فهرست مطالب

مخاطرات محیط طبیعی - پیاپی 39 (بهار 1403)

مجله مخاطرات محیط طبیعی
پیاپی 39 (بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/01/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سمیه ابراهیم زاده، میثم ارگانی*، فرشاد میردار هریجانی صفحات 1-24
    یکی از رایج ترین انواع تخریب خاک که اثرات بسیار مخرب بر محیط زیست و زندگی بشر دارد، پدیده فرسایش خاک آبی  است. این پدیده کیفیت خاک را در محل کاهش می دهد و ممکن است باعث ایجاد مشکلات رسوب در پایین دست یا مخازن شود. شدت فرسایش خاک معمولا با استفاده از مدل های مختلف تخمین زده می شود. مدل معادله جهانی تلفات خاک (RUSLE) به دلیل سادگی، نیاز کمتر به داده و سازگاری با شرایط مختلف محیطی رایج ترین مدل فرسایش خاک است. مطالعات در سراسر دنیا نشان می دهد که این مدل تجربی برای تخمین تلفات سالانه خاک در مقیاس حوضه  بسیار کارآمد است. برای تخمین نرخ تولید رسوب بر اساس نرخ فرسایش خاک حاصل از مدل RUSLE، از نسبت تحویل رسوب (SDR) استفاده می شود. حوضه آبریز دیزگران واقع در مرز استان های کردستان و کرمانشاه در غرب ایران، یکی از حوضه های کوهستانی کشور و دارای توپوگرافی ناهموار و شرایط پوشش گیاهی و آب و هوایی است که آن را مستعد فرسایش خاک شدید می کند. هدف این تحقیق برآورد میانگین سالانه فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه آبریز دیزگران و بررسی همبستگی عوامل مختلف RUSLE با نرخ فرسایش برای درک بهتر تاثیر هریک از عوامل موثر بر این پدیده است. در این تحقیق فاکتور فرسایندگی باران از روش رگرسیون خطی WTLS براساس مدل ارتفاعی رقومی  ایجاد شد. با توجه به نتایج مدل RUSLE/SDR، نرخ متوسط فرسایش خاک در منطقه 45.09 تن در هکتار در سال و نرخ متوسط تولید رسوب 19.42 تن در هکتار در سال در حوضه محاسبه گردید. به ترتیب 3/1 % و 66/4 % از مساحت حوضه در کلاس های فرسایش خیلی کم و کم قرار گرفت. 18/16 %  از منطقه در کلاس فرسایش متوسط و به ترتیب 18/36 % و 68/41 % از سطح منطقه در کلاس های فرسایش شدید و بسیار شدید قرار گرفت. همچنین نتایج حاکی از این است که دو عامل توپوگرافی (با ضریب همبستگی 79 درصد) و پوشش گیاهی (با ضریب همبستگی 47 درصد) به ترتیب بیشترین همبستگی را با نرخ فرسایش خاک داشته و بنابراین به ترتیب مهم ترین  نقش را در تغییر نرخ فرسایش در منطقه دارند. نتایج این تحقیق نشان می دهد همانطور که از حضور اشکال مختلف فرسایش در بازدید میدانی از حوضه پیداست، این منطقه درگیر فرسایش شدید می باشد. از نتایج این تحقیق می توان برای انجام اقدامات مدیریتی در جهت کاهش نرخ فرسایش خاک در نقاط با نرخ بالای فرسایش و حفاظت و مدیریت حوضه آبریز دیزگران استفاده نمود.
    کلیدواژگان: فرسایش خاک، تولید رسوب، RUSLE، SDR، WTLS، حوزه دیزگران
  • شهرام روستایی*، حسن افتخار، فریبا کرمی، سعید نگهبان صفحات 25-44

