مقالات رزومه دکتر زهرا حجازی زاده
-
با استفاده از مدل سازی رشد و توسعه شهری می توان روند توسعه ای متناسب با موقعیت شهر را با توجه به فاکتورهای زیست محیطی و عوامل طبیعی و جمعیت پذیری ترسیم کرد. هدف از انجام این پژوهش ارائه مدل توسعه شهری شوشتر است که به عنوان ابزار مفیدی برای تجزیه وتحلیل فرایندهای پیچیده تحولات شهری استفاده شود. برای نیل به این هدف از دو پایگاه داده نقشه های کاربری های شهری فضاهای آموزشی، درمانی، مسکن و... و تصاویر ماهواره ای لندست برای کاربری های اراضی عمده مانند رودخانه، مناطق بایر، جنگل و... در سه دوره زمانی 1991، 2004 و 2014 در محیط نرم افزارهای GIS و MATLAB استفاده شد. نقشه های کاربری های شهری موجود پس از رقومی سازی، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست به روزرسانی شدند. سپس پارامترهای موثر در توسعه ی شهری به عنوان ورودی با الگوریتم استنتاج نرو- فازی تطبیقی (ANFIS) وارد شدند و پس از آموزش برای سال های 1991 و 2004، به منظور ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، نتیجه پیش بینی توسعه شهری با استفاده از الگوریتم، با وضعیت موجود در سال 2014 مقایسه گردید که نتایج بسیار به واقعیت نزدیک و با صحت سنجی 93.7% است. نقشه تغییرات کاربری که نتیجه فرایند آشکارسازی تغییرات می باشد را می توان بر اساس تصاویر چندزمانه سنجش ازدور و تلفیق آن با نقشه های کاربری شهری تهیه کرده و پیامدهای مربوطه را موردبررسی قرار داد. استفاده از الگوریتم های هوشمند در این تحقیق به ما این امکان را داده که با صحت بالا مدل سازی را انجام دهیم. نتایج به دست آمده قابل قبول بوده و این توسعه برای سال های آتی نیز پیش بینی شد.
کلید واژگان: مدل سازی, توسعه شهری, کاربری اراضی, انفیس, شوشتر}By employing urban growth and development modeling, it is feasible to delineate a developmental trajectory that aligns with the specific circumstances of a city, considering environmental factors, natural elements, and population dynamics. The aim of this research is to propose an urban development model for Shushtar, which can serve as a valuable tool for analyzing the intricate processes of urban transformations. To accomplish this objective, two datasets were utilized: urban land use maps (including educational spaces, healthcare facilities, residential areas, etc.) and Landsat satellite imagery for key land uses such as rivers, barren lands, and forests, spanning three time periods: 1991, 2004, and 2014. These datasets were processed using GIS and MATLAB software. Existing urban land use maps were digitized and subsequently updated using Landsat satellite imagery. Subsequently, influential parameters in urban development were introduced as inputs to the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) algorithm. After training the model for the years 1991 and 2004, the predicted results of urban development using the algorithm were compared with the actual situation in 2014, demonstrating a high accuracy of 93.7%. The land use change map, resulting from the change detection process, can be generated based on multi-temporal remote sensing images and their integration with urban land use maps, enabling an analysis of the associated consequences. The use of intelligent algorithms in this research has facilitated modeling with a high level of accuracy. The obtained results are deemed acceptable, and this development has also been predicted for the upcoming years.
Keywords: Modeling, Urban Development, Land Use, Anfis, Shushtar} -
در این پژوهش اثر گردش بزرگ مقیاس عرض های میانی بر موقعیت ناوه مدیترانه برای بارش های فوق سنگین طی بازه زمانی 1979 تا 2022 بررسی شد. در این راستا با استفاده از شاخص تموج تغییرات تموج و با تحلیل همدیدی الگوی گردشی جو برای150 بارش فوق سنگین کشور تحلیل شد. نتایج نشان داد که بارش های فوق سنگین تحت تاثیر تقویت ناوه اطلس، گسترش جریانات از سمت اروپا و شکل گیری ناوه مدیترانه رخ می دهد. شکل گیری ناوه اطلس سبب افزایش دامنه امواج، شکل گیری پشته برروی اروپا و ناوه مدیترانه می شود. با شکل گیری این الگو، ناوه مدیترانه تغییرات طول و عرض جغرافیایی 8 درجه را نسبت به میانگین خود تجربه می کند. تغییرات مکانی ناوه مدیترانه به دلیل تغییرات نصف النهاری امواج باد غربی برروی اروپا و موقعیت ارتفاع زیاد جنب حاره است. متغییرترین قسمت باد غربی منطبق بر بلاکینگ شرق اطلس و ناوه مدیترانه است که با تشدید شیو بین ارتفاع زیاد و کم ارتفاع، جریانات نصف النهاری شده و مقدار تموج افزایش می یابد. این شرایط منجر به تقویت پشته اروپا، افزایش دامنه امواج، تکوین بندال و گسترش ناوه مدیترانه تا عرض 25 درجه می شود. تکوین بلاکینگ اطلس سبب تقویت پشته برروی اروپا و گسترش جریانات به سمت مدیترانه می شود. همچنین گسترش نصف النهاری ارتفاع زیاد اروپایی منجر به تشدید شیو فشار، شارش جریانات سرد شمالی، تشدید جبهه زایی، تعمیق ناوه مدیترانه تا دریای سرخ می شود. همزمان با تقویت ناوه مدیترانه گسترش شرق سوی واچرخند عربستان علاوه بر این که منجر به گسترش شرق سوی ناوه مدیترانه می شود، رطوبت مناسبی نیز برای رخداد بارش های فوق سنگین کشور تامین می کند.
کلید واژگان: ناوه مدیترانه, شاخص تموج, بارش فوق سنگین, ایران}Spatial variations of pressure patterns under the influence of large-scale atmospheric circulation create different conditions in terms of the intensity of synoptic systems affecting on extreme climatic phenomena. Regarding large-scale patterns, not only the changes of extreme events are considered, but also the changes and developments of synoptic systems on a regional scale are studied. Weather extremes have a great significance for society, as they pose a threat to human life and can result in enormous economic damage and disruption. The physical understanding and timely prediction of extreme weather events are of enormous importance to society regarding associated impacts. Extreme precipitation events (EPEs) is one of the most frequent natural hazards that affects the domain, eventually leading to floods. Synoptic systems in mid-latitudes such as blocking, ridge and troughs cause spatial changes in westerly waves. Spatial variations of atmospheric waves occur when, which normally move from west to east, change their main direction to the north or south. The occurrence of precipitation in the Middle East is related to the changes in waves and the position of the Mediterranean trough. Extreme precipitation events in the Middle East often result from tropical-extratropical interaction, whereby midlatitude forcing and poleward transport of tropical moisture are of central importance. The Mediterranean Sea region is considered to be one of the most important and major areas for circulation in the Northern Hemisphere, so that most of Iran's rain cyclones are formed over the Mediterranean Sea. In other words, Iran's rainfall in the cold period of the year is influenced by the Mediterranean circulation patterns. Evidence shows that the large-scale atmospheric circulation over the North Atlantic plays an important role in the Mediterranean circulation changes. We investigated the effect of mid-latitude atmospheric circulation changes on the position of the Mediterranean trough and the occurrence of super heavy precipitation in Iran. In this research, two category of upper atmosphere data were used. The first is daliy precipitation data for 350 stations that were made available by the Iranian Meteorological Organization (IRIMO). The second dataset is the geopotential height, relative vorticity, potential vorticity, U, V-component of wind and Relative humidity, extracted from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF-ERA5) reanalysis with grids at 0.25×0.25 resolution. In this regard, 150 extreme and widespread rains were identified, then using the sinuosity index, the changes of the most frequent contours (550, 565 and 575 decimeters) during the precipitations were identified over the North Atlantic and Mediterranean. The aim of this study was to find the relationship between the spatial variations of the upper level waves over the North Atlantic and the Mediterranean (-80° W to 70° E, 10° N to 60° N). According to sinuosity index, the minimum sinuosity value is about 1 indicating zonal flow. Any sinuosity value greater than 1 indicates an increase in atmospheric waves. The spatial changes of the Mediterranean trough are due to the meridian changes of currents over the North Atlantic, Europe. The blocking system over the Atlantic was responsible for both the amplification of the downstream trough, as well as the formation and expansion of the trough towards the Eastern Mediterranean. The results show that extremely heavy and widespread rains occur under the influence of the formation of the Mediterranean trough and the expansion of winds from the European side and the strengthening of the North Atlantic trough. The results showed that the position and changes of the Mediterranean trough are associated with the circulation pattern of the North Atlantic. Multiple Atlantic trough are associated with each case of Mediterranean trough downstream. The formation of the Atlantic trough causes an increase in the range of atmospheric waves and the formation of a ridge over Europe and the development of the Mediterranean trough. Under these conditions the Mediterranean Sea experiences 8 longitudinal and latitudinal changes compared to its average. Therefore, the spatial variations of the Mediterranean trough are due to the meridian changes of the European flows and the expansion of the high north side (tropical side) downstream of the western wind. Simultaneously with the formation of blocking over Europe in its eastern part, the dynamic ridge causes the transfer of cold winds over the Mediterranean, which strengthens and expands the Mediterranean trough to the east. These conditions, with the strengthening of the conditions of ascent and eastward movement of the Mediterranean trough, the Arabian Subtropical Anticyclone (ASA) also expands eastward. During the heavy rains of Iran, by strengthening the conditions of ascent and eastward expansion to the Mediterranean trough, the ASA also expands to the east. Therefore, with the location of the ASA over the northern Indian Ocean, the Arabian Sea, and the Oman Sea, more moisture is provided to the atmosphere, which is accompanied by the intensification of extremely intense and widespread precipitation. In general, the position of the Mediterranean trough during heavy rains is such that the western and southwestern regions of the country receive most of the precipitation. These conditions are more severe due to the orographic factor of ascent caused by the Zagros mountains in this region.
Keywords: Mediterranean Trough, Sinuosity Index, Super Heavy Precipitation, Iran} -
این تحقیق با هدف آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی شهرستان ارومیه و ارتباط آن با دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست طی دوره 1990 تا 2019 نگاشته شد. بدین منظور کاربری های اراضی شهرستان با استفاده از 50 موقعیت نمونه زمینی حاصل از ترکیب مرئی تصاویر لندست با به کارگیری الگوریتم طبقه بندی نظارت شده در محیط GIS طبقه بندی و تحلیل گردید. نتایج نشان داد اراضی شهری با تغییرات چشمگیری روبرو بوده است. بررسی دمای سطحی کاربری های مختلف با استفاده از الگوریتم دمای درخشندگی نشان داد اراضی فاقد پوشش گیاهی با 5/33 درجه سلسیوس بالاترین دما را داشته اند؛ درحالی که کمترین میانگین دما با 4/25 درجه سلسیوس مربوط به کاربری باغات بوده است. از لحاظ تغییرپذیری دما، پهنه باغات با 5/7 درجه سلسیوس متغیرترین میانگین فضایی دما را داشته اند؛ درحالی که پهنه کشاورزی آبی با 2.1 درجه سلسیوس کمترین میزان انحراف معیار فضایی دما را داشته اند. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی بین تفاوت دمایی و تغییرات کاربری اراضی نشان داد ضریب همبستگی بین تغییرات دمایی و تغییرات پهنه های شهری برابر 86/0 و در پهنه کشاورزی آبی برابر 82/0 بوده است. کاربری باغات، اراضی بایر و پهنه باتلاقی نیز همبستگی بین تغییرات دوره ای کاربری اراضی و تغییرات دما بیش از 8/0 بوده است و در سطح اطمینان 95/0 معنی دار هستند؛ اما در سطح پهنه های مراتع، کشاورزی دیم و پهنه آبی، همبستگی یا ارتباط معنی داری در سطح اطمینان مذکور مشاهده نگردید.
کلید واژگان: ارومیه, تغییرات دمایی, تصاویر ماهواره ای, کاربری اراضی, ضریب همبستگی}The study aimed to explore land use changes and their relationship with the surface temperature using Landsat satellite images from 1990 to 2019. For this purpose, the urban land uses were classified and analyzed using 50 land sample positions from the visible composition of the Landsat images using the supervised classification algorithm in the GIS. The results showed that urban lands had undergone significant changes. The surface temperature of the different uses using the glow temperature algorithm showed that free lands at 33.5°C had the highest temperature, while the lowest average temperature at 25.4°C was for the use of gardens. In terms of temperature variability, the gardens at 7.5°C had the most variable average temperature, while the water agricultural zone at 2.1°C had the lowest level of temperature standard deviation. The results of correlation analysis between temperature difference and land use change showed that the correlation coefficient between temperature changes and urban areas was 0.86 and 0.82 in the irrigated agricultural zone. Regarding the use of gardens, waste lands, and marsh areas, the correlation between periodic land use changes and temperature changes was more than 0.8, which is significant at the reliability of 0.95. But at the level of rangelands, rain fed agriculture and water zone, the correlation or significant connection were not observed at the level of confidence.
