بهلول علیجانی

این تحقیق با هدف بررسی انواع وارونگی و شدت آن ها در ایستگاه بیرجند به رشته تحریر درآمده است. در این پژوهش داده های رادیوسوند ایستگاه بیرجند برای ساعت 00 گرینویچ (5/3 محلی) طی سال های 2010 تا 2020 اخذ و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که 1/11 درصد از وارونگی های شهر بیرجند از نوع تشعشعی، 4/12 درصد از نوع جبهه ای ، و 5/76 درصد از نوع فرونشینی می باشد. به دلیل نشست هوا در زیر پرفشار جنب حاره، سهم وارونگی های فرونشست بیشتر از انواع دیگر وارونگی می باشد. میانگین بلندمدت مقدار ضریب شدت وارونگی ها نشان داد که وارونگی جبهه ای با ضریب 044/0 بیشترین مقدار بوده است، اما بیشترین تعداد شدیدترین وارونگی ها از نوع وارونگی تشعشعی بوده است. از نظر رتبه شدت، وارونگی های شدید با 7/0 درصد و وارونگی ها ی ضعیف با 92/0 درصد دارای کمترین و بیشترین فراوانی در شهر بیرجند بوده اند. همچنین نتایج همبستگی نشان داد که بین شدت وارونگی با دمای لایه وارونگی ارتباط مستقیم در سطح 95 درصد با ضریب 756/0، بین شدت وارونگی و ارتفاع، رابطه معکوس در سطح 95 درصد با ضریب 790/0- برقرار است. همچنین ارتباط بین ضخامت و شدت لایه وارونگی( با ضریب 639/0) نشان داد که با افزایش ضخامت لایه وارونگی، شدت وارونگی ها در بیرجند نیز بیشتر شده است چراکه دمای لایه نیز بیشتر بوده در نتیجه وارونگی شدیدتر شده است. همچنین بین شدت و فشار لایه وارونگی ارتباط مستقیم و معناداری در سطح 95 با ضریب 787/0 برقرار است.

الگوهای فشار حاکم بر ایران و سرزمین های مجاور (۲۰ تا 5/47 درجه شمالی و ۳۵ تا 5/67 درجه شرقی) با استفاده از آمار فشار بازسازی شده NCEP در ساعت 12، روزانه با فاصله 5/2درجه جغرافیایی واقع در محدوده مطالعه و در دوره نوامبر تا مارس سالهای 1966 تا ۱9۹۵ طبقه بندی و شناسایی گردید. برای طبقه بندی داده های فشار، از روش تحلیل عاملی با ماتریس همبستگی آرایه S و چرخش واریماکس استفاده شد. در نتیجه، تعداد 168 متغیر (تلاقی) به ۶ عامل اصلی تبدیل شدند. نقشه های فشار روزهای دوره مطالعه براساس نمرات عاملی هرکدام از شش مؤلفه اصلی، به سه گروه نمرات بالا، نمرات میانی، و نمرات پایین تقسیم شدند. براین اساس، ۱۸ نقشه مرکبه تهیه شد. براساس شباهت های بین نقشه های مرکب، ۹ نقشه متمایز یا تیپ هوا، شناسایی شد. هرکدام از تیپ های نهایی براساس محل استقرار نامگذاری شد. نقشه های مرکب سطح ۵۰۰ هکتو پاسکال این تیپ هم ترسیم گردید. فراوانی ماهانه و سالانه و اهمیت تیپ ها در بارش ایران محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که داده های بازسازی شده NCEP از دقت و صحت بالایی برخوردار و برای مطالعه پراکندگی فشار ایران مناسب هستند. در بین تیپ های هوا، تیپ مداری فراوان ترین و مداوم ترین تیپ است و تیپ های پرفشار شمالی و کم فشار غربی به ترتیب، در درجه دوم قرار دارند. شدیدترین بارش های روزانه را در همه جای ایران در جنوب البرز تیپ کم فشار غربی تولید می کند. سواحل دریای خزر، تیپ پرفشار غربی شدیدترین بارش ها را پدید می آورد. هر تیپ هوا در یک ماه معین بیشترین فراوانی را دارد و در هر ماه هم تیپ هوایی خاصی فراوان تر است.

