نام پژوهشگر: جواد خوشحال
تیمور علیزاده جواد خوشحال
بارش های سنگین یکی از پدیده ای مخرب محیطی هستند که در هنگام وقوع، خسارات زیست محیطی زیادی به بار می آورند. این خسارات در مناطق خشک کشور به علت شرایط حساس زیست محیطی نسبت به سایر مناطق بیشتر می باشد. در این پژوهش استان کرمان به عنوان یکی از این مناطق انتخاب گردیده و با رویکرد مطالعاتی همدیدی بارش های سنگین آن بررسی گردید. برای این منظور داده های بارش روزانه 14 ایستگاه همدید و اقلیمی استان کرمان از تاریخ بدو تاسیس ایستگاه ها تا 29/12/1388 از سازمان هوا شناسی کشور گرداوری شد. سپس با انجام شاخص آماری گامبل تیپ یک بارش سنگین برای هر ایستگاه بطور جداگانه تهیه گردید و در نهایت با در نظر گرفتن روزهای فراگیر تعداد 76 رخداد از این بارش ها شناسایی گردید. سپس جهت تحلیل همدید این پدیده ها داده های روزانه جو بالا در متغیرهای فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، بادمداری، بادنصف النهاری در ترازهای 1000 تا 250 هکتو پاسکال در محدوده -30 تا 100 درجه طول شرقی و 0 تا 90 درجه عرض شمالی از سری داده های بازسازی شده ncep/ncar برداشت گردید. سامانه های همدید بارش های مورد نظر با خوشه بندی الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال طبقه بندی گردیدند. تحلیل درون سو و برون سویی داده ها نشان داد که 5 طبقه توان بازنمایی سامانه ای موجد بارش سنگین استان کرمان را دارد. تحلیل همدید سامانه های درون طبقه ها نشان داد که این بارش ها تماماً به توسط توسعه رو به شرق فرود شرق مدیترانه حاصل شده اند. بطوریکه با توسعه این سامانه در تروپوسفر میانی، سامانه سودانی در تراز دریا به یک سامانه دینامیکی تبدیل شده و تا روی ایران بخصوص نیمه جنوبی کشور کشیده شده و با توجه به قرار گیری کشور در قسمت تاوایی مثبت فرود شرق مدیترانه شرایط صعود برای سامانه سودانی فراهم شده است. این شرایط زمانی تشدید شده که تاوه قطبی تا عرض های پایین امتداد یافته و باعت تقویت فرود شرق مدیترانه گردیده و شدیدترین بارش های استان کرمان در این شرایط فرو ریخته اند. بررسی الگوهای جریان تامین کننده رطوبت بارش های سنگین استان کرمان نشان داد که، بیشینه شار رطوبتی تامین کننده بارش های سنگین این استان در تراز های 1000 و 925 هکتوپاسکال بوده که عمدتاً از سمت دریاهای عرب، عمان، اقیانوس هند و خلیج فارس تامین شده است. رطوبت دریاهای سرخ و مدیترانه تاثیری در تامین رطوبت این بارش ها در این تراز ها ندارند. با افزایش ارتفاع در ترازهای 850 و 700 هکتوپاسکال قرارگیری الگوهای واچرخندی بر روی دریای عرب و شبه جزیره عربستان رطوبت این دریا و دریای سرخ را به سمت ایران می کشاند. بطور کلی با افزایش ارتفاع در تراز 700 هکتوپاسکال میزان شار رطوبتی متاثر از الگوهای فشار فرود شرق مدیترانه و واچرخند روی دریای عرب می باشد که رطوبت آنها عمدتاً از سمت اقیانوس هند، دریای سرخ، دریای مدیترانه و حتی دریای سیاه می باشد، از لحاظ مقدار رطوبت ویژه بسیار کمتر از الگوهای جریان تراز های پایین هستند. کلید واژه ها: استان کرمان، تحلیل همدید، توزیع گامبل تیپ یک، تحلیل خوشه ای، فرود شرق مدیترانه، تاوه قطبی
طلعت یساری جواد خوشحال