Keywords: Urmia, Temperature Changes, Satellite Images, Land Use, Correlation Coefficient} -
بررسی رفتار متغیرهای اقلیمی در طول محدوده زمانی، نشان این واقعیت است که اقلیم با تغییراتی مواجه بوده است که با توسعه شهری و نقش انسان در این تغییرات به واسطه انتشار گازهای گلخانه ای بارزتر می شود. بنابراین، هدف پژوهش حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر افزایش ریسک مخاطره خشکسالی در تهران با بهره گیری از سناریوهای CMIP6 بوده است. ابتدا داده های بارش و دمای روزانه ایستگاه های شمیران، مهرآباد و آبعلی در بازه زمانی 2020-1988 از سازمان هواشناسی استان تهران دریافت و سپس کنترل کیفی شد. در ادامه از روش های آماری Mann-Kendall، XLSTAT و مدل ریزمقیاس SDSM-DC در دو دوره 2014-1979 و دوره آتی 2059-2024 با مدل CanESM5 طبق بدبینانه ترین سناریو SSP5 بازسازی و شبیه سازی شد. در مرحله بعدی برای بررسی دوره سالانه خشکسالی 32 ساله با استفاده از شاخص SPI از نرم افزار DIC بهره گرفته شد. یافته های روند تغییرات دما و بارش با آزمون Mann-Kendall بارش را با جهش تغییراتی نشان داد و در تمامی ایستگاه ها دما روند افزایشی داشت. شبیه سازی با مدل CanESM5 در ایستگاه مهرآباد، بیش ترین دما به ماه ژوئیه تعلق یافت و بیش ترین بارش در ماه مارس خواهد بود. سپس برای بررسی خشکسالی دوره بلندمدت 12 ماهه (یک سال) داده های بارش نشان داد که در ایستگاه آبعلی و شمیران وضعیت خشکسالی در هر سال در نوسان بوده و طی سال های اخیر وضعیت خشکسالی نزدیک به نرمال بوده است. در این میان ایستگاه شمیران طی روند دوره 32 ساله بیش ترین دوره خشکسالی خیلی شدید را تجربه کرده است. این در حالی است که ایستگاه مهرآباد تنها طی سال های 1993-1989 خشکسالی شدید را تجربه کرده است. در حالی که طول دوره خشکسالی در ایستگاه آبعلی و شمیران بیش تر بود و هر دو در سال 2014 با خشکسالی خیلی شدید مواجه بوده اند. تهران با تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی مواجه بوده است و انتظار می رود با توجه به دوره های خشکسالی که تجربه کرده است، مستعد خشکسالی خیلی شدید باشد. لذا داشتن برنامه ریزی در امر مدیریت ریسک اقلیمی در آینده، با توجه به اقلیم جدید تهران را ضروری می سازد.
کلید واژگان: تغییرات آب و هوایی, تهران, گرمایش جهانی, مخاطرات اقلیمی, مدل سازی, من-کندال}IntroductionGlobal warming threatens human survival in today's scenario; and has become an environmental challenge. The climate data shows the warming trend in many parts of the world, which has led to a wide range of climate effects such as reduced precipitation, drought, and the occurrence of extreme events. The increasing vulnerability of many urban areas, especially in developing countries, has been one of the main concerns of life. Therefore, examining the risk of risks caused by global warming on a national and local scale is a fundamental step to increase the readiness of urban areas to reduce current and future risks caused by climate change. Droughts have effects on vegetation, soil and freshwater quality, and etc., and are a serious ecological problem around the world, its impact on crops and water availability for humans can jeopardize human life. Although drought has always been common, the drought risk has become increasingly prominent because of the climatic warming that has occurred during the past century. Therefore, these effects of are noticeable in all climates, and Iran, having a dry and semi-arid climate, is one of the countries that is always at risk of drought, and this causes great economic damage to the country every year. in addition to this, the review of the history and climatic texts shows that the importance of the effects of climatic elements (rainfall and temperature) on the drought situation of the region in the coming period is essential. Until now, the study of global warming in terms of increasing the risk of drought using the sixth report and new climate data has not been studied in Tehran province. So this study aims to investigate the effects of climate change on increasing the risk of drought in Tehran province.
Materials and MethodsThis research, First, the parameters (temperature and precipitation) for the synoptic stations (Abali, Shemiran, Mehrabad) for the period (1988-2020) were received from the Tehran Meteorological Organization. To projection in the future, down-scaling methods (SDSM-DC model) and The Mann-Kendall test were used to investigate the changes in temperature and precipitation. Climatic parameters change in space and time scale for many reasons. that these changes should be checked based on observations and statistical methods. Rainfall is one of those climate parameters that is not normal, and methods such as Menn-Kendall should be used to deal with such conditions; For this purpose, using Macro Excel, the value of age slope and Z statistic was calculated in the period (1988-2020) for the stations (Mehrabad, Shemiran and Abali) to investigate the trend of precipitation and temperature from the past to the present at a confidence level of 95-99% computed. In the following NetCDF data together with CanESM5 predictors from the base period (1979-2014) according to the most recent SSP release scenarios of the IPCC 6th Report were obtained from the Canadian Climate Change website. Among them, only Mehrabad station had a complete basic period compared to other stations, it was chosen as the selected station in Tehran. Drought indices are used as an index to track and quantify drought, this research is SPI index with DIC software has been used to evaluate the drought. in this index Precipitation, which has been one of its main components, whose output and results are more consistent with reality.
Results and DiscussionThe results using the Mann-Kendall test showed that the examination of temperature changes in the stations (Mehrabad, Shemiran, Abali) was an increasing trend. Rainfall in most months of the year is a stable trend, only jumps are observed which can be justified by the increase in the frequency of rainfall. In the simulation with the CanESM5 model under the SSP5 scenario at Mehrabad station, the highest temperature was assigned to July and the highest rainfall will be in March. in this research, The drought survey showed that Mehrabad station experienced severe drought only during 1989-1993, while the duration of the drought period was longer in Abali and Shemiran stations and both of them faced very severe drought in 2014. in addition, this Investigation of three stations with a common period of 32 years in Tehran shows that Tehran has overcome the drought situation in recent years; But most of the time, the region may be in close to normal climatic conditions. But the risk of dry to very dry conditions will be very close. On the other, the results confirmed that drought depends on both rainfall and temperature.
ConclusionAs drought depends on both precipitation and temperature, The more the drought is accompanied by the trend of increasing temperature, decreasing precipitation, and the prediction of climate models, the more likely it is that climate change will occur due to global warming. As a result, the temperature of Tehran will increase. And while the rainfall is decreasing, it will be fluctuating and torrential. so In the future, Tehran's climate will have more fluctuations in rainfall and will be warmer than the current conditions. In addition, rains will occur more randomly but with more intensity. Tehran has had a drought in recent years, but most of the time the region has been in near-normal climatic conditions, but is the risk of dry and very dry conditions. This factor will create environmental challenges in the future. In addition to this, it is necessary to have a plan for climate risk management in the future due to the new climate of Tehran, which is prone to drought.
Keywords: Climate Change, Climate Risks, Global Warming, Modeling, Mann-Kendall, Tehran} -
در بررسی مخاطرات طبیعی مانند تگرگ تحلیل های آماری می تواند نقش بسزایی داشته باشند. به دلیل اهمیت فراوان زیان های اقتصادی و جانبی تگرگ در محدوده شمال زاگرس با حداکثر فراوانی و خسارت آن، ضرورت بررسی زمانی و مکانی آن به شکل جداگانه بسیار احساس می شود.بنابراین به منظور ارزیابی و برآورد احتمال وقوع این پدیده از کد پدیده های هواشناسی روزانه تگرگ 10 ایستگاه همدید منطقه در دوره آماری 2014- 1992 استفاده شده است. در انتخاب بهترین روش برای محاسبه توزیع احتمالات بارش، انواع مختلف توزیع های احتمالات متغیرهای تصادفی گسسته از طریق دو آزمون کلموگراف اسمیرنوف و اندرسون- دارلینگ مورد آزمون نیکویی برازش قرار گرفت. نتایج نشان داد که آزمون نیکویی توزیع پواسون در سطح اطمینان بالای 90/99 درصد برازش مناسبی از رخداد تگرگ داشته است. ایستگاه بانه با حداکثر فراوانی بارش تگرگ دارای کم ترین احتمال (023/0 درصد) و ایستگاه پیرانشهر دارای بیش ترین احتمال روزهای بدون تگرگ (39/0 درصد) است. بنابراین احتمال وقوع تگرگ در بانه از درصد بالاتری برخوردار می باشد. در رتبه بعدی مدل دو جمله ایی منفی، مشاهدات این نوع بارش را به خوبی برازش می دهد. محاسبه توزیع های احتمالاتی با این دو روش نشان داد که احتمال وقوع تگرگ با فراوانی 1 تا 6 بار و بیش تر در منطقه وجود دارد و بالاترین میزان احتمال مربوط به فراوانی 3 بار وقوع به میزان 20/0 درصد می باشد. در فراوانی 1 تا 6 بار، احتمال وقوع این پدیده به طور متوسط 5 برابر بیش تر از احتمال عدم وقوع آن می باشد که این امر، نشان دهنده آسیب پذیری زیاد منطقه نسبت به این نوع مخاطره اقلیمی می باشد
کلید واژگان: توزیع پواسون, توزیع دو جمله ایی منفی, تگرگ, زاگرس شمالی}In examining natural hazards, such as hail, statistical analyzes can play a significant role. Due to the great importance of economic and side losses of hail in the northern part of Zagros with maximum frequency and damage, the necessity of studying its temporal and spatial location is felt very distinctly. Therefore, in order to estimate and estimate the probability of occurrence of this phenomenon, 10 hail data data of 10 synoptic stations of the region were used during the statistical period of 2014- 1992. In choosing the best method for calculating the distribution of precipitation probabilities, different types of probability distributions of discrete random variables were tested by means of both Kolmogorov and Anderson-Darling testsThe results showed that the good Poisson distribution test had a good fit for hail occurrence at a high level of 90.99%. Baneh station with the maximum frequency of hail precipitation has the lowest probability (0.023%) and Pearnshahr station has the most probable days without hail (0.39%). Therefore, the probability of occurrence of hail in Baneh has a higher percentage. In the next round, the negative binomial model satisfies the observations of this type of precipitation well. The calculation of probabilistic distributions by these two methods showed that the probability of occurrence of hail with the frequency of 1 to 6 times and more in the region and the highest probability is related to the frequency of 3 occurrences of 0.20%. At a frequency of 1 to 6 times, the probability of occurrence of this phenomenon is 5 times more than the probability that it will not occur, which indicates the region's high vulnerability to this type of climate risk.
.Keywords: Poisson distribution, Negative bivariate distribution, hail, northern Zagros} -
شواهد موجود نشان می دهد تغییر اقلیم ثبات تولید منطقه ای محصولات کشاورزی را در چند دهه آینده نامطمین خواهد ساخت. این تحقیق، با استفاده از مدل SWAT به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی و عملکرد چغندرقند به عنوان یکی از محصولات غالب در حوضه آبخیز دریاچه ارومیه پرداخته است. در این راستا نخست مدل SWAT بر اساس رواناب ماهانه 23 ایستگاه آبسنجی و عملکرد سالانه گیاه به طور همزمان شبیه سازی شده سپس خروجی مدل با استفاده از الگوریتم SUFI2، در نرم افزارSWAT-CUP برای دوره پایه 2014-1986 مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مقادیر نش-ساتکلیف و آماره اریب برای رواناب در دوره واسنجی با مقادیر به ترتیب 43/0 و 45% و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 53/0 و 16% و همچنین شاخص توافق 71/0 و آماره اریب بسیار پایین (6-% تا 10%) برای تولید محصول، کارایی مدل در شبیه سازی منابع آب و عملکرد گیاه را تایید کرد. گام بعدی، ریزمقیاس نمایی و تصحیح خطای داده های دما و بارش دریافت شده از سه مدل GFDL، HadGEM2 و IPSL تحت سناریوهای انتشار RCP4.5 و RCP8.5 با استفاده از نرم افزار CCT بود. در ادامه داده های ریزمقیاس شده به مدل SWAT معرفی و در نهایت متغیرهای هیدرولوژی و عملکرد چغندرقند برای دوره 2050-2021 ارزیابی گردید. در حالی که اکثر سناریوها نشان دهنده تغییر بارش، بین 12-% تا 35+% بودند، افزایش دما (°C 7/2)، باعث افزایش تبخیر و در نتیجه افزایش فشار بر منابع آبی و رواناب به ویژه در ماه های آغازین دوره رشد گیاه شده و در نهایت، کاهش عملکرد گیاه (45-%) دور از انتظار نیست. بدین معنی که عملکرد چغندرقند در برابر تغییرات اقلیمی بسیار آسیب پذیر بوده و تولید این محصول در منطقه مورد مطالعه طی دوره آتی، دست خوش تغییر قرار خواهد گرفت.
کلید واژگان: تاثیر تغییر اقلیم, چغندرقند, حوضه دریاچه ارومیه, تحلیل حساسیت, SWAT}Prospective of climate change impact on water resources and sugar beet yield in the Urmia Lake basinEvidence suggests that climate change will create uncertain regional agricultural production stability in the coming decades. This research investigated the impact of climate change on hydrology and sugar beet yield as one of the main crops in the Urmia lake basin using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). To address this, a baseline SWAT model was setup for 1986-2014. Afterward, the output was calibrated (1989-2004) and validated (2005-2014) in the SWAT-CUP software using the SUFI2 algorithm to simulate streamflow of 23 gauging stations and crop yield. The Nash-Sutcliffe efficiency was 0.43 and 0.53 for calibration and validation periods, sequentially. The Percent Bias was 45% and 16% for calibration and validation periods, respectively. As well as the agreement indices of 0.71 and the little Percent Bias (-6% to 10%) for crop production, verified the model's efficiency. The next step was downscaling and bias-correction of the precipitation and temperature data received from 3 climate models, namely GFDL, HadGEM2, and IPSL under RCP4.5 and RCP8.5 using CCT program. Then, the downscaled data were fed to SWAT, and Finally, hydrological fluxes and sugar beet yield were estimated for 2021-2050. Despite a dispersion of precipitation changes ranging from -12% to +35% in most scenarios, results highlight the pivotal role that the warmer temperature (+2.7°C) increases evaporation, resulting in sharpened pressure on water resources and runoff, especially, at the beginning of crop growth season. Finally, the negative impacts on crop productivity (-45%) is not unexpected. This means that sugar beet may suffer from climate change impacts, and the production of this plant will change over the next period in this region.