به منظور شناسایی الگوهای سینوپتیکی سیلاب های حوزه گرگان رود در استان گلستان دبی های سیلابی روزانه در دوره 77-1347 براساس افزایش ناگهانی دبی رودخانه به تفکیک ماه استخراج شد. از میان آن ها نیز شدیدترین و فراگیرترین سیلاب هر ماه ( 50 % ایستگاه ها سیلابی باشد) انتخاب شد و با بررسی نقشه های سینوپتیکی مربوط به این سیلاب ها، الگو های حاکم شناسایی و طبقه بندی گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که چهار الگوی عمده سیکلونی، آنتی سیکلون غربی، جبهه گرم و جبهه سرد محلی مهمترین الگوهای تولید سیلاب هستند.

جغرافیای ایران به دلایل زیادی در جامعه علمی و اجتماعی ایران از اقبال خوبی برخوردار نیست. تعداد اندکی از فارغ التحصیلان توانسته اند در بازار کار جذب شوند. از طرف دیگر سامانه انسان و محیط زمینه اصلی مطالعه جغرافیا در دهه های اخیر دچار بحران های شدیدی مانند تغییرات اقلیمی شده است. یعنی اینکه جغرافیای ایران هم از وضعیت سامانه انسان و محیط و هم از سرنوشت فارغ التحصیلان خود غافل مانده است. برای حل این مشکل جغرافیای ایران باید یک خانه تکانی بنیادی انجام دهد. بستر اصلی این خانه تکانی حتما ایجاد پایداری در سامانه انسان و محیط است. در این مقاله سعی شده است با شرح وضعیت محیط طبیعی، وضعیت آموزش جغرافیای ایران، و رابطه بین جغرافیا و توسعه پایدار چاره ای منطقی برای ادامه آموزش جغرافیای ایران ارایه شود. برنامه ارایه شده شامل هدف کاربردی جغرافیا درجامعه، دیدگاه یکپارچه تحلیل فضایی و سامانه انسان و محیط، رویکرد حل مساله و ناحیه به عنوان واحد فضایی مطالعه می باشد. بر این اساس هدف از تدریس جغرافیا در ایران تربیت افرادی است که اولا احساس مسولیت محیطی داشته باشند، به اخلاق محیطی آراسته شوند، ارزش محیط طبیعی را می دانند و در برابر نسل های آینده هم مسول می باشند. بدین جهت سعی می کنند با استفاده از تفکر و دانش جغرافیایی اولا بحران ها را چاره جویی کنند و ثانیا در راستای ساخت فضای جغرافیایی پایدار تلاش می کنند. برای رسیدن به این هدف به طور دایم در تلاش، تحلیل، برنامه ریزی و مدیریت فضایی هستند تا اینکه خلافی نسبت به محدوده اخلاق محیطی رخ ندهد. در این صورت است که فارغ التحصیلان هم در بازار کار جذب می شوند و هم از جایگاه علمی و اجتماعی خوبی برخواردار می شوند. سامانه انسان و محیط هم به مرحله پایداری رسیده و انسان و محیط به صورت اکولوژیکی زندگی بالنده و شکوفا خواهند داشت. دوره کارشناسی جغرافیا فقط یک رشته جامع جغرافیا خواهد بود که دروس بنیادی و کاربردی و ناحیه ای و تکنیکی در زمینه جغرافیا و توسعه پایدار تدریس خواهد شد. در دوره کارشناسی ارشد با توجه به نیازهای جامعه می توانند گرایش هایی داشته باشند. دوره دکترا هم یک رشته است و تخصص دانشجویان بر اساس رساله شان تعیین می شود.

