ORIGINAL_ARTICLE
بررسی پیچیدگی توزیع زمانی لرزهخیزی در گستره زاگرس با استفاده از آنالیز فرکتالی
در این مطالعه سعی شده است تا میزان پیچیدگی توزیع زمانی لرزهخیزی در پهنه زمینساختی زاگرس مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. برای این منظور از راهکار تجزیه و تحلیل فرکتالی مبتنی بر تبدیل موجک استفاده شده است. در این خصوص سریهای زمانی لرزهخیزی برای تمامی زیرپهنههای گستره زاگرس تهیه شده و سپس مورد تجزیه و تحلیل فرکتالی قرار گرفتهاند. نتایج بهدست آمده نشاندهنده ماهیت چندفرکتالی و مستقل از مقیاس توزیع زمانی لرزهخیزی در تمامی قسمتهای پهنه مورد مطالعه است. با این وجود ویژگیهای فرکتالی زیرپهنههای مختلف یکسان نبوده و هر یک از آنها دارای سرشتی متفاوت هستند. در نواحی ایذه و زاگرس مرتفع که دارای میزان تمرکز تنش به نسبت بالایی هستند، توزیع زمانی لرزهخیزی دارای ماهیتی پادهمبسته و تا حدی ساده است. این در حالی است که در زیرپهنههای لرستان، فروبار دزفول و کمان فارس، توزیع مذکور به نسبت پیچیده بوده و ماهیتی نسبتاً همبسته و گاهاً تصادفی دارد. همچنین یافتههای این تحقیق نشان میدهد که در گستره زاگرس لرزهخیزی مستقل نسبت به لرزهخیزی وابسته دارای توزیع زمانی ناهمگنتری است. هر چند که این ناهمگنی در بخشهای مختلف پهنه مذکور یکسان نبوده و متغییر است.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70984_972cdc218cd8585020b653f709b54aea.pdf
2019-07-23
247
267
10.22059/jesphys.2019.254583.1006988
تبدیل موجک
طیف تکینگی
چندفرکتال
لرزهزمینساخت
لرزهخیزی مستقل
لرزهخیزی وابسته
ساهره
گلریز
golriz_sahereh@yahoo.com
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران
AUTHOR
امیرپیروز
کلاهیآذر
kolahiazar@gmail.com
2
استادیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران
LEAD_AUTHOR
آقآتابای، م.، 1393، الگوی توزیع زمانی زمینلرزههای جنوب خاور زاگرس، م. علوم زمین، 94، 254-245.
1
کلانه، س. و آقآتابای، م.، 1394، پهنهبندی فعالیتهای لرزهای کمربند چینخورده-رانده زاگرس با استفاده از پارامترهای فرکتالی، م. فیزیک زمین و فضا، (3)41، 375-363.
2
کلاهیآذر، ا.، 1392، بررسی تغییرات زمانی لرزهخیزی مبتنی بر آنالیز موجک، رساله دکتری، دانشگاه شیراز، شیراز-ایران.
3
گلریز، س.، 1395، تعیین ابعاد برخالی توپوگرافی سطحی و کاربرد آن در بررسی زمینساختی ناحیه زاگرس، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه دامغان، دامغان-ایران.
4
مطیعی، ه.، 1374، زمینشناسی نفت زاگرس، تهران، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1، 589 ص.
5
Aki, K., 1965, Maximum likelihood estimate of b in the formula log N=a-bM and its confidence limits, Bull. Earth Res. Inst., Univ. Tokyo, 43, 237-239.
6
Arneodo, A., Bacry, E. and Muzy, J., 1995, The thermodynamics of fractals revisited with wavelets, Physica A, 213, 232-275.
7
Bacry, E., Muzy, J. and Arneodo, A., 1993, Singularity spectrum of fractal signals from wavelet analysis: exact results, J. Stat. Phys., 70, 635-674.
8
Berberian, M., 1995, Master blind thrust faults hidden under the Zagros folds: Active basement tectonics and surface morphotectonics, Tectonophysics, 241, 193-224.
9
Boeing G., 2016, Visual analysis of nonlinear dynamical systems: chaos, fractals, self-similarity and the limits of prediction, systems, 4, 37.
10
Caruso, F., Vinciguerra, S., Latora, V., Rapisarda, A. and Malone, S., 2006, Multifractal analysis of Mount St. Helens seismicity as a tool for identifying eruptive activity, fract., 14, 179-186.
11
Enescu, B., Ito, K. and Struzik, Z., 2006, Wavelet-based multiscale resolution analysis of real and simulated time-series of earthquakes, Geophys. J. Int., 164, 63-74.
12
Farge, M., 1992, Wavelet transforms and their applications to turbulence, Annu. Rev. Fluid Mech., 24, 359-457.
13
Geilikman, M., Golubeva, T. and Pisarenko, V., 1990, Multi fractal patterns of seismicity, Earth Planet. Sci. Lett., 99, 127-132.
14
Goldberger, A., Amaral, L., Glass, L., Hausdorff, J., Ivanov, P., Mark, R., Mietus, J., Moody, G., Peng, C. and Stanley, H., 2000, PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signals, Circulation, 101, 215-220.
15
Goltz, C., 1997, Fractal and chaotic properties of earthquakes, Springer Verlag, Berlin, Germany.
16
Harrar, K., Khider, M., 2014, Texture analysis using multifractal spectrum. Int. J. Model. Opt., 4(4), 336–341.
17
Hirabayashi, T., Ito, K. and Yoshi T., 1992, Multi-fractal analysis of earthquakes, Pure Appl. Geophys., 138, 591-610.
18
Jackson, J. and McKenzie, D., 1984, Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan, Geophis. J. Royal Astronomical Soc., 77, 185-264.
19
Jafard, S., 1997, Multifractal formalism for functions. Part 292 I: Results valid for all functions, SIAM J. Math. Anal., 28, 944-970.
20
Kagan, Y. and Jackson, D., 1991, Long-term earthquake clustering, Geophys. J. Int., 104, 117-133.
21
Kolahi-Azar, A. and Golriz, S., 2018, Multifractal topography: A tool to measure tectonic complexity in the Zagros Mountain Range, Math. Geosci., 50(4), 431-445.
22
Malekzade, Z., Bellier, O. and Abbasi, M., 2016, The effects of plate margin inhomogeneity on the deformation pattern within west-Central Zagros Fold-and-Thrust Belt, Tectonophysics, 693(B), 304-326.
23
Mandelbrot, B., 1989, Multi-fractal measures: especially for the geophysist, pure Appl. Geophys., 131, 5-42.
24
Maruyama, F., Kai, K. and Morimoto, H., 2011, Wavelet-based multifractal analysis of the El Niño/Southern Oscillation, the Indian Ocean dipole and the North Atlantic Oscillation, SOLA, 7, 65-68.
25
McAteer, R., Young, C., Ireland, J. and Gallagher, P., 2007, The bursty nature of solar flare X-ray emission, Astrophys. J., 662, 691-700.
26
Mousavi-Bafrouei, S.H., Mirzaei, N. and Shabani, E., 2014, A declustered earthquake catalog for the Iranian Plateau, Ann. Geophys., 57(6), S0653.
27
Muzy, J., Bacry, E. and Arneodo, A., 1991, Wavelets and multifractal formalism for singular signals: Application to turbulence data, Phys. Rev. E., 67, 3515-3518.
28
Ni, J. and Barazangi, M., 1986, Seismotectonics of Zagros continental collision zone and a comparison with the Himalayas, J. Geophys. Res., 91, 8205-8218.
29
Nowroozi, A., 1976, Seismotectonic provinces of Iran, Bull. Seismol. Soc. Am., 66, 1249-1276.
30
Sarkarinrjad, K., Mehdi Zadeh, R. and Webster, R., 2013, Two-dimensional spatial analysis of the seismic b-value and the Bouguer gravity anomaly in the southeastern part of the Zagros Fold-and-Thrust Belt, Iran: Tectonic implications, J. Asian Earth Sci., 62, 308-316.
31
Özger, M., 2011, Investigating the multifractal properties of significant wave height time series using a wavelet-based approach. J. Waterw. Port. C. Eng., 137, 34-42.
32
Sepehr, M. and Cosgrove, W., 2005, Role of Kazerun Fault Zone in the formation and deformation of the Zagros Fold-Thrust Belt, Iran, Tectonics, 24(5), TC5005.
33
Smalley, R., Chatelain, J., Turcoote, D. and Prevot, R., 1987, A seismicity of the New Hebrides, Bull. Seism. Soc. Am., 77, 1368-1381.
34
Toledo, B., Chian, A., Rempel, E., Miranda, R., Munoz, P. and Valdivia, J., 2013, Wavelet-based multifractal analysis of nonlinear time series: The earthquake-driven tsunami of 27 February 2010 in Chile, Phys. Rev., E., 87, 22821-1 – 22821-11.
35
Torrence, C. and Compo G.P., 1998, A practical guide to wavelet analysis, B. Am. Meteorol. Soc., 79(1), 61-78.
36
Utsu, T., 1965, A method for determining the value of b in formula log N = a - bM showing the magnitudefrequency relation for earthquakes, Geophys. Bull. Hokkaido Univ., 13, 99-103.
37
Wiemer, S., 2001, A software package to analyze seismicity: ZMAP, Seismol. Res. Lett., 72, 373-382.
38
Xu, J., Chen, Y., Li, W., Ji, M. and Dong, S., 2009, The complex nonlinear system with fractal as well as chaotic dynamics of annual runoff processes in the three headwaters of the Tarim River, J. Geophys. Sci., 19, 25-35.
39
Zamani, A. and Agh-Atabai, M., 2009, Temporal characteristics of seismicity in the Alborz and Zagros regions of Iran, using multifractal approach, J. Geodyn., 47, 271-279.
40
Zamani, A., Samiee, J. and Kirby, J., 2013, Estimating the coherence method, tectonophysics, 601, 139-147.
41
Zamani. A., Kolahiazar, A. and Safavi, A., 2014, Wavelet-Based Multifractal Analysis of Earthquakes Temporal Distribution in Mammoth Mountain Volcano, Mono County, Eastern California, Acta Geophysica, 62, 585-607.
42
ORIGINAL_ARTICLE
استفاده از الگوریتم POCS برای بازسازی دادههای لرزهای سهمؤلفهای در حوزه فوریه کواترنیون
لرزهنگاری سهمؤلفهای از امواج لرزهای در هر ایستگاه در سه راستا نمونهبرداری کرده و اطلاعات امواج P و S را بهصورت همزمان برداشت میکند. در برخی کاربردها استفاده از اطلاعات موج S به همراه اطلاعات موج P برآورد درستی از خصوصیات مخزن بهدست میدهد. چون در برداشتهای لرزهای گاهی بهعلت شرایط منطقه یا خرابی دستگاهها، نمونهبرداری مکانی یکنواخت از امواج لرزهای میسر نیست، باید از روشهای درونیابی استفاده کرد تا ردلرزههای برداشت نشده بازسازی شوند. روشهای مرسوم بازسازی ردلرزههای گمشده در لرزهنگاری سهمؤلفهای، معمولاً با اجرای روش روی هر مؤلفه بهطور جداگانه انجام میشود، که میتواند به ویژگیهای ظریف در رکورد صدمه بزند. در این تحقیق روشی برای بازسازی همزمان هرسه مؤلفه به یکباره ارائه میشود (برگرفته از ایده استنتون و ساشی) که با استفاده از تبدیل فوریه کواترنیون و الگوریتم تصویر بر روی مجموعههای محدب (QPOCS)، انجام میشود. نمایش برداری داده مختلط در حوزه فرکانس میتواند بهوسیله قراردادن بخشهای حقیقی و موهومی هر مؤلفه در آرگومانهای یک کواترنیون، بهدست آید. این روش اجازه میدهد تا عملگرها بر روی هر دو مؤلفه بهطور همزمان اعمال شوند. مزیت این روش بهخاطر همپوشانی طیفی مؤلفهها در حوزه فرکانس-عددموج میباشد. نتیجه حاصل از کاربرد این روش بر دادههای سهمؤلفهای مصنوعی و واقعی، با نتیجه حاصل از کاربرد الگوریتم POCS بر روی هر مؤلفه بهتنهایی، مقایسه شده که نتایج بازسازی با استفاده از الگوریتم QPOCS دارای کیفیت بازسازی بهتری میباشند.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70967_1bf03147e9bc91cf31870e56ddfb15f2.pdf
2019-07-23
269
281
10.22059/jesphys.2019.257996.1007006
درونیابی سهبعدی
لرزهنگاری سهمؤلفهای
تبدیل فوریه
کواترنیون
مجموعه محدب
امین
افتخاری
amin.eftekhari@gmail.com
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه ژئوفیزیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
AUTHOR
حمیدرضا
سیاهکوهی
hamid@ut.ac.ir
2
استاد، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
Abma, R. and Kabir, N., 2006, 3D interpolation of irregular data with a POCS algorithm, Geophysics, 71, 91–96.
1
Bihan, N. L. and Mars, J. I., 2001, New 2D complex and hypercomplex seismic attributes, Presented at the 71st Conference of the Society of Exploration Geophysicists, SEG.
2
Ell, T., 1992, Hypercomplex spectral transformations, PhD thesis, University of Minnesota.
3
Ell, T. A., 1993, Quaternion-fourier transforms for analysis of two-dimensional linear time-invariant partial-differential systems, 32nd IEEE Conf. Decision and Control, 1830–1841.
4
Ell, T. A. and Sangwine, S. J., 2007, Hypercomplex fourier transforms of color images, IEEE Trans, Image Process, 16, 22–35.
5
Galloway, E. and Sacchi, M. D., 2007, POCS method for seismic data reconstruction of irregularly sampled data: CSPG CSEG Convention, 555.
6
Gao, J. J., Chen, X. H., Li, J. Y. and Liu, G.C., 2010, Irregular seismic data reconstruction based on exponential threshold model of pocs method, Applied Geophysics, 7, 229–238.
7
Gao, J. and Sacchi, M. D., 2011, Convergence improvement and noise attenuation considerations for POCS reconstruction, Presented at the 73rd EAGE conference and exhibition.
8
Gao, J., Stanton, A., Naghizadeh, M., Sacchi, M. and Chen, X., 2013, Convergence improvement and noise attenuation considerations for beyond alias projection onto convex sets reconstruction, Geophysical Prospecting, 61, 138–151.
9
Gerchberg, R. W. and Saxton, W. O., 1972, A practical algorithm for the determination of phase from image and diffraction plane pictures, Optik 35, 227–246.
10
Grandi, A., Mazzotti, A. and Stucchi, E., 2007, Multicomponent velocity analysis with quaternions, Geophysical Prospecting, 55, 761–777.
11
Hamilton, W., 1866, Elements of quaternions, Longmans Green.
12
Jiang, T., Gong, B., Qiao, F., Jiang, Y., Chen, A., Hren, D. and Meng, Y., 2017, Compressive seismic reconstruction with extended POCS for arbitrary irregular acquisition, SEG Technical Program Expanded Abstracts, 4272-4277, doi:10.1190/segam2017-17632472.1.
13
Krieger, L. and Grigoli, F., 2015, Optimal reorientation of geophysical sensors, A quaternion based analytical solution, Geophysics, 80(2), 19-30.
14
Menanno, G. M. and Mazzotti A., 2012, Deconvolution of multicomponent seismic data by means of quaternions: Theory and preliminary results, Geophysical Prospecting, 60(2), 217-238.
15
Pinilla, J., Etcheverlepo, A. and Ojeda, G., 2016, A piecewise linear threshold model for five-dimensional interpolation of seismic data using POCS method, SEG Technical Program Expanded Abstracts, 4134-4138, doi:10.1190/
16
segam2016-13952846.1.
17
Sangwine, S. and Bihan, N., 2005, Quaternion Toolbox for Matlab, Software Library, Available at http://qtfm.sourceforge.net/.
18
Sangwine, S. J. and Ell, T. A., 2000, The discrete fourier transform of a colour image: Proc. Image Processing II Mathematical Methods, Algorithms and Applications, 430–441.
