شناسائی پارامترهای موثر در پدیده خشکسالی یکی از ضروریترین اقدامات مدیریتی در راستای تدوین طرحهای مقابله با پدیده خشکسالی می باشد.پارامترهای موثر در خشکسالی هواشناسی ارتباط مستقیم با عوامل موثر در اقلیم منطقه دارد. از جمله پارامترهای موثر در اقلیم ایران به عنوان یک اقلیم خشک می توان به عرض جغرافیائی، وجود و پراکندگی ارتفاعات، فاصله از دریاهای آزاد را نام برد که خود بر فاکتورهای مهم اقلیمی نظیر بارش و دما موثر می باشد. در این تحقیق با انتخاب دو استان اصفهان و خراسان جنوبی که در بسیاری از پارامترهای بیان شده دارای ویژگی های نسبتا مشابه می باشند به بررسی شدت وقوع خشکسالی پرداخته شد به صورتی که ویژگی های ذاتی خشکسالی هواشناسی در دو استان مقایسه و فاکتور ارتفاع در عرض های جغرافیائی یکسان به عنوان مهمترین پارامتر تاثیرگذار در وقوع خشکسالی با شدت های مختلف معرفی شده است. در این راستا استفاده از شاخص های خشکسالی و منطبق با شرایط منطقه و آمار موجود، جهت نیل به مدیریت خشکسالی بسیار ضروری می باشد. در این تحقیق با استفاده از هفت شاخص معتبر در پایش خشکسالی در نهایت شاخص بارندگی استاندارد شده به عنوان شاخص مناسب با خصوصیات منطقه مورد تحقیق در یک دوره آماری بیست ساله، انتخاب شد و در ادامه با استفاده از تکنیک های زمین آمار(کریجنگ وکوکریجنگ) به ترسیم نقشه پهنه بندی خشکسالی سالیانه در دو استان پرداخته شده است.

منطقه قزوین از نظر قوانین ژئوشیمی یک حوضه کامل بوده و همه مراحل تغییرات کیفی در آن دیده می شود. هر یک از عوامل زمین شناسی، هیدرولوژی و کلیماتولوژی باعث تغییراتی کم و بیش در آنها می گردند. از نظر کیفیت، کلیه منابع آبی در سرشاخه ها شیرین بوده و میزان هدایت الکتریکی آنها کمتر از 300 میکروموس بر سانتیمتر است، ولی در هنگام حرکت و رسیدن به دشت قزوین تغییرات فاحشی پیدا می کنند. حرکت آبها به طور کلی از غرب به شرق، در ناحیه شمالی از شمال به جنوب و در ناحیه جنوبی از جنوب به شمال است. به علت عبور رودخانه خررود و حاجی عرب رود از سازند تبخیری ترشیری به شدت به شوری آنها در طول مسیر افزوده می گردد. از هنگامیکه این رودخانه به دشت وارد می شود و باعث تغذیه رسوبات آبرفتی می گردد بر میزان املاح آن افزوده می شود و چون دشت حالت کاسه ای دارد، منحنی های شوری بصورت نعل اسبی از جهات شمالی و جنوبی و غربی به طرف شرق امتداد پیدا کرده و بر میزان شوری آب افزوده می شود. با توجه به توضیحات ارائه شده، وجود مشکل شوری در منطقه مورد مطالعه و نفوذ به منبع آب زیرزمینی منطقه محرز می باشد. در همین راستا، بررسی کمیت و کیفیت آب ورودی به سمت آبهای زیرزمینی ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق به مدلسازی آلودگی در دشت قزوین پرداخته شده است. با توجه به وضعیت منطقه، آلاینده شوری عنصر کلر در نظر گرفته شد. ابتدا، بهترین روش میانیابی سطح آب زیرزمینی برای استفاده در مدل modflow بین روشهای زمین آمار و شبکه عصبی مصنوعی به دست آمد. با توجه به نتایج، روش زمین آمار با اختلاف بسیار جزئی با ضریب همبستگی 95% به عنوان بهترین روش معرفی گردید. سپس، به دلیل اینکه حرکت آلاینده آب وابسته به حرکت آب می باشد، ابتدا حرکت آب به وسیله نرم افزاری modflow مدل گردید. کالیبره شدن مدل با موفقیت انجام شد و نتایج خوبی به دست آمد. به طوریکه، میزان همبستگی داده های مشاهداتی و محاسباتی حاصل از مدل را به 99% رسید یا به عبارتی، میزان اختلاف سطح آب مشاهداتی و محاسباتی را به زیر یک متر رسید. قبل از شروع مدلسازی کیفیت، ابتدا برای مشخص شدن دامنه تغییرات آلاینده در منطقه، به پهنه بندی آلودگی در دشت مورد نظر به وسیله نرم افزار سنجش از دور (gis) پرداخته شد. آنگاه اقدام به ساخت مدل کیفی در نرم افزار modflow گردید. پس از مرحله کالیبراسیون و صحت سنجی، میزان همبستگی داده های مشاهداتی و محاسباتی حاصل از مدل بین 93% تا 98% برای ماه های مختلف متغییر بود که ضعیف ترین پیش بینی متعلق به شهریور ماه بود.

محدودیت آبهای سطحی در کشور و وقوع دوره های خشکسالی، لزوم استفاده بهینه از مخازن سدها را با استفاده از یک برنامه ریزی مناسب ایجاب می کند. ولی با توجه به اینکه سدهای مخزنی به منظور تأمین چند هدف طراحی و احداث می شوند برنامه ریزی تک منظوره نمی تواند پاسخگوی بهره برداری بهینه باشد. لذا در این تحقیق به منظور رسیدن به یک برنامه بهره برداری بهینه از سیستم های منابع آبی چند سدی (شامل سدهای وشمگیر، گلستان و بوستان) و چند منظوره (شامل اهداف کاهش خسارت سیل در دوره زمانی کوتاه مدت و تأمین نیاز آبی در دوره زمانی میان مدت) از برنامه ریزی آرمانی استفاده شد. همچنین به منظور تعیین ضرایب برای هر یک از اهداف و متغیرهای مسئله از جستجوی ژنتیک در فضای چند بعدی استفاده شد. سپس به منظور آزمون کارایی مدل تهیه شده حالت های مختلف درنظر و آزمایش شدند. نتایج نشان داد که روش جستجوی ژنتیک حتی با داشتن حداقل جمعیت در جهت بهبود اعضا حرکت می کند و وزن ها و ضرایب مناسبی را برای معادله تعیین می کند. همچنین نتایج چهار آزمون مختلف نشان داد که در حالت اول سیستم توانایی تأمین تمامی نیازهای آبی را داشته و ظرفیت های ایمن رودخانه را نیز رعایت کرده است. در حالت دوم به علت نرمال بودن ورودی در بازه های زمانی 10 روزه تمامی نیازهای آبی تامین شده و کمبودی مشاهده نمی شود. در حالت سوم حجم ذخیره سدها پس از رسیدن به بازه های ده روزه بدلیل کاهش آبدهی کاهش یافته و در بازه های زمانی پایانی سیستم توانایی تامین نیاز آبی را نداشته و کمبود تامین نیازآبی مشاهده می شود و در حالت چهارم بخاطر سیلاب در دو بازه بالادستی فقط مخازن سد بوستان و گلستان کاهش ذخیره را انجام داده و سد وشمگیر حجم ذخیره خود را از تخلیه آب سد بوستان و گلستان کامل کرده و تا ظرفیت حداکثر آبگیری کرده است. کلمات کلیدی: چند منظوره، برنامه ریزی آرمانی، جستجوی ژنتیک، گلستان، بوستان، وشمگیر.