در این پژوهش مدل سازی مراحل نمو سه رقم گلرنگ بهاره با استفاده از دما و طول روز و تعیین مناطق بهینه اقلیمی آن در استان اصفهان انجام گردید. به منظور مدل سازی مراحل نمو سه رقم گلرنگ به نامهای اراک، زنده رود و گلدشت با استفاده از دما و طول روز از آزمایشات تاریخ کاشت این ارقام طی سال های 1388-1382 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی کبوترآباد اصفهان استفاده به عمل آمد. استفاده از تاریخ های کاشت مختلف به منظور ایجاد تنوع در طول روز و دما بود. هر تاریخ کاشت در هر تکرار و در هر سال به عنوان یک آزمایش مستقل محسوب و اطلاعاتی مربوط به تاریخ های مراحل سبز شدن، رویت طبق(تکمه دهی)، گلدهی و رسیدگی بر اساس ظهور علائم مربوطه در هر کرت یادداشت برداری گردید. داده های هواشناسی برای سال های مورد مطالعه شامل حداکثر (tmax)، حداقل (tmin) و میانگین (tmean) درجه حرارت شبانه روزی از ایستگاه هواشناسی کشاورزی کبوترآباد واقع در محل انجام آزمایشات دریافت شد. به کمک روش پیشنهادی کیسلینگ طول روز (dl) در فاصله دو شدت نور 001/0 کالری بر سانتی مترمربع در دقیقه بدست آمد. میانگین طول روز و متغیرهای حرارتی برای دوره های مورد نظر محاسبه گردید. برای تخمین طول دوره و سرعت نمو(عکس طول دوره) طی هر مرحله از متغیرهای حرارتی، طول روز و حاصل ضرب متغیرهای حرارتی در متغیرهای طول روز به عنوان متغیر مستقل در رگرسیون مرحله ای مورد استفاده گردید. مرحله ای از رگرسیون به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید که ضریب تبیین آخرین جزء وارد شده به مدل حداقل در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بوده و بیشترین ضریب تبیین کل را داشته باشد. برای ارزیابی دقت و حساسیت مدل ها از نتایج آزمایش های انجام گرفته طی سال زراعی 88-1387 (که در مدل سازی بکار گرفته نشده بودند) استفاده به عمل آمد. در مرحله کاشت تا سبز شدن، برای ارقام اراک و زنده رود tmin و برای رقم گلدشت tmeanمهمترین توجیه کنندگان طول دوره بودند.dl * tmax برای هر سه رقم بیشترین تغییرات طول دوره سبز شدن تا تکمه دهی را تفسیر نمود. بیشترین تغییرات سرعت نمو ارقام اراک و گلدشت، طی دوره سبز شدن تا تکمه دهی توسطdl * tmean و برای رقم زنده رود توسطdl * tmaxتبیین گردید.dl * tmax اصلی ترین متغیر تفسیرکننده تغییرات طول دوره مرحله سبز شدن تا گلدهی برای هر سه رقم بود. برای طول دوره مرحله سبز شدن تا رسیدگی برای ارقام اراک و گلدشت dl * tmax و برای رقم زنده رود t3max بیشترین سهم را داشتند. تغییرات طول دوره مرحله گلدهی تا رسیدگی ارقام اراک و زنده رود توسط t2minو طول دوره رقم گلدشت توسط tmin بیان گردید. در بین مراحل مورد بررسی هم برای طول دوره و هم برای سرعت نمو، مرحله گلدهی تا رسیدگی کمترین ضریب تشخیص کل را داشت. بر اساس نسبت مقدار مطلق حداکثر میزان انحراف ازمدل به مقدار حقیقی طول دوره نمو (به صورت درصد)، مراحل نمو به خوبی تخمین زده شدند که نشانگر کارآیی مدل های محاسبه شده می باشند. گلرنگ یک محصول فاریاب در استان اصفهان است بنابراین برای تعیین مناطق بهینه اقلیمی کشت آن از داده های دراز مدت دما شامل دماهای حداقل، حداکثر و میانگین شبانه روزی 51 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی داخل و همجوار استان اصفهان استفاده به عمل آمد. به علت