مجید رضایی بنفشه

کشور ایران از جمله مناطق خشک و نیمه خشک جهان است و با محدودیت شدید منابع آب مواجه است. تعیین تبخیر و تعرق که یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی می باشد، در بسیاری از مطالعات از جمله توازن هیدرولوژیک آب، طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری، شبیه سازی میزان محصول و مدیریت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر از روش شبکه عصبی مصنوعیANN و سه روش تجربی پنمن مانتیث فائو (PMF56) و بلانی کریدل(BC) کمبرلی پنمنK-P)) برای مدلسازی سیستم غیرخطی تبخیر و تعرق گیاه مرجع (ET0) که داده های ورودی- خروجی آن به صورت روزانه بودند، استفاده شد. سپس نتایج بدست آمده از روش های مذکور با داده های تبخیر اندازه گیری شده در منطقه آذربایجان شرقی(ایستگاه مراغه، میانه، اهر و جلفا) تحت واسنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش شبکه عصبی مصنوعی دارای دقت و سرعت بهتر در مدلسازی ET0 در مقایسه با روش های کلاسیک می باشد. از دیگر نتایج مطالعه می توان به مناسب تر بودن روش دمایی BC نسبت به دیگر مدل های تجربی اشاره کرد. همچنین این پژوهش نشان داد مدل ANN با قانون یادگیری لونبرگ مارکوارت نتایج ET0 بهتری را در شرایط اقلیمی مورد مطالعه ارائه می دهد.

پیش بینی تغییرات دماهای کمینه برای اطلاع از میزان تغییرات آن در آینده و در نظر گرفتن تمهیدات لازم، برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات آب و هوایی بر محصولات کشاورزی از اهیمت زیادی برخوردار است. در این راستا مدل های گردش عمومی جو (GCM) طراحی شده اند که می توانند پارامترهای اقلیمی را شبیه سازی نمایند. در مطالعه حاضر داده های خروجی دو مدل گردش عمومیHadCM3 و MPEH5 براساس دو سناریوی A2 و B1، توسط مدل آماری LARS-WG در 21 ایستگاه سینوپتیک واقع در شمال غرب کشور ریزمقیاس گردانی شد و نتایج حاصل از آن بصورت ماهانه و دوره ای در دوره پایه (2010-1980) و دهه 2050 (2065-2046) برای دمای کمینه مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ارزیابی مدل LARS-WG به بررسی میزان خطای داده های مشاهداتی و شبیه سازی با استفاده از شاخص های MSE، RMSE، MAE و همچنین ضریب تعیین (R2) پرداخته شد و مدل برای منطقه مناسب ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که مقدار دمای کمینه در دوره آینده نسبت به دوره پایه در منطقه شمال غرب افزایش خواهد یافت. این مقدار افزایش دمای هوا در سطح منطقه مورد مطالعه بر اساس مدل های HadCM3 و MPEH5 به طور متوسط، 9/1 و 7/1 درجه سانتی گراد تا افق 2065 نسبت به دوره پایه خواهد بود. نیمه شمالی منطقه شمال غرب ایران از تغییرات دمایی بالاتری نسبت به مناطق نیمه جنوبی برخوردار خواهد بود. در واقع مناطق سردسیرتر عرض های بالا، با تغییرات افزایشی بیشتری در مقدار دماهای کمینه مواجه خواهند شد. نتایج و دستاوردهای این تحقیق برای برنامه های بلند مدت در جهت اقدامات سازگارانه در مدیریت باغهای میوه، تولیدات کشاورزی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت است.

ماهیت بارش سنگین و پیامدهای ناشی از آن سبب شده که این پدیده اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی های محیطی و مدیریت منابع آب داشته باشد. در این پژوهش به منظور واکاوی سامانه ی بلاکینگ مؤثر بر بارش های سنگین تبریز در 1379 مورد روز بارشی، نقشه های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، مؤلفه های باد، همگرایی شار رطوبت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از نقشه های همدیدی و جابجایی سیستم های جوی همچون ناوه ها، سامانه های کم فشار و پرفشار سطح زمین بررسی شد. داده های بارش روزانه برای ایستگاه تبریز با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی طی سال های 2013-1951 تجزیه و تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد که سه الگوی اصلی فشار تراز دریا در ایجاد این بارش ها مؤثر بوده و استقرار سردچال در غرب پهنه ی مطالعاتی و همراهی سطح زمین، شرایط را برای ایجاد بارش سنگین فراهم کرده است.

