محمد سلیقه

    مکانیزم های صعود بارندگی در نواحی مختلف از الگوهای متفاوتی تبعیت می کنند. شناخت این الگوها می تواند سطح برنامه ریزی محیطی را ارتقاء بخشد. شاخص های ارزیابی پایداری که به شاخص های ناپایداری معروف اند، روابطی هستند که به کمک آن ها می توان میزان ناپایداری همرفتی مناطق مختلف جورا در جهت مطالعه و پیش بینی بارش ها بررسی کرد، این شاخص ها در پیش بینی فعالیت های همرفتی به کار می روند و عمدتاً به کمک نمودارهای ترمودینامیک و داده های رادیو سوند بررسی می شوند. هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی ویژگی های زمانی بارش های بیش از پنج میلی متر و تعیین سهم بارش های همرفتی بهاری ایستگاه تبریز براساس داده های جوبالا می باشد. بدین منظور داده های ساعتی بارش ایستگاه تبریز طی دوره آماری سی وپنج  ساله( 1358 – 1392شمسی )(1980- 2014میلادی)، از آرشیو سازمان هواشناسی دریافت و با گزینش داده های بارش بیش از 5 میلی متر براساس کدهای هواشناسی60 تا 65 برای بارش باران و نیز کدهای 91 تا 99 برای بارش های سنگین، فراوانی زمانی آنها بررسی گردید. پس از گزینش نمونه های مورد بررسی، نمودارهای اسکیوتی روزهای بارش به همراه شاخص های ناپایداری از قبیل(CAPE PW--  LI- TT - SI-  KI)تجزیه و تحلیل شدند. پردازش این داده ها در مقیاس فصلی بیانگر وقوع مکرر آنها است. حداکثر رخداد این بارش ها درماه آوریل با فراوانی131مورد و حداقل آنها درماه ژوئن با 35 مورد دیده شد. نتایج حاصل از ترسیم نمودارهای اسکیوتی و محاسبه شاخص های ناپایداری نشان می دهد، نقش عامل همرفت در وقوع بارش های بهاری قابل توجه می باشد، زیرا هنگامی می توان عامل همرفت را عامل اصلی بارش محسوب کرد که نه تنها میزان همرفت شدت کافی داشته باشد، بلکه ناپایداری لازم برای ایجاد بارش رانیز فراهم بسازد. در مجموع، پس از بررسی 263 نمونه بارش فصل بهار مشخص شد که عامل همرفت، مهمترین نقش را در رخداد بارش ماه های  می و ژوئن داشته است و به طبع آن مخاطرات سیلاب منطقه را تهدید می نماید.

پرفشار جنب حاره آزور بارزترین و دائمی ترین سیمای گردش وردسپهری در منطقه جنب حاره نیمکره شمالی و ایران به شمار می رود. بررسی آثار و منابع منتشرشده در رابطه با تغییرات پرفشار جنب حاره ای نشان می دهد که یک تحقیق جامع درباره تغییرات این پرفشار در فصول مختلف لازم است. افزایش یا کاهش شاخص شدت و شاخص گسترش شرقی و شمالی پرفشار جنب حاره در سطح ۵۰۰ هکتوپاسکال، تعیین کننده اصلی دوره های خشک و مرطوب در ایران است. ازاین رو هدف این مطالعه، تبیین تغییرات زمانی _ مکانی پرفشار جنب حاره و به عبارتی تعیین مرز شمالی و شرقی و همچنین شدت این سیستم در فصول مختلف بر روی ایران بوده است. بدین منظور داده های فرمت NC ارتفاع ژئوپتانسیل ساعت 12GMT طی یک دوره 68 ساله (1948- 2015) از پایگاه داده مرکز پیش بینی محیطی/ مرکز ملی پژوهش های جوی نوآ اخذ گردید و برای طبقه بندی فصلی و تهیه نقشه های مورد نظر در مراحل بعدی به فرمت های استاندارد و مورد نظرتبدیل شدند. نقشه و نمودارهای سری زمانی میانگین پرفشار جنب حاره در نیوار ایران بیانگر افزایش شاخص سطح و شدت در همه فصول باشد. شیب خط روند تمامی فصول افزایشی بوده و میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل در نیوار ایران با آهنگ 87/5 ژئوپتانسیل متر در هر 10 سال افزایش یافته و در سال 2015 به حداکثر آنومالی مثبت رسیده است.

