخداد بیشینه دمای 25 درجه سلسیوس و بیشتر در طول گلدهی، ارتفاع و شیب بود. نتیجه دیگری که از این تحقیق گرفته شد، تایید قابلیت GIS در پهنه بندی است.
    کلید واژگان: متغیر های محیطی, دما, بارش, GIS, AHP}
    Parvane Vafa, Mehrshad Barary, Yaser Alizade, Marzban Faramarzi *
    Introduction
    This study investigates land use suitability to find sustainable production areas in arid and semi-arid regions. Crops perform best in locations where climatic conditions meet their growing requirements. Factors such as elevation, slope percentage, slope aspect, soil type, vegetation cover and other climatic features affecting growth are crucial in identifying the most suitable areas for crops. The trend of land suitability classification includes evaluating particular areas in terms of their aptness for a specific use (Seyedi Shahivandi et al., 2013). The suitability of farms in western Iran were evaluated for rain-fed wheat, while the climate parameters were studied in accordance with the eco-physiological needs of wheat. Finally, the areas were classified into suitable, semi-suitable and non-suitable regions (Kamali, 1996).In this study, geographic information systems (GIS) and the Analytical Hierarchy Process (AHP) were applied to evaluate the feasibility of the agricultural lands of Ilam Province for cultivation of irrigated wheat (Triticum aestivum L.).
    Materials And Methods
    In this research, climatic parameters including temperature and rainfall were collected from seven synoptic stations of the region. Also compiled were data on important factors in zoning and environmental parameters including elevation, slope percentage, slope aspect, distance from river, soil texture, organic matter, the probability of the occurrence of appropriate temperatures during planting stage, the probability of the occurrence of the maximum temperature of 25°C during flowering, and the probability of the occurrence of temperatures of 30°C during the grain stage. First, the climatic data were extracted and environmental variables were obtained, then the maps related to these parameters were drawn. Furthermore, the weight of each factor was calculated using AHP with the layers integrated into the GIS environment. Kriging and IDW methods were applied for interpolation of environmental variables. Accordingly, a prospective map of irrigated wheat cultivation of the region was obtained. Lands were zoned into five classes: highly suitable, suitable, semi-suitable, non-suitable and highly non-suitable. Non-suitable lands seem to have extreme limitations and include those which should be used by farmers either rarely or never.
    Results And Discussion
    The results of AHP analysis showed that among the factors affecting land suitability, appropriate temperature during planting stage (0.31) had the highest weight and elevation (0.009) had the lowest weight. In the AHP model, the inconsistency ratio is about 0.0346. This showed that the comparisons of factors were absolutely consistent (Bertolini et al., 2006), and the relative weights were adapted for applying land suitability analysis in our study area.The results indicated that about 34.74% of lands were very suitable and 34.74% were suitable. 13.91% of lands had average capabilities of cultivation (semi-suitability). 16.04% of the lands were poor and 8.04% were very poor for irrigated wheat cultivation. The conclusion was that the role of each climatic and land parameter varies in different parts of the region. Moreover, it is possible to determine suitable regions for irrigated wheat using GIS and AHP method.
    Conclusion
    In this research, the most effective factors determining the suitability of land for wheat were the appropriate temperature during sowing, the probability of the occurrence of the maximum temperature of 25° C during flowering, elevation and slope percentage. The results of this research confirmed the capability of GIS in zoning.
    Keywords: Environmental variables, temperature, precipitation, GIS, AHP}
  • مرتضی لطفی راد، آرش ادیب*، علی حقیقی
    تصمیم گیری در مورد مدیریت منابع آب و ساخت و بهره‏برداری از سازه های هیدرولیکی، مستلزم داشتن اطلاعات مطمئن درباره میزان دبی جریان در حوضه آبریز است تا با توجه به دبی سیلاب طراحی بتوان تصمیم‏گیری کرد. بنابراین، بهره‏گیری از مدل‏های شبیه‏سازی فرایند بارش روانابی که علاوه بر دقت خوب، به اطلاعات ورودی کمی نیز نیاز دارند، بااهمیت است. مدل IHACRES از مدل‏های نیمه مفهومی بارش رواناب است که قادر است با دریافت اطلاعات کم، ابتدا به تولید بارش موثر و سپس به شبیه‏سازی رواناب بپردازد. در پژوهش حاضر بارش رواناب حوضه ناورود گیلان به کمک مدل IHACRES با استفاده از داده های دبی روزانه ایستگاه خرجگیل در خروجی حوضه و نیز داده های بارش و دمای روزانه ایستگاه خلیان در مرکز ثقل حوضه طی دوره 1391 تا 1394 به‏عنوان دوره کالیبراسیون و دوره 1387 تا 1389 نیز به‏عنوان دوره صحت سنجی شبیه‏سازی شد. نتایج بر اساس ضریب کارایی مدل نش ‏ساتکلیف (E)‏ و میانگین خطای کل (BIAS) و میانگین خطای نسبی پارامتریک (ARPE) ارائه شد که مقدار به‏دست‏آمده E در دوره کالیبراسیون و صحت سنجی به ترتیب 55/0 و 46/0 به دست آمد که با توجه به نتایج پژوهش‏های پیشین قابل ‏قبول است.