در این پژوهش به منظور تعیین روند و شدت تغییرات دما، آماره سینوپ های سه ساعته در طول روز و شب در مقیاس فصلی و سالانه برای ایستگاه سینوپتیک تبریز(با 195768 برداشت داده) طی دوره آماری (1951-2017) استخراج و مورد بررسی قرار گرفت. سری های زمانی دما برای هرکدام از سینوپ ها در مقیاس فصلی و سالانه تهیه گردید. سپس جهت تهیه سری های زمانی دمای شبانه و روزانه داده های سه ساعته دما(سینوپ ها) به دو گروه دمای شبانه (شامل میانگین دمای سینوپ های 00:00 ، 03:00 ، 18:00 و 21:00) و دمای روزانه(شامل میانگین دمای سینوپ های 06:00 ، 09:00 ، 12:00 و 15:00) تبدیل شدند. جهت شناسایی روند و معنی داری روند تغییرات از روش تحلیل ناپارامتریک من-کندال و نیز برای تعیین شیب خط روند هرکدام از این واحد های زمانی از آزمون تخمینگر شیب سن استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که در بین تمامی سینوپ های مورد بررسی سینوپ 03:00(ساعت 06:30 به وقت محلی) دارای تغییرات شدید تری نسبت به سایر سینوپ ها است که در فصل تابستان دارای افزایش 0.66 درجه سانتیگرادی دما در هر دهه می باشد. بیشترین تغییرات سالانه نیز مربوط سینوپ 00:00 (افزایش 0.47 درجه سانتیگراد در هر دهه) است. بررسی تغییرات فصلی دمای شبانه و روزانه نیز نشان دهنده آن است که بیشترین تغییرات دمای شبانه مربوط به فصل تابستان (افزایش 0.62 درجه سانتی گراد در هر دهه) و بیشترین تغییرات دمای روزانه نیز مربوط به فصل بهار و تابستان(افزایش 0.3 درجه سانتی گراد در هر دهه) است.

در این پژوهش با بررسی الگوهای تابستانه وزش باد در نیمه شرقی ایران طی یک دوره آماری 21 ساله، دو الگوی اصلی از وزش افقی باد در ترازهای زیرین آتمسفر شناسایی و از نظر نقش آنها در همگرایی/ واگرایی شار رطوبت منطقه، مورد مطالعه قرار گرفتند. در الگوی اول، بادهای 120 روزه سیستان با جهت غالب شمالی- جنوبی در منطقه حاکم بوده که پس از درنوردیدن شرق و جنوب شرق ایران، وارد دریای عرب شده و پس از پیوستن به بادهای تجارتی جنوبی و کسب رطوبت از پهنه آبی دریای عرب، هر دو بسوی شبه قاره هند جریان می یابند. این الگوی وزشی، هم زمان با تقویت پرفشار دریای خزر در سطوح زیرین آتمسفر و نفوذ آن به نواحی شمالی ایران است. در الگوی دوم با ضعیف شدن پرفشار دریای خزر، زبانه کم فشار گنگ، بیشتر به داخل ایران نفوذ کرده و بادهای 120 روزه سیستان جای خود را به بادهای با جهت شرقی در شرق و شمال شرق ایران می دهند. تسلط الگوی وزشی بادهای 120 روزه سیستان، سبب شکل گیری هسته ای از واگرایی شار رطوبت در شرق و مرکز ایران می شود و علاوه بر آن، مانع از ورود رطوبت دریای عمان و شمال اقیانوس هند به جنوب شرق ایران نیز می شود. اما در زمان عدم وزش بادهای یاد شده در منطقه، که همزمان با شکل گیری الگوی وزشی بادهای شرقی در شرق و شمال شرق ایران است، علاوه بر از بین رفتن هسته واگرایی شار رطوبت در شرق ایران، سبب شکل گیری هسته ای از همگرایی شار رطوبت در جنوب شرق ایران و ورود رطوبت اقیانوس هند به منطقه نیز می شود. بنابراین بادهای 120 روزه سیستان باعث تخلیه رطوبتی منطقه و مانعی بر سر راه ورود رطوبت اقیانوس هند به جنوب شرق ایران هستند.