19
Stanton, A. and Sacchi, M., 2011, Multicomponent seismic data reconstruction using the quaternion Fourier transform and POCS. SEG Technical Program Expanded Abstracts: pp. 1267-1272.
20
Stanton, A. and Sacchi, M., 2013, Vector reconstruction of multicomponent seismic data, Geophysics, 78(4), 131-145.
21
Wang, S. Q., Xing, G. and Yao, Z. X., 2010, Accelerating POCS interpolation of 3d irregular seismic data with graphics processing units: Computers & Geosciences, 36, 1292–1300.
22
Witten, B. and Shragge, J., 2006, Quaternion-based signal processing, Presented at the 76th Conference of the Society of Exploration Geophysicists, SEG.
23
ORIGINAL_ARTICLE
شناسایی ضعف در میانگینگیری برداری دادههای مغناطیدگی و روشی برای برطرف کردن این ضعف
در جوامع معمولی آماری، اغلب وضعیت توزیع عادی یا نرمال حاکم است و لذا در آنها استفاده از تابع چگالی احتمال گوسی یا نرمال و استفاده از میانگینگیری حسابی یا معمولی کار صحیحی میباشد. اما اگر جامعه آماری از تعدادی جهت دلخواه فضایی تشکیل شده باشد، وضعیت توزیع عادی یا نرمال حاکم نمیباشد. در این شرایط از تابع چگالی احتمال فیشر ومیانگینگیری برداری میتوان بهره برد. یکی از جوامع آماری جهتی، جامعه آماری جهتهای مختلف مغناطیدگی سنگها است. در این مقاله پس از یک مقدمه، برای درک بهتر تفاوت جامعه آماری معمولی و جامعه آماری جهتی، هم پراکندگی نرمال و هم پراکندگی فیشر (که برای جامعه جهتی استفاده میشود) مورد بحث قرار میگیرد. در ادامه الگوریتم محاسبه جهت میانگین مجموعه بردارها مطرح میشود. سپس به یک برنامه رایانهای دارای توانایی میانگینگیری برداری که در جریان همین پژوهش تولید شده، اشاره شده است و بعد میانگینگیری برداری و حسابی با استفاده از دادههای مغناطیدگی مقایسه شدهاند. در این پژوهش معلوم شد که یک ضعف در میانگینگیری برداری وجود دارد و آن اینکه در بعضی شرایط جواب میانگینگیری برداری یکتا نمیباشد. راهحل ارائه شده در این پژوهش برای رفع این ضعف این است که در کنار میانگینگیری برداری، مناسب است که میانگینگیری معمولی یا حسابی هم صورت بگیرد تا در مواردی که جواب میانگینگیری برداری چند جهت متفاوت است، بتوانیم میانگین برداری صحیح را تشخیص دهیم.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70983_75e1629ca1bdb13c4b6abb7244af49a8.pdf
2019-07-23
283
298
10.22059/jesphys.2019.263079.1007028
میانگینگیری برداری
میانگینگیری حسابی
جهتهای مغناطیدگی
محمد احسان
حکمتیان
mohekmatian@yahoo.com
1
استادیار، پژوهشکده مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
حکمتیان، م.ا.، 1395، طراحی و تولید نرمافزار با توانایی تخمین جهت مغناطیدگی بازماند با استفاده از روشهای شبهگرانی و سیگنال تحلیلی، گزارش پژوهشی درون پژوهشگاهی، پژوهشی مواد اولیه و فناوری سوخت ، پژوهشکده مواد و سوخت هستهای ، پژوهشگاه علوم وفنون هستهای.
1
حکمتیان، م.ا.، 1397، بیان تحلیلی آمار پالئومغناطیسی و تولید یک برنامه رایانهای کوچک با توان میانگینگیری برداری، گزارش علمی و فنی، گروه پژوهشی مواد اولیه و فناوری سوخت ، پژوهشکده مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم وفنون هستهای.
2
Beiki, M., Clark, D. A., Austin, J. and Foss, C., 2012, Estimating source location using normalized magnetic source strength calculated from magnetic gradient tensor data, Geophysics, 77(6), J23-J37.
3
Butler, R. F., 2004, Paleomagnetism: Magnetic domains to geologic terranes, Electronic edition, University of Portland, Portland, Oregon.
4
Bott, M. H. P., Smith, R. A. and Stacey, R. A., 1966, Estimation of the direction of magnetization of a body causing a magnetic anomaly using a pseudo-gravity transformation, Geophysics, 31, 803–811. doi:10.1190/1.1439812
5
Clark, D. A., 2012, New methods for interpretation of magnetic vector and gradient tensor data I: eigenvector analysis and the normalised source strength, Exploration Geophysics, 43, 267–282. doi:10.1071/ EG12020
6
Clark, D. A., 2013, New approaches to dealing with remanence: magnetic moment analysis using tensor invariants and remote determination of in situ magnetisation using a static tensor gradiometer, ASEG-PESA Conference, Melbourne, Extended Abstract, 1–7.
7
Clark, D. A., 2014, Methods for determining remanent and total magnetisationsof magnetic sources – a review,Exploration Geophysics, 45, 271–304. doi:10.1071/ EG14013.
8
Dannemiller, N. and Li, Y., 2006, A new method for determination of magnetization direction, Geophysics, 71, L69–L73. doi:10.1190/ 1.2356116.
9
Fedi, M., Florio, G. and Rapolla, A., 1994, A method to estimate the total magnetization direction from a distortion analysis of magnetic anomalies, Geophysical Prospecting, 42, 261–274. doi:10.1111/j.1365-2478.1994.tb00209.x.
10
Fisher, R. A., 1935, Design of Experiments. Oliver and Boyd, Edinburgh.
11
Gerovska, D., Araúzo-Bravo, M. J. and Stavrev, P., 2009, Estimating the magnetization direction of sources from southeast Bulgaria through correlation between reduced-to-the- pole and total magnitude Anomalies, Geophysical Prospecting, 57, 491–505. doi:10.1111/j.1365-2478.2008.00761.x
12
Hekmatian, M. E., 2019, Estimating the direction of source magnetisation through comparison of pseudogravity and total gradient, Exploration Geophysics, accepted in 2019.
13
McKenzie, B., Foss, C. and Hillan, D., 2012, An improved search for magnetization direction, 22nd ASEG Geophysical Conference, Extended Abstracts, 1–4.
14
Pilkington, M. and Beiki, M., 2013, Mitigating remanent magnetization effects in magnetic data using the normalized source strength, Geophysics, 78(3), J25–J32.
15
Roest, W. R. and Pilkington, M., 1993, Identifying remanent magnetization effects in magnetic data, Geophysics, 58, 653-659. doi:10.1190/1.1443449.
16
Schnetzler, C. C. and Taylor, P. T., 1984, Evaluation of an observational method for estimation of remanent magnetization, Geophysics, 49, 282–290. doi:10.1190/ 1.1441660.
17
Stavrev, P. and Gerovska, D., 2000, Magnetic field transforms with low sensitivity to the direction of source magnetization and high centricity, Geophysical Prospecting, 48, 317–340. doi:10.1046/j.1365-2478.2000.00188.x.
18
Zhang, H., Ravat, D., Marangoni, Y. R., Chen, G. and Hu, X., 2018, Improved total magnetization direction determination by correlation of the normalized source strength derivative and the reduced-to-pole fields, Geophysics, 83(6), J75-J85. https://doi.org/ 10.1190/geo2017-0178.1.
19
ORIGINAL_ARTICLE
سنیابی بهروش لومینسانس نوری نمونههای رسوبی برداشتشده از تراسهایی رودخانهای کارون در خوزستان، جنوب غرب ایران
تراسهای آبرفتی اطراف رود کارون بهصورت توأم تحتتأثیر آبوهوا و تکتونیک بوده و میباشند. سازندهای سطحی تراسهای آبرفتی عموماً محیطهای مناسبی برای تجمع انسانها بودهاند، لذا تحتتأثیر انسانها نیز قرار گرفتهاند و بررسی آنها از دیدگاههای مختلف از جمله زمینشناسی، ژئومورفولوژی، دیرینه اقلیمشناسی و باستانشناسی ضروری است. در خوزستان –تراسهای آبرفتی متعددی وجود دارد که مطالعه آنها اطلاعات مهمی را در اختیار میگذارد. یافتن سن رسوبات نقشی کلیدی در این مطالعات دارد. بهعنوان مثال میتوان بهکمک آنها نرخ بالا آمادگی را تخمین زد. این مقاله ارائهکننده تکنیکهایی است که جهت اندازهگیری سن هفت نمونه برداشت شده از تراسهای رودخانهای کارون انجام شده است. کوارتزهایی از این نمونهها استخراج شد و با استفاده از روش دانه درشت و تکالیکوتی سنیابی شدند. بهمنظور اندازهگیری سن، نمونهها بهروش لومینسانس نوری تحریک شد و با دو پارامتر دز معادل، دز طبیعی و دز سالانه اندازهگیری شد. با تقسیم این دو پارامتر سن نمونهها تخمین زده شد. دزهای معادل بهدست آمده برای هر نمونه پراکندگی زیادی را نشان دادند که موجب شد تا سنهای مختلف با توجه به مدلهای مختلف برای هر نمونه بهدست آید. اطلاعات کامل در مورد محل تراسها و محل نمونهبرداری ارائه شده است تا این سنها بتواند جهت تحقیقات بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70990_cff975f156d3853211f3f1f7921e5d03.pdf
2019-07-23
299
311
10.22059/jesphys.2019.267349.1007049
سنیابی
لومینسانس نوری
تراس رودخانهای
کارون
مرتضی
فتاحی
mfattahi@ut.ac.ir
1
دانشیار، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
کوین
وودبریج
kevinpaulwoodbridge@gmail.com
2
دانشجوی دکتری، انستیتو انرژی و محیط، دانشکده علوم و مهندسی، دانشگاه هال، هال، انگلستان
AUTHOR
مارک
دبیتمن
m.d.bateman@sheffield.ac.uk
3
استاد، دانشکده جغرافی، دانشگاه شفیلد، شفیلد، انگلستان
AUTHOR
Adamiec, G. and Aitken M. J., 1998, Dose-rate conversion factors update. Ancient TL 16, 37-50.
1
Aitken, M. J., 1998, An Introduction to Optical Dating: The dating of Quaternary sediments by the use of Photo-Stimulated Luminescence. Oxford Science Publication.
2
Bateman, M. D. and Catt, J. A., 1996, An absolute chronology for the raised beach deposits at Sewerby, E. Yorkshire, UK. Journal of Quaternary Science, 11, 389-395.
3
Bateman, M. D., Frederick, C. D., Jaiswal, M. K. and Singhvi, A. K., 2003, Investigations into the potential effects of pedoturbation on luminescence dating. Quaternary Science Reviews, 22, 1169-1176.
4
Blanc, E. J.-P., Allen, M. B., Inger, S. and Hassani, H., 2003, Structural styles in the Zagros Simple Folded Zone, Iran. Journal of the Geological Society of London, 160, 401-412.
5
Bull, W. B., 1991,Geomorphic responses to climatic change. Oxford University Press, London, U.K.
6
Burbank, D. W. and Anderson, R. S., 2012, Tectonic geomorphology. Second edition. Wiley-Blackwell, Chichester, U.K.
7
Fattahi, M. and Walker, R., 2007, Luminescencedating of the last earthquake of the sabzevarthrust fault, NE IRAN, QuaternaryGeochronology, 2, 284-289.
8
Galbraith, R. and Green, P., 1990, Estimating the component ages in a finite mixture. International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Part D. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 17 (3), pp. 197–206. doi:10.1016/1359-0189(90)90035-V.
9
Marsh, R. E., Prestwich W.V., Rink W.J. and Brennan B. J., 2002, Monte Carlo determinations of the beta dose rate to tooth enamel. Radiation Measurements 35: 609-616.
10
Murray, A. S. and Wintle, A. G., 2000, Luminescence dating of quartz using an improved single-aliquot regenerative-dose protocol. Radiation Measurements 32, 57-73.
11
Murray, A. S. and Olley, J. M., 2002, Precisionand accuracy in the optically stimulatedluminescence dating sedimentary quartz, Astatue review, Geochronometria, 21, 1-16.
12
Murray, A. S. and Wintle, A. G, 2003, The single aliquot regenerative dose protocol: potential for improvements in reliability. Radiation Measurements 37: 377-381.
13
Prescott, J. R. and Hutton, J. T., 1994, Cosmic ray contributions to dose rates for luminescence and ESR dating: large depths and long-term time variations. Radiation Measurements, 2/3, 497-500.
14
Rhodes, E. J., 2000, Observation of thermaltransfer OSL signals in glacigenic quartz,Radiation Measurements, 32, 595-602.
15
Woodbridge, K. P., 2013, The influence of Earth surface movements and human activities on the River Karun in lowland south-west Iran. Unpublished Ph.D. thesis, University of Hull, U.K. Available online: https://hydra. hull. ac. uk/resources/hull:8454.
16
Woodbridge, K. P. and Frostick, L. E., 2014, OSL dating of Karun river terrace sediments and rates of tectonic uplift in lowland south-west Iran. Quaternary Newsletter, 134, 44-52.
17
Woodbridge, K. P., Parsons, D. R., Heyvaert, V. M. A., Walstra, J. and Frostick, L. E., 2016, Characteristics of direct human impacts on the rivers Karun and Dez in lowland south-west Iran and their interactions with earth surface movements. Quaternary International, 392, 315-334.
18
ORIGINAL_ARTICLE
تخمین میزان جابهجایی ایستا در دادههای مگنتوتلوریک با استفاده از تانسور مغناطیسی افقی
تفسیر دادههای مگنتوتلوریک در حضور اعوجاجهای گالوانی ناشی از ساختارهای کوچکمقیاس نزدیک سطحی میتواند به نتایج نادرست منجر شود. سادهترین شکل ظهور این اعوجاجها درحالیکه فقط به تغییر دامنه میدانهای الکتریکی محدود میشوند، جابهجایی قائم منحنیهای مقاومتویژه ظاهری یا همان پدیده جابهجایی ایستا (static shift) است؛ که مقدار آن تنها با استفاده از دادههای تانسور امپدانس قابل محاسبه نیست و در واقع جزء بخشهای غیرقابل تعیین ماتریس اعوجاج است. در این تحقیق از توابع تبدیل ژئومغناطیسی (تیپر و دادههای مغناطیسی افقی) برای برآورد نسبی میزان این جابهجایی و بازیافت مقاومتویژه ظاهری معوج نشده یا منطقهای مود TE بر اساس قانون القاء فاراده استفاده شده است. با لحاظ کردن تغییرات افقی مؤلفههای افقی میدان مغناطیسی، روش مورد نظر بر روی دو مدل مصنوعی اعمال شده است. به دو روش محاسباتی مختلف، اغتشاشات ناشی از ساختارهای کوچک مقیاس سهبعدی شبیهسازی شده و به مدلهای مورد استفاده اضافه شدند. نتایج بهدست آمده، مؤید دقیقتر بودن میزان جابهجایی برآورد شده نسبت به حالتی است که از توابع تبدیل مغناطیسی افقی صرفنظر و تنها توابع تبدیل مغناطیسی قائم مد نظر قرار گیرند.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70986_fe8066b4ec5900acc77a1fc9f2e8bac0.pdf
2019-07-23
313
324
10.22059/jesphys.2019.268558.1007055
مگنتوتلوریک
توابع تبدیل
جابهجایی ایستا
احسان
لیموپرورجهرمی
e.limooparvar@alumni.ut.ac.ir
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
بنفشه
حبیبیان دهکردی
bhabibian@ut.ac.ir
2
استادیار، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
بهروز
اسکوئی
boskooi@ut.ac.ir
3
دانشیار، گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
Berdichevsky, M. N. and Dmitriev, I. V., 2008, Models and Methods of Magnetotellurics. Springer, Berlin.
1
Groom, R. W. and Bailey, R. C., 1989, Decomposition of magnetotelluric impedance tensors in the presence of local three-dimensional galvanic distortion: J. Geophys. Res., 94, 1913–1925.
2
Habibian, D., B. and Oskooi, B., 2014, A resolution comparison of horizontal and vertical magnetic transfer functions. Journal of the Earth and Space Physics, 40, 47-53.