جهت آشکارسازی تغییر اقلیم از شاخص های اقلیمی متنوعی می توان استفاده کرد که غالبا دما و بارش مدنظر قرار گرفته است. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر میزان آب بارش شو در سواحل شمال خلیج فارس اقدام به شبیه سازی آب بارش برای دوره 2017 تا 2050 بر اساس سناریوی RCP4.5 مدل Hadcm3 گردید. جهت تحلیل سری زمانی گذشته و حال آب بارش و آشکار سازی روند این سری زمانی از داده های پایگاه NCEP/NCAR با رزولوشن 125/0 درجه قوسی استفاده گردید. تحلیل سری زمانی آب قابل بارش با استفاده از دو آزمون تخمینگر شیب SENS و آزمون من-کندال انجام شد. نتایج بیانگر آن بود که سری زمانی سالانه آب قابل بارش منطقه روند افزایش داشته است، هر ساله، 05/0 میلی متر، آب بارش شو افزایش داشته و به سمت همگونتر شدن میل کرده است، این میزان افزایش در سطح اطمینان 95/0 معنی دار بوده است. میزان افزایش آب بارش شو در نواحی شرقی منطقه بالاتر از سایر نواحی بوده است. قبل از سال 1989 نوسانات متعددی در سری زمانی آب بارش شوی منطقه مشاهده شده اما هیچ کدام در سطح اطمینان 95/0 معنی دار نبوده است اما از سال 1989 به بعد روند افزایش معنی داری در سطح اطمینان 95/0 داشته است. این رفتار زمانی مکانی آب بارش شو در واقع می تواند در پاسخ به افزایش دمای عمومی منطقه رخ داده باشد و می توان آن را به عنوان نمایه تغییر اقلیم در منطقه مدنظر قرار داد.

در این پژوهش جهت شناسایی موثرترین الگوی رودباد موجد بارش های فراگیر ایران در طی دوره آماری 1971 تا 2008 ، از رویکرد گردشی به محیطی استفاده گردید. بدین منظور ابتدا یک تحلیل عاملی با رویکرد مولفه مبنا بر روی داده های سرعت باد تراز 300 هکتوپاسکال برای ساعت 12 گرینویج از داده های بازکاوی شده مرکز پیش بینی جوی ایالات متحده آمریکا (NCEP/ NCAR) انجام شد. تحلیل ها نشان داد که 8   مولفه اصلی قادر به تبیین  85% از پراش داده ها می باشند. سپس با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش وارد بر روی نمرات   8  مولفه مذکور در طی 3098 روز تحت مطالعه، هشت الگوی غالب رودباد بر روی ایران شناسایی شد. سپس برای هر یک از الگوها با استفاده از همبستگی درون گروهی یک روز با بیشترین همبستگی به عنوان روز نماینده آن الگو انتخاب شد. در مرحله بعد جهت تشخیص موثرترین الگوی رودباد منجر به بارش، مقدار بارش 31 ایستگاه سینوپتیک مرکز استان ها به همراه نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، 1000، و 500 هکتوپاسکالی و نقشه همگرایی شار  رطوبت  برای  ترازهای 700 و 850 هکتوپاسکالی هر یک از روزهای نماینده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در الگوی چهارم استقرار رودباد قوی با سرعت 65 متر در ثانیه در تراز 300 هکتوپاسکال در جنوب ایران به همراه تشکیل ناوه سرد چالی بر روی دریای خزر شرایط را برای همگرایی سطوح پایین تر اتمسفر ایران مهیاتر کرده،  نفوذ رطوبت از دریای مدیترانه به همراه شرایط ناپایداری حاصل از اتمسفرسطوح بالایی، باعث ریزش باران فراگیر در ایران شده است.

گندم محور اصلی اقتصاد استان کردستان است. نوسان سالانه عملکرد گندم دیم استان تحت تاثیر عناصر اقلیمی محل 4/11 برابر است. در تحقیق حاضر نقش متغیرها و شاخص های آگروکلیمایی بر عملکرد گندم در استان کردستان بررسی شد. داده های بازه ی 31 ساله مربوط به سطح کاشت، تولید، خسارات و عملکرد گندم در 10 منطقه و عناصر اقلیمی در مقیاس ساعتی، روزانه، دهه ای، ماهانه فصلی و سالانه مربوط به 22 ایستگاه سینوپتیک گردآوری و همبستگی بین متغیر عملکرد گندم و 128 متغیر مستقل تعیین شد. اثر متغیرها بر عملکرد گندم با رگرسیون چند متغیره -همزمان و گام به گام- سنجش شد. متغیرها تحلیل فضایی شدند و مدل فضایی عملکرد گندم برای استان و شهرستانها معرفی شد. نتایج تحقیق نشان داد عناصر اقلیمی با 99 درصد اطمینان پراکنش فضایی متفاوت دارند. بیشتر متغیرهای مستقل هر کدام منفردا اثر معنادار بر عملکرد گندم دارند، اما در مدل گام به گام 7 متغیر و شاخص آگروکلیمایی از جمله تعداد روزهای بارانی سال، جمع درجه ساعت دمای کمتر از oC 11- مرحله جوانه زنی تا پنجه دهی، میزان بارندگی سالیانه و مقدار بارش دهه پنجم سال زراعی عوامل تعیین کننده عملکرد گندم دیم هستند. تفاوت مکانی متغیرها و عملکرد حتی در یک تیپ اقلیمی معنادار است. ضریب تغییرات عملکرد در مناطق بانه و مریوان کمتر از سایر شهرستان ها و در بیجار و دیواندره بیش از سایر نقاط استان است. بیشترین میزان عملکرد در منطقه کامیاران بانه و مریوان و کمترین عملکرد در منطقه سنندج و بیجاراست. تولید گندم در منطقه بیجار ریسک بالاتری داشت.