Keywords: Climate Change, Sugar Beet, Urmia Lake Basin, Sensitivity Analysis, SWAT} -
در پژوهش حاضر حساسیت سنجی عناصر هواشناسی (نظیر میانگین دما، رطوبت نسبی و سرعت باد) به پارامترسازی های فیزیکی مختلف در مدل پیش بینی عددی وضع هوا (WRF) جهت شبیه سازی اقلیم شهر و تعدیل جزیره گرمایی شهری منطقه مورد مطالعه، مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت مطالعه مسایل زیست محیطی شهری از مدل تاج پوش شهری (UCM) به صورت جفت شده با مدل WRF استفاده شد. آزمایش های متعددی به منظور دستیابی به پیکربندی بهینه برای انجام شبیه سازی در بازه زمانی 18-21 آگوست 2016 با شرایط جوی پایدار در فصل تابستان اجرا شد. انتخاب مناسب ترین پیکربندی با کمترین خطا، به عنوان بستری مناسب برای شبیه سازی های اقلیم شهری جهت مطالعه راهکارهای تعدیل جزیره گرمایی شهری (UHI) مطرح می شود. افزایش بازتاب سطوح جهت کاهش UHI در دامنه اعمال گردید. جهت ارزیابی عملکرد پیش بینی مدل و مقادیر مشاهداتی متناظر با آن از دو شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریب (MBE) استفاده شد. نتایج نشان داد در استان تهران، بطورکلی تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را کمتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. همچنین در استان البرز تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را بیشتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را کمتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. با افزایش انعکاس سطوح شهری، میانگین دمای استان های تهران و البرز به ترتیب به میزان 6/0 و 2/0 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. سرعت باد مخصوصا در نواحی شهری، مقداری افزایش می یابد. همچنین شاهد افزایش میانگین رطوبت نسبی (خصوصا در نواحی شهری) در مناطق مورد مطالعه خواهیم بود.
کلید واژگان: مدل WRF, مدل تک لایه شهری (UCM), آلبیدو, پارامترسازی فیزیکی}In this research, the sensitivity of the meteorological elements (such as mean temperature, relative humidity and wind speed) to different physical parameterizations in the numerical forecast model (WRF) was evaluated to simulate the climate of the city and adjust the Urban Heat Island of the study area.To study urban environmental issues, the Urban Canopy Model (UCM) was coupled to the WRF model. Several experiments were performed to achieve optimal configuration for simulation in the period from 18-21 August 2016 in the stable atmospheric conditions in summer. Selection of the most appropriate configuration with the least error is proposed as an appropriate setting for urban climate simulations and the study of Urban Heat Island (UHI). Increasing surface reflections to reduce UHI in the range was applied. Two indices of Root Mean Square Error (RMSE), and Mean Bias Error (MBE) were used to evaluate the predictive performance of the model and its corresponding observational values. The results showed that in the province of Tehran, in general, all configurations estimate the air temperature and wind speed less than real and relative humidity more than the actual value. In Alborz province, all configurations estimate the air temperature and wind speed more than real and relative humidity less than real value. By increasing the reflection of urban levels, the mean temperature of Tehran and Alborz provinces decreases 0.6 and 0.2 ° C, respectively. Wind speed, especially in urban areas, increases somewhat. We also see an increase in relative humidity (especially in urban areas) in the studied areas.
Keywords: WRF Model, Urban Canopy Model (UCM), Albedo, Physical Parameterization} -
یکی از الگوهای تغییرات بزرگ اقلیمی در مناطق حاره ای دریایی، نوسان مادن- جولیان می باشد که دوره های زمانی زیرفصلی 30 تا 60 روزه، مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری را متاثر می سازد. این پدیده تغییرپذیری کمیتهای مختلف جو و اقیانوس، از قبیل فشار، دمای سطحی و میزان تبخیر از سطح اقیانوس در مناطق حاره را به همراه دارد. در این پژوهش ابتدا داده های روزانه بارش 48 ایستگاه سینوپتیک 2020-1980، از سازمان هواشناسی دریافت و کنترل کیفی در سه سطح صفر 1و2، شامل کنترل کیفی ساختاری، حدود فیزیکی، همبستگی پارامترهای داخل گزارش، رنج اقلیمی، همبستگی زمانی و مکانی، کنترل کیفی شد. با استفاده از روش ویلر و هندون، دامنه دو مولفه آن بعنوان شاخص اصلی این نوسان در نظر گرفته شد.این شاخص بر مبنای توابع متعامد تجربی میدانهای هواشناختی شامل میانگین باد ترازهای 850 و 200 میلی باری و تابش موج بلند خروجی (OLR) بین عرض های 20 درجه جنوبی و 20 درجه شمالی محاسبه شد. در ادامه روزهای فعالیت فازها با توالی 7 روزه و مولفه بالای 1 ، به عنوان مبنای خوشه بندی فازها قرار گرفت و با محاسبه بی هنجاری هر فاز نسبت به بلند مدت آن در بازه زمانی DJF و با عبور داده ها از فیلتر میان گذر 30 تا60 روزه ، پهنه بندی هر فاز در عرض 25 تا 40 درجه شمالی و طول 44تا 63 شرقی تولید شد. در انتها فازهای 1،2،7،8 بعنوان فازهای موثر بارش و فازهای 3،4،5،6 بعنوان فازهای تضعیف کننده بارشهای ایران در پهنه بندی تولید شد بطوریکه هنگام تقویت MJO در منطقه اندونزی تضعیف مقدار بارش و بلعکس در فازهایی که MJO در شرق اقیانوس هند رو به تضعیف است، روند گسترش بارش در ایران رخ میدهد. همچنین در نتایج آزمون های آماری نیز، بسامد دوران های خشک و تر به ترتیب با رخدادهای فاز مثبت و منفی MJOهمبستگی نشان داد.کلید واژگان: نوسان مادن- جولیان, تابش موج بلند, دورپیوند, توابع متعامد, بی هنجاری بارش}One of the patterns of major climate changes in tropical maritime regions is the Maden-Julian oscillation, which affects sub-seasonal time periods of 30 to 60 days, tropical and subtropical regions. This phenomenon brings the variability of various quantities of the atmosphere and the ocean, such as pressure, surface temperature, and the rate of evaporation from the ocean surface in tropical regions. In this research, first, the daily rainfall data of 48 synoptic stations, 1980-2020, was obtained from the Meteorological Organization. And quality control in three zero levels 1 and 2, including structural quality control, physical limits, correlation of parameters within the report, climatic range, temporal and spatial correlation, quality control.The Madden-Julian Oscillation is one of the large-scale climate change patterns in the maritime tropics, with subseasonal time periods of 30 to 60 days affecting tropical and subtropical regions. This phenomenon can cause changes in various quantities of the atmosphere and ocean, such as pressure, sea surface temperature, and the rate of evaporation from the ocean surface in tropical regions.In this research, the effects of Maden Julian fluctuation on the weather elements of Iran have been investigated with the aim of knowing the effects of different phases in order to improve the quality of forecasts and benefits in territorial planning. At first, the daily rainfall data of 1980-2020 was received from the National Meteorological Organization and quality controlled. Using the Wheeler and Hendon method, the two main components RMM1 and RMM2 were analyzed, based on which the amplitude of the above two components is considered as the main indicator of the intensity and weakness of this fluctuation. This index is based on the experimental orthogonal functions of the meteorological fields, including the average wind levels of 850 and 200 hectopascals and outgoing long wave radiation (OLR) between the latitudes of 20 degrees south and 20 degrees north. The clustering of the 7-day sequence with a component above 1 was used as the basis for clustering all eight phases, and by calculating the abnormality of each phase compared to its long term in the DJF time frame, the zoning of each phase was produced separately. In the end, phases 1, 2, 7, 8 were concluded as effective phases in Iran's rainfall and phases 3, 4, 5, 6 as suppressive phases of Iran's rainfall.Phases with a sequence of 7 days and a component above 1 were used as the basis for clustering all eight phases, and by calculating the abnormality of each phase compared to its long duration in the DJF time frame and by passing the data through the 30-60 day intermediate filter, zoning Each phase was produced in latitude 25 to 40 degrees north and longitude 44 to 63 east. With the investigations carried out and the output of the models and finally the production of zoning related to Iran's rainfall anomalies in the eight phases of the MJO, the country's daily rainfall data were analyzed in the period from 1980 to 2021, which finally after applying Data optimization filters, Iran's precipitation zoning output using Arc Gis software were produced separately for all eight phases. According to the outputs, the distribution of rainfall in the conditions of phase one can be seen with a variety of fluctuations, among which the share of rainfall and rainfall anomalies is greater in the southwestern and southern regions of Iran, especially in the regions of Fars, Hormozgan, West Kerman and Bushehr provinces. It is significantly different from other regions of Iran. In the region of the Caspian coast, the main reason for the rainfall is different from the rainfall in other regions of Iran, and it is not discussed in this analysis. Iran's rainfall anomaly in phase 2 has weakened compared to phase 1 of rainfall, and it can be felt that the anomaly is weaker in most areas. Iran's rainfall anomaly in Phase 3 of Madden Julian Oscillation has shown, we have significantly limited rainfall and almost locally. In phase 3, there is no rainfall in Iran, and obviously, with the beginning of the positive phase of the Madden Julian Oscillation, which includes phases 3, 4, 5, and 6, the changes in precipitation in Iran are different from the negative phases 1, 2, 7, and 8, and their changes can be considered in relation to each other.Eliminating the boundary between spatial-temporal scales and a deeper understanding of distant planetary systems is always an important challenge that the scientific community is facing. Undoubtedly, progress in medium-range and seasonal weather forecasting and our understanding of large-scale weather patterns and the identification of specific causes of their occurrence rely on our deep understanding of the behavior of atmospheric-oceanic patterns and their relationship with each other. to be Based on the direction of this research, the investigation of precipitation anomalies associated with the eight phases of MJO during the period of December, January and February 1980 to 2020 showed that the precipitation behavior of each of these phases is different from each other and the position, intensity and extent under the influence These abnormalities are variable in each phase.Keywords: Madden-Julian oscillation, long wave radiation, long-wave radiation, Orthogonal Functions, Precipitation anomaly}
-
زمینه و هدف
امروزه ایران به دلیل ویژگی های جغرافیایی و اقلیمی، یکی از آسیب پذیرترین کشورها در برابر تغییرات اقلیمی است. یکی از مهم ترین تاثیرات منفی تغییر اقلیم افزایش دما بوده که می تواند از این پس موجب افزایش خطر آتش سوزی جنگلی شود. پدیده آتش سوزی جنگلی به عنوان یک چالش زیست محیطی و یکی از مخاطراتی است که بخش وسیعی از جنگل های جهان را تهدید می کند و ایران از این قاعده مستثنا نبوده است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی اثر گرمایش جهانی بر افزایش ریسک آتش سوزی جنگل های ایران با بهره گیری از فناوری سنجش از دور و تحلیل فضایی بوده است.
روشداده های پارامتر دمای ایستگاه های سینوپتیک (مهرآباد، یزد، بم، شیراز، اصفهان و بوشهر) طی دوره مشترک 1988 تا 2020 در بازه زمانی 32 ساله، از سازمان هواشناسی دریافت شد. سپس برای بررسی روند دما از ماکرو اکسل و افزونه XLSTAT بهره گرفته شد. به منظور شناسایی پوشش گیاهی از شاخص پوشش گیاهی (NDVI) و از داده های ماهواره لندست 8 استفاده شد و نقشه پوشش گیاهی از تصاویر ماهواره ای Land Cover 10m 2017 در محیط ارث انجین استخراج شد. سپس برای محاسبه توپوگرافی از معیارهای ارتفاع، شیب، جهت شیب و پهنه سطوح تابش خورشیدی بهره گرفته شد. جهت شناسایی پراکندگی و تهیه نقشه تراکم کرنل مناطق آتش سوزی جنگلی، براساس طبقه بندی مناطق کم خطر و پرخطر، از داده های سنجنده MODIS C6 ناسا طی سال های 2020 تا 2023 استفاده شد.
یافته هانتایج بررسی روند دما در کلیه ایستگاه ها طی دوره 32 ساله، روندی افزایشی و معنی دار در سطح 95 و 99 درصد بود. این می تواند ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای در مراکز شهری باشد که قابل توجیه است. نتایج بررسی شاخص پوشش گیاهی مناطق دارای تراکم پوشش گیاهی را مستعد خطر آتش سوزی نشان داد. بررسی پهنه سطوح تابشی در مناطق ارتفاعات شمالی تهران، در نواحی کناره های خزری و پهنه های شمالی ایران، شمال غرب ایران (اردبیل و تبریز)، نواحی مرکزی (کرمان، اصفهان، یزد و شیراز) از ارزش پیکسلی بالایی برخوردار بودند. یعنی میزان پهنه دریافتی تابشی خورشیدی در این مناطق نسبت به سایر مناطق ایران بیشتر بوده است. در نهایت نقشه پراکندگی نقاط و شدت تراکم کرنل نشان داد استان های کهگیلویه و بویراحمد و خوزستان مستعد ریسک بالاتری از آتش سوزی جنگلی هستند.
نتیجه گیریایران با تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی مواجه شده است. اقلیم جدید ایران هوای گرم تر و خشک تری را سپری خواهد کرد و بیشتر مستعد آتش سوزی جنگلی خواهد بود. بنابراین طرح برنامه ای جامع برای کاهش اثر تغییر اقلیم و آینده نگری های اقلیمی از حیطه مدیریت بحران در ایران باید مورد توجه قرار گیرد که این امر موجب کاهش آسیب پذیری و افزایش تاب آ وری خواهد بود.
کلید واژگان: آتش سوزی جنگلی, تغییر اقلیم, تحلیل فضایی, مدیریت بحران, مخاطرات طبیعی}Background and objectiveToday, Iran is one of the most vulnerable countries to climate change due to its geographical and climatic features. One of the most important negative effects of climate change is the increase in temperature, which can increase the risk of wildfires. Wildfires are an environmental challenge and one of the threats to a large part of the forests in the world, including Iran. This study aims to investigate the effect of global warming on the increase in the risk of wildfires in Iran by using remote sensing technology and spatial analysis.
