پیش بینی رتبه جامعه – توزیع فراوانی تحت شرایط آب و هوایی فعلی و آینده

Predicting community rank‐abundance distributions under current and future climates

Understanding influences of environmental change on biodiversity requires consideration of more than just species richness. Here we present a novel framework for understanding possible changes in species’ abundance structures within communities under climate change. We demonstrate this using comprehensive survey and environmental data from 1748 woody plant communities across southeast Queensland, Australia, to model rank-abundance distributions (RADs) under current and future climates. Under current conditions, the models predicted RADs consistent with the region’s dominant vegetation types. We demonstrate that under a business as usual climate scenario, total abundance and richness may decline in subtropical rainforest and shrubby heath, and increase in dry sclerophyll forests. Despite these opposing trends, we predicted evenness in the distribution of abundances between species to increase in all vegetation types. By assessing the information rich, multidimensional RAD, we show that climate-driven changes to community abundance structures will likely vary depending on the current composition and environmental context.

1 Introduction

Understanding the drivers of diversity remains a key challenge in ecology, and is becoming increasingly important as organisms respond to rapid climate change (Parmesan et al. 1999, Walther et al. 2005). Almost all projections of diversity, both spatial and temporal, have focused on species richness derived from species occurrence data. For example, spatial models of richness across broad geographic extents have been developed for birds (Davies et al. 2007, Rahbek et al. 2007, Distler et al. 2015), reptiles (Lewin et al. 2016, Rodrigues et al. 2017), invertebrates (Lobo et al. 2002, Overton et al. 2009) and plants (Steinmann et al. 2009, Cramer and Verboom 2017, Fricker et al. 2015), with projections also made under future climates (Currie 2001, Thuiller et al. 2005). However, it has been suggested that richness alone is a poor proxy for diversity (Hurlbert 1971) as it fails to describe the abundance patterns that define ecological communities (Stirling and Wilsey 2001, Wilsey et al. 2005). Models of species richness rarely acknowledge that richness is intrinsically linked to, and constrained by, overall community abundance – there cannot be more species than the total number of individuals. While this is unlikely to be an issue in models using large grain sizes, it is relevant to data collected at plot scales (e.g. sub-hectare forest plots) where abundances of some species can be low, and adding or removing a relatively small number of individuals may greatly increase the chance of altering richness (Dornelas et al. 2011). Focusing on richness alone also fails to consider one of the universal laws of ecology: that virtually all communities contain many uncommon and few common species (Tokeshi 1993, McGill et al. 2007). A number of indices (i.e. Simpson’s and Shannon’s diversity) have been developed to compare community structure among sites, however these are known to oversimplify communitylevel abundance patterns and it has been recommended that full community-level abundance patterns are used when comparing across sites (see Matthews and Whittaker 2015, and references therein). Understanding the relative abundances of species (e.g. community evenness) provides additional useful information relating to important ecological processes, such as competition (Whittaker 1965, Rajaniemi 2011). However, due to influences from important environmental variables (e.g. fire, drought, storms) – sometimes with complicated interactions – species abundances can be difficult to predict accurately. A continued focus on richness alone may mask important changes to species abundance distributions under future climates. For example, even if richness remains relatively constant, the abundance of many species might nevertheless shift dramatically, with consequences for longer-term population persistence (Ehrlén and Morris 2015). The rank-abundance distribution (RAD), where all species in a community are ranked from most to least abundant, provides a more holistic representation of communities than richness alone (Whittaker 1965). Rank abundance distributions can be used to describe any community where the abundance of each species is recorded and can be summarised using three simple components: 1) the total number of individuals within a community (abundance), 2) the total number of species in the community (richness) and 3) the allocation of individuals among species (evenness). These three RAD components can be modelled sequentially as functions of environmental covariates (Foster and Dunstan 2010) allowing for spatial predictions that respect their inherent conditionality. The concept of the RAD has featured prominently in the literature since the 1940s (Fisher et al. 1943, Preston 1948), and a steady-state non-linear distribution of abundances within a community is a fundamental assumption of neutral theory (Hubbell 2001). There has been some concerted effort to examine the form of these distributions in more detail across large regions and environmental gradients (Dunstan and Foster 2011, Arellano et al. 2017), however their consideration in biogeography is lacking and there have been specific calls for greater consideration of RADs in largescale analyses (Matthews et al. 2017). Despite the enormous potential of abundance distributions to reveal new insights about the drivers of multiple community attributes, and for predicting and interpreting community responses to environmental change (Fig. 1), RADs have not yet been spatially projected across any terrestrial system, nor have temporal changes in RADs been predicted under future climates. In this study, we use an extensive woody plant community dataset from southeast Queensland, Australia, to project the three RAD components – abundance, richness and evenness – under current and future climates at a fine spatial resolution across this large and diverse region (vegetation ranging from subtropical rainforest to sclerophyll woodlands and shrublands). Given the region’s climate is expected to become warmer and drier in the future (Dowdy et al. 2015), our overall hypothesis is that substantial changes in RADs will be predicted under future climates, but that the nature of these changes will vary with environmental context. Specifically, in response to climate change we expect areas currently dominated by open sclerophyll forests and woodlands to experience ‘woody thickening’ (Bowman et al. 2001, Russell-Smith et al. 2004, Macinnis-Ng et al. 2011), resulting in increased overall abundance and richness (e.g. Fig. 1a).

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
1- مقدمه
2- داده ها و روش ها
2-1 منطقه مورد مطالعه
2-2 داده های هواشناسی
2-3 روش پنمن- مانیث فائو
2-4 تحلیل روند
2-5 تحلیل تابع متعامد تجربی (EOF)
3-نتایج
3-1 توزیع مکانی و تغییرات فصلی
3-2 روند های مکانی و زمانی ET0
3-4 تخصیص متغیر های اقلیمی
4-بحث
5-خلاصه و نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1- مقدمه
تبخیر و تعرق، مجموع تبخیر و تعرق گیاه بوده و یکی از اجزای اساسی چرخه هیدرولوژیک محسوب می شود و انتقال رطوبت به اتمسفر را کنترل کرده و بر ویژگی های اساسی اکوسیستم های خشکی نظیر رواناب، رطوبت خاک و رشد گیاه اثر دارد( فیشر و همکاران 2011). تبخیر و تعرق یک نگرانی اصلی در آسیا محسوب می شود زیرا در این قاره، جریان های همرفتی بالای فلات تبت و انتقال انرژی نهفته به اتمسفر، اثر مستقیمی بر روی شدت سیستم های بارندگی های موسمی آسیا می گذارد( توماس 2008). از این روی، درک تغییرات زمانی و مکانی تبخیر و تعرق، یک مولفه مهم در مطالعات هیدرولوژیکی منطقه ای در آسیا است.
در یک اقلیم گرم، چرخه هیدرولوژیک شدید تر است( IPCC 2007). دلیل این است که بر طبق معادله کلازیوس-کلاپیرون، یک اتسمفر گرم تر قادر است تا آب بیشتری را حفظ کند و موجب افزایش تبخیر می شود. با این حال، علی رغم افزایش دمای جهان، بسیاری از مطالعات نشان داده اند که تبخیر تشتکی اندازه گیری شده و تبخیر و تعرق پتانسیل محاسبه شده، هم در مقیاس جهانی( رادریک و همکاران 2009، مک ویکار 2012) و مقیاس های منطقه ای( گاتبدی و هولم 1997، توماس 2000، لیو و همکاران 2004) در حال کاهش است. کاهش PET به تغییرات در تقاضای آب اتمسفری و تغییرات در پارامتر های اقلیمی موثر بر تبخیر و تعرق اشاره دارد.
دلیل کاهش نرخ PET، کاهش در اشعه خورشید و سرعت باد است، در حالی که دما نقش کم تری را ایفا می کند( توماس 2000). کاهش مشاهده شده در ساعت آفتابی( استانهیل و کوهن 2001)، در دهه اخیر معکوس شده است( وایلد و همکاران 2005)، در حالی که سرعت باد خشکی، در مقیاس جهانی کاهش یافته است( مک ویکر و همکاران 2012). با این حال، دانش محدودی در خصوص اثر متغیر های اقلیمی بر روی محیط تبخیر در مقیاس جهانی و منطقه ای وجود دارد.
به منظور مقایسه پتانسیل تبخیر و تعرق از نقطه نظر اقلیمی و مقایسه مناطق اقلیمی مختلف مستقل از پوشش زمین، مفهوم تبخیر و تعرق پتانسیل معرفی شده است و به صورت ” میزان آب تعرق یافته در واحد زمان توسط یک گیاه سبز کوتاه که کاملا زمین را پوشانده است و دارای ارتفاع یکنواخت بوده و هرگز با کمبود آب مواجه نشده است” تعریف می شود( پنمن 1956). معادله پنمن-مانینث به عنوان مطمئن ترین شاخص پیش بین نرخ PET تحت همه شرایط اقلیمی در نظر گرفته شده است(جانسون و همکاران 1990). در معادله PM، چهار متغیر اقلیمی( تابش، سرعت باد، رطوبت اتمسفری و دمای هوا) برای مدل سازی فرایند بخار استفاده می شود. این رویکرد، امکان تحلیل محیط بخار را در بسیاری از مناطق که در آن ها تراکم و مدت زمان عملیات ایستگاه ها پراکنده است، نمی دهد. با این حال، فرمول های استفاده کننده از یک پارامتر نظیر دما( تورنتو.ایت 1948، هاگرواس 1947) و یا مجموعه محدودی از پارامتر ها( پریستلی و تیلور 1972)، قادر به پوشش دادن اثرات متغیر نیرو های تابشی و آئرودینامیک نمی باشند. از دیدگاه کاربردی، دانش مربوط به اهمیت نسبی عوامل موثر، به تعیین این که کدام تخمینگر ET که نیازمند حداقل داده است را می توان در مقیاس منطقه ای استفاده کرد کمک می کند.
اقلیم موسمی شرق آسیا، یک زمینه مطالعاتی جالب با شرایط اقلیمی متغیر و متناقض را در فوصل مختلف ایجاد می کند. به طور کلی، نرخ PET در فصل قبل از موسمی با شرایط هوای خشک به اوج خود رسیده و در طی فصل موسمی تابستان پایین باقی مانده و در فصل زمستان کاهش می یابد( توماس 2008). چندین مطالعه، روند کاهشی ETO را در چین نشان داده اند( توماس 2000، چن و همکاران 2006، گایو و همکاران 2006، زانگ و همکاران 2011). تغییرات مکانی زمانی این تغییرات، چشمگیر می باشند. روند کاهشی PET در چین عمدتا مربوط به کاهش ساعات آفتابی و سرعت باد است( توماس 2000، وانگ و همکاران 2004، گائو و همکاران 2006). اگرچه زو و همکاران(2006) به این نتیجه رسیده اند که تغییرات محلی پوشش زمین عامل اصلی کاهش سرعت باد در چین استف این مسئله هنوز مشخص نیست که آیا تغییرات در ویژگی های گردش اتمسفری جهانی یا تغییرات کاربری ارضی، عامل اصلی روند تغییرات مشاهده شده است. به طور مشابه، کائو و همکاران(2011) شواهد متقاعد کننده ای را برای کاهش سرعت باد در مناطق شهری سریع الرشد چین مشاهده نکرده است.
ما تحلیل خود را به استان یانان در جنوب غرب چین محدود کرده ایم. این استان یک منطقه پیچیده از نظر اقلیمی است که در آن سه شاخه گردشی از سیستم بارش های موسمی اسیایی بر بخش های غربی، شرقی و شمالی منطقه با شدت تغییرات فصلی تاثیر می گذارند( زانگ 1988). در تبت جنوبی و غرب این استان، ساعات آفتابی یک عامل اصلی کاهش تبخیر و تعرق سالانه می باشد و پس از آن رطوبت نسبی و سرعت باد قرار دارد( گایو و همکاران 2006). در تبت، سرعت باد یک عامل اصلی موثر بر تغییرات نزولی ET0 می باشد، در حالی که توماس(2000)، ساعات آفتابی را در سه ایستگاه در استان یانان به عنوان عوامل اصلی موثر بر نرخ نزولی PET در بیشتر فصول در نظر گرفته است.
ما یک سری روند های خطی(1961-2004) را برای نرخ تبخیر و تعرق مرجع پنمن-مانیث ارایه کرده و به تحلیل تغییرات روند زمانی و مکانی در این استان پرداختیم. ما به تحلیل روند پارامتر های اقلیمی( ساعات آفتابی، سرعت باد، دما و رطوبت نسبی) و سهم زمانی موثر بر نرخ ETO می پردازیم. هدف ما موارد زیر است:
1- بررسی تغییرات زمانی و الگوهای مکانی نرخ ET0 و سایر پارامتر های اقلیمی در استان یانان
2- شناسایی عوامل اقلیمی موثر بر تغییرات ET0
3- تعیین این که آیا رابطه بین ET0 و متغیر های اقلیمی ثابت است یا خیر.
این اولین مطالعه ای است که به بررسی تغییرات زمانی اهمیت نسبی متغیر های اقلیمی موثر بر RT0 می پردازد

