حمزه احمدی

لایه مرزی بخش کوچکی از لایه ورد سپهر است که به دلیل فرایندهایی که در داخل آن رخ می دهد، برای حیات انسان حائز اهمیت می-باشد. مطالعه حاضر با هدف واکاویی دگرگونی زمانی- مکانی ارتفاع لایه مرزی با رویکردی آماری – تحلیلی انجام شد. در این راستا از داده های ارتفاع لایه مرزی مرکز پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و بازه زمانی 1979 تا 2015 استفاده گردید. نتایج نشان داد که ارتفاع لایه مرزی با زمان و مکان تغییر می کند و وضعیت توپوگرافی بر ارتفاع لایه مرزی تأثیر جدی می گذارد. براساس میانگین بلند مدت، بیشینه همبستگی ارتفاع لایه مرزی ایران با مولفه مکانی عرض جغرافیایی می باشد، چرا که نقش این مشخصه جغرافیایی با آفتاب گیری بسیار بالاست. از نظر زمانی کمینه و بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ایام سرد و گرم سال به ترتیب در ماههای ژانویه و ژوئن رخ میدهد. از نظر آرایش مکانی مناطق با چشم انداز مرتفع و ناهموار مانند مناطق مرتفع زاگرس و نواحی مجاور دریا دارای کمترین ضخامت لایه مرزی و مناطق با چشم انداز هموار و بیابانی مانند نواحی داخلی بخصوص جنوب شرق و مرکز ایران، ضخامت لایه مرزی در بالاترین سطح قرار دارد. تغییرات فضایی ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال منسجم تر از ماههای گرم سال می باشد. متناسب با تغییرات فصلی دمای هوا، بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال در نواحی جنوب شرق ایران و در ایام گرم سال بخصوص ماههای ژوئن و جولای، در نواحی مرکزی ایران مانند مناطق جنوب کرمان شمال استان هرمزگان رخ می دهد. ساختار دمایی ایران متناسب با وضعیت جغرافیایی و توپوگرافیکی، الگوی زمانی – مکانی ارتفاع لایه مرزی در ایران را مشخص می کند. براساس نتایج نوشتار حاضر عامل اصلی تغییرات زمانی - مکانی ارتفاع لایه مرزی گرمایش و سرمایش سطح زمین و مولفه های مکانی و توپوگرافیکی در سطح زمین میباشد.

هدف از این پژوهش پایشِ دمایِ هوا با رهیافتی آماری بر اساس برون داد پایگاه داده بازواکاوی شده (ECMWF) نسخه ERA Interim برای دوره زمانی 1979 2015 با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و هم سنجی آن با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید کشور است. از سنجه های RMSE و R2 برای اعتبارسنجی نتایج و از بُعد فرکتالی برای دگردیسی زمانی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی پایگاه ECMWF نشان دهنده توانایی و دقت زیاد آن در برآورد دمای هوا بوده است. هم سنجی پایگاه ECMWF با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید از نتایج مطلوبی برخوردار است؛ این نتایج در شش ماهه دوم یا نیمه گرم سال، به سبب تباین کمتر دمایی، از نتایج بسیار مطلوب تری برخوردار است. بُعد فرکتالی دما در دوره گرم سال (دارای دگرگونی کوتاه مدت) افزایش یافته و در دوره سرد سال (دارای دگرگونی بلندمدت) کاهش یافته است. توزیع فضایی دمای هوا نشان داد در ایجاد الگوی دمای هوا در بام ایران عامل عرض جغرافیایی بیشترین نقش را ایفا می کند. کانون گرم ترین نواحی در مناطقِ کویر لوت، جنوب شرق، و نوار جنوب کشور است. مناطق خنک و سرد نیز منطبق بر نواحی مرتفع و پیکر بندی ناهمواری های بام ایران است.

