مهدی دوستکامیان

هدف از این مطالعه تحلیل نواحی آستانه های بارش شدید ایران می باشد. بدین منظور، داده های بارش روزانه، طیّ سال های 1390-1340، از پایگاه داده ای اسفزاری استخراج گردیده است. در ادامه، به منظور تعیین آستانه بارش شدید، از صدک 95 استفاده شده است. به منطور بررسی و ناحیه بندی آستانه ها از تحلیل خوشه ای و برای استخراج چرخه های آستانه ها از تحلیل همساز ها بهره گرفته شده است. با اجرای تحلیل خوشه ای بر روی آستانه های بارش شدید چهار ناحیه به شرح زیر مشخص شد: ناحیه با آستانه بارش های شدید زیاد و ضریب تغییرات زیاد (ناحیه اول)، ناحیه با آستانه بارش شدید متوسط و ضریب تغییرات متوسط (ناحیه دوم)، ناحیه با آستانه بارش شدید بسیار زیاد و ضریب تغییرات بسیار کم (ناحیه ی سوم) و ناحیه با آستانه بارش شدید بسیار کم و ضریب تغییرات بسیار زیاد (ناحیه چهارم). در بین نواحی یاده شده ناحیه سوم یعنی کرانه های ساحلی دریای خزر دارای بالاترین آستانه بارش های شدید بوده است این درحالی می باشد که بخش های زیادی از نواحی مرکزی ایران از آستانه بارش های شدید پایین برخوردار بوده است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها در هر چهار ناحیه بیانگر این است که بجز در ناحیه ی سوم که چرخه ی میان مدت حاکم بوده است در سایر نواحی چرخه های کوتاه مدت بر آستانه ی بارش شدید ایران حاکم است.