خشکسالی سیمای موقت اقلیمی یک ناحیه است و با خشکی که به وضعیت دائمی کمبود آب در یک ناحیه اطلاق می شود، متفاوت است. به منظور پایش خشکسالی از شاخص های مختلفی استفاده می شود که ممکن است نتایج متفاوتی را به همراه داشته باشند. در این تحقیق، به منظور ارزیابی شاخص های خشکسالی هواشناسی و ارائه روشی جدید، از آمار پارامترهای هواشناسی 6 ایستگاه سینوپتیک مشهد، گرگان، تهران، تبریز، کرمانشاه و شیراز در یک دوره ی آماری 50 ساله از ابتدای سال آبی 58-1957 تا 07-2006 استفاده شده است. پس از انجام آزمون های آماری همگنی (من- ویتنی)، استقلال و ایستایی (والد- ولفویتز) و داده ی پرت (گروز- بک) روی داده های بارش سالیانه، ایستگاه سینوپتیک گرگان به علت ناهمگنی داده های بارش از ادامه بررسی ها حذف گردید. سپس جهت ارزیابی شاخص های خشکسالی هواشناسی پس از بررسی اولیه ی شاخص های مختلف، 8 شاخص rai، siap، di، pn، spi، czi، zsi و rdi برای ادامه انجام این تحقیق، انتخاب گردید. با توجه به نوع کمبود پارامترهای هواشناسی (ساعات آفتابی، رطوبت نسبی و سرعت باد)، مقدار تبخیر و تعرق پتانسیل مورد نیاز شاخص rdi از 11 معادله ی تجربی و تخمینی (rdi (select)) محاسبه و با نتایج روش پیش فرض تورنت وایت (rdi (tw)) مقایسه گردید. هم چنین با به-کارگیری مناسب ترین تابع توزیع در شاخص های spi و rdi و مقایسه با تابع های توزیع پیش فرض محاسبه ی این شاخص ها (به ترتیب توزیع گاما و توزیع لوگ نرمال)، با استفاده از اصل انتقال هم احتمال، شاخص های مذکور به شاخص های *spi و*rdi (select) اصلاح گردیدند. در این تحقیق روش های موجود جهت انتخاب شاخص مناسب ارزیابی و به منظور رفع نواقص آن ها، به کمک 50 متغیر اقلیمی مرتبط با بارش، تبخیر و تعرق و روزهای بارانی روش چندمعرفه ی جدیدی مبتنی بر سطوح آستانه ی چانگ و مدل اسکالوگرام جهت شناسایی سال های خشکسالی و ترسالی تاریخی ارائه گردید. سپس با معیار قرار دادن سال-های مذکور به عنوان خشکسالی ها و ترسالی های تاریخی به انتخاب شاخص مناسب با استفاده از معیار آماری پیشنهاد شده با عنوان total accuracy (ta) اقدام گردید. در سه ایستگاه سینوپتیک مشهد، تهران و شیراز شاخص *rdi (select) به ترتیب با ta برابر با 46/0، 51/0 و 51/0، در ایستگاه سینوپتیک تبریز سه شاخص *spi، czi و zsi با ta برابر با 88/0 و در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه شاخص czi با ta برابر با 64/0 به عنوان شاخص های منتخب برگزیده شدند. بررسی ارتباط بین سال های وقوع شدیدترین ترسالی و خشکسالی های تاریخی با سال های وقوع کمینه و بیشینه ی مقدار بارش نشان داد که همیشه کم بارش ترین یا پربارش ترین سال ها، مقارن با وقوع شدیدترین خشکسالی یا ترسالی نمی باشند. هم چنین با استفاده از پارامترهای اقلیمی مجموع تبخیر و تعرق پتانسیل، تعداد روزهای بارانی و مقدار بارش در هر یک از فصل-های پائیز، زمستان و بهار، در مدل اسکالوگرام شاخص جدیدی برای پایش دوره های خشکسالی گندم ارائه گردید. در مدل اسکالوگرام ارائه شده برخلاف روش های دیگر تنها میزان بارش مبنای خشکسالی در نظر گرفته نشده است بلکه عوامل دیگر نظیر روزهای بارانی، تبخیر و تعرق و خصوصاً توزیع زمانی بارش، نیز در نظر گرفته شدند.

خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که بخش های مختلف محیطی را در طول دوره وقوع خود تحت تأثیر قرار می دهد. یکی از بخش های متأثر شده از شرایط بلند مدت خشکسالی منابع آب های زیرزمینی است که متأسفانه کمتر از سایر بخش ها مورد توجه قرار گرفته است . تحقیق حاضر با هدف رفتارسنجی کمی و کیفی آب های زیرزمینی آبخوان دشت فسا در مقابل خشکسالی انجام شده است . در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد شده (spi) و دیگر معیار های مشتق شده از آن (از قبیل مجموع بزرگی خشکسالی ، طولانی ترین دوره و تعداد ماه های مواجه با این پدیده در ایستگاه های حوضه آبریز فسا و حوضه های مجاور آن)، ابتدا میزان آسیب پذیری ایستگاه های حوضه آبریز فسا بر اثر خشکسالی نسبت به مناطق مجاور در طول دوره آماری 1388-1357بررسی و سپس تأثیر خشکسالی بر منابع آب زیرزمینی این منطقه مورد بررسی قرار گیرد. به منظور بررسی شدت وابسته بودن آب های زیرزمینی از نظر کمی و کیفی با پدیده خشکسالی هواشناسی ، ضریب همبستگی بین میانگین نوسانات سطح آب زیرزمینی و مقادیر هدایت الکتریکی (ec) با شاخص spi در مقیاس های زمانی مختلف ، با اعمال و بدون اعمال تأخیر زمانی در طول دوره 1388-1372 محاسبه گردید. با توجه به نتایج حاصل، شاخص spi در مقیاس زمانی 48 ماهه بدون تأخیر زمانی با میانگین نوسانات سطح آب زیرزمینی و مقادیر ec رابطه معنی داری در سطح 99 درصد را نشان می دهد که تأثیر پذیری مستقیم کمی و کیفی آب های زیرزمینی منطقه از شاخص خشکسالی در این دشت را تأیید می کند . رابطه رگرسیونی میانگین نوسانات سطح آب زیرزمینی با شاخص spi در مقیاس 48 ماهه بدون تأخیر زمانی ، نشان می دهد که تقریباً 56 درصد از واریانس میانگین نوسانات سطح آب زیرزمینی، توسط شاخص spi در مقیاس 48 ماهه بدون تأخیر زمانی و 44 درصد توسط عوامل دیگر تبیین می گردد . هم چنین رابطه رگرسیونی بین مقادیر ec با میانگین نوسانات سطح آب زیرزمینی و شاخص spi در مقیاس 48 ماهه بدون تأخیر زمانی ، نشان می دهدکه تقریباً 46 درصد از واریانس مقادیر ec، توسط مقادیر کمی آب زیرزمینی بیان می شود و 54 درصد توسط عوامل دیگر تبیین می گردد . بین مقادیر ec و شاخص spi در مقیاس 48 ماهه بدون تأخیر زمانی رابطه خطی معنی داری وجود ندارد.

