بهلول علیجانی

هدف از این پژوهش آشکارسازی وجود و یا عدم وجود روند در بارش نسبت به ارتفاع و شناسایی رفتار محلی بارش استان مازندارن است. بدین منظور از داده های بارش 32 ایستگاه (سازمان هواشناسی و وزارت نیرو)، طی دوره آماری 1988-2010 استفاده گردید. برای بدست آوردن روند بارش از روش تحلیل رگرسیونی استفاده شد و برای شناسایی رفتار محلی بارش، روش آمارفضایی مورد استفاده قرار گرفت.روند بارش استان براساس با 11 مدل مورد برازش قرار گرفت و دو مدل رگرسیون توان تعدیل شده و رگرسیون درجه سوم بهترین مدل شناخته شد.که به ترتیب دارای کمترین خطای استاندارد 264.23 و264.48 و دارای ضریب همبستگی 0.62- 0.63می باشد.نتایج بدست آمده از رفتار بارش ، بر وجود روند در محدوده مورد مطالعه تاکید دارد.نتایج تحلیل فضایی بارش استان نشان دهنده این است که بارش در استان مازندران دارای الگوی خوشه ای با ارزش بالا می باشد. براساس روش موران محلی و لکه های داغ ، سواحل غربی تا ارتفاع 700 متری دارای نمره z مثبت و خوشه های با ارزش بالا، در سطح اطمینان 99 درصد است. این محدوده 15 درصد از کل استان را شامل می شود. محدوده ارتفاعات جنوبی نیز نمره z منفی و خوشه های با ارزش پایین با سطح اطمینان 99 درصد را نشان می دهد. این محدوده نیز در حدود 20 درصد از کل استان را شامل می شود. حدود 65 درصد از مساحت استان نیز عدم وجود روند معنی داری را نشان می دهد. نتایج رگرسیون موزون جغرافیایی به خوبی نشان دهند این موضوع است که بارش استان و ارتفاع دارای رابطه معناداری می باشد.که خود این موضوع رفتار بارش استان از غرب به شرق درخصوص رفتار بارش و راتفاع را بازگو می کند.

برای ارزیابی تغییرات آینده آب وهوای کلان شهر تهران و روابط آن با کیفیت هوای تهران از روش پیش بینی سناریویی استفاده شد. در این روش ابتدا با استفاده از مدل SDSM و داده های روزانه (دما و بارش) ایستگاه های سینوپتیک مستقر در کلان شهر تهران که از دوره آماری بیشتری برخوردار بودند به پیش بینی سناریویی ایستگاه ها تا سال 2047 پرداخته شد. سپس با استفاده از میانگین روزانه داده های هواشناسی (مشاهده شده و پیش بینی شده) ایستگاه های مورد مطالعه و میانگین روزانه داده های آلاینده شهر تهران به بررسی همبستگی و روابط رگرسیونی داده های میانگین مشاهده شده هواشناسی و آلودگی هوا پرداخته و با توجه به روابط رگرسیونی و دسترسی به داده های سناریویی هواشناسی به پیش بینی سناریویی و وضعیت آلودگی هوا در سال های آینده پرداخته شد. بررسی سناریویی شاخص های آلودگی هوای کلان شهر تهران در ارتباط با شرایط آب وهوا نشان داده که در میان شاخص های آلودگی هوا، شاخص های CO2،O3 و PM10 با عناصر دمایی در ارتباط بوده و این شاخص ها به ویژه دی اکسید کربن در ارتباط با شرایط دمایی روند افزایشی یا ثابتی را تا سی سال آینده (2047) تجربه خواهند کرد.

در این تحقیق به مطالعه چگونگی اثرات تغییرات اقلیمی بر جریان رودخانه های حوضه های منتخب استان گیلان، یکی از استان های شمالی کشور ایران برای دوره ی سالهای 2020 تا 2050 و تحت سه سناریوی اقلیمی RCP2.6 ، RCP4.5 ، RCP8.5 پرداخته شد. برای این منظور از داده های بارش و دمای 45 ایستگاه داده های اقلیمی و 20 ایستگاه آب سنجی در دوره ی 1983 تا 2013 ستفاده شد. محاسبه متوسط بارش و دما در سطح حوضه ها از طریق ترسیم خطوط هم باران و هم دما با روش کریجینگ انجام گرفت. جهت تعیین معناداری روند داده های مورد مطالعه و مقدار شیب آنها به ترتیب از آزمون های من-کندال و شیب سنس کمک گرفته شد. نتایج نشان داد، دما طی دوره ی مورد مطالعه در همه ی حوضه های آبریز روند افزایشی داشته و این روند در اکثر آنها معنادار بوده است اما برای بارش ها روند معناداری مشاهده نشد. همچنین آبدهی در اکثر حوضه ها کاهشی بوده و در حوضه های شفارود، ناورود و چافرود این روند معنادار است. از سوی دیگر برای دوره های آینده، بارش ها در هیچ یک از سناریوهای اقلیمی روند معناداری ندارند اما دما در به غیر از سناریوی RCP2.6 در سناریوهای دیگر دارای روند افزایشی است. آب دهی رودخانه ها نیز در سناریوی RCP2.6 در هیچ یک از حوضه ها روند معناداری ندارد اما در سناریوی RCP4.5 در دو حوضه ی آبریز شفارود و گشت رودخان روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 95 درصد دیده می شود که این روند در سناریوی RCP8.5 در حوضه های چافرود و شفارود در سطح اطمینان 99 درصد نیز معنادار می باشد .

