تحلیل نوسانهای دمای هوا برای برنامهریزیهای کشاورزی و بررسیهای محیطی بسیار باارزش است. با توجه به گرمایش اخیر جهانی در مناطق مختلف، دسترسی به دادههای درازمدت دما بیش از پیش دارای اهمیت است. اقلیمشناسی درختی از ابزارهای موجود برای بررسی درازمدت آبوهواست. در این پژوهش پس از توسعۀ گاهشناسی درختان ارس رویشگاه کیگوران (شهرستان الیگودرز، استان لرستان) میانگین دمای رویشگاه بازسازی شد. برای این منظور، همبستگی پهنای دوایر سالانۀ درختان با دادههای هواشناسی ایستگاهی بررسی شد. یافتههای این پژوهش بیانگر همبستگی مثبت و معنادار میانگین دمای ژانویه- مارس با رشد حلقههای سالانه درختان است؛ ازاینرو میانگین دمای ژانویه- مارس بازۀ سالهای 2014-1910 میلادی برای این منطقه بازسازی شد. نتایج بیانگر رخداد سالهای سرد در اوایل دهۀ 1910 تا نیمۀ نخست دهۀ 1960 است. دورههای گرم از نیمۀ دوم 1960 به بعد رخ دادهاند. بهطور کلی روند دما در سالهای اخیر افزایشی بوده است. بررسی سالهای نمادین مثبت و منفی نیز نشان میدهد که بیشتر سالهای نمادین مثبت در نیمۀ دوم سده بیستم رخ دادهاند.
در این پژوهش اثر تغییر کاربری زمین بر شاخص کیفیت خاک در منطقۀ الندان-ساری با پنج نوع کاربری متفاوت جنگل خالص راش، جنگل غیرتولیدی، جنگلکاری ون، جنگلکاری کاج سیاه و زمین کشاورزی بررسی شد. بدین منظور نمونهبرداری خاک از عمق 10-0 سانتیمتری و با در نظر گرفتن تعداد شش قطعه نمونه انجام گرفت. قطعه نمونهها به ابعاد 20×20 متر در هر کاربری بهصورت تصادفی سیستماتیک و با استفاده از شبکۀ آماربرداری به ابعاد 100×50 متر انتخاب شده بودند. بعد از اندازهگیری مشخصههای مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک برای محاسبۀ شاخص کیفیت خاک، مشخصههایی چون ظرفیت زراعی، چگالی ظاهری، میانگین هندسی قطر خاکدانه، کلسیم، منیزیم و فسفر قابل جذب، نیتروژن کل، آمونیوم، زیتوده میکروبی نیتروژن و آنزیمهای اورهآز، اسید فسفاتاز و اینورتاز، با استفاده از روش تجزیۀ مؤلفههای اصلی بهعنوان مجموعه حداقل دادهها انتخاب شد. در این تحقیق برای ارزیابی کیفیت خاک از دو شاخص تجمعی و وزنی استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که جنگلکاری ون بیشترین (76/0 و 25/0) و جنگلکاری کاج سیاه (58/0 و 16/0) و زمین کشاورزی (54/0 و 15/0) کمترین میزان هر دو نوع شاخص تجمعی و وزنی کیفیت خاک (بهترتیب) را دارند. کیفیت خاک در شاخص وزنی در جنگلکاری ون بهطور ویژهای متفاوت با جنگلکاری کاج سیاه و زمین کشاورزی بود. احیای جنگلهای غیرتولیدی با استفاده از گونۀ سوزنیبرگی که سبب کاهش کیفیت خاک نظیر وضعیت خاک در زمین کشاورزی شده است توصیه نمیشود.
سابقه و هدف: از آنجایی که اختلاف بین عملکرد واقعی و عملکرد قابل دستیابی تحت شرایط مطلوب مدیریتی یکی از مشکلات اساسی تولید گیاهان زراعی در ایران و جهان میباشد؛ کمیسازی میزان خلأ عملکرد و شناسایی عوامل ایجادکننده آن میتواند راهبردی کلیدی و امیدوارکننده برای افزایش تولید و دستیابی به امنیت غذایی باشد. در این بین با توجه به اهمیت گیاهان دانه روغنی از جمله سویا [Glycine max (L.) Merril] در اقتصاد جهانی و نیاز ملزم به روغنهای خوراکی و پروتئینهای گیاهی، برآورد خلأ عملکرد این محصولات و شناسایی عوامل ایجادکننده آن، ضمن افزایش تولید، میتواند سبب بهبود کارایی استفاده از زمین و نیروی کار شده که در نتیجه آن منجر به کاهش هزینهها و پایداری تولید میگردد. بنابراین، پژوهشی بهصورت پیمایشی در سال 1398 بهمنظور شناخت و تعیین سهم هر یک از عوامل مدیریتی مؤثر بر خلأ عملکرد سویا در 301 مزرعه استان مازندران انجام شد.مواد و روشها: در پژوهش حاضر از روش تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) جهت بررسی عوامل مدیریتی محدودکننده عملکرد سویا و برآورد خلأ عملکرد آن در سیزده شهرستان تحت کشت سویا استان مازندران استفاده شد. به این منظور، تمامی اطلاعات مربوط به مدیریت زراعی از مرحله تهیه بستر بذر تا برداشت محصول مانند استفاده یا عدم استفاده از شخم، تعداد دفعات شخم ثانویه، روش کاشت، مساحت مزرعه، محصول پیشین، رقم مورد استفاده، مقدار بذر مصرفی و محل تهیه آن، تلقیح یا عدم تلقیح بذور با باکتری، نوع و مقدار کودهای مصرفی، نوع، مقدار و تعداد دفعات مصرف علفکش، قارچکش و حشرهکش، تعداد دفعات آبیاری و میزان آب مصرفی، روشهای آبیاری و شیوه برداشت محصول بهصورت مراجعه حضوری و گفتگوی مستقیم با سویاکاران جمعآوری شد. دادههای گردآوری شده از پایش مزارع در مجموع شامل 81 متغیر کمی و کیفی مدیریت زراعی بودند که رابطه تمامی این متغیرها و عملکرد واقعی بهدست آمده از مزارع با استفاده از رگرسیون گام به گام در نرمافزار SAS نسخه 9/1 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در نهایت با استفاده از معادله تولید بهدست آمده و مقادیر مؤلفههای مدل، سهم هر یک از عوامل محدودکننده در ایجاد خلأ عملکرد مشخص شدند. یافتهها: نتایج پژوهش حاضر نشان داد که از 81 متغیر مدیریت زراعی مورد بررسی در این مزارع، مدل نهایی تولید با ده متغیر مستقل رقم ساری، محصول قبلی باقلا، کاشت بذر با ردیفکار، شمار شخم ثانویه، مقدار گوگرد مصرفی، کاربرد کود پتاسیم کلرید، کود دیآمونیوم فسفات، کاربرد علفکش، سیستم آبیاری بارانی متحرک و آبیاری سطحی بهعنوان عوامل اصلی محدودکننده عملکرد سویا در مازندران انتخاب شدند. میزان خلأ عملکرد بهدست آمده بر پایه اختلاف بین متوسط عملکرد واقعی ثبت شده از مزارع و عملکرد مطلوب (بهترتیب 2464/97 و 6028/66 کیلوگرم در هکتار) برآورد شده با مدل (عملکرد قابلحصول) 3563/70 کیلوگرم در هکتار بود که سه عامل مقدار گوگرد مصرفی، محصول قبلی باقلا و سیستم آبیاری بارانی متحرک بهترتیب با مقادیر 873/87، 620/49 و 546/33 کیلوگرم در هکتار بیشترین سهم (بهترتیب 24/52، 17/41 و 15/33 درصد) را در خلأ عملکرد بهوجود آمده داشتند.نتیجهگیری: با توجه به برآورد عملکرد قابلحصول از دادههای مشاهده شده مزارع، بهنظر میرسد که با اعمال مدیریت صحیح زراعی نظیر استفاده از منابع کود گوگردی متناسب با نیاز گیاه، برقراری تناوب صحیح زراعی و وارد نمودن گیاهان مناسب در تناوب، ارائه تسهیلات و نوسازی ماشینآلات کشاورزی، توسعه و ترویج روشهای نوین آبیاری بتوان این خلأ بهوجود آمده (59 درصد) را کاهش و میزان عملکرد سویا را بهطور قابلتوجهی بهبود بخشید.
دستیابی به تولید بیشتر غذا بهدلیل محدودیت منابع آبی و زمینهای زراعی در مقایسه با جمعیت در حال رشد و افزایش تقاضای مصرف نیازمند افزایش عملکرد در واحد سطح با مصرف بیشتر مواد و انرژی است؛ که علاوهبر هزینه بیشتر منجر به پیامدهای زیستمحیطی جبرانناپذیری نیز خواهد شد. در این راستا، نیاز به بررسی دقیق وضعیت زیستمحیطی تولیدات کشاورزی بهمنظور شناسایی نقاط بحرانی زیستمحیطی با هدف تلاش برای کاهش آنها برای رسیدن به تولید پایدارتر محصولات کشاورزی احساس میشود. با توجه به این حقیقت، مطالعه حاضر به بررسی اثرات زیستمحیطی تولید سویا (Glycine max (L.) Merril) در شهرستانهای مختلف استان مازندران با رویکرد ارزیابی چرخه حیات پرداخته است. بهمنظور تجزیه و تحلیل اثرات زیستمحیطی از مدل IMPACT 2002+ موجود در نرمافزار سیماپرو (SimaPro) بهازای واحد کارکردی یک تن دانه تولیدی استفاده و در نهایت، نتایج ارزیابی در قالب چهار گروه آسیب سلامت انسان، کیفیت بومنظام، تغییر اقلیم و خسارت به منابع ارائه گردید. نتایج پژهش حاضر نشان داد که کشت سویا در منطقه و تحت شرایط کنونی مصرف نهادهها دارای بیشترین تأثیر بر شاخص آسیب سلامت انسان بوده که انتشار مستقیم (داخل مزرعه) ناشی از مصرف نهادههای دیزل و کود شیمیایی بیشترین سهم را در این رده خسارت داشتند. از نظر پتانسیل گرمایش جهانی نیز انتشار مستقیم ناشی از عملیات زراعی (بهویژه نشر کربن دی اکسید حاصل از احتراق دیزل) بیش از 51 درصد از خسارت کل این رده اثر را به خود اختصاص داده بود. مقادیر کل خسارت زیستمحیطی برای تولید یک تن دانه سویا در شهرستانهای مختلف از mPt 76/228 تا mPt 77/439 متغیر بوده که در این بین شهرستانهای گلوگاه و قائمشهر، کمترین و ساری و آمل، بیشترین مقدار را داشتند. بهطور کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که تولید و استفاده از سوخت دیزل و کودهای شیمیایی اصلیترین نقاط بحرانی زیستمحیطی در تولید سویا در استان مازندران بودند. بنابراین، بهمنظور کاهش اثرات زیستمحیطی تولید سویا در این منطقه، میتوان از روشهای مدیریتی صحیحی چون استفاده از نهادههای بومسازگار از جمله ریزجانداران افزاینده رشد گیاه، برقراری تناوب صحیح زراعی و قرار دادن گیاهان مناسب و سازگار با شرایط منطقه در تناوب با سویا، خاکورزی حفاظتی و تجهیز و نوسازی ماشینآلات فرسوده بهره جست.
پیشبینی مناسب فراسنجهای اقلیمی، اهمیت قابل توجهی در راستای سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش آسیبپذیریها در مقیاسهای محلی دارد. در پژوهش حاضر، برای بررسی تغییر اقلیم از مدل گردش عمومی CanESM2 مربوط به گزارش پنجمIPCC و مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM تحت سه سناریوی RCP2.6،RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شد. دادههای ورودی شامل دمای کمینه و دمای بیشینه و تابش ایستگاه سینوپتیک قراخیل قایمشهر و دادههای NCEP (مرکز ملی پیشبینی محیط زیست) برای دوره پایه 2005-1984 بودند. برای تبدیل ساعات آفتابی به تابش از روش آنگسترم اصلاح شده برای شرایط اقلیمی شمال کشور استفاده شد. سپس سناریوهای اقلیمی برای دورههای نزدیک (2040-2011)، میانی (2070-2041) و دور (2100-2071) تولید شدند. نتایج نشان داد در دورههای یاد شده، شدت تابش، دمای بیشینه و دمای کمینه بهمیزان 9%-4، 24%-5 و 34%-8 نسبت به دوره پایه افزایش مییابد. بیشترین افزایشها (0C3/5 و 0C2/4 بهترتیب برای دمای بیشینه و کمینه و Mj/m2 3/1 برای شدت تابش) در سناریوی RCP8.5 در دوره دور رخ میدهد. ازآنجاکه دما و تابش از عوامل اصلی در شبیهسازی رشد و عملکرد گیاهان زراعی میباشد، لذا در منطقه مورد مطالعه برنامهریزی برای انتخاب تاریخ مناسب کشت به منظور سازگاری با شرایط تغییر اقلیم ضروری میباشد.
افزایش گازهای گلخانهای و گرمایش فراگیر جهانی باعث برهمخوردن تعادل سامانه اقلیمی کرهی زمین شده است. افزایش توامان دما و رطوبت فراتر از یک آستانه مشخص باعث ایجاد تنش در دامها و افت کمی و کیفی تولیدات نظیر شیر می شود. جهت ارزیابی تاثیر تنشگرمایی بر دامها از معیاری به نام شاخص دما-رطوبت (THI) استفاده میشود. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تغییراقلیم بر شاخص THI در دو ایستگاه منتخب بابلسر و رامسر می باشد. به این منظور، مقادیر THIبا استفاده از نرم افزار SDSM تا سال 2100 تحت سه سناریو RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5 ریزمقیاس نمایی شد. نتایج نشانگر وجود روند مثبت و معناداری در مقادیر طی دوره پایه(1961-2005) و آینده است و با نزدیک شدن به سال 2100 تعداد روزهای همراه با تنش گرما-رطوبت افزایش یافته و کلاسهای شدیدتری از تنش بوقوع خواهد پیوست. یافتههای این تحقیق نشان داد که شرایط تنش در بابلسر شدیدتر از رامسر بوده به طوری که در دوره پایه ایستگاههای رامسر و بابلسر به ترتیب 4 و 5 ماه از سال، تنش را تجربه کرده اند در حالیکه مطابق پیش نگری، تا انتهای قرن حاظر این عدد به ترتیب به 6 و 7 ماه از سال افزایش مییابد. به علاوه بر اساس نتایج، در دوره پایه روزهای دارای کلاس تنش اضطراری (مرگ دامهای شیری) در هیچ یک از ایستگاههای مورد بررسی ثبت نشده است اما در چشم انداز آینده دور (2100 - 2071) در ایستگاههای رامسر و بابلسر به ترتیب دو و شش روز از سال شرایط تنش اضطراری بوقوع میپیوندد که هشداری بسیار جدی برای صنعت تولید و پرورش دام در استان مازندران به حساب میآید.
سابقه و هدف: تخمین مکانی و تشخیص پاراکندگی بارش، عمدتا توسط روشهای زمین آمار و تصاویر ماهواره ای انجام می شود. امروزه اقبال زیادی از محصولات بارش ماهواره ای در تهیه نقشه های همبارش شده است. این محصولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای به تخمین بارش در نقاط فاقد داده میپردازد و معمولا با خطای زیادی همراه بوده و نیاز به واسنجی دارند. روشهای درونیابی نیز با استفاده از دادههای واقعی ثبت شده به تخمین بارش میپردازند. بنظر میرسد ترکیب روشهای درونیابی و تصاویر ماهوارهای میتواند در افزایش دقت نقشههای همبارش بخصوص در مناطق با توپوگرافی پیچیده مانند استان مازندران موثر باشد. مواد و روشها: در این پژوهش در راستای ارزیابی روشهای مختلف تخمین بارش استان مازندران و ترکیب تصاویر ماهواره ای با روشهای درونیابی از دادههای 21 ایستگاه سینوپتیک و بارانسنجی و از 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهوارهی TRMM در سالهای 2012 و 2015 استفاده شد، که تفکیک مکانی این ماهواره 25/0*25/0 درجه میباشد. روشهای درون یابی مورد بررسی شامل کریجینگ، وزنی عکس فاصله بوده و همچنین دقت محصولات بارش ماهواره TRMM نیز بررسی شد. به علاوه برای افزایش دقت نقشه های همبارش از رابطه رگرسیون خطی چندگانه برای ترکیب تصاویر ماهوارهای با متغیرهای کمکی طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع استفاده شد. ارزیابی روشها با استفاده از شاخصهای میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب و تحلیل رگرسیونی صورت گرفت. همچنین نقشههای هم بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2012 و 2015 ترسیم و تحلیل شد. یافتهها: در این پژوهش 5 مدل تئوری نیم تغییرنما بر دادهها برازش داده شد که مدلهای نمایی و کروی به عنوان مناسب ترین مدل نیم تغییرنما انتخاب شدند. همچنین ضریب تعیین مدل نیم تغییرنمای منتخب و نسبت تغییرات ساختاردار به تغییرات کل وضعیت نسبتا مناسب ساختار مکانی داده های بارش را نشان داد و دامنه تاثیر دادههای بارش در حدود 80 کیلومتر بدست آمد. ضرایب همبستگی پارامترهای کمکی و بارش در اکثر ماهها نتایج قابل قبولی ارائه داد و تقریبا در بیش از 50 درصد ماه های مورد بررسی معنادار بود که در نتیجه ضرایب تعیین معادله رگرسیونی گرادیان چهار بعدی نیز مقادیر راضی کننده را نشان داد بطوریکه متغیرهای کمکی مورد استفاده بین 10 تا بیش از 70 درصد از تغییرات بارش را توجیه نمودند. بررسی شاخص ارزیابی خطا نشان داد که روشهای درونیابی و دادههای شبکه ماهوارهای TRMM تخمین مناسبی از بارش استان نداشته و استفاده از متغییرهای کمکی در روش گرادیان خطی چهار بعدی توانسته باعث کاهش خطای تخمین گردد به طوری که خطای تخمین بارش را 20 تا 40 درصد کاهش داد. بررسی شاخص اریبی نشان داد که دادههای شبکه بارش TRMM برخلاف همبستگی خوب با دادههای مشاهدهای تا حدود 5 برابر بیشتر از سایر روشهای درونیابی دارای خطای کم برآوردی است اما ترکیب دادههای شبکه TRMM با سایر متغیرهای کمکی در روش گرادیان 4 بعدی خطای اریبی را به صفر رساند. تحلیل رگرسیونی روشهای مختلف درونیابی نیز حاکی از برتری چشمگیر روش گرادیان 4 بعدی بود که شیب خط روش گرادیان 4 بعدی بیش از 3 برابر روشهای زمین آماری بوده که نشان دهنده درک دقیقتر روش گرادیانی در تشخیص حلقههای کم بارش و پربارش منطقه است. نتیجهگیری: نتایج بدست آمده حاکی از برتری روش گرادیان 4 بعدی در تخمین مکانی بارش در استان مازندران بوده و نقش متغیرهای کمکی در افزایش دقت نقشههای همبارش را نشان داد به طوری که استفاده از روش منتخب سبب کاهش 30 درصدی خطای تخمین روشهای زمین آماری و کاهش 40 درصدی خطای شبکه TRMM شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ترکیب محصولات بارش ماهوارهای با روشهای درونیابی منجر به تخمین دقیقتر بارش ارتفاعات و نقاط فاقد داده ثبت شده بارش خواهد شد.
در استان مازندران بررسی کارایی سیستم های مختلف زهکشی برای توسعه کشت دوم کلزا در اراضی شالیزاری بسیار ضروری می باشد. برای این منظور آزمایشی در پایلوت زهکشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال زراعی 97-96 انجام شد. در 8 زمان مختلف دوره رشد کلزا، سطح برگ (LA)، شاخص سطح برگ (LAI)، تعداد برگ در ساقه (SLN) و وزن خشک برگ (LDW) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در کرت های دارای زهکش زیرزمینی و زهکش سطحی (شاهد) تعیین شد. سپس آنالیز آماری برای بررسی تاثیر عمق و فاصله زهکشی بر شاخص های رشد یاد شده انجام گرفت و رابطه ریاضی سطح برگ و وزن خشک آن با ارزیابی مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی در سیستم های متفاوت زهکشی تعیین شد. تحت شرایط مختلف زهکشی، حداکثر LA در حدود 90 روز پس از کاشت رخ داد. همچنین روابط ریاضی بین LA و LDW که توسط مدل خطی و توانی برازش شد، بسیار مناسب بود، بطوریکه مقدار ضریب تبیین 98/0 بدست آمد. در بین توابع ریاضی نیز، توابع چندجملهای معکوس با درجات 4 و 5، معادلات لگاریتمی و معادلات معکوس لگاریتمی با درجات 3، 4 و 5، نتایج بهتری نسبت سایر توابع ریاضی نشان دادند. از روابط به دست آمده در این آزمایش می توان در مدل های شبیه سازی رشد و نمو کلزای زمستانه در شرایط کنترل سطح ایستابی استفاده نمود.
سابقه و هدف: دستیابی به دادههای ساعتی دما به دلیل تحلیل جزئیتر فرآیندهای رشد گیاه در مدلسازی گیاهی و مطالعات یخبندان اهمیت بسزایی دارد. همچنین تحلیل دقیقتر تاثیر تغییراقلیم و پدیدههای زیانبار جوی بر رشد و نمو گیاهان نیازمند دادههای ساعتی میباشد. مدل دو سینوسی روشی دقیق در مدلسازی شبانه روزی دمای هوا می باشد که ضمن در نظرگیری ماهیت سینوسی تغییرات دما دقت بسیار خوبی در تشخیص زمان وقوع دمای کمینه و بیشینه شبانه روزی دارد. تاکنون دقت این روش در اقلیمهای مختلف ایران بررسی نشده است. هدف این تحقیق بررسی دقت و صحت مدل دو سینوسی برای برآورد دماهای ساعتی از روی دمای کمینه و بیشینه روزانه در اقلیمهای مختلف ایران است. مواد و روشها: برای بررسی کارایی مدل دو سینوسی سعی شد از دادههای ایستگاههای هواشناسی موجود در اقلیمهای مختلف ایران از آب و هوای فراخشک تا بسیار مرطوب استفاده شود. برای این منظور از دادههای کمینه و بیشینه روزانه و سه ساعته ثبت شده دما در هشت ایستگاه هواشناسی در اهواز، اردبیل، بوشهر، گرگان، مشهد، رشت، تهران و زهک در سالهای 2000 و 2005 استفاده شد. در این مدل زمان وقوع دمای کمینه در لحظه طلوع آفتاب و دمای بیشینه پس از سپری شدن دو سوم طول روز فرض شده که این زمان با محاسبات نجومی به طور دقیق قابل محاسبه است که کلیه محاسبات مربوط به مدلسازی در محیط نرم افزار MATLAB انجام شد. برای ارزیابی متوسط خطای مدل از شاخص RMSE و از MBE برای بررسی میزان اریب بودن معادله استفاده شد. یافتهها: نتایج نشان داد مقدار متوسط خطا در ایستگاههای فراخشک و خشک بین 5/1 تا 2 درجه و در ایستگاههای مرطوب و نیمه مرطوب تا 3 درجه هم میرسد. به نظر میرسد تغییرات خطا در این مدل الگوی ماهانه ندارد به عبارتی خطای برآورد دمای ساعتی در ماههای گرم و سرد با هم اختلاف چشمگیری ندارند. بررسی خطای اریبی مدل نشان داد که این مدل در ماههای گرم مناطق خشک دارای خطای کم برآوردی است و در ماههای سرد دارای خطای بیش برآوردی است. البته مقدار خطای اریبی ناچیز بوده و در بیشتر ماهها کمتر از 5/0 درجه است. بررسی روند تغییرات دمای واقعی و برآوردی نشان داد که الگوی نوسانات شبانه روزی دما در مناطق خشک نسبت به مناطق مرطوب تبعیت بیشتری از تغییرات سینوسی دارد. نتیجهگیری: بررسی رژیم شبانه روزی دماهای ساعتی مدل شده نشان داد که این مدل در تشخیص زمان دقیق وقوع کمینه و بیشینه دما در ایستگاههای مرطوب کمی دچار مشکل بوده که بنظر میرسد علت اصلی وقوع خطاهای بالا در این ایستگاه نیز همین مسئله باشد ولی روند سینوسی تغییرات دما را به خوبی مدل می کند. البته شایان ذکر است با توجه به اینکه این مدل مبتنی بر رژیم معمولی شبانه روزی دما توسعه یافته است، در روزهای همراه با وقوع پدیدههای هواشناسی مانند فرارفت هوای گرم و سرد به منطقه یا وقوع بارندگی، دقت مدل در برآورد دماهای ساعتی ممکن است کاهش یابد.
گرمایش جهانی و تغییر اقلیم کنونی، تأثیرات شگرفی بر متغیرهای اقلیمی در سراسر جهان گذاشته است. برای بررسی روند اقلیم گذشته بهمنظور شبیهسازی اقلیم آینده، به دادههای درازمدت نیاز است. برای بازسازی دادههای اقلیمی گذشته، استفاده از روشهای دیگری همچون اقلیمشناسیدرختی اجتنابناپذیر است. هدف از این تحقیق تهیۀ گاهشناسی درختان ارس رویشگاه کیگوران در استان لرستان و مقایسۀ آن با متغیرهای اقلیمی منطقه است. نمونهها پس از آمادهسازی اولیه توسط دستگاه LINTABقرائت شده و همخوانی زمانی آنها با نرمافزار TSAP بررسی شد و گاهشناسی نهایی با استفاده از نرمافزار ARSTANتهیه شد. از 22 درخت بررسیشده 12 درخت بهدلیل ناهمخوانی زمانی حذف شدند. گاهشناسی نهایی درختان ارس برای دورة سالهای 2014-1657 میلادی بهدست آمد که مقدار EPS در دورۀ 2014-1910 بیش از 0/85 بود. یافتهها نشان داد که رابطۀ معنیداری میان پهنای دایرههای سالانة رشد درختان و بارش وجود ندارد و از سوی دیگر با دمای ماههای ژانویه، فوریه و مارس پیش از فصل رشد همبستگی مثبت و معنیداری داشتند. از اینرو میتوان نتیجه گرفت که شرایط رطوبتی عامل بازدارندة رشد نیست، اما در مقابل دما نقش مثبت و معنیداری بر رشد پهنای حلقههای رویشی داشته است که دلیل آن ممکن است مرتفع بودن رویشگاه و تأمین رطوبت بسیار زیاد در ارتفاعات باشد. از طرفی، ارتفاع زیاد رویشگاه و دماهای بسیار کم سبب تأمین نشدن شرایط دمایی مناسب برای شروع فعالیتهای کامبیومی درختان در اوایل فصل رشد میشود. برپایۀ یافتههای این تحقیق میتوان میانگین دمای قرن گذشتۀ این رویشگاه را بازسازی کرد.
سابقه و هدف: برآورد بارش در مناطق فاقد آمار هواشناسی اهمیتی حیاتی در مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی دارد. این مسئله در کشور ما که فاقد شبکه متراکم ثبت بارش به ویژه در مناطق مرتفع میباشد، اهمیت بیشتری پیدا میکند. شبکه متراکم بارش آفرودیت، دادههای روزانه بارش را در گرههای 25/0×25/0 درجه در محدوده ایران اختیار قرار میگذارد اما قبل از استفاده از آن صحت شبکه و عدم قطعیت آن باید بررسی گردد. در مورد این پایگاه داده در ایران و جهان مطالعات محدودی صورت گرفتـه اسـت. این تحقیق با هدف بررسی دقت و صحت دادههای بارش شبکه آفرودیت در استان گلستان در مقیاسهای مختلف زمانی روزانه، ماهانه و سالانه انجام شد. همچنین دقت این شبکه با روشهای معمول درونیابی مقایسه و دادههای آن برای کاربردی نمودن هرچه بیشتر اصلاح شد. مواد و روش: در این پژوهش از دادههای 24 ایستگاه هواشناسی شامل 5 ایستگاه همدیدی و 19 ایستگاه بارانسنجی به منظور ارزیابی شبکه آفرودیت استفاده شد. نقاط شبکه بر مبنای نزدیکترین نقطه به ایستگاههای هواشناسی انتخاب شدند و آنالیز دادهها در 3 مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه انجام شد. پس از بررسی و ارزیابی دقت دادههای شبکه، به منظور اصلاح خطای دادههای بارش ماهانه و سالانه شبکه، از ضریب اصلاحی نسبت میانگینها استفاده شد. سپس دقت دادههای اصلاح شده این شبکه با دو روش معمول درونیابی کریجینگ عمومی و وزنی عکس فاصله مقایسه شد. برای ارزیابی این روشها تکنیک اعتبارسنجی ارزیابی متقاطع به کار گرفته شد و با محاسبه آمارههای خطا، روشهای مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. یافتهها: نتایج حاصل از بکارگیری شاخص خطای اریبی جهت ارزیابی خطا در هر 3 مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه نشان داد که در همه مقیاسهای مورد بررسی دادههای آفرودیت علی رغم همبستگی بسیار خوب با دادههای ایستگاهی، دارای خطای کم-برآوردی زیادی هستند که این خطا در نقاط پربارش بیشتر است. ضرایب بدست آمده برای اصلاح دادههای ماهانه و سالانه شبکه بین 2/1 در ماههای سرد تا 8/1 در ماههای گرم تغییر میکند. بررسی خطای شبکه اصلاح شده در ماههای مختلف نشان داد علاوه بر رفع مشکل کم برآوردی، میانگین خطا نیز به مقدار زیادی کاهش یافته است، همچنین در مورد بارش سالانه، جذر میانگین مربعات خطا از 247 به 194 میلیمتر تقلیل یافته است. با توجه به اینکه برای اصلاح دادههای شبکه تنها یک عدد ثابت (ضریب اصلاحی) در دادهها ضرب شد، بنابراین ضرایب همبستگی بدون تغییر باقی ماند. مقایسه دادههای اصلاح شده با روشهای درون-یابی در همه ماههای مورد بررسی نشان داد که شبکه اصلاح شده از هر دو روش درونیابی کارآمدتر است. بررسی ضرایب همبستگی دادههای واقعی و برآوردی نشان داد که همبستگی شبکه اصلاح شده با دادههای واقعی در همه ماهها مثبت است اما در روشهای وزنی عکس فاصله و کریجینگ عمومی در برخی موارد ضریب همبستگی منفی بدست آمد که نشان میدهد شبکه اصلاح شده علاوه بر خطای کمتر در تشخیص درست نقاط کم بارش و پربارش منطقه نسبت به روشهای درونیابی کارآمدتر است. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان میدهد که شبکه متراکم آفرودیت دقت بسیار خوبی در تخمین بارش نقاط فاقد ایستگاه هواشناسی به خصوص در مناطق مرتفع دارد و نسبت به روشهای درونیابی کریجینگ عمومی و وزنی عکس فاصله نتایج دقیق-تری دارد، ولی به دلیل مشکل کم برآوردی دادههای این شبکه، قبل از عملیاتی کردن دادهها شبکه باید اصلاح گردد.
سابقه و هدف: قرارگیری چوب در یک محیط باعث تبادل رطوبتی آن با هوای محیط میشود. زمانی که چوب با محیط اطراف خود حداقل تبادل رطوبتی را داشته باشد، به رطوبت تعادل (EMC) رسیده است. رطوبت چوب بر اغلب خواص مهم چوب تاثیر میگذارد. این ویژگی تابع درصد رطوبت نسبی و دمای محیط میباشد به طوری که با افزایش رطوبت نسبی، رطوبت تعادل چوب زیاد و با افزایش دمای محیط کاهش مییابد. تحقیقاتی در زمینه مقدار رطوبت تعادل در مناطق مختلف جهان و ایران انجام شده است. همچنین تغییرات این ویژگی در طی مدت سال نیز مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام این مطالعه بررسی روند تغییرات رطوبت تعادل در یک دوره بیست و پنج ساله و در کل کشور است. مواد و روشها: برای بررسی درصد رطوبت تعادل چوب در گستره ایران از دادههای هواشناسی دما و رطوبت نسبی 88 ایستگاه همدیدی و اقلیمشناسی استفاده گردید. برای بررسی روند پارامترهای مورد مطالعه از روش ناپارامتری من-کندال در مقیاس زمانی سالانه استفاده شد. در این مطالعه نقشه تغییرات ضریب معناداری با روش وزنی مربع عکس فاصله ترسیم و تحلیل نتایج با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی انجام شد و در نهایت اختلاف مقدار سال اول و آخر و همچنین اختلاف 10 سال ابتدایی و انتهایی دوره مورد مطالعه جهت مقایسه درصد رطوبت تعادل مورد بررسی قرار گرفت. یافتهها: نتایج به دست آمده نشان داد که در اکثر ایستگاههای مورد مطالعه روند دما افزایشی است در حالی که روند کاهش معنادار رطوبت نسبی و درصد رطوبت تعادل در کل نوار ساحلی شمال، بخش جلگهای خوزستان و بخش عمدهای از جنوب شرق کشور بوقوع پیوسته است. میزان تغییرات درصد رطوبت تعادل در دهه اول و آخر دوره مورد بررسی بین 59/2-35/0 درصد و بین سال اول و آخر دوره اقلیمی حدود 33/5-33/0 درصد بوده است که عمده دلیل این کاهش به روند افزایش دما و کاهش درصد رطوبت نسبی مربوط است. نتیجهگیری: با توجه به کاهش معنی دار رطوبت تعادل در نوار جنگلی شمال کشور و جنگلهای شمال غرب و افزایش احتمالی این روند در آینده در اثر تغییر اقلیم، به نظر میرسد سرعت رشد و کیفیت چوب درختان جنگلی این مناطق دستخوش تغییر خواهد شد. علاوه بر آن، روند کاهشی رطوبت تعادل، محیط خشک تری را برای مصرف مبلمان و مصنوعات چوبی ایجاد می نماید که مستلزم توجه بیشتر به فرآیند چوب خشک کنی و درصد رطوبت نهایی محصولات چوبی است. همچنین وجود روند کاهشی رطوبت تعادل زنگ خطری برای صادرات محصول، و واردات مواد اولیه و محصولات چوبی است.
در این تحقیق، تاثیر همزمان منابع رطوبتی کوتاه مدت و بلند مدت بر رشد درختان بلوط منطقه کرمانشاه با استفاده از شاخص خشکسالی چند متغیره بارش استاندارد (MSPI) (مبتنی بر شاخص بارندگی استاندارد اصلاح شده: SPImod) مورد بررسی قرار گرفت. اساس شاخص مذکور بر تحلیل مولفههای اصلی (PCA) است. نتایج بررسی همبستگی MSPI با پهنای دوایر سالانه درختان در دوره آماری 2008-1968 نشان داد که وضعیت کلی منابع مختلف رطوبتی در ماههای ژانویه قبل از رشد تا ماه سپتامبر دوره رشد بیشترین تاثیر را بر رشد درختان بلوط منطقه دارد و بیشترین همبستگی مربوط به MSPI ماه ژوئیه است. بنابراین بر مبنای رابطه خطی پهنای دوایر سالانه درختان بلوط با MSPI ماه ژوئیه، این شاخص در دوره آماری 2008-1818 بازسازی شد. بر اساس نتایج این تحقیق خشکسالیهای این منطقه به طور متوسط 2 ساله بودند اما خشکسالیهای شدید تداوم 3 و 4 ساله داشتند.همچنین شدیدترین خشکسالیهای دو قرن گذشته به ترتیب در دوره های 1963-1960 ، 1830-1827 و 2001-1999 بوقوع پیوسته است. نتایج این تحقیق تطابق خوبی با گزارشات تاریخی قحطیها و خشکسالیهای ایران و همچنین نتایج محققین از کشورهای همسایه شرقی (چین) و بیشتر کشورهای غربی (ترکیه و مدیترانه) مخصوصا در مورد خشکسالیهای شدید داشت. البته بهترین تطابق نتایج این تحقیق مربوط به مطالعات انجام شده در مناطق عبور تودههای مدیترانهای به سمت ایران (جنوب دریای مدیترانه و منطقه خاورمیانه) بود و بنظر میرسد که با دادههای بازسازی شده در این تحقیق با اطمینان زیادی میتوان آب و هوای گذشته منطقه خاورمیانه را بررسی نمود.
در این تحقیق، تأثیر دما، بارش و شاخص PDSI بر پهنای دوایر سالانه درختان ارس در منطقه لاین خراسان شمالی بر مبنای دادههای هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. سپس بر مبنای گاهشناسی درختان ارس، بارش سالانه منطقه شمال شرق ایران در دوره 1845-2000 بازسازی شد و نتایج بازسازی بارش سالانه با آمار چهار ایستگاه درازمدت بررسی و مطابقت آن با گزارشهای تاریخی قحطی ها بررسی شد. نتایج نشان دادند که پهنای دوایر سالانه درختان ارس منطقه با دمای ماه دسامبر قبل از فصل رشد همبستگی معنادار مثبت ولی با دمای ماه می همبستگی منفی دارند؛ اما بارش در کل دوره رشد تأثیر مثبت بر رشد درختان دارد و بیشترین همبستگی بین بارش سالانه با رشد درختان به دست آمد؛ بنابراین با استفاده از شش نقطه از داده های شبکه جهانی، میانگین منطقه ای بارش شمال شرق کشور محاسبه و بازسازی شد. نتایج بازسازی بارش نشان دادند کمترین بارش 150 سال گذشته در سال 1917 به وقوع پیوست. همچنین سه دوره خشکسالی شدید در دهه 1870، اوایل قرن بیستم و 1919-1915 به وقوع پیوسته است. بارش-های بازسازی شده همبستگی معناداری با آمار صد ساله ایستگاه های مشهد، اصفهان و تهران داشتند. گزارشهای تاریخی قحطی های ایران تطابق بسیار خوبی با خشکسالی شدید بازسازی شده در این تحقیق داشت. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج محققین در مناطق همجوار نشان داد که نتایج محققین در شرق منطقه (غرب و شمال غرب چین) نسبت به تحقیقات انجام شده در غرب (ترکیه و خاورمیانه) تطابق بهتری دارد.
در این مقاله، همبستگی بین چند شاخص اقلیمی با پهنای دوایر سالانه درختان بلوط مازو در منطقه جوانرود استان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. دادههای اقلیمی مورد استفاده در این مطالعه از ایستگاههای هواشناسی منطقه (دما، بارندگی و شاخص بارندگی استاندارد (SPI)) و شبکه جهانی نقاط (دما، بارندگی و شاخص شدت خشکسالی پالمر (PDSI)) مربوط به سازمان ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده در قارههای آسیا، اروپا، آفریقا و اقیانوسیه گردآوری شد. نتایج بر مبنای دادههای ایستگاهی نشان داد که در همه ماههای سال تأثیر دمای هوا بر رشد درختان منطقه منفی است. تأثیر دمای حداکثر بر پهنای حلقههای درخت در مقایسه با دمای حداقل بسیار معنادارتر بود که این نشان دهنده غلبه تاثیر تنش گرما بر تنش یخبندان در رشد درختان این منطقه است. دما و بارش چند ماه قبل و چند ماه بعد از شروع رشد بیشترین تأثیر را بر رشد درختان داشته ولی دمای ماه شروع فصل رشد تاثیر معنیداری بر رشد درختان ندارد. در مورد SPI، بیشترین همبستگیها با عرض حلقههای درخت، در پنجرههای زمانی 5 تا 8 ماه به ترتیب با ماههای پایانی جون تا آگوست بدست آمد. بر مبنای دادههای بارندگی شبکه جهانی نقاط مشخص شد که همبستگی معناداری بین عرض حلقههای درختان منطقه با دادههای بارندگی در برخی مناطق جهان وجود دارد. همچنین، مشخص شد که محدودههای همبستگی معنادار (در مجاور منطقه مطالعاتی) به خوبی با مسیرهای نفوذ تودههای سودانی و مدیترانهای از غرب کشور و تودههای بارانزای وارده از شمال شرق کشور مطابقت دارد.
یکی از روشهای بازسازی متغیرهای اقلیمی، بهویژه دما، استفاده از گاهشناسی درختی (عرض حلقههای درختان) است. تاکنون تحقیقی در زمینة بازسازی درازمدت دما در اکوسیستم خزری انجام نشده است. تحقیق حاضر با استفاده از گاهشناسی درختان راش ارتفاعات نوشهر به بازسازی دما پرداخته است. برای این منظور، همبستگی حلقههای سالانة درختان با متغیرهای هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. تحلیل همبستگی نشان داد که کاهش دمای حداکثر در دورة رشد عامل محدودکنندة رشد درختان است. بنابراین، متوسط دمای حداکثر مارس- سپتامبر ایستگاه هواشناسی نوشهر بازسازی شد. نتایج بازسازی دما نشان داد که در دو قرن گذشته، در این منطقه سالهای بسیار سرد بیش از سالهای بسیار گرم بوده است. همچنین، دهة اول قرن بیستم و سالهای 1950-1970 گرمترین و دهة 1830 و سالهای 1930-1950 سردترین دورهها بودهاند. بهعلاوه، تأثیر معنادار فاز منفی NAO در ماههای ابتدایی رشد بر افزایش دما مشخص شد. دماهای بازسازیشده در این تحقیق مشابه تحقیقات انجامشده در شرق مدیترانه، روند جهانی افزایش دما در سالهای اخیر را نشان نداد.
در این مقاله، همبستگی بین چند شاخص اقلیمی با پهنای دوایر سالانه درختان بلوط مازو در منطقه جوانرود استان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. دادههای اقلیمی مورد استفاده در این مطالعه از ایستگاههای هواشناسی منطقه (دما، بارندگی و شاخص بارندگی استاندارد (SPI)) و شبکه جهانی نقاط (دما، بارندگی و شاخص شدت خشکسالی پالمر (PDSI)) مربوط به سازمان ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده در قارههای آسیا، اروپا، آفریقا و اقیانوسیه گردآوری شد. نتایج بر مبنای دادههای ایستگاهی نشان داد که در همه ماههای سال تأثیر دمای هوا بر رشد درختان منطقه منفی است. تأثیر دمای حداکثر بر پهنای حلقههای درخت در مقایسه با دمای حداقل بسیار معنادارتر بود که این نشان دهنده غلبه تاثیر تنش گرما بر تنش یخبندان در رشد درختان این منطقه است. دما و بارش چند ماه قبل و چند ماه بعد از شروع رشد بیشترین تأثیر را بر رشد درختان داشته ولی دمای ماه شروع فصل رشد تاثیر معنیداری بر رشد درختان ندارد. در مورد SPI، بیشترین همبستگیها با عرض حلقههای درخت، در پنجرههای زمانی 5 تا 8 ماه به ترتیب با ماههای پایانی جون تا آگوست بدست آمد. بر مبنای دادههای بارندگی شبکه جهانی نقاط مشخص شد که همبستگی معناداری بین عرض حلقههای درختان منطقه با دادههای بارندگی در برخی مناطق جهان وجود دارد. همچنین، مشخص شد که محدودههای همبستگی معنادار (در مجاور منطقه مطالعاتی) به خوبی با مسیرهای نفوذ تودههای سودانی و مدیترانهای از غرب کشور و تودههای بارانزای وارده از شمال شرق کشور مطابقت دارد.
دانش اقلیمشناسی درختی با مطالعة ارتباط بین متغیرهای اقلیمی و حلقههای درخت به بازسازی اقلیم گذشته میپردازد که پیشنیاز بسیاری از مطالعات کشاورزی و منابع طبیعی است. اصولا درختان مناطق مرتفع حساسیت بیشتری به تغییرات آبوهوایی دارند، اما متأسفانه در مناطق مرتفع جنگلی، نظیر منطقۀ چهارباغ گرگان (منطقة مطالعاتی) هیچ ایستگاه هواشناسیای وجود ندارد. برای رفع این مشکل، در این تحقیق روشهای مختلف درونیابی دادههای دما و بارندگی در منطقة مورد مطالعه با یکدیگر مقایسه و بهترین روش درونیابی مشخص شد. سپس، با استفاده از روش برتر، متغیرهای دما و بارندگی ماهانه طی دورة آماری 1982ـ2006 در سایتهای نمونهبرداری حلقههای درخت برای دو گونۀ ارس و بلوط محاسبه شد. درنهایت، همبستگی بین دادههای سالانۀ عرض حلقههای درختان ارس و با بلوط متغیرهای دما و بارندگی ماهانه، شاخص بارندگی استاندارد (SPI)، و شاخص اکتشاف خشکسالی (RDI)، ارزیابی شدند. نتایج نشان داد در بین روشهای مختلف درونیابی، روش گرادیان خطی سهبعدی و روش هیبرید خطی و غیر خطی بهترتیب بهترین روشهای درونیابی دما و بارندگیاند. تحلیل ضرایب همبستگی نشان داد که مؤثرترین عاملهای هواشناسی بر رشد درختان بلوط، اثر مثبت شاخص SPI یکماهۀ ماه ژوئن و اثر منفی دمای متوسط ماه مارس فصل رویش است. درمورد درختان ارس، بارندگی ماه ژوئیۀ فصل رویش و دمای متوسط ماه سپتامبر قبل از فصل رویش بر رشد درختان اثر منفی دارند.
در این تحقیق، بهمنظور تفکیک الگوهای بارش در ایران، 130 متغیر هواشناسی از دادههای درازمدت 81 ایستگاه سینوپتیک استخراج و 98 متغیر ترکیبی محاسبه شد. از بین آنها، به روش حذف پسرو، 39 متغیر جهت تحلیل انتخاب شدند. سپس با تحلیل عاملی تعداد متغیرها در شش عامل اصلی بارشهای تابستانه، بارش بهاره و شدت بارش ماههای سرد، تعداد روزهای برفی، طول جغرافیایی، ضریب تغییرات بارندگی سالیانه، و تعداد روزهای توفانی خلاصه شد. این عاملها در مجموع 82 درصد واریانس موجود در دادهها را توجیه کردند. سپس گروهبندی امتیازات عاملی با الگوریتم خوشهبندی سلسلهمراتبی وارد انجام شد و شش ناحیة اقلیم بارش در گسترة کشور از آن نتیجه گردید. این نواحی در چهار گسترة کوچک و دو گسترة بزرگ تفکیک شدند. همچنین، بهمنظور افزایش همگنی گسترههای بزرگ، با توجه به نمودار درختی ایستگاهها، هر یک از آنها به دو ناحیة کوچکتر تقسیم شدند.