    پژوهش حاضر با هدف  مطالعه جامع، مدیریت دبی های موثر بر وقوع سیلاب های شهری حوضه شیراز انجام شده است. حوضه آبریز شیراز با مساحت 10/1865 کیلومترمربع و اقلیم خشک و نیمه خشک، همراه با پوشش گیاهی متوسط، به دلیل خشکسالی ها و تغییرات کاربری اراضی است. که نشان دهنده شرایط سیلابی حوضه در زمان رخداد رگبارهای ناگهانی است. روش تحقیق آماری- تحلیلی و نوع آن کاربردی است. بدین منظور در جمع آوری داده ها از آمار درازمدت بارش در ایستگاه بارانسنجی حوضه شیراز طی دوره 50 ساله و دبی حداکثر روزانه 44 ساله در منطقه استفاده شده است. سپس به منظور انتخاب توزیع مناسب، داده های هر ایستگاه در محیط  "Excel" وارد شده و اقدام به استخراج ماکزیمم دبی، و خروجی ها و ضوابط جبری در نرم افزار Graphers 16  محاسبه و تهیه شده است. در مرحله بعد بر اساس ضریب نکویی برازش پیرسون مقادیر مکعب تفاضل دبی هر سال از میانگین و تقسیم مجدد آن بر میانگین، طی تحلیل کای دوی پیرسون-اویلر در یک ساختار ارگودیک محاسبه شده است.در ادامه جهت احتمال سنجی کای دوی حول مقادیر میانگین دبی های رودخانه خشک، از تابع احتمال گامای با درجه آزادی 44 سال دبی پیک، و روش انتگرال جز به جز ریمان برای احتمال وقوع واریانس دبی های واقع شده در رودخانه خشک برای پیش یابی فاصله اطمینان و احتمال وقوع استفاده شده است. در نهایت این تحقیق نشان داد که، استفاده از ساختار گروه بندی گامای بدون بعد، که مبتنی بر یک هولومورفیسم مرکب از کیاس افزاینده و فراکتال کاهنده بوده، دارای روندی بسیار قابل اعتبار با کرولیشن 0.8 درصد و ضریب همبستگی 89 درصد را برای مقادیر دبی 44 ساله رودخانه خشک با گرادیان شیب 30 درصد (16 درجه و 42 دقیقه) بوده،  بسیار واقعی تر نسبت به دیگر گروه بندی ها بوده، و برای احتمال سنجی اثر وقوع دبی های پیک در سالیان آینده و مدیریت بهتر وقوع سیلاب های شهری، موثرتر است.

    کلیدواژگان: سیلاب، گامای بدون بعد، مقادیر دبی، حوضه شیراز
  • مجتبی شکوهی، ابراهیم اسعدی اسکویی*، حدیث صادقی، مهدی رهنما صفحات 45-60
    تالاب ها از اکوسیستم های مهم جهانی هستند که انتظار می رود در برابر رخداد آتش سوزی های ناشی از تغییرات اقلیمی بسیار آسیب-پذیر باشند. اثرات نامطلوب اقلیمی سال های اخیر خطر وقوع آتش سوزی در محدوده تالاب هامون را افزایش داده است. یکی از روش-های پیش بینی وقوع آتش سوزی استفاده از شاخص های وضع هوایی آتش سوزی مانند FWI است. این شاخص که به طور گسترده در سراسر جهان بکار می رود، با در نظر گرفتن دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و بارش، اثر این عوامل بر خطر وقوع آتش سوزی را ارزیابی می نماید. در این مطالعه پس از تهیه لایه های رستری روزانه FWI در محدوده تالاب هامون، آستانه های جدید برای طبقات مختلف خطر آتش سوزی برآورد شد. در ادامه توانایی شاخص FWI در پیش بینی وقوع آتش سوزی بر اساس آستانه های جدید انجام شد. در بین پارامترهای هواشناسی، متوسط ماهانه سرعت باد بیشترین همبستگی را با تغییرات ماهانه شاخص FWI داراست. متوسط کل مقدار FWI در تمام منطقه بیش از 70 است. توزیع تجمعی مقادیر FWI در منطقه نشان داد که برای 75 درصد روزها (طی سال های 1998 تا 2021) مقدار FWI بزرگتر از 47 است. مقدار FWI برای نواحی شمالی تر به مراتب بالاتر از نواحی جنوبی تر است. نتایج آزمون روند من-کندال نشان دهنده روند افزایشی مقادیر FWI در سراسر منطقه است. نتایج نشان داد تفاوت قابل توجهی بین آستانه های جدید با مقادیر آستانه های استاندارد وجود دارد. به طوری که آستانه خطر بسیار بالا که در شرایط استاندارد برابر 38 است به 105 رسیده است. نتایج اعتبار سنجی نشان داد معیار AUC در پیش بینی خطر بسیار بالای وقوع آتش با در نظر گرفتن آستانه جدید، از 576/0 در شرایط استاندارد به 834/0 خواهد رسید. می توان گفت آستانه جدید FWI با دقت خوب و قابل قبولی توانسته خطر وقوع آتش سوزی در محدوده تالاب هامون را پیش بینی نماید.
    کلیدواژگان: خطر وقوع آتش سوزی، شاخص وضع هوای آتش سوزی FWI، لایه های رستری، معیار AUC
  • علی اکبر تقیلو* صفحات 61-74