بخشی از مقاله انگلیسی:

1 Introduction

Evapotranspiration (ET), the sum of evaporation and plant transpiration, is a central element of the hydrological cycle, governing the moisture transfer to the atmosphere and thereby influencing fundamental properties of terrestrial ecosystems such as runoff, soil moisture and plant growth (Fisher et al. 2011). ET is of particular concern in Asia where the convection above the Tibetan Plateau and hence the transfer of latent energy to the atmosphere directly influences the intensity of the Asian monsoon system (Thomas 2008). Thus, understanding the spatiotemporal variations of ET is a vital component in regional hydrological studies in Asia. In a warming climate, the hydrological cycle is expected to intensify (IPCC 2007). The main argument is that according to the Clausius–Clapeyron equation a warmer atmosphere will be able to hold more water and hence allow for higher evaporation. However, despite globally increasing temperatures, most studies have shown that measured pan evaporation and calculated potential evapotranspiration (PET) are declining at both global (Roderick et al. 2009; McVicar et al. 2012) and regional scales (Chattopadhyay and Hulme 1997; Thomas 2000; Liu et al. 2004). A decrease of PET clearly points to changes in atmospheric water demand and therefore to changes in the climatic parameters driving evapotranspiration. The reason for the decreasing PET rates appears to be a decrease in solar radiation and wind speeds, while temperature actually plays a lesser role (Thomas 2000). The observed decline of sunshine duration (Stanhill and Cohen 2001) has partly reversed in the last decade (Wild et al. 2005), while terrestrial wind speeds have been observed to decrease on a global scale (McVicar et al. 2012). However, there is currently only limited knowledge which climatic variables influence the evaporative environment on global or regional scales. In order to compare the evapotranspiration potential from a climatological point of view and to allow the comparison of different climatic regions independent of actual land cover, the concept of potential evapotranspiration has been introduced, defined as ‘the amount of water transpired in unit time by a short green crop, completely covering the ground, of uniform height and never short of water’ (Penman 1956). The Penman-Monteith (PM) equation is regarded as the most reliable predictor of PET rates under all climatic conditions (Jensen et al. 1990). In the PM equation, four climatic variables (radiation, wind speed, atmospheric humidity and air temperature) are explicitly used to model the evaporative process. This approach does not allow analyzing the evaporative environment in many areas where density and duration of operation of weather stations is sparse. However, formulations relying on a single parameter such as temperature (Thornthwaite 1948; Hargreaves 1974) or a reduced set of parameters (Priestley and Taylor 1972) fail to capture the changing influence of the radiative and aerodynamic forces. From a practical point of view, the knowledge of the relative importance of contributing factors helps to determine which least data-demanding ET estimator can be used regionally. The East Asia monsoon climate offers an interesting study area with contrasting climatic conditions in the different seasons. In general, PET rates peak in the pre-monsoon season with high insolation and dry air conditions, remain on a slightly lower level during the humid summer monsoon season and decline in the cold and often overcast winter monsoon season (Thomas 2008). Several studies have reported mostly decreasing ET0 trends over China (Thomas 2000; Chen et al. 2006; Gao et al. 2006; Zhang et al. 2011). The spatiotemporal variability of these changes however is considerable, with trends even changing sign over short distances. Declining PET trends in China are mainly related to decreasing sunshine duration and wind speeds (Thomas 2000; Wang et al. 2004; Gao et al. 2006). Although Xu et al. (2006) found that local land-cover change was the primary cause for 310 Climatic Change (2013) 116:309–325 decreasing wind speeds in China, it is largely uncertain if changes in global circulation properties or land use changes (via changing surface roughness) are responsible for the observed trends. Similarly, Guo et al. (2011) did not find conclusive evidence for decreasing wind speed in the rapidly growing urban areas of China. We restrict our analysis to Yunnan Province (YP) in the extreme Southwest of the PR China. YP is a climatically complex region, where three different circulation branches of the Asian monsoon system influence the western, eastern and northern parts of the region with seasonal varying intensity (Zhang 1988). In southern Tibet and western YP, sunshine duration is the primary driver of declining evapotranspiration on an annual basis, followed by relative humidity and wind speed (Gao et al. 2006). In Tibet (immediately to the north of YP) wind speed was found to be the primary cause for declining ET0 changes (Chen et al. 2006; Zhang et al. 2009), while Thomas (2000) identified sunshine duration at 3 stations in YP as the main drivers of declining PET rates in most of the seasons. We provide decadal (1961–2004) linear trends for Penman–Monteith reference evapotranspiration (ET0) rates and analyze spatiotemporal trend variability over YP. We analyze trends of climatic parameters (sunshine duration, wind speed, temperature and relative humidity) and their temporal contribution to ET0 rates. We aim to: (1) evaluate temporal trends and spatial patterns of ET0 rates and other climatic parameters over YP; (2) identify the major climate factors contributing to ET0 variability and (3) determine whether the relationship between ET0 and its driving climatological variables is stable or not. To our knowledge, this is the first study that deals with the temporal evolution of relative importance of climatic variables contributing to ET0 rates.

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1 . سال های اول
یوتا دومین ایالت خشک در کشور است. پس تعجب برانگیز نیست که گروهی از شهرها در یوتای جنوبی و مرکزی مسئولیت پروژه بارورسازی ابرها را در چند سال بعد از کشف اصول جدید بارورسازی ابر در اواخر سال 1940 به عهده گرفت، همان طور که بسیاری دیگر از گروهها در ایالات غربی و نیمه غربی این کار را کردند.
پروژه ای در آوریل 1951 شروع شد و در می 1955 راه اندازی شد. پروژه از ژنراتورهای زمینی استفاده کرده که ذغال سنگ بارور شده با یدید نقره ای را می سوزاند و با کمک شرکت توسعه منابع آبی دنور، کلرادو راه اندازی شد. مؤسسه حامی شرکت توسعه منابع آبی یوتای جنوبی بود.
دانشگاه دپارتمان حوزه شناسی یوتا (هیلز و همکارانش 1955) و مؤسسه آمریکایی تحقیقات وابسته به هواشناسی (1955) در مورد آثار بارورسازی ابرها ارزیابی هایی کردند. دو ارزیابی نتایج مغایری داشتند، و پروژه پایان یافت.
اولین قانون در یوتا درباره تغییرات آب و هوایی در سال 1953 تصویب شد. این قانون مستلزم گزارش فعالیت های تغییرات آب و هوایی در یوتا به دپارتمان هواشناسی در دانشگاه یوتا است.
2 . علامت سالها
سال های 1973 تا 1981 در شکل گیری برنامه تغییر آب و هوایی یوتا تاریخی و مشهور بودند. در سال 1973 برخی از مؤسسین اصلی پروژه یوتای مرکزی و جنوبی برنامه را مجدداً فعال کردند. آنها در مجلس سخنرانی کردند، که باعث تصویب مصوبه بارورسازی ابرهای یوتا در سال 1973 شد. آنها پروژه یوتای مرکزی و جنوبی را برای افزایش تراکم برف زمستانی در سال های آبی 1974 و 1975 راه انداختند. آنها با مشاوران آب و هوای آمریکای شمالی پیمان بستند که با استفاده از سرمایه خودشان (مالیات های شهری) ، پروژه را با استفاده از ژنراتورهای زمینی راه اندازی کنند که یدید نقره آزاد می کرد.
با سخنرانی و تلاش گسترده آنها، سرمایه گذاری دولت در سال آبی 1976 شروع شد. با سرمایه گذاری دولت و همکاری داخلی، برنامه زمستان برای پوشش دادن مناطق بیشتری از ایالت توسعه یافت. برنامه افزایش متوقف سازی و تسریع طوفان در بخش شمالی ایالت شروع شد. سرمایه گذاری دولت برای برنامه های زمستانی و تابستانی حدود 70% بود، و سرمایه گذاری داخلی 30% باقیمانده بود.
با افزایش چشمگیر علاقه و توجه به تغییرات آب و هوایی و مصوبه بارورسازی ابرهای 1973، تقسیم منایع آبی با یک برنامه درگیری عمومی وهمگانی پاسخ داده شد. یک خبرنامه تغییر آب و هوایی، که چند بار در سال منتشر می شد، در سال 1975 شروع شد و تا سال 1980 پخش می شد. پنج سمینار یک روزه درباره بارورسازی ابرها برگزار شد، و اقدامات در شروع سال 1974 چاپ شدند. در سال 1975 بخش منابع آبی یک کمیته مشورتی تخصصی متشکل از دانشمندان دانشگاهی و دولتی، هواشناسان تلویزیونی، قانونگذاران، آژانس های دولتی درگیر در منابع آبی، و استفاده کنندگان از آب را تشکیل داد. کمیته در سال 1977 مجدداً به دو کمیته جداگانه تنظیم شد. یکی کمیته مشورتی برنامه نام داشت که متشکل از استفاده کنندگان آب و آژانس های دولتی بود که روی منابع آبی نظارت داشتند. دیگری کمیته مشورتی تخصصی بود که متشکل از هواشناسان، آمارگران و دانشمندان دارای تخصص مربوط به طرح برنامه، ارزیابی و تحقیق بود. هر دو کمیته تا سال 1983 کار کردند و بازده ارزشمندی برای بخش منابع آبی داشتند. برخی از تحقیقات و ارزیابی های بارورسازی ابر با سرمایه گذاری دولت در دانشگاه یوتا استیت در سال 1970 شروع شدند. برنامه تحقیقی مشارکتی NOAA / یوتا در اواخر 1970 در مرحله برنامه ریزی بود، و سرمایه گذاری در سال 1981 شروع شد.
دولت در اوایل 1980 یک رکود اقتصادی را تجربه کرد. سرمایه گذاری دولت برای بارورسازی ابرها به شدت کاهش یافت و پروژه تابستانی ادامه نیافت. نهایتاً برنامه های زمستانی با بخش بیشتری از سرمایه از سوی حامیان محلی و داخلی ادامه یافت. این نه سال – از 1973 تا 1981 – اوج خوشبختی بارورسازی ابرها در یوتا بودند.