این تحقیق با هدف بررسی انواع وارونگی و شدت آن ها با استفاده از شاخص های ترمودینامیکی جو از قبیل شاخص SI، LI ،KI و TT در ایستگاه بندرعباس برای دوره 2010 -2020 به رشته تحریر در آمده است. در این پژوهش داده های رادیوسوند جو بالای ایستگاه همدید بندرعباس برای ساعت 00 گرینویچ(5/3 محلی) طی 11 سال اخیر (2010 تا 2020) از دانشگاه وایومینگ اخذ و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که میانگین تعداد رخداد پدیده وارونگی در بندرعباس برابر 501 مورد در سال می باشد چرا که در برخی روزها چند نوع وارونگی در ارتفاع متفاوت مشاهده شد. از این تعداد وارونگی ، حدود 6/31 درصد آن مربوط به وارونگی دمای تشعشعی، 3/4 درصد جبهه ای، و 1/64 درصد دیگر مربوط به وارونگی از نوع فرونشینی می باشد. به دلیل نشست هوا در زیر پرفشار جنب حاره، سهم وارونگی های فرونشست بیشتر از انواع دیگر وارونگی می باشد. در این میان شدیدترین وارونگی ها از نوع فرونشست با 1354 مورد و ضعیف ترین وارونگی ها نیز با 29 مورد و از نوع جبهه ای بوده است. بطور کلی میانگین بلندمدت ضریب شدت وارونگی های ایستگاه بندرعباس با ضریب 0/062 نشان می دهد که شدت وارونگی های این شهر اکثرا از نوع بسیار شدید هستند که این رخداد می تواند آثار بسیار مخربی هم از نظر محیط زیستی و هم سلامت جسمی ساکنین شهر بندرعباس در پی داشته باشد. همچنین همبستگی بین عناصر وارونگی نشان داد که با کاهش ضخامت لایه وارونگی، شدت وارونگی دمایی نیز افزایش می باشد.

برای شناسایی شاخص جایگزین به جای شاخص های اقلیمی ارزیابی و پایش خشک سالی ها، آمار بارش ماهانه ی دوره ی رشد (مارس تا سپتامبر) ایستگاه های هواشناسی استان اصفهان و تصاویر ماهواره NOAA در دوره ی آماری 1997 تا 2003 تهیه و پردازش شدند. از آمار بارش شاخص SPI و از تصاویر ماهواره ای شاخص NDVI محاسبه و استخراج شدند. نواحی پوشش گیاهی استان از روی نقشه ی کاربری، اراضی به صورت مراتع غنی، متوسط، و فقیر تعیین شدند. در بین دوره های زمانی مختلف، شاخص SPI ، دوره ی زمانی سه ماهه، همبستگی بالایی نشان داد و بقیه ی محاسبات براساس این دوره زمانی محاسبه شد. نتایج تحقیق نشان داد که در همه ی ایستگاه ها و کل استان مقدار شاخص ها در ماه های بهار، یعنی مارس تا می، بالا بود و در ماه های تابستان از مقدار آن ها کاسته شد. در سطح استان اندازه شاخص ها در مراتع غنی بالا و در مراتع فقیر کاهش نشان می دهد. همبستگی بین شاخص ها نیز در همه ی ایستگاه ها قابل قبول بود، این مساله نشان داد شاخص پوشش گیاهی NDVI می تواند جایگزین مناسبی برای شاخص های اقلیمی در ارزیابی و پایش خشک سالی ها باشد. ارزش این شاخص در مناطقی که داده های هواشناسی بسیار پراکنده هستند و یا سری زمانی مرتب و مداوم ندارند بسیار بالا است.