پایین بودن میزان ریزش های جوی، تغییرپذیری بالا، نوسان بارش، از ویژگی بارز آب وهوای ایران به شمار می رود. هدف این پژوهش مطالعه و بررسی تغییرات تعداد روزهای بارشی، مقدار بارش و تغییرات شدت بارش در بلند مدت در نواحی مختلف ایران است. داده های بارش روزانه در طی دوره آماری ۳۰ سال از سازمان هواشناسی کشور برای ۵۳ ایستگاه همدید در نقاط مختلف ایران گرد آوری شد. جهت طبقه بندی از نظر دوره تداوم بارش، روزهای بارشی در ۷ طبقه، بارش ۱ روزه، بارش با توالی دو روز، بارش با توالی سه روز الی بارش با توالی ۷ روز بررسی و استخراج گردید. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای (فاصله اقلیدسی و روش ادغام وارد) برای ناحیه بندی اقلیمی استفاده شد و درنهایت ایران به هفت ناحیه از نظر متغیرهای تعداد روز بارشی تقسیم گردید. سپس دوره مطالعاتی به دو دوره ۱۵ ساله جهت مقایسه تقسیم شد. برای شناسایی شدت بارش روزانه از نسبت بارش حداکثر روزانه به سالانه استفاده شد. نتایج نشان داد که در اغلب نواحی ایران فراوانی روزهای بارشی کوتاه مدت در ۱۵ سال دوم مطالعاتی (۲۰۱۳-۱۹۹۹) نسبت به ۱۵ سال اول (۱۹۸۴-۱۹۹۸) روند افزایشی دارد. این امر نشان می دهد که بارندگی های شدید و رگباری در گستره ایران در حال افزایش است که می تواند ناشی از کاهش تعداد روزهای بارشی به ویژه بارش های میان مدت و بلند مدت (۴-۵ و بیشتر از شش روز) باشد و بیشینه بارش در کوتاه مدت (بارش ۱- ۳ روز) اتفاق می افتد.

در این مطالعه با استفاده از داده های چرخندگی نسبی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی(ECMWF)، سیکلون های باران زای فصل زمستان (دسامبر، ژانویه و فوریه) ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، داده های چرخندگی نسبی سطح 700 هکتوپاسکال در بازه زمانی 30 ساله (2009-1979) با تفکیک مکانی 5/1 درجه جغرافیایی و زمانی 6 ساعته، جهت شناسایی، مسیریابی و تحلیل سیکلون ها بکار گرفته شد. با تعریف آستانه مشخص چرخندگی نسبی، مراکز سیکلونی بالقوه شناسایی شد و با روش رهگیری در 8 همسایه مجاور و با داشتن طول عمر حداقل 8 گام زمانی 6 ساعته، سیکلون ها تعریف و مسیریابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که بخش شرقی دریای مدیترانه بخصوص جزیره قبرس، دریای اژه، دریای آدریاتیک، دریای سرخ و منطقه سودان و همچنین کشور عراق از مهمترین کانون های سیکلون زایی زمستانه ایران می باشند. مسیرهای اصلی ورودی سیکلون ها شامل مسیر شمال غرب، غرب میانی و نیز جنوب غرب می باشد. عمر متوسط سیکلون ها چهار و نیم روز، میانگین سرعت جابجایی آنها در حدود 20 کیلومتر بر ساعت و نیز متوسط جابجایی سیکلون ها در حدود 1700 کیلومتر است. از نتایج قابل توجه دیگر کاهش تعداد سیکلون های باران زا در طول سه دهه اخیر می باشد.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن پیامدهای محیطی و اقلیمی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی نواحی اقلیمی از نظر توالی روز بارشی و بررسی ویژگی یکنواختی بارش است. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای برای ناحیه بندی اقلیمی و به منظور بررسی پراکندگی مکانی و زمانی بارش از آمارة ضریب تغییرات و یکنواختی (H) در سه بازة زمانی (ده سال اول، دوم، و سوم) سالانه و فصلی برای شناخت جزئیات تغییرات بارش استفاده شد. بر اساس معیار روز بارشی (بارش یک روزه تا بارش با توالی هفت روز و بیشتر)، ایران به هفت ناحیة اقلیمی تقسیم شد. سپس، نواحی مختلف ایران از لحاظ سهم توالی های بارش در تأمین روز بارش مقایسه شد. مشخص شد که بارش یک روزه در اغلب نواحی بیشترین سهم را در ایجاد بارش دارد. همچنین، مشخص شد که میانگین ضریب تغییرات سالانة ایران در دهة سوم (2004-2013) افزایش یافته و شاخص یکنواختی بارش این دهه کاهش یافته است؛ به عبارت دیگر، بارش در دهة سوم به تمرکز گرایش داشته است. نمایة یکنواختی بارش ناحیه ها نشان داد که ناحیة 4 (شمال غرب و شمال شرق کشور) و ناحیة 3 (سواحل شمال کشور) تمایل به یکنواختی زمانی دارند و کمترین مقدار یکنواختی مربوط به ناحیة 1 (سواحل جنوب و جنوب شرق کشور) است.