MethodThe temperature data of the synoptic stations (Mehrabad, Yazd, Bam, Shiraz, Isfahan and Bushehr) in a 32-year period from 1988 to 2020 were first prepared from the Meteorological Organization. Then, Excel macros and XLSTAT plugin were used to check the temperature trend. To identify the vegetation cover, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was used from the Landsat 8 satellite with a spatial resolution of 27.84 meters, whose source of data was the Google Earth Engine. Then, the parameters of elevation, slope, aspect, and amount of solar radiation were used to calculate the topography. To identify the spatial distribution of fire occurrence, the kernel density estimation (KDN) was used by classification of areas into low-risk and high-risk areas based on NASA’s MODIS C6 satellite images (2000-2023).
ResultsThe results of examining the temperature trend in all stations in the 32-year period showed an increasing and significant trend at 95 and 99% confidence intervals. This could be due the increase of greenhouse gases in urban centers, which is logical. The results of the NDVI showed that areas with high vegetation density were more susceptible to wildfires. Investigation of the solar radiation area showed that the northern highlands of Tehran, the banks of the Caspian Sea and northern areas of Iran, northwestern Iran (Ardebil and Tabriz cities), and central Iran (Kerman, Isfahan, Yazd and Shiraz cities) had a high pixel value, indicating that the amount of solar radiation was higher in these regions than in other regions of Iran. Finally, the spatial distribution map and the KDN showed that the provinces of Kohgiluyeh & Boyer-Ahmad and Khuzestan were more prone to a wildfires.
ConclusionIran has faced climate change caused by global warming. Considering the new climate of Iran, which will be hotter and dryer, it will be more prone to wildfires. Therefore, comprehensive planning to reduce the effect of climate change is needed in the field of crisis management in Iran, which can help reduce the vulnerability and increase resilience.
Keywords: Wildfires, Climate change, Spatial analysis, Crisis management, Natural hazards} -
این مقاله با هدف آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی شهرستان ارومیه با استفاده از سنجش از دور تصاویر ماهواره ای لندست برای 4 دوره 8 ساله بین سالهای 1990 تا 2019 به رشته تحریر درآمد. در این پژوهش از دو دسته داده استفاده شد. دسته اول شامل داده های حاصل از تصایر ماهواره ای و دسته دوم داده های زمینی برداشت شده از ایستگاه زمینی ارومیه که شامل دما و سایر پا.رامتر های مورد استفاده دراین تحقیق میباشد. نتایج نشان داد که که کاربری اراضی شهری، در شهرستان ارومیه طی دوره آماری 30 ساله با تغییرات چشمگیری روبرو بوده که طی دوره مورد مطالعه با افزایشی 5 برابری مواجه بوده است. عرصه های باتلاقی و لجن زارهای شرق دریاچه ارومیه روند کاهشی چشمگیری داشته است. اراضی بایر شهرستان نیز که درصد کمی از مساحت شهرستان را در برگرفته اند، طی دوره 30 ساله مورد بررسی روند کاهشی داشته است. کاربری باغات طی همه دوره ها روند افزایشی داشته است. کاربری کشاورزی آبی طی همه دوره های مورد بررسی روند افزایشی داشته است. پهنه اراضی کشاورزی دیم، بعد از پهنه مراتع، وسیعترین کاربری اراضی شهرستان ارومیه است اما با شیب نسبتا ملایمی روند کاهشی داشته است. پهنه های آبی نیز روند کاهشی داشته اند. مراتع که وسیعترین پهنه پوشش اراضی شهرستان ارومیه است، طی دوره مورد بررسی سه روند متفاوت را داشته است. در طی دوره آماری کمترین وسعت مراتع مربوط به سال 2019 بوده است
کلید واژگان: کاربری اراضی, سنجش از دور, تصاویر ماهواره ای, لندست, شهرستان ارومیه}This article was written with the aim of revealing land use changes in Urmia city using remote sensing of Landsat satellite images for 4 periods of 8 years between 1990 and 2019. For this purpose, two categories of data will be used in this research. The first category includes data obtained from satellite images and the second category includes ground data taken from Urmia ground station, which includes temperature and other parameters used in this research. The results showed that urban land use in Urmia city has faced significant changes during the statistical period of 30 years. This user has had an increasing trend during all the studied periods, so that during the study period, it has faced a 5-fold increase. Swampy areas and sludge fields east of Lake Urmia have undergone a significant decline during 1990-2019 and has reached less than 6,000 hectares. The citychr('39')s barren lands, which cover a small percentage of the citychr('39')s area, have been declining over the 30-year period under review. The use of gardens has increased during all periods, so that in 2019, its area has reached more than 20,000 hectares. The use of irrigated agriculture has increased during all the studied periods and its area has reached more than 80,000 hectares by 2019. The area of rainfed agricultural lands, after the rangelands, is the widest land use in Urmia, but with a relatively gentle slope has a decreasing trend. Water areas have also been declining, so that in 2019, it has decreased by about 26% compared to 2012. Rangelands, which is the largest land cover in Urmia city, has gone through three different processes during the study period. From 1990 to 1998, these lands did not change significantly, but from 1998 to 2005, the increasing trend and in 2019, with a 10% decrease compared to 2012, reached its lowest area during the statistical period under study, ie less than 20,000 hectares.
Keywords: Land Use, Remote Sensing, Satellite Images, Landsat, Urmia} -
زمینه و هدف
توسعه یک فرآیند تکاملی است که در آن ظرفیت انسان برای شروع ساختارهای جدید، حل مشکلات، سازگاری با تغییرات مداوم و تلاش آگاهانه و خلاقانه برای دستیابی به اهداف جدید افزایش می یابد. جنگل ها به عنوان یک عنصر کلیدی برای توسعه پایدار شناخته می شوند و از چندین هدف توسعه پایدار حمایت می کنند که برخی از آنها شامل کاهش گرسنگی و فقر، تنظیم آب شیرین، شیوه های آب و هوایی، سلامت و رفاه و تنوع زیستی است. یکی از مهم ترین شاخص هایی که برای ارزیابی جنگل زدایی استفاده می شود، شاخص تفاوت نرمال شده گیاهی (NDVI) است که برای ارزیابی روند تغییرات جنگل استفاده می شود. هدف این مطالعه بررسی روند شاخص پوشش گیاهی NDVI طی دوره زمانی 1380 تا 1397 بر اساس داده های سنجنده MODIS در شهرستان ملارد است.
روش بررسیدر این تحقیق از داده های پوشش گیاهی MODIS در وضوح 1 کیلومتر استفاده شد. داده های پوشش گیاهی با نام اختصاری MOD13A3 ماهانه و با وضوح مکانی 1 کیلومتر است. این داده ها برای شهرستان ملارد 830 نقطه را در بر می گیرد که می توان آن را در 1×1 کیلومتر از 830 نقطه شهر بررسی کرد. از آنجایی که بر اساس تحقیقات انجام شده، ماه می تا آگوست بیشترین NDVI را دارند، این شاخص تنها در ماه های با بالاترین NDVI یعنی می، ژوین، جولای و آگوست استخراج شد. داده ها به بازه های زمانی سه ساله تقسیم شدند و نرخ تغییر بر اساس شاخص معرفی شده توسط سازمان ملل متحد برای اهداف توسعه پایدار استخراج شد. سپس کاربری سالانه زمین برای بررسی عمیق تر بررسی شد. در مرحله نهایی از روش تحلیلی- توصیفی برای بررسی جامع نتایج در ارتباط با اهداف توسعه پایدار استفاده شد.
یافته ها و نتیجه گیری:
نتایج این مطالعه نشان داد که در ماه های می، ژوین، ژوییه و اوت روند کاهشی در درصد مساحت مقادیر NDVI به میزان 0.03- تا 0.9-% در ماه مشاهده گردیده است. بر اساس نتایج و منطبق بر ماه های با حداکثر NDVI مشخص گردید که بر میزان زمین های بایر به میزان 9 کیلومتر مربع در هر 6 سال افزوده و از میزان نواحی پوشش یافته از جنگل ها و گیاهان سبز در این شهرستان تا 8 کیلومتر در هر 6 سال کاسته شده است. بنابراین، این شهرستان نیازمند به کارگیری تدابیر و برنامه های لازم الاجرا برای جلوگیری از بیابان زایی می باشد که مطابق با اهداف توسعه پایدار در راستای کاهش خطر فجایع آب وهوایی نظیر سیل و همچنین کاهش آلودگی هوا عمل نماید.
کلید واژگان: شاخص پوشش گیاهی NDVI, کاربری اراضی, توسعه پایدار, مادیس, شهرستان ملارد}Background and AimDevelopment, as a concept, has been associated with various meanings, interpretations, and theories. Development is an evolutionary process whereby human capacity is increased to start new structures, solving problems, adapting to constant changes, and deliberately and creatively striving to achieve new goals. Forests are increasingly recognized as a key element for sustainable development and support several Sustainable Development Goals (SDGs), some of which include reducing hunger and poverty, regulating fresh water, climate practices, health and welfare, and biodiversity. One of the most important indices used to assess deforestation is the Normalized difference Vegetation Index (NDVI), which is used to assess forest change trends. The results of all studies that examined NDVI index will be questionable in the term of Sustainable Development Goals. This study investigates the trend of NDVI vegetation index during the period 2001 to 2018 based on the MODIS data in Malard city.
MethodsIn this study, the MODIS vegetation data at a resolution of 1 km were used. The vegetation data, abbreviated MOD13A3, is monthly and with a 1 kilometer spatial resolution. This data covers 830 points for Malard city, so that it can be surveyed in 1×1 kilometers of 830 points in the city. Since based on research conducted by Farajzadeh et al. (2011:107), May to August have the highest NDVI, this index was extracted only in the highest NDVI months, ie May, June, July and August. The data were subdivided into three-year intervals and the rate of change was extracted based on the index introduced by the United Nations for sustainable development goals. Then annual land use was obtained for a deeper examination.in the final step we used an analytic-description method to describe the results in the connection with sustainable development goals.
Findings and ConclusionThe results showed that a decreasing trend was observed in the percentage of NDVI area in May, June and July between -0.03 and -0.9% in month. So that, under the maximum NDVI months, it was found that the amount of Barren increased about 9 km2 every 6 years and the amount of areas covered by forests and green plants decreased about 8 km2 every 6 years. Therefore, it is necessary to implement the measures and plans regarding prevent desertification in the city that will meet the goals of sustainable development
Keywords: NDVI, land use, sustainable development, MODIS, Malard Township} -
در سال های اخیر توجه به تغییر اقلیم و اثرات ناشی از آن اهمیت زیادی پیداکرده است که می توان آن را نتیجه پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و خسارتهای مالی و جانی مربوط به رویدادهای فرین اقلیمی دانست. هدف از این مطالعه بررسی چشم انداز تغییرات دما و بارش های فرین در استان کردستان است. بدین منظور از داده های روزانه بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر 6 ایستگاه همدید در طول دوره آماری (2016-1990) بهره گرفته شد. و تغییرات آن ها در دوره (2060-2041) با استفاده از مدل جهانی HadGEM2 تحت دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 و ریزمقیاس گردانی آماری LARS-WG6 مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی روند نمایه های فرین اقلیمی نیز 27 شاخص مربوط به بارش و دما با استفاده نرمافزار RClimdex مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در دوره (2016-1990) شاخص های فرین گرم دارای روندی مثبت و افزایشی هستند. این روند برای شاخص تعداد روزهای تابستانی و بیشینه ماهانه دمای حداکثر روزانه، معنادار است. این در حالی است که شاخص های فرین سرد دارای روند کاهشی و منفی بوده است. این روند فقط برای شاخص تعداد روزهای سرد معنادار بود. بارش های فرین نیز در اغلب ایستگاه ها دارای روند منفی و کاهشی است و این روند در اکثر ایستگاه ها معنادار است. نتایج حاصل از چشم انداز تغییرات اقلیمی نیز نشان داد در دوره آینده میزان دما افزایش و میزان بارش کاهش خواهد یافت.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, دمای فرین, بارش فرین, RClimdex, LARS-WG, کردستان}In recent years, attention has been paid to climate change, which could be the result of economic, social, and financial losses associated with extreme weather events. The purpose of this study is to investigate the variation of extreme temperature and precipitation in Kurdistan province. For this purpose, daily rainfall data, minimum temperature and maximum temperature of 6 stations were used during the statistical period (1990-1990). And their changes during the period (2041-2060) using the universal HadGEM2 model under two scenarios RCP2.6 and RCP8.5 and the LARS-WG6 statistical downscaling were investigated. In order to study the trend of climatic extreme indexes, rainfall and temperature indices were analyzed using RClimdex software. The results showed that during the period (2016-1990), hot extreme indicators have a positive and incremental trend. This trend is significant for the "number of summer days" and "maximum monthly of maximum daily temperature" indicators. This is while the cold extreme indexes had a decreasing and negative trend. This trend was significant only for the "cold days" index. Extreme precipitation in Kurdistan province has a negative trend in most stations. ،this trend is significant at most stations, that indicates a reduction in the severity, duration and frequency of precipitation during the study period. The results of the climate change outlook also indicate that the temperature will increase over the next period and rainfall will decrease.
