هوشنگ قائمی

پژوهش حاضر با هدف شناخت الگوهای دینامیکی و ترمودینامیکی بارش های سنگین فراگیر زمستانه ایران در بازه زمانی 1960-2010 انجام گرفته است. ازاین رو، نخست شدیدترین دوره مرطوب در بازه زمانی پنجاه ساله مشخص (سال 1974) و سپس فراگیرترین روز با بارش سنگین انتخاب شد (روز 5/12/1974). در ادامه، کمیت های دینامیکی و ترمودینامیکی موردنظر در محیط برنامه نویسی فورترن 77 تعریف شد و برای تحلیل تغییرات زمانی کمیت ها نقشه های گرافیکی آن ها ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان می دهد در زمان رخداد بارش سنگین فراگیر، منطقه همگرایی قوی در سطح کشور شکل گرفته که منطبق بر منطقه واگرایی تراز میانی جو صعود دینامیکی هوا را موجب شده است. در این شرایط، مقادیر تاوایی نسبی و تاوایی مطلق منطبق بر بخش شرقی ناوه افزایش می یابد. مقادیر تاوایی پتانسیلی راسبی - ارتل ترازهای فشاری 500 و 50 هکتوپاسکالی و سطح هم آنتروپی 330 کلوین نیز به سبب عواملی چون افزایش گرادیان دمای پتانسیل، افزایش تاوایی مطلق، و همچنین زیادشدن پایداری ایستایی در سطوح فوقانی جو افزایش می یابد. این شرایط نشان می دهد که در رخداد بارش های سنگین این نواحی، علاوه بر تغییرات دینامیک سطوح میانی و زیرین وردسپهر، تغییرات دینامیک پوشن سپهری نیز نقش مهمی ایفا می کند.

بررسی تغییر پذیری الگوی فضائی- زمانی بارش که می تواند منجر به تغییر اقلیم شود، به دلیل تاثیر گذاری شدید آن در عرصه های مختلف مورد توجه می باشد. به همین منظور پس از دریافت داده های بارش روزانه ۲۷ ایستگاه همدیدی در دوره ۶۰ ساله( 2010 - 1951 ) کیفیت آن بررسی و مجموع بارش ماهانه و آماره های لازم برای ادامه فرایند تحقیق از قبیل میانگین، ضریب تغییرات، چولگی، برآورد احتمال 20% حد بالای بیشینه و کمینه میانگین بارش از طریق تجربی برای یک دوره ۶۰ ساله و دو دوره ۳۰ ساله( 1980 - 1951 و 2010-1981) و دو دوره 10 ساله (1960-1951 و 2010-2001) برای هریک از فصول بهار و تابستان محاسبه گردید. بررسی ها تغییرات نسبتا کمی را در الگوهای بارش بهار و تابستان، در سواحل کاسپین، شمال غرب- غرب، طی 30 ساله و 10 ساله دوم نسبت به دوره 60 ساله و 30 ساله و 10 ساله اول نشان می دهد. به طور کلی از شمال و شمال غرب به سوی جنوب و جنوبشرق از میانگین بارش کاسته و بر مقدار ضریب تغییرات و چولگی افزوده می شود. به غیر از حوزه کاسپین، در بقیه ایستگاه ها میانگین بارش بهاره بیشتر از میانگین بارش دوره تابستان است. تفاوت آشکاری در ویژگی های بلند مدت بارش و تغییرات آن وجود دارد. نکته قابل توجه افزایش ضریب تغییرات دوره 30 ساله و 10 ساله دوم نسبت به دوره های متناظر در همه ایستگاه ها است که بیانگر کاهش میانگین ماهانه و فصلی بارش بهار و تابستان است که نتایج روندیابی و تفاضل دهه اول از دهه دوم نیز آن را تائید می کند. بیشترین کاهش در نیمه شمالی و غربی رخ داده است . در 30 سال دوم توالی سال های خشک فراگیر و ایستگاه های درگیر با خشکسالی بیشتر شده است. بنابر این تغییر اقلیم را برای سواحل کاسپین و نیمه غربی تائید می کند.