    مدیریت آب زیرزمینی برای پایداری خدمات آب از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های بسیاری برای مدیریت آب های زیرزمینی استفاده شده است. تاکنون هیچ مطالعه ای در مورد ضد شکنندگی سیستم اجتماعی-اکولوژیکی (SES) آب های زیرزمینی انجام نشده است. ضد شکنندگی سیستم به فرآیندی اطلاق می شود که سیستم از پویایی ها و رویدادهای داخلی و خارجی خوشش می آید زیرا از اختلالات بهره می برد و خدمات خود را بهبود می بخشد. بنابراین هدف پژوهش حاضر ارائه یک چارچوب مفهومی برای مدیریت اجتماعی-اکولوژیکی آب های زیرزمینی است. روش تحقیق بدین شرح است: ابتدا سیستم اجتماعی اکولوژیکی حفاظت از آبهای زیرزمینی و شکنندگی بر اساس اصول موجود تعریف شد. سپس دو مدل ضد شکنندگی و بوم شناسی اجتماعی طالب با استفاده از مفهوم انتقال به هم ارتباط داده شدند. نتایج بحث در مورد رابطه بین دو مدل، نقاط ضعف مرتبط با عدم افشای دقیق افزونگی ضد شکنندگی آب های زیرزمینی را در برابر اختلالات برجسته کرد. در نهایت، یک مدل سازگار اجتماعی-اکولوژیکی ضدشکننده با یک هدف، سه گونه و سه مرحله در سیستم آب زیرزمینی ساخته شد. هدف شامل: حذف اثرات منفی اختلالات و خطرات در سیستم آب زیرزمینی، از جمله روش ها. مراحل انتقال انرژی، انتقال عملکرد و طراحی عنصر شامل: (1) تعیین اثرات اختلال به جای خود اختلال و خطرات، (2) تدوین خط مشی انتقال، و (3) اجرای خط مشی. این مقاله نه تنها ادبیات مدیریت آب های زیرزمینی را گسترش می دهد، بلکه چارچوب مناسبی را برای سیاست گذاران و مدیران آب فراهم می کند و می تواند در برنامه ریزی و مدیریت آب های زیرزمینی مفید باشد.

    کلیدواژگان: ضد شکنندگی، سیستم اجتماعی- اکولوژیکی، انتقال، آب زیرزمینی، پویایی، افزونگی
  • مهدی فیض الله پور* صفحات 75-92

    در این تحقیق به ارزیابی ارتباط گسل ها با چشمه های آب گرم و وضعیت دبی و دمای این چشمه ها پرداخته شد. بدین منظور در ابتدا، لایه های موقعیت 11 چشمه آب گرم در دامنه شمالی و جنوبی، گسل، شیب، جهت شیب، لایه طبقات ارتفاعی و توپوگرافی تهیه شده و نمودار گل سرخی گسل ها در نرم افزار Rockwork17 ترسیم شده و بوسیله روش شواهد وزنی مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی رابطه بین چشمه و گسل نشان داد که روابط نزدیکی بین گسل ها و فراوانی چشمه وجود دارد بطوریکه از 11 چشمه آب گرم، 5 چشمه در فاصله 100 متری، 5 چشمه در فاصله 200 متری و تنها چشمه قوتورسوئی در فاصله 300 متری گسل ها واقع شده اند. وضعیت قرارگیری گسل ها نشان داد که گسل ها تاثیر مهمی در پیدایش و استقرار چشمه ها داشته اند. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان دبی در بخش شمال شرقی و شمال غربی آتشفشان قرار گرفته اند. در نهایت، روابط گسل ها با چشمه های آبگرم فوق با استفاده از شاخص دمای سطح زمین مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نقشه های تابش طیفی، دمای جسم سیاه، NDVI، نسبت پوشش گیاهی و گسیل مندی سطحی ترسیم شده و نقشه LST با بهره گیری از این نقشه ها ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشترین دماهای سطح زمین در محدوده چشمه های آبگرم قرار گرفته اند به طوری که چشمه های مورد بررسی در محدوده دمایی بالای 26 تا 41 درجه سانتیگراد واقع شده اند.