تحلیل اکتشافی داده های فضایی[1](ESDA)،به دنبال تشخیص تمایز بین الگوهای تصادفی و غیر تصادفی می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های 37 ایستگاه باران سنجی و سینوپتیک در منطقه شمالی خلیج فارس (حوضه های آبریز مند وحله) اقدام به تحلیل اکتشافی داده های فضایی (آمارفضایی) تغییرات رژیم بارش (ماهانه و فصلی) شده است. نتایج حاصل از این تحقیق مشخص می نماید که بر اساس نیمرخ های ترسیم شده بر بارش ماهانه در فصول مختلف سال در امتداد نصف النهارات و مدارات، بارش از غرب به شرق حوضه دارای روند افزایشی است.همچنین در امتداد نصف النهارها در منطقه نیز در مقطع ماهانه روند بارش از شمال به جنوب حوضه کاهشی می باشد. تحلیل اکتشافی داده های فضایی بارش در حوضه های آبریز مند و حله نشان داد که مراکز میانگین و بیضی های استاندارد در فصول پاییز،زمستان و بهار در مرکز و متمایل به مناطق پربارش محدوده مورد مطالعه واقع هستند. اما در فصل تابستان رفتاری متفاوت تر به خود گرفته و مرکز میانگین و بیضی های استاندارد بارش، به سمت جنوب و جنوب شرق منطقه مورد مطالعه متمایل شده اند. در بررسی تحلیل خودهمبستگی فضایی آماره موران محلی مشخص شد که برروی بارش ماه های مختلف سال، خوشه های بالا – بالای بارش در اکثر ماه ها به جز دوماه از فصل تابستان (جولای و آگوست) در قسمت شرق و شمال شرق منطقه واقع شده و خوشه های پایین – پایین بارش نیز در بخش های غرب،جنوب و جنوب غرب حوضه های مورد مطالعه قرار گرفته اند. [1]- Exploratory Spatial Data Analysis

در این مطالعه به منظور آشکارسازی نقش توپوگرافی بر ساختار باد سیستان، از مدل اقلیمی منطقه محدود RegCM4 استفاده شد. با بهره گیری از مدل، چهار تجربه متفاوت با تفکیک افقی 20 کیلومتر اجرا شد که در هر تجربه شرایط متفاوتی از ناهمواری ها در نظر گرفته شد. در تجربه نخست، ناهمواری ها به شکل واقعی مورد استفاده قرار گرفت. در سه تجربه دیگر، مدل به ترتیب با حذف کوه های خراسان جنوبی، حذف کوه های خراسان (جنوبی، رضوی و شمالی) و حذف تمامی کوه های شرق فلات ایران (کوه های خراسان و افغانستان) به اجرا در آمد. یافته ها بیانگر آن است که باد سیستان یک پدیده اقلیمی چند مقیاسه است که هم در مقیاس همدید و هم در مقیاس های متوسط و محلی قابل تحلیل می باشد. شبیه سازی ها، مبین آن است که، ناهمواری های منطقه علاوه بر تاثیرگذاری بر جهت باد، بر شدت آن نیز تأثیرگذارند. در مقیاس همدید، شیب فشار بین سامانه های کم فشار پاکستان و پرفشار ترکمنستان منجر به شکل گیری یک جریان شمالی گسترده بر روی منطقه می گردد. در مقابل، واداشت های مکانیکی و گرمایشی حاصل از استقرار کوه ها، ویژگی های مقیاس متوسط جریان هوا در ترازهای زیرین، بویژه شکل گیری و تداوم رودبادهای تراز زیرین را در مرزهای شرقی ایران رقم می زنند. نتایج مطالعه بیانگر آن است که، واداشت های مکانیکی ناشی از استقرار کوه ها، عامل اصلی تشکیل و تداوم دو هسته رودباد تراز زیرین یکی در حوالی دشت آتیشان و دیگری بر جانب شمالی دریاچه هامون (باد سیستان واقعی) می باشد. در این میان، شکل گیری و تداوم هسته رودباد بر جانب شمالی دریاچه هامون، بیش از همه، به واداشت های مکانیکی کوه های خراسان جنوبی وابسته است. بررسی گرمایش دررو نیز مبین آن است که، هسته های بیشینه ی گرمایش و سرمایش از ناهمواری های منطقه پیروی می نمایند، به طوری که با حذف کوه ها، ضمن حذف این هسته های گرمایی، ساختار محلی جریان در مرزهای شرقی کشور دچار تغییرات اساسی می گردد.