چگالی کم ایستگاهها خصوصاً در نواحی شرق و شمال شرق استان، برای شناسایی دقیق تر مرز میان نواحی با استفاده از داده های فوق میانگین روزانه دما به کمک نرم افزار سرفر با روش کریجینگ محاسبه گردید. به این ترتیب یاخته هایی به اندازه تقریبی 12×12کیلومتر حاصل و پس از حذف یاخته های بیرون از مرز استان اصفهان ماتریسی به ابعاد 366×729 بدست آمد که نماینده رفتار مکانی دمای میانگین استان در هریک از روزهای سال بود. سپس تحلیل خوشه ای بر روی یاخته های نقشه های دمایی به روش وارد صورت گرفت. بدین ترتیب استان اصفهان به سه ناحیه دمایی اول(سرد)، دوم(معتدل) و سوم(گرم) تقسیم شد. در مرحله دوم با توجه به نیازها و محدودیت های حرارتی گیاه به کمک درجه حرارت های حداکثر، حداقل و متوسط شبانه روزی در هر یک از نواحی دمایی سه گانه مذکور، برای بیشترین دوره رویش (بهترین تاریخ کاشت) نقشه های مربوطه با استفاده از جی. آی. اس. رسم و بر اساس آنها مناطق بهینه اقلیمی کشت گلرنگ بهاره در استان مشخص گردیدند. در این حالت برای میان یابی داده ها از روش توابع پایه شعاعی از نوع کاملاً منظم استفاده شد. با استفاده از نقشه های تهیه شده و همپوشانی آنها با نقشه قابلیت استعداد اراضی استان مناطق قابل کشت گلرنگ هم از لحاظ اقلیمی و هم از لحاظ استعداد اراضی مشخص گردید. در نهایت به کمک نقشه های رسم شده، کشت های رقیب در هر منطقه و خصوصیات زراعی گلرنگ، مناطق مناسب کشت بهاره آن در استان پیشنهاد گردید. بر اساس نتایج بدست آمده در صورت کشت گلرنگ در تاریخ های کاشت تعیین شده، قسمت هایی از استان که در نواحی اول، دوم و سوم دمایی قرار گرفته و دارای خاک قابل زراعت باشند، به ترتیب از لحاظ اقلیمی جزء مناطق کمتر مستعد، نیمه مستعد و مستعد معرفی می شوند. با توجه به کشت های رقیب، اقلیم حرارتی، قابلیت استعداد اراضی و خصوصیات گیاهی گلرنگ، شهرستان های اردستان، کاشان، آران و بیدگل، نائین، اصفهان، برخوار و میمه و شهرضا برای توسعه سطح زیر کشت گلرنگ بهاره پیشنهاد می گردند.
محبوبه ابن حجازی جواد خوشحال
هدف ازاین پژوهش شناسایی روابط شدت - مدت بارش در استان چهارمحال و بختیاری به منظور پیش بینی وقوع سیلاب می باشد.. در این پژوهش از داده های رگبار پنج ایستگاه باران سنج ثبات در محدوده سازمان آب منطقه ای استان، طی سالهای 1386-1380 استفاده شده است. ابتدا پایگاه داده ای از رگبارها در نرم افزار excel ایجاد شد. این پایگاه داده شامل حداکثر شدت های بوقوع پیوسته در هر سال برای هریک از تداوم های 15، 30، 45، 60، 90 دقیقه و 2، 3، 6، 12، 18، 24 ساعت می باشد. برای تجزیه و تحلیل داده ها ابتدا داده های حداکثر بارش هر یک از ایستگاهها در همه تداومها در نرم افزار minitab15 با توزیع گامبل برازش داده شد و مشخص شد که داده های مذکور بهترین برازش را با توزیع گامبل دارند، سپس بر اساس این توزیع مقادیر احتمالی شدت بارندگی ها در ایستگاههای باران سنج ثبات استان برای دوره بازگشتهای 2، 5، 10، 25، 50 و 100 سال در هر یک از تداوم ها بدست آمد. بوسیله تجزیه تحلیلهایی که در نرم افزار smada از مقادیر شدت های احتمالی بدست آمده بوسیله توزیع گامبل برای دوره برگشتهای مختلف انجام گرفت در نهایت یک رابطه نمایی به عنوان رابطه شدت - مدت در ایستگاههای استان تعیین شد.