    کلید واژگان: بارش, رواناب, حوضه آبریز ناورود, ضریب کارایی مدل نش - ساتکلیف, مدل IHACRES}
    Morteza Lotfirad, Arash Adib *, Ali Haghighi
    Due to lack of data, using of rainfall-runoff models with high accuracy that do not need to large amounts of data is an important issue. The IHACRES model is a semi- conceptual rainfall- runoff model. This model does not need to large amounts of data and calculates effective rainfall. Then this model simulates the value of runoff. The case study of this research is the Navrood watershed in the Gilan province. For simulation of rainfall and runoff in this research, IHACRES model utilizes daily flow discharge data in the Kharjgil hydrometric station and daily precipitation and temperature data in the Khalian synoptic station. The Kharjgil hydrometric station locates at outlet of watershed and the Khalian synoptic station locates at center of watershed. The model uses from data of time period 1391 to 1394 for calibration and time period 1387 to 1389 for cross validation. Nash- Sutcliffe model efficiency coefficient (E), mean of total error (BIAS) and average relative parameter error (ARPE) criteria are utilized evaluation of results of model. The value of E is 0.55 and 0.46 for calibration and cross validation respectively. These values show that results of this research are acceptable in comparison with previous researches.
    Keywords: Rainfall, Runoff, The IHACRES model, The Navrood watershed, Nash- Sutcliffe model efficiency coefficient}
  • سید حامد شکیب، سعید فرزین *
    وضعیت آتی منابع آب متاثر از تغییرات اقلیم در هر منطقه است و شبیه‏سازی بارش-رواناب برای دوره های آینده سهم مهمی در مدیریت منابع آب خواهد داشت. تغییر اقلیم می‏تواند توسط مدل گردش عمومی جو و سناریوهای مختلف اقلیمی شبیه‏سازی شود. در این تحقیق، اثر تغییرات اقلیم بر رواناب، بارش، دما و منابع آب منطقه زیارت استان گلستان بررسی شد. از مدل گردش عمومی جو HadCM3 تحت سناریوهای اقلیمی A1B، A2 و B1 برای سه دوره آتی 2011 تا 2030، 2046 تا 2065 و 2080 تا 2099 استفاده شد. برای ریزمقیاس نمایی خروجی های مدل HadCM3، مدل ANFIS به کار برده شد. نتایج آزمون t در سطح اعتماد 95 درصد نشان داد هیچ اختلاف معناداری بین نتایج مشاهده‏ای و شبیه‏سازی شده وجود ندارد. مقادیر پیش‏بینی شده بیان کننده افزایش دما به مقدار 32/0 تا 77/1 درجه سانتی‏گراد است و کاهش میزان بارندگی نیز برای دوره های آتی به میزان 60/1 تا 46/31 میلی‏متر خواهد بود. در ادامه، داده های به دست آمده به همراه نقشه شماره منحنی (CN) و خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوضه، به دست آمده از نرم افزار ArcGIS، به عنوان ورودی به مدل HEC-HMS وارد شد تا دبی در دوره های اقلیمی آینده شبیه‏سازی شود. نتایج نشان می دهد در هر سه سناریوی افق‏های 2020، 2055 و 2090، دبی پیک و حجم سیلاب کاهش یافته است و در هر سه افق یادشده، بیشترین کاهش مربوط به سناریوی A2 است. درصد کاهش دبی پیک و حجم تخلیه برای هر سناریو به ترتیب 72/1 و 83/1، 06/3 و 07/3، 43/4 و 48/4 برای دوره های آتی به دست آمد. نتایج اجرای مدل، بیان می کند که آبگیری مناسبی در پشت مخازن صورت نمی گیرد. در نهایت، برای حل این مسئله راهکارهایی ارائه شد.
    کلید واژگان: بارش, رواناب, تغییر اقلیم, حوضه زیارت, HadCM3, ANFIS, HEC-HMS}
    Seyed Hamed Shakib, Saeed Farzin *
    In this research, the effect of climate change on rainfall, runoff, temperature and water resource for Ziarat basin of Golestan province, was assessed. General ccirculation model, HadCM3, was used under three scenarios as A1B, A2 and B1 for 3 future time duration as 2011-2030, 2046-2065 and 2080-2099, respectively. In order to down scaling of HadCM3 output, ANFIS model was used. The predicted results showed increasing temperature as 0.32-1.77oC and decreasing precipitation as 1.6-31.46 mm for future durations. Then, the mentioned results, curve number map and physiographic parameters, basin and waterway slope, gained from Arc-GIS, as importing data to calibrated HEC-HMS model was made in order to simulate the discharge of climate future durations. Results presented the runoff volume and peak of discharge have decreased in all three scenarios for horizon 2020, 2055 and 2090 and for all mentioned horizons, the most of decreasing was related to A2 scenario. Percentage decrease in peak and discharge volume was obtained 1.72 and 1.83, 3.06 and 3.07, 4.43 and 4.48 for mentioned periods, respectively. Consequently, based on extracting information from models, no enough storage would happen in dams. Finally, some solution for this problem was presented.
    Keywords: Climate change, Rainfall-runoff, HadCM3, ANFIS, HEC-HMS}
  • پهنه بندی زراعی- بوم شناختی کشت گندم دیم استان گلستان بر پایه ویژگی های هواشناسی، زراعی، خاک و اراضی
    کامی کابوسی *، عثمان مجیدی
    سابقه و هدف
    استان گلستان یکی از قطب های تولید گندم کشور است به طوری که در سال 1394 از نظر سطح زیر کشت و عملکرد دانه مقام سوم را در بین استان های کشور به دست آورد. نظر به اهمیت راهبردی گندم، شناسایی مناطق مناسب کشت دیم آن بر مبنای شرایط هواشناسی، زراعی، خاک و قابلیت اراضی که پهنه بندی زراعی- بوم شناختی نامیده می شود، ضروری است. لذا این پژوهش ضمن تحلیل عامل های زیست بومی موثر بر تولید گندم دیم و تجمیع آن ها بر پایه منابع علمی معتبر، به شناسایی پهنه های مناسب کشت گندم دیم استان گلستان می پردازد.
