فهرست مطالب علیرضا صادقی نیا
-
سابقه و هدف
همه گیری کووید 19 به منزله پدیده ای جغرافیایی درنظر گرفته می شود که تجزیه وتحلیل فضایی و تاثیر جغرافیایی آن، در تصمیم گیری و جنبه های زندگی روزمره، بسیار اهمیت می یابد. سامانه اطلاعات جغرافیایی و تکنیک های مکانی می توانند نقش مهمی در تجزیه و تحلیل کلان داده های شیوع این بیماری در سطح جهانی ایفا کنند. مطالعات انجام شده باکمک تکنیک های تحلیل فضایی توانسته اند میزان اهمیت متغیرهای اجتماعی و بهداشتی را در میزان ابتلا و موارد مرگ ومیر ناشی از بیماری کووید 19 نشان دهند؛ هرچند درمورد تاثیر متغیرهای هواشناسی در این زمینه، مطابق با متفاوت بودن نتایج پژوهش های پیشین، همچنان ابهاماتی وجود دارد. با توجه به تنوع اقلیمی ایران، با انجام دادن پژوهش هایی در این زمینه به منظور آشکارسازی عوامل مهم و اثرگذار فضایی، می توان گام های موثری برداشت. بنابراین هدف این مطالعه مدل سازی و تعیین عوامل تاثیرگذار در پراکنش بیماری کووید 19، براساس داده های موجود و دردسترس است.
مواد و روش هادر این مطالعه، با استفاده از روش های رگرسیون فضایی عمومی و محلی، عوامل تاثیرگذار در پراکنش میزان ابتلا به بیماری کووید 19 بررسی شد. برای این منظور، 73 شهرستان که آمار تعداد مبتلایان به بیماری کووید 19 آنها (طی دوره ای کوتاه، از دهم اسفند 98 تا بیستم خرداد 99 به تفکیک شهرستان ها) دردسترس بوده است، انتخاب شدند. عوامل ارتفاع، تراکم جمعیت و میانگین سنی، نسبت جمعیت بالای 55 سال به جمعیت کل و همچنین پارامترهای هواشناسی شامل رطوبت، دما، فشار و سرعت باد انتخاب و رابطه آنها با این بیماری، به کمک روش های آمار فضایی، بررسی شد. براساس روش رگرسیون گام به گام تراکم جمعیت، فشار هوا، میانگین سن و سرعت باد به منزله پیش بینی کننده های معنی دار تعیین شدند و بروز بیماری با استفاده از تکنیک OLS مدل سازی شد. سپس با توجه به ناایستابودن رابطه متغیرهای مستقل با متغیر وابسته، هم در بعد فضایی و هم در بعد داده ها، تکنیک GWR به کار رفت و برای افزایش تغییرپذیری فضایی و برطرف کردن مشکل هم راستایی خطی، از روش تحلیل مولفه های اصلی و نرم افزار SPSS بهره برده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد مدل عمومی ارائه شده به طور کلی به لحاظ آماری معنی دار است و مقادیر واریانس توجیه شده با مدل تصادفی نیست اما رابطه متغیرهای مستقل با متغیر وابسته، هم در بعد فضایی و هم در بعد داده ها، ناایستاست. همچنین مشخص شد توزیع باقی مانده ها تاحدی از توزیع نرمال انحراف نشان می دهد که چه بسا به دلیل وجود ناایستایی در مدل باشد. بنابراین تکنیک رگرسیون وزن دار جغرافیایی برای مدل سازی به کار گرفته شد. به منظور اجرای آن و افزایش تغییرپذیری فضایی برای رفع مشکل هم راستایی خطی (به دلیل وجود الگوی خوشه ای در متغیرهای هواشناسی)، روش تحلیل مولفه های اصلی استفاده شد و عوامل هواشناسی به یک فاکتور کاهش یافت. این عامل نزدیک به 70٪ تغییرات این متغیرها را توجیه می کند. کاهش عوامل متغیرهای میانگین سن و نسبت جمعیت بالای 55 سال نیز به یک عامل باعث بهبود نتایج شد. بنابراین تراکم جمعیت، عامل هواشناسی و عامل سن به منزله متغیرهای پیش بینی کننده در مدل سازی با تکنیک GWR درنظر گرفته شدند. افزایش 10درصدی ضریب تعیین تعدیل شده مدل وزن دار جغرافیایی (63٪) نشان از بهبود نسبی نتایج این مدل درقیاس با مدل عمومی دارد. نتایج آزمون خودهمبستگی فضایی موران نشان داد، با اینکه از شدت الگوی خوشه ای باقی مانده ها در این مدل درمقایسه با مدل OLS کاسته شده است، همچنان در سطح اطمینان 99٪ معنی دار است. تحلیل نقاط داغ در سطح اطمینان 95٪ نشان داد بخش های غربی استان کردستان، بخش های شمالی و غربی استان خوزستان نقاط داغ (الگوی خوشه ای کم برآورد معنی دار) و بخش های شرقی استان همدان و بخش های شمالی استان بوشهر نقاط سرد (الگوی خوشه ای بیش برآورد معنی دار) هستند. بنابراین دست کم یک متغیر تاثیرگذار در بروز این بیماری درنظر گرفته نشده است. با توجه به اینکه متغیرهای احتمالی درنظر گرفته نشده همچون عوامل فرهنگی، بهداشتی و ژنتیکی دردسترس نبوده اند و یا ممکن است اندازه گیری آنها سخت بوده باشد، از بررسی آنها صرف نظر شد.
نتیجه گیرینتایج این مطالعه اهمیت و میزان تاثیر عوامل جمعیت شناختی و محیطی را در میزان ابتلا به بیماری کووید 19 روشن کرده است و می تواند برای ادامه مطالعاتی در این زمینه راه گشا باشد.
کلید واژگان: مدل وزن دار جغرافیایی, مدل حداقل مربعات معمولی, خودهمبستگی موران, تحلیل نقاط داغ.}IntroductionThe COVID-19 epidemic is considered a geographical phenomenon, and its impact on decision-making and daily life is significant. Geographic information systems (GIS) and spatial techniques play crucial roles in analyzing the spread of COVID-19 globally. Studies using spatial analysis have highlighted the importance of social and health variables in infection and mortality rates, despite existing uncertainties about the effects of meteorological variables. Given Iran's climatic diversity, it is valuable to identify the key spatial factors influencing COVID-19. Therefore, this study aims to model and determine the factors affecting the COVID-19 epidemic based on available data.
Materials and MethodsThis study investigated the factors influencing the distribution of COVID-19 infection rates using global and local spatial regression methods. Seventy-three cities were selected, with data on COVID-19 infections available from March 10 to June 20, 2019. The factors considered were altitude, population density, average age, the ratio of the population over 55 years to the total population, and meteorological parameters, including humidity, temperature, pressure, and wind speed. Their relationships with the disease were analyzed using spatial statistics methods. Stepwise regression identified population density, air pressure, average age, and wind speed as significant predictors, and the occurrence of the disease was modeled using the Ordinary Least Squares (OLS) technique. Due to the unstable relationship between the independent and dependent variables, the Geographically Weighted Regression (GWR) technique was used. Principal Component Analysis (PCA) and SPSS software were employed to address spatial variability and multicollinearity.
Results and DiscussionThe results showed that the OLS model was statistically significant, with variance values explained by the model being non-random. However, the explanatory variables had an inconsistent relationship with the dependent variable in both geographic and data spaces. The residual distribution deviated somewhat from normal, indicating model instability. Thus, the GWR technique was applied for modeling. PCA addressed multicollinearity (due to a cluster pattern in meteorological variables), reducing meteorological factors to one component, explaining nearly 70% of the variance. The model improved by consolidating the average age and the ratio of the population over 55 into one factor. Subsequently, population density, meteorological factors, and age demographics were utilized as predictive variables in the GWR model. A 10% increase in the adjusted R-squared of the GWR model (63%) demonstrated its relative improvement over the OLS model. Moran's spatial autocorrelation test indicated that, while the cluster pattern of residuals was less pronounced in the GWR model than in the OLS model, it remained significant at the 99% confidence level. Hot spot analysis at the 95% confidence level identified the western parts of Kurdistan province and the northern and western parts of Khuzestan province as hot spots (areas of significant underestimation), and the eastern parts of Hamadan province and the northern parts of Bushehr province as cold spots (areas of significant overestimation). Thus, at least one variable affecting disease occurrence was not considered. Other potential factors, such as cultural, health, and genetic variables, were not included due to unavailability or measurement difficulties.