Keywords: Climate Change, extreme Temperature, extreme Rainfall, RClimdex, LARS-WG, Kurdistan province} -
در این مقاله به منظور محاسبه حداکثر شدت جزایر حرارتی منطقه 3 (ناحیه دو و شش) شهر تهران بر اساس داده های هندسه شهری، یک مدل شبیه سازی ارایه شده است که در سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) گنجانده شده است. روش این تحقیق بر مبنای معادله نظری - عددی اوک، مطالعه و انتخاب ابزارهای موجود در GIS و طراحی مدل محاسبه و الگوریتم حاصله در سیستم عامل GIS است. داده های مورد نیاز برای تحقیق حاضر، شامل ارتفاع طبقات ساختمان ها و عرض معابر اصلی 227 بلوک شهری در منطقه 3 شهر تهران است. نتایج بررسی ارتفاع بلوک های شهری نشان داد که شمار بلوک های دارای ارتفاع متوسط بین 10 تا 12 متر 99 بلوک شهری می باشد، همچنین در نواحی دو و شش، غالب معابر دارای عرض متوسط 21 متر می باشند. نهایتا نتیجه شبیه سازی معادله اوک بیانگر این است که ضریب پایین نسبت H/W باعث شد که بیشتر بلوک ها دارای توزیع همگنی باشند. به عبارتی دیگر، شدت جزیره حرارتی در بلوک های شهری نواحی دو و شش منطقه سه تهران بین 4-7 درجه سانتی گراد می باشد که چشمگیر نبوده است و دلیل این امر را می توان در پیکربندی مناسب هندسه ساختمان ها با استفاده از شاخص های بکارگرفته شده در اصول معماری و شهرسازی این منطقه دانست. بنابراین، این ابزار توسعه یافته به محققان در شبیه سازی UHI در سناریوهای مختلف شهری کمک خواهد کرد و بحث های در مورد تاثیر تنظیمات مختلف هندسه شهری در شکل گیری جزایر حرارتی را پیشنهاد می کند.
کلید واژگان: شبیه سازی شدت جزیره حرارتی, معادله عددی اوک, بلوک های شهری, GIS, تهران}IntroductionWith the increase of urban constructions and land use change, especially in big cities, the temperature of urban centers has increased compared to the suburbs, which has led to the formation of the phenomenon of heat islands in these areas. In fact, the heat islands of cities are closed isthmus lines that are known as the heat centers of the city, especially in areas built by humans and artificial structures. Since the purpose of climate studies in urban plans is to identify the environmental characteristics affected by the prevailing climatic conditions, so it can be of great help in optimizing the spatial structures. Climatic factors and elements in their quantitative and qualitative changes affect the environmental situation. Although these changes may be gradual and gradual, they can have lasting consequences. Therefore, the study of heat islands due to urban settlements has been considered by most researchers and its consequences for urban planning and global warming over the past decade have been considered with the expansion of urbanization and the occurrence of urban-related phenomena. The study of urban heat islands has begun in most of the most populous regions of the world.
MethodologyIn order to develop the present study, the OK numerical equation has been used. Due to the fact that numerical models can be programmed in the field of climate by certain conditions, so they use micro-climate scales in applications. Therefore, in recent decades, under the developed conditions of cities, numerical models have been widely used, among these models is the Oke numerical model, which compares the results of the observed data according to the numerical algorithm to analyze the formation of urban heat islands with Using a series of mathematical functions and fractions, they finally designed a numerical model to study the heat island in urban and densely populated areas.
Results and DiscussionFirst, the average height of buildings in the area was calculated based on Equation (3). Examination of the height of the blocks showed that the highest height is related to the urban block with 24 meters and the lowest height is related to the urban block with 5 meters. Therefore, by examining the height of urban blocks, it was estimated that the number of blocks with an average height of 10 to 12 meters is more, the number of these blocks is 99. Therefore, in areas two and six, most urban blocks have an average height of 12 meters, in other words, each urban block has an average of 4 floors. According to the classification of the average width of passages, out of 227 urban passages in the region, 123 passages have an average of 21 meters. Therefore, the maximum width of the passages in the area is 21 meters. Also, in the northeastern parts of the region (District 6) and the southwest of the region (District 2), the width of the passages has reached 26 meters, which is due to the location of these areas near the highways leading to these areas. In total, in areas two and six, most of the passages have an average width of 21 meters.Then the output of the Oak equation showed that the larger the ratio (H / W), the higher the heat island of the city (Table 1 Appendix). It can also be said that in most areas there was homogeneity between the height and width of the passages. The intensity of the heat island in the areas showed that the range is between 4-7 degrees Celsius, there is not much difference in terms of the intensity of the heat island in the whole region. The reason for this can be considered as proper planning and proper management in the field of how the buildings are located in relation to the width of the passages and observing the principles of urban planning. The results of H / W with UHI showed that if there is heterogeneity between urban blocks, the intensity of UHI will be higher at lower H / W coefficients than at higher H / W coefficients. That is, the greater the heterogeneity between the height and width of the passages, the greater the intensity of the UHI. Also, according to the following diagram, it can be inferred that in the studied areas, the low coefficient of H / W ratio has caused that most of the blocks have a homogeneous distribution and therefore the intensity of the heat island in the study area is not significant.
ConclusionIn this paper, we have tried to investigate the effect of urban geometry on the maximum intensity of the heat island, using GIS tools and the parameters of urban blocks and the width of passages. The OK numerical equation was used to investigate the intensity of the heat island. The results showed that urban geometry (height of urban block and width of passages) as two input parameters (H / W) affect the maximum intensity of the heat island of the city. In the second and sixth districts of Tehran, most of the urban blocks have an average of 4 floors (ie 12 meters). Also, the width of the passages in most areas of the region is considered in proportion to the height of the urban blocks. OKE equation simulation study showed that with increasing H / W ratio, UHImax growth is more significant, this result is somewhat consistent with the study of Gonzalez et al. (2011) and Osaki et al. (2011, 2018). Finally, the intensity of the heat island in areas two and six of Tehran's third district has not been felt, which indicates the proper configuration of the geometry of the buildings using the indicators used in the principles of architecture and urban planning in this area. Therefore, it can be said that this proposed model (OKE) can help to understand urban problems. Therefore, with proper planning and observance of urban planning guidelines by organizations and competent individuals in order to create better conditions, more targeted strategies can be adopted that can prevent the spread of the heat island phenomenon in large cities, including the metropolis of Tehran.
Keywords: Heat Island Intensity Simulation, Numerical Equation Oke, urban blocks, GIS, Tehran} -
پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی یکی از بزرگ ترین چالش های عصر حاضر است که چرخه هیدرولوژیکی در مقیاس جهانی و منطقه ای را تحت تاثیر قرار داده است. هدف این پژوهش بررسی اثرات تغییر اقلیم بر بارش های سیل آسا در استان تهران است. این پژوهش به دو بحث مطالعاتی (هواشناسی، هیدرولوژیکی) پرداخته است. در همین راستا، ابتدا پارامترهای (دما و بارش) سه ایستگاه سینوپتیک تهران با دوره مشترک در بازه زمانی (1988-2020) از سازمان هواشناسی و داده های بارش و رواناب ایستگاه های هیدرومتری از سازمان آب منطقه ای تهران دریافت شد. مدل و روش های آماری ریزمقیاس در این پژوهش SDSM-DC, Mann-Kendall, Rclimdex, XLSTAT برای شبیه سازی بارش های سیل آسای آتی و از مدل SMADA و HEC-HMS برای شبیه سازی سیلاب در دوره های فعلی و آتی بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از مدل Rclimdex نشان داد که شاخص های حدی دما در ایستگاه های آبعلی، شمیران و مهرآباد روندی افزایشی داشته و شاخص های بارشی در ایستگاه آبعلی روندی افزایشی داشته، اما بارش در ایستگاه های شمیران و مهرآباد روندی کاهشی داشته است. بررسی تغییرات مقدار بارش با استفاده از آزمون من کندال برای بیش تر ماه های سال روندی ایستا را نشان می دهد و جهش هایی در ماه های بارشی دیده می شود که با افزایش فراوانی رخداد بارش های فرین قابل توجیه است. در شبیه سازی با مدل2CanESM، با تاکید سناریو انتشار RCP8.5، روند افزایشی دما برای دهه های آتی مشاهده می شود و بیش ترین افزایش میانگین دما متعلق به ایستگاه مهرآباد با 1/5 درصد افزایش نسبت به دوره مشاهداتی برای دوره زمانی 2021-2083 بود. بیش ترین ماه بارشی برای هر سه ایستگاه ماه مارس در دوره آتی تخمین زده شده است؛ بنابراین، با افزایش روند دما تغییراتی در نوع بارش رخ داده است که این می تواند تحت تاثیر میکرو اقلیم شهری باشد. شبیه سازی مدل بارش- رواناب حوضه آبخیز کن با HEC-HMS نشان داد که حجم دبی در آینده به میزان پنج درصد کاهش خواهد داشت و برای دوره بازگشت های مختلف بیش ترین حجم دبی را 1501/7 متر مکعب برآورد نموده است. استان تهران با تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی روبرو شده و گرم تر خواهد شد. انتظار می رود رفتار بارش در دهه های آتی ضمن کاهش، نوسانات آن افزایش یابد. این افزایش محتمل فراوانی سیل و رخداد آن را تقویت می نماید.
کلید واژگان: بارش حدی, تغییرات آب و هوایی, رواناب, ریزمقیاس نمایی, گرمایش جهانی, مخاطرات جوی}IntroductionThe phenomenon of climate change and global warming is one of the biggest challenges of the present age, which has affected the hydrological cycle on a global and regional scale. The purpose of this study is to investigate the effects of climate change on torrential rains And Temprature, Rainfall, Run off in Tehran province. In this study, changes in torrential rainfall in Tehran and the frequency and intensity of torrential rainfall in the future and climate change and the rate of increase of floods on periodic floods have been investigated.
Materials and MethodsThis research has been done in two study discussions (meteorological, hydrological). First, parameters (temperature and precipitation) for synoptic stations (Abali, Shemiran, Mehrabad) for the period (1988-2020) were received from the Meteorological Organization and rainfall and runoff data from hydrometric stations were received from the Tehran Regional Water Authority. Down Scaling model and methods in this research SDSM-DC, Mann-Kendall, Rclimdex, XLSTAT, to simulate future floods and SMADA, HEC-HMS model to simulate floods in current and future periods have been used.
Results and DiscussionThe results showed that the temperature extreme indices in all stations had an increasing trend and the precipitation indices had an increasing trend only in Abali station. But rainfall in Shemiran and Mehrabad stations had a decreasing trend. Examination of rainfall changes using Mann-Kendall test in most months of the year shows a stable trend and jumps are observed in the rainy months, which can be justified by the increase in rainfall frequency. In the CanESM Model 2 simulation, emphasizing the RCP8.5 release scenario, an increasing temperature trend was observed for the coming decades. The highest temperature increase belongs to Mehrabad station with an average temperature increase of 5.1 percent for the period 2021-2083. The highest rainfall for all three stations is estimated in March next year. Therefore, with the increase of temperature trend, changes in the type of precipitation have occurred, which can be affected by urban microclimate. Simulation of the rainfall-runoff model of the basin with the HEC-HMS model showed that the volume of discharge in the future will be reduced by 5 percent and for return periods, the maximum discharge is estimated at 1501.7 cubic meters.
ConclusionDue to Rainfall behavior is expected to increase in the coming decades, while reducing its fluctuations. It is predicted that the climate of Tehran in the future will have more fluctuations in precipitation and warmer than the current situation, and this increase and frequency of precipitation is likely to increase flood frequency and reinforce its occurrence, while rainfall will occur more accidentally but with greater intensity, leading to environmental and urban hazards.
Keywords: Atmospheric hazards, Climate Change, Downscaling model, Extreme Precipitation, Global warming, Runoff} -
هدف اصلی این پژوهش تعیین نواحی مستعد کشت پسته با توجه به برخی متغیرهای اصلی موثر با استفاده از روش های زمین آمار می باشد. داده های روزانه ایستگاهی اقلیمی مورد نیاز، از سازمان هواشناسی کشور برای 300 ایستگاه سینوپتیک از ابتدای تاسیس ایستگاه تا سال 2016 اخذ شد. برای محاسبات نیاز آبی روش پنمن - مانتیث (مورد تایید فایو) در دوره های 10 روزه و ماهانه در دوره کشت بکار گرفته شده است که در کشور ایران تاریخ کاشت گیاه پسته بطور متوسط 21 فروردین ماه و تاریخ برداشت گیاه پسته 30 شهریور ماه مشخص شده است. از سامانه اطلاعات جغرافیایی به منظور رقومی سازی و تهیه نقشه ها بهره برداری شد. پس از تشکیل پایگاه اطلاعات فضایی با استفاده از نرم افزار ARC GIS اطلاعات توصیفی نقشه ها به آنها اضافه گردید. پس از عملیات همپوشانی وزنی در محیط GIS پهنه بندی با استفاده از روش های زمین آمار انجام شد. نتایج حاصل از نقشه نهایی تحلیل فضایی کشت پسته نشان داد که 88/707273 کیلومتر مربع از مساحت منطقه (43 درصد) را شامل می شوند، برای گسترش کشت پسته مناسب نبوده (شامل مناطق ارتفاعی و کاربری شهری و دامنه های شیب دار، سواحل دریاه ها و رودخانه ها، مسیلها، زمینهای شور و باتلاقی) و 39/585130 کیلومتر مربع (57/35 درصد) از مساحت کشور ایران (شامل مناطق دشتی و کاربری کشاورزی) مناسب گسترش کشت پسته شناخته شد. این مناطق بیشتر در شرق و جنوب شرق، مرکز و شمال شرق ایران واقع شده است.