    مواد و روش ها
    درآغاز تاریخ کشت، زمان رخداد مرحله های فنولوژیکی (پدیدشناختی) مختلف بر پایه مفهوم درجه- روز رشد، میزان بارش، میانگین دمای هوا و نسبت بارش موثر به تبخیر- تعرق هر یک از مرحله های رشد و کل دوره رشد گندم در 30 ایستگاه هواشناسی استان گلستان در دوره آماری مشترک 1394-1370 محاسبه شد. در مرحله بعد، میزان این پارامترها بر پایه احتمال رخداد 75 درصد برآورد شد. همچنین احتمال رخداد دماهای بالاتر و پایین تر از آستانه قابل تحمل گندم در مرحله های مختلف رشد محاسبه شد. آن گاه نقشه پهنه بندی این پارامترها و ویژگی های ارتفاع، شیب زمین، تیپ اراضی و شوری خاک در پنج طبقه تهیه شد. در پایان، با همپوشانی این لایه های اطلاعاتی (26 لایه)، پهنه بندی زراعی- بوم شناختی اراضی کشاورزی استان گلستان برای کشت گندم دیم صورت گرفت.
    نتایج و بحث: میانگین دمای هوای در طول سه مرحله سبز شدن، گلدهی و رسیدگی گندم در استان گلستان با احتمال رخداد 75 درصد به ترتیب 8 (به نسبت مناسب)، 9/10 (به نسبت مناسب) و 7/22 (مناسب) درجه سلسیوس می باشد. همچنین احتمال رخداد دمای کمتر از آستانه تحمل در مرحله سبز شدن گندم (10 درجه سلسیوس) در وسعت زیادی از استان شایان توجه بوده ولی در دیگر مرحله های رشد، احتمال رخداد دماهای بالاتر و پایین تر از آستانه تحمل گندم در غالب اراضی استان پایین است. نتایج نشان داد، از نظر نسبت بارش موثر به تبخیر- تعرق پتانسیل در کل دوره رشد، 92 درصد وسعت استان به صورت به نسبت یکسان در کلاس های به نسبت مناسب، مناسب و خیلی مناسب برای کشت گندم دیم قرار دارد. این کلاس ها در نقشه تیپ اراضی به ترتیب 29، 9 و 20 درصد وسعت استان را پوشش دادند. همچنین شوری خاک در 72 درصد از وسعت اراضی کشاورزی استان کمتر از آستانه تحمل گندم (6 دسی زیمنس بر متر) است. بنابر نتایج به دست آمده، مجموع مساحت پهنه های خیلی مناسب، مناسب و نسبتا مناسب گندم دیم در اراضی کشاورزی استان 602 هزار هکتار می باشد که به ترتیب 51 و 117 درصد بیشتر از سطح زیر کشت کنونی کل گندم و گندم دیم استان است. همچنین به ترتیب 8/64 و 85 درصد از وسعت کل و اراضی کشاورزی استان جزو پهنه های خیلی مناسب تا به نسبت مناسب گندم دیم قرار دارد. بیشترین درصد پهنه خیلی مناسب در شهرستان های گنبد (7/24 درصد) و کلاله (9/20 درصد)، پهنه مناسب در شهرستان های مراوه تپه (2/18 درصد) و گرگان (4/16 درصد) و پهنه به نسبت مناسب در شهرستان های گنبد (8/22 درصد)، آق قلا (7/19 درصد) و گمیشان (7/17 درصد) واقع شده است.
    نتیجه گیری
    پهنه های مستعد کشت گندم دیم در استان گلستان به طورعموم در نوار شرقی- غربی بخش میانی استان واقع شده است. وسعت این پهنه ها در سطح احتمال رخداد 75 درصد بیش از سطح زیرکشت کنونی گندم استان می باشد.
    کلید واژگان: بارش, تبخیر, تعرق, درجه, روز, دمای هوا, شوری, شیب}
    Agro-ecological zoning of rainfed wheat in Golestan province based on meteorology, agronomy, soil and land properties
    Kami Kaboosi *, Osman Majidi
    Introduction
    Golestan Province is one of the main areas of wheat production in Iran. In 2015, it ranked third among all the provinces of the country in term of acreage and yield (Anonymous, 2016). Given the strategic importance of wheat, it is necessary to identify suitable areas for its rainfed cultivation based on meteorology, agronomy, soil and land properties. This process is known as agroecological zoning. In addition to analyzing ecological factors affecting rainfed wheat production based on the consolidation of scientific references, this study will also identify suitable zones in Golestan for rainfed wheat cultivation.
    Materials And Methods
    Firstly, six factors were determined in 30 weather stations in the concurrent period 1991-2015 including: planting date, dates of each phenological stage of wheat based on growing degree-days (Ahmadi et al., 2016), precipitation, air temperature and the ratio of effective precipitation to crop evapotranspiration in each stage, and total growing season of wheat. These parameters were then estimated by the occurrence probability level of 75% (Sys et al., 1991). The possibility levels of higher and lower temperatures than the tolerable threshold of wheat in various stages of growth were also calculated. Next, a zoning map of the parameters and characteristics of elevation, slope, soil type and salinity were prepared in five classes. Finally, by overlaying these data layer (layer 26), the agroecological zoning of agricultural land of Golestan for the cultivation of wheat was performed.
