حسین عساکره

دما و بارش دو مهم متغیر اقلیمی می باشند که در زندگی و فعالیت های افراد تاثیر به سزایی دارند. این دو عنصر، در حالت کلی دارای تغییرات وابسته به هم می باشند. در این تحقیق، میزان همبستگی میان دما و بارش، به وسیله ضریب همبستگی خطی پیرسون تعیین می شود. وجود یا عدم وجود رابطه خطی بین دما و بارش نیز آزمون گردید. همچنین تاثیر همزمان دما و رطوبت نسبی بر روی بارش محاسبه شده و معناداری رگرسیون بررسی شد. در این تحقیق جهت ترسیم نمودارها و تحلیل رگرسیون چند متغیره، از نرم افزار SPSS استفاده شده است. با استفاده از یافته های این تحقیق، مشخص شد که رابطه ای ضعیف و معکوس بین دما و بارش وجود دارد. سهم واقعی تغییرات دما در بارش 3.61درصد بوده و بسیار کم می باشد و بین دما و بارش رابطه خطی برقرار نیست. در رگرسیون دو متغیری نیز دما تاثیر معنی داری در بارش نشان نداد؛ ولی رطوبت نسبی متغیر مؤثری در بارش این ایستگاه بود. در این مطالعه، میانگین سالانه دما و بارش ایستگاه زنجان در طول دوره آماری 2005-1956 که از سایت هواشناسی استخراج شده؛ مورد استفاده قرار گرفته است. زنجان در َ41 ْ36 شمالی و َ 29ْ48 شرقی در شمال غرب ایران واقع شده است. ارتفاع این شهر نسبت به دریا، در محل ایستگاه، 1620 متر می باشد.

چرخه های نهان، تدریجی و آرام در بسامدهای مختلف آشکار و نهان، یکی از انواع دگرگونی های اقلیمی به شمار می آید. برخی از این نوسانات در یک دوره ثابت مثلا یک سال به صورت میانگین های ماهانه یا فصلی مشخص می شوند. برخی دیگر به صورت چرخه هایی نهان در سری های زمانی اقلیمی رخ می دهند. یکی از ابزارهای مفید برای جستجو و ارزیابی این نوع نوسانات اقلیمی تحلیل طیفی است. این رویه مطالعه نوسانات اقلیمی از مقبولیت و رواج قابل توجهی در جهان برخوردار است اما در کشور ما کمتر مورد توجه بوده است. ردیابی چرخه های اقلیمی و به ویژه چرخه های دمایی امکان برنامه ریزی مبتنی بر داده های اقلیمی - دمایی را مهیا می سازد. در این نوشتار ضمن معرفی روش تحلیل طیفی به عنوان یک روش مقبول و کارآمد در ردیابی چرخه های نهان، تلاش می شود چرخه های نهان در میانگین سالانه دمای شهر زنجان طی دوره آماری 2005-1956 (50 سال) مورد بررسی قرار گیرد. بدین ترتیب با استفاده از تابع اتوکواریانس، طیف دما و چرخه های دمایی شهر زنجان استخراج گردید. بر اساس یافته های این پژوهش دمای زنجان حاوی چرخه 2.5 ساله است. این چرخه ها هماهنگ با چرخه های کشف شده در عناصر اقلیمی نقاط دیگر کره زمین بوده است. چنان که اندیشمندان دیگر نیز استنباط نموده اند نیروی مولد این نوسان احتمالا حاصل انتقال عمودی تکانه از تروپسفر به استراتسفر با دوره های بازگشت نامنظم 3-2 ساله می باشد