بررسی بی هنجاری های دما برای شناخت تغییر اقلیم و خطرات ناشی از آن ضروری است. در این پژوهش به منظور شناخت بهتر خصوصیات و تغییرات دمای حداقل و حداکثر پس از بررسی کیفی داده های 60 ساله (1951-2010) 26 ایستگاه، آماره های میانگین، ضریب تغییرات و احتمال 20% حد بالا و پائین دمای حداکثر و حداقل داده ها برای تشخیص دوره های سرد و گرم فراگیر محاسبه شد. از آزمون من کندال برای تشخیص روند سری های استفاده شد. کمترین میانگین دمای حداقل پاییز (اکتبر، نوامبر، دسامبر) و زمستان (ژانویه، فوریه، مارس) در نیمه غربی و بیشترین آن در نیمه جنوبی رخ داده است. کمترین ضریب تغییرات دمای حداقل پاییز در سواحل شمالی و جنوبی، در زمستان سواحل شمالی و جنوبی و قسمت های شرق مشاهده می شود. همچنین کمترین دمای حداکثر در پاییز در شمال غرب و غرب و در زمستان در شمال و شمال غرب رخ داده است. بیشترین دمای حداکثر در دو دوره در نیمه جنوبی ثبت شده است که با کمترین ضریب تغییرات هماهنگ است. میانگین دمای حداکثر و حداقل 30 ساله دوم نسبت به 30 ساله اول و 10 ساله آخر نسبت به 10 ساله اول در اکثر ایستگاه ها افزایش یافته است. بیشترین وقوع فراگیر امواج سرمایی در فصل پاییز و زمستان در دهه 70 و 80 و بیشترین امواج گرمایی در دهه 60 و 2000 رخ داده است. طبق نتایج آزمون من کندال در دمای حداقل طی پاییز و زمستان به ترتیب 8 و 4 ایستگاه روند کاهشی و مابقی روندی افزایشی داشته اند. دمای حداکثر پاییز، در 3 ایستگاه روند کاهشی داشته و در زمستان همه مناطق با روند افزایشی مواجه بوده اند. در هر دو دوره حداقل ها بیشتر از حداکثرها افزایش یافته و دامنه اختلاف دمای شبانه روزی کاهش یافته است که در بسیاری از موارد می تواند اثرات اقتصادی- اجتماعی، سیاسی و زیست محیطی نامطلوبی به همراه داشته باشد.

بررسی رفتار بارش در بعد مکانی – زمانی و تعیین آستانه های تحمل مناطق مختلف جغرافیایی با توجه به پوشش گیاهی، زندگی جانوری و فعالیت های انسانی، از ضروریات هر گونه تصمیم گیری در محیط است. بدین منظور، داده های بارش 27 ایستگاه همدیدی در دوره 60 ساله از سازمان هواشناسی دریافت و پس از بررسی کیفی داده ها توزیع زمانی و مکانی میانگین، ضریب تغییرات، چولگی و توزیع احتمال تجربی 20% بیشینه و کمینه ماهانه و فصلی پاییز و زمستان، برای یک دوره 60 ساله (2010-1951)، دو دوره 30 ساله (11951-1980)،(1981-2010) و دو دوره 10 ساله (2010-2001)، (1951-1960)محاسبه با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی( GIS ) پهنه بندی شد. بررسی ها نشان می دهد، بجز سواحل دریای کاسپین، تغییرات کمی بین الگوهای پاییز و زمستان وجود دارد. میانگین بارش از مناطق میانی سواحل جنوبی کاسپین به سوی غرب و شرق کاهش یافته است. در دیگر نواحی کشور، تغییرات مکانی و زمانی بارش در فصل پاییز بسیار زیاد و از شمال بسوی جنوب با کاهش میانگین و افزایش ضریب تغییرات و چولگی همراه است. در زمستان ضمن حفظ الگوی پاییز، میانگین بارش افزایش و ضریب تغییرات کاهش می یابد. میانگین بارش 30 ساله دوم و 10 ساله آخر زمستان، نسبت به دوره های 30 و 10 ساله اول و نیز دوره 60 ساله در اغلب ایستگاه ها کاهش داشته است که با نتایج آزمون من کندال تطابق دارد. بررسی20 درصد حد کمینه و بیشینه بارش فصلی نشان می دهد که از شدت و گستره عملکرد سامانه های بارشی فراگیر فصل زمستان در دوره 30 ساله دوم کاسته شده است. همچنین فراونی و شدت خشکسالی فصل پائیز در 30 سال دوم و 10 سال آخر بیشتر شده است. بیشترین کاهش در بخش غربی و شرقی ساحل کاسپین و در شمال غرب رخ داده است که با توجه به زمینه های فعالیت و تمرکز جمعیت، توجه ویژه مدیران را می طلبد.