    Results And Discussion
    Average air temperature during germination, flowering and seed filling stages of wheat in Golestan with occurrence probability of 75% were 8 (moderately suitable), 10.9 (moderately suitable) and 22.7 °C (suitable), respectively. Also, the occurrence probability of temperature less than the tolerance threshold in the germination stage of wheat (10 °C) was considerable in the province, but the occurrence probabilities of higher and lower temperatures than the tolerance thresholds of wheat in other growth stages were low in the dominant area of the province. The results showed that in terms of the ratio of effective rainfall to potential evapotranspiration during the total growth period, 92 percent of the province area was located relatively equally in moderately suitable (29%), suitable (9%), and very suitable (20%) classes for rainfed wheat cultivation. Also, soil salinity in 72 percent of the agricultural land was less than the tolerance threshold of wheat (6 dS.m-1). According to the results, total area of very suitable, suitable and moderately suitable zones for rainfed wheat cultivation in the agricultural zones of the province was 602,000 hectares, that is 51% and 117% more than the current acreage of total wheat and rainfed wheat, respectively. Furthermore, the sum of moderately to very suitable zones for rainfed wheat cultivation was calculated at 64.8 of the province and 85 percent of total agricultural land. In the entire country, the highest percentage of very suitable areas were located in Gonbad (24.7%) and Kalaleh (20.9%), suitable areas in Maravehtapeh (18.2%) and Gorgan (16.4%), and moderately suitable areas in Gonbad (22.8%), Aghghalla (19.7%) and Gomishan (17.7%).
    Conclusion
    Suitable areas for rainfed wheat cultivation in Golestan Province are generally located in the middle strip of east-west. The extents of these zones in the occurrence probability level of 75% are over the current wheat acreage of the province. This result is consistent with the Bidadi et al. (2015) findings.
    Keywords: Air temperature, Evapotranspiration, Growing Degree, Day (GDD), Precipitation, Salinity, Slope}
  • علی شریفی، میثم سالاری جزی*، خلیل قربانی
    مدل های توزیعی فیزیکی در شبیه سازی فرایندهای رواناب سطحی در حوضه هایی با شرایط پیچیده فیزیکی به جواب هایی با اعتمادپذیری بیشتر منجر می‏شوند. در این مطالعه مدل سازی فرایند بارش رواناب در حوضه آبریز کوهستانی زیارت با استفاده از مدل توزیعی فیزیکی GSSHA بررسی شده است. به این منظور نقشه های مدل رقوم ارتفاعی، نوع خاک و کاربری اراضی تهیه شده و سه رویداد برای واسنجی و دو رویداد برای صحت‏سنجی در نظر گرفته شد. معیارهای دقت برازش نش ساتکلیف (NSE)، درصد خطای برآورد حجم (PEV)، درصد خطای برآورد دبی اوج (PETP) و درصد خطای برآورد زمان دبی اوج (PEP) و معیار بصری برای تحلیل نتایج استفاده شد. میانه معیارهای PEV، PEP و PETP در مراحل واسنجی و صحت سنجی به ترتیب 3/25 و 5/61، 5/5 و 8/11 و 8/4 و 0 بوده که نشان دهنده کم برآوردی حجم، دقت مناسب در دبی اوج و دقت بسیار خوب در زمان دبی اوج است. نیز بررسی بصری هیدروگراف های شبیه سازی و معیار NSE تایید کننده دقت مدل در شبیه‏سازی شکل هیدروگراف رواناب است. نتایج نشان می‏دهد اگر‏چه پارامتر رطوبت اولیه خاک در مرحله صحت‏سنجی بر اساس یک تخمین اولیه در نظر گرفته شده، در مجموع دقت مدل در برآورد مشخصه های رواناب مناسب است.
    کلید واژگان: بارش, رواناب, توزیعی, فیزیکی, زیارت, GSSHA}
    Ali Sharifi, Meysam Salarijazi *, Khalil Ghorbani
    The physically-distributed models lead to more reliable results for surface runoff process simulation in basins with complicated physical condition. In this study, rainfall-runoff modeling in Ziarat mountainous basin is investigated using GSSHA physically-distributed model. Digital elevation model, soil type and land use maps prepared and three and two events are considered for calibration and validation. Fitness precision criteria including Nash-Sutcliffe (NSE), Percentage Error in Volume (PEV), Percentage Error in Time to Peak (PETP) and Percentage Error in Peak (PEP) beside visual criterion used for results analysis. Median of PEV, PEP and PETP for calibration and validation steps were (25.3 and 61.5), (5.5 and 11.8) and (4.8 and 0) that indicated underestimation for volume, suitable precision for peak and excellent precision for time to peak estimations. Also, evaluation of simulated hydrographs using visual and NSE criteria confirmed model precision for hydrograph simulation. The results show although soil initial moisture selected based on initial estimation in validation step but the overall precision of model in runoff characteristics estimations is suitable.
    Keywords: Physically-Distributed, Rainfall-Runoff, GSSHA, Ziarat}
  • مسعود گودرزی *، حمزه احمدی، سید اسعد حسینی
    در چند دهه اخیر افزایش اطلاعات بشر درباره اقلیم زمین و دغدغه انسان از تغییرات آب و هوایی در آینده، موجب شناخت دقیق‏تر مؤلفه های تاثیرگذار بر اقلیم زمین شده است.