حوضه آبخیز به عنوان یک سیستم مرکب از اجزا و فعالیت های مختلف می باشد که هر گونه برنامه ریزی و طراحی در آن باید بر اساس تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژی و هواشناسی صورت گیرد. استفاده از داده های دبی سیلابی و میزان آبدهی در طرح های آبی و برنامه ریزی های منطقه ای از قبیل جمع آوری آب و ذخیره آن در سدهای مخزنی امری اجتناب ناپذیر است. هدف از این تحقیق بررسی رابطه دبی سیلابی و آبدهی سالانه با خصوصیات مورفوکلیماتیک در حوضه های آبخیز منتخب استان خراسان رضوی، به منظور ارائه مدل منطقه ای می باشد که از این طریق امکان تخمین مقادیر دبی سیلابی و آبدهی سالانه حوضه های فاقد آمار فراهم گردد. برای بازسازی نواقص آماری سری های زمانی ایستگاه های منتخب برای تعیین پایه مشترک زمانی، از روش شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. وجود داده های پرت به روش گرابز-بک بررسی شد و سپس از بین هفت توزیع آماری با کمک معیارهای تصمیم گیری شامل معیار اطلاعاتی آکائیک (aic)، معیار اطلاعاتی آکائیک اصلاح شده (aicc)، معیار اطلاعاتی بیزین (bic) و معیار اندرسون- دارلینگ (adc) بهترین توزیع آماری انتخاب گردید. بر اساس توزیع انتخاب شده مقادیر آبدهی سالانه و دبی سیلابی در دوره بازگشت های مختلف محاسبه شد. در این تحقیق 22 پارامتر فیزیوگرافی و زمین شناسی و 5 پارامتر اقلیمی در رابطه با دبی سیلابی و میزان آبدهی سالانه مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (pca)، پارامترهای اصلی تعیین و با انجام تجزیه و تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی، گروه های همگن مشخص شدند. به منظور بررسی همگنی منطقه ای گروه های مشخص شده، آزمون هاسکینگ و والیس مورد استفاده قرار گرفت که با توجه به نتایج خوشه بندی و آزمون همگنی منطقه ای، می توان بیان داشت سری های زمانی آبدهی سالانه و دبی سیلابی، هر کدام از یک مدل منطقه ای واحد تبعیت می کند. با توجه به روش ها و معیارهای ارزیابی معادلات رگرسیونی، مدل های ارائه شده توانایی قابل قبولی در برآورد مقادیر دبی سیلابی و آبدهی سالانه را دارا هستند و از آن جایی که روش به کار رفته در این تحقیق مبتنی بر داده های ثبت شده و روش های آماری می باشد استفاده از نتایج این تحقیق می تواند در حوضه های فاقد آمار استان خراسان رضوی مورد استفاده سازمان ها و بخش های اجرایی-تحقیقاتی ذیربط قرار گیرد.

خشکسالی پدیده ای عادی و متأثر از نوسانات جوی است که امکان وقوع آن در هر منطقه و اقلیمی بوجود دارد. شناخت دقیق و علمی این پدیده می تواند ما را در کاهش اثرات زیانبار آن کمک نماید. در این پژوهش تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح شرق استان مازندران که تا پایان سال آبی 87-1386 مقادیر بارندگی آنها ثبت شده بود، انتخاب و وضعیت خشکسالی هر یک از ایستگاه ها در 9 مقیاس مختلف با استفاده از نمایه بارش استاندارد شده مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس وضعیت رطوبتی به 7 طبقه تقسیم گردید. سپس به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، روش های درون یابی قطعی و زمین آماری مورد آزمون قرار گرفتند. پس از تعیین بهترین روش درون یابی و تعمیم خشکسالی های نقطه ای به منطقه ای، نقشه های شدت این پدیده در طی 29 سال رسم گردیدند. سپس گسترش مکانی و وسعت وضعیت رطوبتی در طی دوره آماری و مناطق تحت خطر خشکسالی نیز شناسایی شدند. همچنین با استفاده از نمایه spi و با طبقه بندی سه گانه آن (تر، نرمال، خشک) و مدل زنجیره مارکف، مرتبه اول، ماتریس احتمال انتقال، تعادل، رویداد و میانگین تداوم محاسبه شد. به منظور بررسی تأثیر خشکسالی ها بر منابع آب زیرزمینی دشت و ارزیابی زمانی و مکانی افت حاصله در این پدیده از داده های ماهانه بارندگی و نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان استفاده و هیدروگراف واحد آبخوان رسم گردید. در نهایت به منظور تعیین فاصله زمانی وقوع در منطقه خشکسالی زیرزمینی از رابطه رگرسیونی استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان درجات مختلف، وسعت طبقه خشکسالی متوسط و خشکسالی بسیار شدید نسبت به ترسالی متوسط و بسیار شدید بیشتر بوده، ولی در طبقه شدید ترسالی شدید نسبت به خشکسالی شدید، بیشتر بوده است. بر این اساس نتایج به دست آمده در بررسی روش های درون یابی، روش rbf و کریجینگ در پریودهای زمانی مختلف در پهنه-بندی شدت خشکسالی نتایج مطلوب تری را نشان می دهند. ماتریس احتمال انتقال نشان داد در تمامی مقیاس-های زمانی، احتمال ماندگاری هر وضعیت در مقایسه با تغییر وضعیت بیشتر است. ضمن اینکه این احتمال با افزایش مقیاس زمانی افزایش یافته و احتمال تعادل وضعیت نرمال نسبت به دو وضعیت دیگر بیشتر ولی از مقدار آن و احتمال رویداد هر سه وضعیت و به طور چشمگیری از میزان تداوم وضعیت نرمال کاسته و به میزان تداوم دو وضعیت خشک و تر افزوده می شود. کاهش سطح آب زیرزمینی در دشت بیشتر تحت تاثیر بهره برداری زیاد ناشی از افزایش تقاضای آب در خشکسالی ها قرار دارد تا کاهش تغذیه حاصل از خشکسالی های حادث در منطقه.

چکیده با توجه به سادگی و مقبولیت جهانی روش سازمان حفاظت خاک (scs)، در این پژوهش به بررسی این مدل و کارایی آن در حوضه مهارلو-بختگان پرداخته ایم. از آن-جا که در مدل شماره منحنی رواناب ویژگی های حوضه در پارامتری به نام شماره منحنی رواناب (cn) پدیدار می-شود؛ به اصلاح این پارامتر در حوضه مورد نظر اقدام نمودیم. برخی از عوامل به عنوان مثال کاربری زمین، توپوگرافی، پوشش، شرایط خاک و شرایط هیدرولوژی برای مناطق شهری، مراتع و مناطق کشاورزی در مدل استاندارد scs-cnتعریف شده است؛ در حالی که برای حوضه های جنگلی و کوهستانی این تعاریف ضعیف می باشد. لذا پس از بررسی داده ها و اطمینان از صحت آن ها 6 محدوده مطالعاتی که شامل 8 ایستگاه هیدرومتری می باشد؛ را انتخاب نمودیم. باران های منفرد که باران های پیشین بر آن اثر نداشته باشد را انتخاب نموده و عمق رواناب حاصل از آن را با استفاده از روش جبری (حل معکوس روش شماره منحنی) محاسبه گردید. تعداد 353 واقعه بارش جهت انجام پژوهش انتخاب شد. جهت محاسبه عمق رواناب نیاز به جداسازی هیدروگراف احساس گردید؛ که در این راستا با استفاده از مفهوم فیلتر دیجیتال و نرم افزار bfi این امر صورت گرفت. با استفاده از روش جبری (حل معکوس روش شماره منحنی)، مدل های ms، sme و مدل هانگ شماره منحنی حاصل از جداول سازمان حفاظت منابع طبیعی امریکا (nrcs) را اصلاح نماییم. سپس براساس ویژگی های حوضه و مقدار شماره منحنی حاصل از جداول، مدل هیدرولوژیکی حاصل از این پژوهش ارائه گردیده است. در نهایت توانستیم با استفاده از معیارهای صحت و دقت، به لحاظ آماری مدل ارائه شده را توجیه کنیم.