خشکسالی مختص مکان خاص نبوده و مناطق مختلف جهان از آن متأثر می باشد، یکی از این مناطق، شمال غرب ایران است که در چند سال اخیر از این پدیده رنج می برد. هدف پژوهش حاضر مدل سازی و تحلیل خشکسالی در شمال غرب ایران می باشد. برای این کار پارامترهای اقلیمی: بارش، دما، ساعات آفتابی، حداقل رطوبت نسبی و سرعت باد در بازه زمانی 32 ساله (2018- 1987) در 21 ایستگاه شمال غرب ایران مورد استفاده قرار گرفت. برای مدل سازی، شاخص فازی T.I.B.I ابتدا چهار شاخص ( SET, SPI, SEB, MCZI ) با استفاده منطق فازی در نرم افزار Matlab فازی سازی شدند، سپس شاخص ها با هم مقایسه شده و درنهایت از مدل تصمیم گیری چند متغیره Topsis ، برای اولویت سنجی مناطق درگیر با خشکسالی استفاده شد. یافته های پژوهش نشان داد مدل T.I.B.I طبقات خشکسالی، چهار شاخص مذکور را به صورت دقیق در خود منعکس می کند. از بین 5 پارامتر اقلیمی مورد استفاده در این پژوهش، پارامتر دما در نوسان شدت خشکسالی بیش ترین تأثیر را داشت. شدت خشکسالی براساس مدل سازی صورت گرفته در مقیاس 12 ماهه بیش تر از 6 ماهه بود، طولانی ترین تداوم خشکسالی در منطقه مورد مطالعه مربوط به ایستگاه ارومیه در بازه 12 ماهه از ماه جولای سال 2003 تا ماه دسامبر سال 2004 به مدت 18 ماه رخ داده است. بیش ترین درصد رخداد خشکسالی در ایستگاه ارومیه در مقیاس 12 ماهه و کم ترین آن در ایستگاه سنندج در مقیاس 6 ماهه اتفاق افتاده است. براساس مدل سازی صورت گرفته، شاخص فازی T.I.B.I نسبت به شاخص فازی SPEI برتری نسبی را نشان داد.

برنامه ریزی مدیریت پیش از وقوع بحران از مسائل مهمی است که امروزه پیش روی مدیران شهری به ویژه در حوزه مدیریت بحران قرار دارد. در این پژوهش مکان یابی پایگاه های چند منظوره مدیریت بحران در مناطق 1 ، 4 و 10 شهرداری تبریز که در شمال شهر تبریز قرار دارند مورد مطالعه قرار گرفته است. در مرحله نخست به شناسایی و بررسی عوامل موثر بر مکان گزینی پایگاه ها، پرداخته شد. پس از گرد آوری و آماده سازی لایه ها، نقشه های رستری تهیه گردید و سپس وزن دهی به پارامترها با استفاده از فرآیند AHP در نرم افزار Expertchoice انجام گرفت. در مرحله بعد لایه های اطلاعاتی بر مبنای مدل های IO، مدل بولین و Fuzzy با یکدیگر تلفیق و در نهایت از ترکیب نتایج حاصل از این مرحله گزینه هایی به عنوان مکان مطلوب، معرفی شدند و با توجه به قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در حل مسائل پیچیده شهری و سهولت در تحلیل و آنالیز های مکانی، از توانایی های این سیستم جهت آماده سازی، تلفیق و تحلیل لایه ها بهره گرفته شده است. که نتایج استخراج شده از پژوهش، بخش جنوبی منطقه چهار به عنوان گزینه برتر تعیین شد که دارای فضاهای شهری مناسب از قبیل فضاهای سبز، آموزشی، ورزشی و ..... می باشد و شرایط دسترسی مناسب تری دارند که دارای اولویت بیشتری برای استقرار این پایگاه ها می باشد، و بهترین مکان ها جهت مکان گزینی این پایگاه، مربوط به پارک های امیر کبیر، آنا، توحید و نواحی اطراف میدان جهاد به طرف 22 بهمن و چند نقطه دیگر ارزیابی شده است.

ازجمله چالش های مهم پیش روی منابع آب کشور، می توان به پدیده تغییر اقلیم و تأثیرات آن اشاره کرد. مدل های گردش عمومی ( GCM ) بهترین اطلاعات درباره پاسخ جو به افزایش تمرکز گازهای گلخانه ای را می تواند فراهم کنند. ازآنجاکه خروجی های این مدل دارای دقت زمانی و مکانی کافی برای مطالعات تأثیر تغییر اقلیم نیست، لازم است داده های خروجی مدل های گردش عمومی کوچک مقیاس گردند؛ که در این پژوهش از روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM و برای ارزیابی تغییرات اقلیمی از مدل CanEMS2 که در گزارش پنجم IPCC آمده تحت سه سناریوی RCP2 . 6 ، RCP4 . 5 و RCP8.5 استفاده شده است. از داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه و بارش ایستگاه سینوپتیک شهرکرد (ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد) و بندر انزلی (ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل) بهره گرفته و پارامترهای مذکور برای سه دوره زمانی 2040-2011، 2070-2041 و 2099-2071 پیش بینی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که مدل SDSM دقت و کارایی بالایی در ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل (بندر انزلی) نسبت به ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد (شهرکرد) دارد. بااین حال مدل توانایی قابل قبولی در شبیه سازی پارامترهای مذکور در هر دو ناحیه را دارد. طبق هر سه سناریو RCP دمای کمینه، بیشینه و بارش در هر دو ناحیه اقلیمی در هر سه دوره زمانی افزایش را تجربه خواهند کرد، ولی ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد بیشتر تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