ConclusionThis study highlights the importance of demographic and environmental factors in COVID-19 infection rates and provides a foundation for further research in the study area.
Keywords: Geographically Weighted Regression, Ordinary Least Squares, Moran’S I Test, Hot Spot Analysis} -
بخش کشاورزی به دلیل تعاملات گسترده ای که با محیط دارد، بیشترین تاثیر را از تغییرات اقلیمی می پذیرد و جوامع روستایی وابسته به فعالیت کشاورزی را با خطرات جدی تهدید می شود. هدف پژوهش حاضر ارزیابی آثار تغییرات اقلیمی بر کشاورزی و انتخاب راهبردهای سازگاری در شهرستان نجف آباد است. روش تحقیق در این پژوهش از نوع توصیفی- تحلیلی است و داده ها به روش پیمایشی (پرسش نامه) تهیه شده است. جامعه آماری پژوهش حاضر کشاورزان شهرستان نجف آباد هستند. حجم نمونه 300 نفر کشاورز است که از طریق فرمول کوکران و با روش نمونه گیری تصادفی ساده انتخاب شدند. ابزار اصلی پژوهش، پرسش نامه بوده که روایی آن توسط اساتید و صاحب نظران تایید و پایایی آن با آلفای کرونباخ (760/0) محاسبه شد. تجزیه وتحلیل اطلاعات گردآوری شده با روش های آماری و نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که کشاورزان نسبت به افزایش خشکسالی ها و کاهش بارش و گرم تر شدن هوا آگاهی دارند. حدود 51 درصد کشاورزان تنوع محصول را به عنوان یکی از راهبرد های سازگاری ترجیح می دهند. تقریبا 53 درصد کشاورزان معتقدند استفاده از کودها شیمیایی و سموم دفع آفات باعث افزایش ظرفیت سازگاری در برابر تغییرات اقلیمی می شود. همچنین 66 درصد کشاورزان سامانه های آبیاری پیشرفته را برای مقابله با تغییرات اقلیمی انتخاب کرده اند. نتایج رگرسیون لجستیک نشان داد متغیرهای جنسیت، آگاهی از تغییرات اقلیمی، اطلاعات دریافت شده از دفاتر خدمات ترویجی و سازگاری با تغییرات اقلیمی نقش مهم و تعیین کننده در تولید محصولات کشاورزی دارند. سه مدل رگرسیونی (تولیدات کشاورزی، بیکاری و کمبود مواد غذایی) تدوین شد که همگی معنی دار بودند.کلید واژگان: تغییرات اقلیمی, ادراک کشاورزان, کشاورزی, استراتژی های سازگاری, شهرستان نجف آباد}Agricultura sector due to extensive interaction with the environment, the agriculture receives the greatest impact from climate change and threatens rural communities depending on agriculture activity with serious risks. The purpose of this paper is to evaluate the effect of climate change on agriculture and to choose adaptation strategies in Najafabad. The research method in this study is descriptive and analytical and the data was prepared by field work and a questionnaire. The statistical population is Najafabad Farmers. The sample size is 300 farmers who were selected through Cochran's formula in the simple random. The main tool of the research was a questionnaire, the validity and reliability of were confirmed by experts with Cronbach's alpha 0/760. The analysis of the collected data was done with statistical methods and SPSS software. Results showed that farmers are aware of the increase in drought and the decrease in precipitation and the weather getting warmer. For 51% of farmers, crop diversity is one of the adaptation strategies. Almost 53% of farmers believe that the use of chemical fertilizers and pesticides increases the capacity to adapt to climate change. 66% of farmers have chosen advanced irrigation systems to deal with climate change. The results of logistic regression showed that the variables of gender, awareness of climate change, information received from extension service offices and adaptation to climate change play an important and decisive role in the production of agricultural products. Three regression models as agricultural product, unemployment and food shortage were compiled all of which were significant.Keywords: climate change, Perception farmers, Agriculture, Adaptation strategies, Najafabad County}
-
هدف
بررسی پراکنش مکانی و زمانی رخداد آذرخش و روند تغییر آن.
روش و داده:
پراکنش مکانی و زمانی رخداد آذرخش و روند تغییر آن با کاربرد محصولات شبکه ای اقلیمی آذرخش LIS-OTD در گستره ی E°65-E°25 و N °42- N °15مطالعه شد. پراکنش ماهانه مکانی و زمانی رخداد آذرخش بر اساس داده های HRMC و روند تغییر رخداد آذرخش در دوره ای حدود بیست ساله (2014-1995) بر اساس داده های LRMTS و با کاربرد شیب رگرسیون استاندارد شده و نرم افزار R بررسی شد.
یافته هابر اساس ویژگی های فعالیت آذرخش می توان ایران را به هشت ناحیه تقسیم کرد. کمینه ی رخداد آذرخش و بنابراین فعالیت همرفتی در مرکز و شرق کشور رخ می دهد. بیشینه ی آن در ماه های جون تا آگوست در شمال غرب، در ماه های نوامبر تا می در غرب، جنوب غرب و جنوب و در ماه سپتامبر در جنوب رخ می دهد. بیشینه ی رخداد در جنوب غرب و غرب ایران، تحت تاثیر فعالیت منطقه ی همگرایی دریای سرخ است. شدیدترین روند افزایشی رخداد آذرخش به ترتیب در جنوب شرق ایران در فصل تابستان، دریای مازندران در فصل زمستان، محدوده ی بین دریای سیاه و مدیترانه در فصل پاییز و بالاخره جنوب خلیج فارس در فصل بهار رخ داده است. از سوی دیگر شدیدترین روند کاهشی نیز به ترتیب در مرکز دریای سرخ و محدوده ی دریای سیاه و مدیترانه در فصل تابستان مشاهده شده است.
نتیجه گیریبنا به تغییر معنادار آذرخش، به عنوان تظاهری از فعالیت های همرفتی، در برخی نقاط و ماه ها در دو دهه ی مطالعه شده، و با توجه به تاثیر فعالیت های همرفتی بر رژیم بارشی ایران، می توان انتظار داشت تغییری موثر در ویژگی های رژیم بارشی ایران در نتیجه ی پدیده گرمایش زمین رخ دهد.
نوآوری، کاربرد نتایجبرای نخستین بار اقلیم شناسی آذرخش با استفاده از داده های ماهواره ای مطالعه شده است. روشن شدن توزیع فضایی و زمانی رخداد این پدیده در سطح ایران و منطقه و همچنین روند تغییر آن چشم انداز روشن تری در رابطه با رخداد سامانه های همرفتی ایجاد کرده است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, آذرخش, سامانه های همرفتی, سنجنده های LIS-OTD}AimInvestigating the spatial and temporal distribution of lightning occurrence and the trend of lightning occurrence in Iran.
Material & MethodMonthly spatial and temporal distribution of lightning occurrence investigated based on HRMC data in the range of 25° E - 65° E and 15° N - 42° N. The trend of lightning occurrence was studied based on LRMTS data in about twenty years (1995-2014) using a standardized regression slope.