فرسایش شیاری علاوه بر تخریب خاک و کاهش پتانسیل اکوسیستم های مرتعی، باعث بروز شرایط نامطلوب برای استقرار گیاهان می شود. بنابراین شناخت، مدل سازی و پیش بینی این نوع فرسایش در مدیریت مراتع و منابع طبیعی ضروری به نظر می رسد. ناتوانی بسیاری از مدل های موجود در بررسی ابهامات و عدم قطعیت ها، قیود و متغیرهای زبانی، روابط غیرخطی بین متغیرها، همچنین پیچیدگی و پویایی اکوسیستم های طبیعی، استفاده از منطق فازی را در فرآیندهایی نظیر پیش بینی و مدل سازی فرسایش توجیه پذیر می نماید. با استقرار ترانسکت های 50 متری در دامنه های تپه ماهوری منطقه احمدآباد مشهد با فرسایش شیاری کاملا مشهود، در هر یک از طول های مختلف دامنه، پارامترهای موثر در شکل گیری شیارها شامل: تاج پوشش گیاهی، پوشش سطح زمین، سنگریزه سطح زمین، شن، سیلت و رس موجود در خاک، شیب و اثر مشترک طول شیب و مقدار شیب تعیین شدند. فراوانی شیارها، عرض و عمق آن ها اندازه گیری و اندازه سطح مقطع شیارها با توجه به شکل آن ها، محاسبه شد. نتایج همبستگی پیرسون در سطح معنی داری 5% نشان داد که فراوانی شیارها در واحد طول با پوشش سطح زمین بیشترین ضریب همبستگی را دارا می باشد (3/0-). ضمن آن که سطح مقطع شیارها در واحد طول با اثر مشترک طول شیب و درصد شیب بیشترین همبستگی را دارا است (3/0+). نتایج حاصل از مدل سازی تغییرات عرض، عمق و سطح مقطع شیارها در طول دامنه با استفاده از تابع ریاضی گامای ناقص، نشان داد که با افزایش طول دامنه، میزان متوسط عمق و سطح مقطع شیارها افزایش یافته و متوسط عرض شیارها ابتدا افزایش و پس از آن کاهش می یابد. سپس با استفاده از آزمون گاما، ترکیب بهینه متغیرهای "درصد سنگریزه سطح زمین"، "اثر مشترک طول شیب و درصد شیب" و "درصد سیلت موجود در خاک" به عنوان عوامل ورودی و "سطح مقطع شیار در واحد طول" به عنوان متغیر خروجی (تابع)، به منظور مدل سازی فازی انتخاب شد. 9 ترکیب متنوع از توابع عضویت به منظور فازی سازی متغیرهای ورودی و خروجی با 5 روش غیر فازی ساز با استفاده از روابط ترکیب ماکزیمم- مینیمم فازی مورد سعی و خطا قرارگرفتند، تا مدلی انتخاب شود که علاوه بر کوچک بودن مقدار ipe، از تعمیم پذیری مناسبی نیز برخوردار باشد. نتایج نشان دادند که روش دفازی کوچکترین ماکزیمم (som) کمترین میزان ipe را در مقایسه با سایر روش ها به خود اختصاص داده است. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده، در مدل سازی فرسایش استفاده از توابع نرم تر نظیر توابع گوسی نتایج بهتری نسبت به توابع شارپ و ساده نظیر ذوزنقه و مثلث به دنبال دارد. اگر تنها سادگی مدل مدنظر باشد ترکیب دو تابع ذوزنقه و مثلث از نتایج بهتری نسبت به استفاده از هر یک به تنهایی، برخوردار است. تابع عضویت گوسی با روش دفازی کوچکترین ماکزیمم به عنوان مدل بهینه در پیش بینی فرسایش شیاری در منطقه احمدآباد مشهد انتخاب شد.

چکیده با توجه به اهمیت آبخوان دشت تربت جام – فریمان، واقع در شرق استان خراسان رضوی در این تحقیق به بررسی تأثیرات خشکسالی بر کمیت و کیفیت منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت پرداخته شده است. جهت دستیابی به این هدف، ابتدا با بکارگیری شاخص spi و پارامترهای منتج شده از آن خشکسالی در ایستگاه های هواشناسی منتخب در طول دوره 1389-1356 بررسی و سپس تأثیر خشکسالی بر منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور بررسی میزان تأثیرپذیری کمی و کیفی آب های سطحی و زیرزمینی از خشکسالی، ابتدا ضرایب همبستگی بین شاخص sdi، مقادیر ec (آب های سطحی) و نیز نوسانات سطح آب، شاخص gri و ec (آب های زیرزمینی) با شاخص spi در مقیاس های زمانی مختلف، با اعمال و بدون اعمال تاخیر زمانی محاسبه گردیده است. با توجه به نتایج حا صل در بخش منابع آب سطحی بین شاخص sdi با spi48بدون تاخیر زمانی و در بخش منابع آب زیرزمینی بین نوسانات سطح آب و شاخص gri با spi48 و با اعمال تاخیر زمانی 6 ماهه بیشترین مقدار ضریب همبستگی وجود دارد. همچنین بین ec آب سطحی با spi در بازه زمانی سالانه، بدون اعمال و گاهی با تاخیر یک ساله و در بین ec آب زیرزمینی با spi9 و با اعمال تاخیر زمانی 4 ماهه بیشترین میزان همبستگی وجود دارد، که تأثیرپذیری کمی و کیفی آب سطحی با فاصله زمانی کوتاه مدت و آب زیرزمینی با تاخیر زمانی طولانی تر از شاخص خشکسالی هواشناسی را در این دشت نشان می-دهد. رابطه رگرسیونی بین شاخص sdi و مقادیر ec با spi برای تمامی ایستگاه های هیدرومتری نشان می دهد که تنها در ایستگاه غارشیشه رابطه معنی داری وجود ندارد. همچنین روابط رگرسیونی بین شاخص gri و نوسانات سطح آب با spi نشان می دهد که به ترتیب 31% و 8/16% از شاخص spi48 تأثیر می پذیرند و درصد باقیمانده آن ها توسط سایر عوامل تبیین می-گردد. روابط رگرسیونی خطی چندگانه بین مقادیر ec با gri و spi نیز بیانگر این مطلب است که تقریبا حدود 95% از مقادیر ec توسط griتبیین می شود. با توجه به وجود دوره های نرمال و ترسالی در بازه زمانی 1387-1376، همچنان سطح آب زیرزمینی سیر نزولی دارد که بیانگر اثرات بیشتر برداشت نسبت به خشکسالی است.