3
Ledo, J., Gaba's, A. and Marcuello, A., 2002, Static shift levelling using geomagnetic transfer functions. Earth Planets Space 54, 493–498.
4
Ledo, J., 2006, 2D versus 3D magnetotelluric data interpretation. Surveys in Geophysics., 27, 111-148.
5
Martí, A., Queralt, P. and Ledo, J., 2009, WALDIM: a code for the dimensionality analysisof magnetotelluric data using the rotational invariants of the magnetotellurictensor. Comp. Geosci., 35, 2295–2303.
6
Mackie, R. L., Smith, J. T. and Madden, T. R., 1994, Three-dimensional electromagnetic modeling using finite difference equations: the magnetotelluric example, Radio Sci., 29, 923–935.
7
McNeice, G. W. and Jones, A. G., 2001, Multisite, multifrequency tensor decomposition of magnetotelluric data: Geophysics., 66, 158–173.
8
Sasaki, Y. and Meju, M. A., 2006, Three-dimensional joint inversion for magnetotelluric resistivity and static shift distributions in complex media, J. Geophys. Res-solid earth., 111, B0511.
9
Siripunvaraporn, W. and Egbert, G., 2000, An efficient data-subspace inversion method for 2-D magnetotelluric data. Geophysics., 65, 791-803.
10
Soyer, W., 2002, Analysis of geomagnetic variation in the central and southern Andes, Ph.D thesis, Free University of Berlin.
11
Varentsov, I. V. M. and EMTESZ-Pomerania Working Group., 2005, Method of horrzontal magnetovariational sounding: techniques and application in the EMTESZ-POMERANIA project, Kolloquium Elektromagnetische Tiefenforschung, Haus Wohldenberg, Holle, 3.-7.10.2005, Hrsg.
12
Vozoff, k., 1972, The magnetotelluric method in the exploration of sedimentary basins. Geophysics., 37, 98-141.
13
ORIGINAL_ARTICLE
برآورد بهینه دقت مشاهدات در شبکههای کلاسیک جابهجاسنجی
روش برآورد مؤلفههای واریانس کمترینمربعات زمانی که تنوع مشاهداتی در شبکه وجود داشته باشد کارایی خوبی از خود نشان میدهد. با استفاده از این روش برای هر دسته از مشاهدات مختلف یک ضریب مقیاس محاسبه میشود. در این تحقیق از روش وزندهی برآورد مؤلفههای واریانس کمترینمربعات استفاده شده است. این بهبود دقت برای مختصات نقاط شبکه بهنحوی است که مقدار نیم قطر بزرگ بیضی خطای مطلق نقاط در حالت استفاده از برآورد مؤلفههای واریانس کمترین مربعات برابر 29 میلیمتر، در حالیکه با استفاده از روش فاکتور وریانس ثانویه این مقدار به دو برابر افزایش مییابد. علاوه بر این در هنگام استفاده از روش برآورد مؤلفههای واریانس کمترینمربعات اثر ماتریس کوواریانس مجهولات برابر 8/0 میلیمتر میباشد که نسبت به روش فاکتور وریانس ثانویه مقدار آن به اندازه دو برابر کاهش مییابد. در واقع مزیت روش برآورد مؤلفههای واریانس کمترینمربعات برآورد واقعبینانهای از دقت پارامترهای مدل و ابعاد بیضی خطای مطلق میباشد.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70982_5d0ea1479e4a77408561f7c4cbbbbfb9.pdf
2019-07-23
325
342
10.22059/jesphys.2019.268781.1007058
برآورد مؤلفههای واریانس کمترینمربعات
فاکتور وریانس ثانویه
شبکههای ژئودتیک
عدد آزادی
سعید
فرزانه
saeed.farzaneh@gmail.com
1
استادیار، دانشکده مهندسی نقشهبرداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
کمال
پروازی
kamal.parvazi@ut.ac.ir
2
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی نقشهبرداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
Amiri-Simkooei, A. R., 2001, Strategy for Designing Geodetic Network with High Reliability and Geometrical Strength Criteria. Journal of Surveying Engineering, 127(3), 104-117.
1
Amiri-Simkooei, A. R., 2004, A New Method for Second-order Design of Geodetic Networks: Aiming at High Reliability. Survey Review, 37(293), 552-560.
2
Amiri-Simkooei, A. R., 2007, Least-squares variance component estimation: theory and GPS applications (Doctoral dissertation, TU Delft, Delft University of Technology).
3
Amiri-Simkooei, A. R., Asgari, J., Zangeneh-Nejad, F. and Zaminpardaz, S., 2012, Basic concepts of optimization and design of geodetic networks. Journal of Surveying Engineering, 138(4), 172-183.
4
Amiri-Simkooei, A. R., Zaminpardaz, S. and Sharifi, M. A., 2014, Extracting tidal frequencies using multivariate harmonic analysis of sea level height time series. Journal of Geodesy, 88(10), 975-988.
5
Andersson, J. V., 2008, A complete model for displacement monitoring based on undifferenced GPS observations (Doctoral dissertation, KTH).
6
Baarda, W., 1968, A testing procedure for use in geodetic networks, Netherland Geodetic Commission, Delft, Netherlands.
7
Bagherbandi, M., Eshagh, M. and Sjöberg, L. E., 2009, Multi-objective versus single-objective models in geodetic network optimization. Nordic Journal of Surveying and Real Estate Research, 6(1), 7-20.
8
Bagherbandi, M., 2016, Deformation monitoring using different least squares adjustment methods: A simulated study. KSCE Journal of Civil Engineering, 20(2), 855-862.
9
Barnett, V. and Lewis, T., 1974, Outliers in statistical data. Wiley.
10
Ben-Gal, I., Maimon, O. and Rockach, L.,2005, Data Mining and Knowledge Discovery Handbook A Complete Guide for Practitioners and Researchers, Kluwer Academic Publishers.
11
Chen, Y.Q., Chrzanowski, A. and Secord, J.M., 1990, A strategy for the analysis of the stability of reference points in deformation surveys. CISM Journal, 44(2), 39-46.
12
Cross, P. A., 1985, Numerical Methods in Network Design. In: Grafarend & Sanso, eds. Optimization and Design of Geodetic Networks. Berlin: Springer, 132-168.
13
Davies, L. and Gather, U., 1993, The identification of multiple outliers, Journal of the American Statistical Association, 88(423), 782-792.
14
Fan, H., 2010, Theory of Errors and Least Squares Adjustment, Stockholm: Royal Institue of Technology (KTH).
15
González-Ferreiro, E., Diéguez-Aranda, U. and Miranda, D., 2012, Estimation of stand variables in Pinus radiata D. Don plantations using different LiDAR pulse densities. Forestry, 85(2), 281-292.
16
Grafarend, E. W., 1974, Optimization of geodetic networks. Bolletino di Geodesia a Science Affini, 33(4), 351-406.
17
Grafarend, E., Kleusberg, A. and Schaffrin, B., 1980, An introduction to the variance-covariance component estimation of Helmert type. Zeitschrift für Vermessungswesen, 105(4), 161-180.
18
Helmert, F. R., 1907, Die Ausgleichungsrechnung nach der Methode der kleinsten Quadrate: mit Anwendungen auf die Geod sie, die Physik und die Theorie der Messinstrumente. BG Teubner.
19
Hwang, J., Yun, H., Park, S.K., Lee, D. and Hong, S., 2012, Optimal methods of RTK-GPS/accelerometer integration to monitor the displacement of structures. Sensors, 12(1), 1014-1034.
20
Jin, X. X. and de Jong, C.D., 1996, Relationship between satellite elevation and precision of GPS code observations. The Journal of Navigation, 49(2), 253-265.
21
Kern, M., Preimesberger, T., Allesch, M., Pail, R., Bouman, J. and Koop, R., 2005, Outlier detection algorithms and their performance in GOCE gravity field processing. Journal of Geodesy, 78(9), 509-519
22
Koch, K. R., 1985, First Order Design: Optimization of the Configuration of a Network by Introducing Small Position Changes. In: Grafarend & Sanso, eds. Optimization and Design of Geodetic Networks. Berlin: Springer, pp. 56-73.
23
Kuang, S., 1991, Optimization and Design of Deformation Monitoring Schemes, Fredericton, Canada: Department of Surveying Engineering.
24
Kuang, S., 1996, Geodetic Network Analysis and Optimal Design: Concepts and Applications. Chelsea, Michigan, USA: Ann Arbor Press, Inc.
25
Lerch, F. J., 1991, Optimum data weighting and error calibration for estimation of gravitational parameters. Bulletin géodésique, 65(1), 44-52.
26
Lindenbergh, R., Pfeifer, N. and Rabbani, T., 2005, September. Accuracy analysis of the Leica HDS3000 and feasibility of tunnel deformation monitoring. In Proceedings of the ISPRS Workshop, Laser scanning, 36(3), 24-29.
27
Lucas, J.R. and Dillinger, W.H., 1998, MINQUE for block diagonal bordered systems such as those encountered in VLBI data analysis. Journal of Geodesy, 72(6), 343-349.
28
Teunissen, P.J., 1988, Towards a least-squares framework for adjusting and testing of both functional and stochastic model. Internal research memo, Geodetic Computing Centre, Delft. A reprint of original 1988 report is also available in 2004, No. 26, http://www.lr.tudelft.nl/mgp.
29
Teunissen, P.J., 2000, Adjustment theory: an introduction series on mathematical geodesy and positioning. Delft University Press, Washington, D.C.
30
Teunissen, P. J. and Amiri-Simkooei, A.R., 2008, Least-squares variance component estimation. Journal of geodesy, 82(2), pp.65-82.
31
Williams, S. D., Bock, Y., Fang, P., Jamason, P., Nikolaidis, R. M., Prawirodirdjo, L., Miller, M. and Johnson, D. J., 2004, Error analysis of continuous GPS position time series. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 109(B3), 1-19
32
Xu, P., Liu, Y., Shen, Y. and Fukuda, Y., 2007, Estimability analysis of variance and covariance components. Journal of Geodesy, 81(9), 593-602.
33
Yetkin, M. and Inal, C., 2015, Optimal Design of Deformation Monitoring Networks Using the Global Optimization Methods. In The 1st International Workshop on the Quality of Geodetic Observation and Monitoring Systems (QuGOMS'11) (pp. 27-31). Springer, Cham.
34
Zhang, J., Bock, Y., Johnson, H., Fang, P., Williams, S., Genrich, J., Wdowinski, S. and Behr, J., 1997, Southern California Permanent GPS Geodetic Array: Error analysis of daily position estimates and site velocities. Journal of geophysical research: solid earth, 102(B8), 18035-18055.
35
ORIGINAL_ARTICLE
پایش و پیشبینی روند تغییرات نواحی سکونتگاهی با استفاده از تصاویر چند زمانه (مطالعه موردی: شهر سنقر)
شهرنشینی یکی از عوامل انسانی مهم و تأثیرگذار بر کاربری اراضی و همچنین تغییردهنده ویژگیهای مختلف سطح زمین است. با توجه به روند رو به رشد نواحی سکونتگاهی و افزایش میزان تخریب اراضی مستعد، این پژوهش سعی دارد تا روند تغییرات مناطق مسکونی در شهر سنقر را مورد ارزیابی قرار دهد و همچنین بر مبنای تغییرات صورت گرفته بین سالهای 2000 تا 2012، روند این تغییرات برای سالهای 2025 و 2040 پیشبینی کند. درواقع هدف اصلی تحقیق حاضر آگاهی از شرایط آینده کاربری اراضی در صورت ادامه یافتن روند موجود است. روش کار به این صورت است که پس از تهیه تصاویر ماهوارهای و پیشپردازش تصاویر، کاربری اراضی محدوده مطالعاتی برای سالهای 2000 و 2012 تهیه و با استفاده از مدل LCM میزان تغییرات کاربری اراضی آنالیز شده است. سپس بر اساس مدل زنجیره مارکوف میزان پتانسیل تغییر هر کاربری به کاربری سکونتگاهی سنجیده شده است. پس از محاسبه پتانسیل انتقال هر کاربری به کاربری سکونتگاهی با استفاده از دادههای توصیفی موردنظر، نقشه پیشبینی سخت کاربری اراضی برای سالهای 2025 و 2040 تهیه شده است. نتایج حاصله بیانگر این است که نواحی سکونتگاهی محدوده مطالعاتی از 3/8 کیلومترمربع در سال 2000 به 6/12 کیلومترمربع در سال 2012 رسیده است که این مقدار بیانگر رشد قابل توجه نواحی سکونتگاهی دارد. همچنین نتایج حاصل از پیشبینی بیانگر این است که میزان گسترش نواحی سکونتگاهی تا سال 2025 و 2040 بهترتیب به 2/18 و 1/24 کیلومترمربع خواهد رسید.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70969_e66d5145cee5d18d80187b7c4f6fe4d7.pdf
2019-07-23
343
354
10.22059/jesphys.2019.275076.1007084
سکونتگاه
سنقر
کاربری اراضی
تغییرات
LCM
سعید
نگهبان
snegahban@shirazu.ac.ir
1
استادیار، گروه جغرافیا، دانشکده اقتصاد، مدیریت و علوم اجتماعی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
LEAD_AUTHOR
حمید
گنجائیان
h.ganjaeain@ut.ac.ir
2
دانشجوی دکتری، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
عطرین
ابراهیمی
ebrahimiasad955@gmail.com
3
دانشجوی دکتری، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
کامیار
امامی
emami.kamyar@ut.ac.ir
4
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
آرخ، ص.، 1393، پیشبینی روند تغییرات مکانی کاربری اراضی با استفاده از مدل LCM در GIS (مطالعه موردی: منطقه سرابله)، دو فصلنامه علمیپژوهشی تحقیقات حمایت و حفاظت جنگلها و مراتع ایران، جلد 12، شماره 1، صص 19-1
1
آقانباتی، س. ع.، 1383، زمینشناسی ایران، انتشارات سازمان زمینشناسی کشور، 640 صفحه.
2
جوادیان کوتنایی، س.، ملماسی، س.، اورک، ن. و مرشدی، ج.، 1393، تدوین الگوی ارزیابی توان اکولوژیک توسعه شهری با بهرهگیری از فرآیند تحلیل شبکهای (نمونه موردی، شهرستان سازی)، مجله آمایش سرزمین، شماره 1، 178-153.
3
حسینزاده، م. م. و پناهی، ر.، 1393، بررسی محدودیتهای ژئومورفولوژیک توسعه فیزیکی و مکانیابی جهتهای توسعه آینده شهر سنقر، مجله جغرافیا و توسعه فضای شهری، سال 2، شماره 1، 15-28.
4
عزیزی قلاتی، س.، رنگزن، ک.، تقیزاده، ا. و احمدی، ش.، 1393، مدلسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش رگرسیون لجستیک در مدل LCM (مطالعه موردی: منطقه کوهمره سرخی استان فارس)، فصلنامه علمی - پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، شماره 4، 596-585.
5
محمدی، م.، امیری، م. و دستورانی، ج.، 1394، مدلسازی تغییرات کاربری اراضی شهرستان رامیان در استان گلستان، مجله برنامهریزی و آمایش فضا، دوره 19(4)، 141-158.
6
نعیمی نظامآباد، ع.، قهرودی تالی، م. و ثروتی، م. ر.، 1389، پایش تغییرات خط ساحلی و لندفرمهای ژئومرفولوژیکی خلیج فارس با استفاده از تکنیک سنجش از راه دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: منطقه ساحلی عسلویه)، مجله فضای جغرافیایی، سال دهم، شماره 30، 61-45.
7
نگهبان، س.، رستمی، د. و گنجائیان، ح.، 1395، پایش تغییرات خط ساحلی با استفاده از سنجش از دور (مطالعه موردی: محدوده ساحلی دریای عمان از چابهار تا بندر تنگ)، مجله پژوهشهای کمی، دوره 5 (1)، 27-42.
8
Ademola, N., Braimoh, K. and Onishi, T., 2007, Spatial determinants of urban land use change in Lagos. Land Use Policy, 24, 502-515.
9
Batty, M., 2005, Cities and Complexity, Understanding Cities with Cellular Automata, Agent-Based Models and Fractals, the MIT Press, Cambridge Massachusetts.