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده:
پیشینه: اثرات گیاهان دارویی در شرایط مختلف متغیر می باشند. در این مقاله، اثر ضد میکروبی 15 گونه از گیاهی دارویی و وابستگی آنها به شرایط آب و هوایی رشد در مناطق مختلف جغرافیایی و زیست محیطی استان فارس مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، اثر ضد میکروبی عصاره هیدروالکلی 15 گونه از گیاه دارویی در برابر نژادهای باکتریایی استاندارد در مقایسه با آنتی بیوتیک درمانی مرسوم با استفاده از روش disk diffusion assay و serial broth dilution مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: همه ی عصاره ها علیه رشد S.aureus ATCC 25923 موثر بودند. همچنین عصاره های
Peganum harmala ، Myrtus communis ، Mentha pulegium ، Mentha spp و Zataria multiflora برای داشتن فعالیت ضد میکروبی در برابر باکتری E.coli ATCC 25922. مورد مشاهده قرار گرفتند. این فعالیت ضد میکروبی در مقایسه با آنتی بیوتیک های متعارف تا حدودی نتایج مشابه داشت.
نتیجه گیری: گیاهان دارویی در شرایط آب و هوایی و زیست محیطی هر منطقه مقادیر متنوعی از مواد ضد میکروبی تولید می کنند، که باید در ساخت داروهای گیاهی در نظر گرفته شوند.
کلید واژگان: گیاهان دارویی، عامل ضد عفونت ، شرایط آب و هوایی روستایی
مقدمه:
استفاده از مواد شیمیایی در تولید دارو همواره مورد توجه محققان بوده است. با این حال، عوارض جانبی داروهای شیمیایی، منجر به تمایل در استفاده از ترکیبات ضروری در درمان بیماری ها از هزاران سال پیش شده است. گیاهان دارویی در درمان بیماری به عنوان مواد طبیعی کم خطر، در دسترس، و ارزان قیمت با مصرف بالاتر توسط مردم در مقایسه با داروهای مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرند.
پس از به رسمیت شناختن نخستین آنتی بیوتیک و افزایش استفاده از آن در درمان، آنتی بیوتیک های جدید به طور فزاینده برای بازیابی عفونت ها توسعه داده شدند. استفاده بیش از حد از این داروهای ضد میکروبی منجر به افزایش مقاومت دارویی در برابر آنتی بیوتیک های مختلف در بسیاری از باکتری ها شد. و به همین دلیل است که موج جدیدی از مطالعات جهانی گسترده مطرح و اثرات ضد باکتریایی گیاهان مختلف معرفی شده اند. تنوع شرایط جغرافیایی و آب و هوایی در ایران باعث ایجاد منبع متنوع و غنی از گونه های گیاهی در کشور ما شده است که برخی از آنها دارای خواص دارویی از جمله فعالیت ضد باکتریایی هستند.
تفاوت آب و هوایی رشد از نظر شرایط مانند متوسط بارش و دمای سالانه، ارتفاع از سطح دریا، نوع خاک، و بسیاری دیگر از عوامل فیزیکی، شیمیایی و زیست محیطی موثربر رشد گیاهان می توانند منجر به تفاوت های کمی و کیفی در مورفولوژی و میزان مواد تولید شده توسط گیاهان شوند که به نوبه خود منجر به تغییراتی در اثرات یک گیاه می شوند. هدف این مطالعه بررسی وابستگی خواص ضد میکروبی 15 گونه گیاهی در اقلیم رشد در مناطق مختلف استان فارس می باشد. این گیاهان عبارتند از:
Peganum harmala ، Cinamomum zeylanicum، Achillea fragrantissimia، Urtica
dioica، Saturina hortensis، Myrtus communis، Mentha pulegium، Zingiber
Officinale، Cuminum cyminum، Saturina hortensis، Plantago psyllium ،
Glycyrrhiza glabra، Matricaria chamomilla، Mentha spp. و Zataria multiflora. اثرات ضد میکروبی این گیاهان توسط محققان در مطالعات قبلی نشان داده شده است. گیاهان نامبرده، توسط مردم استان فارس برای درمان برخی از عفونت های بالینی استفاده می شوند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Background: The effects of medicinal plants are variable in different conditions. Here, the antimicrobial effect of 15 medicinal plant species and their dependency on the climatic condition of growth in different geographical and ecological areas of Fars Province were studied. Materials and Methods: In This empirical study, the antimicrobial effect of hydroalcoholic extract of 15 medicinal plant species was examined against standard bacterial strains comparing to conventional therapeutic antibiotics using disk diffusion assay and serial broth dilution. Results: All Extracts were effective against S.aureus ATCC 25923 growth; also Peganum harmala, Myrtus communis, Mentha pulegium, Mentha spp, and Zataria multiflora extracts were observed to have antimicrobial activity against E.coli ATCC 25922. This antimicrobial activity had partially similar results, comparing to conventional antibiotics Conclusion: Medicinal plants produce various amounts of antimicrobial substances under the climatic and ecological conditions of each zone, which must be considered in manufacturing herbal medicines.

ntroduction sing chemicals in medicine production has always drawn researchers’ attention; however, chemical medicines’ side effects have led to an inclination toward applying essential compounds in the diseases treatment from thousands of years ago. Medicinal plants are used in treating diseases as low-risk, available, and inexpensive natural materials with higher consumption by people comparing to synthetic drugs [1, 2]. Upon recognizing the first antibiotic and developing its use in the treatment, new antibiotics were increasingly developed for infections recovery. Excessive use of these antimicrobial drugs led to medicinal resistance increase against different antibiotics in most bacteria [3, 4]. And, that is why a new wave of expansive global studies has raised and the antibacterial effects of different plants have introduced [1, 2]. Diversity of geographical and climate conditions in Iran has resulted in a diverse and rich source of plant species in our country some of which have medicinal properties including antibacterial activity. Climatic differences of growth in terms of conditions such as average precipitation and annual temperature, altitude from sea level, type of soil, and many other physical, chemical and ecological factors affecting the growth of plants can lead to qualitative and quantitative differences in morphology and amount of substances produced by plants – which in turn lead to changes in the effects of a plant [5, 6]. This study is aimed at examining the dependency of 15 plant species antimicrobial properties on the growth climate in different zones of Fars Province. These plants included Peganum harmala ،Cinamomum zeylanicum ، Achillea fragrantissimia ،Urtica dioica ،Saturina hortensis ،Myrtus communis ،Mentha pulegium ،Zingiber officinale ،Cuminum cyminum ،Saturina hortensis ، Plantago psyllium ،Glycyrrhiza glabra ،Matricaria chamomilla ،Mentha spp., and Zataria multiflora. The antimicrobial effects of these plants are demonstrated by the researchers in previous studies [1, 5-10]. The given plants are used by the people of Fars Province to treat some clinical infections.

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

خلاصه
مقدمه

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

خلاصه
1- اهمیت اصلی منابع آب های شیرین ، سرعت سریع انقراض در میان گونه های اب های شیرین و حساسیت اکوسیستم های اب های شیرین در برابر تغییرات اب و هوا بیانگر نیاز به نجدید نگرش علنی و منابع بیشتر می باشند.بر خلاف این پیش زمینه موسسه زیست شناسی آب های شیرین در سال 2008 ، یک سری جدید از کنفرانس ها در زمینه بوم شناسی آب تشکیل دادند تا کاربر علوم بوم شناس و مسائل مربوط در مدیریت ابهای شیرین را نشان دهندذ
2- این مجموعه از تحقیقات برگرفته از اولین مجموعه با عنوان محرک های متعدد در اکوسیستم اب های شیرین هستند.اگرچه علوم اب های شیرین و مدیریت مملو از مشکلات چند محرکی می باشند اما تعداد کمی از تحقیقات بصورت شفاف برای مقابله با تاثیرات انها طراحی شده اند.
3- مطالعات موردی که از موارد مطرح شده تبعیت می کنند نشان دهنده این هستند که تعداد زیادی از منابع اب های شیرین تحت تاثیر محرک های تنش زا مثل معیار مکانی و زمانی – گونه ها – فرایندهای اکوسیستم – تعاملات پیچیده بین بوم شناسی و اقتصاد اجتماعی قرار می گیرند و تاثیرات ایجاد شده از روش های مورد استفاده برای بیان مسائل و چالش های را تشدید .می کنند.همچنین تحقیقات میزان پیدایش چالش های جدید را تشریح کنند اما چشم اندازی از مدیریت پایدار اب های شیرین را رز شرایط وجود محرک های متعدد در اینده توسعه می دهند.
4- سه مطالعه موردی به صورت کلی به موارد زیر اشاره کرده اند :1- چگونه ممکن است اب های شیرین به خاطر چالش در استفاده اب و همچنین به دلیل اینکه محرک های بردارهای چرخه هیدرولوژیکی تاثیرات زیادی می گذارند تخت تاثیر محرک های متعدد قرار بکیرند.2- گاهی اوقات شوک عجیب ، غیر خطی و بوم شناسی به صورت تاثیرات چند محرکی پدیدار می شود .
بوم شناسی و بوم شناس خوب ارزش قابل توجهی به سایر رشته های مرتبط با اب های شیرین جهت درک محرک های متعدد و مدیریت تاثیرات آنها اضافه می کند.
لغات کلیدی: تغییر آب و هوا- اکوسیستم ها – دریاچه ها – آلودگی –جریان – مناطق مرطوب.
مقدمه
نیاز به تبادل اهمیت آب به عنوان یک منبع و همچنین یک مولفه مهم به صورت برجسته تر بیان نشده است. از چشم انداز در نظر گرفتن آب به عنوان یک منبع می توان گفت که بیلیون ها نفر با کمبود آب و متعاقب آن کمبود غذا مواجه می شوند. از چشم انداز حفظ آب ، می توان دانست که اکوسیستم های اب شیرین به غنی ساختن زیست شناسی جهانی کمک می کنند و خطرات مرتبط با آب های شیرین در میان تمتم منابع یافت می شوند. این موارد به نوبه خود از نگرانی های اصلی هستند که به ایجاد صدمه در آب های شیرین کی پردازند و نیازمند نهایت تلاش برای مدیریت هستند. به هر حال ،شواهد روز افزون به دست آمده از چمدین قاره را در نظر بگیرید که با توجه به انها مشخص می شود که آب های شیرین در برابر تغییرات آب و هوا آسیب پذیر هستند و این آسیب پذیری مشکلات متعددی را به همراه می آورد. چون خطرات عدم موفقیت در مدیریت بسیار زیاد هستند ، ترکیب چند عامل می تواند منابع آب شیرین را در یافته های علمی در جایگاه دوم اولویت های محیطی قرار دهد.
این مطلب بر خلاف مطالب بیان شده در سال 2008 است که با توجه به آن سازمان بیولوژیکی آب های شیرین FBA است که کنفرانس های جدید خود را در زمینه زیست شناسی آب آغاز کردند تا تلاش های خود رادر مدیریت محیطی افزایش دهند.در این کنفرانس ، مهم ترین رهبران جهان در این حوزه حضور داشتند و کارگاه هایی هم برگزار می شوند که هدف آنها تبادل نظریات – ارائه مفاهیم جدید – کمک به بوم شناسان و محققان فعال در زمینه آب های شیرین است. هم FBA و هم ویلی بلک ول گام های مهمی را در برداشتند تا مطمئن شوند که تحقیقا ارائه شده در این کنفرانس ها برای تمام مسائل مربوطه کاربردی هستند. ما هم به عنوان مهمانان کنفرانس می توانیم تحقیقات خود را ارائه کنیم و با روسای FBA در سپتامیر 2008 بحث کنیم.
هدف ” محرک های متعدد” بیان چالش های پیش روی آب های شیرین است در حالی که بعضی از نظریات علمی را هم گرد هم می آورد. ما می دانیم که جلسه مهم در این حوزه از زمان گزارش سازمان آب شناسی آمریکا در سال 1999 گزارش نشده اند و تحقیقات شفاف در مورد محرک های متعدد در مجلات مرتبط به خوبی توزیع نشده اند. به هر حال، این مطلب یک بحث متناقض است زیرا علم آب شیرین و مدیریت آن مملو از مشکلات متعدد هستند.برای مثال ،بوم شناسی تکاملی و تناسب با اندام ها که نشانگر فشار در یک منبع هستند به بررسی فرایند ارتباط دهی گونه ها و اکوسیستم ها می پردازد. در مدیریت آب های شیرین نیز مشکلاتی همزمان با چالش ها وجود دارد ، زیرا فشار حاصل از انسان ها باعث ایجاد تغییر در عوامل محیطی ( کیفیت آب – انرژی های جرارتی – وجود اقامتگاه و گسترش گونه های مهاجم ) می شود و فشارهای متعدد می توانند همزمان از منابع مختلف حاصل شوند.اگر بحث در مورد محرک های مختلف کفایت نکند، می توانیم موضوع تغییر آب و هوا را بیان کنیم.نه تنها تغییراتی در گرما و شرایط بیرونی اتفاق می افتد ، بلکه گونه های جاضر در شرایط مختلف هم در نظر گرفته می شود.واکنش های انسان ها به تغییرات آب و هوایی یکی از منابع اصلی تغییر بوم شناسی – انتقال آب – کاهش خطر سیلاب و استفاده از آبگیرها و مدیریت آنها ایجاد می شوند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