در پژوهش حاضر، تأثیر دمای سطح آب اقیانوس هند بر تغییرات بارش نیمه جنوبی کشور با بهره گیری از داده های ماهانه بارش و داده های بازواکاوی شده در دوره زمانی 2005-1974 بررسی و توزیع مکانی نابهنجاری بارش در ماههای اکتبر تا مه با بهره گیری از روش تابع متعامد تجربیEOF شناسایی شد. سپس مؤلفه های اول و دوم مطالعه شدند که 54 تا 7/82 درصد واریانس کل بارش را در ماه های اکتبر تا مه تعیین می کنند. در ادامه برای بررسی نوسانات بارش، نقشه نابهنجاری دمای سطح آب، شار رطوبتی، ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار سطح دریا در دوره های تر و خشک، مؤلفه های اول و دوم EOF تحلیل شد. الگوی نابهنجاری دمای سطح آب اقیانوس هند در دوره ترسالی و خشکسالی، نشان داد تغییرات دمای سطح آب اقیانوس هند، نقش مهمی در نوسانات بارش دارد. برای مؤلفه اول EOF که بیش از50 درصد بارش را در نیمه جنوبی کشور تبیین می کند، در دوره ترسالی شرق اقیانوس هند، نابهنجاری منفی و غرب اقیانوس هند، نابهنجاری مثبت دمایی و در دوره خشکسالی، نابهنجاری مثبت در شرق و نابهنجاری منفی دمایی در غرب وجود دارد. این شیو دمایی بین شرق و غرب اقیانوس هند همراه با تغییر سرعت و جهت جریان شار رطوبتی از شرق به غرب (از غرب به شرق) در دوره ترسالی (خشکسالی) است. برای مؤلفه دوم EOF، نابهنجاری دمای دریای عرب مثبت است؛ ولی در دوره خشکسالی، الگوی غالبی وجود ندارد. سیستم پرفشار عربستان، نقش مهمی در انتقال رطوبت در تراز پایین جو از پهنه های آبی جنوبی به سیستم کم فشار نزدیک ایران دارد و جابه جایی آن به سوی چپ (راست)، سبب انتقال شار رطوبتی از پهنه های آبی جنوبی به نواحی غربی و جنوب غربی (جنوبی و جنوب شرقی) کشور می شود.

در این پژوهش از داده های مربوط به مؤلفة مداری و نصف النهاری باد طی 1330-1389 برای ابعاد مکانی 20 تا 80 درجة عرض شمالی و 10- تا 120 درجة طول شرقی و در تراز ارتفاعی 200 هکتوپاسکال استفاده شده است. این داده ها از NCEP/NCAR اخذ شده است. محاسبات روند از روش رگرسیون خطی با روش کمترین مربعات خطا (LSE) انجام گرفته است. نتایج بررسی روند در چهار فصل سال نشان داد که مقدار معنی داری روند سرعت رودباد برای فصل های بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب 10، 9/2، 11 و 10 درصد از پهنه بوده است. در فصل های بهار و پاییز، مقدار روند بین 05/0- تا 15/0- مشاهده شد که در سدة آینده کاهش شدت رودباد را در پی خواهد داشت. به طورکلی، کاهش شدت بهاره، پاییزه و تابستانة رودباد جنب حاره در سدة آینده، در سطح اطمینان 95 درصد پیش بینی می شود. بررسی روند مؤلفة مداری و نصف النهاری رودباد در فصل های مختلف نشان داد که بیشترین تغییرات شرق سو در فصل زمستان 4/7 درصد و بیشترین تغییرات شمال سو در فصل بهار و پاییز با 6/10 و 4/8 درصد از پهنة مطالعه شده است. بررسی متوسط رودباد در دهه های مختلف نشان داد که بیشترین تغییرات رودباد مربوط به دهة پنجم (1370-1380) بوده است.