10
Eastman, J. R., 2006, IDRISI Andes. Guide to GIS and Image Processing. Clark Labs, Clark University, Worcester, MA.
11
Gibreel, T. M., Herrmann, S., Berkhoff, K., Nuppenau, E. A. and Rinn, A., 2014 Farm Types as an Interface between an Agro-Economical Model and CLUE-Naban Land Change Model: Application for Scenario Modeling, Ecological Indicators, No. 36, pp. 766– 778.
12
Gutman, G., Janetos, A. C., Justice, C. O., Moran, E. F., Mustard, J. F., Rindfuss, R. R., and Cochrane, M. A, 2004, Land change science: Observing, monitoring and understanding trajectories of change on the earth’s surface (Vol. 6). Springer Science & Business Media.
13
Khoi, D. D. and Murayama Y., 2010, Forecasting Areas Vulnerable to Forest Conversion in the Tam Dao National Park Region, Vietnam. Remote Sensing 2 (5), 1249–1272.
14
Lu, D., Mausel, P., Brondi´zio, E. and Moran, E., 2004, Change detection techniques. International Journal of Remote Sensing, 25(12), 2365–2407.
15
Luo, G., Yin, C., Chen, X., Xu W. and Lu, L., 2010, Combining System Dynamic Model and CLUE-s Model to Improve Land Use Scenario Analyses at Regional Scale: A Case Study of Sangong Watershed in Xinjiang, China, Ecological Complexity, 7, 198-207.
16
Mas, J. F., Kolb, M., Paegelow, M. and Camacho Olmedo, M. T., 2014, Inductive pattern-based land use/cover change models: A comparison of four software packages. Environmental Modelling & software. 51, 94-111.
17
Miao, L., Yuanman, H., Wei, Z., Junjun, Z., Hongwei C. and Fengming, X., 2011, Application of Land-use Change Model in Guiding Regional Planning: A Case Study in Hun-Taizi River Watershed, Northeast China”, China Geographical Sciences, 21(5), 609–618.
18
Vaclavik, T. and Rogan, J., 2009, Identifying trends in land use / land cover changes in the context of post socialist transformation in Central Europe: A case study of the greater Olomouc region, Czech Republic. GIS science & Remote Sensing, 46 (1), 54-76.
19
Yang, X. and Li, J., 2013, Advances in mapping from remote sensor imagery: techniques and applications. CRC Press.
20
ORIGINAL_ARTICLE
تغییرات پوشش برف در رشتهکوه زاگرس با استفاده از دادههای روزانه سنجنده MODIS
هدف از انجام این پژوهش تجزیه و تحلیل روند تغییرات پوشش برف در محدوده رشتهکوه زاگرس جهت واکاوی نوسانات پوشش برف طی دوره زمانی 2016-2001 است. در این پژوهش از دادههای روزانه سنجنده MODIS جهت استخراج و بررسی تغییرات سطح پوشش برف (SCA) و برفمرز (SL) برای ماههای دارای پوشش برف طی سالهای 2016-2001 شده است. برای ارزیابی صحت تغییرات پوشش برف از آمار میانگین بارش (بدون تفکیک برف و باران) ایستگاههای سینوپتیک قرارگرفته در ارتفاع بالاتر از 1500 متر استفاده شد و جهت ارزیابی دقت تصاویر MODIS در استخراج سطح پوشش برف از 12 فریم تصویر سنجنده ASTER بهعنوان نقشه صحت زمینی استفاده شد. تحلیل روند تغییرات پوشش برف و برفمرز با استفاده از آزمون من-کندال نشان میدهد که پوشش برف و برفمرز بهطور کلی چه در سطح معناداری 99 درصد و چه 95 درصد فاقد روند است. بررسی آمارهای پوشش برف هرماه نشان میدهد که سال 2009 نقطه عطفی در پوشش برف زاگرس بهشمار میرود و از این سال به بعد تا سال 2016 برای تمامی ماهها بهجز ماه نوامبر تغییرات پوشش برف کاهشی است. بررسی تغییرات میانگین سطح پوشش برف طی سالهای 2016-2009 نسبت به سالهای 2008-2001 نشان میدهد که ماه ژانویه با بیشترین کسری پوشش برف به میزان 11/55- درصدی در دامنه ارتفاعی 1162-4212 و کسری بارش 85/45- برای ایستگاههای سینوپتیک مواجه بوده است. ارزیابی دقت تصاویر پوشش برف MODIS نسبت به تصاویر ASTER نیز نشان میدهد که مقادیر ضرایب R2، RMSE و MAPE بین سطح پوشش برآوردی توسط هر دو تصویر به ترتیب 99/0، 3/49 کیلومترمربع و 51/21 درصد بوده است.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70966_0de2813546f0967b2bf8e954403765cf.pdf
2019-07-23
355
371
10.22059/jesphys.2019.256133.1006997
پوشش برف
زاگرس
MODIS
منابع آب
پیمان
محمدی احمدمحمودی
geostudy.1371@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم جغرافیایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران
AUTHOR
اسداله
خورانی
khoorani@hormozgan.ac.ir
2
دانشیار، گروه علوم جغرافیایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران
LEAD_AUTHOR
حجام، س.، خوشخو، ی. و شمسالدین وندی، ی.، 1386، تحلیل روند تغییرات بارندگیهای فصلی و سالانه چند ایستگاه منتخب در حوزه مرکزی ایران با استفاده از روشهای ناپارامتری، پژوهشهای جغرافیایی، شماره 64، صص157-168.
1
رحیمی، د. و داناپور، م.، 1391، تحلیل نوسانات اقلیمی مؤثر بر ارتفاع برف(منطقه کوهرنگ)، فصلنامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال دوازدهم، شماره 38، صص75-61.
2
زمانی، ر.، عبدالهی، س. و میرعباسی نجفآبادی، ر.، 1393، تحلیل روند پارامترهای هیدرومتئورولوژیک چهار سد مهم جنوب غرب ایران، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، شماره 18، صص55-75.
3
شفیعزاده مقدم، ح.، مباشری، م. و شایان، س.، ۱۳۸۹، ارتقای دقت براورد شاخص NDSI و کسر پوشش برف سنجنده MODIS با بکارگیری همزمان سنجنده ASTER، همایش ژئوماتیک 89، تهران، سازمان نقشه برداری کشور.
4
شمس، م.، مباشری، م. و فاطمی.، 1389، بررسی روش تشخیص و استخراج پیکسلهای برفی در تصاویر مادیس، همایش ژئوماتیک 89، تهران، سازمان نقشهبرداری کشور.
5
علیجانی، ب.، 1391، آبوهوای ایران، انتشارات دانشگاه پیام نور، نوبت چاپ یازدهم.
6
قاسمی فر، ا. و ناصرپور، س.، 1393، پهنهبندی اقلیمی ناحیه زاگرس، دوره 23، شماره 89، صص54-60.
7
کیخسروی کیانی، م. و مسعودیان، ا.، 1396الف، واکاوی روند تغییرات روزهای برفپوشان در ایران بر پایۀ دادههای دورسنجی، جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 65، 49-60.
8
کیخسروی کیانی، م. و مسعودیان، ا.، 1396ب، واکاوی نقش دمای رویه زمین در پراکنش پوشش برف در ایران به کمک داده های ماهواره ای ، جغرافیا و توسعه، 49، 189-204.
9
مسعودیان، ا. و کیخسروی کیانی، م.، 1396، ارزیابی تغییرات روزهای همراه با پوشش برف در گروه های ارتفاعی حوضه زایندهرود، مخاطرات محیط طبیعی، شماره11، صص 33-46.
10
مسعودیان، س.ا.، 1388، نواحی بارشی ایران، فصلنامه جغرافیا و توسعه، شماره 13، صص79-91.
11
میریعقوبزاده، م. و قنبرپور، م.، 1389، بررسی کاربرد نقشههای پوشش برفی حاصل از تصاویر ماهوارهای MODIS در مدلسازی رواناب ذوب برف (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سد کرج). فصلنامه علمی-پژوهشی علوم زمین، شماره 76، 141-148.
12
Abbasi, F. and Asmari, M., 2011, Climate Change assessment over Zagros During 2010-2039 by Using Statistical Down scaling of ECHO-G model. Environmental Research Journal, 5. 149-155.
13
Anderson, C., R, 1979, Long-Range Forecasting: From Crystal Ball to Computer.
14
Arkian, F., Karimkhani, M. and Taheri, H. R., 2014, Variability and Trends in the Duration and Depth of Snow Cover in Iran in Thirty Years. Journal of Earth Science & Climatic Change, 5, 1-5.
15
Atif, I., Mahboob, M. A. and Iqbal, J., 2015, Snow cover area change assessment in 2003 and 2013 using MODIS data of the Upper Indus Basin, Pakistan. Journal of Himalayan Earth Science, 48. 117-128.
16
Barnett, T. P., Adam, J. C. and Lettenmaier, D. P., 2005, Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions. Nature., 438, 303-309.
17
Barton, J. S., Hall, D. K. and Riggs, G. A., 2000, Remote sensing of fractional snow cover using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data. In Proceedings of the 57th Eastern Snow Conference., 171-183.
18
Brown, R. and Armstrong, R. L., 2008, Snow Cover Data: Measurement, Products and Sources. Snow and Climate., 181-216.
19
Chevallier, P., Arnaud, Y. and Ahmad, B., 2011, Snow cover dynamics and hydrological regime of the Hunza River basin, Karakoram Range, Northern Pakistan. Hydrology and Earth System Sciences, 15, 2259-2274.
20
Dietz, A. J., Wohner, C. and Kuenzer, C., 2012, European snow cover characteristics between 2000 and 2011 derived from improved MODIS daily snow cover products. Remote Sensing, 4(8), 2432-2454.
21
Dozier, J. and Painter, T. H., 2004, Multispectral and hyperspectral remote sensing of alpine snow properties. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 32, 465-494.
22
Fayaza, N., Vazifedoustb, M. and Araghinejadc, S., 2013, Monitoring of snow cover variation using Modis snow product. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 58. 165-168.
23
Hall, D. K. and Riggs, G. A., 2007, Accuracy assessment of the MODIS snow products. Hydrological Processes., 21, 1534-1547.
24
Hall, D. K., Riggs, G. A. and Salomonson, V. V., 1995, Development of methods for mapping global snow cover using moderate resolution imaging spectroradiometer data. Remote sensing of Environment., 54, 127-140.
25
Hall, D. K., Riggs, G. A., Salomonson, V. V., DiGirolamo, N. E. and Bayr, K. J., 2002, MODIS snow-cover products. Remote sensing of Environment., 83, 181-194.
26
Hantel, M., Maurer, C. and Mayer, D., 2012, The snowline climate of the Alps 1961–2010. Theoretical and Applied Climatology., 110, 517-537.
27
http://www.irimo.ir. (Iran Meteorological Organization).
28
https: nsidc.org. (National Snow & Ice Data Center).
29
Huang, X., Deng, J., Wang, W., Feng, Q. and Liang, T., 2017, Impact of climate and elevation on snow cover using integrated remote sensing snow products in Tibetan Plateau. Remote Sensing of Environment, 190, 274-288.
30
Klein, A. G. and Barnett, A. C., 2003, Validation of daily MODIS snow cover maps of the Upper Rio Grande River Basin for the 2000–2001 snow year. Remote Sensing of Environment., 86, 162-176.
31
Kousari, M. R., Ekhtesasi, M. R., Tazeh, M., Naeini, M. A. S. and Zarch, M. A. A., 2011, An investigation of the Iranian climatic changes by considering the precipitation, temperature, and relative humidity parameters. Theoretical and Applied Climatology, 103, 321-335.
32
Krajčí, P., Holko, L., Perdigão, R. A. and Parajka, J., 2014, Estimation of regional snowline elevation ,RSLE) from MODIS images for seasonally snow covered mountain basins. Journal of hydrology., 519, 1769-1778.
33
Masih, I., Uhlenbrook, S., Maskey, S. and Smakhtin, V., 2011, Streamflow trends and climate linkages in the Zagros Mountains, Iran. Climatic Change., 104, 317-338.
34
Modarres, R. and da Silva, V. D. P. R., 2007, Rainfall trends in arid and semi-arid regions of Iran. Journal of Arid Environments., 70, 344-355.
35
Negi, H. S., Thakur, N. K., Kumar, R. and Kumar, M., 2009, Monitoring and evaluation of seasonal snow cover in Kashmir valley using remote sensing, GIS and ancillary data. Journal of Earth System Science., 118, 711-720.
36
Notarnicola, C., Duguay, M., Moelg, N., Schellenberger, T., Tetzlaff, A., Monsorno, R. and Zebisch, M., 2013, Snow cover maps from MODIS images at 250 m resolution, part 2: Validation. Remote Sensing., 5, 1568-1587.
37
Riggs, G. A. and Hall, D. K., 2004, June, Snow mapping with the MODIS Aqua instrument. In Proc. 61st Eastern Snow Conf., 9-11.
38
Salomonson, V. V. and Appel, I., 2004, Estimating fractional snow cover from MODIS using the normalized difference snow index. Remote sensing of environment., 89, 351-360.
39
Sönmez, I., Tekeli, A. E. and Erdi, E., 2014, Snow cover trend analysis using interactive multisensor snow and ice mapping system data over Turkey. International Journal of Climatology., 34, 2349-2361.
40
Tahiri, A. A., Chevallier, P., Arnaud, Y., Ashraf, M. and Bhatti, M. T., 2015, Snow cover trend and hydrological characteristics of the Astore River basin ,Western Himalayas) and its comparison to the Hunza basin ,Karakoram region, Science of the Total Environment., 505, 748-761.
41
Toros, H., 2012, Spatio‐temporal variation of daily extreme temperatures over Turkey. International Journal of Climatology., 32, 1047-1055.
42
Wang, X., Xie, H. and Liang, T., 2008, Evaluation of MODIS snow cover and cloud mask and its application in Northern Xinjiang, China. Remote Sensing of Environment., 112, 1497-1513.
43
Yang, J., Jiang, L., Shi, J., Wu, S., Sun, R. and Yang, H., 2014, Monitoring snow cover using Chinese meteorological satellite data over China. Remote sensing of environment., 143, 192-203.
44
Zarenistanak, M., Dhorde, A. G., Kripalani, R. H. and Dhorde, A. A., 2015, Trends and projections of temperature, precipitation, and snow cover during snow cover-observed period over southwestern Iran. Theoretical and Applied Climatology., 122, 421-440.
45
Zhang, Y., Yan, S. and Lu, Y., 2010, Snow cover monitoring using MODIS data in Liaoning Province, Northeastern China. Remote Sensing., 3, 777-793.
46
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی تأثیر ذرات آبدوست بر تعدیل مه
تشکیل مه باعث کم شدن دید افقی میشود و دید افقی پایین میتواند باعث بروز مشکلاتی عمدتاً در فرودگاهها و جادهها شود. از اینرو با تشکیل مه مصنوعی در آزمایشگاه، تأثیر برخی هواویزها بر روی مه بررسی میشود. ذرات آبدوست میتوانند بهعنوان هستههای میعان با افزایش شعاع مؤثر و کاهش غلظت قطرکها، در تعدیل مه مؤثر باشند. در این مطالعه، آزمایشها بر روی سدیم هیدروکسید، اوره و نمک انجام شده است که با هواویزهای زمینه مقایسه شدهاند. ابتدا عمق نوری مه محاسبه و سپس توزیع اندازه قطرکهای مه تخمین زده میشود. همچنین دیگر پارامترها مانند غلظت قطرکهای مه، محتوای آب مایع و زمان ماندگاری مه، مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج حاکی از آن است که ذرات آبدوست بهعنوان هستههای میعان، نقش بهسزایی را در تعدیل مه ایفا میکنند. بهطوریکه در حضور این ذرات، غلظت قطرکهای مه در مقایسه با هواویزهای زمینه کاهش یافته است و مه رقیقتر شده است. در حضور ذرات سدیم هیدروکسید غلظت کل قطرکها کاهش زیادی داشته است و مدتزمان ماندگاری مه به 31 ثانیه رسیده است که نشان میدهد این ترکیب برای تعدیل مه عملکرد بهتری داشته است. همچنین هنگامیکه ذرات سدیم هیدروکسید درون محفظه وجود داشتند، بهطور مشاهداتی قطرکهای بسیار کوچکی که در انتهای فرآیند سه آزمایش دیگر بر روی پرتوی لیزر نوسان میکردند، برای این ذرات وجود نداشتند.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_69151_dc9f66fe60a55b1072866cfa3c93f240.pdf
2019-07-23
373
382
10.22059/jesphys.2019.262718.1007027
ذرات آبدوست
بررسی تجربی
قطرکها
تعدیل مه
امیر
باقری مصلحآبادی
amir.bagheri@ut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
عباسعلی
علیاکبری بیدختی
bidokhti@ut.ac.ir
2
استاد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
مریم
قرایلو
gharaylo@ut.ac.ir
3
استادیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
رضا
خلیفه
reza_khalife@ut.ac.ir
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
باقری مصلحآبادی، ا.، علیاکبری بیدختی، ع. ع.، قرایلو، م. و خلیفه، ر.، 1397، مطالعه آزمایشگاهی تخمین توزیع اندازه قطرکهای ابر در حضور هواویز دوده، هجدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران.