به دلیل اهمیت و تاثیر دما بر شرایط محیطی و نیز نقش آن در برنامه‌ریزی‌های مبتنی بر دانسته‌های اقلیمی، الگوسازی رفتار دما به خصوص در سال‌های اخیر مورد توجه محافل علمی بوده است. میانگین ماهانه دما همانند غالب عناصر اقلیمی رفتاری همراه با نوعی تموج و عمدتا با حرکتی منظم و متناوب به بالا و پایین مشخص می‌شود. رفتارهای تناوبی به هر شکل که باشند، با استفاده از توابع سینوسی در فرکانس‌های مختلف با تقریب مناسب و قابل قبولی برآورد و پیش‌بینی می‌شوند. در این راستا مدل‌های فوریه از ابزارهای مفید و کارا به شمار می‌‌آیند. در این مقاله ضمن معرفی روش‌های الگوسازی فوریه، یک الگوی فوریه برای متوسط ماهانه دمای شهر مشهد، بر اساس یک سری 106 ساله (1272 ماه) از ژانویه سال 1891 تا دسامبر سال 1996 تعیین می‌کنیم. داده‌های مربوط به دوره مزبور از سه منبع اطلاعاتی استخراج و پردازش شده‌اند:طی دوره 1891-1950 میانگین ماهانه دما ازگزارش"سازمان جهانی هواشناسی"  تحت عنوان: ” گزارش جهانی هوا “ استخراج شده است. در این گزارش دما به درجه فارنهایت ثبت گردیده بود. در دوره مذکور دو مرحله داده‌های مفقود (مجموعا 2 سال) طی دوره‌های 1895- 1904 (10 سال) و 1941- 1950 (10 سال) وجود داشته است. داده‌های مربوط به دوره‌های مزبور از شرکت ملی نفت - واحد اهواز اخذ گردیده است. از سال 1951 به بعد با تاسیس سازمان هواشناسی کشور میانگین دما در این ایستگاه تحت نظارت سازمان مذکور به ثبت رسیده است. به منظور همخوانی دمای پیش از دهه 1950 و بعد از آن، دمای گزارش شده به وسیله سازمان جهانی هواشناسی به درجه سلسیوس تبدیل شده است. مدل تعیین شده شامل متغیر توضیحی رسته‌ای و یک متغیر توضیحی سینوسی - کسینوسی است. در واقع مولفه‌های سینوسی و کسینوسی، همساز (هارمونیک)هایی هستند که در شکل‌گیری رفتار سری تناوبی موثرند. تعداد این همسازها (مولفه‌های نوسانی) حداکثر نصف طول داده‌ها است. چرا که رفتار نوسانی حداقل از دو مولفه (سینوسی و کسینوسی) تشکیل شده است. در واقع هر همساز گویای یک روند روبه بالا و یک روند روبه پایین در یک سری زمانی است. بنابراین هر طول موج متوالی در سری زمانی تناوبی با یک همساز نشان داده می‌شود. برای تعیین مولفه‌های سینوسی - کسینوسی معنی‌دار با استفاده از دوره نگار، ترتیب اهمیت همسازها را تعیین می‌کنیم. سپس با جستجو در بین چند همساز مهم اول، چرخه‌های معنی‌دار پنهان را پیدا می‌کنیم. بر این اساس بهترین الگوی قابل برازش بر میانگین ماهانه دمای مشهد به وسیله همساز یکصد و ششم آرایه شده است که در سطح 01/0 معنی‌دار است. پس از بررسی مدل به لحاظ درستی فرض‌ها، با استفاده از آن متوسط درجه حرارت ماهانه تا دسامبر 2004 پیش‌بینی و فواصل اطمینان ارایه گردیده است.ضریب همبستگی و ضریب تعیین معیارهایی هستند که هریک به نحوی درصد موفقیت الگو را در توصیف سری نشان می‌دهند. در این الگو ضریب همبستگی 976/0 و ضریب تعیین 2/95 درصد و خطای استاندارد باقیمانده‌ها 912/1 محاسبه شده است.لازم به توضیح است که سری علاوه بر روندی تناوبی، می‌بایست به لحاظ روند آزمون شود. اگر داده‌ها دارای شیبی حول خطی غیر افقی باشد، مولفه‌های مربوط می‌بایست به مدل اضافه شود. آزمون وجود روند برای شیب خطی، سهمی و درجه 3 نیز عدم وجود روند را نشان می‌دهد. با در نظر گرفتن قسمت سیستماتیک الگوی برازش یافته، به عنوان مکانیزم مولد مقادیر آینده، متوسط درجه حرارت ماهانه از ژانویه 1997 تا دسامبر 2004 پیش‌بینی شد. در مورد هر یک از مقادیر پیش‌بینی شده با اضافه و کم کردن عدد 748/3 ± یک فاصلة اطمینان 95 درصد برای پیش‌بینی مقادیر به دست می‌آید. حفظ رفتار تناوبی حول یک خط افقی و نیز وجود کرانه‌هایی قابل قبول با فاصله ثابت در امتداد زمان شواهد دیگری بر نیکویی برازش مدل به حساب می‌آید.تحت شرایط کلی که معمولا برقرار است، روش‌های معرفی شده در این مقاله برای الگوسازی هر سری زمانی گسسته متساوی‌الفاصله تناوبی دیگر کاربرد دارد. برای سری‌های پیوسته نیز با تقسیم محور زمان به فواصل مساوی می‌توان سری پیوسته را به یک سری گسسته متساوی الفاصله تبدیل کرد و از روش‌های معرفی شده، برای الگوسازی آن استفاده نمود.