SUMMARY

1. The fundamental importance of freshwater resources, the rapid extinction rate among freshwater species and the pronounced sensitivity of freshwater ecosystems to climate change together signal a pre-eminent need for renewed scientific focus and greater resources. Against this background, the Freshwater Biological Association in 2008 launched a new series of ‘summit’ Conferences in Aquatic Biology intended to develop and showcase the application of ecological science to major issues in freshwater management. 2. This collection of studies arose from the first summit entitled ‘Multiple Stressors in Freshwater Ecosystems’. Although freshwater science and management are replete with mutiple-stressor problems, few studies have been designed explicitly to untangle their effects. 3. The individual case studies that follow reveal the wide array of freshwaters affected by multiple stressors, the spatial and temporal scales involved, the species and ecosystem processes affected, the complex interactions between ecology and socioeconomics that engender such effects, the approaches advocated to address the problems and the challenges of restoring affected systems. The studies also illustrate the extent to which new challenges are emerging (e.g. through climate change), but also they develop a vision of how freshwaters might be managed sustainably to offset multiple stressors in future. 4. More generically, these case studies illustrate (i) how freshwaters might be at particular risk of multiple-stressor effects because of conflicts in water use, and because the hydrological cycle vectors stressor effects so effectively and so extensively; (ii) that dramatic, nonlinear, ‘ecological surprises’ sometimes emerge as multiple-stressor effects develop and (iii) that good ecology and good ecologists add considerable value to other freshwater disciplines in understanding multiple stressors and managing their effects.

Introduction

The need to communicate the importance of water as a resource, and as an integral component of all ecosystems, has never been more acute. From a resource perspective, the prospects for billions of people faced with growing water scarcity, and associated food scarcity, are already grim (Falkenmark, 1997). From a conservation perspective, the recognition that freshwater ecosystems contribute disproportionately to global biological richness is being eclipsed by the growing realisation that extinction risks in freshwaters could be among the greatest of all (Revenga et al., 2005; Strayer & Dudgeon 2010). On their own, these are already major concerns that illustrate how the exploitation and impairment of freshwaters have outpaced our best attempts at management. Consider further, however, the growing evidence from several continents that freshwaters are also highly sensitive to climate change through effects that will complicate many existing problems (Daufresne et al., 2004; Beˆche & Resh, 2007; Chessman, 2009; Durance & Ormerod, 2009). Because the risks of management failure are so large, this combination of factors places freshwater ecosystems second to none among the environmental priorities for science funding. It was against this background in 2008 that the Freshwater Biological Association (FBA) launched its new series of ‘FBA Conferences in Aquatic Biology’ to draw together the very best in aquatic biology and its application to environmental management. Essentially ‘summits’ of the world’s foremost leaders in the field, these workshops are intended to act as a forum for the exchange of ideas, developing new concepts, raising the profile of the contribution made by freshwater ecologists and advancing freshwater science at its frontiers. Both the FBA and WileyBlackwell have taken a further significant step by ensuring that the studies from this first conference are freely accessible to all as a virtual issue of Freshwater Biology. As guest editor (SJO) and convenors of the first conference and its output, we are delighted to bring you the studies presented and discussed at the FBA’s Windermere headquarters in September 2008. The theme of ‘multiple stressors’ was intended to epitomise the challenges facing freshwaters while bringing together some of the subject’s leading scientific voices. We were aware both that there had been no other major aquatic meeting on this topic, since the American Society of Limnology and Oceanography reported on it in 1999 (e.g. Hughes & Connell, 1999), and that explicit studies of multiple stressors were only thinly distributed in the major freshwater journals. However, this is paradoxical, because freshwater science and management are replete with mutiple-stressor problems. For example, in evolutionary ecology, the fitness of organisms seldom reflects selection pressure from single sources, while the processes linking populations, communities and ecosystems are invariably multivariate. In freshwater management, too, problems almost always involve simultaneous challenges either, because human pressure typically alter more than one environmental factor (e.g. urbanisation affects runoff quantity, water quality, thermal regimes, habitat availability, the dispersal of invasive species…), and because pressures from several sources often coincide. If this were not argument enough to take a fresh look at multiple stressors, climate change is now exacerbating, confounding or complicating many existing problems. Not only are climatically mediated shifts in thermal regime or runoff moving conditions outside those previously experienced by species in their current geographical range, these same factors alter the severity of most other pressures. Human responses to climate change are a further major source of ecological change, for example, via altered patterns of abstraction, water transfer, flood-risk alleviation or catchment use and management (Strayer & Dudgeon 2010).

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده

1-مقدمه

2- روش ها و داده ها

2-1 روش ها

2-1-1 تست غیر پارامتری من کندال

2-1-2 روش همبستگی کامل

2-2 داده ها

3-نتایج

3-1 توزیع مکانی تغییرات شناسایی شده با ازمون من کندال

3-2 الگوی تغییرات تبخیر تشتکی متوسط بر اساس مقیاس منطقه ای

3-3 تحلیل همبستگی کامل و مدل های رگرسیون

بحث و نتیجه گیری

نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1-مقدمه
تبخیر یک مولفه و جزءمهم از چرخه انرژی و هیدرولوژی است. تغییر تبخیر تشتکی توسط هیدرولوژیست ها به عنوان یک شاخص یکپارچه پاسخ هیدرولوژیک به تغییر اقلیم مطرح بوده است. از این روی، مطالعه تغییرات تبخیر تشتکی به یک مسئله مهم تبدیل شده است. گزارش شده است که تبخیر تشتکی کاهش در مقیاس جهانی کاهش داشته است( پاترسون و همکاران 1995، میشل و همکاران 2004، 2005، 2007) و این مسئله به طور ویژه ای در نیم کره شمالی صادق بود ه است( چاتوپادهی و همکاران 1997، براتسرت و همکاران 1998، کوهن و همکاران 2002، زنگ و همکاران 2007). این پدیده با افزایش تبخیر بالقوه از گرمایش جهانی تناقض دارد که موسوم به پارادوکس تبخیر است( میشل وهمکاران 2002). این مسئله منجر به مطالعاتی در زمینه تغییرات تبخیر تشتکی و دلایل آن ها و نیز رابطه بین تبخیر تشتکی و تبخیر واقعی شده است( برن و همکاران 2007).
چین در بخش غربی قاره اوراسیا واقع شده و دارای اقلیم متنوع وتوپوگرافی پیچیده ای از جمله اقلیم موسمی قاره ای است. از این روی مطالعه تغییرات تبخیر تشتکی در چین از اهمیت زیادی نه تنها در مقیاس منطقه ای بلکه در مقیاس جهانی به صورت شاخص پاسخ به تغییر اقلیم در شرایط متنوع برخوردار است. تبخیر تشتکی در چین یک روند نزولی در حوزه رودخانه زرد داشته است. گایو و همکاران 2005 به نتیجه گیری مشابهی در دشت هوانگ هوای های رسیده و عوامل اصلی را سرعت باد و تابش خورشید دانستند. با این حال، لیو و همکاران 2006، روابط نزدیکی را بین تبخیر تشتکی و تغییرات دمایی شبانه روز گزارش کرده اند. زو وهمکاران(2005) به این نتیجه رسیده اند که تبخیر تشتکی دارای همبستگی خوبی با رطوبت نسبی بر اساس تحلیل تغییرات اقلیم چین است.
هدف این مطالعه، تحلیل تغییرات تبخیر تشتکی در نیم قرن گذشته در چین در مقیاس منطقه ای و نیز بررسی روابط احتمالی با سایر متغیر های اقلیمی دیگر می باشد. تحلیل روند با استفاده از روش تست غیر پارامتری من کندال انجام شده و الگوی تغییر تبخیر تشتکی با میانگین متحرک 5 نقطه ای بدست امد. در نهایت همبستگی های کامل تبخیر تشتکی با هفت متغیر مقایسه شد: بارش، دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد،DTR، مدت زمان افتابی بودن و ابر های کم