1
شوشتری، م. ح.، ناجی، ف. و علیاکبری بیدختی، ع. ع.، 1392، بررسی آزمایشگاهی نقش یونها در تشکیل ابر گرم، م. فیزیک زمین و فضا، 39(4)، 123-134.
2
صادقی حسینی، س. ع. و ارکیان، ف.، 1380، بررسی آزمایشگاهی بارورسازی ابرهای گرم، م. فیزیک زمین و فضا، 27(2)، 15-23.
3
فهندژ سعدی، ح.، علیاکبری بیدختی، ع. ع.، قرایلو، م. و شوشتری، م. ح. 1394، مطالعه تجربی نقش مواد سطح فعال بر تشکیل ابر گرم در آزمایشگاه، ن. پژوهشهای اقلیم شناسی، (6)، 23 و 24.
4
Alexandrov, M. D., Cairns, B., Emde, C., Ackerman, A. S. and van Diedenhoven, B., 2012, Accuracy assessments of cloud droplet size retrievals from polarized reflectance measurements by the research scanning polarimeter. Remote sensing of environment, 125, 92-111.
5
Cermak, J. and Bendix, J., 2011, Detecting ground fog from space–a microphysics-based approach. International Journal of Remote Sensing, 32(12), 3345-3371.
6
Fountoukis, C., Nenes, A., Meskhidze, N., Bahreini, R., Conant, W. C., Jonsson, H. and Flagan, R. C., 2007, Aerosol–cloud drop concentration closure for clouds sampled during the International Consortium for Atmospheric Research on Transport and Transformation 2004 campaign. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 112(D10).
7
Gultepe, I., Isaac, G. A. and Strawbridge, K. B., 2001, Variability of cloud microphysical and optical parameters obtained from aircraft and satellite remote sensing measurements during RACE. International journal of climatology, 21(4), 507-525.
8
Gultepe, I., Müller, M. D. and Boybeyi, Z., 2006, A new visibility parameterization for warm-fog applications in numerical weather prediction models. Journal of applied meteorology and climatology, 45(11), 1469-1480.
9
Gultepe, I. and Milbrandt, J. A., 2007, Microphysical observations and mesoscale model simulation of a warm fog case during FRAM project. Fog and Boundary Layer Clouds: Fog Visibility and Forecasting, 1161-1178.
10
Gultepe, I., Hansen, B., Cober, S. G., Pearson, G., Milbrandt, J. A., Platnick, S. and Oakley, J. P., 2009, The fog remote sensing and modeling field project. Bulletin of the American Meteorological Society, 90(3), 341-359.
11
Huan. L., Baolin. J., Fangzhou. L. and Wenshi., L., 2018, Simulation of the effects of sea-salt aerosols on the structure and precipitation of a developed tropical cyclone, Journal of Atmospheric Research, Accepted.
12
Houghton, H. G. and Radford, W. H., 1938, On the local dissipation of natural fog. Massachusetts Institute of Technology and Woods Hole Oceanographic Institution.
13
Jiusto, J. E., Pilie, R. J. and Kocmond, W. C., 1968, Fog modification with giant hygroscopic nuclei. Journal of Applied Meteorology and applied meteorology, 7(5), 860-869.
14
Kunkel, B. A., 1984, Parameterization of droplet terminal velocity and extinction coefficient in fog models. Journal of Climate and applied meteorology, 23(1), 34-41.
15
Liou, K. N., 2002, An Introduction to Atmospheric Radiation, Second Edition Academic Press, Amsterdam.
16
Moradi, S., Bidokhti, A. A., Gharaylou, M., Jalaie, S. and Shoushtari, M. H., 2014, Study of the Effects of Acidic Ions on Cloud Droplet Formation Using Laboratory Experiments. APCBEE procedia, 10, 246-250.
17
Pinsky, M., Khain, A., Mazin, I. and Korolev, A., 2012, Analytical estimation of droplet concentration at cloud base. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D18).
18
Ramirez-Beltran, N. D., Kuligowski, R. J., Cardona, M. J. and Cruz-Pol, S. 2009, Warm rainy clouds and droplet size distribution. WSEAS Transaction on Systems, 8(1), 75-85.
19
Silverman, B. A. and Kunkel, B. A., 1970, A numerical model of warm fog dissipation by hygroscopic particle seeding. Journal of Applied Meteorology, 9(4), 627-633.
20
Vâjâiac, S. N., Filip, V., Ștefan, S. and Boscornea, A., 2014, Assessing the size distribution of droplets in a cloud chamber from light extinction data during a transient regime. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 109, 29-36.
21
Zhang, J., Xue, H., Deng, Z., Ma, N., Zhao, C. and Zhang, Q., 2014, A comparison of the parameterization schemes of fog visibility using the in-situ measurements in the North China Plain. Atmospheric environment, 92, 44-50.
22
ORIGINAL_ARTICLE
الگوهای برهمکنش جتهای جنب حاره و جبهه قطبی در بارشهای سنگین بهار و پاییز ایران
در این پژوهش برهمکنش جتهای جنب حاره و جبهه قطبی در بارشهای سنگین بهار و پاییز ایران (2017-1988) بررسی شده است. برای نیل به این منظور، پس از شناسایی منطقه بیشینه تغییرات جتها، با استفاده از تحلیل عاملی به روش مؤلفه مبنا (PCA) بر روی دادههای ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال، چهار مؤلفه اصلی با تبیین 82 درصد از پراش دادهها تعیین شد. سپس با استفاده از روش تحلیل خوشهای، روزهای واقع در هر خوشه و با روش همبستگی درونگروهی، روز نماینده هر خوشه مشخص شد. همچنین با دریافت دادههای واگرایی، سرعت قائم جو (امگا)، تاوایی، رطوبتنسبی، رطوبتویژه، دما و میانگین فشار تراز دریا از مرکز مطالعات میانمدت اروپا (ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)، اثرات الگوهای برهمکنش جتها بر رخداد بارش سنگین بررسی شد. نتایج پژوهش نشاندهنده تأثیرات متفاوت سه الگوی برهمکنش جتها بر بارش سنگین است. بهطوریکه اثرات برهمکنش مستقیم ناشی از انطباق گردش واچرخندی جت جنب حاره بر گردش چرخندی جت جبهه قطبی باعث تمرکز بارش در ایستگاههای محدودی شده است؛ اما تأثیر برهمکنش غیرمستقیم ناشی از انطباق گردش چرخندی جت جنب حاره بر گردش واچرخندی جت جبهه قطبی، بارشهای گستردهای را در پی داشته است. همچنین برهمکنش متقابل حاصل مجاورت گردشهای واچرخندی جت جنب حاره و چرخندی جت جبهه قطبی، بر تشدید فرآیند جبههزایی و رخداد بارش در امتداد این جبههها مؤثر بوده است. مجاورت گردشهای چرخندی جت جنب حاره و واچرخندی جت جبهه قطبی، برهمکنشی در پی نداشته و رخداد بارش سنگین در این الگو، فقط از گردش چرخندی جت جنب حاره متأثر شده است.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_69153_dbccf7eaa7ac9e1929c044605250c3dc.pdf
2019-07-23
383
400
10.22059/jesphys.2019.264764.1007033
بارش سنگین
جت جنب حاره
جت جبهه قطبی
برهمکنش
بهار و پاییز
ایران
آذر
جلیلیان
jalilian.azar@ymail.com
1
دانشجوی دکتری، گروه جغرافیا، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
AUTHOR
حسن
ذوالفقاری
h.zolfaghari@razi.ac.ir
2
دانشیار، گروه جغرافیا، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
LEAD_AUTHOR
جلیل
صحرایی
sahraei@razi.ac.ir
3
استادیار، گروه فیزیک جو، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
AUTHOR
آروین، ع. و محمدی نژاد، ج.، 1394، اقلیمشناسی سیلاب ناشی از بارش سنگین 4 فوریه 2006 استان لرستان، مخاطرات محیط طبیعی، 5، 75-90.
1
احمدی، م.، و جعفری همبری، ف.، 1394، تحلیل همدید بارش سنگین 12 آوریل 2015 شهرستان قزوین، فصلنامه علمی- پژوهشی و بین المللی انجمن جغرافیای ایران، 44، 221-237.
2
براتی، غ.، مرادی، م. و سلیمی، ر.، 1394، واکاوی همدید بارشهای سنگین بهاره استان زنجان، مخاطرات محیطی، 6، 77-88.
3
بوشر،ک.، 1385، آب و هوای کره زمین (جلداول)، ترجمه هوشنگ قائمی، انتشارات سمت.
4
برزو، ف. و عزیزی، ق.، 1394، پیشنهاد معیاری ساده برای برآورد بارش سنگین در مناطق مختلف ایران، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، 3، 347-365.
5
حلبیان، ا. و حسینعلی پور جزی، ف.، 1393، تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با بارشهای حدی و فراگیر در کرانههای غربی خزر، تحقیقات جغرافیایی، 112، 205-220.
6
حبیب پور، ک. و صفری، ر.، 1388، راهنمای جامع کاربرد SPSS در تحقیقات پیمایشی، انتشارات متفکران، 316.
7
خسروی، م. و غیور، ح.، 1380، تأثیر پدیده انسو بر نابهنجاریهای بارش تابستانی و پاییزی منطقه جنوب شرق ایران، تحقیقات جغرافیایی 62، 141-174.
8
ذکی زاده، م. ب.، سلیقه، م.، ناصر زاده، م. ح. و اکبری، م.، 1397، تحلیل آماری و همدیدی مؤثرترین الگوی رودباد ایجاد کننده بارشهای سنگین ایران، مخاطرات محیط طبیعی، 15، 31-48.
9
سعید آبادی، ر.، آب خرابات، ش. و نجفی، م. س.، 1394، موقعیت رودباد جبهه قطبی در ارتباط با بارشهای سنگین و شار رطوبت ترازهای پایین غرب ایران، محیط شناسی، 4، 798-783.
10
صلاحی، ب. و عالیجهان، م.، 1392، تحلیل همدید مخاطره اقلیمی شهرستان یاسوج، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 5، 73-89.
11
عساکره، ح.، قائمی، ه. و بیرانوند، آ.، 1394، روند تغییرات فصلی رودباد جنب حاره در محدوده اقلیمی ایران طی دهههای اخیر، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، 1، 57-72.
12
علیجانی، ب. و کاویانی، م، ر.، 1384، مبانی آب و هوا شناسی، انتشارات سمت، تهران.
13
عسگری، ا.، رحیم زاده، ف.، محمدیان، ن. و فتاحی، ا.، 1386، تحلیل روند نمایههای بارشهای حدی در ایران، تحقیقات منابع آب ایران، 3، 42-55.
14
علیجانی، ب.، 1381، اقلیمشناسی همدید، انتشارات سمت، تهران.
15
علیجانی، ب.، 1385، اقلیم شناسی سینوپتیک، چاپ دوم، تهران، انتشارات سمت.
16
قویدل رحیمی، ی.، 1389، نگاشت و تفسیر سینوپتیک اقلیم با استفاده از نرم افزار grads، چاپ اول، تهران، انتشارات سها دانش.
17
لشکری، ح.، قائمی، ه. و پرک، ف.، 1392، تحلیل رژیم بارندگی منطقه جنوب و جنوب غرب کشور، فصلنامه سپهر، 85، 57-63.
18
مظفری، غ.، مزیدی، ا. و شفیعی، ش.، 1396، تحلیل و بررسی موقعیت رودبادهای مرتبط با بارش فرین و شار رطوبت در مناطق غربی ایران، مخاطرات محیط طبیعی، 11، 47-68.
19
مفیدی، ع. و زرین، آ.، 1384، بررسی سینوپتیکی تاثیر سامانه های کم فشار سودانی در وقوع بارش های سیل زا در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 77، 113-136.
20
محمدی، ب. و مسعودیان، ا.، 1389، تحلیل همدید بارشهای سنگین ایران، جغرافیا و توسعه، 19، 47-70.
21
متولی میدانشاه، ف.، م.، کاویانی. و م.، میررکنی.، 1396، آشکارسازی بارش سنگین به کمک نقشههای همدید وضع هوا، پنجمین کنفرانس جامع مدیریت و مهندسی سیلاب.
22
مبارک حسن.، ا. مشکواتی، ا. ح.، آزادی، م. و فراهانی، م.، 1391، نقش رودباد در چرخند زایی مدیترانه، پژوهشهای اقلیمشناسی، 11، 42-52.
23
محمدی، ح.، فتاحی، ا.، شمسی پور، ع. ا. و اکبری، م.، 1391، تحلیل دینامیکی سامانههای سودانی و رخداد بارشهای سنگین در جنوب غرب ایران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی،24، 7-24.
24
نوری، ح.، و ایلدرمی، ع.، 1391، تحلیل همدید و دینامیک رویدادهای بارشی سنگین سواحل جنوبی خزر در مقایسه با ایران، نشریه علمی پژوهشی جغرافیا و برنامه ریزی، 41، 197-236.
25
Archer, C. L. and Caldeira, K., 2008, Historical trends in the jet Streams, Geophys. Res. Lett.. 35, L08803.
26
Bjerknes , J., Holmboe, J., 1944, on the theory of cyclones. Journal of meteorology. 1, 1-22
27
Defant, F., 1959, On the hydrodynamic instability caused by an approach of subtropical and polar front jet stream in northern latitudes before the onset of strong cyclogenesis. In: Rossby Memorial Volume: The atmosphere and sea in motion. B. Bolin (Ed.), Rockefeller Inst, New York, 305-325.
28
Fu Q, Johanson C. M, Wallace J. M. and Reichler T., 2006, Enhanced mid-latitude tropospheric warming in satellite measurements. Science 312: 1179, doi: 10.1126/science. 1125566.
29
Hudson, R. D; 2012, Measurements of the movement of the jet streams at mid-latitudes, in the Northern and Southern Hemispheres, 1979 to 2010, 2012, Atmospheric Chemistry and Physics, 7797-7808.
30
Handlos, Z. J. and Martin, J. E., 2016, Composite Analysis of Large-Scale Environments Conducive to Western Pacific Polar/Subtropical Jet Superposition, journal of climatee, University of Wisconsin–Madison, Madison, Wisconsin, 7145-7156.
31
Kaplan, M. L., Hamilton, D. W. and Rozumalski, R. A., 1998, The numerical simulation of unbalanced jetlet and its role in the Palm Sunday 1994 tornado outbreak in Alabama and Georgia. Mon Wea Rev, 126, 2133-2165.
32
Karein, A. D., 1979, The Forecasting of Cyclogenesis in the Mediterranean Region. Ph. D. Thesis, University of Edinburgh, Scotland. 159.
33
Kloth, C. M. and Davies-Jones, R. P., 1980, The relationship of the 300-mb jet stream to tornado occurrence. NOAA Tech. Memo. ERL NSSL-88. 62.
