حمید میرهاشمی

به سبب تأثیر متقابل عناصر هواشناختی در محاسبه قدرت تبخیر جو، تخمین آن یک کار پیچیده و غیر خطی است. لذا برای تخمین آن باید از مدل های پیشرفته ریاضی استفاده نمود. در این مطالعه جهت برآورد قدرت تبخیر جو در سطح ایستگاه تبریز از شبکه های عصبی مصنوعی بر پایه دو الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت و الگوریتم ژنتیک، رگرسیون خطی چند متغیره و معادله پنمن فائو استفاده شده است. بر این اساس در مدل شبکه عصبی با اتخاذ یک و دو لایه پنهان و دو تابع فعال سازی تان سیگمویید و لوگ سیگمویید، 56 مدل شبکه عصبی تولید شد. ارزیابی و مقایسه نتایج این مدل ها براساس معیارهای چون ضریب تعیین و مجذور میانگین مربعات خطا نشان داد که دقت مدل ها بستگی به نوع تابع محرک، نوع الگوریتم آموزشی، تعداد لایه های پنهان و تعداد نرون های اتخاذ شده دارد. از سوی نتایج نشان داد که در مدل های تک لایه، دقت وزن دهی الگوریتم ژنتیک برای هر دو تابع فعال ساز بیش از الگوریتم لونبرگ مارکوئت است. از سویی در مدل های با دو لایه پنهان دقت وزن دهی الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت بیش از الگوریتم ژنتیک بوده؛ به طوری که دقیق ترین مدل شبکه با آرایش 5-7-7-1 با مجذور میانگین مربعات خطای 227/0 میلی متر بر اساس الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت و دو لایه پنهان و تابع فعال سازی تان سیگمویید تولید شده بود. همچنین مجذور میانگین مربعات خطای مدل رگرسیون خطی چند متغیره و معادله پنمن فائو به ترتیب به مقدار 79/0 و 34/1 بدست آمد. بنابراین مدل شبکه عصبی در قیاس با دو مدل مذکور دارای کارایی بهتر، ضریب دقت بیشتر و مقدار خطای کمتری جهت پیش بینی مقدار تبخیر ایستگاه تبریز است.

کوهستان زاگرس با جهت گیری شمال غربی جنوب شرقی، سدی در برابر جریان های غربی محسوب می شود. مطالعه حاضر به منظور یافتن سازوکاری برای تشریح نوع ویژه ای از رخداد چرخندزایی در بادپناه زاگرس انجام شد. بررسی شش نمونه چرخندزایی نشان داد هم زمان با نزدیک شدن چرخند به دامنه های روبه باد زاگرس، اندرکنشی بین این سامانه چرخندی و کوهستان زاگرس اتفاق می افتد که به شکل گیری ساختار گرمایی ویژه ای منجر می شود؛ به این ترتیب که مرکز پرفشاری در ارتفاعات زاگرس و ناوه گرمایی در بادپناه آن شکل می گیرند و چنین ناهنجاری گرمایی با کاهش پایداری ایستا و کشیده شدن جو و افزایش تاوایی نسبی در بادپناه زاگرس مصادف می شود. در ادامه، با قرارگیری اغتشاش تاوایی پتانسیل تراز بالایی جو روی اغتشاش گرمایی تراز زیرین، میزان کژفشاری جو افزایش می یابد و چرخندزایی بادپناه اتفاق می افتد. بررسی میانگین دمای پتانسیل لایه زیرین (1000 تا 700 هکتوپاسکال) و بالایی (500 تا 300 هکتوپاسکال) جو نشان داد مهم ترین تأثیر کوهستان زاگرس، تغییر توزیع هم دماهای پتانسیل لایه زیرین جو و متعاقباً تغییر کژفشاری امواج برخوردکننده با آن است. به واقع، کوهستان زاگرس با افزایش شیو نصف النهاری دمای پتانسیل در لایه زیرین جو باعث ایجاد اختلاف شدید شتاب بین اغتشاش های گرمایی تراز بالا و تراز پایین می شود. کوهستان زاگرس برحسب تغییری که در کژی امواج کژفشار به وجود می آورد، زمینه لازم را برای فرایند چرخندزایی بادپناه در بخش های شرقی خود فراهم می کند؛ این نوع چرخندزایی بر نظریه تعدیل اروگرافیکی امواج کژفشار مبتنی است.