نتیجه گیری
تبخیر تشتکی یک روند نزولی را در بسیاری از بخش های چین در 50 سال گذشته نشان داده است. تبخیر تشتکی در طی چند دهه گذشته در مناطق بسیاری از اقلیم های متغیر روند کاهشی را داشته است. این مطالعه به تحلیل داده های تبخیرتشتکی از 671 ایستگاه در چین در طی 50 سال گذشته برای اشکار سازی روند تغییرات آن و علت تغییرات می پردازد. تست من کندال یک روند نزولی و کاهشی معنی دار را در تبخیر تشتکی برای بیشتر ایستگاه ها نشان می دهد و کاهش میانگین 17.2 میلی متر در چین به طور کلی بیانگر این است که میزان کاهش در منطقه مرطوب بیشترین میزان است و 17.6 میلی متر و 5و5 میلی متر در منطقه خشک و نیمه خشک بوده است. ضرایب همبستگی کامل تبخیر تشتکی با هفت عامل اقلیمی محاسبه شد و کاهش در دامنه دمایی شبانه روز،SD و سرعت باد یک عامل موثر در کاهش تبخیر تشتکی است. کاهش در DTRوsD را می توان به افزایش ابر و ذرات هواویز و نیز سایر الاینده ها و نیز کاهش در سرعت باد برای تضعیف باد های اسیایی و باد های موسمی تحت گرمایش اقلیم جهان نسبت داد.کاهش در تبخیر تشتکی مربوط به کاهش در DTR، SD و سرعت باد در 50 سال گذشته بوده است. در منطقه خشک، عوال آبی مهم بودند. روند کاهشی در DTR و SD در شرق چین و حوزه رودخانه یانکتز به افزایش در بارش و ابرپایین نسبت داده است.افزایش در ابرناکی پایین و ائروسول منجر به کاهش در تابش خورشیدی شده است که به نوبه خود موجب افزایش تبخیر تشتکی می شود. کاهش در سرعت باد مربوط به کاهش باران های موسمی تابستانه به دلیل گرمایش جهانی شد. با این حال درک دقیق DTR، SD و سرعت باد نزولی نیازمند تحقیقات بیشتری است و مطالعات در این زمینه بایستی تقویت شود.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1 Introduction

Evaporation is an important component of both hydrological and energy cycles. Change of pan evaporation has been recognized by most hydrologists as an integrative indicator of hydrological response to climate change. Therefore, study of pan evaporation trends has become a pertinent issue. It has been reported that pan evaporation has recently been in significant decline globally (Peterson et al., 1995; Michael et al., 2004; 2005; 2007), especially in the Northern Hemisphere (Chattopadhyay et al., 1997; Brutsaert et al., 1998; Cohen et al., 2002; Zeng et al., 2007). This phenomenon is in apparent contradiction with the expected increasing potential evaporation from global warming, e.g. the so called pan evaporation paradox (Michael et al., 2002). This has given rise to many studies on pan evaporation trends and the attribution of their causes, as well as the relationship between pan evaporation and actual evaporation (Burn et al., 2007; Sun, 2007). China is located in the eastern part of the Eurasian Continent and has intricate topography and diverse climate types including continental monsoon climate. Therefore, the study of pan evaporation trends in China is of high importance not only regionally, but also globally as an indicator of response to climate change over diverse settings. Similar to elsewhere, pan evaporation in most of China has been shown to be trending downward. Qiu et al. (2003) found that pan evaporation was on a significant descending trend in the Yellow River Basin. Guo et al. (2005) reached a similar conclusion in the Huang-Huai-Hai Plain, and the attributing factors were thought to be wind speed and solar radiation. However, Liu et al. (2006) found close relationships between pan evaporation and diurnal temperature range (hereafter DTR) and wind speed. Zuo et al. (2005) found that pan evaporation had a good correlation with relative humidity based on the climate trend analysis for China as a whole. The goal of this study is to analyze pan evaporation trends over the past half century in China on a regional basis and as a whole, and to investigate possible relationships with other climatic variables. Trend analysis was conducted using the Mann-Kendall non-parametric test method, and a regional mean pan evaporation (hereafter Epan) changing pattern obtained by 5-point moving average. For trend attribution, we compared the complete correlations of pan evaporation with 7 climatic variables: precipitation, air temperature, relative humidity, wind speed, DTR, sunshine duration, and low clouds.

4.2 Conclusions

Epan has been on a decreasing trend in most parts of China over the past 50 years. In the humid region, the Middle-Lower Yangtze River Basin, South China and Yunnan/Guizhou provinces have experienced significant decrease in Epan. While in the semi-humid/semi-arid region, areas with significant decreasing trend in Epan were mainly detected in the Huang-Huai-Hai Plain and eastern Tibet, and in the arid region, provinces of Xinjiang, Qinghai and central Gansu. 5-point moving average analysis showed that Epan was on a steadily decreasing trend during the 1960s to 1990s. Among the three regions, Epan in the humid region showed the largest decreasing rate (29.7 mm/10a); the second was in the semi-humid/semi-arid region (17.6 mm/10a); and the smallest decreasing rate was in the arid region (5.5 mm/10a). Among the four seasons, Epan in summer experienced the most significant decreasing trend; the second was in spring; decreasing trends in autumn and winter were relatively moderate. Decreasing Epan in summer and spring contributed most to annual decreasing Epan. Decrease in Epan related most to the decreases in DTR, SD and wind speed in China over the past 50 years. In the arid region, water factors were also important. Decreasing trends in DTR and SD in Northwest China and areas south to the Middle-Lower Yangtze River Basin were mainly attributed to the increase in precipitation and low cloud, while in the Huang-Huai-Hai Plain, it may relate to the increase in aerosols and other pollutants. Increase in low cloud and aerosols leads to a decline in solar radiation, which in turn results in decreased Epan. Decrease in wind speed relates more to the reduction of the Asian winter and summer monsoons because of global climate warming. However, detailed understanding of the decreasing DTR, SD and wind speed requires further investigation, and studies on this question should be strengthened.

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

2. روش ها
2.1 تبعیض از استفاده از زمین
تبعیض از استفاده از زمین به کار رفته در این مطالعه بر اساس تغییر زمانی ویژگی های پوشش زمین ب.ده است. برای مثال، مزرعه برنج با آب در طول زمان از سیل هولناکی پوشانده شد، و آن را با پوشش گیاهی پوشاند هنگامی که برنج رشد کرده بود، پس از آن تحت پوشش خاک لخت بعد از برداشت و آماده سازی قرار گرفت. از طرف دیگر، شرایط پوشش سطح بلند زمین، پوشش گیاهی یا خاک لخت در طول سال شد. بنابراین، حتی اگر زمان نمونه برداری به طور گسسته توزیع شده باشد و بازه آن نامنظم باشد، حداکثر ارزش افزوده از شاخص ها که وضعیت سطح آب، پوشش گیاهی و یا خاک را منعکس می کند، برای تمام داده ها نمونه برداری شده عامل تمایز استفاده از انواع زمین بوده است. نویسنده 3 شاخص محاسبه شده از داده های ماهواره Landsat TM و ETM+ را به کار گرفت و قابلیت تمایز در استفاده از زمین (Uchida ، 2008) را آزمایش نمود. در این مطالعه، 2 شاخص اضافه شدند و در مجموع 5 شاخص به شرح زیر استفاده شدند. که در آن Bi مقدار انعکاسی تبدیل شده برای باند i از داده های ماهواره Landsat است.
همه شاخص ها در 8 صحنه از 121 مسیر، 64 تا 65 سطر گرفته شده در طول 1999 – 2003 و 11 صحنه از 122 مسیر، 64 – 65 سطر در طول 1994 – 2002 محاسبه شده است همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است. با توجه به احتمال بالای پوشش ابر ، تعداد صحنه های گرفته شده در فصل باران به خصوص برای 122 مسیر کم بوده است. داده های ماهواره Landsat جمع آوری شده هنوز هم شامل بخشی از پوشش ابر درصحنه می شود، بنابراین به منظور حذف اثر ابر، اولاً در هر صحنه ماهواره Landsat به روش ISODATA طبقه بندی صورت گرفته است و منطقه متاثر از ابر شناسایی شده است. با گام بعدی، ارزش همه شاخص ها به -1 برای منطقه متاثر تغییر کرده است. در نتیجه، محاسبه ارزش حداکثر 5 شاخص در بین تمام داده های ماهواره Landsat، ویژگی های تنوع پوشش زمین وضعیت در پیکسل را نشان داد که برای تمایز استفاده از زمین استفاده خواهد شد.

2.2 برآورد زمان کاشتن برنج
زمان کاشت برنج با استفاده از تولید 250 متری جهانی شاخص های 16 روزه پوشش گیاهی برآورد شد (MOD13Q1) دریافت از محل از ftp://e4ftl01uecsnasagov/MOLT/MOD13Q1005/
MOD13Q1 شامل EVI (بهبود شاخص پوشش گیاهی)، NDVI (شاخص اختلاف پوشش گیاهی نرمال شد) و مقادیر انعکاس گروه 1 ، 2 ، 3 و 7 از داده های MODIS می شود. در این مطالعه، یکی دیگر از شاخص ها، NDWI (شاخص نرمال شده تفاوت آب)، که می تواند وضعیت سطح آب را منعکس نماید، به صورت معادله زیر از داده های انعکاس محاسبه شد. که در آن Bi مقدار انعکاسی تبدیل شده برای باند i از داده های ماهواره Landsat است.
بررسی مقدماتی ظهور حداکثر NDWI در زمان نشاء برنج و افزایش تندEVI و NDVI را پس از زمان نشاء نشان داد (Uchida، 2007). نویسنده سپس به انجام تجزیه وتحلیلرابطه بین زمان کاشت و تغییرات NDWI و EVI با استفاده از اطلاعات آماری جمع آوری شده در کاشت برنج در دفاتر محلی کشاورزی پرداخت.به عنوان نتیجه، او مدلی را برای برآورد زمان کاشت برنج همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است ایجاد نمود. در این شکل، داده های “ماسک برنج” با اتخاذ روش توضیح داده شده تمایز در استفاده از زمین در این مقاله به دست آمد. از آنجا که وضوح فضایی از داده های متمایز استفاده از زمین هماهنگ با آن مجموعه از داده های MODIS نبود، داده ها استفاده از زمین روشهای عملیاتی در زیر بود؛ 1) برای محاسبه نسبت وجود منطقه مزرعه شالیکاری در پیکسل های مجاور 9 در 9، 2) استخراج ناحیه شالیکاری توسط آستانه‌ای بیش از 20 درصد.
NDWI
شناسایی ماکزیمم NDWI
سطح کنترلی NDWI
AND
EVI
کنترل افزایش EVI بهد از زمان ماکزیمم NDWI
AND
“ماسک شالی” به دست آمده از داده های ماهواره Landsat