تغییر اقلیم مهم ترین چالش پیش روی بشر است. زیر بخش باغبانی یکی از بخش های حساس به تغییرات اقلیمی است. در مطالعه حاضر برای آشکار سازی اثرات تغییر اقلیم بر وضعیت انباشت گرمایی مناطق کشت درخت سیب در ایران، از داده شبیه سازی شده برونداد مدل جفت شده HadGEM2-ES از سری مدلهای CMIP5 ، براساس سناریوهای واداشت تابشی RCP8.5 و RCP4.5 به عنوان سناریوهای بدبینانه و خوشبینانه، استفاده شد. نتایج نشان داد که انباشت گرمایی مناطق کشت درخت سیب در دوره آینده نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. به طور نمونه، در آستانه زیستی درخت سیب براساس سناریوی RCP8.5 در دوره آینده میانی (2055-2020) و آینده دور (2090-2056)، به ترتیب 1132 و2171 درجه روز فعال بر انباشت گرمایی افزوده خواهد شد. این شرایط به ترتیب معادل 51 و 42 درصد افزایش پتانسیل گرمایی مناطق کشت درخت سیب خواهد بود. براساس سناریوی RCP4.5 ، به ترتیب 390 و 680 درجه روز فعال، معادل 3/9 و 1/15 درصد افزایش انباشت گرمایی نسبت به دوره پایه رخ خواهد داد. از نظر توزیع فضایی کم ترین انباشت گرمایی در مناطق شمال غرب و البرز مرکزی محدوده کشت درخت سیب رخ خواهد داد. در چشم اندازهای طبیعی کم ارتفاع، دره ها و دشت های نواحی شمال شرق، نیمه جنوبی زاگرس مرکزی و اطراف دریاچه ارومیه، پتانسیل و انباشت گرمایی بالاتری در آینده رخ خواهد داد. بنابراین یکی ازاثرات تغییر اقلیم بر درختان میوه، از طریق افزایش انباشت گرمایی در دوره آینده رخ خواهد داد. افزایش پتانسیل یا انباشت گرمایی موجب کاهش طول دوره رشد درختان میوه خواهد شد. در واقع درختان میوه سیکل رویشی و زایشی خود را زودتر تکمیل خواهند کرد.

ارزیابی مراحل فنولوژی و انباشت سرمایی و گرمایی درختان میوه براساس شرایط اقلیمی حائز اهمیت است. در مطالعه حاضر زمان رخداد و آستانه های دمایی مراحل فنولوژی درخت سیب تابستانه در مقیاس BBCH به صورت میدانی مشخص شد. سپس، با استفاده از آمار دمای ساعتی و روزانه، انباشت سرمایی منطقه براساس کاربست مدل های ساعات سرمایی، یوتا، و دینامیکی و انباشت گرمایی براساس کاربست مدل های درجه روزهای رشد مؤثر و فعال، و اندرسون و ریچاردسون تعیین شد. نتایج نشان داد که در درخت سیب تابستانه هفت مرحله فنولوژی با طول فصل رشد 132روزه رخ می دهد. انباشتِ سرمایی منطقه براساس مدلِ CH 1041 ساعت، براساس مدلِ یوتا 1716 واحد سرمایی، و براساس مدل دینامیکی 76 سهم سرمایی مشخص شد. بیشترین انباشت سرمایی در ماه های دسامبر، ژانویه، و فوریه رخ می دهد. براساس مدل های درجه رشد مؤثر و فعال به ترتیب 2223 و 3026 درجه روز و براساس مدل اندرسون و ریچاردسون به ترتیب 7203 و 12086 درجه ساعت رشد (GDH) رخ می دهد. کفایت انباشت سرمایی منطقه برای واریته های زودرس مناسب است؛ اما برای واریته های دیررس محدودیت دارد. روند تغییرات افزایشی معنی دار در دماهای ساعتی ایام سرد، به خصوص دماهای کمینه شبانه، مشاهده شد؛ این شرایط کاهش انباشت سرمایی و ظهور زودهنگام گُل دهی و افزایش خطر سرما و یخبندان را همراه خواهد داشت.