    کلیدواژگان: گسل، دمای سطح زمین، نمودار گل سرخی، چشمه آب گرم، آتشفشان سبلان
  • محسن فراهی، علی محمدیان بهبهانی*، حمیدرضا عسگری، رضا دهمرده بهروز، دیمیتریس کاسکاوتیس صفحات 93-108

    گردوغبار شهری یکی از شاخص های آلودگی به فلزات سنگین در محیط زندگی است. حضور فلزات سنگین در خاک های آلوده چالشی برای محیط زیست محسوب می شود و با ورود به بدن موجودات زنده، می تواند عوارض جبران ناپذیری ایجاد کند؛ بنابراین شناخت مواد آلاینده و چگونگی انتقال، عملکرد و دسترس پذیری آن ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تاثیرات آن ها بر سلامت انسان و دیگر جانداران به وضوح قابل توجه است. لذا مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر فلزات سنگین (شامل سرب (Pb)، روی (Zn)، کروم (Cr) و آرسنیک (As)) در گردوغبار شهر بیرجند بر سلامت شهروندان انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، 50 نمونه گردوغبار از مرکز شهر بیرجند جمع آوری شدند و با استفاده از روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تحلیل شدند. با توجه به نتایج تحقیق میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه به ترتیب Pb (93/16)، Zn (55/5)، Cr (04/1) و As (11/6) µg/m³ برآورد گردید. بر اساس میانگین مقادیر RI، فلزات کروم و روی دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی کم هستند و سرب ریسک متوسط و آرسنیک دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی زیاد است. خطر غیر سرطان زایی فلزات سنگین در شهر بیرجند بدون ریسک است؛ اما خطر غیر سرطان زایی برای دو عنصر کروم و آرسنیک برای کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. مقادیر CR در کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. این مقدار در کودکان برای کروم (4-10×58 /5)، آرسنیک (5-10×98 /5) و سرب (6-10×09 /9) و در بزرگ سالان کروم (4-10×18 /1) و آرسنیک (5-10×27 /1) می باشد که بیشتر از 6-10×1 می باشد. خطرپذیری سرطان برای کودکان تحت شرایط کنترل و نظارت وجود دارد؛ اما ریسک سرطان ناشی از این فلز در گردوغبار برای بزرگ سالان می تواند نادیده گرفته شود.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، ریسک سلامت، خطر سرطان زایی، گردوغبار، بیرجند
  • فاطمه وطن پرست قلعه جوق، برومند صلاحی*، بتول زینالی صفحات 109-126
    الگوهای پیوند از دور با اثر بر ایجاد و عدم ایجاد باد سبب می شوند ذرات گرد و غبار از سطح زمین به هوا بلند شده و طوفان های گرد و غباری ایجاد کنند. هدف این پژوهش، ارزیابی اثرات هم زمان دورپیوندهای ال نینو-نوسان جنوبی (ENSO)، دوقطبی اقیانوس هند (IOD) و نوسان شبه دو سالانه (QBO) بر نوسان طوفان های گرد و غبار نیمه غربی ایران است. برای این منظور، از کدهای طوفان گرد و غبار و دید افقی کمتر از 1 کیلومتر در 38 ایستگاه همدید نیمه غربی ایران طی دوره آماری 1987-2022 استفاده شد. با اعمال روش آماری، خروجی ها به محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انتقال یافت و پهنه بندی نسبت میانگین ها با روش درون یابی کریجینگ انجام گرفت. یافته ها نشان داد که ارتباط معکوسی بین دورپیوندها با فراوانی گرد و غبار در اغلب ایستگاه های مورد بررسی وجود دارد که به ترتیب 95 درصد، 58 درصد و 87 درصد از مساحت منطقه مورد بررسی را در شاخص های ENSO، IOD و QBO به خود اختصاص می دهد. بیشترین ضرایب همبستگی بین 94/0- تا 1- در ایستگاه های پیرانشهر و خلخال مشاهده شد که در شاخص IOD در سطح اطمینان 99 درصد معنی دار است. نتایج درون یابی نسبت میانگین گرد و غبار به میانگین بلندمدت سالانه نیمه غربی ایران نشان داد که هم زمانی فاز سرد ENSO با فاز منفی QBO بیشترین تاثیر را بر افزایش گرد و غبار سالانه نیمه غربی ایران در بلندمدت داشته است در حالی که هم زمانی فاز مثبت IOD با فاز مثبت QBO با اثر کمتری در افزایش فراوانی گرد و غبار همراه است.
    کلیدواژگان: طوفان گرد و غبار، شاخص انسو، درون یابی کریجینگ، الگوهای دورپیوند، نیمه غربی ایران
  • حدیقه بهرامی پیچاقچی، رضا نوروز ولاشدی*، محمدعلی غلامی سفیدکوهی صفحات 127-140