هدف از این مطالعه بررسی ناهنجاری ها و چرخه های آب قابل بارش جوّ ایران زمین است. بدین منظور داده های فشار و نم ویژه طی دورة 1950-2010 از پایگاه داده های NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جوّ و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج و تجزیه وتحلیل شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزار Grads و Matlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج بررسی ناهنجاری های آب قابل بارش جوّ ایران نشان داد که نواحی سواحل به دلیل هم جواری با منابع عظیم رطوبتی خلیج فارس، دریای عمان و دریای خزر دارای ناهنجاری های مثبت و نواحی مرکزی، نواحی مرتفع و شمال غرب و شمال شرق کشور به دلیل دور بودن از منابع رطوبتی و متأثر بودن از ارتفاعات دارای ناهنجاری های منفی است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان می دهد که چرخه های کوتاه مدت دو تا پنج ساله بیشترین حاکمیت را در کشور داشتند. با وجود این، بیشترین چرخه های کوتاه مدت در نواحی جنوب شرق رخ داده است. بیشتر دانشمندان چرخه های دو و سه ساله را با ال نینو – نوسانات جنوبی و گردش عمومی جوّ و جریانات مداری مرتبط می دانند. همچنین، چرخه های دو تا پنج ساله را به رخداد ال نینو مربوط دانستند.

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه های شار انرژی با استفاده از داده های ساعتی شبکه بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به صورت روزانه در ساعت های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه های سال در کشور منفی است و نشان می دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه های سال مثبت است و نشان دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده های محلی پیروی می کند. در فصل های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به سوی عرض های بالاتر جابه جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش های همرفتی در این منطقه می شود. در ماه های می تا آگوست نیز انتظار می رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض های بالاتر و به ویژه در زاگرس مرکزی دیده می شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض های پایین تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به ویژه شرق ایرانشهر دیده می شود.

در این پژوهش با استفاده از آمار ایستگاههای همدیدی واقع در حوضه کارون، رگبارهای شدید در تداوم های 1، 2، 6 و 9 ساعته استخراج گردیده است و شدت - تداوم بارش به روشهای رتبه بندی و منحنی تجمعی بی بعد بدست آمده است. در روش رتبه بندی ابتدا رگبارهای هر پایه زمانی به دوره های کوچکتر تقسیم شده و بر این اساس دوره های مختلف رگبارها بر اساس مقدار بارش دریافتی رتبه بندی شده اند. در روش منحنی تجمعی کلیه رگبارهای هر پایه زمانی معین به صورت بی بعد ترسیم شده و خط همبستگی آن به عنوان معرف و میانگین همه رگبارها مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از دو روش فوق مشخص نموده است که نقطه اوج بارش رگبارها در 25 درصد زمان اول و یا 25 درصد زمان دوم بارش رخ داده است. یعنی الگوی غالب در پایه های زمانی انتخابی در حوضه مورد مطالعه، رگبارهای چارک اول و دوم تعیین شده اند.