کلید واژگان: تحلیل فضایی, پهنه بندی, زمین آمار, پسته, ایران}The main aim of this paper is to determine the capable areas for cultivating pistachio through considering of Geo statistical Analysis the major effective factors. The necessary climatic daily data of weather stations For the 300 synoptic stations, the station was set up by 2016. The topographic data include relief, slope, aspect, and TIN layers extracts from 1:250000 topographic maps of the region. The maps of land use and vegetation land cover were prepared from the 1:250000 maps of national soil and water Research Institute. The spatial analysis facilities of GIS were utilized for numerical calculation and the spatial geodatabase of the region was established. Then spatial and description data was entered into the data bank. Finally by overlaying analysis in ArcGIS, cultivated area was classified according to its capabilities. The results showed that 707273/88 KM2 Of the area (43%), Not suitable for spreading pistachio cultivation (Including altitudes and urban use and steep slopes, seaside and riverside streams, shoals, saline and swampy lands) and 585130/39 KM2 (35/57%) From the country of Iran Area Including plain areas and agricultural use) was recognized as suitable for the expansion of pistachio cultivation. These areas are located in the east and south east, center and northeastern Iran.
Keywords: Spatial Analysis, Zoning, Geo statistical, Pistachio, Iran} -
دمای رویه ی زمین، فراسنجی کلیدی در فیزیک فرآیندهای رویه ی زمین در مقیاس منطقه ای و به ویژه جهانی است. نزدیک به دو دهه است که از اندازه گیری دمای رویه توسط سنجنده مودیس می گذرد. واکاوی وردش های مکانی دمای رویه می تواند ما را در شناخت رفتار این فرا سنج کلیدی یاری کند. هدف از این پژوهش واکاوی روند تغییرات دمای رویه در گستره ایران است. بدین منظور از داده های دمای رویه زمین سنجنده مودیس ترا (MOD11A1) در دوره زمانی 1379-1398 به صورت روزانه و با تفکیک مکانی 1 × 1 کیلومتری بهره گرفته شد. پس از استخراج داده ها در گستره ایران، روند دمای رویه ی گستره ی ایران بر روی 1884077 یاخته به کمک آزمون من کندال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین گستره ی روند افزایشی دمای رویه در فصل زمستان در ماه دی، بهمن و اسفند قابل مشاهده است و بیشتر روند های افزایشی معنی دار نیز در ارتفاعات دیده می شود که این موضوع می تواند در ارتباط با کاهش پوشش برفی و کاهش سپیدایی در این نواحی باشد. بررسی روند دمای رویه در فواصل ارتفاع 100 متر نیز نشان داد که در دی ماه تمامی سطوح ارتفاعی دارای روند افزایشی در دمای رویه است که این روند افزایشی در سطح 05/0 معنی دار است.
کلید واژگان: دمای رویه زمین, روند, آزمون من کندال, ایران}Land Surface temperature is an appropriate manifestation of energy balance in the surface and greenhouse effect; because key parameterization in the physics of land surface processes is on a regional and especially global scale. It has been almost two decades since the MODIS sensor measured the surface temperature. Analysis of Land surface temperature (LST) Variation can help us understand the behavior of this key metering meter. The purpose of this study is to investigate the trend of land surface albedo in Iran. For this purpose; The Land surface temperature data of the Modis Terra sensor (MOD11A1) was used daily for the period 1379-1389 at a spatial resolution of 1. 1 km. After extracting the data in Iran, the Land surface temperature trend of Iran in 1884077 cells was examined using the Mann-Kendall test. The results of this study showed that in all seasons, increasing and decreasing trends in Land surface temperature are observed; however, the largest range of increasing trends of Land surface temperature in winter can be seen in January, February, and March. The results showed that in winter, the most significant increasing trends are seen in the heights, which can be related to the reduction of snow cover and reduced albedo in these areas. Using the digital elevation model of Iran, the Land surface temperature trend was calculated at altitudes of 100 meters, which showed that in January month, all height levels have an increasing trend in surface temperature, which is significant at the level of 0.05(the 95th confidence level).
Keywords: Land surface temperature, Trend, Mann-Kendall test, Iran} -
هدف از پژوهش حاضر واکاوی رفتار زمانی- مکانی سپیدایی روشن در ایران است. سنجنده مودیس سپیدایی تیره را برای تابش مستقیم و سپیدایی روشن برای تابش پراکنده همسانگرد در ظهر محلی ارایه میدهد. برای این منظور، داده های ترکیبی سپیدایی سنجنده مودیس تررا- آکوا (MCD43A3v006) برای بازه زمانی 1378-1398 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500×500 متر بهکار گرفته شد. تغییرات زمانی- مکانی مقادیر سپیدایی روشن با استفاده از تحلیل مولفه اصلی واکاوی شد. نتایج نشان داد سه مولفه اصلی قادر به تبیین 7/97 درصد از پراش داده هاست. واکاوی مکانی سپیدایی روشن حاکی از آن است که سپیدایی های بالاتر از میانگین در نواحی مرتفع و کوهستانی ایران، همچون رشته کوههای زاگرس و البرز، ارتفاعات شمال غرب کشور مانند قله های سبلان و سهند وجود دارد که در ارتباط با پوشش برفی است. بنابراین، مولفه اول پوشش برفی نامگذاری شد. در مولفه دوم سپیدایی در سه فصل بهار، تابستان، و پاییز برابر است. واکاوی مکانی مولفه دوم نشان داد سپیداییهای بالاتر از میانگین در ارتباط با پوشش نمکی است. بنابراین، مولفه دوم پوشش نمکی نامگذاری شد. واکاوی تغییرات زمانی سپیدایی در مولفه سوم حاکی از آن است که سپیداییهای بالاتر از میانگین در برف خوان هاست. درنتیجه، مولفه سوم برفخوان نامگذاری شد.
کلید واژگان: پوشش برفی, تحلیل مولفه اصلی, سپیدایی روشن, مودیس}IntroductionThe main sources of albedo change are variations in snow cover, variations in soil moisture, droughts, and variations in vegetation phenology, forest fires, and land use/ cover changes directly related to human activities, such as deforestation, irrigation, and urbanization. Forests obtain lower albedo values than shrubs, dry crops, grasslands, and bare soils. As a result, the conversion of forests to these land cover types leads to increases in surface albedo. This potentially has local and regional feedback, since an increase in surface albedo leads to a reduction in net radiation, turbulent heat fluxes, convective clouds, and precipitation, leading to a drier atmosphere Furthermore, black carbon decreases the surface albedo when deposited on snow and glaciers because it is incorporated in snowflakes, darkening snow and ice surfaces and increasing surface melt. Aerosols like dust transferred into the atmosphere and transported by the wind into the mountains where it settles on snow and glaciers, reducing albedo and leading to enhanced warming at higher elevations. It is noted that even though precipitation is the main driver of variations in soil moisture, its impact on albedo is controlled by evaporation, soil type, irradiation, vegetation, and topography. The present paper aims to evaluate the spatiotemporal variations of white sky albedo in Iran. For this, daily Albedo datasets from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) from onboard Aqua and Terra (MCD43A3v006) were applied from 2000 to 2019 with a spatial resolution of 500 × 500 m. MODIS provides black-sky albedo for direct and white-sky albedo for isotropic diffuse radiation at local solar noontime. For this, daily white sky albedo datasets from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) from onboard Aqua and Terra (MCD43A3v006) were applied. One of the main applications of the principal component analysis (PCA) is climatic zoning which is a method of determining environmental changes in temporal dimensions. A plethora of studies have been conducted using principal component analysis in the field of climatology but little has been done in relation to the albedo variation. To the best of the authors’ knowledge, this study uses a technique that has not been applied in scientific texts related to Modis albedo data. The questions that we will address in this study include: what is the temporal-spatial behavior of white sky albedo in Iran? How many components explain the variation of white Sky Albedo? What factors will distinguish white sky albedo in Iran?
Materials and methodsIn this investigation, daily white sky albedo datasets from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) from onboard Aqua and Terra (MCD43A3v006) were applied for the period of 2000-02-24 to 2019-06-03 (7040 days) with a spatial resolution of 500 × 500 m. Among the various MODIS datasets, white sky albedo datasets were extracted. The daily white sky albedo was averaged over the 19-year period for each pixel inside the border of Iran. The size of this array was 7541502 pixel *12month. Long-term monthly and seasonal means were also calculated by the available time series data. In the next step, the PCA method was applied to analyze the spatio-temporal variations of albedo in Iran. PCA is a method to reduce the number of the data and convert them into several finite components so that these few components explain the largest amount of the variance. This procedure is searching for the variable with the largest amount of the variance in space (PCA was invented in 1901 by Karl Pearson , and it was later developed by Harold Hotelling in the 1930s. In this method, initial variables are converted into n principal components each being a linear combination of the variables. In this way, the first principal component has the largest possible variance, and the components afterward explain a smaller percentage of the variance. Principal component analysis leads to the analysis of space-time array into two time-array and space-array. In this case, it is possible to identify what important spatial patterns the primary data have and at what time periods each of these patterns has been active or inactive. Because the principal components are finite, the temporal and spatial patterns introduced by the first component are more important than the temporal and spatial patterns of subsequent components.
Results and discussionThe long-term average of Iran's white sky albedo was calculated; The results showed that the average albedo of spring, summer, autumn and winter in Iran 14.99%, 16.06% , 15.53%, and 19.58%, respectively. The evaluated long-term mean white sky albedo for each season showed that the highest value had occurred in winter. The dramatic increase in this value was placed along the Zagros, Alborz, Sahand, and Sabalan Mountains which exceeds 90 to 100 percent in some places. In the next step, the temporal-spatial variations of white sky albedo values in Iran were analyzed using principal component analysis, and the results showed that the three main components are able to explain 97.7% of the data variation. The first component explains more than 73%, of the total changes, the second component more than 20.8% and finally the third component explains more than 3.9% of the changes.
ConclusionSpatial analysis revealed that the values which are higher than the mean are places in highlands and mountainous regions of Iran, such as the Zagros and Alborz Mountains, Sabalan, Sahand mountains and Zard Kuh-e Bakhtiari, which are associated with snow cover Therefore, the first component was named as snow cover as the maximum variance of albedo was explained by snow cover. The spatial analysis of the second component revealed that higher values were placed in small areas across Iran including, Hajaligholi desert Gavkhuni wetland, Qom salt lake, Sirjan salt lake parts of Loot desert. In the second component, most of the cell's scores upper of average in Iran corresponded to areas covered with salt. As the maximum variance is explained with salt cover, therefore, it can be named as the salt land. Spatial analysis indicated that in very limited parts of Alborz, Zagros, Alam-Kuh Mountain , Sahand, and Sabalan mountains Kino Mountain values are mostly positive which is related to the glaciers (regions with appropriate conditions to keep the snow cover in most of the year) and is the origin of the seasonal or permanent rivers Therefore, according to the cell scores (upper of average in Iran) in the third component, it was found that these cells corresponded to the , so it was named as the glacier component.
Keywords: MODIS, White Sky Albedo, Principal component analysis, Snow Cover} -
انرژی خورشیدی یکی از مهم ترین منابع انرژی در جهان است که به عنوان منبعی تجدید پذیر و با صرفه اقتصادی، استفاده از آن هیچ گونه صدمه ای به محیط زیست وارد نمی سازد. کشور ایران به دلیل قرار گیری مساحت نسبتا زیادی از آن در عرض های پایین جغرافیایی و شرایط آب و هوایی نسبتا خشک، از لحاظ بهر ه برداری از انرژی خورشیدی از شرایط بسیار خوبی بهره می برد. لذا در این پژوهش با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش ارزش گذاری فازی و روش وزن دهی بر اساس تحلیل سلسله مراتبی (AHP) به پتانسیل سنجی مناطق کویری، بیابانی و سواحل مکران به منظور کسب انرژی از خورشید پرداخته شد. بدین منظور از 14 معیار مربوط به شرایط اقلیمی، زیرساختی و فنی و فیزیکی منطقه استفاده شد. معیارهای مربوط به شرایط اقلیمی شامل تابش، ساعات آفتابی، دما، ابرناکی، گرد و غبار، بارش و رطوبت نسبی در طول دوره آماری (1990 تا 2015)، معیارهای مربوط به شرایط فنی و فیزیکی نیز شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، کاربری اراضی و فاصله از گسل ها و معیارهای مربوط به زیر ساخت ها نیز شامل فاصله از مراکز جمعیتی و فاصله از راه های ارتباطی در نظر گرفته شد. جهت همپوشانی فازی لایه ها نیز از عملگرهای Product، Gamma 0.7، Gamma 0.8، Gamma 0.9 و Sum Weighted برای مقایسه و ارایه نتایج استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل، عملگر Gamma 0.9 به دلیل حساسیت بالا دارای بیشترین دقت و عملگر Sum Weighted دارای کمترین دقت در بین عملگرهای مورد استفاده هستند. در نقشه همپوشانی شده با استفاده از عملگر Gamma 0.9 حدود 2 درصد و در نقشه همپوشانی شده با عملگر Sum Weighted، حدود 33 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل بالا برای کسب انرژی از خورشید تشخیص داده شد.
کلید واژگان: انرژی خورشیدی, بیابان, سیستم اطلاعات جغرافیایی, تحلیل سلسله مراتبی, منطق فازی, مکران}One of the most important energy sources in the world is solar energy, which is a renewable resource and does not cause any damage to the environment. Which all of these features justify using it as a clean energy source and economically viable cost.. Due to the relatively large area of the Iran in low latitudes and relatively dry climatic conditions, in terms of solar energy utilization it uses excellent conditions. Solar power plants are considered as power generation and transmission networks whose is important that the location features of their construction sites are effective in reducing the risk of investing in solar energy. In this study, using geographic information system and fuzzy valuation method for the criteria and method of weighing (AHP), was considered the potential of the Kavir & desert region and Makran coast for the purpose of obtaining energy from the sun. For this purpose, were used the 14 criteria related to the climatic, infrastructural, and technical and physical conditions of the area. In order to overlap the fuzzy layers were used the usual operators, Gamma, Product and also the Sum Weighted Overlay operator to compare and present the appropriate result. Each of the operators has a different sensitivity to the fuzzy overlap of the layers. For this reason, was considered the Gamma 0.9 operator, due to the high sensitivity for building power plants with high electrical power generation and the Sum Weighted Overlay operator, for the construction of smaller capacity plants. In the overlay map, using the Gamma 0.9 operator, about 2%, and in the overlay map with the weighted operator, about 33% of the study areas were found to be very suitable for the construction of solar power plants.