اقلیم شناسی بارش را می توان رفتار غالب بارش در هرمکان تعریف نمود.یکی از روش های تحلیل اقلیم شناسی بارش، شناخت رفتار چرخه ای بارش است. این مهم از طریق بررسی و وارسی همسازهای مختلف بارش امکان پذیر است. در واقع همسازها انواع پویه های نهان دریک سری زمانی را نشان می دهند. اهمیت همسازها براساس پراش ویژگی های بسامد دریک سری زمانی تعریف می شود. در این تحقیق تلاش می شود جنبه های پنهان بارش در شمال غرب کشور ( استان های آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، اردبیل و زنجان) آشکار و تحلیل شود. در این راستا از تعداد 260 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی طی دوره ی آماری 2005 - 1966 استفاده شد. به منظور رفع نقیصه های آماری و جبران تفاوت طول دوره ی آماری، نقشه های ماهانه بارش تولید و عملیات محاسباتی برای حصول مشخصات همسازها بر روی یاخته های این نقشه ها انجام شد. بارش سالانه ی شمال غرب کشور از شمال شرق به جنوب غرب افزایش می یابد. برخلاف انتظار بیش ترین بارندگی در چکاد بلندی های این پهنه از کشور رخ نمی دهد. علاوه بر این، تغییرات مکانی بارش بسیار زیاد است. براساس روش های به کار رفته معلوم شد که دو سامانه همدید- محلی تا بیش از 90 درصد بارش شمال غرب را توجیه می کند. کمترین سهم بارش حاصل از سامانه های همدید در شمال شرقی ( پهنه کم بارش) رخ می دهد. بنابراین سهم بارش حاصل از سامانه های محلی (بارش همرفتی، کوهستانی، جبهه های محلی و ...) در این بخش بیشتر است. درحالی که متناسب با افزایش بارش سالانه، سهم سامانه های همدید نیز فزونی می یابد. بخش های جنوب غربی بیشینه ی بارش افزون تری از سامانه های همدید را دریافت می دارد. همچنین زمان وقوع بیشینه ی بارش حاصل از سامانه های همدید در شمال شرقی در اوایل دسامبر ولی در نیمه ی جنوبی در اواخر دسامبر و اوایل ژانویه رخ می دهد.

تمام بخار آب موجود در ستونی از جو که قابلیت بارش دارد و از سطح زمین تا نقطه پایانی بخارآب در جو ادامه پیدا می کند، آب قابل بارش کلی گویند. این عنصر تحت تاثیر توپوگرافی و همچنین ارتفاع دچار تغییراتی می گردد. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر عوامل محلی و مکانی بر توزیع بیشینه های آب قابل بارش ایران می باشد. برای این منظور داده های فشار، رطوبت ویژه ، مولفه مداری و مولفه نصف النهاری از پایگاه داده NCEP/NCAR وابسته به سازمان اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج و مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت. روش های مورد استفاده در این مطالعه، ضریب همبستگی و رگرسیون می باشد. سپس به منظور دست یابی بهتری نسبت به آب قابل بارش شیب تغییرات و روند شیب تغییرات بیشینه آب قابل بارش محاسبه گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که در بین عوامل مکانی، ارتفاع بیشترین تأثیر را در توزیع مکانی بیشینه آب قابل بارش داشته است. برخلاف بسیاری از دانشمندان که بر این عقیده بودند که با افزایش عرض جغرافیا، آب قابل بارش کاهش پیدا می کند، این قاعده در محدوده جو ایران کمتر به چشم می خورد. با این وجود بیشتر شیب تغییرات آب قابل بارش در بخش های از ارتفاعات زاگرس، غرب و جنوب غرب رخ داده است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان داد که بیشینه های آب قابل بارش در ایران دارای چرخه های کوتاه مدت 2 تا 4 ساله می باشند.