هدف اساسی این تحقیق بررسی ارتفاع لایه آمیخته با استفاده از روش وارونگی بحرانی و نقش آن در آلودگی شهر تهران می باشد. در این راستا از داده های سال 2013 مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. همچنین داده های ساعتی عناصر آلاینده هوا شامل آلاینده های گازی CO, N2O,O3,SO2 و ذرات معلق (PM10) از مرکز کنترل کیفیت هوای تهران(AQCC) برای ایستگاه های(اقدسیه، ژئوفیزیک، پونک، شهر ری و منطقه 11) دریافت و اقدام به جداسازی روزهایی با غلظت آلودگی بالا و روزهایی با شرایط خوب بگونه ای که در تمامی ایستگاه های مورد بررسی یکسان باشند، گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، از میان 100 روز همراه با وارونگی، 30 روز بحرانی تشخیص داده شد که از این میان 4 روز در دمای پتانسیل، یعنی 2 روز آلوده (6 فوریه و 16 اوت) و 2 روز پاک(9 فوریه و 5 ژوئن) انتخاب گردید. بر اساس نتایج پیمایش های قائم جوی در نمونه های آلوده، وارونگی ها در ساعات صبحگاهی از نوع تابشی بوده که مشخصه بارز آن ها، ضخامت کم و خیزآهنگ زیاد دمای پتانسیل می باشد. در حالی که در ساعات ظهر وارونگی ها ناشی از فرونشینی هوا بوده و مهمترین ویژگی آن ها، ضخامت زیاد و خیز آهنگ کم دمای پتانسیل می باشد. همچنین مشاهده گردید که در نمونه های پاک(فصل گرم و سرد سال) وارونگی ها در ساعات صبح و بعد از ظهر از نوع فرونشینی و شدت خیزآهنگ دمای پتانسیل مساوی بوده است. در نمونه های فصل گرم سال از نوع پاک، وارونگی مشاهده شده در ساعت صبحگاهی از نوع فرونشینی و درساعت بعدازظهر هیچ نوع وارونگی ای مشاهده نشده است

وقوع سیلاب های عظیم در نواحی جنوبی و کاهش میانگین بارش کل در کشور، حاکی از تأثیر پدیده های مخرب اقلیمی بر آب وهوای کشور است. برای پیش بینی سیلاب ها و مطابقت انواع فعالیت های اقتصادی وابسته به آب، ضروری است که منابع و عوامل انتقال رطوبت و نوع آن ها در سطوح مختلف جو شناسایی شود. در این پژوهش، حمل و انتقال بخار آب از طریق رودخانه های اتمسفری (ARS) بررسی شده است. در آغاز، داده های دوباره پردازش شدة رطوبت ویژه، برای دورة سه ساله (2011-2013) از مرکز داده های واکاوی شدة NCEP اخذ و نقشة ترازهای مختلف وردسپهری تهیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که سالانه به طور میانگین، حدود دوازده رودخانة اتمسفری تشکیل می شود که رطوبت بخشی از بارش های ایران را تأمین می کند. بررسی ها نشان داد که رودبادها عامل به وجودآورندة این پدیده است. رطوبت موجود در این رودخانه ها به طور میانگین حدود شش برابر محیط اطرافشان است و در طول مسیر، از چشمه های اتمسفری تغذیه می کند. از نظر رطوبت، رودخانه های اتمسفری جنوبی و جنوب غربی بیشترین مقدار رطوبت را دارد و از نظر بارش، رودخانه های اتمسفری جنوبی دارای بیشترین مقدار بوده و حتی منجر به سیلاب و آب گرفتگی معابر در شهرهای جنوبی شده است.

بارشهای سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که پیش آگاهی ازرخداد آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. بارشهای سنگین اغلب برروی مساحت کم یاقلمروهای کوچک و درمقیاس زمانی روز، هفته و کمتر رخ میدهند.به منظور بررسی و استخراج الگوهایجویمنجربهبارشهایسنگینروزانه،داده های 37 ایستگاه باران سنجی و سینوپتیک (حوضه های آبریز مند و حله) طی یک دوره آماری 20 ساله(1371-1390) مورد استفاده قرار گرفت.درادامه با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی ارتباط بارش های سنگین منطقه شمالی خلیج فارس (حوضه های آبریز مند و حله) با الگوهای سینوپتیک موردبررسی و تحلیل قرار گرفت. در این راستا،با استفاده از روش صدک ها برای تعیین بارش های سنگین و روش همبستگی لوند برای طبقه بندی نقشه های فشار تراز دریا استفاده شد. در نهایت با استخراج الگو ها،نقشه های تراز دریا،نقشه سطوح میانی و فوقانی جو در سطوح 500 و 300هکتوپاسکال،نقشه چرخندگی و خطوط جریان،نقشه حرکت قائم هوا (امگا) بررسی شد. با اعمال روش همبستگی لوند،پنج الگو از بارش های سنگین منطقه مورد مطالعه استخراج شد.نتایج حاصل از این یافته ها حاکی استکهسامانه های تأثیرگذار بربارش سنگین حوضه های آبریز حله و مند در منطقه شمالی خلیج فارس،در الگوهای اول،سوم و چهارم روز بارش که به ترتیب مصادف23 مارس 1996 ، 24مارس 1995 و 17نوامبر 1994بوده، کم فشار شرق دریای مدیترانه، دریای سیاه و جنوب دریای خزر با تاوایی مثبت که ناشی از استقرار ناوه در سطوح میانی و بالایی در سطح500 و 300هکتوپاسکال در وردسپهر است، الگوهای بارشی را به خود اختصاص می دهند. همچنین ایجاد یک الگوی دوقطبی از پرفشار عربستان با تاوایی منفی در انتقال رطوبت از آب های اطراف و منطقه سودان(اقیانوس هند،دریای سرخ،عرب، خلیج فارس و عمان) و همگرایی و همسویی باکم فشار شرق دریای مدیترانه و سیاه به عنوان عوامل صعود از این مناطق باعث ریزش بارش در این روزهای بارشی بودند. همچنین مشخص شد که در روز بارش الگوی دوم در روز 29فوریه 1996، ناوه دو دامنه ای در انتقال رطوبت از منطقه سودان و کم فشار شرق مدیترانه باعث همگرائی و همسویی این سامانه ها شده است.الگوی دو دامنه ای در بارش این روز تاییدی بر زبانه کم فشار شرق مدیترانه در همراهی با زبانه کم فشار شمال شرق و جنوب دریای خزر مهم ترین عامل ریزش بارش در این روز بوده، که با ناوه سطوح میانی(500) هکتوپاسکال و بالائی (300)هکتو پاسکال همراه شده است. در الگوی پنجم یعنی روز 21 مارس 2001 کم فشار شرق پاکستان با تاوایی مثبت و یک مرکز تاوایی منفی در مرکز ایران باعث ایجاد گرادیان فشار و شرایط محلی برای رخداد بارش شده است. لذا بارش در این روز از سیستم فشار سیاره ای تبعیت نمی کند. از دستاوردهای این تحقیق می توان به نقش کلیدی و موثر کم فشارهای شرق،شمال و جنوب دریای خزر در بروز بارش سنگین حوضه های مورد مطالعه اشاره نمود