هرگونه تغییر در عناصر اقلیمی را می توان در تغییر الگوهای فشار جست و جو کرد. در این پژوهش با نگرش گردشی به محیطی، اثر تغییرات الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال بر دمای ماه ژانویه ی مطالعه شده است. به این منظور، داده های ماه ژانویه ی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و دمای سطح زمین در یک دوره آماری 50 ساله (1961-2010) از مرکز پیش بینی های محیطی گرفته شد. در گام بعد همبستگی مقادیر استاندار شده ی داده های مذکور نشان داد که بیش ترین ارتباط بین دمای سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال در منطقه ی جنوب غرب کشور با ضریب 82/0 و کم ترین با 59/0 در شمال غرب کشور قرار دارد. سپس به منظور کاهش حجم داده ها و استخراج الگوهای اصلی با ایجاد ماتریسی به ابعاد 24(تعداد نقاط در گستره ایران) در 50 ( تعداد سال ها)، تحلیل مؤلفه های اصلی با آرایه S روی ماتریس مقادیر استاندارد شده ی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال اعمال، و 4 مؤلفه حاصل گردید و به روش وریمکس (Varimax) چرخانده شد. در هر یک از 4 الگوی یاد شده انطباق بسیار خوبی بین ناهنجاری ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال با ناهنجاری دما ملاحظه گردید. به گونه ای که کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل منجر به کاهش دما و پدیدآیی ژانویه ی های سردتر شده است؛ به عبارتی دیگر، شکل گیری پشته ی ضعیف و افزایش ارتفاع ژئوپتانسیل و عدم ریزش هوای سرد عرض های بالا، ژانویه ی های گرم تری را به وجود آورده است. از نتایج جالب توجه می توان به این نکته اشاره کرد که وجود جریانات مداری در تراز 500 هکتوپاسکال در الگوی دوم، نوعی ناهنجاری منفی برای جنوب شرق ایران به حساب می آید که منجر به بروز ژانویه ی های سردتر در این منطقه شده است.

طوفان های گردوخاک از بزرگ ترین مشکلات جدّی محیطی در نواحی مشخصی از جهان هستند. در پژوهش حاضر که به منظور تحلیل آماری همدیدی طوفان های گردوخاک منطقه سیستان براساس کدهای هواشناسی، طی دوره ی (2008-1979) انجام پذیرفته، از آمار ساعتی سرعت و جهت باد ایستگاه همدید زابل و نقشه های جوی فشار، ارتفاع زئوپتانسیل، دما، الگوی هم جریان و خطوط هم سرعت و جهت باد در دو تراز سطح دریا و 850 هکتوپاسکال که به صورت میانگین روزانه تهیه شده اند، استفاده شده است. براساس نتایج، هیچ یک از سال های آماری فاقد طوفان گردوخاک نبوده اند. در میان فصول، تابستان طوفان خیزترین و زمستان کم طوفان ترین فصل منطقه بوده ودر میان ماه ها، ژوئن از بیش ترین و دسامبر از کم ترین فراوانی برخوردار بوده اند. نتایج حاصل از تحلیل همدیدی نشان داد: هنگام بروز طوفان گردوخاک در دوره ی گرم سال، بر روی نقشه ی فشار تراز دریا، با تقویت کم فشار موسمی هند، دو مرکز کم فشار فرعی تری در محدوده ی جنوب پاکستان و جنوب افغانستان با فشار مرکزی کم تر از 1000 هکتوپاسکال بسته می شوند. در مقابل مرکز پرفشاری بر روی دریای خزر که عموماً فشار مرکزی آن بیش از 1020 هکتوپاسکال است مستقر می شود. در همین زمان تفاوت دمای سطح زمین منطقه ی سیستان و دریای خزر حدود 20 درجه سانتی گراد می باشد. شیوفشاری و دمایی شدید بین دو منطقه، منجر به ایجاد بادهای شدید و طوفان گردوخاک می گردد. در تراز 850 هکتوپاسکال نیز یک مرکز چرخندی بر جنوب ایالت بلوچستان بسته شده و منطقه ی سیستان توسط منحنی 1440 ژئوپتانسیل متر محدود شده است. در مقابل واچرخندی با منحنی 1540 ژئوپتانسیل متر بر روی دریای خزر بسته می شود که بیانگر همراهی جریانات این تراز از جریانات سطح زمین می باشد. در دوره ی سرد نیز، هنگامی که پرفشار سیبری با فشار مرکزی بیش از 1040 هکتوپاسکال بر روی دریای خزر مستقر شود و منطقه سیستان به دلیل عدم حضور زبانه های پرفشار مذکور، از شرایط کم فشاری نسبت به پرفشار مذکور برخوردار باشد و در تراز 850 هکتوپاسکال نیز مرکز واچرخندی بر روی دریای خزر بسته شود. ریزش هوای سرد از پرفشار مذکور به منطقه، طوفان گردوخاک ایجاد می نماید. براساس پردازش تصاویر ماهواره ای، مهم ترین منابع گردوخاک، بسترهای خشکیده ی هامون های پوزک، صابری و شرق هامون هیرمند هستند.