بارش تغییر پذیرترین پارامتر جوی است که زمان و فصل آن هم دچار تغییر می گردد. شناخت دقیق سازوکار ونحوه تغییرات فصل بارندگی اهمیت بسیاردارد. در این راستا مطالعه فصل بارندگی در استان همدان که از نظر کشاورزی جایگاه ویژه ای در سطح کشور دارد، اجتناب ناپذیر است این مطالعه سعی در شناخت تغییرات فصل بارندگی در استان همدان را دارد بدین منظورتاریخ وقوع، آغاز وخاتمه بارندگی از داد ه های روزانه بارش در استان همدان استخراج، روند خطی و تغییرات احتمالی آن ها، طی دوره سی ساله 1358 تا 1387 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور مشاهدات به سه دهه مجزا تقسیم و مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در دهه اول دوره بارندگی اوایل پائیز آغاز و در بهار پایان می یافت. یعنی دوره بارندگی طولانی بوده است. در دهه دوم فصل بارندگی تغییر خاصی نکرده و فقط در برخی مناطق استان طول دوره بارندگی کوتاه تر ودربرخی نواحی بلندتر شده است. اما در دهه سوم دوره بارندگی جابه جایی محسوسی داشته است. یعنی آغاز بارندگی از زمستان و خاتمه آن به طرف تابستان بوده است. این بدان معنا است که در سال های اخیر فصل بارندگی با سرعتی نسبتا"" کند به طرف تابستان در حرکت است. تغییرات روند طول دوره بارندگی نیز نشان دهنده روند افزایشی است. به عبارتی در دوره مورد مطالعه فصل بارندگی طولانی تر شده است، به منظور طبقه بندی تغییرات فصل بارندگی بر روی داده های میانیابی شده و بر اساس ""متوسط فاصله اقلیدسی"" و به روش ادغام ""وارد [1] "" تحلیل خوشه ای انجام شد. بر این اساس، استان همدان از نظر تغییرا ت فصل بارندگی به سه منطقه طبقه بندی گردید. منطقه یک با بیشترین وسعت، کوتاه شدن فصل بارندگی را نشان می دهد منطقه دو جابجایی آغاز فصل بارندگی به طرف زمستان را نشان می دهد و در منطقه سوم فصل بارندگی تغییری محسوسی نداشته است.

"میان یابی یکی از مهم ترین تکنیک هایی است که اقلیم شناسان در مطالعات پهنه ای- مکانی از آن بهره می گیرند. روش های میان یابی برحسب ملاک های مختلف قابل تقسیم بندی هستند. در این تحقیق تلاش بر این بوده ضمن معرفی روش میان یابی کریجینگ به عنوان یکی از روش های دقیق و پرکاربرد، مراحل انجام این فرآیند با ذکر مثالی انجام گیرد. در این راستا میانگین بارش ماهانه ایران زمین در روز 26/12/1376 بر اساس داده های 654 ایستگاه مورد تحلیل قرار گرفت. به منظور میان یابی بارش در ابتدا نیمه پراش نگار تجربی محاسبه و ترسیم شد. سپس یازده مدل بر این نیمه پراش نگار برازش یافت. به ازای هر مدل نیم پراش نگار و با سه فرض عدم وجود روند در داده ها، وجود روند خطی و روند درجه 2 مجموعا سی و سه نقشه برای بارش روز مورد مطالعه حاصل شد. سپس با استفاده از تکنیک ارزیابی متوالی (Cross-Validation) خطای نقشه ها برآورد شد و از میان سی و سه نقشه، دو نقشه به عنوان کاندیدهای مناسب اختیار شدند. آزمون های بعدی شامل بررسی میزان خطای برآوردی و درصد آن و نیز انحراف استاندارد نقشه ها نشان داد که برازش مدل خطی بر نیمه پراش نگار بهترین الگو برای میان یابی بارش 26 اسفندماه 1376 ایران زمین بر اساس روش کریجینگ است. بر اساس این نقشه میانگین بارش کشور طی روز مزبور 7.3 میلی متر برآورد شده است"