هدف اصلی این مقاله تحلیل رابطه غیرمنطقی انسان با محیط به عنوان عامل اصلی شیوع بیماری کرونا است. اکثر محققین و صاحب نظران معتقدند که بیماری کرونا عکس العمل و اخطار طبیعت به رفتارهای مخرب انسان است. برای این منظور ابتدا تئوری های حاکم بر روابط انسان و محیط مانند تئوری گایا و پوش مرز مارکوف بررسی شد. بر اساس این تئوری ها آثار خرابکاری های انسان در محیط طبیعی بررسی شد و سپس عکس العمل های این رفتار ها در جامعه انسانی شرح داده شدند. با استناد به کارهای محققین متعدد مشخص شد که رفتار انسان در طبعت ویرانگر بوده است و اثرات آنها هم در خود جامعه انسانی مشاهده شده اند. مانند ایجاد فرایند تغییر اقلیم در محیط طبیعی که منجر به مخاطرات شدیدی مانند سیل و خشکسالی و غیره در جوامع انسانی شده است. برای چاره جویی مشکل کرونا دیدگاه اخلاق محیطی انتخاب شد. بدین منظور تئوری های اخلاقی و فلسفه های حاکم بر رابطه انسان با محیط شرح داده شدند. از چالش این نظریه ها و با عنایت به طرح سلامت واحد برنامه محیط زیست سازمان ملل، راهبرد رعایت ارزش انسانی و اخلاقیات محیطی انتخاب شدند. بر اساس این موارد انسان باید به محیط ارزش ذاتی قایل شود. در رفتار خودش طرف خوبی، درستی و انصاف را رعایت کند. خود انسان دراثر تمرین مفاهیم انسانی شایسته به شخصیت والای انسانی برسد. به مفاهیمی مانند پایداری محیط، مصرف به اندازه نیاز بدن، رژیم گیاهی، فاصله گیری محیطی، حرمت به حقوق محیط متصف شود. رسیدن به این منزلت اخلاقی فقط از طریق آموزش و تربیت درست امکان پذیر است. در این راستا وظیفه سازمان ها و نهادهای آموزشی در سطح جهان بسیار سنگین است.

هدف اصلی این پژوهش تعیین نواحی مستعد کشت پسته با توجه به برخی متغیرهای اصلی مؤثر با استفاده از روشهای زمین آمار می باشد. داده های روزانه ایستگاهی اقلیمی مورد نیاز، از سازمان هواشناسی کشور برای 300 ایستگاه سینوپتیک از ابتدای تاسیس ایستگاه تا سال 2016 اخذ شد. برای محاسبات نیاز آبی روش پنمن - مانتیث(مورد تایید فائو) در دوره های 10 روزه و ماهانه در دوره کشت بکار گرفته شده است که در کشور ایران تاریخ کاشت گیاه پسته بطور متوسط 21 فروردین ماه و تاریخ برداشت گیاه پسته 30 شهریور ماه مشخص شده است. از سامانه اطلاعات جغرافیایی به منظور رقومی سازی و تهیه نقشه ها بهره برداری شد. پس از تشکیل پایگاه اطلاعات فضایی با استفاده از نرم افزار ARC GIS اطلاعات توصیفی نقشه ها به آنها اضافه گردید. پس از عملیات همپوشانی وزنی در محیط GIS پهنه بندی با استفاده از روشهای زمین آمار انجام شد. نتایج حاصل از نقشه نهایی تحلیل فضایی کشت پسته نشان داد که 88/707273 کیلومتر مربع از مساحت منطقه ( 43 درصد) را شامل می شوند، برای گسترش کشت پسته مناسب نبوده (شامل مناطق ارتفاعی و کاربری شهری و دامنه های شیب دار، سواحل دریاهها و رودخانه ها، مسیلها، زمینهای شور و باتلاقی) و 39/585130 کیلومتر مربع (57/35 درصد) از مساحت کشور ایران(شامل مناطق دشتی و کاربری کشاورزی) مناسب گسترش کشت پسته شناخته شد. این مناطق بیشتر در شرق و جنوب شرق، مرکز و شمال شرق ایران واقع شده است.

یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی به وجود آمده در منطقه خاورمیانه و ایران در سال های اخیر، پدیده گرد و خاک می باشد که در حال افزایش است. بدین منظور با هدف پیش بینی احتمال وقوع روزهای گرد و خاک، داده های سرعت باد و دید افقی در مناطق شرقی ایران با روش کریجینگ نشانگر فضایی – زمانی و با استفاده از نرم افزار R مورد بررسی قرار گرفت که در آن نشانگر یک، برای روز گرد و خاک و نشانگر صفر برای روز بدون گرد و خاک در نظر گرفته شد. سپس آرایه SP Data (Spatial Temporal Data)به صورت ترکیبی از ماتریس و بردار در کلاسSTFDF(Spatial Temporal Function Data Fram) و STF (Spatial Temporal Function) ساخته شد. پس از برازش تمامی مدل های تفکیک پذیر و غیر تفکیک پذیر، تغییرنگار متریک جمعی با کمترین میانگین مجموع مربعات به عنوان بهترین مدل برای برازش داده ها انتخاب شد. خروجی مدل نشان داد که داده ها تا 5 روز دارای وابستگی فضایی- زمانی هستند، لذا می توان از آخرین روز دوره آماری، احتمال وقوع روز گرد و خاک را برای 5 روز آینده پیش بینی کرد؛ که در اولین روز قابل پیش بینی یعنی 01/04/2017 (24/01/1396)، نقاط بحرانی ایستگاه های سرخس و فریمان در استان خراسان رضوی به ترتیب با احتمال 16 و 20 درصد، ایستگاه های زابل، زهک، میرجاوه، نصرت آباد، زاهدان و خاش در استان سیستان و بلوچستان به ترتیب با 17، 13،13،19،24 و 17 درصد و ایستگاه های ابرکوه، بافق و بهاباد در استان یزد به ترتیب با 20، 16 و 35 درصد، بیشترین احتمال وقوع روز گرد و خاک را دارا بودند.

غلب بارش های شدید در عرض های میانی با جبهه ها همراه هستند. با توجه به استقرار ایران در این نواحی، شناسایی و بررسی جبهه ها بسیار ضروری می باشد. از طرفی مطالعات اقلیمی جبهه ها با استفاده از نتایج روش جبهه گذاری دستی که اغلب دارای نتایج متفاوتی نیز می باشد، بسیار زمان بر و پرهزینه بوده و عملا غیر ممکن است. لذا در این تحقیق برای نخستین بار در داخل کشور به جبهه گذاری خودکار و عددی پرداخته شده است. ابتدا داده های منظم شبکه ای با وضوح 75/0×75/0درجه شامل دما، ارتفاع ژئوپتانسیلی، رطوبت نسبی، باد مداری و نصف النهاری در تراز های مناسب از مرکز ECMWF اخذ گردید. سپس به کمک برنامه نویسی کامپیوتری، تابع شناسایی جبهه، محاسبه و با تعیین آستانه های مناسب برای مقادیر گرادیان دمایی و پارامتر دمایی جبهه (TFP)، جبهه های سامانه چرخندی در تراز hPa700 شناسایی و رسم شدند. در ادامه، جهت صحت سنجی جبهه های شناسایی شده، تابع جبهه زایی با استفاده از داده های مرکز داده NCEP/NCAR با وضوح شبکه ای 5/2×5/2 درجه و در همان تراز محاسبه و ترسیم گردید. بررسی و مقایسه جبهه های ماشینی با خروجی تابع جبهه زایی و تصاویر ماهواره، نشان دهنده صحت روش شناسایی عددی جبهه می باشد. مقایسه نتایج جبهه زایی در جبهه های سرد و گرم، نشان دهنده واداشت مقادیر مثبت بیشینه جبهه زایی توسط جبهه های سرد نسبت به جبهه های گرم می باشد. همچنین بررسی موقعیت جبهه های سرد و گرم در سامانه چرخندی نشان داد که این جبهه ها، اغلب در پایین دست ناوه و بالا دست پشته سطوح فوقانی یافت می شوند و در مواجهه با ارتفاعات غربی ایران پسروی نموده و تغییر شکل داده اند. نتایج نشان دهنده نقش بارزتر جبهه های سرد در شکل گیری و تحول سامانه چرخندی می باشند.

هدف اصلی این پژوهش تعیین نواحی مستعد کشت پسته با توجه به برخی متغیرهای اصلی مؤثر با استفاده از روشهای زمین آمار می باشد. داده های روزانه ایستگاهی اقلیمی مورد نیاز، از سازمان هواشناسی کشور برای 300 ایستگاه سینوپتیک از ابتدای تاسیس ایستگاه تا سال 2016 اخذ شد. برای محاسبات نیاز آبی روش پنمن - مانتیث(مورد تایید فائو) در دوره های 10 روزه و ماهانه در دوره کشت بکار گرفته شده است که در کشور ایران تاریخ کاشت گیاه پسته بطور متوسط 21 فروردین ماه و تاریخ برداشت گیاه پسته 30 شهریور ماه مشخص شده است. از سامانه اطلاعات جغرافیایی به منظور رقومی سازی و تهیه نقشه ها بهره برداری شد. پس از تشکیل پایگاه اطلاعات فضایی با استفاده از نرم افزار ARC GIS اطلاعات توصیفی نقشه ها به آنها اضافه گردید. پس از عملیات همپوشانی وزنی در محیط GIS پهنه بندی با استفاده از روشهای زمین آمار انجام شد. نتایج حاصل از نقشه نهایی تحلیل فضایی کشت پسته نشان داد که 88/707273 کیلومتر مربع از مساحت منطقه ( 43 درصد) را شامل می شوند، برای گسترش کشت پسته مناسب نبوده (شامل مناطق ارتفاعی و کاربری شهری و دامنه های شیب دار، سواحل دریاهها و رودخانه ها، مسیلها، زمینهای شور و باتلاقی) و 39/585130 کیلومتر مربع (57/35 درصد) از مساحت کشور ایران(شامل مناطق دشتی و کاربری کشاورزی) مناسب گسترش کشت پسته شناخته شد. این مناطق بیشتر در شرق و جنوب شرق، مرکز و شمال شرق ایران واقع شده است.