امواج گرمایی یکی از پیامدهای روند افزایش دما در دستگاه اقلیم است. غرب و جنوب غرب ایران از جمله مناطقی هستند که در سال های اخیر با موج گرمایی در فصل تابستان روبه رو بوده اند. امواج گرمایی منطقه با استفاده از شاخص بالدی و اعمال آن بر روی داده های حداکثر دمای روزانه 36 ایستگاه هواشناسی شناسایی شد. همچنین شرایط همدید موج های گرمایی با استفاده از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، تاوایی قائم، باد مداری و نصف النهاری در تراز های 1000 تا 250 هکتو پاسکال در بازه زمانی 6 ساعته از سری داده های NCEP/NCAR تحلیل شد. بر اساس شاخص بالدی موج گرمایی بلند مدت از تاریخ 12/4/1389 تا 23/4/1389، ایستگاه های غرب کشور را در بر گرفته است. تحلیل نقشه های همدید نشان داد امواج گرمایی با استقرار سامانه های کم فشار حرارتی خلیج فارس و گنگ (موسومی ها) همراه با رطوبت، استقرار سیستم مانع در تراز 500 هکتوپاسکالی و گسترش پرفشار پویشی آزور، تاوایی منفی و رودباد جنب حاره ای بر روی منطقه شکل می گیرند. افزایش تبخیر و تعرق ، ایجاد تنش های آبی در گیاهان به ویژه در دوره خشکسالی، افزایش مصرف و استهلاک شبکه انتقال برق و افت تولید برق آبی و کاهش شرایط آسایش اقلیمی از نتایج استقرار شرایط همدید ادغام کم فشار حرارتی خلیج فارس و موسمی های شبه قاره، استقرار پرفشار دینامیکی آزور و ایجاد سیستم مانع بر روی منطقه به مدت بیش از 5 روز موجد امواج گرمایی متداوم بر روی منطقه است.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

در این مطالعه به منظور شناسایی الگوهای همدید موجد بارش های ابرسنگین استان آذربایجان شرقی از رویکرد محیطی به گردشی بهره گرفته شد. بدین منظور نخست با استفاد از روش آماری حد نهای تیپ یک با دوره بازگشت ده هزار ساله، شاخص بارش برای 9 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی واقع در سطح استان تعیین و با در نظرگیری شرط فراگیر بودن این بارش ها، 25 روز تحت عنوان روزهای همراه با بارش فراگیر ابرسنگین برای استان آذربایجان شرقی مشخص شد. سپس با اعمال خوشه بندی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 هکتوپاسکال روزهای مذکور، سه الگوی چرخند بهاره، گردنه هم فشار و چرخند زمستانه تحت عنوان الگوهای موجد این بارش ها شناسایی گردید. تحلیل همدید این الگوها نشان داد که در تمامی آن ها، کم فشار قطبی و پرفشار جنب حار ه ای ضمن انحراف از موقعیت به هنجار و بلند مدت خود، زبانه های آن ها بر روی منطقه مدیترانه خاورمیانه گسترش می یابد. لذا، این شرایط به وجود آمده در مراکز ذی ربط، باعث افزایش شیو مداری دما فشار و برقراری گردش نصف النهاری و ایجاد سردچاله ها و سامانه مانع، در منطقه مدیترانه خاورمیانه و به تبع در منطقه مورد تحقیق شده بود. بنابراین استان آذربایجان شرقی به طور همزمان تحت تأثیر سامانه های عرض های بالا و پایین قرار می گیرد. تحلیل ترمودینامیک با استفاده از داده های ایستگاه رادیو گمانه تبریز نشان داد که شرایط ناپایداری بالقوه در هنگام رخداد بارش ابرسنگین بر نیمرخ قائم جو مستولی گشته بود. در واقع چون در این دوره ها منطقه مورد مطالعه، تحت نفوذ سامانه های عرض های پایین و بالا قرار داشت و این سامانه ها در ترازهای مختلف ارتفاعی، از بُعد دمایی رطوبتی اختلاف شایانی با هم دارند، یک اشکوب بندی دمایی رطوبتی در جو شکل گرفته و سبب ایجاد ناپایداری بالقوه در نیمرخ قائم جو شده بود.