مسعود مرادی جواد خوشحال
چکیده: دشت دهگلان یکی از بزرگترین دشت های کشاورزی استان کردستان و قطب کشاورزی این استان به شمار می رود. روند رو به رشد جمعیت در دهه های اخیر , توسعه اجتماعی و اقتصادی و نیز رونق بیش از پیش کشاورزی در منطقه به عنوان محور توسعه استان و نیز توسعه صنایع متوسط و کوچک در دشت دهگلان موجب افزایش برداشت از منابع آبی زیرزمینی در این منطقه شده است. لذا هدف از این تحقیق بررسی واکنش آب های زیرزمینی نسبت به خشکسالی ها در دوره های مختلف با توجه به ویژگی های دوره های خشک از لحاظ شدت و طول دوره است. بدین منظور داده های مورد نیاز شامل دو گروه: 1- داده های بارش, تبخیر و رواناب اندازه گیری شده در ایستگاه های واقع در حوضه دهگلان و مناطق مجاور و 2- داده های 51 چاه مشاهده ای واقع در حوضه دهگلان مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا دوره های رخداد خشکسالی در ایستگاه های موجود در حوضه با استفاده از روش spi محاسبه شد. سپس همبستگی چند متغییره پارامترهای اقلیمی و آب های سطحی با سطح آب های زیرزمینی در سطح اطمینان 95% بررسی شد که نتایج آن نشان دهنده عدم معنی داری شاخص spi, دما و تبخیر در ارتباط با سطح ایستابی است. در مقابل تغییرات دبی رودخانه در خروجی حوضه دارای ضریب هم بستگی 71% با سطح ایستابی است. در ادامه همبستگی دبی ماهانه با فراسنج های هواشناسی و آب شناسی با استفاده از شبکه های عصبی محاسبه شد. نتایج آن نشان دهنده بیشترین همبستگی و حداقل میانگین مربعات خطا در مدلی با ورودی شاخص spi در مقیاس 6 ماهه, دبی جریان سطحی در ماه قبل و و دما و تبخیر در ماه همزمان در ارتباط با خروجی دبی ماهانه است. بررسی تغییرات سطح ایستابی در ارتباط با شدت و طول دوره های خشکسالی نشان می دهد که با توجه به برداشت بیش از حد مجاز از سفره آب زیرزمینی، خشکسالی های طولانی مدت تأثیر مخرب تری نسبت به دوره های کوتاه خشک در افت سطح ایستابی داشته اند. همچنین پهنه بندی خشکسالی در سطح حوضه و سطح ایستابی در سطح دشت با استفاده از تحلیل های مکانی و فضایی در gis نشان می دهد که شدت افت سطح ایستابی علاوه بر شدت و طول خشکسالی نسبت به کاهش تراکم زهکشی در سطح سفره آب زیرزمینی نیز حساسیت قابل توجهی دارد به گونه ای که در اغلب موارد مناطق همراه با افت شدید بر سطوح با تراکم زهکشی پایین منطبق است. واژگان کلیدی: خشکسالی، آب های زیرزمینی، دشت دهگلان
غلامعباس فلاح قالهری جواد خوشحال
افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر و افزایش دمای ناشی از آن باعث بر هم خوردن تعادل سیستم آب و هوای کره زمین شده و تغییرات آب و هوایی گسترده ای را در اغلب نواحی کره زمین موجب شده است. بررسی ها نشان می دهند که این پدیده می تواند بر بخش های مختلف اعم از منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت، صنعت و اقتصاد اثرات منفی داشته باشد. بخش کشاورزی به دلیل وابستگی مستقیم به شرایط آب و هوایی، بیشترین آسیب پذیری را نسبت به نوسانهای آب و هوایی و گرمایش جهانی از خود نشان می دهد. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی اثرات تغییرات آب و هوایی در دوره 2039-2011 میلادی بر مناطقی از کشور است که به کشت مرکبات تعلق دارند. بدین منظور ابتدا با استفاده از آمار 45 ایستگاه همدیدی کشور و حداقل دمای قابل تحمل پایه های مرکبات، منطقه مورد مطالعه مشخص گردید. پس از انتخاب منطقه و تعیین ایستگاه هایی که در محدوده آن قرار می گیرند، تحلیل روند بر روی اطلاعات آب و هوایی این ایستگاه ها انجام گردید. در مرحله بعد، با استفاده از اطلاعات مربوط به مراحل مختلف فنولوژیکی پرتقال واشنگتن ناول به عنوان نماینده خانواده مرکبات، مراحل فنولوژیکی و مقادیر متغیرهای آب و هوایی نظیر