دراین پژوهش ارتباط بین شاخص های NCPI و CACO با بارشهای فراگیر پاییز سواحل خزر مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا از دو سری منبع داده، افرودیت و ایستگاهی استفاده گردید. روزهای که بیشتراز میانگین بلند مدت خود ایستگاه بارش داشتند و دربیش از60(آفرودیت) تا 75 درصد(ایستگاهی) منطقه در این روز بارش با شرط اول رخ داده بود. بعنوان روز بارش فراگیر انتخاب گردید . سپس داده های فشار سطح دریای این روزها ، استخراج و برای گروه بندی نقشه های آن، از تحلیل خوشه ای به روش وارد استفاده گردید. سپس از هر خوشه یک روز به عنوان نماینده آن خوشه، انتخاب شد و موردتحلیل سینوپتیک قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن بود که در همه الگو ها یک پرفشار بر بالای خزر یا خود حضور دارد یا زبانه ی پرفشار بر روی خزر کشیده شده است،که موجب ایجاد جریانات به صورت شمالی شده و به دلیل ذاتا سرد خود در برخورد با دریای نسبتا گرم، به تدریج در حال حرکت به سمت جنوب رطوبت جذب کرده و ناپایدار می گردد . البته نباید این نکته را فراموش کرد که در الگوهای بررسی شده در هر سه الگو، عوامل دینامیکی در سطح بالا موضوع فوق را تشدید کرده و به ناپایداری کمک نموده و بارش فراگیر را ایجاد کرده اند. در ادامه، شاخص های پیوند از دور مذکور به صورت روزانه، استخراج شدند و سپس ارتباط آنها با بارش های فراگیر سواحل شمالی کشور مورد بررسی قرار گرفت که حاکی از ارتباط معنا دار سری زمانی این شاخص ها با سری زمانی فصل پاییز است، به گونه ای که NCPI با ایستگاه های مورد تحقیق ارتباط معنا دار مستقیم و CACO با آنها ارتباط معنا دار معکوس نشان می داد. از طرفی بررسی آنومالی شاخص ها در روزهای فاقد بارش و روزهای بارشی، با تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی آن توکی انجام، که نتیجه آن حاکی از آنومالی معنا دار شاخص ها در روزهای فاقد بارش و بارشی بود.

امروزه در برنامه ریزهای صنعت گردشگری، بررسی وضعیت زیست اقلیم انسانی، نقش مهمی را ایفا می کند. در این صنعت می توان در برنامه ریزی های بلندمدت از اقلیم و در برنامه ریزی های کوتاه، از شرایط جوّی کمک گرفت. جهت ارزیابی تحلیل این شرایط از داده های میانگین روزانه دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و پوشش ابر 47 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک از ابتدای تأسیس تا 2010 استفاده شد. بر اساس آستانه های دمایی شاخص (UTCI) اقدام به تهیه اطلس زیست اقلیمی ایران به صورت سالیانه و فصلی گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که توزیع سالانه UTCI در ایران با افزایش ارتفاع، کاهش می یابد؛ به طوری که در نواحی مرتفع زاگرس و البرز به کمترین حد می رسد. روزهای بدون استرس حرارتی به طورکلی از مناطق پست به نواحی مرتفع افزایش می یابد که نشانگر تأثیر عمده توپوگرافی بر آسایش اقلیمی در ایران است. در فصل تابستان مناطق کوهستانی و مرتفع از حداکثر روزهای آسایش (79 روز) برخوردار بوده است؛ درحالی که سواحل پست شمالی و جنوبی و دشت لوت در طول فصل زمستان و پاییز حداکثر روزهای آسایش (38روز) را تجربه کرده اند. فصل بهار در اکثریت مناطق ایران شرایط مطلوب آسایش حاکم بوده است. طی این فصل در مناطق کوهستانی، بیشترین روزهای آسایش(83 روز) رخ داده است. بنابراین آسایش حرارتی در فصل بهار بیشترین مساحت مکانی ایران را دربر گرفته است و با توجه به توزیع فضایی مناسب حداقل (20روز) و حداکثر(83 روز) روزهای آسایش در این فصل، گردشگران و تورهای گردشگری می توانند مقاصد سفرهای خود را به نواحی مختلف ایران برنامه ریزی نمایند.