3. نتایج و بحث
3.1 ارزیابی تفاضل استفاده از زمین
شکل 3 نقشه استفاده از زمین متمایز را برای محل مورد مطالعه نشان می دهد. این داده ها با طبقه بندی ISODATA برای 5 جز مشخص شده در بخش 2.1 به دست آمده است. تعداد طبقات در ابتدا 50 تنظیم شد و سپس به 8 رده استفاده از زمین گروه بندی شد. این رقم نشان می دهد که اثر ابر کاملاً از تصویر حذف شده است.
به منظور ارزیابی دقت تمایز استفاده از زمین، نویسنده مقایسه از نوع استفاده از زمین تفسیر شده از تصویر
QuickBirdرا انجام داد. اطلاعات به کار گرفته شده QuickBird در این مطالعه در تاریخ 13 اوت 2006 اتخاذ شد، که بخش مرکزی شهرستان Bogor و بخش های مجاور آن مشاهده شد. او به طور دستی نوع استفاده از زمین در هر نقطه 500 متر شبکه و 714 امتیاز در کل را توضیح داد.
جدول 2 که ماتریس سردرگمی نتیجه تمایز برای نوع تفسیر شده از QuickBird را نشان می دهد. از این جدول، دقت کلی به 59.9 درصد محاسبه شد .اگر 2 مجموعه از طبقات ادغام شوند، یعنی “بلند” را به “مخلوط پوشش گیاهی” و “برهنه زمین”، دقت کلی 789 درصد شد. این بدین معنی است که روش ارائه شده در این مطالعه به دست آمده بهبود دقت تمایز برای این محل قرار گرفته در منطقه آب و هوایی گرمسیری و مرطوب است، که در آن سیستم استفاده از زمین پیچیده است. اندازه فضایی قطعه زمین اغلب بسیار کوچکتر از اندازه پیکسل از ماهواره Landsat در این ناحیه است، بنابراین ، استفاده متمایز از زمین از داده های ماهواره Landsat به ناچار مقدار قابل توجهی از طبقه های نامشخص را در بر دارد. با این حال، باید اشاره کرد که دقت کاربر از تمایز از مزرعه شالیکار به اندازه کافی بالا بود، و پیشنهاد می کرد که استخراج این مزرعه شالیکاری مطمئناً می تواند به عنوان منبع “برنج ماسک” برای مدل برآورد زمان کاشت برنج استفاده شود.
3.2 بررسی و برآورد زمان کاشت برنج
نویسنده، زمان کاشت برنج را در محل مطالعه برای دوره تاریخ 2000 تا دسامبر 2009 برآورد نموده است. شکل 4 تغییرات برآورد منطقه کاشت برنج را برای 3 ماه اول در سال 2009 و موفقیت 3 ماه نشان می دهد می باشد.
این رقم به وضوح انتقال فضایی از منطقه کاشته شده از برنج از طرف داخلی سوی ساحل و تکرار این الگو را درمنطقه ساحلی شمال دشت نشان میدهد، که در آن آبیاری در مقیاس بزرگ سیستم ساخته شده است. در منطقه داخلی، از سوی دیگر، پوسته قابل توجهی از منطقه کاشته شده از برنج وجود دارد، اما انتقال فضایی از منطقه کاشته از برنج نمی تواند به وضوح نشان داده شود. علاوه بر این، در بخش دیگری از محل مورد مطالعه، توصیف ویژگی زمان-مکانی برای کاشت برنج نسبتا سخت و دشوار است. این امر احتمالا ناشی از موقعیتی است که مراحل متفاوت رشد برنج در یک پیکسل مخلوط شده اند. با این حال، این شکل نشان داد که اگر کشت برنج از نظر زمان کاشت همگن با قالب خاص زمان کاشت برنج باشد، زمان کاشت برنج به درستی تخمین زده شده بود و خصیصه زمانی-مکانی می تواند مشخص می شود.

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
دو برنامه خط مشی محیطی مرتبط به لحاظ داخلی تغییر آب و هوایی جهانی (GCC) و آلودگی هوایی محلی (LAP) می باشند. هر دو در حوزه سیاسی مورد بحث قرار گرفته اند: ابتدا به شکل برجسته ای در کنوانسیون چارچوب سازمان ملل بر تغییرات آب و هوایی (UNFCCC) و دوم برای مثال در کمیته اقتصادی سازمان ملل برای نیروی کاری اروپا بر آلودگی آب و هوایی انتقال مرزی (UNECE-LRTAP) می باشد. انتشارات از سوختن سوخت های فسیلی در هر دوی GCC و LAP مشارکت می کند. اختیارات در کاهش این مسائل نوعاً برای مورد خطاب قراردهی هر یک به شکل انحصاری انتخاب شده اند. برای مثال برای کاهش انتشارات 〖SO〗_2 و 〖NO〗_x یا ذرات ریز یکی اغلب تکنیکهای کاهش انتهای- لوله را به کار می برد خصوصاً به این مواد منتشر شده اختصاص داده شده است اما به 〖CO〗_2 تخصیص داده نشده است. کاربردشان بنابراین تنها در کاهش LAP نه GCC مشارکت می کند. به شکل ناگریزی یکی از راههای کاهش انتشارات 〖CO〗_2 تجهیز نیروگاه های برق با سوخت فسیلی با تکنولوژی (CCS) گرفتن و ذخیره 〖CO〗_2 است که در آن اصول تنها این گاز گلخانه ای را مورد خطاب قرار می دهد نه انتشار آلاینده های هوا را. تجهیزات CCS که به تنهایی نصب شده اند بنابراین GCC کم می شود نه LAP. هنوز اختیاراتی وجود دارد که به شکل همزمانی هر دو مسئله محیطی را مورد خطاب قرار می دهد همچون جانشینی سوخت های فسیلی توسط انواع مختلفی از انرژی های تجدیدپذیر یا هسته ای. این مقاله از طریق یک تحلیل هزینه- مزیت ترکیبی از GCC و LAP بررسی شده است در گستره ای که هم کوشی ها بین راه حل ها برای این چالش های محیطی می تواند با استفاده از تکنولوژی های که برای هر دو به یکباره سودمند باشند ایجاد شده باشد.
نوردهوس یکی از مخالفان اولیه در تحلیل هزینه- سود GCC است با مشتق سازی یک راه حل تحلیلی در یک مسئله حداکثر سازی تغییر آب و هوایی ساده (نوردهوس، 1977، 1982). پاسخ به مسئله در یک پروفیل زمانی مطلوب برای غلظت 〖CO〗_2 در اتمسفر درگیر می باشد. نوردهوس بعد یک مدل عددی (DICE) را توسعه داد که یک سیستم اقتصادی آب و هوایی جهانی اولیه را تحریک می کند (نوردهوس 1993). اگر چه برای هزینه های صدمات تغییر آب و هوایی ارزیابی شده است اساساً نتایج مدل اش را معین می کند شبیه به مواردی که ضمناً عهده دار تحقیق مشابه ای شده اند. دلیل یک فهم علمی بسیار ناکامل از اثرات تغییر آب و هوایی بالقوه بود که به نااطمینانی های هزینه بزرگی منجر گردید. کمبود دیگر این نوع کار این بود که هیچ یک از تحلیل های هزینه- مزیت GCC مسائل LAP را پوشش نمی دهد حتی در حالیکه این دو موضوع به شکل نزدیکی به یکدیگر متصل شده اند. به راستی آنها هر دو توسط الگوهای مصرف و تولید انرژی جاری مشتق گردیده اند. این مقاله لاش می کند که با نشان دادن یک مدل منفرد که شامل توصیفات مشروع هزینه ها و مزایای هر دو استراتژی های کنترل GCC و LAP هستند تصحیح گردد.
در سال 1999، اتحادیه اروپایی پروتکل گوتنبرگ را در Abate Acidification را تطبیق داد. این پروتکل پوشش انتشار را برای سال 2010 برای 〖SO〗_2، 〖NO〗_x، NH_3 و VOC (اجزای آلی فرار) تنظیم می کند. چند سال بعد، اتحادیه اروپایی دستورالعمل پوشش انتشار ملی را توسعه داد که اهداف سخت تری را برای این آلودگی ها تصریح می کند. مذاکرات چند ملیتی به توافق این اهداف هدایت می کند بینش های از ارزیابی علمی را به کار می برد و برای هزینه های اقتصادی اختیارات کاهش آلاینده ها که با LAP مدل RAINS بدست آمده است ارزیابی می کند. اخیراً نتایج از RAINS برای تحلیل های هزیه- بهره LAP به کار برده می شود به شکل قابل ملاحظه ای برای به خدمت گیری هوای پاک برای برنامه های اروپایی. مطالعات دیگر هزینه ها و مزایای بسته های سیاسی آلودگی هوا اجرا شده است که بر مسائل محیطی یا آلاینده های منفرد متمرکز هستند. در همه این تحلیل ها نتیجه گرفته شده است که مزایای پولی سیاستهای آلودگی هوا می تواند بسیار بزرگتر از هزینه هایشان باشد. آنها همه اشاره می کنند که مزایا توسط تعداد اجتناب شده از مرگ های پیش از موعد از در معرض قرارگیری شدید جمعیت با غلظت های از مواد ریز تفوق یافته است. مطالعات کمی به ندرت پتانسیل مزایای LAP که از سیاستهای GCC منجر می شوند را نشان می دهند. اگر چه آنها نوعاً قیمت کربن را ثابت کرده اند و تحلیل شان را به اروپا و سال 2010 محدود ساخته اند. این تحلیل ها بنابراین مزایای بالقوه دیگر اختیارات پرهزینه تر که به شکل همزمانی از GCC و LAP پرهیز می کند را نادیده می گیرند. بورترو و همکاران (2003) در یک مطالعه مشابه همچنین قیمت کربن را ثابت کردن و خودشان را به پخش الکتریسیته در ایالت متحده برای سال 2010 محدود ساختند. آنها مزیتهای معین از یک کاهش در نشرهای 〖SO〗_2 و 〖NO〗_x به علاوه هزینه های پیچیده بازداشته شده تحت کلاهک های انتشاری پیش بینی شده یا موجود را پیدا کردند. نویسندگان همچنین نتیجه گرفتند که قیمتهای کربن آغازی به شکل مهمی پایین تر آورده شده اند. که به دلیل این مزیت ها معین می باشد. اگر چه تحلیل شان عبارت طولانی تر یا اختیارات انرژی غیر الکتریکی را در نظر نگرفته است. بنابراین آنها راهنمایی کمی بر اینکه چگونه طارحی استراتژیهای بهینه برای مورد خطاب قراردهی گرم شدن جهانی و آلودگی هوای محلی داده اند. در دانش ما هیچ مدل چند- ناحیه ای وجود ندارد که (1) جهان را پوشش دهد و دارای افق زمانی طولانی باشد (2) به شکل اتصالی گازهای گلخانه ای مطلوب و کاهش های نشر PM را تحلیل سازد و (3) به تعادل هزینه های کاهش با مزیتهای صدمات اجتناب شده برای هر دوی GCC و LAP اجازه دهد. اهداف مطالعه مان پر کردن این فاصله است.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. Introduction