کشاورزی تنها فعالیتی است که کم ترین آسیب را به طبیعت وارد می سازد؛ اما از شرایط طبیعی، به ویژه آب و هوا به شدت تأثیر می پذیرد. پدیده تگرگ از مهم ترین مخاطره ی طبیعی است که هر ساله با صدمات به محصولات کشاورزی باعث ناپایداری فعالیت های کشت و کار شده است. به همین دلیل بررسی نیازهای اقلیم شناختی گیاهان زراعی، ترویج و به کارگیری کامل دانسته های بشری پیرامون فرآیندهای جوی، منجر به بهبود کمی و کیفی محصولات و در نهایت پایداری کشاورزی می گردد. بنابراین بررسی جامع در توزیع زمانی– مکانی و شرایط همدیدی این پدیده ی مخرب، هدف تحقیق حاضر می باشد. به این منظور از داده های آماری ۲۳ ساله، ۱۰ ایستگاه سینوپتیکی منطقه (۲۰۱۴-۱۹۹۲) در فصل رشد گیاه (ماه های آوریل تا سپتامبر) استفاده و با انتخاب ۴ نمونه از بارش-های شدید تگرگ و نیز داده های مرکز NCEP/NCAR نقشه های همدیدی تراز دریا ۵۰۰، ۸۵۰ و ۱۰۰۰ هکتوپاسکالِ وزش سرد، وزش رطوبتی، اُمگا و جبهه زایی در محیط نرم افزار Grads ترسیم شده است. ساعت ۹ الی ۱۵ (با اوج بارش در ساعت ۱۲) به وقت گرینویچ و ماه های آوریل، می و ژوئن به ترتیب حداکثر فراوانی را داشته اند. در حداکثر بودن فراوانی وقوع در منطقه علاوه بر عوامل محلی چون توپوگرافی آن ها (با ارتفاع زیاد از سطح دریا)، محل ورود سیستم های بارش زا مانند بادهای غربی نقش مؤثری داشته است. قرارگیری فرودهای عمیق ناشی از فعالیت های بادهای غربیِ دارای هوای بسیار سرد عرض های شمالی، رطوبت دریای مدیترانه و سیاه روی منطقه، اختلاف دمای شدید بین سطح زمین (ناشی از فرارفت های هوای گرم و مرطوب در سطح زمین) و ترازهای بالا (همراه با جبهه های سرد) و صعود توده هوای سطح زمین منجر گشته که بیش ترین فراوانی وقوع تگرگ در فصل بهار (اوج بارش در آوریل و می) می باشد.