34
Lu, R. Y. and Oh, J., Kim, B., 2002, A teleconnection pattern in upper- level meridional wind over the northern Africa and Eurasian continent in summer, tellus, Vol.54A,.44-55.
35
Liao, Z. and Zhang, Y., 2013, Concurrent variation between the East Asian subtropical jet and polar front jet during persistent snowstorm period in 2008 winter over southern China, Journal of geophysical research: atmospheres, vol. 118, 6360–6373.
36
Maddox, R. A. and Doswell, C. A., 1982, An examination of jet stream configuration, 500 mb vorticity advection and low level thermal advection patterns during extended periods of intense convection. Mon. Wea. Rev., 10, 184-197.
37
Mattocks, C. and Bleck, R., 1986, Jet stream dynamic and geostrophic adjustment processes during the initial stage of Lee cyclogenesis, Ame Met Soc., 114, 2033-2056.
38
Nakamura, H., 1992, Horizontal Divergence Associated with Zonally Isolated Jet Stream. Jou of Atm Sci., 50, 2310-2313.
39
Prezerakos, N. G., Flocas, H. A. and Brikas D., 2006, The role of the interaction between polar and subtropical jet in a case of depression rejuvenation over the Eastern Mediterranean, Meteorology and Atmospheric Physics: 139-151.
40
Reiter, E. R., 1963, Jet stream meteorology; (jet stream and climate), chicago press, 375-409.
41
Strong, C. and Davisb, R. E., 2007, Winter jet stream trends over the Northern Hemisphere, 2007, Q. J. R. Meteorol. Soc. 133: 2109–2115.
42
Thorncroft, C. D. and Flocas, H. A., 1997, A case study of Saharan cyclongenesis. Mon We Rev. 125. 1147-1165.
43
Uccellini, L. W., 1986, The possible influence of upstream upper-level baroclinic processes on the development of the QE II storm. Mon Wea Rev. 114. 1019-1027.
44
Uccellini L. W. and Kocin, P. J., 1987, The interaction of jet streak circulation during heavy snow events along the east coast of the United States. Wea. Forecast. 2. 289-308.
45
Whitney L. F., 1977, Relationship of the subtropical jet stream to sever local storms. Mon. Wea. Rev.105. 398-412.
46
Winters. A. C. and Martin, J. E., 2014, The Role of a Polar/Subtropical Jet Superposition in the May 2010 Nashville Flood, 2014, weather & forecasting, 29: 954-974.
47
Wei, M. Y., 1987, A new formulation of the exchange of mass and tra constituents between the stratosphere and troposphere. J. Atmos. Sci. 44: 3079–3086.
48
Yin, J. H., 2005, A consistent poleward shift of the storm tracks in simulations of 21st century climate. Geophys. Res. Lett. 32: L18701, doi: 10.1029/2005GL023684.
49
Ziv, B. and paldor, N., 1998, the divergence fields associated with time-dependent jet streams, Journal of athemospheric sciences, The Hebrew University of Jerusalem, volume 56: 1843-1857.
50
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی دینامیکی اثر تاشدگی وردایست بر جبههزایی سطوح زبرین و زیرین
در این مطالعه،نقش بیهنجاری مثبت تاوایی پتانسیلی (PV) در وردسپهر زبرین بر جبههزایی سطوح زبرین و زیرین در منطقهی خاورمیانه و ایران مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا سه سامانه همراه با تاشدگی وردایست و جبههی قوی انتخاب شد. سپس، حذف بیهنجاری تاوایی پتانسیلی مربوط به تاشدگی وردایست با روش میانگینگیری مداری PV و وارونسازی آن انجام و میدانهای هواشناختی تغییریافته بهدست آمد. در ادامه، دو شبیهسازی، یکی بدون تغییر دادهها و دیگری با دادههای تغییریافته با استفاده از مدل WRF انجام شد. در انتها، جملات تابع جبههزایی با بهکار بردن خروجی مدل، محاسبه و مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با حذف تاشدگی وردایست، کاهش شیوهای افقی و قائم دما، تضعیف سرعت افقی و سرعت قائم منفی در سطوح زیرین و زبرین و افزایش سرعت قائم مثبت در سطوح زیرین رخ میدهد. بهطور کلی جملات دگرشکلی و جبههزایی قائم و کجشدگی در سطوح زیرین و زبرین با علامتی مثبت، کاهش مییابند. جمله کجشدگی با علامتی منفی در سطوح زیرین، مطابق تغییر الگوی سرعت قائم، افزایش مییابد. در بررسی سه سامانه بهطور کلی، با حذف تاشدگی وردایست، جبههزایی کل، بهخصوص در سطوح زبرین، مانند الگوی جبههزایی قائم در پاییندست ناوه و نزدیک به مرکز حذف تاشدگی وردایست کاهش مییابد؛ تنها در یکی از سامانهها دورتر از مرکز حذف تاشدگی وردایست و در سطوح زیرین، مقدار جبههزایی کل افزایش مییابد. بنابراین، میتوان نتیجه گرفت که تاشدگی وردایست نقش بارزی در تضعیف و تقویت جبهههای سطوح زیرین و زبرین وردسپهر ایفا میکند.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_69154_156f4f8a2d4d919719b11de7dafc0c8e.pdf
2019-07-23
401
421
10.22059/jesphys.2019.265143.1007034
تاوایی پتانسیلی
تاشدگی وردایست
جبههزایی
شبیهسازی
جبهههای سطوح زیرین و زبرین
منصوره
عبداللهی
abdollahi7@ut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
فرهنگ
احمدی گیوی
ahmadig@ut.ac.ir
2
دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
میرزائی
mirzaeim@ut.ac.ir
3
استادیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
باستانفرد، ب.، ۱۳87، بررسی دینامیکی جبههزایی سطحی در سه سامانه چرخندی همراه با جبهه بر روی خاورمیانه و ایران. پایاننامه کارشناسی ارشد هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
1
خانسالاری، س.، 1395، تعیین سازوکارهای واداشت رویدادهای بارشی مهم سرد در منطقه تهران از دیدگاه تاوایی پتانسیلی. رساله دکتری هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
2
غلامی، س.، 1390، مطالعه دینامیکی تأثیرات عوامل جوّی ترازهای زبرین بر جبههزایی ترازهای زیرین. پایاننامه کارشناسی ارشد هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
3
میرزائی، م.، ۱۳85، بررسی دینامیکی جبههزایی سطوح زبرین در سه سامانه چرخندی بر روی خاورمیانه و ایران. پایاننامه کارشناسی ارشد هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
4
Bluestein, H. B., 1993, Synoptic–Dynamic Meteorology in Midlatitudes. Volume II: Observation and Theory of Weather Systems. Oxford University Press, 594 pp.
5
Davies, H. C. and Rossa, A. M., 1998, PV frontogenesis and upper tropospheric fronts. Mon. Wea. Rev., 126, 1528-1539.
6
Davies, C. A. and Emanuel, K. A., 1991, Potential vorticity diagnostics of cyclogenesis. Mon. Wea. Rev., 119, 1929-1953.
7
Emanuel, K. A., Fantini, A. M. and Thorpe, A. J., 1987, Baroclinic instability in an environment of small stability to slantwise moist convection. Part I: Two-dimensional models. J. Atmos. Sci., 44, 1559–1573.
8
Gray, S. L., 2003, A case study of stratosphere to troposphere transport: The role of convective transport and the sensitivity to model resolution. J. Geophys. Res., 108, 45-90.
9
Hoskins, B. J., McIntyre, M. E. and Robertson, A. W., 1985, On the use and significance of isentropic potential vorticity maps. Q. J. R. Meteorol. Soc., 111, 877–946.
10
Hoskins, B. J., 1982, The mathematical theory of frontogenesis. Ann. Rev. Fluid Mech., 14, 131–151.
11
Keyser, D. and Rotunno, R., 1990, On the formation of potential-vorticity anomalies in upper-level jet-front systems. Mon. Wea. Rev., 118, 1914-1921.
12
Keyser, D., Reeder, M. J. and Reed, R. J., 1988, A generalization of Petterssen’s frontogenesis function and its relation to the forcing of vertical motion. Mon. Wea. Rev., 116, 762-780.
13
Keyser, D. and Shapiro, M. A., 1986, A review of the structure and dynamics of upper-level frontal zones. Mon. Wea. Rev., 114, 452– 499.
14
Korner, S. O. and Mratin, J. E., 2000, Piecewise frontogenesis from a potential-vorticity perspective: Methodology and a case study. Mon. Wea. Rev., 128, 1266-1288.
15
Lang, A. and Martin, J. E., 2012, The structure and evolution of lower stratospheric frontal zones. Q. J. R. Meteorol. Soc., 138, 1350–1365.
16
Mak, M., Lu, Y. and Deng, Y., 2016, Dynamics of upper-level frontogenesis in baroclinic waves. J. Atmos. Sci., 73, 2699-2714.
17
Sanders, F., 1955, An investigation of the structure and dynamics of an intense frontal zone. G. Meteor., 12, 543-552.
18
Sanders, F., Bossart, L. F. and Lai, C. C., 1991, Initiation and evolution of an intense upper-level front. Mon. Wea. Rev., 119, 1337-1367.
19
Schultz, D. M. and Sanders, F., 2002, Upper-level frontogenesis associated with the birth of mobile troughs in northwesterly flow. Mon. Wea. Rev., 130, 2593-2610.
20
Schultz, D. M. and Doswell, C. A., 1999, Conceptual models of upper-level frontogenesis in southwesterly and northwesterly flow. Q. J. Roy. Meteorol. Soc., 125, 2535-2562.
21
Sprenger, M., 2007, Numerical piecewise potential vorticity inversion: A user guide for realcase experiments. Thesis for Postgraduate course in computer science FHSS Schweiz., 98 pp.
22
Wandish, M. and Nielson-Gammon, J., 2000, A potential vorticity diagnostic approach to upper level frontogenesis within a developing baroclinic wave. J. Atmos. Sci., 57, 3918-3945.
23
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه اثر نوسان اطلس شمالی بر رابطه بین مسیرهای توفان اطلس شمالی و مدیترانه با استفاده از دادههای بازتحلیل NCEP/NCAR و JRA-55
نوسان اطلس شمالی (NAO) بهعنوان مهمترین عامل اثرگذار بر وضع هوای اروپا و مدیترانه و همچنین موقعیت مکانی و جهت مسیر توفان مطرح است، بهطوریکه مسیرهای توفان تحتتأثیر این پدیده دورپیوند هستند. هدف این پژوهش، نگاهی نو به اثر NAO بر مسیرهای توفان اطلس و مدیترانه از دیدگاه انرژتیک با استفاده از مجموعه دادههای بازتحلیل JRA-55 و مقایسه نتایج آنها با دادههای بازتحلیل NCEP/NCAR است. بدین منظور، نقشه ترکیبی جملههای مهم معادله گرایش زمانی انرژی جنبشی پیچکی (EKE) و تولید کژفشار برای ماههای بحرانی مثبت و منفی NAO، در فصل زمستان برای بازه زمانی 1959 تا 2017 محاسبه شد. نتایج هر دو مجموعه داده نشان میدهند عمدتاً همگرایی شار انرژی کل نسبت به عوامل دیگر نقش مهمتری در تقویت EKE دارد و نقش شار آزمینگرد در تقویت مسیر توفان مدیترانه بیش از مسیر توفان اطلس است. با وجود سازگاری نسبی نتایج و الگوهای بهدست آمده از دو مجموعه داده، نتایج JRA-55 حاکی از قویتر بودن تمام جملههای انرژی، در هر دو فاز بهویژه در فاز منفی، هستند. از طرفی، مراکز واگرایی و همگرایی شار انرژی در مسیر توفان مدیترانه حاصل از NCEP/NCAR حساسیت کمتری به تغییر فاز NAO نشان میدهند. برخلاف مطالعات پیشین که بیانگر قویتر بودن هسته مسیر توفان اطلس در فاز مثبت NAO هستند، نتایج JRA-55 اختلافی بین فازهای مثبت و منفی نشان نمیدهند. به علاوه، با وجود آنکه نتایج JRA-55 نیز نحوه ارتباط دو مسیر توفان در دو فاز را تأیید میکنند، ولی در فاز منفی ارتباط کمتری بین مسیرهای توفان، نسبت به نتایج NCEP/NCAR، مشاهده میشود.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70987_9631b219e605a8e9ee8ba6db46cd4dd8.pdf
2019-07-23
423
440
10.22059/jesphys.2019.267521.1007050
نوسان اطلس شمالی
مسیر توفان
انرژی جنبشی پیچکی
تولید کژفشار
NCEP/NCAR
JRA-55
آمنه
ملاشریفی
amene.sharifi@ut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
علیرضا
محبالحجه
amoheb@ut.ac.ir
2
استاد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
فرهنگ
احمدی گیوی
ahmadig@ut.ac.ir
3
دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
رضاییان، م.، محبالحجه، ع. ر.، احمدی گیوی، ف. و نصراصفهانی، م. ع.، 1393، تحلیل آماری-دینامیکی رابطه بین مسیر توفان مدیترانه و نوسان اطلس شمالی بر مبنای فرایافت فعالیت موج. مجله فیزیک زمین و فضا، (2)40، 139-152.
1
نصراصفهانی، م. ع.، احمدیگیوی، ف. و محبالحجه، ع. ر.، 1387، بررسی ارتباط نوسان اطلس شمالی با اقلیم جنوبغرب آسیا. سیزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران.
2
نصراصفهانی، م. ع.، احمدیگیوی، ف. و محبالحجه، ع. ر.، 1389، بررسی انرژتیک ارتباط نوسان اطلس شمالی (NAO) و گردش بزرگمقیاس وردسپهر در جنوب غرب آسیا. مجله فیزیک زمین و فضا، (3)36، 131-149.
3
Ahmadi‐Givi, F., Nasr‐Esfahany, M. and Mohebalhojeh, A. R., 2014, Interaction of North Atlantic baroclinic wave packets and the Mediterranean storm track. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 140(680), 754–765.
4
Branstator, G., 1995, Organization of storm track anomalies by recurring low-frequency circulation anomalies. Journal of the Atmospheric Sciences, 52(2), 207–226.
5
Cai, M. and Mak, M., 1990, Symbiotic relation between planetary and synoptic-scale waves. Journal of the Atmospheric Sciences, 47(24), 2953–2968.
6
Chang, E. K., 2001, The structure of baroclinic wave packets. Journal of the Atmospheric Sciences, 58(13), 1694–1713.
7
Chang, E. K., Lee, S. and Swanson, K. L., 2002, Storm track dynamics. Journal of Climate, 15(16), 2163–2183.
8
Eshel, G., Cane, M. A. and Farrell, B. F., 2000, Forecasting eastern Mediterranean droughts. Monthly Weather Review, 128(10), 3618–3630.
9
Eshel, G. and Farrell, B. F., 2000, Mechanisms of eastern Mediterranean rainfall variability. Journal of the Atmospheric Sciences, 57(19), 3219–3232.
10
Holton, J. R., 2004, An Introduction to Dynamic Meteorology, 4th Edn. Elsevier Academic Press, 144pp.
11
Hoskins, B. J. and Hodges, K. I., 2002, New perspectives on the Northern Hemisphere winter storm tracks. Journal of the Atmospheric Sciences, 59(6), 1041–1061.
12
Hurrell, J. W., 1995, Transient eddy forcing of the rotational flow during northern winter. Journal of the Atmospheric Sciences, 52(12), 2286–2301.
13
Hurrell, J. W., 1996, Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: Regional temperatures and precipitation. Oceanographic Literature Review, 2(43), 116–120.
14
Hurrell, J. W. and Van Loon, H., 1997, Decadal variations in climate associated with the North Atlantic Oscillation. In Climatic change at high elevation sites (pp. 69-94), Springer Netherlands.
15
Kobayashi, S., Ota, Y., Harada, Y., Ebita, A., Moriya, M., Onoda, H., Onogi, K., Kamahori, H., Kobayashi, C., Endo, H., Miyaoka, K. and Takahashi, K., 2015, The JRA-55 reanalysis: General specifications and basic characteristics. Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 93(1), 5–48.
16
Lee, S., 2000, Barotropic effects on atmospheric storm tracks. Journal of the Atmospheric Sciences, 57(9), 1420–1435.