"به دلیل اهمیت تغییرات زمانی- مکانی بارش این موضوع با استفاده از روش های مختلف و دیدگاه های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفته است. برخی از روش های مورد استفاده متکی بر تکنیک های زمین آماری و آمار کلاسیک است. نتیجه این قبیل مطالعات تهیه نقشه های هم ارزش از بارندگی و مشخصات آن می باشد. در این تحقیق با استفاده از تکنیک های زمین آمار و آمار کلاسیک و بر پایه تکنیک های ترسیمی طی دوره آماری 2003-1961 و بر اساس داده های 152 ایستگاه سینوپتیک و 170 ایستگاه کلیماتولوژی و مجموعا 92940 داده ماهانه، تغییرات زمانی بارش برای 8012 سلول در محدوده ایران زمین مورد تحلیل قرار گرفت. در راستای این پژوهش ضمن تهیه نقشه همباران کشور بر اساس روش کریگینگ نواحی که طی دوره آماری مورد بررسی، متحمل تغییر قرار گرفته اند، مشخص گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد که حدود 4/51 درصد از مساحت کشور در معرض تغییرات بارش قرار گرفته اند. این تغییرات عمدتا در نواحی کوهستانی و نیز نیمه غربی کشور رخداد بیشتری داشته اند. عموما نواحی با بارندگی بیشتر متحمل تغییر بیشتری نیز بوده اند. میزان تغییرات به ازای هر سال از 6/29 میلی متر در کوهرنگ تا 7/15- میلی متر در سراب بوده است."

"در این تحقیق با استفاده از مشاهدات بارش روزانه 51 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی استان گلستان با حداقل 20 سال طول دوره آماری و بر اساس رویه ای موسوم به زنجیره مارکوف احتمال روزهای بدون بارش و نیز روزهای با بارش کمتر از یک میلی متر برای استان گلستان محاسبه و مورد تحلیل واقع شد. توزیع مکانی بارش استان گلستان از متغیرهای مکانی نظیر طول، عرض جغرافیایی و به ویژه ارتفاع متاثر می شود. بدین دلیل میزان بارندگی سالانه در امتداد شمال به جنوبی حاوی روندی افزایشی است. بدیهی است که تعداد روزهای بارانی و خشک نیز تابعی از ارتفاع و میزان بارندگی خواهند بود. احتمال وقوع روزهای بدون بارش در استان از 0.73 تا 0.91 و متوسط احتمال آن حدود 0.83 و احتمال وقوع روزهای با بارش کمتر از یک میلی متر بین 0.765 تا 0.91 با متوسط 0.84 در تغییر است. با افزایش آستانه بارندگی ضمن افزایش احتمال وقوع، دامنه احتمال وقوع نیز کاهش می یابد. تغییرات مکانی احتمال وقوع روز خشک دراستان چشمگیر نیست. از این رو و بر اساس رابطه بین احتمال وقوع روز خشک با میزان بارندگی می توان دریافت که با افزایش بارندگی، احتمال رخداد روز خشک نسبت به نواحی کم باران تر کاهش می یابد. میزان افزون بارش در نواحی جنوبی طی روزهای معدودی رخ می دهد و بارش کم نواحی شمالی نیز تقریبا در بازه زمانی مشابهی توزیع می شود. احتمال تداوم روزهای خشک در ناحیه پرباران جنوبی بسیار کمتر از روزهای مشابه در ناحیه کم باران شمالی است"