مبسوط بیان مسئله: سرما و یخبندان از مهم ترین پارامترهای اقلیمی در زمینه اقلیم کشاورزی می باشد که آسیب های ناشی از آن ها، امکان تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی را در مناطق آسیب پذیر کاهش می دهد. سرما و یخبندان، یکی از مخاطرات اقلیمی است که همه ساله باعث ایجاد خسارت در فعالیت های مختلف می گردد. مهم ترین بخشی که آسیب جدی و بیشترین خسارت را از یخبندان می بیند، بخش کشاورزی است . سرما و یخبندان های شدید برای بسیاری از گیاهان زراعی و باغی نتایج زیان بار و نابود کننده ای را در پی دارد، به طوری که در برخی سال ها میلیاردها ریال خسارت به باغداران، زارعین و در نهایت منافع ملی کشور وارد می شود . با توجه به اینکه منطقه شمال غرب ایران هر ساله خسارات مالی زیادی را در اثر رخداد مخاطرات جوی بخصوص سرما و یخبندان متحمل می شود. شناسایی و پهنه بندی فضایی مناطق دارای پتانسیل بالای مخاطره سرما و یخبندان و پیش بینی زمان وقوع آن ها، می تواند اطلاعات مناسب و با ارزشی را در جهت پیشگیری و کاهش خسارات فراهم آورد که در این پژوهش با استفاده مدل جهانی HadCM3 تحت دو سناریوی A2 و B1 و مدل ریزمقیاس گردانی LARS-WG به این امر پرداخته می شود. روش تحقیق: بررسی زمان وقوع و پیش بینی تغییرات آن ها در آینده از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور مدل های گردش عمومی جو ( GCM ) طراحی شده اند که می توانند پارامترهای اقلیمی را در آینده شبیه سازی کنند. لذا در این پژوهش داده های خروجی مدل گردش عمومی HadCM3 تحت دو سناریوی انتشار A2 و B1 توسط مدل آماری LARS - WG در 21 ایستگاه سینوپتیک واقع در شمال غرب ایران ریز گردانی شد و نتایج حاصل از آن در دوره پایه (2010-1980) و دهه 2020 (2030-2011) برای دو متغیر اقلیمی دمای کمینه و دمای بیشینه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس تاریخ وقوع اولین و آخرین یخبندان و سرمای پاییزه و بهاره استخراج و تاریخ وقوع آن ها در آینده محاسبه شد. نتابج و بحث: بررسی میانگین ماهانه دمای حداقل ایستگاه های مورد مطالعه در دهه 2020 و دوره پایه نشان می دهد که میزان دما بر اساس هر دو سناریوی مورد بررسی و در همه ماه ها و در بیشتر ایستگاه های مطالعاتی نسبت به دوره پایه افزایش یافته است. بیشترین تغییرات دمای کمینه در منطقه مورد مطالعه بر اساس متوسط سناریوهای مورد بررسی در این دهه مربوط به ایستگاه های ابهر، اردبیل، خوی و ارومیه به میزان 8/0 درجه سلسیوس می باشد؛ در واقع دماهای کمینه ای که در این ایستگاه ها در دوره پایه اتفاق افتاده است در دوره آینده مشاهده نشده و روند گرمایشی از خود نشان داده است که میزان آن در دوره آتی در سطح منطقه مورد مطالعه در دهه 2020 بین 4/0 تا 8/0 نسبت به دوره پایه خواهد بود. نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود 8/0 درجه سلسیوس دارد. نتایج حاصل از بررسی اولین و آخرین یخبندان در دهه 2020 نشان می دهد که در سطح منطقه مورد مطالعه اولین یخبندان زودرس پاییزه بین 2 تا 9 روز دیرتر اتفاق می افتد که کمترین تغییرات در تاریخ شروع یخبندان ها نیز مربوط به دو ایستگاه قزوین و مشکین شهر هر کدام با 2 روز تغییر نسبت به دوره پایه می باشد. آخرین یخبندان دیررس بهاره نیز بین 3 تا 10 روز زودتر در سطح منطقه به پایان می رسد که با این وصف طول دوره یخبندان ها در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه کاهش خواهد که یافت که بیشترین کاهش مربوط به ایستگاه خوی با 16 روز و سپس ایستگاه های ارومیه و اردبیل هر دو با 14 روز و کمترین کاهش مربوط به ایستگاه مشکین شهر به 6 روز می باشد. بر اساس نتایج حاصل تغییرات در تاریخ شروع یخبندان های زودرس کمتر از تغییرات نسبت به یخبندان های دیررس می باشد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه های مورد بررسی نشان می دهد که اولین سرما و یخبندان های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان های بهاره نیز زودتر به پایان می رسند. کمترین تغییرات مربوط به جنوب شرق منطقه مورد مطالعه و مناطق مشکین شهر و سراب و بیشترین تغییرات طول دوره یخبندان مربوط به مناطق خوی، ارومیه، تبریز و اهر می باشد با توجه به نتایج حاصل بیشتر مناطق مورد مطالعه به طور متوسط بین 10 تا 12 روز کاهش در طول دوره یخبندان را نسبت به دوره پایه تجربه خواهند کرد. نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود 8/0 درجه سلسیوس دارد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه های مورد بررسی نشان می دهد که اولین سرما و یخبندان های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان های بهاره نیز زودتر به پایان می رسند. ه

بحران آب به همراه اثرهای منفی تغییر اقلیم یکی از دغدغه های بشر در سطح جهانی است. تغییرات بلندمدت فراسنج های اقلیمی در نتیجه انتشار گازهای گلخانه ای تأثیر معنی داری در منابع آب تجدیدپذیر داشته است. در این پژوهش به بررسی تغییرات زمانی تبخیر- تعرق واقعی (ETa) و ارتباط آن با دما و بارش استان آذربایجان شرقی پرداخته شد. برای این کار از داده های فرآورده دورسنجی MOD16A2 سنجنده مودیس در بازه زمانی ۲۰۰۰ ۲۰۱۴ استفاده شد. تفکیک اسمی داده های به کارگرفته شده سنجنده مودیس 1000 متر است. در این پژوهش، علاوه بر داده های فرآورده MOD16A2، داده های دماهای بیشینه، کمینه، و بارش 11 ایستگاه همدید استان نیز به کار گرفته شد. هدف از این پژوهش مقایسه مقادیر ETa پایگاه ntsg با دما و بارش استان است. نخست میانگین داده های رقومی تبخیر- تعرق واقعی استان بر روی 124548 یاخته برآورد شد. سپس، به روش همبستگی و تحلیل رگرسیون پیوند بین دماهای بیشینه، کمینه، و بارش ایستگاه های همدید با تبخیر- تعرق واقعی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که همبستگی خطی دماهای بیشینه و دمای کمینه با تبخیر- تعرق واقعی یاخته نماینده ایستگاه ها به صورت مستقیم و منفی بوده و با افزایش هر C°1 دما، مقدار تبخیر- تعرق واقعی به اندازه 02/0 میلی متر در روز کاهش می یابد.