    آتش سوزی پوشش گیاهی یکی از مسائل حیاتی محیط زیست است که باعث خسارت مالی و جانی می شود. این پدیده زیانبار حیات موجودات زنده را به خطر انداخته و خود از عوامل موثر بر گرمایش جهانی است. تشخیص سریع جهت کنترل چنین پدیده ای لازم است. هدف این پژوهش بررسی روند نقاط فعال آتش سوزی و ارتباط آن با متغیرهای اقلیمی توسط داده های دورسنجی در استان مازندران است. تا ضمن بررسی کارایی داده های سنجش از دور بتوان در کنترل و پایش دقیق مکانی و زمانی این پدیده مخرب اقدامات عملی انجام داد. از داده های هواشناسی با مقیاس روزانه، نمایه درجه حرارت روشنایی (BRIGHT_T31) و توان تابشی آتش (FRP) سنجنده MODIS در بازه سال های 2001 تا 2022 استفاده شد. نتایج نشان داد، بیشترین رخدادهای آتش سوزی پوشش گیاهی، در شرق مازندران و در طبقات ارتفاعی 500-0 متر و کمترین فراوانی مربوط به طبقات ارتفاعی 5600-2500 متر بوده است. بیشینه رخدادهای آتش سوزی پوشش گیاهی در ماه های گرم و خشک سال شامل ژوئن، ژوئیه، اوت و سپتامبر در نوار شرقی مازندران رخ داده است. برای بررسی نقطه تغییر روند نقاط آتش سوزی پوشش گیاهی از آزمون همگنی پتیت استفاده شد که نتایج این آزمون، نقطه تغییر روند را به صورت صعودی در ماه ژوئیه سال 2011 برای نمایه BRIGHT_T31 در سطح اطمینان 95 درصد نشان داد. از ضریب همبستگی ناپارامتری اسپیرمن به منظور بررسی همبستگی بین پارامترهای اقلیمی و تعداد آتش سوزی ها استفاده شد. نتایج همبستگی نشان داد که میان پارامترهای اقلیمی در مقیاس روزانه (دما، بارش، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی) با نمایه های FRP و BRIGHT_T31 رابطه معنی داری در سطح اعتماد 90 درصد وجود دارد، به طوری که دما با ضریب همبستگی 72/0 موثرترین مولفه هواشناسی بر آتش سوزی جنگل بوده است. در نتیجه رخدادهای آتش سوزی به شدت با شرایط آب و هوایی مرتبط هستند که به طور مستقیم و غیرمستقیم بر اشتعال و انتشار آتش تاثیر می گذارد.