افزایش مواجهه با تغییر(پذیری) اقلیم، افزایش آسیب پذیری را در پی دارد و جامعه ای که ظرفیت سازگاری کم و حساسیت اقلیمی بالایی دارد مستعد آسیب بیشتر است. کاهش آسیب پذیری به سیاست و استراتژی های سازگاری وابسته است و طراحی و ارزیابی این استراتژی ها به اندازه گیری آسیب پذیری اقلیمی نیاز دارد. در این مطالعه با هدف توسعه شاخص آسیب پذیری اقلیمی، ابتدا نمره ی عامل مواجهه با تغییر(پذیری) اقلیم برای ایستگا ه های زابل، زاهدان، ایرانشهر و چابهار در دو دوره ی پنج ساله محاسبه شد. سپس نمرات عوامل ظرفیت سازگاری و حساسیت اقلیمی به کمک داده های سرشماری و سالنامه های 1385 و 1390 استان های کشور تعیین شد. با توجه به ماهیت مسئله آسیب پذیری و عوامل موثر آن، بر مبنای مدل ضربی- نمایی، شاخص آسیب پذیری اقلیمی طراحی شد. سپس برای چهار محدوده و کل استان، شاخص و درجات آسیب پذیری محاسبه شد. نتایج نشان داد هر چند ظرفیت سازگاری استان نسبت به قبل بیشتر شده ولی به دلیل افزایش مواجهه و حساسیت اقلیمی، میزان آسیب پذیری 3/16 درصد بالاتر رفته است. مساحت محدوده های خیلی زیاد آسیب پذیر از 5/57 درصد به 100 درصد کل استان افزایش یافته که بیانگر گسترش فضایی آسیب پذیری می باشد. نتیجه ی کلی اینکه کاهش آسیب پذیری نیاز به سنجش دقیق و مستمر آن، افزایش ظرفیت سازگاری و کاهش حساسیت های اقلیمی دارد.

هدف اصلی تحقیق استفاده از مدلی است که بتواند بین عناصر اقلیمی و آلودگی هوا ارتباط برقرار کند. بدین منظوراز سه مدل متفاوت شبکه عصبی احتمالی، مدل رگرسیون خطی و مدل پرسپترون چندلایه استفاده شد. برای این تحقیق از آمار یک ساله ی اداره ی حفاظت محیط زیست مشهد استفاده شد. این آمار مربوط به آلاینده های هوا شامل (CO- NO- O3- SO2) و آمار هواشناسی شامل پارامترهای اقلیمی (رطوبت نسبی، درجه حرارت، جهت باد و سرعت باد) می باشد. داده های آلودگی هوا از تعداد 11 ایستگاه آلوده سنجی جمع آوری شده است. این داده ها به صورت ساعتی بوده و سپس از آنها میانگین گرفته شد.پس ازدرون یابی فاصله معکوس وزندار وتحلیل داده ها به منظور پیش بینی روابط داده ها با استفاده از مدل شبکه عصبی داده ها به دسته های آموزشی(70%)، ارزیابی(15%) و تست(15%) طبقه بندی شدند. در این تحقیق برای تحلیل، از دسته ی داده های آموزشی استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان میانگین مربعات خطا(MSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) در مدل شبکه عصبی احتمالی پایین تر بوده و نتایج نشان داده است که مدل شبکه عصبی احتمالی، توانسته است رابطه منطقی بین آلودگی هوا و پارامترهای هواشناسی برقرار کند. از بین عناصر اقلیمی تاثیرگذار بر منواکسید کربن، رطوبت نسبی در ساعت 12:30و جهت باد بیشترین اثر را داشته اند، همچنین عواملی اقلیمی تاثیرگذار بر غلظت دی اکسید گوگرد رطوبت نسبی در ساعت 6:30 و درجه حرارت مطلق بوده است.

