فهیمه شاکری

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 با توجه به اهمیت وقوع پدیده گرمایش جهانی، نگارندگان در پی یافتن رابطه ای بین شاخص های اقلیمی و دمای بیشینه استان خوزستان می باشند تا با اتکا بر آن، گامی جهت پیش بینی و پیش اگاهی وقوع دماهای حدی در سطح منطقه برداشته شود. بدین منظور از دمای بیشینه ایستگاههای منتخب استان خوزستان و مقادیر عددی 8 شاخص حدی اقلیمی متعلق به تیم متخصص تشخیص، پایش و شاخص های تغییر اقلیم و 8 شاخص پیوند از دور در دوره آماری 2017-1987 استفاده شد. برای تحلیل روند شاخص های حدی اقلیمی از آزمون من-کندال و برای محاسبه شیب خط روند از تخمین گر شیب سن استفاده شد. جهت آگاهی از وجود ارتباط بین شاخص های پیوند از دور و دمای بیشینه ایستگاه ها در تأخیرهای 1 تا 12 ماهه از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد اکثر شاخص های حدی اقلیمی در دوره مورد مطالعه دارای روند معنی دار بوده اند. شاخص های TX10 و TN10 در اکثر ایستگاه ها روند منفی و شاخص های TX90 ، TN90 ، TXx ، TXn ، TNx و TNn دارای روند مثبت بوده اند. نتایج همچنین نشان داد همبستگی معنی دار بین دمای بیشینه و شاخص PNA ، TSA ، WHWP ، WP و NAO ، بیشتر از شاخص های اقلیمی دیگر است. کلیه شاخص های مذکور جز NAO همبستگی مثبت معنی دار با دمای بیشینه استان خوزستان دارند. شاخص PNA با تأخیر 10 ماهه بیشترین همبستگی مثبت با دمای بیشینه استان خوزستان دارد.

هدف اصلی این پژوهش بررسی روند تغییرات روزهای همراه با طوفان تندری در گستره ایران است؛ بدین منظور تعداد 50 ایستگاه همدید در دوره آماری 35 ساله (2013-1979) انتخاب گردید. ابتدا داده ها کنترل کیفی شدند و مقادیر ناهمگون از سری زمانی داده ها حذف شد. سپس، با هدف بررسی شرایط کلی پدیده طوفان تندری در ایستگاه های مورد مطالعه، نمودار توزیع روزهای همراه با طوفان تندری ترسیم گردید. مطالعه روند و معناداری آن با استفاده از آزمون پارامتریک تی – تست و آزمون ناپارامتریک من-کندال صورت گرفته است. برای کشف نقاط جهش در فراوانی وقوع طوفان تندری از آزمون من کندال دنباله ای و آزمون پتیت بهره گرفته شد؛ سپس معناداری نقاط با استفاده از آزمون های من ویتنی ( تک جهشی) ، کروسکال والیس( چندجهشی) بررسی شده است. نمودار توزیع سالانه طوفان تندری در گستره ایران نشان دهنده تمرکز حداکثر فراوانی وقوع طوفان تندری در قسمت های غربی و شمال غربی کشور می باشد. نتایج حاصل از تحلیل روند موید روند افزایشی در 39 ایستگاه و روندکاهشی در11 ایستگاه است. همچنین برای محاسبه مقدار روند از روش خطی حداقل مربعات استفاده و سپس مقدار کل روند سالانه بر حسب درصدی از میانگین سالانه بیان شده است. نتایج نشان می دهد بیشترین مقدار روند مربوط به ایستگاه های یزد و کاشان می باشد که هر دو در حاشیه کویر مرکزی ایران واقع شده اند. به عبارت دیگر، بیشترین میزان تغییر پذیری مثبت نسبت به میانگین بلند مدت در این دو شهر رخ داده است. با توجه به وجود جهش در داده های طوفان تندری همچنین وضعیت روند در نمودارها مشخص می شود که وجود روند برای پارامتر مذکور در اکثر ایستگاه ها از تغییرات ناگهانی ناشی شده است. برای تعیین تغییرات زمان وقوع اولین جهش در امتداد طول و عرض جغرافیایی، زمان اولین وقوع جهش با استفاده از روش کریجینگ در مناطقی که جهش معنی دار داشته اند، پهنه بندی گردید . نتایج نشان میدهد روند تغییرات در امتداد عرض جغرافیایی شدیدتر از طول جغرافیایی است.

