حسن لشکری

اگرچه بارش در هر اقلیمی از اهمیت اساسی برخوردار است، در اقلیم های خشک نقشی حیاتی در زندگی انسان ها پیدا می کند. نوار جنوبی کشور ایران در هم جواری دو سامانه اقلیمی مهم قرار دارد که آرایش مکانی و ساختار دینامیکی آن ها الگو، شدت، و گستره بارش ها را تعیین می کند. بررسی انجام شده بر روی نقشه ترازهای زیرین، میانی، و بالایی وردسپهر به صورت چشمی و استفاده از تحلیل عاملی نشان داد که در همه روزهای بارشی، در دو ترسالی شدید، منطقه پُرفشارِ عربستان جابه جایی شرق سویِ قابل توجه داشته و در نمونه های فراگیر در شرق طول 55 درجه شرقی قرار داشته است. مهم ترین منبع رطوبتی در همه سامانه های بارشی در لایه وردسپهر زیرین دریاهای عرب و عمان هست؛ این رطوبت از طریق جریانات شرقی گردش واچرخندی پُرفشار عربستان به درون سامانه سودانی و سپس در امتداد زبانه کم فشار بر روی منطقه منتقل شده است. درصورتی که در لایه میانی وردسپهر این رطوبت به صورت شاخه ای از جریانات شرقی منطقه TICZ به جلوی ناوه مدیترانه ای که در این شرایط تا جنوب عرض 15 درجه شمالی گسترش دارد فرارفت می شود. مناسب ترین موقعیت رودباد جنب حاره ای برای تشدید ناپایداری های لایه زیرین محدوده ای بین مصر تا غرب خلیج فارس است که هسته مرکزی رودباد در جنوب اردن استقرار می یابد.

بررسی روابط مکانی داده های محیطی به عنوان یکی از مهمترین اهداف آمار فضایی برای تحلیل الگوهای فضایی و درک وابستگی های فضایی به حساب می آید. در این راستا تحلیل اکتشافی داده های فضایی ( ESDA ) به خوبی توانسته است روش هایی را برای تمایز بین الگوهای فضایی تصادفی و غیرتصادفی فراهم آورد. لذا مقاله حاضر تلاش دارد تا با استفاده از ESDA به تبیین الگوهای مکانی یکی از عناصر مهم اقلیمی یعنی فشار بخار آب بپردازد. در این راستا آماره های موران عمومی ( Moran’s I ) و موران محلی (Local Moran’s Anselin) و LISA به عنوان رویکردهای ESDA به منظور تحلیل خودهمبستگی فضایی الگوهای مکانی فشار بخار آب بر اساس عوامل اقلیمی مورد استفاده قرار گرفت. یافته های آماره ی موران عمومی نشان داد که فشار بخار آب در جنوب و جنوبغرب ایران دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای توزیع شده اند. بررسی های ماهانه نشان داد که فشار بخار آب در ماه های گرم سال نسبت به ماه های سرد از خودهمبستگی فضایی بالاتری برخوردار می باشد و در نتیجه تمایل بیشتری به خوشه ای شدن دارد. همچنین نتایج نشان داد که با گذشت زمان فشار بخار آب در جنوب و جنوبغرب ایران تمایل بیشتری به پراکنده شدن و عدم خوشه ای شدن در فضا پیدا کرده است. آماره موران دومتغیره برای فشار بخار آب و طول جغرافیایی، نشاندهنده خودهمبستگی فضایی قوی و مثبت و یک الگوی خوشه ای می باشد. از طرف دیگر رابطه بین فشار بخار آب و متغیرهای عرض جغرافیایی، ارتفاع و شیب حاکی از یک توزیع فضایی پراکنده و ناهمگنی خصوصیات آنها با مقادیر فشار بخار آب است. نتایج رابطه دو متغیره فشار بخار آب و جهات جغرافیایی شیب نیز، بیانگر ناپیوستگی و تصادفی بودن رابطه بین این دو متغیر است.