ابرها در چرخه آب و شکل گیری اقلیم های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. توزیع مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آن در جهت اتخاذ تصمیمات و راهبردهای محیطی حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی سالانه تغییرات روزهای ابرناکی در ایران بر مبنای روش های زمین آمار می باشد. روش پژوهش براساس آمار و اطلاعات روزهای ابری 43 ایستگاه همدید از سال 1970 الی 2010  انجام شد. به منظور تعیین الگوی فضایی از روش های مختلف درون یابی زمین آمار استفاده شد. برای سنجش دقت این روش ها از معیارهای اعتبارسنجی MAE،MBE وRMSE و برای ارزیابی روند تغییرات از روش من – کندال و کمترین مربعات استفاده گردید. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق ایران، تعداد روزهای ابری کاهش می یابد و تفاوت مکانی زیادی در تعداد روزهای ابرناکی در کشور وجود دارد.  توزیع زمانی – مکانی روزهای ابری در کشور نیز تابع مؤلفه های مکان می باشد و عامل عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را دارد. نتایج معیارهای اعتبارسنجی نشان داد که برای ابرناکی سالانه روش های GPI و C/K، در فصل زمستان روش درون یابی C/K، در فصل بهار روش IDW، در فصل تابستان LPI و در فصل پاییز روش های RBF وEBK از عملکرد بالاتری در توزیع مکانی ابرناکی برخوردار می باشند. روند تغییرات روزهای ابری در کشور بیشتر کاهشی بوده، در بیش از نیمی از ایستگاه های موردمطالعه این روند کاهشی معنی دار آشکار گردید. از آنجایی که مقدمه بارش ابرناکی است، نتایج تحقیق در پیش آگاهی مدیریت ریسک مخاطرات هیدروکلیمایی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت می باشد.

یکی از کاربردهای اقلیم در برنامه ریزی محیطی شناخت پتانسیل های بیوکلیمایی مناطق مختلف است. در این تحقیق، شرایط زیست اقلیمی شهر اسلام آباد غرب براساس داده های اقلیمی در مقیاس ماهانه براساس شاخص های زیست قلیمی، بیکر، ترجونگ، فشار عصبی، سوز باد و اولگی ارزیابی شد، نیازهای گرمایشی و سرمایشی شهر اسلام آباد غرب نیز با استفاده از داده های دمای روزانه و روش درجه روزهای فعال (GDD) در آستانه های دمایی مختلف مشخص گردید. نتایج نشان می دهد که، ماه های فروردین، اردیبهشت، مهر و آبان دارای بیوکلیمای آسایشی و ماه های آذر، دی، بهمن و اسفند به دلیل تنش سرما و ماه های خرداد، تیر، مرداد و شهریور نیز به علت تنش گرما خارج از محدوده آسایش هستند. نتایج شاخص های ترجونگ، اولگی و سوز باد با شرایط اقلیمی منطقه همخوانی بیش تری دارند. براساس آستانه 10 درجه سانتی گراد پتانسیل گرمایی منطقه مورد مطالعه از اواسط خرداد تا اواخر شهریور ماه به بالاترین سطح می رسد، با توجه به پتانسیل گرمایی در این بازه زمانی بیوکلیمای انسانی خارج از محدوده آسایش قرار دارد، برای تعدیل دمای محیط نیاز سرمایشی ضروری می باشد. با توجه به واقع شدن منطقه در اقلیم نیمه سرد وجود 207 درجه روز سرمایش و 2273 درجه روز گرمایش لزوم برنامه یزی جهت طراحی اقلیمی که به کاهش مصرف انرژی منتهی گردد را بیش از پیش ایجاب می کند. بالاترین میزان انحراف از شرایط بهینه حرارتی از آبان تا دی ماه رخ م ی دهد، که استفاده از نیاز گرمایش برای ت عدیل دمای محیط را ضروری می سازد. نتایج این دستاوردها در بهینه سازی مصرف انرژی همچنین مدیریت سیستم های گرمایشی و سرمایشی در مناطق مسکونی حائز اهمیت است.