در این پژوهش 5 ایستگاه سینوپتیک مهرآباد، کرج، قزوین، رامسر و نوشهر در حوضه­ رودخانه­ سد کرج انتخاب گردید. پس از تحلیل و پردازش داده­های سرعت باد، دمای نقطه شنبم و فشار تنظیم رطوبت محاسبه و در نهایت مقادیر حداکثر بارش محتمل در تداوم 24 و 48 ساعته برای حوضه­ مورد مطالعه برآورد شد و مقادیر آن به ترتیب 56/140 و 58/254 میلی­متر می­باشد. چنانچه با توجه به PMP[1] بدست آمده در مدت 24 ساعت، مقدار متوسط دبی محاسبه گردد مساوی 68/1374 است این در صورتی است که کل حجم آب باران ریزش شده به دبی تبدیل گردد، در صورتی که ضریب جریان حوضه 40 درصد در نظر گرفته شود تقریباً 550 بطور متوسط بدست می­آید که با توجه به بیشینه متوسط دبی روزانه مشاهده شده در دوره­ آماری 20ساله ( 54/154) قابل قبول است. با توجه به نقشه­های سینوپتیک سه سامانه­ باران­زا موجب بیشینه بارش 24 ساعته به 48 ساعته گردیده است که برای بدست آوردن PMP تحلیل شده است.

این تحقیق رژیم بارش سالانه نیمه جنوبی ایران را طی دوره 2005- 1974 ارائه می­دهد. نـیمه­جنوبی ایران با استفاده از شـش پارامتر اقلیمی در 183 ایستگاه، به کمک روش تـحلیل مولفه­های اصلی و خوشه­بندی منطقه­بندی شده و به چهار زیر منطقه همگن تقسیم گردید. نتیجه نشان داد که روند ناهمواری­ها و عرض جغرافیایی در مرزبندی و تفاوت­های مکانی بین مناطق نقش بسیار مهمی دارند. تغییرات مکانی بارش و رابطه بین ایستگاه­ها با استفاده از تحلیل مولفه­های اصلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل مولفه اصلی بارش سالانه، پنج مولفه را نشان داد که مجموعاً 68% کل واریانس بارش را توصیف می­کند. مولفه­های اصلی بارش سالانه در نیمه جنوبی ایران توسط گردش جوی کنترل می­شوند. تحلیل­ها نشان داد که بارش سالانه در نیمه جنوبی ایران اساساً به کم فشار سودانی و مدیترانه ارتباط داده می­شود.

به منظور تعیین الگوی همدیدی بارش های شدید در استان اصفهان، از آمار بارش 44 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی استفاده شد. با استخراج داده های بارش در دوره ی آماری بیست ساله (2005-1986)، بارش های شدید در هر یک از ایستگاه ها دریافت شد. با توجّه به گستردگی و تفاوت موقعیّت بین شرق و غرب این استان، ملاک بارش شدید، بیشترین بارشی بوده که در طول این دوره ی آماری در هر ایستگاه رخ داده است. برای تعیین الگوی همدیدی این بارش ها، داده های فشار، نم ویژه، مؤلّفه ی باد مداری (u)، مؤلّفه ی باد نصف النهاری(v) و سرعت قائم، در ترازهای متفاوت به صورت شش ساعته و روزانه، از دو روز پیش از بارش از NCEP/NCAR به دست آمد. یافته ها نشان می دهد، الگوی ادغامی کم فشار مدیترانه و سودانی موجب بارش های شدید در سطح استان اصفهان می شود. این الگو، همراه افت شدید فشار در مرکز ایران و فرارفت تاوایی مثبت و حداکثر سرعت قائم منفی در نیمه ی غربی ایران است، بارش های شدید را در مرکز و شرق استان، سامانه های سودانی ایجاد می کنند که به ترتیب از روی خوزستان و بوشهر وارد ایران شده اند. در این الگوها، پُرفشار روی دریای مدیترانه و زبانه های پُرفشار روی جنوب شرق ایران و شرق عربستان و همراهی آن با منطقه ی همگرایی تراز فوقانی جو و افزایش فشار و فرارفت تاوایی منفی در تراز دریا، نقش مهمّی در تقویّت و تعیین مسیر این الگوها دارند. الگوی ادغامی کم فشار سودانی و مدیترانه ای روی شرق دریای مدیترانه، موجب ایجاد بارش های شدید در غرب استان می شود. یافته ها بیانگر آن است که استقرار مرکز فرارفت تاوایی مثبت در شمال شرق عربستان و روی خلیج فارس در تراز سطح دریا و در تراز 500 هکتوپاسکال، از عوامل اصلی به وجود آوردنده بارش شدید در همه الگوها همدیدی به شمار می رود.