شهر تهران در جنوب ارتفاعات البرز و در واقع در یکی از قسمت های مرتفع این رشته کوه قرار دارد. به همین دلیل در طول دوره سرد سال به کرات تحت تاثیر یخبندان های شدید و ضعیف قرار می گیرد. تهران با جمعیتی بیش از 8 میلیون نفر و بیش از 3 میلیون خودرو در زمان وقوع یخبندان دچار اختلالات فراوانی از لحاظ ترددهای روزانه قرار می گیرد. در این پژوهش جهت بررسی ویژگی های یخبندان شهر تهران، با بررسی کلیه ایستگاه های هواشناسی شهر تهران در یک دوره آماری مشترک(1390-1364)، ابتدا میزان شباهت دمایی ایستگاه های تهران بررسی گردید. سپس تعداد روزهای یخبندان ملایم(دمای حداقل بین 0 تا 1/1- ،یخبندان متوسط بین 1/1-تا 2/2- ،یخبندان شدید کمتر از 2/2-) استخراج گردید. بعد از آن نقشه تعداد روزهای یخبندان، فصل یخبندان ،یخبندان ملایم ،متوسط، شدید و همراه با احتمال وقوع آنها ترسیم گردید. نتایج بیانگر آن است که با احتمال 50 درصد احتمال وقوع اولین یخبندان متوسط در ایستگاه های امین آباد و شمال تهران آذر ماه و در ایستگاه های مهرآباد، دوشان تپه و ژئوفیزیک دیماه و در ایستگاه چیتگر بهمن ماه می باشد. تاریخ وقوع اولین یخبندان شدید در سطح احتمال 50 درصد در کلیه ایستگاه ها دی ماه، ولی تاریخ وقوع آخرین یخبندان در ایستگاه ها در ماه های بهمن و اسفند مشاهده می شود. از لحاظ تعداد کل روزهای یخبندان پهنه بیش از 50 روز یخبندان به منتهی الیه شمالی شهر تهران محدود می شود که در برگیرنده قسمت های شمالی مناطق 1،2،5،14 و 22 می باشد. تعداد کل روزهای یخبندان بصورت پهنه هایی شبیه موج دریا که بخوبی با منحنی تراز توپوگرافی انطباق دارد، به سمت جنوب شهر تهران کاهش می یابد. فقط جنوب شرق تهران بدلیل همجواری با ارتفاعات این نظم را بهم می زند. منطقه بندی شهر تهران عموماً امتداد شمالی- جنوبی دارد، در حالی که بررسی الگوهای تغییرپذیری زمانی و مکانی پارامترهای دمائی نشان می دهد که پهنه یخبندان، الگوی گسترش غربی- شرقی دارد. بنابراین خط برف و یخبندان در امتداد خطوط تراز پیشروی و پسروی می کند.

تروپوپاز لایة انتقالی از وردسپهر به پوش سپهر است. این لایه تعیین کنندة حد بالایی و ضخامت وردسپهر است. در پژوهش حاضر از داده های ژرفاسنج مادون قرمز اتمسفری (AIRS) سنجندة مودیس آکوا ماهواره (EOS) استفاده شد. این محصول به شکل پارامترهای ژئوفیزیکی است و در شبکه ای به ابعاد 1×1 درجة قوسی توزیع شده است. این داده ها از 180- تا 180 طول جغرافیایی و 90 تا 90 عرض جغرافیایی موجودند که از سامانه تطبیقی پردازش مودیس (MODAPS) دریافت شدند. پس از بارگیری تصاویر مربوط به سال های 2003 تا 2015 میلادی، داده ها وارد نرم افزار MATLAB شد و مقادیر ارتفاعی تروپوپاز برای ماتریسی به ابعاد 12×155 برای هر سال محاسبه شد (155 معرف مقادیر شبکه های محاط در مرز ایران و دوازده ماه های سال اند). نتایج حاصل از پردازش های تصویر وارد محیط نرم افزار ArcGis10.2 شد و نقشه های هر ماه با استفاده از روش کریجینگ به واسطة کمترین مقدار خطا تهیه گردید. نتایج نشان داد در ماه فوریه بیشترین اختلاف ارتفاع بین جنوب و شمال کشور رخ می دهد. تقریباً در همة پهنة کشور منحنی هم ارتفاع موازی و مداری اند. در ماه های گرم سال ارتفاع تروپوپاز در جنوب شرق کاهش می یابد و بالاترین ارتفاع تروپوپاز در مرکز کشور رخ می دهد.