    کلیدواژگان: آتش سوزی جنگل، استان مازندران، آتش، نمایه FRP، نمایه BRIGHT، T31
|
  • Somayeh Ebrahimzadeh, Meysam Argany *, Farshad Mirdar Harijani Pages 1-24
    Water soil erosion is one of the most common types of soil degradation, which has very destructive effects on the environment and human life. This phenomenon reduces the quality of the soil in the site and may cause sedimentation problems in the downstream or reservoirs. The severity of soil erosion is usually estimated using different models. The Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) is the most common soil erosion model due to its simplicity, less need for data, and adaptability to different environmental conditions. Studies around the world show that this experimental model is very efficient for estimating annual soil losses at the watershed scale. Sediment Delivery Ratio (SDR) is used to estimate the rate of sediment yield based on the soil erosion rate obtained from RUSLE. Dizgaran watershed, located on the border of Kurdistan and Kermanshah provinces, western Iran, is one of the mountainous areas of the country and has rough topography, vegetation cover, and weather conditions that make it prone to severe soil erosion. This research aims to estimate the annual average rate of soil erosion and sediment yield in the Dizgaran watershed and also to investigate the correlation between different RUSLE factors and the erosion rate to better understand the effect of each factor on the erosion rate. In this research, the rainfall-runoff erosivity (R) factor was created using the WTLS linear regression method based on the Digital Elevation Model (DEM). According to the results of the RUSLE/SDR model, the average rate of soil erosion was 45.09 tons per hectare per year and the average rate of sediment production was 19.42 tons per hectare per year in the watershed. 1.3% and 4.66% of the area of the area were placed in very low and low erosion classes, respectively. 16.18% of the area was in the moderate erosion class, and 36.18% and 41.68% of the area were in the severe and very severe erosion classes, respectively. Also, the results indicate that the two factors of topography (with a correlation coefficient of 79%) and cover and management (with a correlation coefficient of 47%) have the highest correlation with the soil erosion rate, respectively, and therefore play the most important role in changing the erosion rate in the watershed. The results of this research show that this watershed is involved in severe erosion, as can be seen from the presence of different forms of soil erosion in the field investigation. The results of this research can be used to carry out management measures to reduce the rate of soil erosion in the points with a high rate of erosion and to protect and manage the Dizgaran watershed.
    Keywords: Soil erosion, Sediment yield, RUSLE, SDR, WTLS, Dizgaran watershed
  • Shahram Roostaei *, Hasan Eftekhar, Fariba Karami, Saeid Negahban Pages 25-44

    The present study was conducted with the aim of a comprehensive study on the management of discharges affecting the occurrence of urban floods in the Shiraz Basin. Shiraz catchment area with an area of 1865.10 square kilometers and dry and semi-arid climate with average vegetation is due to droughts and land use changes. which indicates the flood conditions of the basin at the time of sudden showers. The statistical-analytical research method and its type are practical. For this purpose, the long-term statistics of precipitation in the rain gauge station of Shiraz Basin during the 50 years and the maximum daily discharge during the 44 years of the water gauge stations in the region have been used in data collection. Then, to choose the appropriate distribution, the data of each station was entered into the "Excel" environment the maximum discharge was extracted, and the outputs and algebraic criteria were calculated and prepared in the Graphers 16 software. In the next step, based on Pearson's coefficient of goodness of fit, the values of the k2 difference of the discharge of each year from the average and dividing it again by the average are calculated during the Pearson-Euler chi-square analysis in an ergodic structure. Dry river, Gamma probability function with 44 years of peak flow degree of freedom, and Riemann integral method for the probability of occurrence of the variance of discharges located in the dry river have been used to predict the confidence interval and the probability of occurrence. Finally, this research showed that the use of the dimensionless gamma grouping structure, which is based on a holomorphism composed of increasing chaos and decreasing fractals, has a very reliable trend with a correlation of 0.8% and a correlation coefficient of 89% for the 44-year river discharge values. Dry with a slope gradient of 30% (16 degrees and 42 minutes), is much more realistic than other groupings, and is more effective for measuring the probability of the occurrence of peak discharges in future years and better management of urban floods.