به منظور تعیین دمای آستانه رخداد برف در نقاط مختلف استان کردستان، ابتدا زمان های رخداد بارش های برف در طول دوره آماری موجود هریک از هفت ایستگاه همدیدی استان، مختوم به سال 2006، به همراه دما و نقطه شبنم در همان ساعت دیدبانی استخراج شده است. سپس مقادیر فراوانی، فراوانی نسبی و فراوانی نسبی تجمعی ریزش برف غیر رگباری در گستره های مختلف دمایی هر ایستگاه مشخص شده است. با انجام تحلیل فراوانی، توزیع نرمال بهترین توزیع برای برازش به داده های دما شناخته شد. بر این اساس، احتمال ریزش برف، در دمایی معین و کمتر از آن نیز محاسبه شده است. برای پیش بینی نوع بارش، رابطه همبستگی بین دمای نقطه شبنم و کمبود اشباع، در زمان بارش برف، تعیین شده است. نتایج نشان می دهد به هنگام ریزش برف، دما به طور میانگین در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه، منفی است. به سبب گذر دما از فاز مثبت به منفی، فراوانی بارش برف در دماهای Cº 5/0-0 بیش از گستره های دیگر است. بارش برف در دماهای بیش از Cº 3 در سطح ایستگاه های استان به ندرت رخ می دهد. بیشینه احتمال بارش برف در دماهای مثبت، حدود 25 درصد، برای د ماهای بین Cº1 تا Cº 3/0 است.

خشکسالی های پی در پی و طولانی اخیر، نه تنها در استان های جنوبی کشور، بلکه در سراسر کشور لزوم مدیریت بهینه منابع آبی را ضروری می سازد. اقیانوس هند و دریاهای مجاور جنوبی ایران تأمین کننده قسمتی از منابع رطوبتی کشور هستند و تغییرات دمایی سطح آب اقیانوس هند، نقش مهمی در تبخیرسطح آزاد آب اقیانوس ها و ایجاد رطوبت به درون جو دارد. در این پژوهش،داده های بارش ایستگاههای جنوبی کشور و شاخص دو قطبی دمایی اقیانوس هند با استفاده از روش آنالیز موجک و موجک متقابل برای بررسی نقش دو قطبی دمایی اقیانوس هند (IOD) در تغییرات بارش فصلی استانهای جنوبی کشور ارزیابی شد. نتایج تحلیل های طیفی موجک متقابل بین شاخص دو قطبی اقیانوس هند و نوسان های بارش فصل پاییز طی دوره کمتر از سه سال همبستگی متقابل و معنی داری را در ایستگاه های اهواز، چابهار، بوشهر و آبادان نشان می دهد. بررسی نقش شاخص دو قطبی اقیانوس هند در تغییرات بارش های فصل پاییز ایستگاه های جنوبی کشور حاکی از وجود رابطه مثبت در نوسانهای بارش منطقه است.

این مطالعه با هدف ریزمقیاس‌نمایی خروجی مدلهای پیش‌بینی عددی که در مقیاس 5/2×5/2 درجه در کشور ارائه می‌شود که در راستای انجام آن از یک مدل تجربی با عنوان محاسبه پتانسیل بارش‌زایی سیستمهای سینوپتیک PSP با به‌کارگیری تکنیکهای آماری، اقلیمی، فیزیوگرافی و الگوهای سینوپتیکی استفاده کرده است. پارامترهای استفاده شده در این مدل عبارتند از بارش میانگین ماهانه، دمای میانگین ماهانه، تعداد روز بارش ماهانه، عرض جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه سینوپتیک مورد نظر. برای طراحی مدل، ابتدا داده‌های مورد نیاز برای آزمون مدل از مرکز هواشناسی NOAA گرفته شد و در نهایت در قالب معادلات تجربی، اقدام به تعریف و تبیین مدل گردید. سپس با بررسی بیش از 85 سیستم طی سالهای 1382 تا 1386 بتدریج معادلات، ضرایب و دامنه تعریف مدل PSP به‌دست آمد. همچنین به‌منظور لحاظ نمودن ویژگیهای اقلیمی و فیزیوگرافی در مدل، شاخصی به نام CPI تعریف و وارد مدل PSP گردید. نتایج آزمون مدل طراحی شده برای یک مدل سینوپتیکی برای بهمن 85 مورد آزمون قرار گرفت که نتایج حاصل نشان‌دهنده تطبیق عالی بین مقدار شاخص پیش‌بینی شده PSP با مقدار بارش مشاهده شده می‌باشد، بنابراین مدل طراحی شده می‌تواند به عنوان یک مدل پیش‌بینی تکمیلی مورد استفاده قرار گیرد