در این مطالعه به منظور ارائه ی مدل و ارزیابی تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم شاخص های اقلیمی بر بارش ماهانه و سالانه آذربایجان شرقی، ایستگاه شهرستان تبریز به سبب دارا بودن آمار طولانی مدت به عنوان نماینده استان تحت بررسی قرار گرفت. بنابراین مقادیر بارش، نم نسبی و دمای بیشینه شهرستان مذکور و 13 شاخص اقلیمی سیاره ای در بازه های زمانی سالانه و ماهانه، با کاربرد روش های آماری تحلیل مسیر و معادلات ساختاری مورد ارزیابی و کنکاش قرار گرفت. یافته ها نشان داد که مدل سازی بارش سالانه و ماه های فوریه، مارس، می، سپتامبر و اکتبر با توجه به شرایط تعیین شده برای ارائه ی مدل مناسب در سطح 95 درصد اطمینان معنادار هستند و مدل سازی سایر ماه ها شرایط تعیین را ایفا ننمود. بدین ترتیب مدل اکتبر با تبیین 8/61 درصد از پراش بارش، به عنوان بهترین مدل، مدل سالانه با دخالت 7 متغیر بیشترین متغیر و شاخص نوسان اطلس شمالی به عنوان بیشترین حضور در مدل ها و گسترش زمانی نسبت به سایر شاخص ها شناسایی شدند. ارزیابی مدل های معنادار نشان می دهد که چگونگی، نوع شاخص و میزان تاثیر بر بارش به صورت مستقیم و غیر مستقیم در ماه های مختلف متفاوت می باشد. به طور کلی با استناد به مدل ها می توان ابراز داشت که شاخص های اقلیمی به عنوان نماینده مراکز عمل، به صورت مستقیم و غیر مستقیم تا حد قابل قبولی قادر به تبیین پراش بارش شهرستان تبریز (آذربایجان شرقی) می باشند

بارش های سنگین به دلیل نقشی که در رخداد سیلاب های بزرگ دارند از جمله عوامل موجد بحران محسوب می شوند.حوضه آبی بهشت آباد در سالهای اخیر با بحران طبیعی سیلاب روبرو بوده به نحوی که فراوانی و مقدار دبی های حد همواره در دوره 27 ساله(89-1363)دارای روند افزایشی می باشند.به منظور بررسی مکانیسم بارشهای سیل زای حوضه آبی بهشت آباد ، شرایط دینامیکی و همدیدی بارش موجد سیلاب مورخ 21/11/1384 با دبی لحظه ای( m3) 605 به عنوان نمونه در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد.داده های مورد استفاده شامل مقادیر دبی ساعتی ایستگاه بهشت آباد، باران سنج های ثبات ایستگاه های شهرکرد،بروجن،فارسان و اردل و داده های همدید از سایت NCARبوده که با روش محیطی –گردشی مورد تحلیل قرار گرفته اند.بر اساس محاسبات صورت گرفته شاخص های برادباری و راکلیف در منطقه با مقادیر 15/2- و 67/33 نشان دهنده مهیا بودن شرایط همدید جهت ریزش بارش های شدید درحوضه است. علاوه بر آن تحلیل همدید تراز 500 هکتوپاسکال نشان داد که این شرایط با گسترش پرارتفاع اقیانوس اطلس- اروپا به سمت قطب ، جابه جای تاوه قطبی به سمت عرض های پایین ، قرار گیری ایران در معرض وزش تاوایی مثبت هماهنگ بوده و همین جورشدگی عوامل ریزش بارش های سنگین و رخداد سیلاب در سطح حوضه بهشت آباد را فراهم می نماید.