تگرگ هرساله خسارات زیادی به بخش های گوناگون اقتصادی در استان کرمانشاه می رساند. جهت کاهش و مقابله با این زیان ها، شناسایی الگوهای همدیدی جهت پیش بینی این پدیده لازم است. بدین منظور داده های هوای حاضر ، از سازمان هواشناسی استان در دوره ی 1951 تا 2016 برای هفت ایستگاه سینوپتیک منطقه اخذ شد. سپس در اکسل بر مبنای کدهای 99 ، 96 ، 91، 90 ، 89 ، 87 و 27 که پدیده ی تگرگ با شدت های متفاوت را در بر دارند ، کدنویسی شد. در داده های اخذ گردیده از سازمان هواشناسی، از بین گروه های 23 گانه، گروه هفتم داده ها که هوای حاضر و گذشته را گزارش می دهد، انتخاب و با ورود به برنامه روزهای تگرگ معلوم گردید. سپس بر اساس روش مطالعاتی گردشی به محیطی، نقشه های مولفه های جوی برای ترازهای سطح دریا، 850، 700 و 500 هکتوپاسکال تهیه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها نشان داد که از نظر رخداد زمانی، اواسط سپتامبر تا اواسط ژوئن و از نظر رخداد مکانی ایستگاه کرمانشاه بیشترین و سرپل ذهاب کمترین تعداد را داشته است. ارتفاع و توپوگرافی سهم عمده ای در فراوانی مکانی این پدیده دارد. همچنین بررسی نقشه ها نشان داد که شرایط عمومی برای رخداد این پدیده شکل گیری ناوه هایی با حرکات شدید صعودی قائم، چرخندگی مثبت از سطح زمین تا ترازهای فوقانی وردسپهر، تزریق رطوبت توسط سیستم های غربی و جنوب غربی می باشد؛ و نیز شرط لازم اختلاف دمای زیاد بین ترازهای پایینی و بالایی جو می باشد. چنانکه هوای گرم صعودکننده با انتقال و ورود به ترازهای بالایی با دمای بسیار سرد مواجه گردد؛ پدیده تگرگ به وقوع می پیوندد.

پیش بینی های اقلیمی در قالب شبیه سازی در سطح جهانی ،منطقه ای و محلی بهمراه مشخص کردن تغییرات پارامترهای اقلیمی در قالب روندها و مدل ها در علم اقلیم شناسی از دیرباز مطرح بوده است اما آینده پژوهی و آینده سازی وچشم اندازسازی در ادبیات و متون اقلیم شناسی کمتر به چشم می خورد این درحالیست که برنامه ریزی محیطی و تحلیل های آینده پژوهی، تلاشی نظام مند برای نگاه به آینده بلندمدت در حوزه علم اقلیم شناسی است؛ امروزه یکی ازمهم ترین چالش های حال و آینده ، مسئله افزایش دما و در مواردی بحران فقدان آسایش اقلیمی است. باید پذیرفت که با رشد جمعیت کلانشهر تهران، ارتقای سطح زندگی و بهداشت،گسترش شهرنشینی و صنایع ، آسایش اقلیمی و بحران کمبود انرژی دارای اهمیت است. تحلیل های این پژوهش از نظرات نخبگان اقلیم شناسی و مدیران و مسئولین شهر تهران درقالب فرمهای نظرسنجی، تهیه،و برای تجزیه تحلیل داده ها از تکنیکهای آینده پژوهی ازجمله سناریونویسی استفاده شده است. ابزار تجزیه و تحلیل داده ها در این پژوهش نرم افزار MICMAC بوده است. در فرآیند تحقیق مهم ترین عوامل کلیدی و پیشران در رابطه با آینده پژوهی بحران افزایش دمای سطح شهر تهران شناسایی گردید و سپس با توجه به عوامل کلیدی شناخته شده مینی سناریوها و سناریو جامع در سه حالت، (بهبود وضعیت میکرواقلیمی شهر تهران+ آسایش اقلیمی شهروندان)، (عدم بهبود وضعیت میکرو اقلیمی شهر تهران+ آسایش اقلیمی نسبی شهروندان)،( عدم بهبود وضعیت میکرو اقلیمی شهر تهران+فقدان آسایش اقلیمی شهروندان و افزایش مصرف انرژی)در سطح کلانشهر تهران داستان سرایی شد.با توجه به نتایج تحقیق به عنوان مهم ترین عوامل ایجاد بحران دمای سطح فقدان نگرش به مفهوم بهبود میکرو اقلیم و مدیریت شهری هستند. و اینکه چالش های فقدان آسایش اقلیمی در رابطه با بحران افزایش دمای سطح،در سه بعد اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی طبقه بندی می شوند.