    از پدیده های اقلیمی ای که تغییرات آنها موجب ناهنجاری های بزرگ آب و هوایی به‏ویژه در دما و بارش در بسیاری از نقاط جهان می‏شود، الگوهای پیوند از دور هستند که آشکارسازی روابط بین پارامترهای اقلیمی و آنها برای شناخت بیشتر نوسانات و تغییرپذیری اقلیمی در هر منطقه اهمیت فراوانی دارد. بنابراین، در این پژوهش ارتباط الگوهای بزرگ مقیاس و شناخته شده آن از جمله شاخص نوسان جنوبی (SOI)، شاخص نوسان اطلس شمالی (NAO)، شاخص آرام آمریکای شمالی (PNA)، شاخص چند متغیره انسو (MEI) و نوسان ده های اقیانوس آرام (PDO) با نه مولفه دمایی و بارشی به‏صورت ماهانه در ایستگاه همدید کرج طی دوره آماری 26 ساله (1985 2010) تجزیه و تحلیل شد. ابتدا، نرمال بودن سری داده های مطالعه شده بر اساس آزمون کلموگروف اسمیرنوف تایید شد. در ادامه به‏منظور بررسی ارتباط بین الگوهای بزرگ مقیاس با مولفه های دمایی و بارشی، از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. همبستگی ها به‏صورت ماهانه بدون تاخیر و با تاخیر یک ماهه ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشترین ارتباط بین شاخص NAO و مولفه های دمایی و بارشی در ماه های فصل پاییز و زمستان مشاهده می‏شود و این تاثیرگذاری ها روی ماه های فصل پاییز بیشتر از ماه های فصل زمستان است. شاخص SOI ارتباط بیشتری با مولفه های بارشی دارد. تاثیر این شاخص بر بارش ماه های فصول پاییز و زمستان آشکارتر است در حالی که شاخص MEI با مولفه های دمایی ارتباط بیشتر ی را نشان می‏دهد و برای مولفه های بارشی ارتباط خاصی مشاهده نمی شود. اثرگذاری این شاخص به‏ویژه بر پارامترهای دمایی ماه های آوریل و می در فصل بهار و ماه دسامبر در اواخر فصل پاییز شدید‏تر است. ارتباط شاخص PDO بر مولفه های بارشی و دمایی منطقه نیز در ماه می در اواسط فصل بهار بیشتر مشاهده می‏شود و شاخص PNA فقط بر مولفه های دمایی موثر است و در ماه های دسامبر و فوریه ارتباط بیشتری دارد. نتایج به دست آمده به منظور درک و شناخت بیشتر از تغییرپذیری مولفه های دمایی و بارشی حائز اهمیت است.
    کلید واژگان: انسو, بارش, شاخص های اقلیمی, دما, دور پیوند}
    Massoud Goodarzi *, Hamzeh Ahmadi, Seyed Asaad Hosseini
    In a recent decades to increase human knowledge on the Earth's climate and concern for people from climate change in the future, thereby has been identified the precise factors influencing Earth's climate. One of the climate phenomena that changes them cause great anomalies of climate, particularly on temperature and precipitation patterns in many parts of the world that are teleconnection. The reveal relationships between climatic parameters and they towards a better understanding of the volatility and climate variability is very important in every area. In this study, the relationship between large-scale and well-known patterns such as the Southern Oscillation Index (SOI), North Atlantic oscillation (NAO), Pacific North America (PNA), Multivariate ENSO Index (MEI) and (PDO) with 9 temperature and precipitation variables in the Karaj synoptic station as monthly were analyzed over a 26 year period (2010-1985). At first, the normality of the data series based on the Kolmogorov - Smirnov was confirmed. In order to examine the relationship between large-scale patterns with temperature and precipitation variables, was used the Pearson correlation coefficient. Correlations on a monthly were assessed basis without delay and a delay of one month. The results showed that the relationship between the NAO index and the temperature and precipitation variables is observed in autumn and winter months and the impact on the autumn months is higher than the winter months. SOI index further communication with the precipitation variables is paramount; the role of this index is more obvious the autumn and winter months, while the MEI index shows a higher correlation with the temperature variables and was not observed particular relevance with precipitation variables. Role and impact in particular on temperature parameters months of spring, April and May and December in late autumn is stronger. PDO index on the temperature and precipitation variables in May is observed more in the middle of spring. PNA index only, is effective on the temperature variables and in December and February, higher communication is paramount. Results are important for greater understanding of the temperature and precipitation variability.