به دلیل اهمیت تغییرات زمانی- مکانی بارش این موضوع با استفاده از روش های مختلف و دیدگاه های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفته است. برخی از روش های مورد استفاده متکی بر تکنیک های زمین آماری و آمار کلاسیک است. نتیجه این قبیل مطالعات تهیه نقشه های هم ارزش از بارندگی و مشخصات آن می باشد.در این تحقیق با استفاده از تکنیک های زمین آمار و آمار کلاسیک و بر پایه تکنیک های ترسیمی طی دوره آماری 2003-1961 و بر اساس داده های 152 ایستگاه سینوپتیک و 170 ایستگاه کلیماتولوژی و مجموعا 92940 داده ماهانه، تغییرات زمانی بارش برای 8012 سلول در محدوده ایران زمین مورد تحلیل قرار گرفت.در راستای این پژوهش ضمن تهیه نقشه همباران کشور بر اساس روش کریگینگ نواحی که طی دوره آماری مورد بررسی، متحمل تغییر قرار گرفته اند، مشخص گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد که حدود 4/51 درصد از مساحت کشور در معرض تغییرات بارش قرار گرفته اند. این تغییرات عمدتا در نواحی کوهستانی و نیز نیمه غربی کشور رخداد بیشتری داشته اند. عموما نواحی با بارندگی بیشتر متحمل تغییر بیشتری نیز بوده اند. میزان تغییرات به ازای هر سال از 6/29 میلی متر در کوهرنگ تا 7/15- میلی متر در سراب بوده است.

بارش یکی از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن می تواند تبعات منفی محیطی، اجتماعی، اقتصادی و حتی فرهنگی برای جوامع بشری داشته باشد. ازاین رو مطالعه تغییرات بارش یکی از کانون های توجه اقلیم شناسان است. به ویژه افراز تغییر و تغییرپذیری از اهمیت شایان توجهی برخوردار بوده، می تواند نقش مهمی در پیش بینی های اقلیمی و در نتیجه مدیریت منابع آب و برنامه ریزی های بهینه محیطی، اقتصادی و کشاورزی داشته باشد. در تحقیق حاضر تلاش شده است تا رفتار میانگین طولانی مدت (تغییر) و نوسانی (تغییرپذیری) بارش در پهنه شمال غرب ایران ارزیابی گردد. بدین منظور از داده های 260 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی وابسته به وزارت نیرو و سازمان هواشناسی کشور طی دوره آماری 2005 - 1966 (40 ساله)، استفاده شد. با برازش مدل رگرسیون خطی به روش ناپارامتری، روند بارش بررسی شد. نتایج نشان داد که بارش سالانه دارای رفتاری کاهشی بوده است. روند کاهشی عمدتاً حاصل کاهش بارش طی دهه آخر بوده است. طی دهه چهارم بر خلاف دهه های قبل وسعت پهنه های کم بارش بیش از پهنه های پر بارش بود. این روند کاهشی 72 درصد از پهنه را در بر گرفته است. با تحلیل طیفی مشاهدات بارش، چرخه های معنی دار بارش سالانه در پهنه شمال غرب ایران شناسایی شد. براین اساس، چرخه های سینوسی معنی دار 3-2، 5-3، 11-5 و 11 سال به بالا آشکار گردید.گستره وسیعی از پهنه متاثر از چرخه های سینوسی 11-5 ساله است. طبق تجارب جهانی، وجود این چرخه ها را می توان به تاثیر عوامل کلان مقیاس اقلیمی – اقیانوسی نسبت داد. برای مثال چرخه های 3-2 ساله را عمدتاً به تغییرات دو سالانه ( QBO ) الگوی بزرگ مقیاس گردش عمومی جو و جریانات مداری و چرخه های 5-3 ساله را به پدیده انسو نسبت داده اند.