هدف از پژوهش حاضر اندازه گیری و پهنه بندی غبار ریزشی شهر تهران در دوره آماری یک ساله (1/10/۱۳۹۶-30/9/۱۳۹۷) است. بدین منظور، غبار ریزشی شهر تهران جمع آوری شد. وزن غبار ریزشی در زمستان معادل با 18943.5 تن، در بهار معادل با 27119.5 تن، در تابستان معادل با 17111.2 تن، و در پاییز معادل با 23002.3 تن است. نقشه تحلیل فضایی گردوغبار ریزشی شهر تهران حاصل ترکیب نُه لایه بر اساس وزن تعیین شده برای هر لایه ترسیم شد. بیشترین میزان گردوغبار ریزشی در زمستان 1396 در غرب تهران و در بهار، تابستان، و پاییز 1397 در جنوب غرب تهران بوده است. بررسی های میدانی ثابت کرد گردوغبار ریزشی در ارتباط مستقیم با ساخت وساز شهری قرار دارد. این افزایش با pm10، تراکم کارخانه ها، تراکم پوشش گیاهی، رطوبت نسبی، بارش بالای 5 میلی متر، دما و سرعت و جهت باد نیز در ارتباط است. باد غالب تهران جهت غرب دارد که از معادن شن و ماسه می گذرد. باد غالب در تابستان جنوب شرقی است. باد جنوب شرقی از معادن شن و ماسه، کارخانه های سیمان عبور می کند و در مسیر خود گردوغبار این مناطق را وارد تهران می کند.

بسیاری از پدیده های اقلیمی سطح زمین در ارتباط با موقعیت رودبادها در سطوح فوقانی جو  هستند. این پژوهش با هدف شناخت موقعیت و فراوانی رودبادها در بخشی از نیمکره شمالی (خاورمیانه) انجام شد. رودبادها در محدوده وسیعی از صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه عرض شمالی در 5 تراز 300، 400، 500، 600، و 700 هکتوپاسکال طی دوره آماری 1965-2014 به صورت ساعتی بررسی شدند. نتایج نشان داد که از نظر زمانی و مکانی تغییرات عمده ای در فراوانی و سرعت رودبادها در طول سال به وجود می آید. در دوره سرد سال فراوانی رودبادها و سرعت آن ها در عرض های جغرافیایی 20 تا 30 درجه شمالی بیشینه است. در دوره گرم سال فراوانی و سرعت رودبادها در مناطق یادشده کاهش می یابد و به عرض های 35 تا 45 درجه عرض شمالی منتقل می شود. در همه ترازهای جو اغلب می توان دو کمربند پیوسته از بادهای شدید را در عرض های جغرافیایی 20 تا 30 درجه شمالی و 50 تا 60 درجه شمالی مشاهده کرد. در میان این دو کمربند می توان چهار هسته رودباد اصلی (شرق چین و بخشی از خاورمیانه، همچنین غرب اروپا و بخشی از مناطق مرکزی و جنوب روسیه) را شناسایی کرد.

در این مقاله تحلیل و پیش بینی بارش های منطقه لارستان، روزهای بارش 0/1 میلی متر و بیشتر ایستگاه لار در دوره آماری 2003-19960 بررسی شده است. ابتدا فراوانی روزهای بارانی بر اساس تداوم آن ها گروه بندی و فراوانی هرکدام از توالی ها به صورت مجزا مطالعه گردید. سپس بر اساس مدل زنجیره مارکوف احتمال وقوع هریک از توالی ها به صورت ماهانه ، فصلی و سالانه محاسبه شد. یافته های تحقیق نشان داد که: حداکثر فراوانی روزهای بارانی 44 روز و حداقل آن 11 روز در سال است . ژانویه بیشرین فراوانی و ماه های مه و ژوئیه کمترین فراوانی را دارند. زمستان فصل مرطوب و بهار فصل خشک منطقه است. شدت متوسط هر بارش 8/2 میلی متر ، فاصله متوسط بین دو بارش در دوره بارانی 6/2 روز، زمان متوسط شروع بارندگی 17 آذر و خاتمه بارندگی 26 فروردین است. مقایسه فراوانی توالی های پیش بینی شده با فراوانی توالی های مشاهده شده دقت مدل زنجیر ه مارکوف را در پیش بینی توالی های خشک و مرطوب در مناطقی مانند لارستان که ناهماهنگی شدید بارش دارند، نشان داد.

مجهز شدن انسان به تکنولوژی پیشرفته و جایگزینی فلسفه جبر محیطی با فلسفه انسان گرا در نیمه دوم سده بیستم سبب شد که او به صورت بی رویه و غیر منطقی از منابع زمین بهره برداری کند به طوری که بعد از دهه 1960 مصرف انسان به تدریج بیشتر از تولید سالانه زمین شد. این مساله سبب تخریب منابع زمین و ظهور آلودگی های گوناگون گردید. پیامد دستکاری های غیر منطقی انسان به اندازه ای شدید شد که بزرگترین مخاطره کره زمین یعنی گرمایش جهانی در دهه 1970 اتفاق افتاد و به زغم خیلی از دانشمندان دوره آنتروپوسن آغاز شد. برای چاره جویی این بحران جهانی در سال 1978 مفهوم توسعه پایدار مطرح و تعریف شد. هدف از این مفهوم این بود که مصرف انسان نباید بیشتراز تولید زمین باشد و زایدات انسانی هم نباید بیشتر از توان جذب زمین شود. تا زمین برای همیشه شکوفا و زاینده باقی بماند تا نسل های آینده هم از منابع زمین بهره مند شوند. رشته های علمی زیادی سعی کردند در حیطه توسعه پایدار کار کنند. اما رشته جغرافیا به دلیل ماهیت جامع نگری آن بر سامانه انسان و محیط و داشتن مکان یابی مناسب برای انسان ضمن حفظ پایداری پراکندگی ها در هدف و چشم انداز خود مناسبترین رشته برای مطالعه توسعه پایدار شناخته شده است. جغرافیا این مهم را از طریق انجام مراحل سه گانه تحلیل فضایی، برنامه ریزی فضایی و مدیریت فضایی انجام می دهد. جغرافیدانان برای انجام این کارها باید به بعضی توانایی هایی مانند توان تلفیق تخصص های متعدد جغرافیا و روش های آماری کلاسیک و زمین آمار و تکنیک های سنجش از دور و مدل های پیچیده و کمی مسلطه شوند.