به منظور بررسی ویژگی های همدیدی ترمودینامیکی سازوکار ابر در منطقه آذربایجان در دوره آماری 2009-2000 با استفاده از دو شاخص بارش متوسط 15 میلی متر و بارش فراگیر، 13 روز شاخص انتخاب شد. برای بررسی نحوه تکوین سامانه های همدیدی از میدان فشار سطح دریا و ارتفاع ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال استفاده شد. از مقدار نم ویژه 850 و 700 هکتوپاسکال برای بررسی فرایند تشکیل ابر و نحوه انتقال بخار آب به منطقه مورد مطالعه، استفاده شد. برای بررسی حرکت های بالاسو که سبب شکل گیری و افزایش رشد عمودی یا ضخامت ابرهای همرفتی می شود، از مؤلفه قائم سرعت باد در دستگاه مختصات فشاری در تراز 500 هکتوپاسکال استفاده شد. همچنین شرایط پایداری و ناپایداری جو نیز بر اساس نمودار اسکیوتی تبریز تحلیل شد. نتایج همدیدی نشان داد که در نمونه های موردمطالعه، مکانیسم تشکیل سامانه های کم فشاری که از منطقه عبور کرده اند، به عوامل مختلفی بستگی دارند. در اثر تعمیق ناوه ارتفاع تراز میانی از عرض های جغرافیائی جنب قطبی به سوی جنوب دریای مدیترانه، ناوه وارون فشاری دریای سرخ در راستای نصف النهاری به سوی جنوب دریای مدیترانه توسعه می یابد. بخش شمالی این ناوه با ناوه ارتفاع تراز میانی، یک سامانه کم فشار تشکیل می دهند که هوای سرد آن از عرض های میانی و رطوبت آن از عرض های جنوبی تأمین می شود. این سامانه که با جبهه های جوی گرم و سرد همراه است، با حرکت شرق سوی خود از روی آذربایجان عبور می کند و عامل ایجاد بارش در منطقه می شوند. نتایج ترمودینامیکی نشان داد که بین ضخامت ابر و شدت و مقدار بارش ارتباط مثبت غیر خطی وجود دارد یعنی بین مقدار و شدت بارش به غیراز ضخامت ابر، عوامل دیگری مؤثرند همچنین نتایج بررسی شاخص های ترمودینامیکی نشان دادند که صعود همرفتی در فصل های بهار و پاییز به همراه جبهه سرد و گرم باعث بارش های سنگینی در منطقه می شوند.

این تحقیق به منظور شبیه سازی بارش و دما با مدل دینامیکی RegCM4 وLARSدر دو حالت با و بدون به کارگیری تکنیک پس پردازش آماری برونداد مستقیم مدل در شمال شرق ایران (خراسان بزرگ) ودوره آماری 2011-1987 در مقطع زمانی سالانه انجام شده است.بر اساس نتایج حاصله، در مدل LARS در منطقه مورد مطالعه، در دوره راستی آزمایی 2013-2007 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل برابر 63/53 میلیمتر و پس پردازش شده 25/11- می باشد. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 84 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده و میزان خطای اریبی را در بیشتر ایستگاه ها، بشدت کاسته است. بر اساس نتایج حاصله از مدل RegCM4، در دوره راستی آزمایی 2011-2006 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل RegCM4 برابر 3/85 میلیمتر و پس پردازش شده 04/61 محاسبه شده است.لذا مقادیر خطا در بیشتر ایستگاه ها قبل و بعد از پردازش بسیار بالا و نتایج مدل قابل قبول نیست. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 75 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده است. بنابراین قدر مطلق خطای اریبیپس پردازش متوسط بارش سالانه مدل LARS برابر با 6/13 و مدل RegCM4 برابر با 61 می باشد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل LARS برابر 096/0 درجه سانتیگراد و پس پردازش شده 432/0- است. این در عمل بزرگتر از اریبی بدون پس پردازش شده است، لذا عمل پس پردازش در تمامی ایستگاه ها مؤثر واقع نشده و فقط در 46 درصد ایستگاه ها خوب تعریف می شود.شبیه سازی داده های دمای دومتری در ایستگاه های هواشناسی با استفاده از مدل RegCM4 و نیز اعمال MA کارایی بالایی را نشان داد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل RegCM4 برابر 78/2- درجه سانتیگراد بود که پس از اعمال پس پردازش به 05/0- کاهش یافت. در تمامی ایستگاه ها دمای سالانه مدل شده با داده های مشاهداتی کمتر از 1/0 درجه سانتیگراد اختلاف دارد. بنابراین در شبیه سازی داده های بارش سالانه مدل LARS تا حتی بهتر از مدل RegCM4 جوابگو می باشد. و در شبیه سازی داده های دمای سالانه مدل دینامیکی RegCM4، واقعیت خیلی بهتری از منطقه نسبت به مدل آماری LARS ، از خود نشان می دهد.