توفان های تندری یکی از پدیده های آب و هوایی هستند که به دلیل همراهی با تندر، آذرخش، جست باد و بارش شدید افزون بر پیامدهای مثبتی که می توانند داشته باشند، موجب آسیب های فراوانی در نقاط مختلف دنیا می شوند. با توجه به تنوع شرایط آب و هوایی ایران، رخداد این پدیده در نقاط مختلفی مشاهده شده است. شمال غرب ایران به خصوص استان زنجان نیز از این پدیده در امان نبوده است. در این پژوهش جهت بررسی شرایط آماری و همدیدی پدیده تندر در استان زنجان از داده های روزانه ی توفان تندری ایستگاه های همدید استان زنجان در یک دوره آماری 16 ساله (2009-1994) استفاده شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد میانگین فراوانی بارش تندری مربوط به قسمت های شمال شرقی، مرکزی و جنوب و جنوب شرقی استان بوده است و بیشترین ضریب تغییرات نیز منطبق بر این نواحی می باشند. قسمت های غربی و شرقی استان کم ترین میانگین تندر را داشته اند و پایین ترین ضریب تغییرات را نیز دارا می باشند. با این تفاسیر در ماه های اسفند و فروردین که ماه های انتقالی گرم (بهار) هستند، به دلیل گرم شدن سطح زمین و لایه های زیرین جو (افزایش طول روز و نزدیک شدن خورشید به خط قائم) و بالا بودن رطوبت جو، ناپایداری زیاد شده و جریان های همرفتی شدت یافته و تحت شرایط مناسب، ابرهای همرفتی رشد کرده و درنتیجه توفان تندری می شود. در فصل انتقالی سرد (پاییز) نیز فرارفت هوای کاملاً سرد از عرض های بالاتر بر روی مناطق گرم جنوبی تر باعث صعود لایه های زیرین و ناپایداری می شود. البته به علت کمتر بودن رطوبت هوای پاییز نسبت به بهار، شدت وقوع توفان تندری در فصل پاییز به مراتب از فصل بهار کمتر است. نتایج واکاوی نقشه ها در ترازهای مختلف جوی نشان می دهد که مهم ترین سامانه های سینوپتیکی حاکم بر منطقه در روزهای نماینده، زبانه هایی از کم فشارهای مدیترانه ای و سودانی که دریای مدیترانه و دریای سیاه و سرخ در تقویت آن نقش داشته اند به سمت شمال غرب کشور و استان زنجان گسترش یافته اند. قرارگیری محورهای فرود بادهای غربی همراه با بریده های کم فشار در این مناطق عامل اصلی ناپایداری های شدید و توفان تندری در استان زنجان بوده است. بدین صورت که با فرارفت هوای گرم و مرطوب در سطح زمین و هوای سرد سطوح فوقانی همراه با وزش دمایی سرد منجر به اختلاف دمای شدید بین سطح زمین و ترازهای بالا شده که صعود توده هوای سطح زمین و ناپایداری را به دنبال داشته است.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است. این تغییرات هم در بعد مکان و هم در بعد زمان در قالب اقلیم منطقه رخ می دهد. هدف از این مطالعه بررسی خودهمبستگی فضایی تغییرات درون دهه ای بارش ایران طی نیم قرن اخیر در ایران است. بدین منظور داده های بارش روزانه با استفاده از 664 ایستگاه همدیدی و اقلیمی طی دوره 1340 تا 1390 استخراج و به عنوان پایگاه داده ها (داده های اسفزاری) استفاده گردید. به منظور دست یابی به تغییرات درون دهه ای بارش ایران از روش های زمین آماری مانند خودهمبستگی فضایی شاخص موران جهانی،[1]شاخص انسیلین محلی موران[2]و لکه های داغ[3]و همچنین از امکانات برنامه نویسی در محیط متلب[4]، سورفر[5] و سیستم اطلاعات جغرافیایی[6]بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تغییرات درون دهه ای بارش ایران، الگویِ خوشه ای بالا دارد. در این بین بر اساس شاخص موران محلی و لکه های داغ، بارش در کرانه های ساحلی و بخش هایی از غرب و جنوب غرب کشور (عمدتاً کوه های زاگرس) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه های بارش با ارزش بالا) و بخش هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش هایی از جنوب شرق کشور (عمدتاً زابل) دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه های بارش با ارزش پایین) بوده است. در سایر مناطق ایران بارش هیچ گونه الگوی معنی داری یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. به منظور بررسی تغییرات چرخه های بارش، از روش تحلیل طیفی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از روش مذکور، نشان دهنده وجود چرخه های کوتاه و میان مدت در بارش سالانه کشور است.

در این پژوهش، پهنه بندی اقلیمی منطقه جنوب و جنوب غرب ایران بر اساس روش های آماری چند متغیره صورت گرفته است. برای این منظور از15 پارامتر اقلیمی در 30 ایستگاه هواشناسی محدوده مورد نظر استفاده شده است. با انجام میان یابی، آرایه ای به ابعاد ایجاد گردید که ردیف های آن مبین مکان و ستون ها نمایانگر متغیرهای اقلیمی می باشند. اجرای تحلیل عاملی بر روی آرایه مزبور نشان داد که اقلیم محدوده مورد مطالعه تحت تأثیر سه عامل بارش، دما و رطوبت می باشد که 90درصد پراش داده ها را تبیین می نمایند. عامل بارش بیشینه پراش داده ها را تبیین و بیشینه وزن آن در امتداد کوه های زاگرس با آرایش شمال غربی - جنوب شرقی گسترش دارد. عامل دما بیش از 30درصد پراش داده ها را تبیین نموده و بیشینه وزن آن در مناطق کم ارتفاع دامنه جنوبی غربی ارتفاعات زاگرس قرار دارد. عامل رطوبت 10 درصد از پراش را تبیین و آرایش مکانی بار این عامل در مناطق ساحلی گسترش دارد. در نهایت با بهره گیری از روش تحلیل خوشه ای سه پهنه اقلیمی متمایز شناسایی شد. این نواحی اقلیمی عبارت اند از: ناحیه گرم و مرطوب که بخش بیشتری از کرانه های خلیج فارس و استان خوزستان را در بر می گیرد؛ ناحیه گرم و خشک و کم بارش که بخش های جنوب شرق محدوده مورد مطالعه را شامل می شود و ناحیه سرد و پربارش که شمال ارتفاعات زاگرس (بخش های زیادی از استان های یاسوج، شهرکرد، قسمت های شمالی خوزستان، لرستان و ایلام) را شامل می شود. به منظور ارزیابی نتایج حاصل از تحلیل خوشه ای، از روش های تحلیل ممیزی و آزمون تفاضل گیری استفاده گردید. نتایج آزمون های صحت سنجی در پهنه بندی نشان داد که 7/97 درصد از اعضای گروه ها به طور درست جایابی شده اند.