هدف از این مطالعه تحلیل و تعیین الگوهای همدید منجر به یخبندان های فراگیر ایران است. برای رسیدن به این هدف دمای حداقل روزانه 663 ایستگاه هواشناسی همدید و اقلیم شناسی کشور برای یک بازه زمانی 43 ساله از سال 1962 تا 2004 از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. در ادامه نقشه های همدمای حداقل روزانه کشور از 1/1/1962 تا 31/12/2004 به مدت 9116 روز و با استفاده از روش میانیابی کریگینگ تهیه شدند. سپس براساس یک معیار مکانی یخبندان ها به سه گروه یخبندان های جزئی (کمتر از 25 درصد از مساحت ایران)، یخبندان هائی نیمه فراگیر (بین 25 درصد تا 65 درصد) و یخبندان های فراگیر ( بیش از 65 درصد از مساحت ایران) تقسیم بندی شدند. سپس ماه ها، فصل ها و سال هایی ک یک واحد انحراف معیار پایین تر و یا بالاتر از میانگین بلندمدت روزهای همراه با یخبندان های فراگیر داشتند انتخاب و در نهایت میانگین الگوهای گردشی برای سال ها، فصل ها و ماه هایی که دارای حداکثر و حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر بودند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دوره های همراه با حداکثر فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر تقویت و گسترش نصف النهاری کم فشار جنب قطبی (کم فشار ایسلند) باعث جابجایی زبانه غربی پرفشار سیبری به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود. این جابجایی باعث استقرار یک پرفشار موضعی بر روی دریای مدیترانه می شود که گردش واچرخندی این پرفشار علاوه بر ریزش هوای سرد بر روی نیمه غربی ایران باعث عقب راندن زبانه نصف النهاری کم فشار موسمی سودان به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود که نتیجه آن چیزی جزء کاهش رطوبت و دما بر روی نیمه غربی ایران نیست. اما در دوره های با حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر شرایطی بر عکس دوره های حداکثری مشاهده می شود. بدین ترتیب که با تضعیف کم فشار جنب قطبی و متعاقب آن کاهش گستردگی مکانی مداری و نصف النهاری آن، پرفشار سیبری میل بیشتری به گسترش نصف النهاری در جهت شمالی کانون مرکزی خود پیدا می کند و از گستردگی زبانه غربی این سامانه پرفشار کاسته می شود. در نتیجه یک کم فشار موضعی بر روی دریای مدیترانه مستقر می شود. تحت چنین شرایطی، شاهد نفوذ بیشتر زبانه کم فشار موسمی سودان از طریق دریای سرخ به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر است. لذا نفوذ این زبانه و ترکیب آن با کم فشار روی دریای مدیترانه باعث افزایش دما و همچنین رطوبت در جنوب، غرب و شمال غرب ایران می شود که این وضعیت تعدیل شرایط اقلیمی سرد بر روی نیمه غربی ایران را به همراه دارد. در سطح 250هکتوپاسکال نیز سرعت و موقعیت روباد حاکی از تضعیف سرعت آن بر روی ایران در زمان حداکثری روزهای همراه با یخبندان های فراگیر و تقویت سرعت آن در زمان حداقلی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر یران دارد.