بارش از سرکش ترین عناصر اقلیمی به شمار می رود. بنابراین شناخت رفتار نوسانی آن از ضروریات برنامه ریزی محیطی (آگاهی از رفتار آشکار و نهان)، این متغیر کلیدی می باشد. الگوسازی روند و تکنیک تحلیل طیفی یکی از روش های مناسب جهت درک رفتار آشکار و نهان، برای استخراج و تحلیل نوسان های اقلیمی با طول موج های مختلف است.دراین راستا تکنیک تحلیل طیف اندازه ای از توزیع واریانس را در امتداد تمامی طول موج های ممکن سری زمانی به دست می دهد. در این پژوهش از آمار 37 ایستگاه حوضه های آبریز مند و حله(اعم از باران سنجی و سینوپتیک) از بدو تاسیس تا سال 2011میلای که حداقل 30 سال آمار داشتند، جهت بررسی و تحلیل چرخه های بارش سالانه بهره گرفته شده است. براین اساس،ابتدا الگوسازی در خانوداه چند جمله ایها برای شناسایی روند بارش سالانه(الگوی خطی یا سهمی) ایستگاهها در منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت.در ادامه نیز با استفاده از تکنیک تحلیل طیفی دوره نگارهای بارش سالانه با فاصله اطمینان 95 درصد برای هر یک از ایستگاههای منطقه مورد مطالعه برآورد و چرخه های معنی دار در طول سری های زمانی بارش حوضه استخراج گردید. بر پایه یافته های این پژوهش مشخص شد که درتمامی ایستگاههای حوضه، بارش سالانه دارای روند کاهشی می باشند، و در این میان 11 ایستگاه با توجه به معنی داری آماری از الگوی روند خطی و سهمی تبیعیت می نمایند، و حاکی از یک رفتار کاهشی در بارش سالانه ایستگاههای مورد مطالعه است.در ادامه نیز مشخص شد که با استفاد ه از تکنیک تحلیل طیفی چرخه های 3-2 ساله ، 10- 3 ساله و گاها چرخه های با دوره بازگشت 10ساله و بالاتر بر بارش حوضه حاکم می باشد. بطوری که میزان چرخه های 3-2ساله بصورت فضایی نیز در تمامی منطقه مورد مطلعه دارای بیشترین رخداد بازگشت بارش سالانه می باشند.

پهنه بندی آب وهوایی و شناخت نواحی همگن اقلیمی امری ضروری جهت آمایش سرزمین و برنامه ریزی های منطقه ای می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه تفاوت های اقلیمی سه منطقه جغرافیایی ایران، ناحیه ساحلی خزر، ناحیه کوهستانی و ناحیه خشک داخلی که در محدوده استان های مازندران، سمنان، تهران، قزوین، قم و مرکزی جای می گیرد است. روش کار در این تحقیق، بررسی داده های آب و هوایی 56 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی و 19 عنصر اقلیمی با استفاده از مدل های خوشه بندی و تحلیل عاملی است. بدین منظور یک ماتریس با ابعاد 19*56 و با آرایش R تشکیل و به عنوان پایگاه داده برای ناحیه بندی مورد استفاه قرار گرفت. با اعمال تحلیل عاملی بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی و با چرخش متعامد واریماکس مشخص شد که در اقلیم این سه منطقه، چهار عامل رطوبتی، دمایی، غباری و تندری موثر می باشند که در مجموع بیش از 85 درصد از واریانس اقلیم منطقه را تبیین می کنند. با انجام تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی و با روش ادغام وارد بر روی ماتریس نمرات عامل ها، چهار ناحیه اصلی و چندین خرده ناحیه شناسایی شدند. نواحی اصلی عبارتند از ناحیه گرم و خشک بیابانی، ناحیه کم بارش دامنه ای، ناحیه سرد و نیمه پربارش کوهستانی و در نهایت ناحیه معتدل و پر بارش. بررسی نواحی چهارگانه با شرایط محلی و منطقه ای نشان می دهد که همسایگی با منابع رطوبتی مانند دریای خزر و پیکربندی ناهمواری ها مانند ارتفاعات رشته کوه البرز نقش تعیین کننده ای در شکل گیری خرده نواحی شمال ایران دارند.

بارش های سنگین از جمله مخاطرات محیطی است که وقوع ناگهانی آنها منجر به خسارات جانی و مالی می شود. با توجه به اینکه هیچ پدیده ی محیطی وجود ندارد که الگوی خاصی از توزیع فشار، عامل ایجاد آن نباشد، می توان با شناخت شرایط سینوپتیکی و الگوهای فشار بوجود آورنده ی این پدیده، از چند روز قبل، بارش های سنگین را پیش بینی کرده و آمادگی لازم در مواجه با این پدیده بدست آورد. بر این اساس این پژوهش با هدف شناسایی و طبقه بندی الگوهای گردش جوی بارندگی های شدید بر روی ایران، به انجام رسیده است. برای دستیابی به این مهم، داده های میانگین روزانه ی ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره ی آماری 2009 – 1980 در تلاقی های 5/2 * 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده ی NCEP / NCAR ، استخراج گردید. محدوده ی انتخاب شده که گستره ای از 10 تا 60 درجه ی عرض شمالی و 10 تا 80 درجه ی طول شرقی را پوشش می دهد، شامل 609 یاخته است. با استفاده از آرایه ی S روش تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) تعداد 609 تلاقی مورد مطالعه به پنج مؤلفه ی اصلی که مجموعاً 63/77 درصد از کل واریانس داده ها را توضیح می دهند، کاهش داده شد. سپس به کمک خوشه بندی چند هسته ای (K- Mean Cluster) همه ی روزهای مورد مطالعه به پنج گروه دسته بندی و نقشه ی ترکیبی هر گروه به عنوان الگوی گردشی کنترل کننده ی بارش های شدید و فراگیر ایران، ترسیم و ارائه شد. نتایج این بررسی گویای وجود اختلاف در آرایش الگوها، فراوانی تیپ های هوا و مسیر حرکت آنها به سوی ایران است. همچنین برای ارزیابی رابطه ی بین الگوهای گردش جوی و بارش از شاخص Pi استفاده شد