Two interrelated environmental policy problems are global climate change (GCC) and local air pollution (LAP). Both are discussed in the political arena: the first notably in the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the second in, e.g. the United Nations Economic Commission for Europe’s task-force on Long-Range Transboundary Air Pollution (UNECELRTAP). Emissions from the combustion of fossil fuels contribute to both GCC and LAP. Options to mitigate these problems are typically chosen to address each exclusively. For example, to reduce the emissions of SO2, NOx, or particulates, one often uses end-of-pipe abatement techniques specifically dedicated to these respective effluents, but not to CO2. Their application thus only contributes to diminishing LAP, not GCC. Alternatively, one of the ways to cut down emissions of CO2 is to equip fossil-fired power plants with CO2 Capture and Storage (CCS) technology, which in principle only addresses this greenhouse gas, and not the emissions of air pollutants. CCS equipment installed in isolation therefore alleviates GCC, not LAP. Still, options exist capable of simultaneously addressing both environmental problems, such as the substitution of fossil fuels by various types of renewables or nuclear energy. This paper investigates, through an integrated cost-benefit analysis of GCC and LAP, to what extent synergies between solutions for these environmental challenges can be created by using technologies that are beneficial to both at once. Nordhaus became one of the early protagonists in the cost-benefit analysis of GCC by deriving an analytical solution to a simple climate change maximization problem (Nordhaus, 1977, 1982). The answer to the problem involved an optimal time-profile for the concentration of CO2 in the atmosphere. Nordhaus later developed a numerical model (DICE) that simulated a rudimentary world climate–economy system (Nordhaus, 1993). Estimates for climate change damage costs, however, fundamentally determined his modeling results, like those of others who meanwhile had undertaken similar research (see, for example, Fankhauser, 1995; Manne and Richels, 1995; Tol, 1999; Rabl et al., 2005). The reason was a very incomplete scientific understanding of potential climate change impacts, resulting in large cost uncertainties. Another shortcoming of this type of work was, and still is, that none of the GCC cost-benefit analyses cover the LAP problem, even while these two issues are closely linked. Indeed, they are both much driven by current energy production and consumption patterns. This paper attempts to correct for this, by presenting a single model that includes detailed descriptions of the costs and benefits of both GCC and LAP control strategies. In 1999, the EU adopted the Gothenburg Protocol to Abate Acidification, Eutrophication and Groundlevel Ozone. This protocol set emission ceilings for the year 2010 for SO2, NOx, NH3, and VOC (volatile organic components). A few years later, the EU developed the National Emission Ceiling Directive that stipulated more stringent targets for these pollutants. The multi-national negotiations, leading to the agreement of these targets, used insights from scientific assessments and estimates for the economic costs of pollutant abatement options obtained with the LAP model RAINS (Amann et al., 2004a,b). Recently, results from RAINS have been used for restricted cost-benefit analyses of LAP, notably to serve the Clean Air For Europe program (CAFE, see Holland et al., 2005). Other studies of costs and benefits of air pollution policy packages have been performed that focused on isolated environmental problems or single pollutants (such as RIVM, 2000). All these analyses conclude that the monetary benefits of air pollution policies can be much larger than their costs. They all imply that the benefits are dominated by the avoided number of premature deaths from the chronic exposure of the population to concentrations of particulate matter (PM). A few studies merely signal potential LAP benefits resulting from GCC policies (Criqui et al., 2003; van Vuuren et al., 2006). They typically fix the carbon price, however, and restrict their analysis to Europe and the year 2010. These analyses therefore disregard the potential benefits of other and more costly options that simultaneously avoid GCC and LAP. Burtraw et al. (2003), in a similar study, also fix the carbon price and restrict themselves to the electricity sector in the United States for the year 2010. They find ancillary benefits from a decline in SO2 and NOx emissions, as well as avoided compliance costs under existing or anticipated emission caps. The authors also conclude that the initial carbon prices are significantly lowered because of these ancillary benefits. However, their analysis does not consider longer term or nonelectric energy options. Thus, they give little guidance on how to design optimal strategies for addressing global warming and local air pollution. To our knowledge no multi-region model exists, that (1) covers the world and has a long time horizon, (2) jointly analyzes optimal greenhouse gas and PM emission reductions, and (3) allows balancing the costs of abatement with the benefits of avoided damages for both GCC and LAP. Our study aims to fill this gap.

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده

1-مقدمه

2-منطقه مورد مطالعه

2-1 توصیف محل

2-2 اقلیم، خاک و پوشش گیاهی

3-مواد و روش ها

3-1 شاخص خشکی

3-2 تبخیر و تعرق مرجع

3-3 تشخیص روند

4-نتایج و بحث

5-جمع بندی و نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1-مقدمه
جنگل زدایی از طریق برش و اتش سوزی، استفاده نامناسب و تخریب خاک توسط انسان موجب کاهش کیفیت بخار آبی شده است که به اتمسفر از طریق فرایند تبخیر و تعرق بر می گردد( سیلوا و همکاران 1998). مداخلات انسانی در محیط، یکی از بزرگ ترین دلایل فرایند تغییرات اقلیمی در چندین منطقه جهان می باشد. این پدیده پیچیده، که شامل فرایند های انسانی و طبیعی است، به عوامل زیادی بستکی داشته و یک سناریوی برگشت ناپذیر است(نیمر 1988).
تغییر اقلیم نتیجه فعالیت های انسان بر روی اکوسیستم هایی است که به سرعت تخریب می شوند ولی به کندی احیا می شوند و تنوع زیستی آن ها از بین می رود. تغییر اقلیم قویا بر فرایند بیابان زایی از طریق تاثیر بر روی پوشش گیاهی، خاک و چرخه هیدرولوژیک تاثیر دارد( پریمننا و همکاران 1998). امروزه، یکی از بزرگ ترین مسائل موثر بر بشریت، تغییر اقلیم با اثرات غیر قابل پیش بینی بر روی منابع طبیعی به خصوص کیفیت و کمیت آب اشامیدنی است(OMM 1992).
در میان اثرات مستقیم تغییر اقلیم، تغییرات در دما، بارندگی و سرعت باد است( شوالم و اک 2001). با این حال، تغییر اقلیم و تغییر پذیری اقلیم بر اساس تحلیل متغیر های اقلیمی مختلف بررسی شده است. رایج ترین آن ها به شرح زیر است: تبخیر تشتک کلاس A،( بالیتنک و برازل 1987، کوهن و همکاران 2002)، شاخص خشکی( الگیب و عبدو 1997)، و تبخیر و تعرق مرجع( هاپت و وانکلوستر 2001، کیپکویر 2002). در واقع، سری های زمانی بارندگی و دما در تحلیل تغییر پذیری اقلیمی استفاده می شوند.( الاگیب و مانزل 2000). اخیرا، پیش بینی سناریوی اقلیمی آینده منجر به انجام مطالعات زیادی شده است( سفتون و بورمن 1997، ارنل 1999، چانگ 2002، لاسچ و همکاران 2002) خشک سالی های که به طوردوره ای شمال شرق برزیل را متاثر ساخته اند، پدیده هایی می باشند که موجب بروز اثرات اجتماعی، اقتصادی و محیطی می شوند. جمعیت این منطقه از بی ثباتی اقلییمی و خشک سالی رنج می برند. اثرات اصلی خشک سالی شامل کاهش تولدی محصول و کاهش عرضه آب به مناطق شهری و جوامع روستایی است.
اتمسفر شمال شرق برزیل دارای شرایط با ثباتی است که مانع از فرایند های همرفتی بزرگ مقیاس می شود که ناشی از سقوط سلول گردش والکر می باشد. آنتی سیکلون های اتلانتیک چنوبی منجر به ایجاد یک پایداری اتمسفری می شوند. اشفتگی های ناشی از شرق موجب ناپایداری و بارندگی می شوند. یک مکانیسم احتمالی برای وقوع خشک سالی های شدید در شمال شرق برزیل، ایجاد گردش های محلی مستقیم می باشد که شاخه صعودی آن در 10 درجه شمالی و شاخه نزولی آن در شمال شرق برزیل و منطقه اقیانوسی مجاوز می باشد. برخی از مطالعات نشان می دهند که ناهنجاری های دمایی سطح دریا در اقیانوس ارام و اتلانتیک مربوط به خشک سالی ها در شمال شرق برزیل است( مورا و شوکلو 1981، روکو و همکاران 1996).
بسیاری از محققان به بررسی تغییرات اقلیمی در مناطق مختلف دنیا پرداخته اند از جمله ایالات متحده (Balling و Brazel، 1987؛ Comrie و Broyles، 2002)؛ فیلیپین (خوزه و همکاران، 1996)؛ بحرین (Elagib و Abdu، 1997)؛ اروپا (Arnell، 1999؛ Velichko et al.، 2002)؛ کنیا (Kipkorir، 2002)؛ منطقه عرب (Abahussain et al.، 2002)؛ تایوان (؛ یو و همکاران، 2002)؛ اسرائیل (کوهن و همکاران، 2002)؛ و ایتالیا (Moonen.، 2002). از سوی دیگر، نیمر (1988) و سیلوا و همکاران(1998) به بررسی مسائل بیابان زایی و تغییرات بارندگی در برزیل پرداخته اند. با توجه به اهمیت تغییرات اقلیمی در دنیا، این مقاله به بررسی وقوع تغییر پذیری اقلیمی در شمال شرق برزیل به خصوص در منطقه نیمه خشک می پردازد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. Introduction

Deforestation bycutting and burning, unsuitable use and soil degradation byman have reduced the quantityof water vapor that returns to the atmosphere byevapotranspiration process (Silva et al., 1998). Anthropogenic interference in the environment is one of the greatest causes of the process of climatic change in several regions of the world. This complex phenomenon, which includes natural and human processes, depends on a multiplicityof factors and is an almost irreversible scenario (Nimer, 1988). Climatic change results essentiallyfrom man’s action on the ecosystems that degrade veryquicklybut recover veryslowlyand lose biodiversity. Climatic change stronglyinfluences the process of desertification byits impact on the vegetation, soil and hydrological cycle (Pimenta et al., 1998). Currently, one of the great problems that affects humanityis the possibilityof a global climate change with unpredictable consequences on natural resources, especiallyon the qualityand quantityof potable water (OMM, 1992). Among the direct effects of climate change are changes in temperature, rainfall and wind speed (Schwalm and Ek, 2001). However, climate variabilityand climate change have been researched recentlybased on the analysis of different climatic variables. The most common are: class A pan evaporation (Balling and Brazel, 1987; Cohen et al., 2002); the aridityindex (Elagib and Abdu, 1997); and reference evapotranspiration (Hupet and Vanclooster, 2001; Kipkorir, 2002). Indeed, temperature and rainfall time-series are much used in climate variabilityanalysis (see e.g. Elagib and Mansell, 2000; Lazaro et al., 2001 ! ; Moonen et al., 2002; Morrison et al., 2002; Velichko et al., 2002). Recently, the climatic scenario projection for the future has also encouraged several investigations (Sefton and Boorman, 1997; Arnell, 1999; Chang, 2002; Lasch et al., 2002; Tao et al., 2002). The droughts that periodicallyaffect Northeast of Brazil are phenomenona that cause great social, economic and environmental impacts. The population of this region does not live satisfactorilywith the climatic instability, making the suffering from the drought a great problem in government policy. The main consequences of the droughts are related to low crop production and water supplyto the urban centers and rural communities. The atmosphere over Northeast of Brazil presents mean stabilityconditions that inhibit large-scale convective processes, caused bythe descending branch of the Walker circulation cell. The permanent South Atlantic anticyclone induces a mean situation of atmospheric stability. The disturbances from the east create instability and rain. A possible mechanism for the occurrence of severe droughts over Northeast of Brazil is the establishment of a thermallydirect local circulation which has its ascending branch at about 10
N and its descending branch over Northeast of Brazil and the adjoining oceanic region (Moura and Shukla, 1981). Some studies show that the sea-surface temperature anomalies of the Pacific and Atlantic oceans are associated with droughts in Northeast of Brazil (Moura and Shukla, 1981; Roucou et al., 1996). Manyinvestigators have studied climatic changes in various regions of the world including: United States (Balling and Brazel, 1987; Comrie and Broyles, 2002); Philippines (Jose et al., 1996); Bahrain (Elagib and Abdu, 1997); Europe (Arnell, 1999; Velichko et al., 2002); Kenya (Kipkorir, 2002); Arab Region (Abahussain et al., 2002); Taiwan (Chang, 2002; Yu et al., 2002); Israel (Cohen et al., 2002); and Italy (Moonen et al., 2002). On the other hand, Nimer (1988) and Silva et al. (1998) studied the problems of desertification and rainfall trends in Brazil, respectively. Thus, given the relevance of the climate change in the world, the present paper aimed to ascertain the occurrence of climatic variabilityin Northeast of Brazil, particularly in the semi-arid region.