هدف از این مطالعه بررسی ناهنجاری ها و چرخه های آب قابل بارش جوّ ایران زمین است. بدین منظور داده های فشار و نم ویژه طی دورة 1950-2010 از پایگاه داده های NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جوّ و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج و تجزیه وتحلیل شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزار Grads و Matlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج بررسی ناهنجاری های آب قابل بارش جوّ ایران نشان داد که نواحی سواحل به دلیل هم جواری با منابع عظیم رطوبتی خلیج فارس، دریای عمان و دریای خزر دارای ناهنجاری های مثبت و نواحی مرکزی، نواحی مرتفع و شمال غرب و شمال شرق کشور به دلیل دور بودن از منابع رطوبتی و متأثر بودن از ارتفاعات دارای ناهنجاری های منفی است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان می دهد که چرخه های کوتاه مدت دو تا پنج ساله بیشترین حاکمیت را در کشور داشتند. با وجود این، بیشترین چرخه های کوتاه مدت در نواحی جنوب شرق رخ داده است. بیشتر دانشمندان چرخه های دو و سه ساله را با ال نینو – نوسانات جنوبی و گردش عمومی جوّ و جریانات مداری مرتبط می دانند. همچنین، چرخه های دو تا پنج ساله را به رخداد ال نینو مربوط دانستند.

زمین آمار یکی از مهم ترین روش های برآورد توزیع مکانی پدیده های جغرافیایی به ویژه بارش و دما می باشد؛ چرا که برآورد دقیق آنها در بسیاری از علوم مانند هیدرولوژی، جغرافیا، کشاورزی و آبیاری حائز اهمیت می باشد. در این مطالعه به منظور دست یابی به بهترین روش درون یابی دما و بارش ایران از روش های زمین آمار کریجینگ ساده (SK)، کریجینگ معمولی (OK) و کریجینگ عام (UK) استفاده شده است. در این راستا برای دست یابی به این مقصود180 ایستگاه همدیدی و کیلیماتولوژی کشور که دارای بیشترین طول دوره آماری بوده اند، در محدوده کشور انتخاب شد. سپس برای انجام این پژوهش ماتریسی با ابعاد 118 109 ایجاد گردید و به عنوان پایگاه داده ای در این تحقیق مورد استفاده واقع شد. پس از مشخص شدن بهترین روش میان یابی به منظور طبقه بندی از تحلیل خوشه استفاده شد. برای تجزیه تحلیل داده ها و ترسیم نمودارها از نرم افزارهای ArcGIS, SPSS و MATLABبهرهگرفته شد. یافته ها نشان داد که روش کریجینگ ساده از نوع نمایی و کریجینگ معمولی از نوع کروی بهترین روش برای میان یابی و درون یابی بارش و دما می باشد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای بروی یاخته های دما و بارش پنج پهنه اقلیمی را مشخص نمود که این مناطق عبارت است از: معتدل گرم - سرد و نیمه خشک – معتدل مرطوب – گرم خشک – بسیار گرم و خشک.