FindingIran is divided into eight regions based on the characteristics of lightning activity. The minimum of lightning and convective activities occur in the country's center and east. The maximum occurs in the northwest from June to August, in the west, southwest, and south from November to May, and in the south in September. The activity of the Red Sea convergence zone influences the maximum occurrence from December to May in the southwest and west of Iran. The most significant increase in the occurrence of lightning occurred in the southeast of Iran in the summer, the Caspian Sea in the winter, the area between the Black Sea and the Mediterranean in the fall, and finally, in the south of the Persian Gulf in the spring. The most significant decrease has been observed in the center of the Red Sea, the Black Sea, and the Mediterranean, respectively, in the summer season.
ConclusionConsidering the effect of convective activities on Iran's rainfall regime, we can expect an effective change in the characteristics of Iran's rainfall regime due to global warming.
Keywords: climate change, Lightning, Convective Systems, LIS-OTD Sensors} -
Journal of Oil, Gas and Petrochemical Technology، سال دهم شماره 2 (Summer and Autumn 2023)، صص 137 -152
طالعه حاضر با استفاده از مدل گسسته شکاف به بررسی رفتارم پردازد. در این یمهای متخلخل شکافدار طیحمجریان گاز شیل در شکاف وماتریس طیحمروش به منظور شبیه سازی حرکت جریان در باشد یممعادله دارسی واز یک مدل جدید که شامل قانون مکعب شود. تاثیر دهانه شکست بر رفتار جریان با حل مجموعه یماستفاده از معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی با استفاده از روش المان یا شود. آنالیز حساسیت بر روی پارامتر های تاثیر یممحدود شبیه سازی نفوذ پذیری، دهانه شکست وگذار از جمله تعداد شکست هیدرولیک طول چاه بر روی بهره وری یک مخزن گاز شیل انجام وهیدرولیک (بیش تفنشود. نفوذپذیری شکست هیدرولیک با افزایش تولید یم برابر) بیشترین تاثیر را بر بازدهی چاه دارد. علاوه بر این، نتایج وداز دهد که افزایش تعداد شکستگی های هیدرولیک یمشبیه سازی نشان شود. همچنین یمبرابر ود منجر به افزایش تولید بیش از 15به 4از بین تبثمتولید به دلیل وجود همبستگی خرنشود که یممشاهده یابد. نتایج حاصل یمناحیه زهکشی افزایش واندازه دهانه شکستگی اثرات متعاقب واز این پژوهش اهمیت ویژگی های شکست هیدرولیکی دهد. به منظور اعتبارسنجی یمامکان سنجی را نشان وآن بر بهره وری درفنمدقت مدل عددی، مقایسه بین توزیع فشار در یک مخزن شکسته شود. نتایج عددی نشان یممدل شکست گسسته میدان فاز انجام و باشد.. یمدهد که روش پیشنهادی از دقت قابل قبولی برخوردار یم
کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی, چاه افقی شکافدار, شبیه سازی عددی, شکاف هیدرولیک, مدل شکستگی گسسته}Journal of Oil, Gas and Petrochemical Technology, Volume:10 Issue: 2, Summer and Autumn 2023, PP 137 -152The present research used a numerical simulation technique known as the Discrete Fracture Model (DFM) to examine the propagation of shale gas in fractured porous media. It employed a novel mathematical model for seepage flow, incorporating the application of the 'cubic law' for flow in fractures and Darcy's law for the seepage flow in the matrix. The impact of fracture aperture on flow behavior was simulated by solving a set of nonlinear, partial, differential equations using the finite element method (FEM). Through this work, a sensitivity analysis of the significant parameters, including hydraulic fracture numbers and permeability, hydraulic fracture aperture, and wellbore length, on the productivity of a shale gas reservoir was conducted. Hydraulic fracture permeability with increasing oil production (more than twice) had the greatest effect on the wellbore productivity. Furthermore, the simulation results showed that augmenting the number of hydraulic fractures from 4 to 15 resulted in a production increase of over twofold. Also, it was observed that the production rate increased due to the existence of a positive correlation between the fracture aperture size and the drainage area. The outcome of this research showed the significance of hydraulic fracture characteristics and its ensuing effects on the productivity and feasibility. In order to validate the accuracy of the numerical model, the pressure distribution in a single fractured reservoir was compared with the pressure contour of a phase field discrete fracture model (PFDFM). The results indicated that the proposed method (FPM) was precise, convergent, and extremely promising.
Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Discrete Fracture Model (DFM), Fractured Horizontal Well, Hydraulic Fracture, Numerical Simulation} -
هدف این مطالعه، ارزیابی سطح خوانایی کتاب جغرافیای پایه یازدهم انسانی و مقایسه سطح خوانایی دانش آموزان این پایه به تفکیک جنسیت و نوع مدرسه است. روش تحقیق بر اساس تحلیل محتوای کمی، با استفاده از سه شاخص گانینگ، فلش و کلوز است. برای انجام آزمون های فلش و گانینگ، از هر درس یک نمونه یک صد کلمه ای به صورت تصادفی انتخاب و تحلیل شد. برای اجرای روش کلوز، 341 دانش آموز به شیوه تصادفی انتخاب شدند و به سوالات پاسخ دادند. برای تحلیل داده ها از آزمون های t و همبستگی استفاده شد. نتایج نشان داد که کتاب از نظر خوانایی در سطح دوره کارشناسی است و برای دانش آموزان یازدهم انسانی مناسب نیست. مقایسه نمرات خوانایی درس های یک تا یازده نشان داد که محتوای کتاب کاملا بر اساس اصل ساده به دشوار تنظیم نشده است، اما در کل نیمه دوم کتاب از نظر خوانایی دشوارتر از نیمه اول کتاب است. میانگین پاسخ های صحیح آزمون کلوز برای دانش آموزان پایه یازدهم انسانی %34 است. در نتیجه، متن در سطح فشار روانی و ناامیدی است و درک آن برای فراگیران مشکل است. میانگین نمرات خوانایی مدارس نمونه به طور معناداری بالاتر از مدارس عادی است (01/0 <p). گرچه میانگین خوانایی دانش آموزان دختر بیشتر از دانش آموزان پسر بود، اما این تفاوت از نظر آماری معنادار نیست. بین نمره خوانایی دانش آموزان و نمره درس جغرافیای یازدهم انسانی همبستگی مثبت معنادار (01/0 <p) وجود دارد. پیشنهاد می شود تا جملات طولانی و کلمات چند هجایی کتاب به ساختارهای کوچک تر تبدیل شود تا فهم و خوانایی کتاب آسان تر شود.
کلید واژگان: آزمون فلش, آزمون کلوز, آزمون گانینگ فوگ, خوانایی, کتاب جغرافیای پایه یازدهم انسانی}The purpose of this study is to evaluate the readability level of 11th grade geography textbook based on students’ gender and school type. The Gunning FOG, Flesch and Cloze test indexes were used to examine the difficulty level of the book. The findings of the study revealed that the book is appropriate for an undergraduate course, but it is difficult for 11th grade students. The readability scores of lessons showed that the content of the book is not organized from simple to difficult. The mean score of the 11th grade students was 34% in the cloze test. As a result, the content causes stress and frustration for learners due to its difficulty. The results showed that female students had a higher mean score of reading ability than male students, but this difference was not statistically significant. Also, students’ reading score in special public schools was significantly higher than that in conventional public schools. In addition, there was a significant positive correlation between students' reading ability score and geography lesson score.