بارش در بقای سامانه های زمین نقش بنیادی دارد و تأمین کننده آب برای بقای حیات روی کره خاکی است. اهمیت تداوم بارش به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که شامل بخش اعظم ایران است، بیش از حجم آن است. هدف از این پژوهش، شناسایی نواحی بارشی ایران از نظر تداوم بارش و بررسی ویژگی های تداوم بارش، در هر ناحیه است. جهت بررسی تداوم بارش های ایران و با تعریف روز بارشی با عنوان «روز دارای بارش برابر یا بیشتر از 5/0 میلی متر»، از داده های بارش روزانه 80 ایستگاه همدید کشور طی 6 ماه سرد سال  از اکتبر تا مارس در بازه ای 30 ساله (2016 - 1987) استفاده شد. تنظیم داده ها در جداول روزانه در مرحله اول، امکان برنامه نویسی را در محیط MATLAB برای تفکیک بارش ها در گروه های دهگانه از «یک روزه» تا «ده روزه» فراهم کرد و در مرحله دوم در محیط SPSS بر اساس ویژگی های فراوانی، مقدار و میانگین بارش ها در گروه های یاد شده، با روش ادغام وارد، خوشه بندی انجام شد. اجرای فرآیند خوشه بندی روی تداوم های بارش ایران نشان داد که 7 پهنه بارشی تقریبا همگن در ایران وجود دارد، که در پراکنش آنها اثر عوامل برجا از نوع آب وهوایی برجا و بیرونی شامل عرض جغرافیایی، ناهمواری ها، مسیر سامانه های بارش زا و فاصله تا منابع رطوبت مشهود است که با رو به ضعف رفتن سه عامل آخر، این پهنه ها در نیمه شرقی ایران همگن تر می شوند. یکی از مخاطرات قابل طرح این است که تأمین بارش های جوی به ویژه در شرق ایران، بیشتر بر عهده بارش های باتداوم کوتاه است. در واقع بارش های کم دوام یک و دو روزه به لحاظ فراوانی دوام بر گستره غربی و به لحاظ نسبت دوام بر نیمه شرقی ایران حاکم هستند. این یافته گویای ناکارامدی عموم طرح های مدیریت منابع آب کشور با رویکرد کلان ذخیره سطحی آب است.

گرمایش جهانی یکی از چالش برانگیزترین پدیده های محیطی در سیستم های اقلیمی است که امروزه توجه بسیاری از کشورها را در رابطه با مسائل زمین به خود جلب نموده است. این پدیده، امروزه به دلیل تبدیل شدن به یک عامل در ایجاد فضای رقابت در نظام بین الملل، وارد مباحث روابط بین الملل و ژئوپولیتیک شده است و آن را کانون مطالعات امنیتی سده ی بیست و یکم قرارداده است. مقاله حاضر می کوشد پیامدهای گرمایش جهانی و چالش های بین المللی ناشی از آن را در راستای موقعیت ژئوپولیتیک کشورها و نیز نگرش و موضع گیری آن ها مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد. به همین منظور ابتدا روند تغییرات دما و تراز آب دریا با استفاده از خروجی مدل های گردش عمومی جو تحت سناریوهای A و B و با استفاده از مدل MAGICC-SCENGEN شبیه سازی شد. در گام بعد آثار گرمایش جهانی بر سیستم های ژئوپولیتیک در نظام بین الملل با استفاده از نتایج حاصل از سناریوهای انتشار مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد تفاوت این سناریوها تا سال 2100 در شدت بیشتر و یا کمتر در تغییرات دمای جهان و یا بالاآمدن سطح آب دریاهاست. به طوری که که هر دو سناریو روند افزایشی را مورد تایید قرار دادند. در عین حال برخی مناطق، از درجه آسیب پذیری بیشتری برخوردار خواهند بود و در مجموع توزیع نابرابری را در سطح جهان خواهد داشت. از طرفی این شرایط ارتباط معناداری با موقعیت ژئوپولیتیک کشورها دارد و دیدگاه های مختلفی را بر سیاست خارجی کشورها تحمیل نموده است. در این راستا ارائه برخی راهکارها مانند تنظیم نمودن طرح های ملی، مدیریت محلی تولید گازهای گلخانه ای و...، از جمله راهکارهای ایجاد توازن در آرایش نظام ژئوپولیتیک جهانی خواهد بود.

عناصر اقلیمی یکی از مهمترین متغیرهای محیطی تعیین کننده پراکنش جغرافیایی پوشش گیاهی و توزیع زمانی مکانی آن می باشند. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی روابط زمانی مکانی بین عناصر اقلیمی و مقادیر سبزینگی پوشش گیاهی در استان کهکیلویه و بویراحمداست. داده های مربوط به دو عنصر اقلیمی دمای سطح زمین و بارش در مقیاس ماهانه طی دوره آماری (2000-2015) به ترتیب از دو سنجنده MODIS و TRMM برای محدوده استان کهکیلویه و بویراحمد اخذ گردید. داده های مروبط به شاخص پوشش گیاهی بارز شده نیز در مقیاس ماهانه با رزلوشن فضایی 250 متر از محصول MOD13Q1 سنجنده MODIS برای همان دوره آماری اخذ گردید. با استفاده از تحلیل همبستگی فضایی همزمان و با تاخیر، و تحلیل ارتباط تقاطعی اقدام به آشکارسازی ارتباط زمانی مکانی شاخص پوشش گیاهی بارزشده با دو عنصر اقلیمی دمای سطح زمین و بارش گردید. نتایج گویای آن بود که عنصر دمای سطح زمین، در همه ماه ها به صورت همزمان بالاترین همبستگی را با پوشش گیاهی داشت و بالاترین همبستگی فضایی بین شاخص پوشش گیاهی و دمای سطح زمین، مربوط به ماه های دسامبر تا مارس بود. در این ماه ها توزیع فضایی پیکسل های حاوی مقادیر بیشینه شاخص پوشش گیاهی، منطبق بر دماهای حداکثر(6 تا 14درجه سانتی گراد) است در حالی که در ماه های، اوریل، می، و اکتبر و نوامبر بیشینه تمرکز پوشش گیاهی در بازه دمایی میانگین، یعنی، 10 تا 16درجه سانتی گراد مشاهده گردید و در مورد ماه های ژوئن تا سپتامبر بیشینه تمرکز شاخص پوشش گیاهی، در بازه دمایی حداقل یعنی 15 تا 17درجه سانتی گراد مشاهده شد ضمن اینکه همبستگی معنی داری نیز در این ماه ها مشاهده نگردید. در مورد ارتباط بارش و شاخص پوشش گیاهی بارز شده، نیز نتایج نشان داد که تنها مقادیر پوشش گیاهی فصل بهار(آوریل تا ژوئن) با یک تأخیر یک نیم ماهه، بالاترین همبستگی را با مقادیر بارش ماهانه دارد. در حالی که برای پوشش گیاهی سایر ماه ها، همبستگی معنی داری با بارش، مشاهده نگردید.

بارش های سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که آگاهی از پراکندگی زمانی و مکانی آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. به این منظور وجود رابطه معنادار بین بارش های فراگیر و شاخص های توپوگرافی منطقه کوهستانی البرز بررسی گردیده است. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردیده و در این مدل، متغیر وابسته بارش روزانه فراگیر منطقه مطالعاتی ( بارش های رخ داده در بیشتر از 70 درصد ایستگاه های سینوپتیکی منطقه) و متغیر مستقل داده های مربوط به شاخص های توپوگرافیکی منطقه مطالعاتی (ارتفاع ایستگاه سینوپتیک، شیب و جهت ایستگاه، طول و عرض جغرافیایی ایستگاه، فاصله از خط مبنای شمالی، فاصله از خط الرأس، ارتفاع متوسط ایستگاه در یک شعاع 2.5 کیلومتری، ارتفاع متوسط هشت بلوک پنجاه کیلومتری در جهات هشتگانه جغرافیایی به مرکزیت ایستگاه سینوپتیک، اختلاف ارتفاع متوسط آن هشت بلوک از ارتفاع متوسط ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتری) می باشد. در ابتدا امر رابطه همبستگی بین بارش های فراگیر(129 روز) و شاخص های توپوگرافی بر اساس ایستگاههای سینوپتیک مشترک در سه فصل زمستان، بهار و پاییز شناسایی و در ادامه ضرایب همبستگی با فاصله اطمینان 95 درصد در سطح معناداری کوچکتر از 0.05 بررسی و از هر فصل یک روز نمونه با بالاترین میزان ضرایب همبستگی در اکثریت شاخص های توپوگرافی با عنوان نماینده از آن فصل انتخاب گردید. منطقه مطالعاتی که رشته کوه گسترده البرز می باشد با توجه به پیچیدگی توپوگرافی و تنوع شرایط اقلیمی آن در هر ناحیه، به مناطقی با شباهت توپوگرافی و اقلیمی تقسیم گردیده است. بالاترین تعداد آماره معناداری از نظر مقیاس زمانی و مکانی بین بارش فراگیر با شاخص های توپوگرافی مربوط به بارش فراگیر فصل بهار با 18 مورد و کمترین مربوط به بارش فراگیر فصل زمستان با 9 مورد می باشد، در فصل پاییز نیز 14 مورد رابطه خطی معنادار قابل شناسایی است. از بین شاخص های توپوگرافی، قوی ترین شاخص مربوط به اختلاف ارتفاع متوسط بلوک های50 کیلومتری از متوسط ارتفاع ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتر در جهات مختلف با توجه به فصول مختلف سال می باشد و گواه بر تاثیر جهت در منطقه مطالعاتی بر بارش های فراگیر می باشد و اینکه منطقه مورد نظر در چه جهتی قرار گرفته باشد تا بارش بیشتری را دریافت نماید، به این معنا که توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمالی کشور از جمله پرفشار سیبری (بابایی فینی،1393) به علت ارتفاع پایین و نزدیکی به سطح زمین تحت تاثیر ناهمواری های سطح زمین قرار می گیرد و توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمال غربی و غربی کشور از جمله پرفشارهای مهاجر غربی ((قشقایی،1375)،(مرادی، 1385)) به علت ارتفاع بالاتر و قدرت بیشتر کمتر تحت تاثیر ناهمواریهای سطحی قرار گرفته و بارش منطقه تحت تاثیر این سیستم های جوی سطح بالاست. از سویی نیز بارش فراگیر در ناحیه البرز غربی شمالی و مرکزی جنوبی بیشترین و ناحیه البرز غربی جنوبی کمترین رابطه خطی معنادار را با مقادیر شاخص های توپوگرافی برقرار نموده است نتایج این تحقیق وجود رابطه خطی معنادار اکثریت شاخص های توپوگرافی مورد بررسی (22 شاخص از 24 شاخص) با بارش فراگیر را اثبات نموده تا بتوان بیشترین شاخص های موثر بر بارش منطقه را در زمینه برآورد و پیش بینی بارش استفاده نمود. دو شاخص توپوگرافی جهت ایستگاه و فاصله از خط الرأس در هیچ روزی و در هیچ ناحیه ای از منطقه مطالعاتی وارد مدل همبستگی نشده و هیچ گونه رابطه خطی معناداری ولو در حد ضعیف با بارش فراگیر منطقه برقرار ننموده اند.

یکی از مهم ترین چالش های محیطی در سالیان اخیر در استان خراسان رضوی پدیده گرد و غبار است. بر این اساس پیش بینی فضایی- زمانی تعداد روزهای گرد و غباری سالیانه با استفاده از روش کریجینگ و با کمک نرم افزار R مورد بررسی قرار گرفت که در آن سرعت باد 15 متر در ثانیه و بیشتر و دید افقی زیر 1000 متر از نظر سازمان هواشناسی جهانی به عنوان روز گرد و غباری در نظر گرفته شد. پس از حذف همپوشانی داده ها از دو ماتریس فضایی- زمانی دید افقی و سرعت باد، آرایه SP Data به صورت ترکیبی از ماتریس و بردار در کلاس STFDF و STF ساخته شد. سپس تمامی مدل های تفکیک پذیر و غیر تفکیک پذیر، به مدل تجربی داده ها برازش داده شدند که تغییرنگار متریک با کمترین میانگین مربعات خطا به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی تعداد روزهای گرد و غباری سالیانه انتخاب شد. خروجی مدل نشان داد که داده ها تا 5 سال دارای وابستگی فضایی- زمانی هستند، لذا می توان تا سال 2022 تعداد روزهای گرد و غباری را برآورد نمود. حدود اطمینان تعداد روزهای گرد و غباری در سطح 95% نشان داد در سال 2019 ایستگاه سبزوار با 56 روز بیشترین و ایستگاه گناباد با 26 روز کمترین تعداد روز گرد و غباری را خواهند داشت. همچنین پیش بینی ها نشان می دهد تعداد روزهای گرد و غباری در استان خراسان رضوی از 39 روز تا 42 روز در سال 2022 می رسد که روندی افزایشی دارد.

مطالعه بارندگی به عنوان یک عنصر بسیار مهم آب و هوایی و رکن اصلی در مطالعات بیلان آب اساس برنامه ریزی های منابع طبیعی هر کشوری را تشکیل می دهد. بدین جهت در این تحقیق به منظور شناسایی نقش الگوهای فشار در بارش های سواحل جنوبی دریای خزر بارش روزانه ایستگاه های سینوپتیک و کلیماتولوژی سواحل جنوبی دریای خزر در دوره آماری 2003-1986 به صورت کنترل کیفیت شده از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. کل منطقه بر اساس بارش روزانه و به روش خوشه بندی ، پهنه بندی شده به سه ناحیه مجزا تقسیم شد. در هر ناحیه توالی های بارش 2 روزه و بیشتر برای دوره آماری مورد مطالعه استخراج شد. برای هر توالی یک نمونه معرف انتخاب گردید و سپس برای هر توالی نمونه در هر ناحیه نقشه های سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال استخراج گردیده و بررسی گردید. بدین ترتیب الگوهای فشار برای توالی های بارش 2 روزه و بیشتر در هر ناحیه مشخص گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد که: بیشتر بارش ها در توالی های دو و سه روزه رخ می دهند که نشان دهنده دینامیک بودن عامل آنها است. سیستم های سینوپتیک ایجاد کننده این بارشها پرفشار های دینامیک غربی هستند که غالبا در ماه اکتبر وارد منطقه می شوند. این سیستم ها با هدایت هوای سرد از روی آب گرم دریای خزر سبب ناپایداری شده و در سواحل ایران بارش ایجاد می کنند. علیرغم باور عمومی نقش پرفشار سیبری در ایجاد بارش های منطقه کم رنگ بود.