شمال شرق ایران بعضی اوقات تحت تأثیر بارش های شدید قرار گرفته و همین عامل باعث خسارات فراوانی می گردد. این مطالعه از طریق طبقه بندی الگوهای همدیدی مرتبط با بارش های سنگین، به بالابردن درک ما از مکانیزم های دینامیکی که چنین بارش هایی را تولید کرده کمک می کند. در این مطالعه یک روز بارش سنگین، روزی تعریف شد که کل بارش روزانه در حداقل 3 ایستگاه، برابر یا بیشتر از 15 میلی متر ثبت شده باشد. بر این اساس 186 روز در ماه های اکتبر تا می سال های 1970 تا 2006 انتخاب شدند. علاوه بر آن از میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، فشار تراز دریا و مؤلفه های باد مداری (U) و نصف النهاری (V) در تراز 500 و 850 هکتوپاسکال در روزهای وقوع بارش های سنگین با تفکیک مکانی 5/2 درجه در شبکه مختصاتی 20-60 درجه شمالی و 70-20 درجه شرقی نیز استفاده شده است. جهت طبقه بندی داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و استخراج الگوهای آن از روش ترکیبی کمی و کیفی بهره برده شده است. ابتدا تحلیل مؤلفه های اصلی با آرایه S بر روی ماتریس داده ها انجام شدند و به کمک آزمون غربالی 9 مؤلفه نخست - که 91 درصد واریانس داده ها را توجیه می کردند- انتخاب و به روش وریمکس چرخانده شدند. سپس روش خوشه بندی K-means به منظور طبقه بندی نمرات عاملی که از روش PCA بدست آمده بودند، بکار برده شد . همچنین با استفاده از روش دستی نقشه های 6 ساعته ی هر روز بارش، تا حداکثر 72 ساعت قبل از شروع بارش بررسی گردیدند. نتایج حاصله بیانگر آن است که سه نوع الگو در ریزش بارش های سنگین منطقه مورد مطالعه موثر هستند: کم فشارهای سودانی، کم-فشارهای ترکیبی سودانی- مدیترانه ای و کم فشارهای مدیترانه های. در بین این سه الگو، سنگین ترین بارش ها مربوط به الگوی سودانی است.

اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب به عنوان موضوعی چالش برانگیز در بسیاری از مناطق خشک دنیا مطرح بوده و تداوم این پدیده در مناطق خشک با مخاطراتی در چرخه ی آبی و بی نظمی جریان رودخانه ها همراه بوده است. نتایج خروجی های 6 مدل اقلیمی سری مدل های CMIP5 تحت سناریوهای RCP با استفاده از روش آماری و نرم افزار CCT بر اساس گزارش پنجم هیئت بین الدول تغییر اقلیم نشان می دهد که دمای بیشینه و کمینه در آینده و تا سال 2099 در تمام مدل های اقلیمی به طور مداوم روند افزایشی دارد، اما افزایش دمای کمینه، بیش تر از افزایش دمای بیشینه خواهد بود. در مورد بارش، پیچیدگی ها زیاد و عدم قطعیت را بیان می کند، اما بیش تر مدل های اقلیمی کاهش بارندگی را در حوضه تخمین می زنند. شبیه سازی رواناب با ابزار ارزیابی آب وخاک (SWAT) انجام شد و برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل نیز از نرم افزار SWAT-CUP و الگوریتم SUFI-2 استفاده شد. نتایج مقایسه ی هیدروگراف های مشاهداتی و شبیه سازی و شاخص های آماری ارزیابی، بیانگر کارایی مناسب مدل در شبیه سازی دبی حوضه است. میانگین رواناب آینده ی حوضه ی تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 روند کاهشی داشته و نسبت به دوره ی مشاهداتی آن به ترتیب 1/39، 3/40 و 4/40 درصد افت آبدهی خواهد داشت؛ بنابراین با کاهش دبی حوضه ، احتمال رخداد فراوانی خشک سالی در آینده قابل انتظار است.