Keywords: 11th grade geography book, Cloze test, Flesch, Gunning Fog, Readability} -
کولاک، اشکال شدید طوفان های برفی است که در عرض های میانی و بالا از نیمکره شمالی در فصل زمستان رخ می دهد. فاجعه ویرانگر کولاک برف 14 تا 20 بهمن سال 1350 (3 تا 9 فوریه 1972)، با بیش از 4000 کشته در ایران به عنوان سهمگین ترین بوران دنیا یکی از آن موارد است. در این بررسی، جنبه های مقیاس همدید جو در زمان رخداد این پدیده با بهره گیری از داده های بازتحلیل شده پایگاه NCEP/NCAR و ECMWF بررسی شده است. متغیرهای مورد استفاده شامل ارتفاع ژیوپتانسیل، فشار تراز دریا، دمای هوا، نم ویژه، نم نسبی و مولفه های مداری و نصف النهاری باد می باشند. مازاد برآن، پارامترهای شاخص امگا، تاوایی نسبی و شاخص مداری رودباد، جهت تبیین عملکرد سامانه جو محاسبه شده اند. یافته ها بیانگر حاکمیت سامانه های جوی بلاکینک از نوع رکس در دو فاز جداگانه از 3 تا 6 فوریه و از 7 تا 9 فوریه بوده است. نقش تاوه قطبی در تزریق هوای سرد به عرض های پایین تر و کاهش محسوس دما پیش از رخداد طوفان برف و کولاک در به اشباع رساندن اتمسفر و تامین رطوبت مورد نیاز بارش برف کاملا مشهود است. شاخص مداری رودباد بیانگر حرکت معنی دار هسته رودباد جنب حاره ای در زمان رخداد این پدیده فرین جوی می باشد.
کلید واژگان: طوفان برف, کولاک, بلاکینگ رکس, شاخص مداری رودباد, تاوه قطبی}Blizzards are severe forms of snowstorms that occur in the middle and upper latitudes of the northern hemisphere in winter season. The devastating disaster of a snowstorm with dangerous blizzard conditions on February 3 to 9, 1972, with more than 4,000 dead in Iran, is one of the most destructive snowstorms in the world. In this study, aspects of the synoptic scale at the time of occurrence of this phenomenon have been investigated using the reanalysis data of NCEP/NCAR and ECMWF databases. The variables used include geopotential height, sea level pressure, air temperature, specific humidity, relative humidity and zonal and meridional velocity of wind. In addition, the parameters of omega, relative vorticity, and zonal jet index have been calculated to explain the performance of the atmospheric system. The results indicate the dominance of atmospheric block (Rex) system in two separate phases from 3 to 6 February and from 7 to 9 February. The role of the artic polar vortex in injecting cold air into low latitudes and a noticeable decrease in temperature before a snowstorm and blizzard in saturating the atmosphere and providing the moisture needed for snowfall is quite evident. The zonal index of Jetstream showed the significant jump of the core of subtropical jet stream at the time of the occurrence of this extreme phenomenon.The zonal index of Jetstream showed the significant jump of the core of subtropical jet stream at the time of the occurrence of this extreme phenomenon.The zonal index of Jetstream showed the significant jump of the core of subtropical jet stream at the time of the occurrence of this extreme phenomenon.
Keywords: Snowstorm, Blizzard, Rex Block, Zonal Jet Index, Arctic polar vortex} -
نشریه جغرافیای طبیعی، پیاپی 55 (بهار 1401)، صص 95 -113در این پژوهش به منظور شناسایی مهمترین شواهد تغییر اقلیم در سواحل جنوبی دریای خزر، تغییرات دما و بارش با استفاده از 20 شاخص طی دوره 1968-2017 بررسی شد. نتایج نشان داد که شدت بارش ها روند افزایشی معنادار، اما فراوانی بارش ها روند کاهشی معنادار داشته است. علیرغم افزایش شدت بارش ها، به دلیل کاهش شدید تعداد روزهای بارش، کاهش طول دوره های مرطوب و افزایش طول دوره های خشک، مجموع بارش سالانه کاهش یافته است. از نظر فصلی، بهار خشک تر و تابستان مرطوب تر شده است. بررسی تغییرات دما نشان داد که همه شاخص های فرین دما تغییر معنادار داشته اند. به طور متوسط، کمینه و بیشینه دمای سالانه به ترتیب در هر دهه 51/0 و 31/0 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. فروانی روزها و شب های گرم به ترتیب در هر دهه %5/1 و %7/2 افزایش و برعکس فروانی روزها و شب های سرد در هر دهه %1/1 و %3/1 کاهش یافته است. در مجموع روند گرمایشی شب ها قوی تر از روزها بوده است. همچنین فراوانی دوره های گرم در هر دهه 6/2 مورد افزایش و فروانی دوره های سرد 8/2 مورد کاهش یافته است. مقایسه نتایج این پژوهش با یافته های مطالعات جهانی نشان داد که روند افزایشی دما در سواحل جنوبی خزر با روندهای مشاهده شده در مطالعات جهانی هماهنگ است، اما رخداد روند کاهشی بارش در ناحیه خزری بر خلاف مطالعات انجام گرفته در مقیاس جهانی است که افزایش بارش را به واسطه افزایش دما نشان می دهند.کلید واژگان: تغییر اقلیم, شاخص های فرین اقلیمی, سواحل جنوبی دریای خزر}In this study, in order to identify the most important evidence of climate change in the southern coast of the Caspian Sea, temperature and precipitation changes were studied using 20 indices during 1968-2017. The results showed that the intensity of precipitation significantly increased, but the number of days with precipitation significantly decreased. Despite the increase in rainfall intensity, the total annual rainfall has decreased, because of the number of rainy days and length of wet periods significantly decreased. Seasonally, spring rainfall decreased and summer rainfall increased. All the extreme temperature indices showed significant trends. On average, the increasing trends of the minimum annual temperatures and maximum annual temperature were 0.51 ° C and 0.31 ° C in per decade, respectively. The frequency of hot days and hot nights significantly increase with an increase rate of 1.5% and 2.7% per decade, respectively. Also, the frequency of cold days and cold nights significantly fell with a decrease rate of 1.1% and 1.3% per decades, respectively. In general, the heating trend of the nights was stronger than during the days. The warm spell duration index showed a clear increase, with a rate of 2.6 d per decade. Comparison of the results of this study with the findings of global studies showed that the increasing trend of temperature in the southern Caspian coast is in line with the trends observed in global studies, but the decreasing trend of precipitation in the Caspian region is opposite to the increasing trend of global precipitation.Keywords: Climate Change, the extreme climatic indices, the southern coast of the Caspian Sea}
-
تبیین موضوع
فضاهای شهری تاثیر زیادی بر سلامت عمومی شهروندان دارند. تا به امروز، تقریبا همه تحقیقات درباره رابطه محیط کالبدی شهر و سلامت شهروندان تنها بر ارزیابی ادراک شهروندان از محیط شهری متکی بوده است. در مقاله حاضر ارتباط کیفیت سلامت عمومی شهروندان با جنبه های عینی اندازه گیری شده محیط کالبدی شهر با در نظر گرفتن متغیرهای جمعیت بررسی شده است.
روشتحقیق حاضر به لحاظ هدف توسعه ای و به لحاظ روش میدانی می باشد. بدین منظور پس از مرور ادبیات تحقیق در مرحله اول حجم نمونه با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی کوکران تعیین و در مرحله دوم با استفاده از روش نمونه گیری خوشه ای سلسله مراتبی و با تکنیک پرسشنامه زمین مرجع، داده های نظرسنجی پرسشنامه کیفیت سلامت عمومی شهروندان کرمانی از 384 نفر پاسخگو در سال 1398 گردآوری گردید. همچنین با تشکیل پایگاه داده بلوک آماری سرشماری عمومی نفوس-مسکن سال 1395 در سیستم اطلاعات جغرافیایی ویژگیهای محیط کالبدی شهر کرمان از جمله؛ متغیرهای تراکم مسکونی، تراکم تجاری همکف، تراکم تقاطع معابر و تراکم فضای سبز و شاخص های نسبت اختلاط کاربری زمین و قابلیت پیاده روی محاسبه شد. در نهایت مقادیر همبستگی جزیی متغیرهای فرم شهری کرمان با مقادیر شاخص کیفیت سلامت عمومی شهروندان برآورد و تحلیل گردید.