 ایران در منطقه نیمه خشک قرار دارد و متوسط بارندگی سالانه آن حدود یک سوم بارندگی جهان است. در دهه های اخیر علاوه بر رشد جمعیت، افزایش دمای کره زمین سبب تغییرات وسیعی در سطح زمین گردیده و باعث بروز تغییراتی در زمان و مکان بارش شده است. با توجه به رابطه نزدیک بین چرخه هیدرولوژی و سیستم اقلیمی هر گونه تغییر در اجزاء اقلیم از جمله بارش، می تواند تاثیر مهمی بر موجودیت آب زیرزمینی داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر تغییرات زمانی و مکانی تغذیه آب زیرزمینی حوضه آبریز تسوج، با استفاده از نتایج خروجی مدل HADCM3 می باشد. در این راستا از داده های کوچک مقیاس شده سناریوی A2 استفاده و سپس توسط مدل هیدرولوژیکی HELP3، تغذیه برای دوره زمانی 2030-2013 پیش بینی شد. نتایج نشان داد که میزان تغذیه آب زیرزمینی در این حوضه از 12 تا 67 میلی متر در سال تحت سناریوی A2 در نوسان می باشد. در آینده ناحیه غربی منطقه مورد مطالعه تغذیه کمتری نسبت به سایر قسمت های حوضه خواهد داشت دلیل این امر تاثیر توامان عوامل زمین شناسی و اقلیمی خواهد بود چرا که در کنار افزایش دما، افزایش توان تبخیر و کاهش بارش عامل ریز دانه بودن رسوبات در کاهش تغذیه این منطقه نقش موثری خواهد داشت. همچنین بررسی همبستگی متقاطع بین بارش و تغذیه آب زیرزمینی نشان داد که از نظر مکانی نیمه جنوبی حوضه آبریز نسبت به نیمه شمالی در بازه زمانی کوتاهتر نسبت به تغییرات تغذیه ناشی از بارش واکنش نشان خواهد داد.

با توجه به نقش مهم پارامترهای اقلیمی از جمله تابش، دما، بارش و در نهایت تبخیر در مدیریت منابع آب، هدف تحقیق حاضر، بررسی تغییر اقلیم در حوضه آبریز تسوج تحت سناریوهای A2، A1B و B1 و نحوه واکنش تراز آب زیرزمینی به این تغییرات در دوره 2030-2013 می باشد. برای انجام این پژوهش از آمار ایستگاه های تبخیر سنجی چرچر و شرفخانه و ایستگاه سینوپتیک خوی (2012-1985) و هم چنین داده های تراز آب حوضه آبریز تسوج بین سال های 2012-2000 استفاده شد. داده های دما، بارش و ساعات آفتابی با نرم افزار LARS-WG و تراز آب زیرزمینی با شبکه عصبی مصنوعی برای دوره مذکور پیش بینی گردید. نتایج نشان دهنده کاهش بارش و افزایش دما در هر سه سناریوی مورد مطالعه می باشد. حداکثر افت تراز آب در سناریوی A2 و حداقل افت تراز آب زیرزمینی در سناریویB1 اتفاق خواهد افتاد. هم چنین بررسی همبستگی متقاطع نشان دهنده تأثیر بارش بر تراز آب زیرزمینی حوضه تسوج با تأخیر زمانی 2 ماهه می باشد.