در این پژوهش با توجه به اهمیت وقوع پدیده گرمایش جهانی، نگارندگان در پی یافتن رابطه ای بین شاخص های اقلیمی و دمای بیشینه استان خوزستان می باشند تا با اتکا بر آن، گامی جهت پیش بینی و پیش اگاهی وقوع دماهای حدی در سطح منطقه برداشته شود. بدین منظور از دمای بیشینه ایستگاههای منتخب استان خوزستان و مقادیر عددی 8 شاخص حدی اقلیمی متعلق به تیم متخصص تشخیص، پایش و شاخص های تغییر اقلیم و 8 شاخص پیوند از دور در دوره آماری 2017-1987 استفاده شد. برای تحلیل روند شاخص های حدی اقلیمی از آزمون من-کندال و برای محاسبه شیب خط روند از تخمین گر شیب سن استفاده شد. جهت آگاهی از وجود ارتباط بین شاخص های پیوند از دور و دمای بیشینه ایستگاه ها در تأخیرهای 1 تا 12 ماهه از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد اکثر شاخص های حدی اقلیمی در دوره مورد مطالعه دارای روند معنی دار بوده اند. شاخص های TX10 و TN10 در اکثر ایستگاه ها روند منفی و شاخص های TX90، TN90، TXx، TXn، TNx و TNn دارای روند مثبت بوده اند. نتایج همچنین نشان داد همبستگی معنی دار بین دمای بیشینه و شاخص PNA،TSA ، WHWP، WP و NAO، بیشتر از شاخص های اقلیمی دیگر است. کلیه شاخص های مذکور جز NAO همبستگی مثبت معنی دار با دمای بیشینه استان خوزستان دارند. شاخص PNA با تأخیر 10 ماهه بیشترین همبستگی مثبت با دمای بیشینه استان خوزستان دارد.

در پژوهش حاضر حساسیت سنجی عناصر هواشناسی(نظیر میانگین دما، رطوبت نسبی و سرعت باد) به پارامترسازی های فیزیکی مختلف در مدل پیش بینی عددی وضع هوا (WRF) جهت شبیه سازی اقلیم شهر و تعدیل جزیره گرمایی شهری منطقه مورد مطالعه، مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت مطالعه مسائل زیست محیطی شهری از مدل تاج پوش شهری(UCM) به صورت جفت شده با مدل WRF استفاده شد. آزمایش های متعددی به منظور دستیابی به پیکربندی بهینه برای انجام شبیه سازی در بازه زمانی 18-21 آگوست 2016 با شرایط جوی پایدار در فصل تابستان اجرا شد. انتخاب مناسب ترین پیکربندی با کمترین خطا، به عنوان بستری مناسب برای شبیه سازی های اقلیم شهری جهت مطالعه راهکارهای تعدیل جزیره گرمایی شهری (UHI) مطرح می شود. افزایش بازتاب سطوح جهت کاهش UHI در دامنه اعمال گردید. جهت ارزیابی عملکرد پیش بینی مدل و مقادیر مشاهداتی متناظر با آن از دو شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریب (MBE) استفاده شد. نتایج نشان داد در استان تهران، بطورکلی تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را کمتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. همچنین در استان البرز تمامی پیکربندی ها دمای هوا و سرعت باد را بیشتر از مقدار واقعی و رطوبت نسبی را کمتر از مقدار واقعی برآورد می نمایند. با افزایش انعکاس سطوح شهری، میانگین دمای استان های تهران و البرز به ترتیب به میزان 6/0 و 2/0 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. سرعت باد مخصوصاً در نواحی شهری، مقداری افزایش می یابد. همچنین شاهد افزایش میانگین رطوبت نسبی (خصوصاً در نواحی شهری) در مناطق مورد مطالعه خواهیم بود.