17
Martius, O., Schwierz, C. and Davies, H. C., 2007, Breaking waves at the tropopause in the wintertime Northern Hemisphere: Climatological analyses of the orientation and the theoretical LC1/2 classification. Journal of the Atmospheric Sciences, 64(7), 2576–2592.
18
Nasr‐Esfahany, M. A., Ahmadi‐Givi, F. and Mohebalhojeh, A. R., 2011, An energetic view of the relation between the Mediterranean storm track and the North Atlantic Oscillation. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 137(656), 749–756.
19
Orlanski, I. and Katzfey, J., 1991, The life cycle of a cyclone wave in the Southern Hemisphere. Part I: Eddy energy budget. Journal of the Atmospheric Sciences, 48(17), 1972–1998.
20
Pinto, J. G., Zacharias, S., Fink, A. H., Leckebusch, G. C. and Ulbrich, U., 2009, Factors contributing to the development of extreme North Atlantic cyclones and their relationship with the NAO. Climate Dynamics, 32(5), 711–737.
21
Pinto, J. G., Reyers, M. and Ulbrich, U., 2011, The variable link between PNA and NAO in observations and in multi-century CGCM simulations. Climate Dynamics, 36(1–2), 337–354.
22
Rezaeian, M., Mohebalhojeh, A. R., Ahmadi‐Givi, F. and Nasr‐Esfahany, M., 2016, A wave‐activity view of the relation between the Mediterranean storm track and the North Atlantic Oscillation in winter. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 142(697), 1662–1671.
23
Rodwell, M. J., Rowell, D. P. and Folland, C. K., 1999, Oceanic forcing of the wintertime North Atlantic Oscillation and European climate. Nature, 398(6725), 320–323.
24
Shabbar, A., Higuchi, K., Skinner, W. and Knox, J. L., 1997, The association between the BWA index and winter surface temperature variability over eastern Canada and west Greenland. International Journal of Climatology, 17(11), 1195–1210.
25
Thompson, D. W. and Wallace, J. M., 1998, The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields. Geophysical Research Letters, 25(9), 1297–1300.
26
Vallis, G. K. and Gerber, E. P., 2008, Local and hemispheric dynamics of the North Atlantic Oscillation, annular patterns and the zonal index. Dynamics of Atmospheres and Oceans, 44(3), 184–212.
27
Watanabe, M., 2004, Asian jet waveguide and a downstream extension of the North Atlantic Oscillation. Journal of Climate, 17(24), 4674–4691.
28
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی موردی عملکرد مدل WRF جهت پیشیابی میدان باد تراز 10 متر و دمای تراز دومتر با استفاده از دادههای ماهوارهای و ایستگاههای همدیدی در منطقه دریای عمان و دریای عرب
در پژوهش حاضر شبیهسازی پیشیابی و ارزیابی میدان باد تراز 10 متر و همچنین دمای تراز دومتر با مدل میانمقیاس WRF نسخه 1. 7. 3 در منطقه دریای عمان و دریای عرب انجام شده است. تمامی شبیهسازیها برای دو پیکربندی متفاوت از دیدگاه پارامترسازی فیزیکی که به نامهای Phys1 و Phys2 معرفی شدهاند، انجام شده است. ارزیابی نتایج شبیهسازی با استفاده از دادههای ایستگاههای همدیدی در دسترس و همچنین دادههای دو سنجنده ماهوارهای ASCAT و OSCAT انجام شده است. برای بررسی عملکرد مدل عددی از سنجههای آماری مانند ضریب همبستگی پیرسون، ریشه میانگین مربعات خطاها و نمودار آماری تیلور استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که در بخش ارزیابی با دادههای ماهوارهای باد تراز 10 متر نتایج عملکرد مدل، قابل قبول و مناسب بوده است. در این بخش شبیهسازیهای برای مناطق دور از ساحل که بهکمک دادههای ماهوارهای ارزیابی شدهاند، نسبت به دادههای ایستگاههای همدیدی ساحلی و نزدیک ساحل، به مقادیر مشاهدات نزدیکترند. نتایج حاصل از ارزیابی دمای تراز دو متر نیز گواه عملکرد مناسب مدل در این بخش است.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70989_aa901f20a1c8e01044934beef6c870da.pdf
2019-07-23
441
458
10.22059/jesphys.2019.267709.1007051
مدل WRF
داده ماهوارهای
سنجنده ASCAT
سنجنده OSCAT
دریای عمان
دریای عرب
فاطمه
بهمنزاده
fth.bahmanzade@ut.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
سرمد
قادر
sghader@ut.ac.ir
2
دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سیدعباس
حقشناس
sahaghshenas@ut.ac.ir
3
استادیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
دانیال
یازجی
daniel.yazgi@ut.ac.ir
4
پسا دکتری، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
قادر، س.، یازجی، د.، سلطانپور، م. و نعمتی، م. ح.، 1394، بهکارگیری یک سامانه همادی توسعه دادهشده برای مدل WRF جهت پیشبینی میدان باد سطحی در محدوده خلیج فارس، دو فصلنامه هیدروفیزیک، 1، 54-41.
1
Accadia, C., Zecchetto, S., Lavagnini, A. and Speranza, A., 2007, Comparison of 10-m wind forecasts from a regional area model and QuikSCAT Scatterometer wind observations over the Mediterranean Sea, Mon. Wea. Rev., 135, 1945–1960.
2
Atlas, R., Hoffman, R. N., Leidner, S. M., Sienkiewicz, J., Yu, T. W., Bloom, S. C., Brin, E., Ardizzone, J., Terry, J., Bungato, D. and Jusem, J. C., 2001, The effects of marine winds from scatterometer data on weather analysis and forecasting, Bulletin of the American Meteorological Society, 82, 1965-1990.
3
Cavaleri, L. and Bertotti, L., 2004, Accuracy of the modelled wind and wave fields in enclosed seas, Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 56, 167-175.
4
Chang, R., Zhu, R., Badger, M., Hasager, C. B., Xing, X. and Jiang, Y., 2015, Offshore wind resources assessment from multiple satellite data and WRF modeling over South China Sea, Remote Sensing, 7, 467-487.
5
Ghader, S., Yazgi, D., Haghshenas, S. A., Razavi Arab, A., Jedari Attari, M., Bakhtiari, A. and Zinsazboroujerdi, H., 2016, Hindcasting Tropical Storm Events in the Oman Sea, Journal of Coastal Research, 75(sp1), 1087-1091.
6
Jarraud, M., 2008, Guide to meteorological instruments and methods of observation (WMO-No. 8), World Meteorological Organisation: Geneva, Switzerland.
7
Jiménez, P. A., González-Rouco, J. F., García-Bustamante, E., Navarro, J., Montávez, J. P., De Arellano, J.V.G., Dudhia, J. and Muñoz-Roldan, A., 2010, Surface wind regionalization over complex terrain: Evaluation and analysis of a high-resolution WRF simulation, Journal of Applied Meteorology and Climatology, 49(2), 268-287.
8
Pattanayak, S. and Mohanty, U. C., 2008, A comparative study on performance of MM5 and WRF models in simulation of tropical cyclones over Indian seas, Current Science, 95, 923–936.
9
Skamarock, W. C., Klemp, J. B., Dudhia, J., Gill, D. O., Duda, M., Huang, X.-Y., Wang, W., and Powers,J., 2008, A Description of the Advanced Research WRF Version 3, NCAR Technical Note NCAR/TN-475+STR.
10
Taylor, K. E., 2001, Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 106(D7), 7183-7192.
11
Vishnu, S. and Francis, P. A., 2014, Evaluation of high-resolution WRF model simulations of surface wind over the west coast of India, Atmospheric and Oceanic Science Letters, 7, 458-463.
12
Wang, W., Bruyère, C., Duda, M., Dudhia, J., Gill, D., Lin, H., Michalakes, J., Rizvi, S.Z.X., Beezley, J.D., Coen, J. L. and Mandel, J., 2010, User’s Guide for the Advanced Research WRF (ARW) Version 3.5. NCAR (http://www. mmm. ucar. edu/wrf/).
13
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی همدیدیمقیاس شارهای آنتروپی در چرخند حارهای گونو
پدیده چرخند حارهای از دیدگاههای متفاوتی توسط پژوهشگران بررسی شده و هدف مشترک تمامی پژوهشها، ارتقاء پیشبینی شدت و مسیر این پدیده بوده است. در این راستا پارامترهای مختلفی برای شناخت دینامیک و ترمودینامیک چرخند حارهای معرفی و بررسی شدهاند. در این پژوهش با تأکید بر پارامتر ترمودینامیکی آنتروپی سعی شده تا شار سطحی آنتروپی، شار قائم آنتروپی (طبق چارچوب نظریِ تانگ و امانوئل، 2010) و شار جانبی آنتروپی در دوره عمر چرخند حارهای گونو که سواحل جنوبی کشور ایران را متأثر کرد، محاسبه و بررسی شود. همچنین گستره قائم و شدت درونشارشها و برونشارشها نیز در دوره مورد نظر محاسبه و تحلیل شده است. برای این منظور از دادههای باز تحلیل ERA-Interim با توان تفکیک 125/0 درجه در راستای طول و عرض جغرافیایی و دادههای مرکز هواشناسی هند در بازههای زمانی 6 ساعته استفاده شد. برای بررسی همدیدی، پارامترهای مذکور در منطقهای دایرهای به مرکز چرخند گونو با شعاع 500 کیلومتر محاسبه شد. نتایج نشان داد که در مقیاس همدیدی مقدار تجمعیِ شارهای قائم، جانبی و سطحی آنتروپی قبل از اینکه شدت چرخند بیشینه شود، با تقدمهای زمانی متفاوت به مقدار کرانگینه خود رسیدهاند. همچنین قویترین درونشارش و برونشارش بهترتیب قبل و بعد از بیشینه شدتِ چرخند گونو روی داده است. قابلتوجه است که نسبت به الگوهای مشاهده شده در ابتدای دوره عمر چرخند گونو، در بازه زمانی که چرخند شدت دسته-5 و بیشتر را تجربه کرد، هم درونشارش گستره قائم کمتری داشته و هم برونشارش از ترازهای پایینتری به بالا توسعه یافته بود.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_71362_153b5e77cffd67e5f827d0ee0a033cf4.pdf
2019-07-23
459
472
10.22059/jesphys.2019.272345.1007077
چرخند حارهای گونو
شارهای (سطحی
جانبی و قائم) آنتروپی
سرعت شعاعی
درونشارش
برونشارش
نفیسه
پگاهفر
pegahfar@inio.ac.ir
1
استادیار، پژوهشکده علوم جوی، پژوهشگاه ملی اقیانوسشناسی و علوم جوی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
ملکوتی، ح. و علی محمدی، م.، 1393، شبیه سازی طوفان حارهای گونو با استفاده از مدل Advanced Hurricane WRF: حساسیت به طراحی محدودهها، آشیانهسازی، تفکیک افقی و زمان شروع، م. علوم و فنون دریایی، 13، 101-110.
1
مزرعه فراهانی، م.، احمدی، م. و ثقفی، م.ع.، 1394، ارزیابی نیروهای مؤثر بر تشکیل و تقویت توفان حارهای گونو با استفاده از مدل تحلیلی کیو و بررسی عملکرد مدلهای عددی در تعیین شدت آن، م. فیزیک زمین و فضا، 41، 273-280.
2
Aberson, S. D. and Franklin, J. L., 1999, Impact on hurricane track and intensity forecasts of GPS dropwindsonde observations from the first-season flights of the NOAA Gulfstream-IV jet aircraft, Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 421–427.
3
Allahdadi, M. N., Chaichitehrani, N., Allahyar, M. and McGee, L., 2017, Wave Spectral Patterns during a Historical Cyclone: A Numerical Model for Cyclone Gonu in the Northern Oman Sea, Open Journal of Fluid Dynamics, 7(02), 131. Allahdadi, M. N., Chaichitehrani, T. N., Jose, F., Nasrollahi, A., Afshar, A. and Allahyar, M., 2018, Cyclone-generated Storm Surge in the Northern Gulf of Oman: A Field Data Analysis during Cyclone Gonu, American Journal of Fluid Dynamics, 8(1), 10-18.
4
Anthes, R. A., 1974, The dynamics and energetics of mature tropical cyclones, Rev. Geophys. Space Phys., 12, 495–522.
5
Bister, M. and Emanuel, K., 1998, Dissipative heating and hurricane intensity, Meteor. Atmos. Phys., 65, 233–240.
6
Bryan, G. and Rotunno, R., 2009a, Evaluation of an analytical model for the maximum intensity of tropical cyclones, J. Atmos. Sci., 66, 3042–3060.
7
Bryan, G. H. and Rotunno, R., 2009b, The maximum intensity of tropical cyclones in axisymmetric numerical model simulations, Mon. Wea. Rev., 137, 1770–1789.
8
Cram, T. A., Persing, J., Montgomery, M. T. and Braun, S. A., 2007, A Lagrangian trajectory view on transport and mixing processes between the eye, eyewall, and environment using a high-resolution simulation of Hurricane Bonnie (1998), J. Atmos. Sci., 64, 1835–1856.
9
Cuxart, J., Conangla, L. and Jiménez, M. A., 2015, Evaluation of the surface energy budget equation with experimental data and the ECMWF model in the Ebro Valley. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 120(3), 1008-1022.
10
Davis, C., Wang, W., Chen, S. S., Chen, Y., Corbosiero, K., DeMaria, M., Dudhia, J., Holland, G., Klemp, J., Michalakes, J., Reeves, H., Rotunno, R., Snyder, C. and Xiao, Q., 2008, Prediction of land falling hurricanes with the advanced hurricane WRF model, Mon. Wea. Rev., 136, 1990–2005.
11
DeMaria, M., 2009, A simplified dynamical system for tropical cyclone intensity prediction, Mon. Wea. Rev., 137(1), 68-82.
12
DeMaria, M., Knaff, J. A. and Connell, B. H., 2001, A tropical cyclone genesis parameter for the tropical Atlantic, Weather and Forecasting, 16(2), 219-233.
13
Ditchek, S. D., Molinari, J. and Vollaro, D., 2017, Tropical Cyclone Outflow-Layer Structure and Balanced Response to Eddy Forcings, J. Atmos. Sci., 74(1):133-149.
14
Drennan, W. M., Zhang, J. A., French, J. R., McCormick, C. and Black, P. G., 2007, Turbulent fluxes in the hurricane boundary layer. Part I: Latent heat flux. J. Atmos. Sci., 64:1103–1115.
15
Emanuel, K. A. and Nolan, D. S., 2004, Tropical cyclone activity and the global climate system, Preprints, 26th Conf. on Hurricanes and Tropical Meteorology.
16
Emanuel, K. A., 1986, An air–sea interaction theory for tropical cyclones. Part I: Steady-state maintenance, J. Atmos. Sci., 43, 585–604.
17
Emanuel, K., 1991, The theory of hurricanes, Annu. Rev. Fluid Mech., 23, 179196.
18
Emanuel, K., 1995, Sensitivity of tropical cyclones to surface exchange coefficients
19
and a revised steady-state model incorporating eye dynamics, J. Atmos. Sci., 52, 3969–3976.
20
Farahani, M. M., Khansalari, S. and Azadi, M., 2017, Evaluation of helicity generation in the tropical storm Gonu, Meteorology and Atmospheric Physics, 129(3), 333-344.
21
Frank, W. M. and Ritchie, E. A., 2001, Effects of vertical wind shear on the intensity and structure of numerically simulated hurricanes, Monthly weather review, 129(9), 2249-2269.
22
Holland, G., 1997, The maximum potential intensity of tropical cyclones, J. Atmos. Sci., 54, 2519–2541.
23
Isaksen, L. and Stoffelen, A., 2000, ERS scatterometer wind data impact on ECMWF's tropical cyclone forecasts, IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 38(4), 1885-1892.
24
Jewtoukoff, V., Hertzog, A., Plougonven, R., Cámara, A. D. L. and Lott, F., 2015, Comparison of gravity waves in the Southern Hemisphere derived from balloon observations and the ECMWF analyses. Journal of the Atmospheric Sciences, 72(9), 3449-3468.