در دهه های اخیر، رشد جمعیت، گسترش شهرها و افزایش روزافزون وسایط نقلیه و نیز توسعه صنایع مختلف سبب مصرف روزافزون سوخت های فسیلی و در نتیجه افزایش آلودگی هوا در بسیاری از کلان شهرهای جهان از جمله شهر مشهد شده است. بدیهی است که با توجه به اثرات جبران ناپذیر آلودگی هوا بر سلامتی انسان ها، بررسی همه جانبه آلودگی هوا در شهرهای آلوده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از انجام پایان نامه حاضر، بررسی توزیع زمانی و مکانی آلاینده های شاخص آلودگی هوا (شامل منواکسیدکربن، دی اکسیدگوگرد، دی اکسیدنیتروژن، ازن، pm10 و pm2.5) در شهر مشهد و نیز کاربرد مدل های رگرسیون خطی و شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی غلظت آلاینده های مذکور بوده است. آمار مورد استفاده در این تحقیق، داده های ساعتی ثبت شده توسط ایستگاه های سنجش آلودگی هوای مستقر در سطح شهر مشهد در طی سال های 1389-1384، آمار هواشناسی ثبت شده در ایستگاه سینوپتیک مشهد در طی دوره زمانی مذکور و آمار ساعتی مربوط به حجم ترافیک عبوری از تقاطع های مختلف شهر مشهد را شامل می شدند. نتایج حاصل از بررسی ها دلالت بر آن داشت که برای تمام آلاینده ها به جز ازن، پاییز، آلوده ترین فصل سال و آذر آلوده ترین ماه بود. ولی در مورد ازن، نتایج ارزیابی ها آلوده ترین فصل را فصل تابستان و آلوده ترین ماه را ماه خرداد نشان داد. با بررسی پارامترهای هواشناسی و ترافیکی نیز مشخص گردید که تغییرات زمانی آلاینده ها در مقیاس فصلی، ماهیانه و هفتگی بیش تر تحت تاثیر تغییرات پارامترهای هواشناسی، ولی تغییرات ساعتی کلیه آلاینده ها (به جز ازن) در طول شبانه روز تحت تاثیر حجم ترافیک شهری می باشد. به طوری که پیک غلظت آلاینده ها متعاقب ساعات پیک ترافیکی (9-7 صبح و 20-18 شب) اتفاق می افتد. در ارتباط با چگونگی توزیع مکانی آلاینده ها در سطح شهر، بررسی ها نشان داد که این توزیع تحت تاثیر حجم ترافیک شهری در نقاط مختلف و نیز ورود آلودگی از منابع ساکن مستقر در محدوده شرقی شهر توسط باد است. نتایج حاصل از مدل سازی غلظت آلاینده های هوای شهر مشهد در طی سال 1389 که بر اساس پارامترهای اقلیمی و با استفاده از دو مدل رگرسیونی (روش خطی) و شبکه عصبی مصنوعی (روش غیر خطی) انجام گرفت، حاکی از برتری روش شبکه عصبی مصنوعی بود. به طوری که میانگین ضریب همبستگی به دست آمده بین غلظت آلاینده ها و پارامترهای هواشناسی در روش شبکه عصبی مصنوعی بالاتر از میانگین ضریب مذکور در روش رگرسیون خطی به دست آمد. همچنین مقدار جذر میانگین مربعات خطا در روش شبکه عصبی مصنوعی نیز به مراتب کم تر از خطای مذکور در روش رگرسیون خطی محاسبه گردید.

چکیده پیش بینی تولید علوفه و استراتژی های مدیریتی مناسب نیاز به شناخت عوامل آب و هوایی موثر بر تولید گیاهی مرتع در مناطق مختلف دارد. هدف از انجام این تحقیق، تعیین مناسب ترین مدل رگرسیونی بین عوامل آب و هوایی و شاخص های خشکسالی با تولید علوفه در مناطق ندوشن (استان یزد)، باغیک و قره سو (استان قم)، رودشور، ساوه و اراک (استان مرکزی)، آسلمه و توکل باغ (استان خراسان رضوی) و پلور (استان مازندران) می باشد. عوامل آب و هوایی مورد بررسی شامل بارندگی، دما، تبخیر و تعرق پتانسیل و شاخص های خشکسالی شامل شاخص بارش استاندارد شده (spi) و شاخص شناخت خشکسالی (rdi) می باشند. در مورد هر یک از متغیرها، سی و سه دوره ی زمانی مختلف 1، 2، 3، 4، 6 و 9 ماهه در نظر گرفته شده است. با توجه به تعداد زیاد دوره ها و متغیرها از روش تجزیه به مولفه های اصلی (pca) برای کاهش حجم داده ها استفاده شد. سپس با استفاده از روش های رگرسیون گام به گام و بهترین زیرمجموعه، رابطه تولید علوفه مرتع با هر یک از عوامل آب و هوایی و شاخص های خشکسالی به طور جداگانه و با همه ی این عوامل به طور ترکیبی مدل سازی شد. به منظور انتخاب مناسب ترین مدل از آماره ی خطای نقطه ایده آل (ipe) استفاده شد. در نهایت در مناطق ندوشن و باغیک مدلی که بر اساس شاخص شناخت خشکسالی، تولید را پیش بینی می نمایند، به عنوان مناسب ترین مدل پیش بینی تولید علوفه مرتع انتخاب شد. در حالی که در مناطق قره سو، رودشور، ساوه و پلور به ترتیب مدل هایی که بر اساس بارندگی، تبخیر و تعرق، بارندگی و دمای حداقل تولید را پیش بینی می نمایند، به عنوان مدل مناسب پیش بینی تولید علوفه مرتع انتخاب شدند. ضمن آن که در منطقه اراک مدلی که ترکیبی از عوامل آب و هوایی و شاخص های خشکسالی را در بر می گیرد به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. به طور کلی ارتباط تولید مرتع با وضعیت خشکسالی بر اساس شاخص شناخت خشکسالی قوی تر از ارتباط آن با بارندگی و دما است. همچنین به منظور برآورد تولید مرتع، شاخص شناخت خشکسالی نسبت به شاخص بارش استاندارد شده از دقت بیشتری برخوردار است. زیرا، این شاخص به طور هم زمان وضعیت بارندگی و تبخیر و تعرق را در نظر می گیرد. پیشنهاد می شود رابطه تولید با عوامل آب و هوایی در سطح فرم های رویشی و حتی گونه ها نیز مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، پیشنهاد می شود به منظور ارائه شاخص های مناسب خشکسالی از دیدگا ه های کشاورزی و به خصوص منابع طبیعی (و از جمله مرتع) تحقیقات بیشتری صورت پذیرد.

