لیلا احدی

در سال های اخیر فعالیت های انسانی، افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در جو، گرمایش جهانی و تغییر اقلیم در مقیاس جهانی و محلی را به همراه داشته است. از این رو شبیه سازی رفتار و تغییرات محتمل هریک از متغیرهای جوّی - اقیلمی در آینده و بررسی پاسخ های احتمالی دستگاه اقلیم به آن تغییرات، بسیار حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر به منظور ریزگردانی آماری، برازش و آزمون صحت مدل شبکه عصبی مصنوعی، داده های روزانه دمای بیشینه ایستگاه همدید یزد و متغیرهای جوّی مدل HadCM3 در دوره آماری 2005 - 1961 مورد استفاده قرار گرفت. پس از انتخاب معماری و ساختار مناسب شبکه عصبی، از مقادیر شبیه سازی شده مدل HadCM3 تحت واداشت های تابشی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در دو دوره آماری 2050 - 2006 و 2095 - 2051 استفاده شد. نتایج حاکی از این بود که در هر دو دوره یاد شده افزایش دمای بیشینه ایستگاه همدید یزد در فصول زمستان (0.4 تا 6.9 درجه سلسیوس )، بهار (1.1 تا 5.7 درجه سلسیوس) و تابستان (1.1 تا 5.7 درجه سلسیوس) مورد انتظار است. در فصل پاییز فقط در ماه های نوامبر و دسامبر و تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 افزایش دما در دوره دوم مورد انتظار است و در ماه اکتبر دمای بیشینه کاسته (0.6 تا 4.1 درجه سلسیوس ) می شود.

تغییرات شدید آب و هوایی (و گرمایش کره زمین) در سال های اخیر به تغییر الگوهای جوی و پدید آمدن ناهنجاری های اقلیمی در اغلب نقاط جهان منجر شده است. فرایند تغییر اقلیم به ویژه تغییرات دما از مهم ترین چالش ها در قلمرو علوم زمین و علوم محیطی است. هرگونه تغییر در مشخصه های دما به عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی هر منطقه موجب تغییر در ساختار اقلیمی آن منطقه می گردد. از این رو شناخت تغییرات و روند دما در برنامه ریزی های محیطی مبتنی بر دانسته های آب وهوایی هر نقطه و ناحیه امری ضروری به نظر می رسد. به همین جهت پژوهش حاضر به شبیه سازی دمای روزانه (کمینه، بیشینه و میانگین) شهر زنجان تا سال 2100 می پردازد. روش اجرای پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی و روش گردآوری داده ها کتابخانه ای (اسنادی) است. برای بررسی دمای شهر زنجان از داده های کمینه، بیشینه و میانگین روزانه دما از ایستگاه همدید شهر زنجان طی دوره 2021-1961 استفاده شد. داده های مدل گردش عمومی جوی جهت شبیه سازی متغیرهای اقلیمی (دمای کمینه، متوسط و بیشینه) با استفاده از شگرد شبکه عصبی مصنوعی و سناریوهای اقلیمی، در دوره های آتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی فرین های دمایی با استفاده از سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، نشان داد که افزایش متوسط دمای روزانه، کمینه و بیشینه تحت تمامی سناریوها، به ترتیب 6/3، 3/3 و 7/2 درجه سلسیوس برای دوره 2022-2100 محتمل است. بررسی داده های ماهانه شبیه سازی شده تحت سناریوها و داده های مشاهده شده نظیر نشان می دهد که احتمال دارد کمینه، میانگین و بیشینه دما در ماه های ژانویه و فوریه بیشترین افزایش را داشته باشند. در حالی که با توجه به 3 سناریو، احتمال دارد که میانگین کمینه در ماه اوت، متوسط دما در ماه آوریل و بیشینه دما در ماه اکتبر کم ترین افزایش را تجربه کنند. همچنین دمای فصلی شبیه سازی شده تحت سناریوها نشان می دهد همه فصل های سال به ویژه فصل های سرد سال، گرم تر خواهند شد. شمار رخداد فراوانی فرین ها نیز در هر سه مقیاس دمایی (کمینه، میانگین و بیشینه) برای چارک 25ام و75ام در هر سه سناریو افزایش خواهد یافت.

آلودگی هوا، به ویژه در کلان شهرها، اهمیت قابل توجهی دارد. از عوامل تشدیدکننده این مشکل شهری شرایط جوی و تیپ های هوایی حاکم بر شهرهاست. تبریز از جمله کلان شهرهای کشور است که با شرایط حاد آلودگی هوا مواجه است. هدف اصلی از این پژوهش بررسی رابطه شرایط جوی و تیپ های هوایی تبریز در تشدید آلاینده های هواست. بدین منظور، سه نوع داده استفاده شده است: اول، میانگین داده های ساعتی گازهای آلاینده جو جهت بررسی آلودگی جو؛ دوم، میانگین داده های روزانه هواشناسی برای استخراج تیپ های هوایی؛ سوم، داده های بازکاوی شده مرکز ملی پیش بینی محیط و مرکز ملی پژوهش های جوی ایالات متحده امریکا برای وارسی الگوهای جوی توأم با تیپ های هوایی به کار گرفته شد. نتایج بررسی تیپ های هوایی توأم با روزهای آلوده نشان داد باد غالب جنوب غربی– شمال شرقی با سرعت کم است که حاصل استقرار مرکز پُرفشار اروپا و سیبری در شمال غربی و شمال شرقی ایران و استقرار مرکز کم فشار روی دریای خزر بوده است و توأم با حرکت هوا از مناطق پُرفشار به منطقه کم فشار به صورت ساعت گرد و همراه تکوین جریانات جنوب غربی بوده است. روزهایی که آلاینده PM10 به شدیدترین میزان رسیده است بر روی منطقه مورد مطالعه در تراز 1000 هکتوپاسکال مرکز کم فشار و در تراز 500 هکتوپاسکال جریانات مداری حاکم است. باد تراز دریا و 500 هکتوپاسکال به صورت جنوب غربی و غربی است. از آنجا که صنایع در غرب تبریز قرار دارند، کم فشار مذکور در ارتباط با سامانه های مجاور آلودگی صنایع را به مرکز شهر هدایت می کند.