در این تحقیق ویژگی های بارش ایران در طی 44 سال گذشته را با استفاده از روش همسازها مورد بررسی قرار دادیم.در این مطالعه ما ازمشاهدات بارش 428 ایستگاه هواشناسی بین سالهای 1383-1340 استفاده و برای تحلیل ویژگی های فصل بارش از روش تحلیل همسازها استفاده نمودیم. با تحلیل سهم پراش میانگین های ماهانه بارش هر نقطه همسازهای بارش هر نقطه محاسبه و جهت آشکار سازی تاثیر عوامل جغرافیایی ( طول، عرض جغرافیایی وارتفاع) بر پراش های بارش، روابط رگرسیونی بکار گرفتیم. در این تحقیق، ویژگی های بارش با استفاده از در صد پراش (PV)، دامنه (A) و ضریب T توجیه شدند. نتایج حاصله از پهنه های بارش نشان داد که همساز های اول و دوم نقش غالبی در توجیه تغییرات بارش ایران ایفا می کند. به طور کلی همساز اول و دوم بیش از 90 درصد پراش بارش در ایران را توجیه می کنند. سهم پراش همساز اول در بارش سالانه ایران از شمال به جنوب افزایش می یابد و در همساز دوم این رابطه معکوس می شود. بطوریکه در استان های آذربایجان غربی و شرقی و نواحی ساحلی خزر همساز دوم بیش تر از جنوب کشور است. نتایج همچنین نشان دهنده بالاتر بودن ضریب همبستگی عوامل مکانی در همساز سوم نسبت به دوهمساز دیگر بود. این نشان دهنده این است که بارش های فصلی و محلی بیشتر تابع عوامل مکانی نظیر طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی وارتفاع است. از نتایج این پژوهش می توان برای مدیریت منطقه ای منابع آب و مقاصد کشاورزی استفاده نمود.

دراین پژوهش، تواتر وتداوم یخبندان های زودرس و دیر رس شهر زنجان براساس قوانین احتمالی، به صورت فرایندهایی تصادفی و با استفاده از تکنیک زنجیره های مارکوف تجزیه و تحلیل گردید. از آن جا که مضرترین یخبندان ها مربوط به آغاز فصول انتقالی است و نیز طبق یافته های تحقیق حاضر از احتمال مؤثری برخوردارند، از آمار میانگین دمای حداقل روزانه ماه های مهر و فروردین مربوط به 44 سال (1339-1383) ایستگاه زنجان بهره گرفته شد. ماتریس احتمال تغییر وضعیت دمای یخبندان – بدون یخبندان براساس روش درست نمایی بیشینه محاسبه و احتمال پایای هریک از دو حالت یخبندان – فاقد یخبندان روزانه برای تمامی روزهای دو ماه فروردین و مهر برآورد شد. احتمال وقوع یخبندان در هر روز برای فروردین 3519/0 و برای مهرماه 0375/0 حاصل شده است. علاوه برآن، احتمالات وقوع یخبندان ها در تداوم های 2 تا 5 روزه و نیز احتمال وقوع یخبندان با شدت های مختلف ( ضعیف، ملایم و شدید) برای تمامی روزهای ماه فروردین و مهر محاسبه و به صورت ترسیمی ارایه شد