    Keywords: ENSO Precipitation, Climate Indexes, Teleconnection, temperature}
  • زهره فرجی*، عباس کاویانی، افشین اشرف زاده
    استان قزوین در رتبه هفتم خشکسالی در کشور قرار گرفته است، بنابراین مدیریت گسترده منابع آبی در این استان ضروری است. بهره‏گیری از تغییرات میدان گرانشی مشاهده شده از ماهواره GRACE از روش‏‏های مدیریتی است. ماهواره ثقل‏سنجی GRACE مجموعه‏ای از داده های تغییرات ذخیره آب را در مقیاس منطقه با قدرت تفکیک مکانی 1 درجه تولید می‏کند. این پژوهش با هدف ارزیابی داده های ماهواره ‏GRACE در استان قزوین برای یافتن راه‏ حلی جامع برای دست‏یابی آسان و سریع به اطلاعات تغییرات منابع آبی این استان انجام شد. برای اعتبارسنجی داده های ماهواره‏ GRACE از داده های مدل سطح زمین GLDAS و داده های مشاهداتی چاه ها در منطقه استفاده شد. نتایج نشان می‏دهد ماهواره GRACE به عنوان ماهواره ای ثقل‏سنج که فقط به منظور برآورد تغییرات ذخیره آب تولید شده است، برآورد خوبی از روند تغییرات ذخیره آب و همچنین تغییرات سطح آب زیرزمینی در اختیار کاربران قرار می‏دهد. نتایج تحلیل آماری انجام شده نشان‏دهنده 54/5RMSE=، 16/4MAE= و 5/1MBE= در واحد سانتی‏متر در مقیاس فصلی بین داده های تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره GRACE و چاه های مشاهداتی در دشت قزوین و همچنین46/5RMSE=، 32/4MAE= و 18/0-MBE= سانتی‏متر در ماه بین داده های تغییرات ذخیره آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره GRACE است. همچنین همبستگی بین داده های تغییرات ذخیره آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره GRACE و تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره GRACE و داده های مشاهداتی در سطح احتمال 99 درصد معنا‏دار است. نتایج بیانگر آن است که ماهواره GRACE روند تغییرات ذخیره آب را بهتر از مدل GLDAS نشان می‏دهد.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, بارش, ماهواره GRACE, مدل GLDAS}
    Zohreh Faraji *, Abbas Kaviani, Afshin Ashrafzadeh
    Given that Qazvin Province located in the seventh drought place in the country and need to manage vast water resources. Water storage estimation methods have developed over the years and observation of changes in the gravitational field by satellite GRACE is one of these methods. This satellite produces a series of water storage changes data with spatial resolution of 1 ° on a regional scale. This study aimed to evaluate data from GRACE satellites in Qazvin province to find a comprehensive solution for quick and easy access to the water resources. To validate the GRACE satellite data, land surface model data (GLDAS) and wells data in the region were used. The results show that the GRACE satellites as a Gravity satellite just produce to estimate changes in Earth's water supply, give a good estimate of the changes in the ground water storage and groundwater level changes. Statistical analysis showed that RMSE =5.54, MAE = 4.16 and MBE = 1.5 the seasonal scale in millimetre between groundwater level data from the GRACE satellites and observation wells, and RMSE =2.92, MAE = 4.24 and MBE =0.184month scale in centimetre between the data changes in land water storage from GRACE satellite and GLDAS model. Also, the correlation between changes in water storage data from the GRACE satellite and GLDAS model and groundwater level changes from GRACE satellite and observational data is significant at the 99% probability level. The results showed that GRACE satellite shows terrestrial water storage changes better than GLDAS model.
    Keywords: Groundwater, Rainfall, GRACE satellite, GLDAS model}
  • حمیدرضا باباعلی، رضا دهقانی
    برآورد بارش برای اجرای طرح های مطالعات منابع آب، خشک سالی، طرح های آمایش سرزمین، محیط زیست، آبخیزداری و طرح های جامع کشاورزی ضروری می باشد. در این پژوهش جهت تخمین بارش ماهانه دشت کاکارضا واقع در استان لرستان از مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد و نتایج آن با سایرروش های هوشمند از جمله سیستم استنتاج فازی_عصبی و شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامترهای میانگین دما، رطوبت نسبی، تبخیر، سرعت باد در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1394-1384) بعنوان ورودی و بارش بعنوان پارامتر خروجی مدلها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. از لحاظ دقت، مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب همبستگی 978/0 ، ریشه میانگین مربعات خطا (mm 026/0) و میانگین قدر مطلق خطا (mm 017/0) در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که روش برنامه ریزی بیان ژن توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و میانی و بارش دارد.
    کلید واژگان: بارش, برنامه ریزی بیان ژن, سیستم استنتاج فازی, عصبی, شبکه عصبی مصنوعی}
    Hamidreza Baba Ali, Reza Dehghani
    Precipitation is considered as one of the most important factures in water cycle. Prediction of monthly Precipitation is important for many purposes such as estimating torrent, drought, run-off, sediment, irrigation programming and also management of drainage basins.In this study we studied and evaluated gene expression programming to predict the Precipitation of the Kakareza river (in lorestan), and the results were compared with results of anfis and artificial neural network model. For this purpose, mean temperature, relative humidity, evaporation, wind speed rate at monthly scale during the period (2005-2015) as input and output parameters were selected as Precipitation . The criteria of correlation coefficient, root mean square error and of mean absolute error were used to evaluate and performance compare of models. The results showed that gene expression programming model has the highest correlation coefficient (0.978), the lowest root mean square error (0.026 mm) and the lowest mean absolute error (0.017mm) became a priority in the validation phase. The results showed that the gene expression programming model to estimate high minimum and maximum values of Precipitation .