یافته هابرآورد همبستگی جزیی بین مقادیر کیفیت سلامت عمومی با سن رابطه مثبت معنادار و با تحصیلات رابطه منفی معنادار داشته است. همچنین مقادیر شاخص کیفیت سلامت عمومی با مقادیر تراکم تجاری همکف، تراکم تقاطع ها و نسبت اختلاط کاربری زمین ارتباط معناداری داشته است. شاخص قابلیت پیاده روی نیز که از ترکیب فاکتورهای شکل شهری بدست آمد ارتباط معناداری با شاخص کیفیت سلامت عمومی داشت. در این میان متغیر تراکم فضای سبز شهری با شاخص کیفیت سلامت عمومی شهر کرمان همبستگی کاملا معناداری را ارایه نمود.
نتایجتحقیق حاضر مبین این فرضیه است که طراحی محیط کالبدی شهر به طور قابل توجهی با سطح کیفیت سلامت عمومی شهروندان کرمانی مرتبط است. نتایج بر این تاکید دارند که افزایش تراکم فضای تجاری همکف محلی، نسبت اختلاط کاربری زمین، اتصال بیشتر معابر به یکدیگر از جمله مداخلاتی است که می تواند با ارتقاء شاخص قابلیت پیاده روی محلات در کنار توسعه فضای سبز شهری کیفیت سلامت عمومی شهروندان را بهبود بخشد.
کلید واژگان: سلامت عمومی, نسبت اختلاط کاربری, قابلیت پیاده روی, کرمان}ObjectiveUrban spaces have a great impact on the public health of citizens. Almost research on the relationship between the urban physical environment and citizens 'health has relied solely on assessing citizens' perceptions of the urban environment. In this article, the relationship between the general health quality (GHQ) of citizens' and the measured physical environment aspects of the city has been investigated.
MethodsThe present research is applied in terms of purpose and is field method in terms of nature and method. For this purpose, after literature reviewing, in the first stage, the sample size was determined using Cochran's random method and in the second stage, using hierarchical cluster sampling method and georeference questionnaire technique, survey data of GHQ from 384 citizens of Kerman were Collected in 2019. Also, with the formation of the statistical block of the general population-housing census in 2016 in the GIS, the characteristics of the physical environment of Kerman, including; The variables of residential density(RD), ground commercial density(GCD), street conecection density(SCD) and green space density(GSD) and land use mixing ratio(LUMR) and walk-ability index were calculated. Finally, the partial correlation values of Kerman urban form variables with the values of general health quality index were estimated and analyzed.
ResultsPartial correlation between GHQ values had a significant positive relationship with age and gender and a significant negative relationship with education. Also, the values of GHQ index had a significant negative relationship with the values of urban physical environment indexes. Spatially, the green space density showed a completely significant correlation with GHQ index.
ConclusionThe present study demonstrates the hypothesis that the design of an urban environment is significantly related to the GHQ of citizens. The results emphasize that increasing the density of local ground commercial space, land use mixing ratio, more roads connectivity by increasing the walk-ability index and especially the development of green space are among the interventions that can improve the GHQ.
Keywords: General Health Quality, Landuse Mixing Ratio, Walkability Index, Kerman} -
این پژوهش با هدف تحلیل فضایی تغییرات اقلیمی دما در ایران انجام شد. ابتدا با استفاده از آزمون من-کندال و شیب سن، روند تغییرات شناسایی شد. سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و خوشه بندی، گستره ایران از لحاظ روند تغییرات سالانه شاخص های فرین در چهار خوشه دسته بندی شد. 38 ،33 ، 18 و 11 درصد از ایستگاه ها به ترتیب در خوشه های 1، 2، 3 و 4 قرار گرفتند. شدیدترین روندهای افزایشی در ایستگاه های خوشه یک، که در نواحی پست و کم ارتفاع ایران استقرار دارند رخ داده است. میانگین ارتفاع آنها 535 متر است. ایستگاه های خوشه 2 روند افزایشی متوسط و ایستگاه های خوشه 3 روند افزایشی ضعیفی را تجربه کرده اند. ایستگاه های خوشه 2 غالبا در نواحی شمال غرب و غرب ایران استقرار یافته اند، اما ایستگاه های خوشه 3 نظم خاصی را از نظر پراکندگی فضایی نشان نمی دهند. ایستگاه های خوشه 4 بر خلاف سه خوشه دیگر، روندهای آشکاری را نشان نمی دهند. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که بین عامل ارتفاع و شیب روند شاخص های فرین گرم همبستگی معکوس وجود دارد. یعنی هرچه ارتفاع کاهش می یابد، شیب روند افزایش می یابد. بنابراین ایستگاه هایی که در نواحی پست و کم ارتفاع قرار گرفته اند نسبت به نواحی مرتفع، تغییرات اقلیمی شدیدتری را تجربه کرده اند. همچنین تغییرات اقلیمی شاخص های حدی گرم قوی تر از شاخص های حدی سرد و روند افزایش دماهای کمینه بیشتر از دماهای بیشینه است. علاوه بر آن، تعداد شب های گرم با شیب بیشتری نسبت به تعداد روزهای گرم افزایش یافته است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, شاخص های فرین, خوشه بندی, ایران}IntroductionClimate change is the greatest price society is paying for decades of environmental neglect. The impact of global warming is most visible in the rising threat of climate-related natural disasters. Globally, meteorological disasters more than doubled, from an average of forty-five events a year to almost 120 events a year (Vinod, 2017). Climate change refers to changes in the distributional properties of climate characteristics like temperature and precipitation that persist across decades (Field et al., 2014). Because precipitation is related to temperature, scientists often focus on changes in global temperature as an indicator of climate change. Valipour et al. (2021) reported the mean of monthly the global mean surface temperature (GMST) anomalies in 2000–2019 is 0.54 C higher than that in 1961–1990. Many studies have been done on climate change in Iran. These studies have mostly studied the mean and extreme temperature trends (Alijani et al., 2011; Masoudian and Darand, 2012). In general, the results of previous studies showed that the statistics of mean, maximum and minimum air temperature in most parts of the Iranian plateau have increased in recent decades. Also, the increase of minimum temperature is greater than maximum temperature. A review of the research background shows that we need to understand more about regional climate change in Iran. Therefore, present study performs the climate change of 14 extreme temperature indices using multivariate statistical methods at the regional scale.
Data and methodologyHistorical climate observations including daily maximum and minimum temperature were obtained from the Iranian Meteorology Organization for the period 1968 to 2017 at 39 stations. In this paper, 14 extreme temperature indices defined by ETCCDI were analyzed. The indices are as follows: (1) Annual maxima of daily maximum temperature (TXx); (2) Annual maxima of daily minimum temperature (TNx); (3) Annual minima of daily maximum temperature (TXn); (4) Annual minima of daily minimum temperature (TNn); (5) Cold nights (TN10p); (6) Cold days (TX10p); (7) Warm night (TN90p); (8) Warm day (TX90p); (9) Frost days (FD); (10) Icing days (ID); (11) Summer day (SU); (12) Tropical nights (TR); (13) The warm spell duration index (WSDI) and (14) the cold spell duration index (CSDI). The extreme temperature indices were extracted using R software environment, RclimDex extension. The Mann–Kendall Test and Sen’s Slope Method was employed to assess the trends in 14 extreme temperature indices. To identify homogeneous groups of stations with similar annual thermal regimes, Principal Component analysis (PCA) and Clustering (CL) was applied. Pearson correlation coefficient was used to investigate the relationship between height and trend slope.