چکیده: تبخیر و تعرق مرجع یکی از پارامترهای مهم در مدیریت آبیاری گیاهان است و معمولا بر مبنای داده های هواشناسی چند ساله و با استفاده از مدل ها برآورد می شود. اهمیت زیاد این پارامتر در مسائل آبیاری، لزوم استفاده از روش های جدید داده کاوی را نشان می دهد. در این پژوهش امکان برآورد تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از مدل های ترکیبی رگرسیون چندگانه و تحلیل مولفه های اصلی (mlr-pca) و مدل شبکه عصبی مصنوعی و گاماتست (ann-gt) بررسی شد. به این منظور از داده های هواشناسی روزانه سال های 2005-1991 ایستگاه های سینوپتیک تربت جام، تربت حیدریه، سرخس، سبزوار، کاشمر، گلمکان، گناباد، نیشابور و مشهد واقع در استان خراسان رضوی استفاده شد. در بخش تحلیل مولفه های اصلی در همه ایستگاه ها دو مولفه pc1و pc2 که محدوده (88%-85%) از واریانس کل را تشکیل می دادند، به عنوان مولفه های اصلی در نظر گرفته شدند. با استفاده از مولفه های به دست آمده، مدل رگرسیون خطی چندگانه برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع ارائه شد. آماره t برای مقدار ثابت و هر یک از مولفه ها در تمامی ایستگاه ها محاسبه گردید که طبق نتایج همگی در سطح 5% معنی دار بودند. بر اساس نتایج، مولفه pc1 نسبت به مولفه pc2 از اهمیت بیشتری برخوردار بود. در بخش گاماتست در همه ایستگاه ها پارامتر سرعت باد به عنوان مهم ترین پارامتر شناخته شد و پس از تعیین بهترین ترکیب توسط این روش، مدل سازی آن با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی انجام پذیرفت. مقایسه بین مدل های mlr-pca ، mlr، ann-gt و ann با استفاده از آماره های خطاسنجی شامل: میانگین مربعات خطا (rmse)، خطای مطلق میانگین (mae)، میانگین نسبی خطای مطلق (mare) ، ضریب تبیین (r2) و خطای نقطه ایده آل (ipe) نشان داد که همگی این مدل ها در محاسبه تبخیر و تعرق از دقت خوبی برخوردار هستند ولی مدل شبکه عصبی مصنوعی با پیش پردازش گاماتست (ann-gt) نسبت به مدل (mlr-pca و mlr) برتری دارد، ضمن آنکه برتری مدل ann-gt نسبت به مدل ann و مدل mlr-pca نسبت به مدل mlr چندان محسوس نمی باشد.

تغییر شاخص های اقلیمی ناشی از تغییرات اقلیم می تواند باعث بروز شرایط خاص در عرصه های طبیعی گردد. در این شرایط دانستن نوع و شدت مخاطرات اصلی برای اجتناب از آن و یا سازگاری با آن ضروری است. هدف از این مطالعه بررسی ارتباط تغییرات شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی(ndvi) با نوسانات چند پارامتر اقلیمی در بازه های زمانی مختلف است، تا بدین وسیله مهم ترین عوامل آب و هوایی موثر بر تغییرات شاخص تعیین شود. به این منظور مقادیر شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی در سه وضعیت مدیریتی مشخص (شامل چرای سبک، چرای متوسط و چرای سنگین) و در سطح حوضه آبخیز سد طرق طی بیست و پنج سال از تصاویر ماهواره ای استخراج شده است. در ادامه با استفاده از روش های رگرسیون گام به گام و بهترین زیر مجموعه رابطه بین تغییرات شاخص گیاهی و پارامترهای اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. جهت پیش بینی تغییرات اقلیم، از طریق ریز مقیاس نمایی داده های خروجی مدل گردش عمومی hadcm3 توسط مدل lars-wg5.5، تحت سه سناریوی a2، b1 و a1b، پارامترهای اقلیمی ایستگاه های مورد مطالعه در دوره 2030-2011 میلادی تولید گردید. اگرچه نتایج، وجود اختلاف در روابط پارامترهای اقلیمی و شاخص گیاهی را در محدوده های چرایی متفاوت نشان می دهد، ولی در تمامی مناطق، بارندگی به عنوان مهم ترین عامل اقلیمی موثر بر تغییرات ndvi ارزیابی شده است. در عین حال وضعیت خشکسالی در فصول پاییز و زمستان بر تغییرات شاخص گیاهی موثر تشخیص داده شده است. شرایط اقلیمی در دو دهه پیش بینی نسبت به دوره پایه تفاوت محسوسی خواهد داشت. در اکثر فصول تغییر میزان بارش و همچنین دما قابل انتظار است. بر اساس شاخص های خشکسالی، انتظار افزایش فراوانی سال های دارای وضعیت نرمال و ترسالی در حوضه طی دو دهه آتی وجود دارد. با توجه به مدل های به دست آمده، پیش بینی می شود که متوسط مقدار ndvi در دوره آتی نسبت به دوره گذشته افزایش داشته باشد و میزان این افزایش طبق هر سه سناریوی پیش بینی، در محدوده چرای سبک بالاتر از سایر محدوده ها ارزیابی می شود.

سد شیرین دره، به منظور تامین آب شرب شهر بجنورد و بخشی از آب کشاورزی استان خراسان شمالی در سال 1384 احداث شده است. حوضه آبریز این سد از نظر تقسیم بندی ساختار رسوبی ایران، در زون ساختاری کپه داغ قرار گرفته است. در این تحقیق خصوصیات زمین¬شناسی، رسوبی، هیدرولوژیکی و هیدروژئوشیمیایی حوضه آبریز سد شیرین دره مورد بررسی قرار گرفته است. حجم بالای رسوب عبوری در ایستگاه قلعه بربر¬، ( حدود 21 میلیون تن در سال) ناشی از پتانسیل بالای فرسایش¬پذیری و تولید رسوب سازندهای حوضه از قبیل سرچشمه، سنگانه و آیتامیر می¬باشد. اغلب نمونه¬های رسوب از نظر دانه¬بندی در اندازه سیلت می¬باشند. بر اساس شاخص¬های محاسبه شده زمین انباشت (igeo)، ضریب غنی شدگی (ef)، فاکتور آلودگی (cf) و بار آلودگی (pli) آلودگی فلزات سنگین در خاک های منطقه وجود ندارد. نتایج بدست آمده از استخراج ترتیبی نیز حاکی از گونه¬سازی عناصر کبالت، کروم، مس، منگنز، نیکل، سرب و روی در فاز اکسیدهای آهن و منگنز می¬باشد. همبستگی مثبت میزان رس با منگنز، روی، نیکل، مس و کروم در نمونه¬های رسوب، بیانگر حضور این عناصر در ساختمان کانی¬های رسی می¬باشد. همبستگی مثبت عناصر سنگین با کربن آلی از سری ایروین-ویلیامز پیروی می¬کند. همبستگی مثبت و بالای میان عناصر آلومینیوم، کروم، روی و نیکل بیانگر شباهت خصوصیات ژئوشیمیایی این عناصر با یکدیگر می¬باشد. رسوبات منطقه همبستگی بالایی با سازندهای سنگانه و آیتامیر نشان می¬دهند. با توجه به اقلیم نیمه خشک منطقه و نبود شرایط هوازدگی مناسب، ترکیب کانی¬های رسی، در نمونه¬های رسوب منطقه (شامل ایلیت و کائولینیت)، به شدت تحت تاثیر مواد مادری رسوبات منطقه می¬باشد. رخساره¬های غالب منابع آب منطقه سولفاته و بی کربناته – منیزیک و کلسیک می¬باشد. مدل گیبس نشان می¬دهد که هوازدگی سنگ¬ها فرآیند اصلی کنترل¬کننده¬ی کیفیت منابع آب منطقه می¬باشد و دیاگرام¬های ترکیبی نشان می¬دهند که کنترل شیمی آب توسط هوازدگی سیلیکات¬ها و کربنات¬ها می¬باشد. مقادیر شاخص¬ فلزی (mi) محاسبه شده¬ی تمامی نمونه¬های آب بیش¬تر از حد مجاز است، در حالی که شاخص آلودگی فلزات سنگین برای اکثر نمونه¬ها زیر حد مجاز می¬باشد. ارزیابی ریسک سلامت نشان می¬دهد که عناصر فلزی مورد بررسی خطرات کم و یا عملاً هیچ تاثیری بر سلامت ساکنین منطقه ندارد. نتایج شاخص¬های کیفیت nsfwqi، owqi، uwqi نشان می¬دهد که، کیفیت آب سطحی برای هر شاخص به ترتیب در رده¬های بد، بسیار بد، قابل شرب، و برای منابع آب زیرزمینی در رده عالی قرار می¬گیرد. همبستگی مثبت میان فلزات سنگین در منابع آب سطحی و رسوب منطقه نشان می¬دهد که منشاء عناصر بایستی یکسان باشد.