دما، بارندگی، ساعات آفتابی، تعداد روزهای داغ، روزهای بارانی و روزهای یخبندان در هر مرحله محاسبه شد و رابطه آنها با ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی بصورت معادله ای خطی تعیین گردید. در مرحله بعد نقشه های آب و هوایی برای دوره پایه ترسیم گردید. سپس برای ارزیابی پیامدهای تغییرات آب و هوایی در دوره 2039-2011 بر مرکبات، از داده های مدل گردش عمومی جو echo-g استفاده شد. این داده ها با مدل lars-wg در مقیاس ایستگاهی ریز مقیاس شدند. پس از تعیین مرز منطقه مورد مطالعه در دوره آینده، مقادیر متغیرهای آب و هوایی در دوره آینده محاسبه و روابط آنها با طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع محاسبه شد. با استفاده از معادلات بدست آمده، نقشه های آب و هوایی به تفکیک مراحل مختلف فنولوژیکی در دوره آینده نیز ترسیم و با دوره پایه مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد در دوره آینده سطح زیر کشت مرکبات تغییر خواهد کرد و برخی از عناصر آب و هوایی دستخوش تغییراتی خواهند گردید.
عبدالرضا کاشکی جواد خوشحال
تقویت و تضعیف تاوه قطبی به همراه نوسانات پرفشار جنب حاره تعیین کننده شرایط اقلیمی عرض¬های میانی می¬باشد. از آن¬جا که درک بهتر تأثیر گردش¬های جوی بر روی بارش، به ویژه بارش برف از مهم¬ترین اهداف اقلیم شناسی همدید است، بنابراین شناخت تاوه قطبی به عنوان یکی از مهم¬ترین مولفه¬های گردش عمومی جو می¬تواند در این پژوهش ضرورت یابد. با توجه به این که کشور ایران در منطقه خشک واقع گردیده و بارش سالیانه آن حدود یک سوم بارش جهانی است، لذا بارش برف در کشور از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. بارش برف باعث ذخیره منابع آبی سطحی و زیرزمینی شده و در کشاورزی، ورزش¬های زمستانی و توریستی دارای اهمیت است. ریزش برف معمولاً در اثر سرمایش ایجاد می¬شود. که در هر زمانی می¬تواند رخ دهد. سرمایش دارای علل متعددی است، یکی از آن¬ها نزدیک شدن یا قرارگیری ناوه و سردچال های جوی بر جای مانده از تاوه قطبی است. هدف از انجام این پژوهش شناخت نقش تاوه قطبی در ریزش برف در ایران است. در این پژوهش از داده¬های روزهای برفی 38 ایستگاه همدید برفی در طول دوره آماری 1976-2008 استفاده گردید. بر روی ماتریس داده های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال روزهای برفی ایستگاه¬های منتخب در طی دوره آماری یک تحلیل خوشه ای پایگانی به روش ادغام وارد صورت گرفت. اولین و آخرین روزهای برفی در سال، اولین و آخرین روزهای برفی در هر ماه برفی، اولین و آخرین روزهای برفی در هفته های اول تا چهارم هر ماه برفی و نیز روزی که در سال بیشترین ایستگاه¬ها دارای برف بوده¬اند مشخص و سری تقویمی به سری ژولیوسی تبدیل گردید. سری بدست آمده به کمک نرم افزار smada با توزیع های مختلف آماری برازش داده شد و مناسب ترین توزیع ها تعیین و احتمال رخداد روزهای برفی محاسبه گردید. داده¬های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز میانی جو در قلمرو مکانی 0-90 درجه عرض جغرافیایی و 0-120 درجه طول جغرافیایی برای روزهای منتخب از پایگاه داده وابسته به سازمان ملی مطالعات و پژوهش جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده امریکا اخذ گردید و به کمک نرم افزار grads نقشه های مربوطه ترسیم شد. نتایج مدل¬های مختلف نشان می¬دهد که در اکثر موارد ریزش برف در ایران در اثر قرارگیری ناوه حاصل از تاوه قطبی و یا سردچال برجای مانده از آن در نزدیکی و یا بر روی شمال غرب و غرب ایران ایجاد می¬شود که معمولاً با پشته ای بر روی اروپا نیز همراه می¬گردد. از روی تقویم نجومی و به کمک قانون احتمالات می¬توان اولین و آخرین روزهای برفی در ایران را با دقت بالا برآورد نمود.