    Keywords: Precipitation, Gene Expression Programming, Estimating, Artificial neural network, Anfis}
  • مجید کاظم زاده، آرش ملکیان، علیرضا مقدم نیا، شهرام خلیقی سیگارودی
    تحلیل روند و تغییرات ناگهانی و ناهمگنی متغیرهای هیدرو اقلیمی اهمیت زیادی در مدیریت و برنامه‏ریزی منابع آب دارد. بدین منظور برای تحلیل روند و ناهمگنی بیشترین و کمترین دما از 2 ایستگاه باران سنجی، برای بارش از 7 ایستگاه باران سنجی و برای دبی از 7 ایستگاه آب سنجی با طول دوره آماری 40 سال (1351 تا 1390) استفاده شد. در تحلیل روند بیشترین و کمترین دمای سالانه نتایج نشان داد هر دو ایستگاه روند افزایشی معنا‏دار در سطح 1 درصد داشته است. نتایج تحلیل روند تغییرات بارش نشان داد روند تغییرات بارش هم از لحاظ زمانی و هم از لحاظ مکانی تغییرات مشخصی طی چهار دهه گذشته نداشته است و تعیین الگوی دقیق تغییرات نسبت به متغیرهای دیگر در منطقه دشوار است. از 7 ایستگاه بررسی شده آب سنجی، 5 ایستگاه روند کاهشی معنا‏دار داشته است. بنابراین، دبی بیشترین روند تغییرات کاهشی را در بین متغیرهای بررسی شده در منطقه داشته است. تحلیل تغییرات ناگهانی پارامترهای هیدرو اقلیمی توسط چهار آزمون ناهمگنی مشخص شد که به طور متوسط 50/50 درصد از سری های زمانی بیشترین دما، 50/62 درصد از سری های زمانی کمترین دما ، 25/26 درصد از سری های زمانی بارش و 45 درصد از سری های زمانی دبی ناهمگنی در سطح اطمینان 95 در ایستگاه های مطالعه شده داشتند. بررسی تغییرات ناگهانی در داده های بیشترین و کمترین دما نشان داد همه تغییرات در جهت مثبت است یا به بیانی تغییرات ناگهانی افزایشی بوده است. در مقایسه با داده های دما، تغییرات ناگهانی داده های بارش همانند روند تغییرات آنها از الگوی خاصی پیروی نمی‏کردند. در حالت کلی از لحاظ زمانی، تغییرات ناگهانی متغیرها در بیشتر موارد در دهه 1370 اتفاق افتاده است.
    کلید واژگان: آجی چای, بارش, تغییرات ناگهانی, هیدرو, اقلیمی}
    Majid Kazemzadeh, Arash Malekian, Ali Reza Moghaddamnia, Shahram Khalighi Sigaroudi
    Shift changes and heterogeneity analyses of hydro-climatic variables is very important in water resources planning and management. In order to shift changes and heterogeneity analyses of Tmin and Tmax, precipitation and discharge, 2, 7 and 7 stations was used over the 40 years (1972-2011), respectively. The results of annual Tmin and Tmax series showed that both of two stations had the significant increasing trend in 1 significance level. The results of precipitation showed no specific spatio-temporal trend in four last decades and identifying the exact pattern of changes was difficult in compared with other variables. Among 7 hydrometric stations, 5 stations showed the significant increasing trend. However, discharge had the most decreasing trend among the studding variables. Shift changes analyses of hydro-climatic variables by four heterogeneity tests, generally indicated the 50.5 percent of Tmax series, 62.5 percent of Tmin series, 26.25 percent of precipitation series and 45 percent of discharge series had heterogeneity in 95% confidence level in the studding stations. Studding shift changes in Tmin and Tmax series showed that all of the changes were positive/ or increasing. In compare with temperature series, shift changes of precipitation as same as its trend have no specific trend. In general, temporally all of the changes occurred in 1990s.
    Keywords: Shift changes, Hydro, climatic, Aji Chai, Precipitation}
  • مهسا خدایی*، روزبه شاد، یاسر مقصودی مهرانی، مرجان قائمی
    در مقاله حاضر شاخص ترکیبی بهبود یافته خشکسالی (OSDI)، برای پایش زمان واقعی این پدیده در مناطقی با پوشش اراضی ناهمگن پیشنهاد می‏ شود. بارش به‏عنوان یکی از عوامل مهم خشکسالی، توسط اندازه‏گیری ایستگاه های زمینی و به کمک داده های برآورد بارش TRMM در این مطالعه وارد شد. سپس، هر یک از سه شاخص نرمال شده رطوبت، شامل شاخص‏های تفاضل نرمال‏شده پوشش‏گیاهی (NDVI)، مرئی طول موج کوتاه مادون قرمز خشکسالی (VSDI) و ظرفیت آب سطح (SWCI)، به صورت جداگانه همراه با دو شاخص وضعیت بارش (PCI) و دمای سطح زمین (LST)، وارد آنالیز مولفه اصلی (PCA) شدند. مولفه اصلی به دست آمده از این آنالیزها با عنوان شاخص‏های ترکیبی خشکسالی SDI1، SDI2 و SDI3 معرفی شد. در ادامه، عملکرد سه شاخص خروجی به کمک شاخص هواشناسی بارش استانداردشده SPI)) در مقیاس یک و سه ماهه ارزیابی شدند. نتایج نشان داد نمایه به دست آمده از آنالیز PCA روی شاخص‏های نرمال شده VSDI، LST و PCI، بهترین عملکرد را در پایش زمان واقعی خشکسالی استان‏های تهران و قم، ارائه می‏دهد. شاخص ترکیبی بهینه خشکسالی (OSDI) نام گذاری شد. سپس، به منظور ارزیابی توانایی شاخص پیشنهادی در مناطقی با پوشش ‏ناهمگن، 42 تصویر Landsat7 به کار گرفته شدند. سه شاخص نرمال شده NDVI، SWCI و VSDI به عنوان تنها فاکتور موثر در تفاوت عملکرد سه نمایه SDI1، SDI2 و OSDI، توسط تصاویر Landsat7 تولید و عملکرد آنها در پوشش‏های اراضی متنوع به کمک شاخص SPI ارزیابی شد. ضریب تبیین مناسب میان شاخص نرمال شده VSDI و SPI یک‏ماهه، قابلیت شاخص OSDI را در پایش زمان واقعی خشکسالی در مناطق ناهمگن تایید کرد. نقشه های شاخص یادشده نشان دادند در سال‏های 2008 تا 2009 و 2014 در مناطق مرکزی و جنوب شرق استان تهران و مناطق مرکزی و شمالی استان قم، خشکسالی شدیدی رخ داده است.