25
Jones, S. C., 1995, The evolution of vortices in vertical shear. I: Initially barotropic vortices, Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 121(524), 821-851.
26
Jung, T., Gulev, S. K., Rudeva, I. and Soloviov, V., 2006, Sensitivity of extratropical cyclone characteristics to horizontal resolution in the ECMWF model, Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 132(619), 1839-1857.
27
Korty, R. L., Camargo, S. J. and Galewsky, J., 2012, Tropical cyclone genesis factors in simulations of the Last Glacial Maximum. Journal of Climate, 25(12), 4348-4365.
28
Kumar, P., Kishtawal, C. M., Pal, P. K., 2017, Impact of ECMWF, NCEP, and NCMRWF global model analysis on the WRF model forecast over Indian Region. Theoretical and applied climatology, 127(1-2), 143-151.
29
Li, J. and Li, T., 2014, Entropy Evolution Characteristics Associated with the Development of the South Asian Monsoon, J. Atmos. Sci., 71, 865-880.
30
López Carrillo, C. and Raymond D. J., 2005, Moisture tendency equations in a tropical atmosphere, J. Atmos. Sci., 62(5), 1601-1613.
31
Malkus, J. and Riehl, H., 1960, On the dynamics and energy transformations in steady-state hurricanes, Tellus, 12, 1–20.
32
Nolan, D. S. and McGauley, M. G., 2012, Tropical cyclogenesis in wind shear: Climatological relationships and physical processes, Cyclones: Formation, Triggers, and Control, 1-36.
33
Osuri, K. K., Mohanty, U. C., Routray, A., Kulkarni, M. A. and Mohapatra, M., 2012, Customization of WRF–ARW model with physical parameterization schemes for the simulation of tropical cyclones over North Indian Ocean, Nat. Hazards, 63, 1337–1359.
34
Pauluis, O. and Held, I. M., 2002, Entropy budget of an atmosphere in radiative-convective equilibrium, Part I: Maximum work and frictional dissipation, J. Atmos. Sci., 59, 125–139.
35
Pegahfar, N. and Gharaylou, M., 2019, Entropy Evolution Characteristics during an Intense Tropical Cyclone. Accepted in Meteorology and Applied Physics.
36
Persing, J. and Montgomery, M. T., 2003, Hurricane superintensity, J. Atmos. Sci., 60, 2349–2371.
37
Raymond, D. J., Esbensen, S. K., Paulson, C., Gregg, M., Bretherton, C. S., Petersen, W. A., Cifelli, R., Shay, L. K., Ohlmann, C. and Zuidema, P., 2004, EPIC2001 and the coupled ocean– atmosphere system of the tropical east Pacific, Bull. Amer. Meteor. Soc., 85, 1341–1354.
38
Raymond, D. J., Bretherton, C. S. and Molinari, J., 2006, Dynamics of the intertropical convergence zone of the east Pacific, J. Atmos. Sci., 63, 582–597.
39
Raymond, D. J., Sessions, S., Sobel, A. and Fuchs, Ž., 2009, The mechanics of gross moist stability, J. Adv. Model. Earth Syst., 1(3).
40
Raymond, D. J., Raga, G. B., Bretherton, C. S., Molinari, J., Lopez- Carillo, C. and Fuchs, Z., 2003, Convective forcing in the intertropical convergence zone of the eastern Pacific, J. Atmos. Sci., 60, 2064–2082.
41
Raziei, T. and Sotoudeh, F., 2017, investigation of the accuracy of the european center for medium range weather forecasts (ECMWF) in forecasting observed precipitation in different climates of iran, journal of the earth and space physics, 43(1), 133-147.
42
Reasor, P. D., Montgomery, M. T. and Grasso, L. D., 2004, A new look at the problem of tropical cyclones in vertical shear flow: Vortex resiliency, J. Atmos. Sci., 61(1), 3-22.
43
Riemer, M., Montgomery, M. T. and Nicholls, M. E., 2010, A new paradigm for intensity modification of tropical cyclones: Thermodynamic impact of vertical wind shear on the inflow layer, Atmos. Chem. Phys., 10, 3163–3188.
44
Schecter, D. A., Montgomery, M. T. and Reasor, P. D., 2002, A theory for the vertical alignment of a quasigeostrophic vortex, J. Atmos. Sci., 59(2), 150-168.
45
Simpson, R. and Riehl, R., 1958, Mid-tropospheric ventilation as a constraint on hurricane development and maintenance, Tech. Conf. on Hurricanes, Amer. Meteor. Soc., Miami Beach, FL, D4–1–D4–10.
46
Singh, R., Kishtawal, C. M., Pal, P. K. and Joshi, P. C., 2011, Assimilation of the multisatellite data into the WRF model for track and intensity simulation of the Indian Ocean tropical cyclones, Meteorology and atmospheric physics, 111(3-4), 103-119.
47
Singh, R., Pal, P. K., Kishtawal, C. M. and Joshi, P. C., 2008, The impact of variational assimilation of SSM/I and QuikSCAT satellite observations on the numerical simulation of Indian Ocean tropical cyclone, Weather Forecast 23,460–476.
48
Smith, R. K., Ulrich, W. and Sneddon, G., 2000, On the dynamics of hurricane‐like vortices in vertical‐shear flows, Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 126(569), 2653-2670.
49
Tang, B. and Emanuel, K., 2010, Midlevel ventilation’s constraint on tropical cyclone intensity, J. Atmos. Sci., 67(6), 1817-1830.
50
Wang, Y. and Xu, J., 2010, Energy production, frictional dissipation, and maximum intensity of a numerically simulated tropical cyclone, J. Atmos. Sci., 67(1), 97-116.
51
Wong, M. L. and Chan, J. C., 2004, Tropical cyclone intensity in vertical wind shear, J. Atmos. Sci., 61(15), 1859-1876.
52
Zhang, X., Xiao, Q. and Patrick, F., 2007, The impact of multisatellite data on the initialization and simulation of Hurricane Lili’s (2002) rapid weakening phase, Mon. Weather Rev., 135, 526–548.
53
ORIGINAL_ARTICLE
واکنش خشکسالی هیدرولوژیک در جریان تنظیمی رودخانه تحت تأثیر احداث سد در استان اردبیل
جریان رودخانهای یکی از مهمترین منابع آبی است که برای مصارف مختلف حائز اهمیت بوده و روند تغییرات آن در مدیریت منابع آب ضروری است و از طرفی، جریان رودخانهای توسط سدها، انحرافات، جریانهای برگشتی و توسعه شهری تحت تأثیر قرار گرفته و منجر به مسائل مختلفی از جمله وقوع خشکسالی، کاهش آبدهی و مسائل زیستمحیطی میشود. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی اثر احدات سد یامچی و سد سبلان بر تغییرات رژیم جریان و خشکسالی رودخانههای پاییندست آنها میباشد. در مطالعه حاضر با استفاده از حد آستانه فصلی مشخصات خشکسالی ایستگاه بالادست و پاییندست هر یک از سدها ارزیابی و سپس شدتهای خشکسالی در تداومهای مختلف در نرمافزار Easy Fit با دوره بازگشتهای متفاوت محاسبه شد. با استفاده از نمودارهای شدت خشکسالی در دوره بازگشتهای متفاوت و نمودارهای SDF و نمودار درصد تغییرات دبی جریان در ایستگاههای بالادست و پاییندست سدهای مذکور، اثر احداث این سدها بررسی شد. با توجه به نتایج تحقیق، میتوان نتیجه گرفت که احداث سد یامچی باعث کاهش رژیم جریان در پاییندست شده و افزایش وقوع رخدادهای خشکسالی هیدرولوژیک را سبب شده است درحالیکه سد سبلان باعت تعدیل و تنظیم رژیم جریان در پاییندست شده و از شدت خشکسالیهای هیدرولوژیک، کاسته و نقش بیشتری در تنظیم جریان داشته است.
https://jesphys.ut.ac.ir/article_70968_cd05e370e1257b879356f43912da9d57.pdf
2019-07-23
473
486
10.22059/jesphys.2019.272671.1007078
شدت خشکسالی
نمودارهای SDF
حد آستانه
تنظیم جریان
سد یامچی
سد سبلان
حامد
امینی
hamedamini@student.uma.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
اباذر
اسمعلی عوری
abazar.esmali@gmail.com
2
دانشیار، گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
رئوف
مصطفیزاده
raoofmostafazadeh@uma.ac.ir
3
استادیار، گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
معراج
شرری
mearaj_sharari@yahoo.com
4
استادیار، گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
محسن
ذبیحی
mohsen_zabihi69@yahoo.com
5
دانشجوی دکتری، گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
AUTHOR
آذرنگ، ف.، تلوری، ع.ر.، صدقی، ح. و شفاعی بجستان، م.، 1396، اثرات احداث سدهای بزرگ بر شرایط جریان و پارامترهای هیدرولیکی رودخانه (مطالعه موردی: رودخانه کرخه پاییندست سد مخزنی)، نشریه آب و خاک، 31، 1، 27-11.
1
باقری، ر. و محمدی، ص.، 1391، بررسی تغییرات مکانی خشکسالی با استفاده از زمین آمار در استان کرمان در یک دوره آماری سی ساله (1379-1349)، تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 19، 2، 283-296.
2
بایزیدی، م. و ثقفیان، ب.، 1390، تجزیه و تحلیل منطقهای خشکسالی جریان رودخانهای در مناطق جنوب غرب کشور، علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 5، 14، 52-37.
3
پیرستانی، م. و شفقتی، م.، 1388، بررسی اثرات زیست محیطی احداث سد، جغرافیای انسانی، 1،3، 50-39.
4
خروشی، س.، مصطفیزاده، ر.، اسمعلی عوری، ا. و رئوف، م.، 1396، ارزیابی تغییرات زمانی و مکانی شاخص سلامت هیدرولوژیک رودخانه در حوضههای آبخیز استان اردبیل، اکوهیدرولوژی، 4، 2، 379-393.
5
رنجبر، م. و امینی، ت.، 1393، ارزیابی اثرسدها بر منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی سد سلمان فارسی-استان فارس)، جغرافیا،12،40، 206-187.
6
سالمی، ح. و راست، ه.، 1383، سیمای کلی هیدرولوژی حوضه آبخیر زایندهرود، آب و فاضلاب، 15، 2، 13-2.
7
سلاجقه، ع.، مصباحزاده، ط.، سلیمانی ساردو، ف. و علیپور، ن.، 1396. ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از روش حد آستانه (مطالعه موردی حوزه سد کرج)، علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 11، 39، 100-89.
8
سیفی زاده، م.، عمادی، ع. و فضلاولی، ر.، 1392، تغییرات مورفولوژی رودخانه پلرود در پاییندست سد، قبل و بعد از احداث سد در مقیاس کوتاه مدت، مهندسی آبیاری و آب، 12،3، 70-60.
9
شاعری کریمی، س.، یاری پیلمبرایی، ا. و یاسی، م.، ۱۳۹۰، بررسی تأثیر سدها بر تغییر رژیم جریان رودخانه با تمرکز بر جریان زیستمحیطی، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
10
عراقی نژاد، ش. و کارآموز، م.، 1393، هیدرولوژی پیشرفته، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، چاپ اول، 468 ص.
11
قاسم نژاد، م.، شایان، س. و یمانی، م.، 1392، اثرات احداث سد مخزنی گیلان غرب بر مورفولوژی بستر رود گیلان غرب محدوده بالادست و مخزن سد، پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، 2، 1، 132-113.
12
کریمی جشنی، ا. و چمانچی، م.، 1386، مقایسه اثرات مخرب زیست محیطی سدها با کاربرد ماتریس وتن و رائو، اولین کارگاه تخصصی سد و محیط زیست، تهران، مرکز مدیریت بهسازی و بهرهوری تاسیسات و ابنیه آبی ایران.
13
کریمی، م.، شاهدی، ک. و بایزیدی، م.، 1394، تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی با روش حد آستانه ثابت (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کرخه)، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، 6، 11، 72-59.
14
محمدیراد، ل.، 1397، مقایسه تغییرات شاخصهای هیدرولوژیک جریان رودخانهای در اثر احداث سد (مطالعه موردی: سد یامچی و سد سبلان استان اردبیل)، پایاننامه کارشناسی ارشد ژئومورفولوژی و برنامهریزی محیطی، دانشگاه محقق اردبیلی.
15
محمدی، ز.، 1392، بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی با شاخص SWSI (مطالعه موردی: حوضهآبخیز سد زایندهرود)، پایاننامه کارشناسی ارشد جغرافیا، دانشگاه اصفهان.
16
مهری، س.، مصطفیزاده، ر.، اسمعلی عوری، ا. و قربانی، 1.، 1396، تغییرات زمانی و مکانی جریان پایه در رودخانههای استان اردبیل، فیزیک زمین و فضا، 43، 3، 634-623.
17
یوسفی، ی.، رورده، ه. و رضوی، س.م.، 1390، تغییرپذیری زمانی و مکانی جریان رودهای استان مازندران، جغرافیا و آمایش سرزمین، 1، 2، 88-75.
18
Delpla, I., Jung, A. V., Baures, E., Clement, M. and Thomas, O., 2009, Impacts of climate change on surface water quality in relation to drinking water production, Environmental International, 35 (8), 1225-1233.
19
Dongan, Li., Di, L., Jianshi, Zh., Hui, Lu. and Yang, H., 2017, Observed changes in flow regimes in the Mekong River basin, Journal of Hydrology, 551, 217-232.
20
Halwatura, D., Lechner, A. M. and Arnold, S., 2015, Drought severity–duration–frequency curves: a foundation for risk assessment and planning tool for ecosystem establishment in post-mining landscapes, Hydrology and Earth system Sciences, 19, 1069 - 1091
21
Khedun, C. P., Chowdhary, H., Giardino, J. R., Mishra. and Singh, V. P., 2011, Analysis of Drought Severity and Duration Based on Runoff Derived from the Noah Land Surface Model, Symposium on Data- Driven Approaches to Droughts. 42p.
22
Lopez-Moreno, J. I., Vicente-Serrano, S. M., Begueria, S., Garcia-Ruiz, J. M., Portela, M. M. and Almeida, A. B., 2009, Dam effects on droughts magnitude and duration in a transboundary basin: The Lower River Tagus, Spain and Portugal, Water Resources Research, 45: 1-13.
23
Mehta, R., Sharad, K., Jain, R. and Kumar, D. S. G., 2012, Hydrological impacts of Dams: A Review, National Institute of Hydrology, Roorkee, IJWREM, 3 (1), 75-97.
24
Mishra, A. K. and Singh, V. P., 2010, A review of drought concepts, Journal of Hydrology, 391, 202-216.
25
Mix, K., W. Groeger, A. and L.Lopes, V., 2016, Impacts of dam construction on streamflows during drought periods in the Upper Colorado River Basin, Texas, Lakes and reservoirs, 21: 329-337.
26
Rangecroft, S., Van Loon, A., Maureira, H., Verbist, K. and Hannah D. M., 2016, Multi-method assessment of reservoir effects on hydrological droughts in an arid region, Earth System Dynamics, 57:1-32.
27
Salmi, T., Maatta, A., Anttila, P., Ruoho-Airola, T. and Amnell, T., 2002. Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen,s slope estimates the excel template application MAKESENS, Finnish Meteorological Institute, 31, 1-35.
28
Sarailidis, G., Vasilides, L. and Loukas., 2015, The quantification of threshold level method on lows studies, Proceedings of the 14th International Conference on Environmental Science and Technology Rhodes, Greece, 1-5 p.
29
Tallaksen, L. M. 2000, Streamflow drought frequency analysis, In: Drought and Drought Mitigation in Europe (Ed. by Vogt, J. V. and F. Somma), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 103-117.
30
Van Loon, A. F. and Laaha, G., 2015, Hydrological drought severity explained by climate and Catchment Characteristics, Journal of Hydrology, 526: 3–14.
31
Zuoi, Q. And Liang., 2015, Shikui Effects of dams on river flow regime based on IHA/RVA, Remote Sensing and GIS for Hydrology and Water Resources (IAHS Publ. 368).
32