جواد خوشحال محمدرضا کاویانی
دمای نسبتا مناسب و برخورداری از آب حیاتبخش زاینده رود استان اصفهان رابه یکی از مناطق مهم کشاورزی کشور تبدیل نموده است . دراین استان به غیراززمینهای وسیعی که به کشت محصولات زراعی نظیر غلات ، حبوبات دانه های روغنی، گیاهان دخانی و محصولات جالیزی وجود دارد. در حدود 4 میلیون اصله از انواع درختان میوه هسته دار، 3 میلیون درخت گلابی، 5ˆ3 میلیون درخت سیب و نزدیک به 200 هزار اصله درخت خرما نیز وجود دارد که همه ساله در حدود 55 هزار تن انواع میوه جات هسته دار و سیب و گلابی و درحدود 500 هزار تن خرما ازآنها برداشت می شود. همه ساله بخشی از محصولات کشاورزی و به خصوص سردرختی ها و برخی صیفی جات در اثر رویداد درجه حرارت پایین تلف شده و خسارتهای هنگفتی به کشاورزان و بطور کلی اقتصاد استان وارد می سازد. لذا مولف سعی نموده است برای جلوگیری ازاین خسارات موضوع را بررسی نماید و پیشنهادهای لازم را ارائه کند. این رساله شامل 5 فصل است که در 155 صفحه و 23 نقشه تدوین شده است . درفصل اول و دوم مولف کوشیده است تاپس از بررسی مقدماتی زمین شناسی، ژئومرفولوژی خاک و پوشش گیاهی، مراحل فنولوژی گیاهان زراعی و شرایط محیطی استان را بررسی نمود و تاریخ گل دهی و دوره گل درختان میوه و همچنین فصل رویش را تعیین نماید. درفصل سوم محقق ویژگیهای اقلیمی استان را از قبیل فشار، باد، رطوبت نسبی، بارش ، روزهای بارانی و برفی، دوره های خشک و مرطوب رابررسی نمود و به تقسیم بندی اقلیمی استان پرداخته است . درفصل چهارم پس از بحث درباره بیلان تابش در سطح زمین، مقدار متوسط خورشیدی ساعات آفتابی و بازتاب از سطح زمین محاسبه شده است . دراین فصل همچنین پس از تشریح اهمیت دمای هوا و خاک و همچنین جریان آب در خاک در کشاورزی، عناصر حرارتی استان محاسبه شده و نقشه های آنها تهیه گردیده است . همچنین درفصل پایانی مولف پس از بیان شیوه های پیکار با یخبندان درایران و جهان و بررسی خسارات ناشی از یخبندان در منطقه بهترین شیوه های پیکار درمنطقه را مشخص کرده است . آنگاه پس از ذکر کردن انواع روشهای پیش بینی یخبندان، متوسط روزهای یخبندان ماهانه و سالیانه را معین نموده و به پیش بینی احتمال حداکثر روزهای یخبندان ماهانه و سالانه و همچنین وقوع اولین و آخرین روزهای یخبندان پرداخته و نقشه های آنها راتهیه کرده است . سرانجام باتوجه به مطالب بررسی شده وباتوجه به نقشه های فراهم آمده بهترین مکان رابرای کشت محصولات زراعی و باغی برحسب ارتفاع از سطح دریامشخص نموده است .