ResultAll the extreme temperature intensity indices (TXx, TNx, TXn, and TNn) showed increasing trends during 1968 to 2017. The increasing trends of TXx, TNx, TXn, and TNn were 0.2, 0.3, 0.44, and 0.5 ° C per decade, respectively. These results indicated that the extreme warm events increased and the extreme cold events decreased. The average of the extreme temperature frequency indices over Iran showed that the frequency of warm night (TN90p) and warm day (TX90p) significantly increased with a rate of 6.9 and 4.2 day per decade, respectively. Also, the frequency of cold night (TN10p) and cold day (TX10p) significantly fell with a decrease rate of 3.8 and 3.8 day per decade, respectively. The frequency of warm nights (TN90p) was higher than that of warm days (TX90p). The result indicated that the trend of nighttime extremes were stronger than those for daytime extremes. The average of frost days (FD) and icing days (ID) indices over Iran showed decreasing trends during 1968 to 2017 with rates of 3 and 1.1 d per decade, respectively. While, the averaged of summer days (SU) and tropical days (TR) indices over Iran showed increasing trends with rates of 4.4 and 6.4 day per decade, respectively. The warm spell duration index (WSDI) indices showed a clear increase, with a rate of 2.1 per decade. In contrast the cold spell duration index (CSDI) showed a significant decrease, with a rate of 1.7 per decade. In general, the cold indices displayed decreasing trends, whereas the warm indices displayed increasing trends over most of Iran. Pearson correlation coefficient between height and Sen’s Slope was estimated to be equal to -0.62 (p < 0.01). In general, the results of this study showed that there is a negative correlation between the elevation factor and the Sen’s Slope of warm extreme indices. That is, as the altitude decreases, the Sen’s Slope increases. Therefore, the stations located in low altitude have experienced stronger increasing trends than in high altitude. The area of Iran was classified into four clusters using PCA and CL methods. Cluster 1 has experienced the strongest increasing trends. The average height of cluster 1 is 535 meters. Approximately 38% of the studied stations were located in cluster 1. Cluster 2 showed a moderate heating trends. 33% of the stations were located in cluster 2. Most of the stations of cluster 2 are located in the northwest and west of Iran. Cluster 3 showed a weak increasing trends compared to clusters 1 and 2. The stations of cluster 3 did not show a special geographical concentration and were scattered in all parts of Iran. 18% of the studied stations are located in cluster 3. The stations of Cluster 4, have experienced weak decreasing trends, which was different from the other three clusters
ConclusionIn this study we analyzed the climate change of extreme temperature indices in Iran. The result showed that the frequency of warm nights, warm days, summer days and tropical days increased. Also, the frequency of cold nights, cold days, Frost days and icing days decreased. The warm spell duration index showed a clear increase. In contrast the cold spell duration index showed a significant decrease. In general, the extreme warm events increased and the extreme cold events decreased over most of Iran. There is a negative correlation between the elevation factor and the Sen’s Slope of extreme warm indices (R = -0.62). Therefore, the stations located in low altitude have experienced stronger increasing trends than in high altitude. The area of Iran was classified into four clusters using PCA and CL methods. Cluster 1 has experienced the strongest increasing trends. The average height of cluster 1 is 535 meters. Therefore, the most heating have occurred in Low-lying areas of Iran. Cluster 2 and Cluster 3 showed a moderate and weak heating trends, respectively. The stations of Cluster 4, have not experienced clear trends.
Keywords: climate change, Extreme temperature, clustering, Iran} -
در این پژوهش با استفاده از مدل زنجیره مارکف مرتبه اول و نمایه SPI در مقیاس 6، 9، 12، 24 و 48 ماهه احتمال وقوع پدیده های خشکسالی و ترسالی در شهر تهران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از داده های بارندگی ماهانه ایستگاه مهرآباد در بازه زمانی 50 ساله (2006-1956) استفاده شد. پس از محاسبه شاخص SPI در مقیاس های نامبرده، انطباق زنجیره مارکف مرتبه اول بر سری SPI با استفاده از آزمون X2 در سطح معنی داری 05/0= α بررسی و مورد تایید واقع شد. پس از تشکیل ماتریس احتمال انتقال، احتمال تعادل برای هر یک از حالت های خشکسالی (D)، ترسالی (W) و نرمال (N) محاسبه شد. تعداد متوسط خشکسالی ها و ترسالی های مورد انتظار و میانگین تداوم خشکسالی و ترسالی برای آینده پیش بینی گردید. نتایج به دست آمده بیانگر این است که احتمال گذر از یک حالت معین به همان حالت محتمل تر از گذر به سایر شرایط است. احتمال Pdd (احتمال وقوع خشکسالی بعد از خشکسالی) بیشتر از Pww (احتمال وقوع ترسالی بعد از ترسالی) است. هر چه مقیاس زمانی SPI طولانی تر می گردد، احتمال ماندن در تله خشکسالی افزایش می یابد. به طور کلی احتمال تعادل حالت نرمال بیش از همه و احتمال تعادل حالت خشکسالی بیشتر از ترسالی است. هر چقدر مقیاس زمانی SPI طولانی تر می گردد از تعداد خشکسالی های مورد انتظار کاسته می شود و برعکس طول دوره های خشکسالی افزایش می یابد. به طور کلی انتظار وقوع پدیده خشکسالی بیش از پدیده ترسالی است.
کلید واژگان: خشکسالی, ترسالی, مدل زنجیره مارکف, نمایه SPI, تهران}Abstract In this paper, the probability of drought and wet year occurrence in Tehran by applying the first-order Marcov chain on Standardized Precipitation Index (SPI) time series in the scales of 6, 9,12,24 and 48 month were investigated. For this purpose, we used the monthly precipitation data of the Mehrabad station from January 1950 to December 2006. After that, SPI were computed in mention scales. Then, the conformity of SPI time series to the first-order Marcov chain were tested statistically by test statistic X2 and also confirmed. In the first of all, transition probability of drought, wet year and normal state were computed. In addition to, middle number of drought and expected wet year for future were forecasted. The result showed that transition probability of every state to its is more than other states. The probability of Pdd (the probability of drought after drought) is more than Pww (the probability wet state after wet state). Whatever, the time scale of SPI become longer, its stability is increased. On the whole, the probability of normal state is the most among all and the drought equilibrium probability is more than wet year. whatever time scale of SPI became longer, the number of drought is decreased and its duration is increased. In the of all, occurrence probability of drought is more than wet year.Keywords: Drought, wet Year, Marcov chain, SPI (standardized precipitation index), Tehran} -
در این پژوهش با استفاده از تصاویر چند زمانه لندست TM تغییرات فضایی – زمانی جزیره حرارتی تهران مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر مطالعه شده مربوط به دوره زمانی 1986 تا 2010 هستند(13 تصویر). ابتدا الگوریتم تک باندی کین و همکارانش(2001)برای استخراج دما از باند حرارتی تصاویر لندست TM استفاده شد. سپس با استفاده از روش های تحلیل خودهمبستگی فضایی عمومی و محلی تغییرات فضایی و زمانی دمای سطحی بررسی شد. نتایج تحلیل خودهمبستگی فضایی عمومی نشان داد که داده های دمای سطحی تهران دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ایتوزیع شده اند. علاوه بر آن، بین سالهای 1986 تا 2010 مقدار خودهمبستگی فضایی افزایش یافته و متغیر دما تمایل بیشتری به متمرکز شدن و خوشه ایشدن در فضا پیدا کرده است. با توجه به نتایج خودهمبستگی فضایی عمومی دو نتیجه ی مهم حاصل شد: 1- در طول دوره مطالعه خوشه های حرارتی جدیدی در شهر تهران شکل گرفته اند. 2- وسعت فضایی خوشه های حرارتی قبلی رو به افزایش رفته است. جهت روشن شدن ماهیت خوشه های دمایی (داغ یا خنک بودن خوشه ها) و بررسی تغییرات فضایی آنها از آماره ی خودهمبستگی فضایی محلی استفاده شد. نتایج این بخش تقویت و گسترش خوشه های داغ و تضعیف خوشه های خنک را تایید نمود. بررسی و مقایسه ی پراکندگی فضایی نقاط بالا- بالا و پایین- پایین در طول دوره مطالعه نشان داد که بین سالهای 1986 تا 2010 به علت از بین رفتن نیمی از پوشش گیاهی نواحی غرب و جنوب غربی تهران(مناطق 18، 19، 21 و 22) خوشه های خنک مستقر بر این نواحی کوچک یا ناپدید شده اند و خوشه های داغ جدیدی در این نواحی شکل گرفته اند. در نتیجه ی این تغییرات جزیره حرارتی که در سال 1986 بر روی فرودگاه مهرآباد(منطقه9) و بخشهایی از مناطق 21 و 22 حاکم بوده است، در طول این 25 سال به سمت غرب و جنوب غرب گسترش یافته و مساحت بیشتری را اشغال کرده است. همچنین هسته های حرارتی کوچکی در جنوب و غرب منطقه 19 ظهور یافته است. علاوه بر آن به علت تخریب و نابودی بخش مهمی از باغات مناطق شمالی تهران(به خصوص شمیرانات) خوشه های خنک مستقر در این نواحی تضعیف شده اند.
