بتول اشرف

تابش خورشیدی، یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در توازن حرارتی جو زمین بوده و مبنای بسیاری از مطالعات اقلیمی است. با توجه به نبود امکان استفاده از پیرانومتر در همه، روش های تجربی بسیاری برای برآورد آن توسط محققان در سراسر جهان پیشنهاد شده است. در این تحقیق از هفت الگوی پیشنهادی که برای اقلیم نیمه خشک مشهد واسنجی شده است، برای انتخاب بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در مقیاس های زمانی مختلف استفاده شده است. این الگوها عبارت اند از الگوی آنگستروم - پرسکات پیشنهادی توسط فائو، الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر شماره 1 و 2، الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط علیزاده و خلیلی، الگوی رگرسیون خطی علیزاده و خلیلی، الگوی صباغ و الگوی گلور - مک کلوت. بررسی نتایج در دو مقیاس روزانه و ماهانه (متوسط روزانه در ماه) نشان داد که در مقیاس روزانه الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر که دارای R2=0.647، RMSE=4.50، MBE=-0.37 و t=0.80 است و طیف جذبی بخار آب موجود در اتمسفر نیز در آن منظور شده است، بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در اقلیم نیمه خشک مشهد می باشد. همچنین در این مقیاس، معادله آنگستروم - پرسکات شماره 2 (واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر) و معادله رگرسیونی علیزاده و خلیلی در اولویت های بعدی قرار دارند. برای مقیاس ماهانه نیز، می توان الگوی گلور - مک کلوت را R2=0.849، RMSE=2.70، MBE=0.08 و t=0.29 و به عنوان بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در این منطقه معرفی نمود.

توفان های گرد و خاک رخدادهای طبیعی هستند که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می هند. در این پژوهش به منظور بررسی توفان های گرد و خاک به وقوع پیوسته در مشهد، طی سی سال آماری (88- 1359) ابتدا تعداد روزهای درگیر با این پدیده (روزهایی با سرعت باد بیشتر از پانزده متر بر ثانیه و دید افقی کمتر از هزار متر) شناسایی و شمارش شده و از مجموع آن ها مقادیر ماهانه برای هر سال و در نهایت، میانگین سی ساله تعداد روزهای توفانی هر ماه به دست آمد. سپس شدیدترین روز توفانی در این دوره ی آماری، به عنوان نمونه انتخاب شده و مقادیر فشار، دما ودمای نقطه ی شبنم متعلق به این روز و نیز روز قبل آن، که توسط رادیوسوند در لایه های مختلف جو ثبت شده، با استفاده از نرم افزار Digital Atmosphere روی تفی گرام پلات شده و نمایه ی قائم دما و دمای نقطه شبنم برای این روزها ترسیم گردید و کلیه ی محاسبات مربوط به شاخص های مهم ناپایداری جو روی این نمودارها انجام شد. در نهایت، برای تأیید تحلیل های صورت گرفته توسط تفی گرام، تحلیل نقشه های سینوپتیکی نیز با استفاده از نقشه های هم ژئوپتانسیل سطح زمین و نیز نقشه های هم دما برای این روزها صورت گرفت. نتایج نشان داد که بیشتر توفان های مشهد در شروع فصل تابستان (خرداد ماه) و در هنگام ورود توده های هوای گرم به منطقه رخ داده و ماه های آذر و دی، کم ترین میزان وقوع توفان گرد و خاک را دارند. مقادیر شاخص های ناپایداری محاسبه شده، همگی نشان دهنده ی ناپایداری متوسط هوا در صبح روز قبل از توفان و نیز بعدازظهر روز رخداد توفان و ناپایداری شدید هوا در ساعات وقوع توفان می-باشد. به عنوان مثال مقدار شاخص SWEAT که مهمترین شاخص در ارتباط با توفان است، در روز وقوع توفان برابر 7/431 بوده که نشان از شدت بسیار بالای توفان مذکور به نسبت پتانسیل منطقه ی مورد مطالعه دارد. بررسی الگوهای سینوپتیکی روز وقوع توفان و روز قبل از آن نیز مؤید تحلیل نمایه ی قائم جو بوده و نشان داد که تقابل هوای گرم جنوبی با هوای سرد شمالی در روی منطقه، موجب تشکیل جبهه ی هوا و وقوع ناپایداری شدید و توفان گرد و خاک شده است.