    Keywords: Flood, Dimensionless Gama, discharge, Shiraz basin
  • Mojtaba Shokouhi, Ebrahim Asadi Oskouei *, Hadis Sadeghi, Mehdi Rahnama Pages 45-60
    Wetlands are important global ecosystems that are expected to be very vulnerable to fires caused by climate change. The adverse effects of climate in recent years have increased the fire occurrence danger in Hamoun wetland. One of the methods of predicting the occurrence of fire is the use of fire weather indicators such as FWI. This index, which is widely used all over the world, evaluates the effect of these factors on the risk of fire by considering air temperature, relative humidity, wind speed, and precipitation. In this study, after preparing FWI daily raster layers in the Hamoun wetland, new thresholds for different classes of fire danger were estimated. Then, the ability of the FWI index to predict the occurrence of fire based on new thresholds was done. Among the meteorological parameters, the monthly average wind speed has the highest correlation with the monthly changes in the FWI index. The average total value of FWI is more than 70. The cumulative distribution of FWI values in the region showed that for 75% of days (between 1998 and 2021) FWI value is greater than 47. The value of FWI for the northern areas is much higher than the southern areas. The results of the Mann-Kendall trend test show the increasing trend of FWI. The results showed that there is a significant difference between the new thresholds and the standard threshold values. So that the very high danger threshold, which is equal to 38 in standard conditions, has reached 105. Validation results showed that the AUC criterion in predicting the very high danger of fire, considering the new threshold, will reach from 0.576 to 0.834 in standard conditions. It can be said that the new threshold of FWI has been able to predict the danger of fire in the Hamoun wetland with good and acceptable accuracy.
    Keywords: Fire occurrence danger, FWI, Raster layers, AUC criterion
  • AliAkbar Taghilou * Pages 61-74

    Groundwater management is of great importance for the sustainability of water services. Many approaches have been used for groundwater management. So far there has been no study conducted on the anti-fragility of the social-ecological system (SES) of groundwater. System anti-fragility refers to the process by which the system likes internal and external dynamics and events because it benefits from disruptions and improves its services. The aim of the present research is therefore to provide a conceptual framework for the social-ecological management of groundwater. The research method is as follows: First, the socio-ecological system of groundwater and fragility protection was defined based on the existing principles. The two models of Talib's anti-fragility and social ecology were then linked using the transfer concept. The results of the discussion on the relationship between the two models highlighted the weaknesses associated with the lack of accurate disclosure of the anti-fragility redundancy of groundwater to disturbances. Finally, an antifragile adaptive social-ecological model was constructed with one goal, three species, and three stages in the groundwater system. The purpose includes: eliminating the negative effects of disturbances and risks in the groundwater system, including methods; The energy transfer, function transfer, and element design steps included: (i) determining the effects of the disturbance rather than the disturbance and the risks themselves, (ii) formulating a transfer policy, and (iii) implementing the policy. This article not only expands the literature on groundwater management but also provides an appropriate framework for policymakers and water managers and can be helpful in groundwater planning and management.

    Keywords: Anti-fragility, Dynamics, Aquifer, Transition, Groundwater, Redundancy
  • Mehdi Feyzolahpour * Pages 75-92

    Faults in volcanic regions play an important role in the emergence of hot springs. In this research, due to the abundance of tectonic structures in the Sabalan volcanic mass, the relationship between faults and hot water springs and the flow rate and temperature of these springs were evaluated. For this purpose, in the beginning, the location layers of 11 hot springs in the northern and southern slopes, fault, slope, the direction of slope, layer of elevation, geology, and topography were prepared and the rose diagram of the faults was drawn in Rockwork17 software and by the method Weighted evidence was considered. The location of the faults showed that the faults had an important effect on the origin and establishment of the springs. In the investigation of the relationship between the slope and the abundance of springs, it was observed that 4 springs were located at a slope between 0 and 5 degrees, and 5 springs were located at an altitude of less than 2100 meters. It was also observed that the highest amount of discharge is located in the northeast and northwest parts of the volcano. Finally, the relationships between the faults and the hot springs were investigated using the surface temperature index. For this purpose, maps of spectral radiation, black body temperature, NDVI, vegetation ratio, and surface emissivity were drawn and an LST map was drawn using these maps. The results showed that the highest temperatures of the earth's surface are located in the area of spa springs.

    Keywords: Fault, andesitic lava, surface temperature, hot spring, Sablan volcano
  • Mohsen Farahi, Ali Mohammadian Behbahani *, Hamid Reza Asgari, Reza Dahmardeh Behrooz, Dimitris G. Kaskaoutis Pages 93-108