شناخت آسایش زیست اقلیمی در مناطق مختلف جغرافیایی، می تواند به فرایند برنامه ریزی و توسعه منطقه کمک نماید. راحتی و سلامت انسان در محیط طبیعی، رابطه مستقیمی با وضعیت اقلیمی دارد. در این تحقیق آسایش و عدم آسایش ماههای مختلف سال در شهر قزوین درجهت توسعه توریسم شهری براساس شاخص های زیست اقلیمی؛ بیکر، ترجونگ، فشار عصبی و اولگی، با استفاده از داده های اقلیمی ارزیابی شد، همچنین نیاز سرمایشی و گرمایشی در ماههای با شرایط عدم آسایش نیز مشخص گردید. نتایج بدست آمده از شاخص های زیست اقلیمی نشان می دهد که به طور کلی دوره آسایش انسانی از فروردین ماه شروع می شود و تا آواخر مهر ماه ادامه می یابد، بیشتر شاخص ها ماههای اردیبهشت، شهریور و مهر را مناسب ترین زمان آسایشی نشان می-دهند. از آذر تا اواخر اسفند ماه به علت تنش سرمای هوا و همچنین در طول ماههای تیر و آگوست به دلیل گرمای هوا منطقه مورد مطالعه خارج از محدوده آسایش قرار می گیرد. عدم آسایش در ماههای سرد و گرم سال برنامه ریزی درجهت تامین انرژی لازم برای تعدیل دمای هوا را حائز اهمیت می سازد، به طوری که در ماههای گرم سال این مقدار نیاز سرمایشی به 464 درجه روز می رسد. سردسیر بودن منطقه، ضرورت 2274 درجه روز نیاز گرمایشی برای ماههای سرد سال در فصول پاییز و زمستان را آشکار می سازد. درمیان شاخص-های بیوکلیمایی به کار رفته شاخص های بیکر و ترجونگ وضعیت بیوکلیمایی منطقه را بهتر نشان می دهند. با توجه به ظرفیت های بالای گردشگری در شهر قزوین ارزیابی و شناخت آسایش و عدم آسایش انسانی می تواند در جذب و توسعه توریسم شهری با تاکید بر شرایط اقلیمی نقش موثری ایفا نماید.

اهداف: هدف عمده از انجام این تحقیق، تحلیل آماری رخداد گردوغبار و ارائة مدل مفهومی شهر هوشمند به عنوان راهکاری نو برای مقابله و کاهش اثرات مخرب در مناطق شهری می باشد. روش: این تحقیق با روش آماری- تحلیلی انجام شد؛ به طوری که ابتدا توزیع زمانی رخداد پدیدة گردوغبار بررسی و تحلیل گردید. سپس، ارتباط پارامترهای اقلیمی با رخداد گردوغبار براساس ضریب همبستگی پیرسون و رگرسیون چندگانه تحلیل شد. در ادامه، گلباد سالانه و فصلی منطقه نیز با نرم افزار Wrplot ترسیم گردید. در پایان، مدل مفهومی شهر هوشمند به عنوان راهکاری برای مقابله با این پدیده تبیین گردید. یافته ها/ نتایج: مخاطرة گردوغبار، متناسب با گرم شدن هوا در بازة زمانی پنج ماهه از ماه آوریل تا آگوست رخ می دهد. این پدیده با تأثیرپذیری از شرایط جغرافیایی، توزیع یکسانی ندارد. در شهر ایلام، با ارتفاع و عرض جغرافیایی بیشتر، فراوانی وقوع نسبت به شهر دهلران کمتر روی می دهد. در شهر ایلام، بین پارامترهای اقلیمی و روزهای گردوغباری ارتباط معنی داری وجود ندارد؛ اما در ایستگاه دهلران علاوه بر وجود ارتباط معنی دار بین متغیرها، ضریب تعیین (R2) بالا نشان دهندة تأثیرگذاری عمدة پارامترهای اقلیمی بر رخداد این پدیده است. نتیجه گیری: کنترل منشأ شکل گیری این پدیده به راحتی قابل زدودن نیست و به برنامه های کلان ملی و فراملی نیاز دارد. ارائة راهکارهایی برای سازگاری و کاهش پیامدها و اثرات این پدیده حائز اهمیت است. با فراهم سازی زیرساخت های شهر هوشمند یا الکترونیک می توان شهروندان را قادر ساخت که زمان روزمرة خود را مدیریت کنند و بسیار کم درمعرض پدیدة گردوغبار قرار بگیرند.