Keywords: Solar Energy, Desert, GIS, AHP, Fuzzy Logic, Makran} -
خشکسالی یک نوع مخاطره طبیعی است که اثرات سوء اقتصادی آن در کشاورزی دیم، سریع تر از سایر بخشهای کشاورزی است. این مطالعه با هدف بررسی وضعیت خشکسالی در حوضه آبریز سیمینه رود در چهار ایستگاه سینوپتیک بوکان ، مهاباد، میاندوآب و سقز انجام شده و از سال 2007 تا 2010 مورد بررسی وتجزیه تحلیل قرار گرفته است. در این تحقیق میزان تنش خشکی برعملکرد محصول گندم دیم با استفاده ازشاخص رطوبت محصول پالمر بصورت هفتگی به دست آمد. نتایج این شاخص نشان داد که در بازه زمانی پر شدن دانه تقریبا بین 20 اردیبهشت تا 15 خرداد مقدار شاخص رطوبت محصول منفی می باشد که نشان از تاثیر خشکسالی بر عملکرد محصول گندم دیم داشته است. ایستگاه سقز در شرایط رطوبتی مطلوب ولی ایستگاه های بوکان، مهاباد و میاندوآب در وضعیت تنش بوده و مقدار رطوبت در2010 درهمه ایستگاه ها منفی بوده و منطقه در معرض خشکسالی شدید قرار داشته است.
کلید واژگان: خشکسالی کشاورزی, شاخصCMI, گندم, SC-PDSI, حوضه سیمنه رود}Drought is one of the most complicated disaster, its adverse effects on dryland agriculture are more pronounced than other sectors.. The aim of this study was to investigate the drought situation in the Simineh river basin watershed at four stations Synoptic Bukane, Mahabad, Miandoab and Saqez conditions for moisture content of wheat dried grapes in the four years 2007-2010 were analyzed and analyzed to determine the drought stress on the yield of wheat from the 22nd to the 43rd week in the light of the growth and development of rain fed wheat in the region The study was conducted weekly using Palmer's Moisture Index (CMI).. CMI results indicate that in the period of grain filling between 20May and 15June, there is a negative moisture drought index (CMI), which indicates the effect of drought on the performance of the wheat field. Drying plant is in good moisture conditions, but the stations of Bookan, Mahabad and The midsection is tense and the amount of moisture in 2010 is negative in all stations and the area is in severe drought.
Keywords: Agricultural drought, CMI index, Wheat, SC-PDSI, Semineh River basin} -
پیش بینی های اقلیمی در قالب شبیه سازی در سطح جهانی ،منطقه ای و محلی بهمراه مشخص کردن تغییرات پارامترهای اقلیمی در قالب روندها و مدل ها در علم اقلیم شناسی از دیرباز مطرح بوده است اما آینده پژوهی و آینده سازی وچشم اندازسازی در ادبیات و متون اقلیم شناسی کمتر به چشم می خورد این درحالیست که برنامه ریزی محیطی و تحلیل های آینده پژوهی، تلاشی نظام مند برای نگاه به آینده بلندمدت در حوزه علم اقلیم شناسی است؛ امروزه یکی ازمهم ترین چالش های حال و آینده ، مسئله افزایش دما و در مواردی بحران فقدان آسایش اقلیمی است. باید پذیرفت که با رشد جمعیت کلانشهر تهران، ارتقای سطح زندگی و بهداشت،گسترش شهرنشینی و صنایع ، آسایش اقلیمی و بحران کمبود انرژی دارای اهمیت است. تحلیل های این پژوهش از نظرات نخبگان اقلیم شناسی و مدیران و مسیولین شهر تهران درقالب فرمهای نظرسنجی، تهیه،و برای تجزیه تحلیل داده ها از تکنیکهای آینده پژوهی ازجمله سناریونویسی استفاده شده است. ابزار تجزیه و تحلیل داده ها در این پژوهش نرم افزار MICMAC بوده است. در فرآیند تحقیق مهم ترین عوامل کلیدی و پیشران در رابطه با آینده پژوهی بحران افزایش دمای سطح شهر تهران شناسایی گردید و سپس با توجه به عوامل کلیدی شناخته شده مینی سناریوها و سناریو جامع در سه حالت، (بهبود وضعیت میکرواقلیمی شهر تهران+ آسایش اقلیمی شهروندان)، (عدم بهبود وضعیت میکرو اقلیمی شهر تهران+ آسایش اقلیمی نسبی شهروندان)،(عدم بهبود وضعیت میکرو اقلیمی شهر تهران+فقدان آسایش اقلیمی شهروندان و افزایش مصرف انرژی)در سطح کلانشهر تهران داستان سرایی شد.با توجه به نتایج تحقیق به عنوان مهم ترین عوامل ایجاد بحران دمای سطح فقدان نگرش به مفهوم بهبود میکرو اقلیم و مدیریت شهری هستند. و اینکه چالش های فقدان آسایش اقلیمی در رابطه با بحران افزایش دمای سطح،در سه بعد اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی طبقه بندی می شوند.
کلید واژگان: آینده پژوهی, بحران افزایش دمای سطح, فقدان آسایش اقلیمی, بهبود میکرو اقلیم شهری, کلانشهر تهران}Climate predictions have been made in global, regional and local simulation, and climatic parameters have changed in terms of trends and models in climatology, futures studies are less visible in literature and climatology literature therefore environmental planning and futures analysis are an attempt to look at the long-term future in the field of climatology. Today, one of the most important challenges of the present and future is the increase in temperature and is the lack of climatic comfort. The growth of Tehranchr('39')s metropolitan area, improving living standards, expanding urbanization and industry, climate change, and the energy shortage crisis are important. The survey forms were prepared by the climatologists and managers of Tehran and data analysis, futuristic techniques such as scenario for data analysis tool in this study was MICMAC software. have been used. In the research process, the most important key factors and drivers in relation to futures studies were identified in relation to the increase of temperature in the city of Tehran.Mini scenarios and a comprehensive scenario were defined in three cases: Improvement of the Micro-Climatic Conditions of Tehran City + Climatic Comfort of Citizens Lack of good micro-climate in Tehran + low climatic comfort of citizens The lack of improvement in the micro-climatic situation in Tehran + the lack of climate comfort for citizens and increased energy consumptionAccording to the results of the study, the most important factors in creating a crisis of rising surface temperature can be the lack of attitude to the concept of micro-climate improvement and urban management.
Keywords: Future studies, crisis of rising surface temperature, lack of climatic comfort, microcosmic improvement, Tehran metropolis} -
هدف این مطالعه تعیین مناسبترین توزیع احتمال و مدل مرکب خطی تعمیم یافته دوره های تر و خشک در ساحل جنوبی دریای خزر است. بدین منظور از داده های بارش روزانه 8 ایستگاه این ناحیه به مدت 55 سال(1960 تا 2015) استفاده شده است. تحلیل دوره های تر و خشک سالانه نشان داد، بیشترین فراوانی دوره تر از نوع یک و دو روزه بوده و دوره تر بیش از 4 روزه در ناحیه غربی بیشتر از شرق ناحیه است. در واقع اکثر سیستم های بارانزا دارای تداوم یک و دو روزه هستند. همچنین ارزیابی دوره های تر و خشک ناحیه با 11 توزیع پیوسته آماری نشان داد که بهترین مدل احتمال دوره های تر از نوع توزیع گامای دوپارامتری، لوگ نرمال دوپارامتری، لوگ لوجستیک دوپارامتری، گامای تعمیم یافته چهارپارامتری، گامای تعمیم یافته سه پارامتری، گامای دو پارامتری، گامای سه پارامتری و لوگ لوجستیک سه پارامتری هستند. اما دوره های خشک ناحیه با سه توزیع پارتوی تعمیم یافته، لوجستیک تعمیم یافته و توزیع حد تعمیم یافته برازش بهتری دارند. البته توزیع مناسب با استفاده از آزمون GOF کلموگروف-اسمیرنف تایید شده است. در همین راستا به دلیل رفتار تصادفی دوره های تر و خشک سالانه، از مدل های مرکب خطی تعمیم یافته جهت ارزیابی مدل رگرسیونی مناسبتر استفاده شد. بهترین مدل دوره تر سالانه، لوگ دوجمله ای منفی، لوگ پواسون، لوگ نرمال و لگاریتمی گاما شناخته شد. در همین راستا مدل مناسب دوره خشک سالانه از نوع لوگ پواسون، لوگ نرمال و توزیع دوجمله ای منفی با استفاده از معیار AICC و BIC تعیین گردید.
کلید واژگان: دوره های تر و خشک, توزیع احتمال, مدل مرکب خطی تعمیم یافته, ساحل جنوبی دریای خزر}Probability distributions and different mixed regression models are used to study of wet and dry spells. In this study, eight stations on the southern coast of the Caspian Sea were used for 55 years (1960 to 2015). One and two day wet spells are the most frequent in the area. Also, four and higher days wet spells in the western region is more than the east. The best probability distributions of wet spells are two-parameter gamma, two parameter normal log, two parameter logistic log, four-parameter generalized gamma, generalized three parameters gamma, two-parameter gamma, three-parameter gamma and a three-parameter logistic log. Also, the dry spells of the region are better fitted with generalized Parto, generalized logistics and generalized extreme value distributions. Due to the random behavior of the annual wet and dry spells, the best generalized linear mixed model for wet spells is the negative binomial log, Log Poisson, log normal and gamma logarithmic, also the Log Poisson, log normal and the negative binomial distribution was determined for the annual dry spells.</div>
Keywords: wet, dry spells, probability model, generalized linear mixed model, southern coast of Caspian Sea} -
افزایش غلظت میزان گازهای گلخانه ای منجر به تشدید پدیده ای بنام گرمایش جهانی گردیده است، پدیده ای که باعث شده تا میانگین دمای سالانه سطح کره زمین طی قرن گذشته 0.74 درجه سانتی گراد افزایش یابد. گرمایش جهانی پدیده ای است که اثرات ناخوشایند فراوانی بر زندگی انسان ها و جانوران می گذارد. رخداد و شدت یافتن پدیده هایی نظیر خشکسالی ، کاهش بارندگی ، افزایش رخداد روزهای گرد وخاک و سیلاب نیز ناشی از پدیده تغییر اقلیم و نهایتا گرمایش جهانی در دنیا بوده است. در این تحقیق جهت بررسی پدیده گرمایش جهانی در استان خوزستان با استفاده از روش های معمول سری های زمانی (میانگین های متحرک، معادله خط روند-ضریب خط روند) و آزمون ناپارامتریک من کندال، تغییرات درجه حرارت میانگین سالانه هوا طی دوره 2016-1988 در 8 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی (آبادان- اهواز- امیدیه- بستان- دزفول رامهرمز- ماهشهر- مسجد سلیمان) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله حاکی از افزایش قابل ملاحظه دمای میانگین هوا در تمام ایستگاه های استان بوده، به نحوی که ایستگاه های منتخب طی دوره مطالعاتی (به جزایستگاه مسجدسلیمان روند افزایشی در سطح 5 درصد) روند افزایشی معنی داری در سطح 1 درصد نشان می دهند. همچنین ایستگاه های بستان و رامهرمز به ترتیب با 0.107 و 0.097 درجه سانتیگراد در هر سال، بیشترین ضریب افزایش درجه حرارت سالانه را دارا بوده اند.کلید واژگان: گرمایش جهانی, سری های زمانی, میانگین متحرک, معادله خط روند, ناپارامتریک}Increasing the concentration of greenhouse gases leads to global warming is a phenomenon called resonance phenomenon that has led to an average annual temperature of 0.74 ° C over the last century the Earth's surface to rise. Global warming is a phenomenon that many adverse effects on human life and affects animals. Find phenomena such as droughts and intensity of rainfall . What reduction - Increased occurrence of dust and Sylabha.nyz days of climate change caused by global warming in the world ultimately was. In this study, to investigate the phenomenon of global warming in the province using the usual methods of time series (moving averages, trend-factor equation Trendline) and Mann-Kendall test, the average annual air temperature changes over the period 2016-1988 to 8 stations synoptic meteorology (Ahvaz, Abadan and Dezful Bustan- omydyeh- Ramhormoz-Mahshahr-MasjedSoleiman)is examined. The results obtained indicate a significant increase in average temperature of the air at all stations in the province so that the selected stations during the study period (except station in Masjed Soleyman, rising at 5% level) show the significant increase in the level of 1% of the stations 0.107 and 0.097, respectively Vramhrmz take degrees Celsius per year, the highest annual rate of increase in temperature have hadKeywords: Global warming, Time series, Moving averages, Trend line equation, Trend line coefficient, nonparametric}
-
عناصر اقلیمی یکی از مهمترین متغیرهای محیطی تعیین کننده پراکنش جغرافیایی پوشش گیاهی و توزیع زمانی مکانی آن می باشند. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی روابط زمانی مکانی بین عناصر اقلیمی و مقادیر سبزینگی پوشش گیاهی در استان کهکیلویه و بویراحمداست. داده های مربوط به دو عنصر اقلیمی دمای سطح زمین و بارش در مقیاس ماهانه طی دوره آماری (2000-2015) به ترتیب از دو سنجنده MODIS و TRMM برای محدوده استان کهکیلویه و بویراحمد اخذ گردید. داده های مروبط به شاخص پوشش گیاهی بارز شده نیز در مقیاس ماهانه با رزلوشن فضایی 250 متر از محصول MOD13Q1 سنجنده MODIS برای همان دوره آماری اخذ گردید. با استفاده از تحلیل همبستگی فضایی همزمان و با تاخیر، و تحلیل ارتباط تقاطعی اقدام به آشکارسازی ارتباط زمانی مکانی شاخص پوشش گیاهی بارزشده با دو عنصر اقلیمی دمای سطح زمین و بارش گردید. نتایج گویای آن بود که عنصر دمای سطح زمین، در همه ماه ها به صورت همزمان بالاترین همبستگی را با پوشش گیاهی داشت و بالاترین همبستگی فضایی بین شاخص پوشش گیاهی و دمای سطح زمین، مربوط به ماه های دسامبر تا مارس بود. در این ماه ها توزیع فضایی پیکسل های حاوی مقادیر بیشینه شاخص پوشش گیاهی، منطبق بر دماهای حداکثر(6 تا 14درجه سانتی گراد) است در حالی که در ماه های، اوریل، می، و اکتبر و نوامبر بیشینه تمرکز پوشش گیاهی در بازه دمایی میانگین، یعنی، 10 تا 16درجه سانتی گراد مشاهده گردید و در مورد ماه های ژوین تا سپتامبر بیشینه تمرکز شاخص پوشش گیاهی، در بازه دمایی حداقل یعنی 15 تا 17درجه سانتی گراد مشاهده شد ضمن اینکه همبستگی معنی داری نیز در این ماه ها مشاهده نگردید. در مورد ارتباط بارش و شاخص پوشش گیاهی بارز شده، نیز نتایج نشان داد که تنها مقادیر پوشش گیاهی فصل بهار(آوریل تا ژوین) با یک تاخیر یک نیم ماهه، بالاترین همبستگی را با مقادیر بارش ماهانه دارد. در حالی که برای پوشش گیاهی سایر ماه ها، همبستگی معنی داری با بارش، مشاهده نگردید.