تبخیر مؤلفه ای اساسی در چرخة هیدرولوژی است و نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد. در این تحقیق عملکرد مدل های شبکة عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در تخمین تبخیر روزانه ارزیابی شده است. داده های روزانة هواشناسی میانگین دما، سرعت باد، فشار هوا، رطوبت نسبی، بارش، دمای نقطة شبنم، و ساعت آفتابی ایستگاه های سینوپتیک تبریز و مراغه، به منزلة ورودی مدل های ANN و SVM، برای تخمین تبخیر روزانه استفاده شد. نخست ده ترکیب مختلف از هفت ورودی و سپس ورودی های منفرد به منظور تخمین تبخیر به کار گرفته شدند. نتایج مدل های استفاده شده نشان داد که هر دو مدل ANN و SVM عملکرد قابل قبولی در تخمین تبخیر دارند. ارزیابی نتایج استفاده از ورودی های تکی نشان داد که به ترتیب کاربردِ پارامترهای میانگین دما و ساعت آفتابی نسبت به پارامترهای دیگر نتایج بهتری در تخمین تبخیر هر یک از ایستگاه ها داشته است. بررسی های این تحقیق نشان می دهد که اگرچه تفاوت معنی داری بین نتایج سه تابع کرنل ماشین بردار پشتیبان وجود ندارد، تابع کرنل پایة شعاعی در مقایسه با توابع کرنل دیگر از دقت زیاد و عملکرد بهتری در تخمین تبخیر روزانه برخوردار است.

در این پژوهش 78 مورد از بارش های تابستانة جنوب شرق ایران انتخاب شد؛ پس از اجرای آزمون خوشه بندی، چهار الگوی سینوپتیکیِ مرتبط با این بارش ها تشخیص داده شد. نتایج پژوهش بیانگر آن است که این بارش ها هم زمان با گسترش زبانه ای از کم فشار گنگ بر روی شرق ایران از سطح زمین تا تراز 850 ه.پ صورت می گیرد و در سطوح میانی و بالایی آتمسفر ناوه ای از موج بادهای غربی بر روی منطقه مستقر نمی شود. در همة الگوها سه هستة واگرایی شار رطوبت بر روی شمال دریای عرب، غرب دریای عرب، و خلیج فارس شکل گرفت: شمال دریای عرب و پس از آن غرب دریای عرب منابعِ مهمِ تأمین رطوبت جنوب شرق ایران در این الگوها بودند. گردش پادساعت گرد هوای مرطوب مونسون در دامنه های جنوبی هیمالیا به شکلی ضعیف فقط در دو الگو مشاهده شد، اما نقشی از آن در تأمین رطوبتِ این الگوها مشاهده نشد، زیرا هم زمان هسته ای قوی از همگرایی شار رطوبت بر روی مرکز و شمال پاکستان قرار می گیرد که جریان پادساعت گرد هوای مرطوب دامنة جنوبی هیمالیا و حتی بخشی از شار همگراشدة رطوبت در جنوب شرق ایران را به درون خود می کشد. نیمرخ قائم آتمسفر منطقه نیز حاکی از همگراشدن رطوبت در سطوح زیرین آتمسفر (750 1000 ه.پ) و واگراشدن رطوبت در سطوح میانی و بالایی آتمسفر منطقه است.

در این پژوهش با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی، فراوانی تابع همگرایی شار رطوبتدر زمان رخداد بارش های سنگین شمال غرب ایران بررسی شد. 106 روز از سنگین ترین بارش های شمال غرب ایران از پایگاه داده بارش روزانه کشور، بر اساس آستانه بالای 99 درصد، جهت مطالعه انتخاب شد. فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت در محدوده صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در 6 سطح 500، 600، 700، 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00، 18:00 زولو محاسبه شد. نتایج نشان داد که از میان این سطوح، سطح 850 هکتوپاسکال به دلیل داشتن بالاترین فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت بر روی ایران و به ویژه شمال غرب ایران دارای اهمیت بوده است.

در این مطالعه پنج روش تخمین پارامترهای توزیع ویبول در مورد داده های باد ارزیابی شده است. بهترین روش با استفاده از آزمون کی دو معرفی شد. برای این منظور تعداد 6 ایستگاه سینوپتیک در استان آذربایجان شرقی با دوره مشترک آماری 23 سال (1987 تا 2009) انتخاب شدند. محاسبات بر روی داده های سه ساعته سرعت باد در ارتفاع 10 متری انجام شد و پارامترهای شکل و مقیاس برای هر ایستگاه با روشهای مختلف محاسبه گردید. با استفاده از تابع تبدیل، پارامترهای فوق در دو ارتفاع 20 و 40 متری به دست آمد. بر اساس نتایج حاصله در مقایسه با سایر روش ها، روش گشتاورها که مقدار آماره کی دو کمتری به دست می داد روش مناسبی تشخیص داده شد. سپس با استفاده از مقادیر پارامتر شکل (c) و مقیاس (k) حاصل از روش فوق، خصوصیات مربوط به انرژی و سرعت باد در دوره های بازگشت 10، 25، 50 و 100 سال در سه ارتفاع 10،20 و40 متری از سطح زمین به دست آمد. در ارتفاع 10 متری از سطح زمین بالاترین مقدار پارامتر k (22/1) و c (35/3 متر بر ثانیه) در مقیاس سالانه در ایستگاه تبریز و کمترین مقدار پارامتر k و c به ترتیب برابر با 73/0 و 5/1 متر بر ثانیه در ایستگاه میانه مشاهده شد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ایستگاه جلفا از نظر پارامترهای مربوط به انرژی باد نسبت به سایر ایستگاه ها وضعیت مطلوب و پتانسیل خوبی جهت بهره برداری از انرژی باد را داراست و ایستگاه اهر رتبه دوم را جهت استفاده از انرژی باد به خود اختصاص داده است. تحلیل سرعت باد در دوره های بازگشت مختلف نشان داد که بیشترین سرعت باد در استان آذربایجان شرقی متعلق به ایستگاه جلفا می باشد.