به منظور بررسی زمانی و مکانی پرفشار جنب حاره بر منطقه آسیا- آفریقا، از داده¬های دوباره تحلیل شده میانگین ماهانهNCEP/NCAR با تفکیک افقی 5/2 درجه استفاده شد. ارتفاع ژئوپتانسیل و مؤلفه های مداری و نصف¬النهاری باد در ترازهای 1000، 500، 200 و100 هکتوپاسکال در یک دوره 30 ساله (1971-2000) برای تعیین ویژگیهای جغرافیایی مرکز پرفشار، فراوانی آن و تعیین جایگاه خط پشته در محدوده 70 درجه غربی تا 120 درجه شرقی از آوریل تا اکتبر مطالعه شده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تفاوت آشکاری در موقعیت استقرار مرکز پرفشار جنب حاره در ترازهای زیرین، میانی و فوقانی وردسپهر وجود دارد؛ به طوری که پرفشار جنب حاره¬ای آزور در شرق اقیانوس اطلس شمالی در تراز زیرین، پرفشار شمال غرب آفریقا و عربستان در تراز میانی و پرفشار تبت در تراز فوقانی وردسپهر به صورت مراکزی مستقل جای گرفته، در صورتی که مرکز پرفشار ایران هم در تراز میانی و هم فوقانی وردسپهر مشاهده می‌شود. الگوی موقعیت جغرافیایی مرکز پرفشار در فصل تابستان در ترازهای 1000 ، 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال بترتیب یک مُدی (شرق اقیانوس اطلس)، سه مُدی(شمال غرب آفریقا-عربستان- ایران)، پراکنده(از جنوب چین تا غرب ایران) و دو مُدی(فلات تبّت- فلات ایران) است. بیشینه عرض جغرافیایی خط پشته پرفشار جنب حاره در تمامی ترازها مربوط به ماه اوت است که در تراز 500 ، 200 و100هکتوپاسکال بترتیب روی ضلع شمالی فلات تبت، منطقه وسیعی از شرق تا غرب آسیا و ایران قرار گرفته است. بیشترین جهش خط پشته از نظر عرض جغرافیایی در سه تراز 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال از ماه ژوئن به ژوییه است که در امتداد برخی نصف النهارها حتّی به 10 درجه نیز می‌رسد