آب‏های زیرزمینی یکی از مهم ترین منابع تامین کننده آب شیرین مورد نیاز انسان است، به طوری که بعد از یخچال‏ها و پهنه‏های یخی، بزرگترین منبع ذخیره آب شیرین در جهان محسوب می‏شوند. عدم شناخت صحیح و بهره‏برداری بی‏رویه از این منابع، خساراتی مانند افت شدید سطح آب زیرزمینی، کاهش دبی چاه‏ها و قنوات و نیز پیشروی جبهه‏های آب شور و تداخل آن با آب‏های شیرین را در پی خواهد داشت. این تحقیق با هدف تغییرات سطح آب‏های زیرزمینی دشت‏های اطراف مشهد و پهنه‏بندی حساسیت آن با تاکید بر خشکسالی هواشناسی صورت گرفته است. بدین منظور برای بررسی تغییرات سطح آب‏های زیرزمینی از روشهای شاخص سطح آب استاندارد، آزمون روند من-کندال و همچنین هیدروگراف آبخوان استفاده شد. در ادامه پس از مطالعه خشکسالی هواشناسی و آب‏های سطحی با استفاده از شاخص‏های spi و sdi ارتباط آن‏ها با تغییرات سطح آب‏های زیرزمینی در دشت مشهد و نیشابور بررسی شد. به منظور تعیین عوامل موثر بر حساسیت سطح آب‏های زیرزمینی از معیار‏هایی نظیر کاربری اراضی، تراکم جمعیت، شیب، زمین‏شناسی، خشکسالی هواشناسی و خشکسالی آب‏های سطحی استفاده شد. در ادامه میزان تاثیر هر یک از این معیار‏ها بر حساسیت سطح آب‏های زیرزمینی با استفاده از روش دلفی (delphi) تعیین گردید. در نهایت نقشه حساسیت سطح آب‏های زیرزمینی به معیار‏های ذکر شده، با جمع هر یک از این عوامل با یکدیگر و همچنین تاثیر وزن هریک از آن‏ها در محیط نرم افزار arc gis تهیه شد. نتایج به‏دست آمده از این تحقیق نشان داد که به‏طور کلی سطح آب‏های زیرزمینی در هر دو دشت مورد مطالعه در حال افت می‏باشد. به‏طوری که در طی سال‏های 1367 تا 1391، سطح متوسط آب‏های زیرزمینی در دشت مشهد 62/16 متر و در دشت نیشابور 79/22 متر افت را نشان می‏دهد. نتایج حاصل از روش دلفی نیز نشان داد که از بین عوامل موثر مورد بررسی بر سطح آب‏های زیرزمینی، عامل کاربری اراضی و تراکم جمعیت در اولویت اول و دوم قرار می‏گیرند. با توجه به وزن‏های به‏دست آمده از روش دلفی، نقشه حساسیت سطح آب‏های زیرزمینی در هر دو دشت تهیه و در 5 کلاس حساسیت (خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد) طبقه‏بندی شد. نتایج بیانگر آن است که محدوده وسیعی از مناطق مورد مطالعه در کلاس‏های حساسیت زیاد و خیلی زیاد واقع‏ هستند. این نواحی عموما مناطق کشاورزی و جمعیتی را شامل می‏شوند.

افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث برهم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده است که به آن پدیده تغییراقلیم (climate change) اطلاق می شود. پدیده تغییر اقلیم در بین ده عامل تهدیدآمیز بشر رتبه اول را به خود اختصاص داده است. این پدیده می تواند بر سیستم های مختلف شامل منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت، صنعت و اقتصاد اثرات منفی داشته باشد. برای بررسی اثرات تغییر اقلیم در دوره های آتی در ابتدا باید متغیرهای اقلیمی شبیه سازی شوند که در این تحقیق با استفاده از مدل ریزمقیاس نماییlars-wg5.5، داده های مدل گردش عمومی جو hadcm3 تحت سناریوهایa1b،a2 وb1 ریزمقیاس شده و متغیرهای اقلیمی 7 منطقه آب و هوایی در ایران برای دوره 2030-2011 پیش بینی شد. سپس باتوجه به مدل های موجود برآورد تولید براساس پارامترهای اقلیمی، تولید 20 سال آتی برآورد گردید. نتایج نشان داد که پارامترهای اقلیمی دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام مناطق مورد بررسی (به استثنای ماه فوریه در ایستگاه کرج) و در هر سه سناریو افزایش خواهد داشت، اما تغییرات بارش در مناطق مختلف متفاوت خواهد بود. نتایج برآورد تولید گیاهی مرتع نشان داد که تولید گیاهی مراتع تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم در دو منطقه رودشور و پلور کاهش معنی داری خواهد داشت اما در سایر مناطق مورد مطالعه تولید گیاهی مرتع تغییر معنی داری نخواهد داشت. هم چنین به طور کلی تولید برآورد شده در سناریوهای مختلف تغییر اقلیم با یکدیگر تفاوت معنی داری نخواهد داشت. با توجه به این که تغییر در مقدار تولید مراتع در اثر پدیده تغییر اقلیم می تواند اثرات زیادی بر بهره برداری از مراتع و طرح های اصلاح و توسعه مرتع داشته باشد، توجه به این مسئله امری مهم و ضروری است. از این رو، سیاست گذارانو بهره برداران بایستی در برنامه ریزی های خود در رابطه با مراتع به مسئله تغییر اقلیم و اثرات آن بر منابع طبیعی بیش از پیش توجه نمایند.

امروزه مسئله فرسایش خاک بعنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او بشمار می آید. هرساله مقدار زیادی خاک از سطح حوضه های آّبخیز کشور توسط عوامل مختلف خصوصاً آب و باد فرسایش و به محل دیگر انتقال یافته و ضمن محدودسازی منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید می آورد. رسوب دهی حوضه ها ناشی از عوامل فیزیوگرافی، زمین شناسی، اقلیمی و هیدرولوژیکی می باشند. با توجه به این که تجهیز کلیه حوضه ها به وسایل اندازه گیری رسوب و برداشت نمونه های مکرر و مرتب نه تنها از نظر عملی ممکن نیست، بلکه مستلزم صرف هزینه و زمان بسیار زیاد می باشد، از این رو، این پژوهش در راستای ارائه معادلات رگرسیونی مناسب، به منظور برآورد میزان رسوب معلق حوضه های آبخیز بر اساس عوامل زود بازیافت و موثر بر رسوب دهی حوضه ها انجام گردید. با هدف دستیابی به چنین مدل هایی، این مطالعه در 15 ایستگاه هیدرومتری واقع در محدوده های شهرستان های مشهد و نیشابور انجام شده است، در این تحقیق میانگین رسوب معلق روزانه به عنوان متغیر وابسته و 35 پارامتر فیزیوگرافی، زمین شناسی، اقلیمی و هیدرولوژیکی منتخب با طول دوره مشترک آماری 30 سال به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب شدند. براساس نتایج حاصل از تعیین مهم ترین عوامل موثر در رسوب دهی، با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی و آزمون گاما، از بین 35 پارامتر مورد بررسی، 12 پارامتر اصلی انتخاب و مدل سازی بر اساس این 12 پارامتر انجام گردید. در نهایت مدل های ساخته شده با استفاده از 12 آماره خطاسنجی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده ی برتری مدل دوازده متغیره در برآورد قابل قبول رسوب معلق نسبت به سایر مدل ها می باشد. مدل تهیه شده بر پایه خصوصیات فیزیوگرافی نیز براساس شاخص های خطاسنجی به عنوان مدل بهینه و برتر انتخاب شد. عامل مساحت به عنوان مهم ترین عامل فیزیوگرافیک موثر بر مقدار انتقال رسوب معلق از حوضه های مورد بررسی شناخته شد.