کلید واژگان: جزیره حرارتی, تغییرات فضایی, زمانی جزیره حرارتی, تحلیل خودهمبستگی فضایی عمومی و محلی, شاخص موران, تهران}In this study, Landsat TM images were used to analyze the spatio-temporal changes of urban heat island of Tehran. The time period of images (13 images) is from 1986 to 2010. First, the mono-window algorithm was utilized to retrieve land surface temperature (LST) from thermal band of Landsat TM images. Then, the global and local spatial autocorrelations are used to quantitatively explore the spatial and temporal evolution of LST in Tehran. Results of global spatial autocorrelation showed that LST field in Tehran has changed to cluster pattern during the study period. In addition, the rate of global spatial autocorrelation increased from 1986 to 2010. According to the results of the global spatial autocorrelation two important remarks were obtained: (1) new thermal clusters were created during the study period. (2) The spatial extent of the old thermal clusters have been increased. To clarify the nature of the clusters (hot or cool cluster) and to explore the spatial variations of these clusters, the local spatial autocorrelation were used. These results confirmed the strengthening and extension of the hot clusters and weakening of the cool clusters. Exploration and Comparison of the spatial distribution of the high-high and low-low points during the study period showed that between 1986 and 2010 due to the degradation of half of the vegetation in the west and southwest of the Tehran (Districts of 18, 19, 21 and 22) cool clusters have been disappeared or fragmentized and new thermal clusters formed. As a result of these changes, urban heat island that was dominant in Mehrabad Airport (District 9) and portions of Districts 21 and 22 in 1986 expanded toward the west and southwest. Also, small thermal cluster have been emerged in the south and west of District 19. Moreover, because of the degradation of orchards in the northern part of Tehran (especially Shemiranat) cool clusters of these Districts have been weakened.Keywords: urban heat island, Tehran, spatio, temporal variations of heat island, the global, local spatial autocorrelation, Moran index} -
در این پژوهش ساختار فضایی – زمانی جزیره حرارتی شهر تهران بین سال های 1986 تا 2010 مطالعه شد. بدین منظور به کمک تصاویر چند زمانه TM (13 تصویر)، دمای سطح زمین با استفاده از الگوریتم تک باندی کین و همکارانش (2001) استخراج شد. سپس با استفاده از روش های آمار کلاسیک، تغییرات فضایی و زمانی دمای سطحی تهران بررسی شد. بررسی تغییرات زمانی دمای سطحی نشان داد که در طول دوره مطالعه، الگوی توزیع دمای سطحی دچار تغییر شده، مقدار مساحت دماهای متوسط و بسیار خنک شهر کاسته شده است و برعکس مفدار مساحت دماهای بسیار بالا (نواحی بسیار گرم) افزایش قابل ملاحظه ای یافته است. بررسی تغییرات زمانی شدت جزیره حرارتی تهران نیز نشان داد که مقدار شاخص نسبت جزیره حرارتی روند افزایشی دارد و از 11/0 برای سال 1986 به 15/0 برای سال 2010 رسیده است. با توجه به پراکنش فضایی دمای سطحی، جزیره حرارتی، کانون اصلی خود (فرودگاه مهرآباد) را حفظ کرده است و در پیرامون این کانون اصلی خوشه های داغ جدیدی در سمت غرب (منطقه21 و غرب منطقه 22) و جنوب غرب فرودگاه مهرآباد (بخش هایی از مناطق 18 و 19) ظهور یافته اند. نتایج این مطالعه نشان داد که جزیره حرارتی تهران به سمت بخش هایی گسترش یافته است (غرب و جنوب غرب تهران) که با کاهش شدید پوشش گیاهی و بیشترین گسترش کاربری های صنعتی- کارگاهی و انبارداری مواجه شده اند.
کلید واژگان: تهران, جزیره حرارتی, تحلیل فضایی, زمانی, دمای سطح زمین, گرمایش سیاره ای}IntroductionUrbanisation changes the land cover types in urban areas and results in different climatic conditions، which has been termed as “Urban climate”. Urban climates are different from those of less built-up areas in terms of air temperature، humidity، wind speed and direction، and amount of precipitation. The previous researches show that urban areas are warmer than surrounding rural areas creating the «urban heat island» (UHI) (Rose and Devadas; 2009، 2). The buildings، concrete، asphalt and industrial activity of urban areas causes UHI. Replacing natural land cover with pavements، buildings and other infrastructures takes away the natural cooling effects. Also، tall buildings and narrow streets can heat the air trapped between them and reduce airflow. In addition، heat from vehicles، factories and air conditioners adds heat to the surroundings، further exacerbating the heat island effect. UHI can impact local weather and climate، altering local wind patterns، spurring the development of clouds and fog، increasing the number of lightning events، and influencing the rates of precipitation. Furthermore، the poor air quality that results from the increased energy usage for cooling purposes in heat-island city can cause discomfort for humans and affect health، aggravating asthma and promoting other respiratory illnesses (Liu and Zhang، 2011:158). Thermal remote sensing data play an important role in the study of UHI. First، UHI is studied using NOAA AVHRR thermal data (Balling and Brazell، 1988:1289-1293; Gallo et al.، 1993:899-908; Gallo and Owen، 1988:159-172; Streutker، 2002:282-289). Later، thermal infrared data TM، ETM+ and ASTER are used to study UHI more precisely (Weng، 2001:1999-2014; Weng et al.، 2006:1275-1286; Amiri et al.، 2009:2606; Flahatlar et al.، 2011). Meanwhile، in some studies، The spatial and temporal variations of UHI are detected by using multi- temporal thermal images of landasat TM and ETM (Mo et al.، 2011:4616-4622). Several researchers (Akbari، 1379; jangi، 1383; shakiba et al.، 1388:56-69; namdari، 1388; malekpour and taleai، 1389:89-102، and 1390:29-42) have studied the UHI in Tehran. But none of them have presented a comprehensive picture of its spatial and temporal variations. Thus، the main objective of this study is to study the spatial and temporal variations of UHI in Tehran urban area. Study Area: The city of Tehran as capital of Islamic republic of Iran is located between latitudes of 35°33’10“N to 35°50’12“N and longitudes of 51°05’17“E to 51°37’36“E with an average elevation of 1600 m، is surrounded by high mountains in the north and north east. Tehran experiences warm summers and cold winters. Tehran is a major center of culture، industry، commerce and transportation. The biggest city of the country، Tehran exhibits rapid population growth and urban expansion in the form of encroachment to the limited agricultural areas (malekpour et al.، 2010). Due to its complicated expansion and urban structure and function the temperature variations are very important for its life and existence. Thus this study has tried to analyse the spatial and temporal variations of its temperature.Material And MethodsIn this paper، multi- temporal Landsat TM images (13 images) are used for the analysis of UHI in Tehran. LST is extracted using the mono-window algorithm presented in Qin et al (2001). Then، using appropriate statistical methods، spatial and temporal variations of LST were analysed. Based on thermal radiance transfer equation، the mono-window algorithm only requires three parameters of emissivity، transmittance and effective mean atmospheric temperature - to retrieve LST from Landsat TM 6. The spatial model to retrieve LST from Landsat TM using ERDAS spatial model tool is designed. In this model، only two measured parameters are required; near-surface air temperature and water vapour content of the atmosphere at the time of satellite pass، which can be easily obtained from synoptic weather stations of Tehran. These two parameters are then converted to air transmittance and effective mean atmospheric temperature. The third required parameter is the emissivity، which can be calculated from the normalised difference vegetation index (NDVI). The remaining useful data can all be obtained from the Meta file in the satellite image data. It is impossible to compare thermal data from different years directly using absolute LST. Therefore، a normalisation technique (Xu et al.