کلید واژگان: پوشش گیاهی, عناصر اقلیمی, شاخصNDVI, استان کهیلویه و بویراحمد}The plant community in an area is the most sensitive indicator of climate. A visual comparison of climate and vegetation on a global scale immediately reveals a strong correlation between climatic and vegetation zones and this relationship, of course, are not co-incidental. The main object of this study is to reveal the spatiotemporal association between climatic factors andvegetation Cover (NDVI) incorporate MODIS and TRMM product in Kohkiloyeh O Boirahmad province of Iran. So that the in this paer we use MOD13Q1 of MODIS product as NDVI layer for study area. MOD11A2 as landsurface temperature and 3B43 TRMM as meanmonthly accumulative rainfall for study area during 2002 to 2012 in 0.25° spatial resolution also were used as climatic factors. We use the correlation and cross-correlation analysis in 0.95 confident level(P_value =0.05) to detection the spatial and temporal association between the NDVI and 2 climatic Factor(LST and rainfall). The results indicated that during winter (December to March) the spatial distribution of NDVI is highly correlated with LST spatial distribution. In these months the pixels which have the high value of NDVI are spatiallyassociated with the pixels which have highest value of LST (6 to 14C°).As can be seen in table 1. Season the spatial correlation among NDVI and LST is so high which is statistical significant in 0.99 confident level in winter. In transient months such as May, October and November,(temperate months in study region ) the spatial correlation among NDVI and LST is falling to 0.30 to 0.35 which is not statistical significant in 0.95 confident level. Finally in summer season or warm months including Jun to September, we found the minimum spatial association among the NDVI and LST.. In temporal aspect we found that the maximum correlation between NDVI and LST simultaneously appears and not whit lag time. The spatial correlation of NDVI and TRMM monthly accumulative rainfall was statistical significant in spring season (April to Jun) by 1 month lag time in remain months we don’t find any significant correlation between NDVI and rainfall.
Keywords: NDVI, Climatic Factors, Vegetation Cover, Kohgiloyeh O Boirahmad} -
مجله مخاطرات محیط طبیعی، پیاپی 23 (بهار 1399)، صص 135 -150هدف از این پژوهش واکاوی و شناسایی تغییرات مقادیر حدی بارش به عنوان نشانه هایی از تغییرات اقلیمی در گستره ی ایران می باشد. برای انجام این تحقیق از داده های روزانه بارش، 76 ایستگاه همدید در دوره ی 1986 تا 2016 استفاده شد. نتایج نشان داد، روند تعداد روزهای همراه با بارش سنگین درحدود 7 درصد از پهنه ایران منفی و در 93 درصد آن روندی مشاهده نشد. روند روزهای متوالی خشک در 28 درصد از گستره ایران روند مثبت و در 37 درصد دیگرآن روند منفی وجود دارد. روزهای متوالی مرطوب در اکثر گستره ی ایران فاقد روند است. روند مقدار کل بارش روزهای مرطوب سالانه در حدود 99 درصد از گستره ایران منفی است. حداکثر شیب منفی بارش سالانه ی ایران در ایستگاه مسجد سلیمان با شیب 26/8 - مشاهده شد و روند مثبت درایستگاه بندر انزلی وجود دارد. روند روزهای خیلی مرطوب در حدود 78 درصد از گستره ایران منفی و در حدود 14 درصد روند مثبت و نیز 8 درصد از آن بدون روند است. روند روزهای بسیار مرطوب درحدود 70 درصد از گستره ایران منفی است. بیشترین روند افرایشی روزهای بسیار مرطوب در خرم آباد با شیب 1.4 و بیشترین روند کاهشی در سر پل ذهاب با شیب 2.78- مشاهده می گردد و همچنین در 22 درصد از گستره ایران روند خاصی مشاهده نمی شود. روند مقدار بارش یک روزه در حدود 47 درصد از گستره ایران منفی و در 47 درصد آن بدون روند و 6 درصد از آن با روند مثبت است. روند بیشترین مقدار بارش 5 روزه در حدود 73 درصد از گستره ایران منفی و در 2 درصد آن مثبت و 25 درصد از آن بدون روند است بیشترین شیب روند کاهشی مربوط به ایستگاه های فسا و مسجد سلیمان که به ترتیب برابر 2.4- و 1.9- است.کلید واژگان: بارش, صدک 95, شاخص حدی, روند, R Climdex}The purpose of this study is to identify and detect changes in rainfall extremes as indicators of climate change in Iran. To conduct this research daily rainfall data of 76 synoptic stations were used from 1986 to 2016. The results show that the trend of the number of days with heavy rainfall was about 7 percent of Iran's negative and 93 percent of it was not observed. The trend of successive dry days in 28% of Iran is a positive trend and 37% there is a negative trend. The wet succession days in most areas of Iran are not trendy. The trend of the total amount of rainy days is about 99% of Iran's negative range. The maximum negative slope of Iran's annual precipitation was observed at Masjed-e-Soleiman Station with a slope of -8.26 and there is a positive trend in the Bandar-e- Anzali. The trend of very wet days is about 78 percent of Iran is negative and about 14 percent is positive and 8 percent of it is trendless. The trend of very wet days in about 70 percent of Iran is negative. The highest wet days are observed in Khorramabad with a gradient of 1.4 and the highest decreasing trend in Sarpol-e-Zahab with a gradient of 2.78. Also, in 22% of Iran's range, there is no particular trend. The trend of one-day' precipitation in about 47% of Iran's negative and in 47% is without trend and 6% of it is positive. The trend of the maximum amount of 5-day precipitation about 73% of Iran is negative and in 2% it is positive and 25% of it is without a trend. The slope of the decreasing trend in Fasa and Masjed Soleiman stations is -2.4 and -1.9 respectivelyKeywords: Precipitation, Percentile 95, Extreme Indices, Trend, R Climax}
-
هدف از این پژوهش طبقه بندی مناسب الگوهای جوی مرتبط با وقایع تگرگ و ویژگیهای اقلیم شناختی مسبب آنها در حوضه زاب است. بنابراین، از دادههای ایستگاهی (کدهای 27-87-96 الی 99 از 100 کد مربوط به هوای حاضر) بارش تگرگ سه ایستگاه همدید حوضه زاب طی دوره 24ساله (2016-1992) استفاده شد. همچنین، با استفاده از دادههای پایگاه NCEP/NCAR، به واکاوی الگوهای گردشی مقارن با این رخدادها اقدام شد. با تحلیل خوشه ای داده های فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل (500 هکتوپاسکال)، سه الگوی گردشی مرتبط با بارش تگرگ شناسایی شد؛ از جمله 1. تقویت سامانه کمفشار سودان؛ 2. تقویت پرفشارهای اروپایی و سیبری؛ 3. قرارگیری منطقه بر روی شرق ناوه مدیترانه. سپس، با اجرای همبستگی درونگروهی بین هر خوشه روزی که بیشترین همبستگی را با سایر روزها داشت روز نماینده الگوی گردشی آن خوشه انتخاب شد و مبنای واکاوی پژوهش واقع گردید.
کلید واژگان: بارش تگرگ, پرفشارهای شمالی, تحلیل همدید, حوضه زاب, ناوه مدیترانه}The purpose of this study is to establish a proper classification of atmospheric patterns related to hail events and their climatic characteristics in the Zab Basin. Therefore, station data (27-87-96-99 to 100 present weather codes) were used to capture hail from the 3 synoptic stations of the Zab basin over a 24year period (1992-2016). The NCEP / NCAR database data was also analyzed to analyze the circulation patterns of these events. Cluster analysis on sea level pressure data and geopotential height (500 hpa) identified three circulation patterns associated with hail precipitation. Including: 1. Strengthening Sudan's low-pressure system 2. Strengthening European and Siberian high-pressure systems 3. Locating the area east of the Mediterranean Sea. Then, by performing intra-group correlations between each day cluster that was most correlated with other days, it was selected as the day to represent the circulation pattern of that cluster and the basis of the research was analyzed. Keywords: Synoptic analysis, Northern Highlands, Mediterranean Nave, Hail precipitation, Zab Basin. Introduction Hail is considered one of the most important atmospheric hazards as a consequence of a thunderstorm that damages the environment every year . Hailstorms usually occur from the clouds of cumulonimbus and are often thunderstorms and generally accompanied by thunderstorms, especially in spring. In general, hail is the product of intense convection found in a thunderstorm. To analyze and predict the mechanisms of each climatic phenomenon, one needs to have a detailed understanding of the main components of its climatic systems. Compared to other countries in the world, Iran has a high rank in the crisis due to natural disasters due to its environmental diversity. As a result, of the 7 natural disasters in the world, 7 have occurred in Iran. According to the FAO (World Food Organization) report, Iran ranks 10th in the world in terms of potential and disaster potential. Given the varied weather conditions in Iran, hailstorms are common. The occurrence of destructive and severe hailstorms as one of the major natural disasters has been reported in many parts of this vast country, with damages in various aspects of economic, agricultural, transport, infrastructure and so on and so on. Hail damages are sometimes greater than hurricanes and hurricanes. Since hail in the Zab basin annually causes significant damages, especially in agriculture and livestock, the aim of this study was to investigate the synoptic patterns of hail in the Zab basin in order to reduce the damaging effects of this. The climatic phenomenon is on different parts Area of study The Zab Minor catchment in the southwestern province of northwestern and northwest of Kurdistan province consists of Piranshahr, Sardasht and Baneh counties and is about 2 km 2 Material and method In this study, an environmental circulation approach was used to identify the circulation patterns of the days associated with hail in the west of the country. In this study, the code of days associated with the hail of Sardasht, Piranshahr and Baneh synoptic stations (with the longest statistical period between provincial stations) was obtained from the establishment (1992) up to year 2016 from the Meteorological Organization of Iran and then according to the code. The intensity of days associated with the hail event was identified during the study period. To identify large-scale synoptic patterns of day-event hail phenomena, hectopascal altitude and sea-level pressure data from open NCEP / NCAR analysis data on daytime events ranging from 0 ° C to 120 ° C and 0 ° C to 90 ° N They were prepared. Also, to determine the moisture flux of hail event days, Schulz and Benacus moisture flux equation was used. Discussion and Conclusion The purpose of this study is to establish an appropriate classification of atmospheric patterns in relation to hail events and the climatic characteristics that cause them in the Zab Basin. Therefore, station data (27-87-96-99 to 100 present weather codes) were used to capture hail from the 3 synoptic stations of the Zab basin over a 24year period (1992-2016). Using the NCEP / NCAR Center data, it is possible to analyze synoptically and identify the circulation patterns that coincide with these events. Cluster analysis of sea level pressure and geopotential height data revealed three weak, moderate and severe circulation patterns associated with hail precipitation. Finally, in order to identify the most important systems, intra-group correlation was performed between each cluster, and the day that had the highest correlation with other days in one cluster was selected as the representative day of the circulation pattern of the cluster and the basis of this study was analyzed. In the study of the synoptic patterns of hail precipitation according to the obtained results, the model best justified the hail precipitation in the Zab basin. In the first model, which included low hail precipitation, we observed a contrast between warm and humid low-pressure Sudan systems and high-pressure European cold tabs on the study area. In the second pattern at sea level with the formation of a low pressure center on Iraq, this low pressure is reinforced by the development of warm and humid air through the Sudanese system and the formation of a high-pressure belt across the northern Iranian strip, which, with its rotation and rotation, drives cold air. The study area has provided conditions for frontalisation in the area In the third model, Sudan's low sea level is strengthened so that its tongues stretch to the northwest and northwest of Iran, which inject hot and humid air and create convergence conditions over the study area. The Siberian high pressure on the north of Iran is also at its peak, and its tabs and motions cause very cold air to fall over the study area, and in this case the very cold northern and warm southern humid conditions make for the front. The region has created instability and instability Previous research on hail precipitation or only the role of Sudanese high or low pressure northern Sudan in hail precipitation events has shown that hail precipitation in western Iran necessitates confrontation of air masses. The cold north is warm and humid south and the strongest hailstorms occurred when these air masses penetrated the study area at peak times and created conditions for overburden and instability with the help of high-level currents. They cause severe vertical motions in the atmosphere and, as a result, hail..
Keywords: synoptic analysis, northern high pressures, Mediterranean Trough, hail fall, Zab catchment}
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.