یکی از رویکردهای مطالعاتی در اقلیم شناسی، شناخت روابط عناصر اقلیمی است. در این راستا روش های پرشماری به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها، به کارگیری دانش احتمال برای ردیابی روابط عناصر اقلیمی می باشد. هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه ی حالات دمایی - بارشی روزانه بر اساس روش احتمال شرطی است. برای دستیابی به این هدف داده های شبکه ای پایگاه داده اسفزاری، ویرایش نخست با تفکیک زمانی روزانه، از 01/01/1340 تا 11/10/1383 که براساس 1436 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی و با روش میانیابی کریگینگ برآورد شده بود، با تفکیک مکانی 15×15 کیلومتر و تعداد 7187 یاخته، مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس توزیع احتمال مربوط به دمای هر یاخته، چندک های دما برآورد و صدک های 25 و 75 توزیع فراوانی دما برآورد گردید. در هر یاخته، روزهایی که دمای روزانه آن کمتر از صدک 25 بود، به عنوان روزی سرد، روزهایی که دمای آن یاخته برابر یا بیشتر از صدک 75 آن یاخته بود، به عنوان روزی گرم و دمای روزانه ی هر یاخته که بین صدک 25 و صدک 75 قرار گیرد، به عنوان روزی با دمای بهینه در نظر گرفته شد. بدین ترتیب مشخصات فصلی دما در این تعریف منعکس شد. براین اساس فصول گرم، سرد و انتقالی برپایه ی مشخصات چندکی تعریف شد. بارش نیز به سه حالت بدون بارش، روزهایی که بارش کمتر از میانگین توزیع مربوط به هر یاخته رخ داده (روزهای کم باران) و روزهایی که برابر یا بیشتر از میانگین توزیع هر یاخته (پربارش) بارش تجربه کرده اند، در نظر گرفته شد. بدین ترتیب فقدان، کمبود و زیادبود بارش نیز تفکیک شد. در گام بعد فراوانی توأم رویدادهای دمایی و رویدادهای بارشی هر روز در یک ماتریس ارائه شد. سپس ماتریس احتمال توأم هریک از رویدادهای بارشی- دمایی نسبت به هریک از حالات بارشی محاسبه گردید. براین اساس احتمال وقوع هریک از طبقات بارشی در هریک از سه فصل گرم، سرد و انتقالی برای هر یاخته ی نقشه ی ایران برآورد گردید. در نهایت احتمال شرطی هریک از رخدادهای دمایی با حالت بارش برای هر یاخته محاسبه و نقشه ها و تحلیل های مربوط به هر حالت ارائه گردید. این ویژگی، حالات بارش را برای هر فصل ارائه می کند. نتایج تحقیق حاضر ضمن بیان واقعیت های اقلیمی، دستاوردهای اقلیم شناسان ایرانی را به لحاظ کمّی - احتمالاتی تأیید و ترسیم نموده است. بیشینه ی بارش های فصل سرد در 36 درصد از ایران زمین با احتمال 40-30 درصد و روزهای بدون بارش در حدود 43 درصد از ایرانرا در بر می گیرد. در فصل گرم، حدود 97 درصد از مساحت کشور 90-50 درصد روزها و 3 درصد از مساحت، 50-20 درصد از روزها بدون بارش بوده اند. در همین فصل حدود 17 درصد از سطح کشور 60-40 درصد روزها و حدود 56 درصد از سطح کشور 40-30 درصد از روزها را با بارش کم تجربه می کرده اند. فصل های انتقالی (پاییز و به ویژه بهار)، حدود 78 درصد از مساحت ایران، 90-60 درصد از روزها را بدون بارش و 30-10 درصد از این روزها توأم با بارش های سنگین و 30-20 درصد از این روزها با بارش های کم مقدار مشخص می شوند.

تحلیل مولفه­های اصلی یک روش بهینه ریاضی برای کاهش حجم داده­ها و تبدیل متغیرهای اولیه به چند مولفه محدود است به­طوری که این چند مولفه بیشترین پراش متغیرهای اولیه را توجیه نماید. در این مطالعه برخی مشخصات آماری بارش سالانه شهر زنجان شامل مجموع بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی، بزرگ­ترین بارش روزانه در سال، نسبت بارش بیشینه به مجموع بارش سالانه و مشخصاتی از قبیل انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه که از بارش ماهانه برای هر سال محاسبه گردید در معرض تحلیل مولفه­های اصلی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با چهار مولفه می­توان بیش از 95 درصد از تغییرات بارش سالانه را توضیح داد. مولفه اول که بالاترین پراش داده­ها (6/42 درصد) را تبیین می­کند، نماینده بارش سالانه و شاخص­های مطلق تغییرپذیری آن یعنی انحراف معیار، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه می­باشد. مولفه دوم نماینده شاخص­های شکل توزیع فراوانی (چولگی و کشیدگی)، مولفه سوم نماینده بارش­های بیشینه و در نهایت مولفه چهارم نماینده تعداد روزهای بارانی می­باشد. تحلیل روند نمرات مولفه­ها نشان داد که نمرات مولفه­های اول و چهارم به ترتیب دارای روند معنی دار کاهشی و افزایشی حول یک خط را دارند که نشان از کاهش بارش در طول دوره آماری مورد مطالعه از یک طرف و یکنواخت شدن توزیع زمانی آن دارد.