در این مطالعه یک مدل ساده پیش بینی بارش که به دو پارامتر سرعت قائم و آب بارش شو وابسته است، به منظور برآورد میزان بارش بر روی ایران به کارگرفته شده است. در محاسبه سرعت قائم و آب بارش شو از روش های مختلفی استفاده شده است. روش جنبش شناختی با تابع تصحیح واگرائی و معادله امگای شبه زمینگرد برای برآورد سرعت قائم و انتگرال گیری قائم از نم ویژه در ترازوهای مختلف فشاری و استفاده از دما و دمای نقطه شبنم سطح زمین برای برآورد آب بارش شو به کار رفته است. با به کارگیری داده های مدل تمام کره ای AVN با گام افقی یک درجه و نیز داده های بایگانی مرکز NCEP/NCAR با گام افقی دو و نیم درجه ای در مختصات کروی و روی ترازهای فشاری مختلف، برای دو حالت موردی مشخص سرعت قائم و آب بارش شو به روش های مختلف محاسبه شدند. بررسی ها نشان می دهند که برای دو حالت موردی بیست و ششم تا بیست و هشتم دسامبر سال 2004 و دهم تا دوازدهم ژانویه 2002، استفاده از روش جنبش شناختی با تابع تصحیح واگرائی به سبب بستگی به واگرائی افقی، و در نتیجه به سبب بستگی به مولفه ای افقی باد، چون باد حاصل تمام کنش های انرژی زای درون جو می باشد، سرعت قائم نتیجه مناسبی را به دست می دهد. همچنین انتگرال گیری قائم از نم ویژه در ترازهای مختلف فشاری به سبب رابطه مستقیم آن با مجموع جرم بخار آب موجود در جو از سطح زمین تا پایان جو، نتیجه مناسبی از آب بارش شو را به دست می دهد. از این رو با مقایسه نتایج به دست آمده از مدل با میزان بارش واقعی ایستگاه های موجود، چنین بر می آید که این مدل ساده دو پارامتری با وجودی که میزان بارش را به سبب در نظر نگرفتن شار رطوبتی از عرض های جنوبی که سم بزرگی در ریزش های جوی ایران دارد، بیشتر از مقدار واقعی برآورد می کند ولی الگوی تغییرات فضایی و زمانی بارش را به خوبی نشان می دهد. به علاوه بررسی ها نشان می دهد که گرمای نهان آزاد شده در فرآیند های ترمودینامیکی و دینامیکی بر روی دریای عمان پیش از گرمای نهان آزاد شده بر روی شرق دریای مدیترانه است.

خشک سالی یکی از پدیده های آب و هوایی و از جمله رخدادهای مصیبت باری است که هر ساله خسارت های زیادی را باعث می شود. یکی از راه های تعدیل خشک سالی، ارزیابی و پایش خشک سالی بر اساس شاخص هایی است که بتوان بر اساس آن میزان شدت و تداوم آن را در یک منطقه تعیین نمود. در مقاله حاضر روند خشک سالی (شدت، تداوم و سطح درگیر با خشک سالی) در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده برای بازه های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه مورد مطالعه قرار گرفته است. ویژگی این روش کمک می کند تا کمی از رخدادهای خشک سالی را در مکان ها و مقیاس های زمانی متفاوت مقایسه کنیم. به منظور پایش خشک سالی از اطلاعات بارندگی ماهانه ایستگاه های سینوپتیک و اقلیم شناسی استان طی دوره آماری 2001 - 1960 استفاده شد. با استفاده از نرم افزار کامپیوتری SPI محاسبات مربوط به شاخص بارش استاندارد شده انجام گرفت؛ نتایج بررسی ها نشان داد که فراوانی رخداد دوره های خشک کوتاه مدت (سه ماهه) در کلیه ایستگاه ها بیشتر از 80 مورد است، در حالی که فراوانی رخداد دوره های خشک بلندمدت در مقیاس های زمانی 12، 24 و 48 ماهه خیلی کمتر می باشد، همچنین تداوم دوره های خشک در بازه های زمانی 12، 24 و 48 ماهه نسبت به بازه های زمانی 3 و 6 .ماهه خیلی بیشتر است. بنابراین برای برگشت به حالت نرمال در مورد خشک سالی های هیدرولوژیکی (آب های زیرزمینی و سطحی) ماه ها زمان نیاز است در حالی که برای بـازه های کوتاه مدت3 و 6 ماهه (خشک سالی های کشاورزی و رطوبت خاک) بارش های روزانه می توانــــداوضاع را تعدیل کند تا به حالت نرمال برگشت نماید. این بازه های زمانی برخورد خشک سالی را نسبت به دست رسی منابع مختلف آب بازگو می نماید. واکنش رطوبت خاک نسبت به نابهنجاری بارش کوتاه مدت است در حالی که پاسخ آب های زیرزمینی، جریان رودخانه ها و ذخیره منابع آبی نسبت به کمبود بارش، فرآیندی بلند مدت است.