چکیده ندارد.

خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی به وقوع می پیوندد و خسارات زیادی به زندگی انسان و اکوسیستم های طبیعی وارد می نماید. از این‏رو بررسی مشخصات خشکسالی (شدت- مدت و فراوانی) و تعیین مناطق تحت خطر و پیش‏بینی آنها امری لازم می‏باشد. به این منظور تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح استان گلستان که تا پایان سال آبی 86-1385 مقادیر بارندگی آنها ثبت شده بود، پس از انجام آزمون های آماری لازم انتخاب شدند. وضعیت رطوبتی (خشکسالی) هر یک از ایستگاه ها در طول دوره آماری در سیزده پریود مختلف (شامل 8 پریود ماهانه، 4 پریود فصلی و یک پریود سالانه) با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (spi) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس وضعیت رطوبتی استان به 7 طبقه رطوبتی تقسیم‏بندی گردید. علاوه بر طبقه بندی وضعیت رطوبتی، به طبقه بندی تداوم خشکسالی در پریودهای زمانی مختلف نیز پرداخته شد و فراوانی هر یک از وضعیت های رطوبتی محاسبه گردید. سپس به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، روش های درون یابی قطعی (idw، gpi، rbf) و زمین آماری (kriging) مورد آزمون قرار گرفتند. پس از تعیین بهترین روش درون یابی براساس فاکتور خطا و تعمیم خشکسالی های نقطه ای به منطقه ای، نقشه های شدت این پدیده در طی 25 سال رسم گردید. سپس گسترش مکانی و وسعت وضعیت رطوبتی در طی دوره آماری 25 سال (62-1361 الی 86-1385) در استان گلستان در محیط نرم افزار arcgis ver9.2 رسم گردید و مناطق تحت خطر خشکسالی نیز شناسایی شدند. در نهایت با استفاده از مدل‏سازی سری‏های زمانی arima و sarima به پیش‏بینی مقادیر spiها نه تنها با استفاده از مدل‏سازی سری‏های spiها بلکه با استفاده از مدل‏سازی مقادیر بارندگی هم پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که در بیشتر پریودهای زمانی مورد بررسی، خشکسالی‏های حاکم در استان بیشتر از نوع خشکسالی بسیار شدید بوده در حالی‏که ترسالی‏ها از نوع متوسط بوده است. علاوه بر این هرچه طول بازه زمانی بیشتر می‏شود فراوانی وضعیت‏های رطوبتی کمتر شده اما تداوم آنها بیشتر می‏شود. براساس نتایج بدست آمده در بررسی روش‏های درون‏یابی، روش کریجینگ و rbf در پریودهای زمانی مختلف در پهنه‏بندی شدت خشکسالی نتایج مطلوب‏تری را نشان می‏دهند. همچنین نتایج حاصل از پیش‏بینی خشکسالی نشان می‏دهد که با افزایش بازه زمانی از 1 ماه به 48 ماه نتایج پیش‏بینی مناسب‏تر است. علاوه بر این پیش‏بینی مستقیم وضعیت خشکسالی با استفاده از مقادیر spi مشاهده شده در گذشته نسبت به پیش‏بینی با استفاده از مقادیر بارندگی پیش‏بینی شده بهتر و مطلوب‏تر می‏باشد.

به منظور بهینه سازی رابطه دبی آب و دبی رسوب در حوضه معرف لیقوان، پس از انجام آزمونهای آماری نظیر تست همگنی داده های دبی روزانه جریان، تست کفایت داده ها و تست انتخاب بهترین توزیع آماری برای داده های دبی میانگین سالانه جریان با استفاده از آمار دبی متوسط روزانه جریان و به کمک نرم افزار ‏‎technical hydrolog (th)‎‏هیدروگراف ماهانه جریان برای یک دوره آماری 43 ساله (1376-1334) رسم گردید. با استفاده از معادله انتقال رسوب ( ) و با در نظر گفتن معیارهای اقلیمی، هیدرولوژیکی و بیولوژیکی برای مقادیر متناظر اندازه گیری شده دبی آب و دبی رسوب طی دوره آماری 26 ساله (1375-1349) داده های دبی تقسیم بندی شده ومدل های زیر تست گردیدند. مدل ‏‎a‎‏: بدون تقسیم بندی داده ها و تمامی آنها فقط در یک معادله انتقال رسوب بررسی می شوند.مدل b: تقسیم بندی داده ها فقط براساس وضعیت هیدروگراف جریان رودخانه، مدل ‏‎c‎‏: تقسیم بندی داده ها فقط براساس زمان اندازه گیری دبی رسوب، مدل ‏‎d‎‏: تقسیم بندی داده ها کاملا براساس وضعیت هیدروگراف جریان رودخانه و زمان اندازه گیری دبی رسوب، مدل ‏‎e‎‏: تقسیم بندی داده ها براساس وضعیت هیدروگرافی جریان رودخانه و زمان اندازه گیری دبی رسوب با توجه به تعداد داده هامدل ‏‎f‎‏: تقسیم بندی داده ها فقط براساس مقادیر دبی کلاسه جریان. در تمامی مدل ها رابطه رگرسیونی بین مقادیر لگاریتمی دبی آب و دبی رسوب براساس روش حداقل مربعات خطا برقرار گردید و پارامترهای ‏‎a‎‏ و ‏‎b‎‏ معادله انتقال رسوب در هر بخش از مدل بدست آمد. به منظور تعیین مدل بهینه از دو شاخص میانگین توان دوم خطا و ضریب همبستگی استفاده شد. از بین مدل های پیشنهادی مدلی که در آن تفکیک داده های دبی آب و دبی رسوب کاملا براساس مراحل هیدروگراف جریان و زمان اندازه گیری دبی رسوب، با توجه به پوشش سطح زمین (ماههای با پوشش گیاهی سبز و ماههای فاقد پوشش گیاهی سبز) تجزیه شده اند، دارای کمترین میانگین مربعات خطا و بیشترین ضرایب همبستگی می باشد. این مدل به عنوان مدل بهینه انتخاب گردید و سری زمانی دبی رسوب روزانه برای کل دوره آماری بدست آمد. که پس از آن مشخص شد که توزیع آماری نرمال لگاریتمی به داده های سالیانه رسوب برازش داده می شود. با استفاده از مدل بهینه می توان مقدار رسوب معلق حوضه را با دقت بیشتری تعیین نمود.