در این مطالعه، به بررسی تغییر پذیری و تحلیل نوسان های بارش های حدی غرب و شمال غرب کشور با استفاده از آزمون های آماری تحلیل طیفی و من کندال در نیم سده گذشته پرداخته شده است. فراسنج های مورد مطالعه عبارتند از نمایه های دور پیوندی NAO، AO، ENSO و MEI، کلف های خورشیدی و مراکز فشار شامل کم فشار مدیترانه، کم فشار دریای سیاه، کم فشار سودان و پرفشار سیبری است. بدین منظور از 8 ایستگاه همدید، که دارای آمار 50 سال اخیر (1961-2010) هستند، و همچنین از 10 نمایه حدی بارش استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تنها در ایستگاه سنندج روند نمایه های حدی بارش افزایشی بوده است. گرچه برخی از نمایه ها در ایستگاه هایی محدود دارای روندی افزایشی بوده اند، اما بطور کلی نتایج نشان می دهد که بارش های حدی این منطقه در طی 50 سال گذشته دارای روندی کاهشی است که این روند کاهشی در ارتباط با رفتار نمایه های دورپیوندی AO، NAO و ENSO و همچنین مراکز فشار تأثیرگذار بر بارش منطقه اعم از پرفشار سیبری، کم فشار سودانی و کم فشار مدیترانه است و سبب کاهش در بارش ها در غرب و شمال غرب کشور می شوند. نتایج تحلیل طیفی نشان می دهد که چرخه فرین های بارش در درجه اول در ارتباط با چرخه شدت و ضعف مرکز کم فشار مدیترانه و چرخه های 2 تا 3 ساله آن است. همچنین در بین نمایه های دور پیوندی، بیش از همه چرخه بارش های حدی در ارتباط با چرخه 3 تا 5 ساله نمایه انسو می باشد، بگونه ای که در تمام ایستگاه ها نمایه انسو با بارش های حدی منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط است. لازم به توضیح است که تأثیر کلف های خورشیدی بر بارش های منطقه مورد مطالعه بسیار محدود بوده و تنها در ایستگاه ارومیه، چرخه نمایه مقدار سالانه بارش روزهای تر متناظر با چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی می باشد.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].

در این پژوهش با به کار گیری رویکرد محیطی به گردشی مهم ترین سامانه های همدیدی موثر بر بارش برف در شمال غرب ایران مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا داده های روزانه 26 ایستگاه برف سنجی در ناحیه شمال غرب از تاریخ دی 1329 تا تاریخ آذر 1383 از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. همچنین داده های میانگین روزانه فشار تراز دریا از تاریخ 1951 تا تاریخ 2004 برداشت گردید و با تحلیل خوشه ای بر روی داده های فشار الگوهای جوی طبقه بندی گردیدند. در نهایت برای شناسایی مهم ترین سامانه ها، روزی که بیشترین همبستگی را با سایر روزها در یک خوشه داشت به عنوان روز نماینده الگوی گردشی آن خوشه انتخاب و مبنای واکاوی این پژوهش واقع گردید. نتایج نشان داد که بارش برف در این ناحیه تحت 2 شرط عمده رخ می دهد؛ 1- نفوذ زبانه های پرفشار سیبری به این ناحیه 2- ورود پرفشار دریای سیاه به این ناحیه. همچنین در الگوی دوم زمانی که پرفشار دریای سیاه، کم فشار ایسلند، پرفشار آزور و کم فشار سودان در اوج فعالیت خود باشند شاهد ریزش های برف سنگینی در این ناحیه می باشیم به طوری که در این الگو همزمان با تقویت سامانه-های مذکور میزان بارش برف و پراکنش آن در سطح ایستگاه های مورد مطالعه افزایش چشمگیری پیدا نموده است.