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1. مقدمه
از زمان آغاز انقلاب صنعتی، افزایش غلظت گازهای جذب مادون قرمز در جو زمین افزایش چشمگیری یافته است.تأثیر گرم شدن آنها بر روی آب و هوای سطحی موجب تقاضای گسترده برای پیش بینی تغییرات آب و هوایی محتمل در آینده برای استفاده در مطالعات سیاستی و تاثیر آن شده است.
با این حال، منابع مختلف نامشخص، ممنوعیت صدور پیش بینی های محرمانه را ممنوع می کند. بلکه “سناریوهای” تغییر آب و هوایی احتمالی برای استفاده در مطالعات حساس و همچنین کمک به تصمیم گیری در مورد سیاست های محدود کردن انتشار گازهای گلخانه ای، تصویب استراتژی های انطباق و برنامه ریزی پیش رو توسعه می یابد.تا آنجا که عدم اطمینان در مورد آب و هوای آینده مربوط به میزان نامشخص انتشار گازهای گلخانه ای در آینده است، این عدم قطعیت نشان می دهد که تصمیم گیری های انسانی ممکن است بر تغییرات آب و هوایی آینده تأثیر بگذارد.
2.منابع ناشناخته
منابع عمده عدم اطمینان در مورد آب و هوای آینده از موارد زیربوجود می آیند:
1. عدم اطمینان در مورد انتشار و غلظت گازهای گلخانه ای آینده؛
2. محدودیت های نمایه های فیزیکی فرآیندهای مدل های اقلیمی جهانی (GCM)، که منجر به عدم اطمینان در مورد حساسیت دمای جهانی به افزایش غلظت گازهای گلخانه ای می شود؛
3. تفاوت بین مدل ها با الگوهای فضایی تغییرات اقلیمی محلی برای گرم شدن گرمایش جهانی
4. عدم اطمینان کمتر تعیین شده ی دیگر، ، مانند اثر تغییرات در گردشهای اقیانوس (از جمله El Igaio)، تغییرات آب و هوایی طبیعی، و تغییرات ناشی از آلاینده های دیگر مانند ذرات سولفات.
بر اساس گزارش پنل تغییر آب و هوا، که به عنوان IPCC شناخته می شود، انتشار گاز دی اکسید کربن، مهمترین گاز گلخانه ای انسانی، با فاکتور هفت،در 2100AD ، نامشخص هستند. حساسیت جهانی آب و هوایی معمولا به عنوان میانگین جهانی گرمایش سطحی، در تعادل ،ناشی ازدو برابر شدن میزان مواجهه با CO2 و در محدوده 1.5 تا 4.5 درجه سانتیگراد، بیان میشود. IPCC در گزارش تکمیلی خود در سال 1992 [1] این دیدگاه را تکرار می کند که در حال حاضر GCM ها در مورد جزئیات منطقه ای تغییرات آب و هوایی، حتی برای میانگین گرمایش جهانی، توافق خوبی ندارند.
3. پیشرفت به سوی سناریوهای قابل اعتماد
دو منبع اول عدم اطمینان بالا اکنون با استفاده از سناریوهای انتشار IPCC و محدوده حساسیت جهانی هوا، همراه با مدل های پارامتری گذرا (گذرزمان) سیستم جهانی جو اقیانوسی ، میتوانند قابل سنجش باشند.با توجه به تفاوت بین GCM ها در مقیاس منطقه ای، وبا توجه به نتایج شبیه سازی های اخیر و GCM بهبود یافته، پیشرفت قابل توجهی صورت گرفته است.
ما به این نتیجه رسیدیم که نتایج حاصل از GCM های مختلف باید فقط برای سناریوهای تغییرات آب و هوایی مورد توجه قرار گیرد، اگر بتوان آنها را برای شبیه سازی شرایط آب و هوایی فعلی به خوبی پذیرفت. در حالی که “پذیرش” تا حدودی ذهنی است، آزمون های آماری عینی می تواند در زمینه های شبیه سازی شده مختلف در مقایسه با زمینه های مشاهده شده،به کار رود. در سال 1991، ما این کار را برای هفت شبیه سازی مختلف GCM از آب و هوای کنونی استرالیا انجام دادیم و مجبور شدیم پنج مورد را به خاطر عدم رضایت رد کنیم، تنها و دو تا را، با رزرو، برای توسعه سناریو پذیرفتیم[2].با این حال، در سال 1993، یک تست مشابه از پنج شبیه سازی جدید GCM انجام شد که نشان داد که پنج تای جدید بهترین شان از بهترینهای هفت سال پیش،بهتر بود [3].
اخیرا، ما آزمونهای آماری را بر روی بررسی توافق میان این پنج “GCM” “قابل قبول” ، در پیش بینی های خود جهت تغییر بارش در آب و هوای کنونی (1 × CO2) و بهبود آب و هوای گلخانه ای (2 X دوبعدی) را ترجیح داده ایم.هر پنج GCM، مانند دیگران، با افزایش متوسط بارش در سطح جهانی موافق هستند و به طور عمده در عرض های بالا (مقادیر 60N یا S) افزایش می یابند.
در آزمون های آماری ما هر دوی این عوامل را حذف کرده ایم ومیزان آزادی را برای توجه به ارتباطات فضایی در تغییرات آب و هوایی در نقاط شبکه مجاور کاهش داده ایم.ما توزیع فراوانی تعداد نقاط نقاط بین 60 تا 60 را به دست آوردیم تا مشخص کنیم که چند مدل انتظار می رود که با افزایش (یا کاهش) موافق باشند اگر مدل های مقیاس منطقه ای کاربردی نباشند. سپس این مقایسه را با توزیع فرکانس توافق سطحی از پنج شبیه سازی مقایسه کردیم.
ما دریافتیم که نقاط بیشتری وجود دارد که در آن تمام پنج GCM در مسیر تغییر بارشی که شانسی مورد انتظار است توافق کرده اند.بر طبق تست های ما، تفاوت بین تعداد واقعی توافق نامه ها و حالات شانسی،از ۹۹ درصد سطح احتمالی به طور مشخص بهتر بوده است که نشان می دهد الگوهای افزایش و کاهش منطقه ای در بارش که توسط GCM ها شبیه سازی شده، تصادفی نیستند.
این نتیجه به ما اطمینان می دهد که در الگوهای تغییرات اقلیمی منطقه حداقل در مقیاس فضایی GCM موجود، مفهومی وجود دارد که نقاط شبکه چند صد کیلومترمجزا فاصله دارند (اگر چه توافق بین مدل ها تضمین نمی کند که مدل ها درست باشند). در نتیجه، ما در استفاده از طیف وسیعی از نتایج به طور خاص
نقاط شبکه، بین پنج GCM مختلف، برای برآورد طیف وسیعی از تغییرات اقلیمی منطقه ای در هر درجه گرم شدن کره زمین اعتقاد داریم.این برآوردها می تواند به هر سناریوی تغییرات آب و هوایی منطقه ای برای هر زمان در آینده با استفاده از پیش بینی های گرمایی جهانی موقت، تبدیل شوند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. INTRODUCTION

There has been a marked increase in the concentrations of infrared-absorbing gases in the atmosphere since the beginning of the industrial revolution. Their expected warming effect on the surface climate has led to a widespread demand for “predictions” of possible future climate change for use in impact and policy studies.

However, various sources of uncertainty prohibit the issuing of confident predictions. Rather, “scenarios” of possible climate change are being developed for use in sensitivity studies, and as an aid to decision making regarding policies to limit greenhouse gas emissions, the adoption of adaptive strategies, and forward planning. In so far as the uncertainties regarding future climate are related to uncertain future rates of anthropogenic emissions of greenhouse gases, these uncertainties demonstrate that human decision-making may influence future climate change.

2. SOURCES OF UNCERTAINTY

Major sources of uncertainty about future climates arise from: 6)

(ii) (iii) (iv) uncertainties about future greenhouse gas emissions and concentrations;

limitations on the physical representations of processes in global climate models (GCMs), which lead to uncertainty regarding the global temperature sensitivity to increasing greenhouse gas concentrations;

differences between models as to the spatial patterns of local climate change for a given global warming;

and other less quantifiable uncertainties, such as the effect of changes in the ocean circulations (including El Niiio), natural climate variability, and changes due to other pollutants such es sulfate particles. 

Emissions of carbon dioxide, the most important anthropogenic greenhouse gas, are uncertain at 2100AD by a factor of about seven, according to the Intergovernmental Panel on Climate Change, known as IPCC [l]. The global climate sensitivity is usually expressed as the global average surface warming, at equilibrium, due to an effective doubling of CO2 concentration, and lies in the range 1.5 to 4.5”C. IPCC, in its 1992 supplementary report [l], repeats the view that at present GCMs do not give good agreement on the regional details of climate change, even for the same global average warmings.

3. PROGRESS TOWARDS CREDIBLE SCENARIOS

The first two sources of uncertainty above are now readily quantifiable using IPCC emission scenarios and ranges of global climate sensitivity, together with highly parameterised transient (time transgressive) models of the global ocean-atmosphere system. Regarding differences between GCMs at the regional scale, considerable progress has now been made by focusing on results from the more recent and improved GCM simulations.

We have taken the view that results from different GCMs should only be considered for climate change scenarios if they can be shown to perform acceptably well in simulating the present climate. While “acceptance” is somewhat subjective, objective statistical tests can be applied to various simulated fields in comparing them with observed fields. In 1991, we did this for seven different GCM simulations of the present Australian climate, and were forced to reject five as completely unsatisfactory, accepting only two, with reservations, for scenario development [2]. However, in 1993, a similar test of five newer GCM simulations found that the worst of the newer five was better than the best of the earlier seven [3].

More recently, we have carried out statistical tests on the measure of agreement between these five more “acceptable” GCMs, in their predictions of the direction of change in precipitation between the present climate (1 x CO2) and an enhanced greenhouse climate (the 2 x CO2 simulations). All five GCMs, like others, agree on a global average increase in precipitation, and on increases preferentially at high latitudes (polewards of 60N or S).

In our statistical tests, we have eliminated both these factors, and reduced the degrees of freedom to take account of spatial correlations in the climate changes at neighbouring gridpoints. We derived a frequency distribution of numbers of gridpoints, between 60 S and 60 N, to determine how many models would be expected to agree on an increase (or on a decrease) if there were no skill in the models at the regional scale.

We then compared this with the frequency distribution of levels of agreement from the five simulations. We found that there were many more gridpoints at which all five GCMs agreed on the direction of precipitation change than would be expected by chance. According to our tests, the differences between actual numbers of agreements and those expected by chance were generally significant at better than the 99% probability level, showing that the patterns of regional increases and decreases in precipitation simulated by the GCMs are not random.

This result gives us some confidence that there is meaning in the regional climate change patterns, at least at the coarse spatial scale of the existing GCMs, which have gridpoints several hundred kilometers apart (although agreement between models does not guarantee that the models are correct).

Consequently, we have felt justified in using the range of results at particular gridpoints, between the five different GCMs, to estimate a range of possible regional climate changes per degree of global warming. These estimates can be converted to regional climate change scenarios for any time in the future using transient global warming projections.