    کلید واژگان: بارش, پوشش گیاهی, دما, سنجش از دور, شاخص ترکیبی خشکسالی, PCA}
    Mahsa Khodaee *, Rouzbeh Shad, Yaser Maghsoudi, Marjan Ghaemi
    In this article, new index, the Optimized Synthetized Drought Index (OSDI), is suggested for real-time monitoring of this phenomenon in areas with heterogeneous land covers. The precipitation, one of the important factors in drought, measured by ground stations and improved byTRMM satellite data. Each of the three normalized moisture indices, including Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Visible Short-Infrared Drought Index (VSD), and the Surface Water Capacity Index (SWCI), individually enter to principal component analysis (PCA), with Precipitation Condition Index (PCI) and land surface temperature index (LST). Themaincomponentsof these PCA are definedasSynthetized Drought Indices, called SDI1, SDI2, and SDI3.Then, the performance of three output indices is evaluated by using the Standardized Precipitation Index (SPI) in 1 and 3 month scale.Validation results indicate that the synthesized index of PCA on the normalized VSDI, LST and PCI, provides the best performance in real-time monitoring of drought.This Index is called (OSDI). Then, 42 Landsat7 images were employed to evaluate the ability of suggested indices inheterogeneous land. The three normalized indices of NDVI, SWCI and VSDI, as the only effective factor in different performance of SDI1, SDI2 and OSDI, is produced by the spectral bands of Landsat7 images and their performance in various lands covers were evaluated using SPI index. High correlation between normalized-VSDI and one-month-SPIhas approved capability of OSDI in real-time monitoring of drought in heterogeneous areas. OSDI maps showed that in the provinces of Tehran and Qom of Iran, in 2008, 2009, and 2014, a severe drought has occurred in Central and South-East regions of Tehran, and also at central and northern parts of Qom.
    Keywords: Remote sensing, Synthesized Drought Index, Precipitation, Temperature, Vegetation, PCA}
  • مهدی دلقندی*، روزبه موذن زاده
    تاثیرات تغییر اقلیم بر دما و به ویژه بارش سراسر جهان به دلیل پیچیدگی و تغییرات مکانی آنها به خوبی شناخته نشده است. در این مطالعه به منظور بررسی تاثیرات تغییر اقلیم بر بارش و دمای ایران، 15 مدل AOGCM استفاده شدند که تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانه‏ای A2، A1B و B1 اجرا می‏شوند. همچنین بارش و دمای ماهانه برای 21 ایستگاه سینوپتیک در دو دوره آتی (2016 2045 و 2070 2099)، تحت هر سه سناریوی انتشار محاسبه شد. نتایج نشان داد در هر دو دوره آتی، افزایش دما در ماه های تابستان نسبت به ما‏ه های زمستان بیشتر است. در دوره آتی نخست هر سه سناریوی انتشار افزایش دمای یکسانی (حدود 1تا 5/1 درجه) را پیش‏بینی می‏کنند و تغییرات بارش در این دوره در ایستگاه های مختلف چشمگیر نیست؛ اما در دوره آتی 2070 2099 سناریوی A2 بیشترین افزایش دما و سناریوی B1 کمترین افزایش دما را پیش‏بینی می‏کنند. در این دوره انتظار می‏رود تحت سناریوی بحرانی A2 دمای متوسط سالانه کشور در مناطق مرکزی و حاشیه دریای خزر حدود 5/3 درجه سانتی گراد و در دیگر مناطق تا حدود 5/4 درجه سانتی گراد افزایش یابد. همچنین مشخص شد در دوره آتی دوم تحت سناریوی بحرانی A2 فقط در استان گیلان و تا حدودی استان اردبیل افزایش بارش خواهیم داشت و در دیگر مناطق کشور شاهد کاهش بارندگی خواهیم بود. به طور کلی، می‏توان نتیجه گرفت که در دوره آتی نخست حجم بارش سالانه کل کشور حدود 02/1 میلیارد متر مکعب (حدود 25/0 درصد) و در دوره آتی دوم حدود 52/16 میلیارد متر مکعب (حدود 13/4 درصد) کاهش خواهد یافت.
    کلید واژگان: بارش, تغییر اقلیم, دما, سناریوهای انتشار}
    Mahdi Delghandi *, Roozbeh Moazenzadeh
    Climate change impacts on precipitation and temperature world-wide are not yet well understood (especially for precipitation), due to their complexity and regional variability. In this study In order to explicit the impact of climate change on Precipitation and temperature in Iran, 15 AOGCM whose greenhouse gases scenarios ran under A2, A1B and B1 were used. Monthly precipitation and temperature data were calculated for 21 synoptic stations for two future periods (2016-2045 and 2070-2099) under all of three scenarios. Result showed that increases in temperature during summer months are higher in comparison with the winter months for both future periods. All three emission scenarios predict same increase in temperature (approximately 1 to 1.5oC) for the first future period while A2 and B1 scenarios predict the highest and lowest increase in temperature over the period of 2070-2099, respectively. It is expected that mean temperature of Iran increases about 3.5oC for the areas close to Caspian Sea and central regions and 4.5oC for other regions under the A2 critical scenario. It is also found that precipitation amounts will be increased in Gilan province and also slightly in Ardabil Province under second future period while the precipitation amounts will be decreased in other regions. Generally, it can be concluded that annual precipitation volume of Iran will be decreased about 1.02 (0.25 percent) and 16.52 billion cubic meter (4.13 percent) for the first and second periods, respectively.
    Keywords: Climate change, temperature, Precipitation, emission scenarios}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال