حسنعلی غیور

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.

حوضه آبی کارون شمالی با وسعت 23400 کیلومتر مربع یکی از بزرگترین حوضه های آبی ایران می باشد که طبق برنامه های توسعه کشور در زمینه های تامین آب برای سایر بخش ها و تولید انرژی برق آبی مورد توجه جدی قرار گرفته است. رخداد سیلاب های با دبی بالا در اثر ریزش بارش های سنگین به خصوص در سال های اخیر خسارات بسیار زیادی را در بخش های زیر بنایی حوضه به دنبال داشته که مدیریت این گونه رخدادها مستلزم شناخت دقیق تر عناصر موثر در آن می باشد. این مقاله با در نظر گرفتن شیوه های متداول بررسی مقادیر حد مانند روش گامبل یک متغیره و با استفاده از الگوی توزیع ترکیبی گامبل مقادیر حد بارش روزانه را طی دوره برگشت های مختلف در حوضه کارون شمالی برآورد نموده است. در این الگو به جای استفاده از مقادیر حد سالانه در روش یک متغیره گامبل از مجموع بارش و داده های حد روزانه استفاده می گردد. در واقع این روش مقدار حد را برای دوره برگشت های مختلف به صورت مشروط برآورد می نماید که علاوه بر آن دوره های برگشت شرطی به شرط معلوم بودن مجموع بارش و حداکثر مجموع بارش قابل محاسبه می باشند در پایان، این روش در مورد داده های مجموع بارش و حداکثرهای 24 ساعته سالانه چهار ایستگاه (ارمند، پل شالو، مرغک و بارز) حوضه کارون شمالی به کار گرفته شده که نتایج حاصله نشان دهنده دقت بیشتر روش مذکور نسبت به روش یک متغیره گامبل می باشد به اضافه این که اطلاعات بیشتری برای وقوع حداکثر بارش ها در آینده پیش بینی شده است.

در این تحقیق، با استفاده از روش های آماری و نرم افزارهای موجود، روابط بین مولفه های اقلیمی و هیدرولوژیکی حوضه ی آبریز رودخانه ی فریزی بررسی شد. این پژوهش نشان می دهد که در حوضه مزبور، توزیع بارش زمستانه و بهاره، تحت تاثیر ارتفاع و موقعیت جغرافیایی است. همچنین رژیم هیدرولوژیکی رودخانه، تناوبی و متاثر از نوع و تغییرات فصلی برف و باران است که همزمان با شروع ذوب برف و رگبارهای بهاری طغیان می کند. تحلیل نقشه های تراز سطح آب زیرزمینی در محدوده ی مخروطه افکنه، گویای این مطلب است که سالانه، حجم قابل توجهی از آب سیلاب ها در آبخوانه ی پایین دست رودخانه نفوذ نموده آن را تغذیه می کند. با توجه به افت مستمر سطح آب زیرزمین منطقه و کسری مخزن، تغذیه ی مصنوعی و تقویت بیشتر پتانسیل زیرزمینی از سیلاب رودخانه الزامی است.

"در این مطالعه به منظور شناسایی الگوهای زمانی – مکانی و پهنه بندی رژیم های دمایی ماهانه کشور از روش مولفه های مبنا و تحلیل خوشه ای استفاده شده است. تحلیل مولفه های مبنا از خانواده توابع متعامد تجربی است که می تواند الگوهای زمانی و قلمرو مکانی عناصر اقلیمی را توضیح دهد. تحلیل مولفه های مبنا منجر به شناسایی گروهی از مدل های تجربی می شود که هر یک نماینده یک الگوی زمانی – مکانی هستند. به علاوه این روش راهی است برای کاهش حجم داده ها و تبدیل متغیرهای اولیه به چند مولفه معدود که بتواند بیشترین پراش متغیرهای اولیه را توضیح دهد. اعمال تحلیل مولفه های مبنا بر روی ماتریس داده های دمای کشور نشان داد که با سه مولفه می توان 99.7 درصد از پراش داده ها را توصیف نمود. مولفه اول که بالاترین پراش داده ها (95.3 درصد) را تبیین می کند. نشان داد که رژیم دمایی قلمرو تحت حاکمیت آن، یعنی سواحل جنوبی کشور، از خوزستان تا چابهار در تمام طول سال با بقیه نقاط کشور تباین شدیدی دارد. با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی (پایگانی) و روش ادغام «وارد» بر روی نمرات مولفه ها، سه قلمرو اصلی رژیم دمایی کشور مشخص شد که عبارتند از: قلمرو کوهستانی، قلمرو کوهپایه ای و پست. قلمرو جنوب."

براساس تعریف کنوانسیون سازمان ملل متحد برای بیابان زدایی «بیابان زایی به معنی تخریب سرزمین در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب ناشی از عوامل مختلف از جمله تغییرات آب و هوا و فعالیتهای انسانی می‌باشد ». در کشور ایران که از یک طرف بیش از 70 درصد وسعت آن را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می‌دهد (مرادی،1377) و از طرف دیگر افزایش جمعیت و تلاش برای نیل به توسعه اقتصادی سبب استفاده بی رویه از زمین شده است، چنانچه به تنزل کیفیت و تخریب منابع آب، خاک و پوشش گیاهی به عنوان سه عامل بقای زندگی در اکوسیستم های آسیب پذیر این مناطق، منجر شد (خلد برین 1366)، پدیده بیابان زایی را باید عارضه ای دانست که محیط زیست و حیاط اقتصادی ما را به طرز شدیدی مورد تهدید قرار می‌دهد. در این تحقیق، دشتهای حوضه سفلی زاینده رود که محدوده داخل منحنی تراز 1800 متر را در چاله گاوخونی در ناحیه اصفهان در بر می‌گیرد به عنوان یک جامعه آماری انتخاب شده است. ضمن تحلیل عناصر اقلیمی و هیدرولوژیکی، روند تغییرات هیدروکلیماتولوژیکی منتهی به «تخریب سرزمین» و «وقوع بیابان زایی» بررسی شده است، چرا که از نقطه نظر ارتباطی که بین گسترش بیابان ها، خشکسالی ها و ویژگیهای هیدروکلیماتولوژیکی وجود دارد از یک سو توجه به عناصر اقلیمی و خواص هیدرولوژیکی محل ضروری است و از سوی دیگر به دلیل بهره کشی فوق امکانهای طبیعی بویژه برداشت بی‌رویه آبهای زیرزمینی، توجه بیشتر به امکانها و محدودیت های محیط طبیعی را طلب می‌کند تا از این رهگذر ضمن حفظ تعادل اکولوژیکی علاوه بر پیشگیری از وقوع بیابان زایی به درمان ضایعه های زیست محیطی یا به عبارتی «بیابان زدایی» نیز اقدام شود.

ژئومرفولوژی کارست به مطالعه سیمای خاص مرفولوژیکی و هیدورلوژیکی در سنگهای قابل انحلال ( بیشتر کربنات) می پردازد اشکال کارستی محصول عملکرد متقابل پدیده ها و عناصر اقلیمی و شرایط زمین شناسی در پهنه های آهکی است کارست سیستم پیچیده است چرا که توسعه آن به وسیله شکبه ای مرکب از حلقه های پس خوراند صورت می گیرد موتوری که به فراینده ای طبیعی کارست نیرو می دهد چرخه آب شناسی و برودت است در این مقاله سعی شده تا با بررسی عوامل موثر در پیدایش اشکال کارست و سیستم های شکل زائی حاکم بر منطقه به تحلیل پدیده های حاصل از فرسایش کارستی و جایگاه آن درچرخه کارست مبادرت گردد به دین ترتیب حوضه آبریز اخلمد از نقطه نظر تحولات ژئومرفولوژیک و مورفود ینامیکهای طبیعی مورد ارزیابی قرار می گیرد و فرایندهای غالب در آن تعیین میگردد سرانجام به رابطه مناظر مرفولوژیکی هیدرولوژیکی فرسایش کارستی با مدیریت محیط می پردازد و هوشیاری و دقت بسیار زیاد برنامه ریزان تصمیم گیران و مدیران محیط را که به نحوی از انحا باتوسعه و عمران حوضه های کارستی سرو کار دارند یادآوری و گوشزد می نماید

بررسی نقشه های سینوپتیکی نرمال فصل زمستان به خوبی میانگین موقعیت و ویژگی های مهم مراکز عمل را نشان می دهد. انومالی مثبت شاخص های شدت و قدرت مراکز پرفشار جنب حاره و کم فشار ایسلندی از وضعیت نرمال به ترتیب باعث رخداد دوره های خشکسالی و ترسالی در کشور می گردد. تفاضل فشار مرکزی دو سلول مزبور شاخص NAO یا نوسان اطلس شمالی نامیده می شود. همچنین تفاضل فشار بین مدارات 55oN و 35oN شاخص دوره وزش نامیده می شود که بیان کننده الگوی زناری و یا نصف النهاری گردش جوی می باشد. در یک موقعیت نرمال پرفشار سیبری با ریزش هوای سرد به درون مدیترانه در تکامل و توسعه سیستم های مدیترانه ای تاثیر بسزایی دارد. این سیستم ها در صورتی که درون ناوه مدیترانه تکوین یابند و وضعیت شاخص های مهم ناوه مانند عمق، دامنه، شکل و امتداد محور مناسب باشد، بارش های سیل آسا و فراگیر تمام کشور را در برمی گیرد. همچنین ناوه معکوس کم فشار سودانی بر حسب محل فرارفت تاوایی نسبی مثبت به سمت شرق یا شمال شرق دریای سرخ در یک الگوی ادغامی یا غیر آن توسعه می یابد. تقویت یا تضعیف تاوه قطبی نیز در تحدید یا توسعه پرفشار جنب حاره و در نتیجه توسعه سیستم ها به عرض های جنوبی تر و یا عکس آن تاثیر مهمی ایفا می نماید.کوشش این مقاله آن است تا با بهره گیری از نقشه های NOAA که به نام NCEP/NCAR معروف می باشند و با به کارگیری روش پارامترهای شاخص پرتویی روشن از نرمال گردش عمومی جو در فصل زمستان را به نمایش گذارد. به نحوی که با استفاده از نرمال پارامتر های شاخص هر یک از مراکز عمل و شاخص های مهم اقلیمی منتج از تفاضل یا توزیع الگوی فشار، سهم هر یک از عوامل فوق بر ساختار گردش عمومی جو مشخص گردد. الگوی ترسیمی و شاخص های عددی به دست آمده از نقشه های نرمال می تواند در مقایسه با الگوهای بی هنجاری، مبنایی برای قضاوت در مورد چگونگی و علت ایجاد الگوهای انومالی باشد. اهمیت مطالعات فصلی اقلیم سبب شده است از سال 1950 م به بعد، این گونه مقالات در مجله ای ویژه به همین نام، به چاپ برسد.

بدن انسان مانند یک سامانه ترمودینامیک می باشد که در محدوده دمان o C 0.5 ± 37 بهترین کارایی را از خود نشان می دهد. سیستم تنظیم حرارتی بدن به صورت خود کار این وظیفه را به عهده دارد. با این حال تغییرات شبانه روزی و فصلی دمای محیط، سلامتی و آسایش انسان را تحت تاثیر قرار داده و موجب شده است تا مطالعات گسترده ای در ارتباط با چگونگی پاسخ بدن انسان نسبت به دمای محیط انجام گیرد. این مطالعات منجر به ابداع شاخص های دمایی گردید.در این مقاله ضمن معرفی اجمالی شاخص های دمایی به بحث پیرامون مهمترین شاخص دمایی یعنی شاخص دمای موثر پرداخته آنگاه به محاسبه، ارزیابی و پهنه بندی دمای موثر با استفاده از داده های 8 نوبت دیده بانی شبانه روزی هواشناسی در 130 ایستگاه سینوپتیکی کشور از سال 1996 تا 2001 پرداخته شده است. آنگاه نسبت به تهیه نقشه های پهنه بندی کشور در مقیاس ماهانه اقدام گردید. بدین ترتیب که با توجه به حجم زیاد داده های لحظه ای از نرم افزاری که به همین منظور توسط نگارنده مقاله برنامه نویسی گردید، استفاده شد. با توجه به تغییرات رژیم شبانه روزی دما و همچنین تغییرات دما در طی ماه های سال، دمای موثر در 8 نوبت در شبانه روز و برای یک ماه به دست آمد. این ساعات عبارتند از ساعات صفر، 3، 6 ،9، 12، 15، 18 و 21. بعد از تکرار این کار برای سایر ماه ها، داده های مزبور برای تمامی ماه ها به دست آمد. با استفاده از این داده ها نسبت به تهیه نقشه های پهنه بندی دمای موثر کشور اقدام شد. علاوه بر آن میانگین دمان موثر در هر ماه همراه با حداقل و حداکثر دمای موثر ماهانه نیز محاسبه و آنگاه به تحلیل داده های دمای موثر پرداخته شد. در این تحلیل، متغیر وابسته دمای موثر (ET) می باشد و متغیرهای مستقل عبارتند از دمای خشک (DRY)، دمای مرطوب (WET)، نقطه شبنم (DEW)، رطوبت نسبی (HUM)، سرعت باد (WIND) و شدت تابش لحظه ای (SUN). لازم به ذکر است که آخرین متغیر (تابش لحظه ای) برای ساعات 9، 12 و 15 در نظر گرفته شده است. در این تحلیل که با استفاده از تحلیل رگرسیونی چند گانه به روش «پیشرو» و ضریب رگرسیونی «بتا» انجام گردید. چهل جدول برای 5 ناحیه شامل ناحیه کوهستانی (A)، ناحیه جنوب کشور (B)، ناحیه شرق کشور (C)، ناحیه شمال کشور (D)، و ناحیه کوهپایه ای (E) به دست آمد و مشخص گردید که شاخص دمای موثر در فعالیت های انسانی در نواحی شمالی، جنوبی و شرقی کشور بیشترین تاثیر را از دمای مرطوب همان ناحیه می پذیرد. در حالی که در نواحی کوهستانی و کوهپایه ای کشور، بیشترین تاثیر را از دمای خشک در همان ناحیه می پذیرد. با استفاده از داده های محاسبه شده نسبت به تهیه نقشه های دمای موثر ماهانه در سطح کشور اقدام گردید. به عنوان نمونه نقشه 1 الی 3 به ترتیب مربوط به میانگین حداقل، حداکثر و ماهانه دمای موثر اردیبهشت ماه کشور می باشد.