، 2009) has been used to compare the computed LST of different years. The LST images were rescaled to the same level between 0 and 1 using the maximum and minimum values for those images. Then temporal variations were explored. The intensity of UHI from 1986 to 2010 was evaluated by the urban heat island ratio index (URI) (Mu et al.، 2011). The URI was proposed to quantitatively compare the UHI differences in different years based on the ratio of UHI area to whole city area.Results And DiscussionThe temporal changes of LST during the study period showed that the distribution pattern of LST has changed. The area of moderate and very cool temperature of the city has been decreased but the area of very high temperatures (very hot areas) has been increased significantly. It is completely clear that spatial extent of UHI along with the spatial development of Tehran have been increased during this period of 25 years (1986 to 2010) and the extent of UHI has increased from 83 square kilometres (13 percent) to 99 square kilometres (16 percent). The temporal change of the intensity of UHI also showed that URI has increased. The URI has increased from 0. 11 in 1986 to 0. 15 in 2010. According to the spatial distribution of LST، UHI has maintained its principal center (Mehrabad airport) and The new hot clusters have emerged in the west (District 21 and west of district 22) and south- west (portion of District 18 and 19) of the Mehrabad airport. Our study showed that UHI of Tehran has extended toward the areas with an intensive decrease in vegetation and the extensive development of industries، working places and warehouses (the west and south-west of Tehran).ConclusionIn this study، the mono-window algorithm is applied to retrieve LST in Tehran using the Landsat TM data. Then، using appropriate statistical methods، spatial and temporal variations of LST are analysed. Consideration of spatial-temporal variation of LST during the study period showed that the distribution of the UHI in Tehran has changed. Center of the UHI that had already been located on Mehrabad airport has extended toward the west and southwest of Tehran. The metropolitan of Tehran has witnessed a very fast urban sprawl during the study years from 1986 to 2010. The urban expansion was accompanied by increased UHI intensity of 0. 11 in 1986 to 0. 15 in 2010 over an almost 25-year period and resulted in the development of the severe UHI in the region and thus the degradation of the liveability of the city.Keywords: air pollution, Urbanisation, heat Islands, Tehran metropolis} -
In order to analysis short-term wet and dry periods and predict the occurrence probability of wet periods in 1 to days in the several climatic areas of Iran¡ the rainy days with 0.1 mm and more for 30 years (1976-2005) at 9 selective station were investigated by applying the tow-state¡ First-order Marcov chain. The important features in relation to short wet and dry periods as well as conditional and climatic probabilities¡ day¡ s abundant¡ the length of wet and dry periods and eventually the occurrence probability of 1 to 6 day periods were recognized. In all of these stations under study¡ the most abundant percentage of wet days occurs in winter and decrease in spring and autumn and the amount of reduction intensifies in the stations in the south¡ south eastern and central area of Iran. The maximum transition probability of two successive wet day (P11) occurred in Rasht¡ Khorramabad and Tabriz and the minimum P11occures in Zabol¡ Yazd and Bandarabbas. The more we move from the north and west to the south eastern of Iran¡ the more the climatic probability of wet periods (π1)¡ the length of wet period (E1) and the frequency of rainfall 1 to 6 days decreases and in the other hand duration of the weather cycle (Ec) increases. In all of station¡ the occurrence probability of one-wet-day is more than others and the more duration of wet periods increases¡ the occurrence probability of them decreases.Keywords: Iran, Marcov chain, dry, wet periods, The transition, climatic probability.}
-
به منظور شناسایی ارتباط مکانی سیستم پرارتفاع جنب حاره با بارش های تابستانه ی نیمه ی جنوبی ایران، داده های بارش روزانه ی ایستگاه های سینوپتیک نیمه ی جنوبی ایران در دوره ی 1987 تا 2005 مورد بررسی قرار گرفت و شش دوره ی بارش فراگیر انتخاب گردید. بعد از بررسی نقشه ی فشار سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل در ترازهای 700، 500 و 300 هکتوپاسکال در روزهای بارش انتخاب شده، دو الگوی متفاوت شناسایی گردید. در الگوی نوع اول، در نتیجه ی حرکت چرخندی سیستم موسمی، رطوبت اقیانوس هند و دریاهای مجاور به سطوح پایین تروپوسفر انتقال می یابد. در سطوح میانی، ناوه ی غربی به سمت نیمه ی جنوبی ایران گسترش یافته و سبب عقب نشینی زبانه پرارتفاع جنب حاره به عرض های پایین می شود. همچنین محور زبانه ی پرفشار جنب حاره تقریبا به حالت غربی- شرقی قرار می گیرد. در بارش های این الگو حداکثر کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل به ترتیب در ترازهای 300 و 500 هکتوپاسکال اتفاق می افتد و به علت تضعیف سیستم جنب حاره در سطوح میانی تروپوسفر ضخامت لایه ی همرفت تا تراز 500 هکتوپاسکال ادامه می یابد. در الگوی نوع دوم، سیستم موسمی به سمت ناحیه ی مطالعه ما گسترش یافته و همراه با نزدیک شدن کم فشارهای موسمی بارش های شدیدی رخ داده است.
در این نوع الگو ناوه ی جریانات غربی به سمت حوضه ی دریای مدیترانه گسترش یافته و سبب عقب نشینی زبانه ی پرارتفاع جنب حاره به سمت شمال آفریقا می شود و هسته ی پرارتفاعی از آن جدا شده و برروی ایران باقی می ماند. در چنین شرایطی سیستم پرارتفاع به لایه های بالاتر انتقال می یابد و شرایط برای صعود هوای مرطوب موسمی و ایجاد بارش های همرفتی ایجاد می شود. در بارش های این الگو حداکثر کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 700 هکتوپاسکال رخ داده و ضخامت لایه ی همرفت نسبت به الگوی اول کمتر بوده و تا بالاتر از تراز 700 هکتوپاسکال می رسد.
کلید واژگان: پرفشار جنب حاره ای, سینوپتیک, بارندگی تابستانه, نیمه ی جنوبی ایران}In order to identify the spatial relation between the subtropical high pressure system with summer rainfall in the southern half of Iran, the data about the daily rainfall of synoptic stations of the southern half of Iran were examined from 1987 to 2005 thus six widespread raining periods were selected in this regard. After exploring the ground level pressure map and the geopotential height maps at levels of 300, 500 and 700 hpa throughout the selected rainy days, two different patterns were detected. In the first pattern, the moisture of the Indian ocean and the contiguous seas transfers to the low level of troposphere as a result of monsonal cyclonic movement system. In the median levels, the western trough has expanded towards the southern half of Iran and resulted in the recoil of the subtropical high pressure toward the lower latitude. In addition, the subtropical high pressure axis places in the western-eastern manner. Throughout the rainfalls in this model, the maximum decrease in geopotential height occurs at 300 and 500 hpa respectively and continues into the median levels of the convection layer due to dwindling subtropical system. In the second pattern, the monsoon system has directed toward our area of investigation and severe rainfalls took place as the monsoon systems approached. In this model, the western streams trough have expanded toward the Mediterranean basin and results in the recoil of the subtropical high pressure flow toward the northern part of Africa, out of which a high pressure core is separated and located on Iran. In this situation, the high pressure system transfers to the upper levels also,the condition for mansoon wet stream elevation and convectional rainfalls has been provided. In this model, the maximum decrease in the geopotential height has occurred at 700hpa and the thickness of the convection layer is lower than the first model which would reach to 700 hpa level.
- 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.