    Urban dust is one of the indicators of heavy metal pollution in the living environment. Heavy metals in contaminated soils are considered a challenge to the environment and cause irreparable effects on the bodies of living organisms. Therefore, it is very important to know the pollutants and how they are transported, their performance, and accessibility. Because their effects on the health of humans and other living beings are significant. Therefore, the present study was conducted to investigate the effect of heavy metals (including Pb, Zn, Cr, and As) in the dust of Birjand City on human health. For this purpose, 50 dust samples were collected from Birjand city and analyzed using inductively coupled plasma spectroscopy (ICP-OES). According to the research results, the average concentration of studied metals was estimated as Pb (16.93), Zn (5.55), Cr (1.04), and As (6.11) µg/m³. Average RI values, Cr and Zn metals have a low ecological risk potential, lead has a medium risk, and As has a high ecological risk potential. The non-carcinogenic risk of heavy metals in Birjand city is without risk. However, the non-carcinogenic risk for two elements, Cr and As, is greater for children than for adults. CR values are higher in children than in adults. This amount is in children for Cr (5.58*10-4), As (5.98 * 10-5), and lead (9.09*10-6) and in adults for Cr (1.18*10-4). and As (1.27*10-5), which is more than 1*10-6. There is a risk of cancer in children under controlled conditions. However, the cancer risk caused by this metal in dust for adults can be ignored.

    Keywords: Heavy metals, health risk, carcinogenic risk, Dust, Birjand
  • Fatemeh Vatanparast Galeh Juq, Bromand Salahi *, Batool Zeinali Pages 109-126
    Teleconnection patterns by affecting the creation and non-creation of wind cause dust particles to rise from the surface of the earth into the air and create dust storms. This research aim is to evaluate the simultaneous effects of El Niño-Southern Oscillation (ENSO), Quasi-Biennial Oscillation (QBO), and Indian Ocean Dipole (IOD) cycles on the fluctuation of dust storms in western Iran. For this purpose, dust storm codes and horizontal visibility of less than 1 km were used in 38 synoptic stations in western Iran during 1987-2022. By applying the statistical method, the outputs were transferred to the Geographic Information System (GIS) environment, and the zoning of the ratio of the averages was done with the kriging interpolation method. The findings showed that there is an inverse relationship between the teleconnections and the frequency of dust storms in most of the studied stations, which account for 95%, 58%, and 87% of the studied area in ENSO, IOD, and QBO indices, respectively. The highest correlation coefficients between -0.94 and -1 were observed in Piranshahr and Khalkhal stations, which is significant in the IOD index at the 99% confidence level. The results of the interpolation of the average dust ratio to the annual long-term average showed that the coincidence of the cold phase of ENSO with the negative phase of QBO had the greatest effect on the increase of annual dust storms in western Iran in the long-term, while the coincidence of the positive phase of IOD with the positive phase of QBO with a lesser effect is associated with increasing the frequency of dust storms.
    Keywords: Dust Storm, ENSO Index, Kriging Interpolation, Teleconnection Patterns, Western Iran
  • Hadigheh Bahrami-Pichaghchi, Reza Norooz-Valashedi *, MohammadAli Gholami Sefidkouhi Pages 127-140

    Wildfires are one of the critical environmental issues that cause financial and human losses. This harmful phenomenon endangers the lives of humans and creatures and is one of the factors of global warming. Its quick detection is a key element in controlling such a phenomenon. Therefore, this research aims to investigate the trend of active vegetation fire spots and its relationship with climatic variables using satellite data in Mazandaran province. So, while checking the efficiency of remote sensing data, practical measures can be taken to control and monitor this destructive phenomenon in a precise location and time. Therefore, in this research, meteorological data with daily scale, Brightness temperature 31 (BRIGHT_T31), and Fire Radiative Power (FRP) of MODIS sensors were used in the period from 2001 to 2022. The results showed that the most occurrences of vegetation fires were in the east of Mazandaran in the altitude classes of 0-500 meters and the lowest frequency was related to the altitude classes of 2500-5600 meters. Most of the vegetation fire incidents occurred in the hot and dry months of the year in the eastern strip of Mazandaran. The Petit homogeneity test was used to check the change point of fire. The results of the Petit homogeneity test presented the trend change point in an upward direction in July 2011 for the BRIGHT_T31 profile at the 95% confidence level. Spearman's non-parametric test was used to investigate the correlation between climatic parameters and the number of fires. Correlation results showed a significant relationship between climate parameters with a daily scale (Temperature, Precipitation, Relative Humidity, Sunshine Hours) and FRP and BRIGHT_T31 profiles at the 90% confidence level. So, temperature has been the most effective meteorological component of forest fires. As a result, fire events are strongly related to weather conditions.

    Keywords: Forest fire, Mazandaran Province, fire, FRP index, BRIGHT, T31 index