با توجه به اهمیت تغییر اقلیم، در این پژوهش تلاش شده ضمن تحلیل روند، به شناسایی نوسانات حاکم بر یکی از عناصر مهم اقلیمی یعنی فشار بخار آب پرداخته شود. جهت تحلیل روند از آزمون من-کندال و برای شناسایی نوسانات و آشکارسازی چرخه های نهان حاکم در سری زمانی داده های فشار بخار آب جنوب و جنوب غرب ایران از تکنیک تحلیل طیف استفاده گردید. بدین منظور از مقادیر فشار بخار آب 28 ایستگاه سینوپتیک واقع در جنوب و جنوب غرب ایران با طول دوره آماری بیشتر از 20 سال (از بدو تأسیس تا 2011) استفاده شد. نتایج تحقیق حاکی از حاکمیت روند معنی دار نزولی در اکثر ایستگاه ها بود؛ به طوری که این روند کاهشی منطبق بر بلندی های زاگرس و روند معنی دار افزایشی در حاشیه خلیج-فارس مشاهده شد. با اعمال تحلیل طیف بر روی داده های فشار بخار آب در سطح 95 درصد اطمینان، چرخه های متعدد حاصل گردید؛ به طوری که چرخه های سینوسی معنی دار 3-2، 4 و 15-7 ساله از عمومیت بیشتری برخوردار بودند. نتایج نشان از حاکمیت چرخه 3-2 ساله در منطقه بود که بیشترین تکرار در سری زمانی فشار بخار آب را به خود اختصاص داده است. توزیع فضایی این چرخه بیشتر در نزدیکی سواحل خلیج فارس مشاهده گردید. اکثر دانشمندان، وقوع چنین چرخه ای را ناشی از آل نینو – نوسانات جنوبی (ENSO) و تغییرات دوسالانه (QBO) الگوی بزرگ مقیاس گردش عمومی جو و جریانات مداری می-دانند.

پرفشارهای جنب حاره ای یکی از عناصر اصلی در استخوان بندی گردش عمومی جو است. جابه جایی سالانة این پرفشارها اثر بسیار مهمی بر پراکنش و توزیع زمانی و مکانی بارش و دما در پهنة بزرگی از سیارة زمین دارد. این کمربند پرفشاری که تعیین کنندة کمربند خشک سیارة زمین است، به صورت سلول های منفردی که مکان گزینی آنها ارتباط نزدیکی با امواج بزرگ مقیاس بادهای غربی و شرایط توپوگرافی و پراکنش آب ها و خشکی ها دارد ، ظاهر می شود. در این مقاله سعی شده است اثر جابه جایی مکانی سلول پرفشار عربستان بر بارش های شدید بخش جنوبی و جنوب غربی کشور تحلیل شود. به همین منظور، 41 سامانة بارشی شدید و موقعیت قرار گیری هستة مرکزی سلول پرفشار عربستان در ترازهای 1000، 700، 850 و 500 هکتوپاسکال تعیین شد. به طور تقریبی در تمام ترازهای بررسی شده، هستة مرکزی پرفشار بر روی دریاهای گرم عمان و عرب قرار داشت. در تمام این سامانه های بارشی، مؤلفه های مداری باد بر روی دریای عرب و عمان شرقی و مؤلفة نصف النهاری آنها شمالی بود که بیان کنندة فرارفت گرما و رطوبت از روی این دریاها به داخل کم فشار سودان است. بیشترین مقدار نم ویژه بر روی اتیوپی و جنوب دریای سرخ قرار داشت که بر اثر جریان های جنوبی زبانة کم فشار در تراز دریا و جریان های جلو ناوه در ترازهای بالا بر روی ایران فرارفت می شود.

موج های سرما و یخبندان از جمله پدیده های جوی هستند که هر سال خسارت های جبران ناپذیری بر بخش های گوناگون وارد می سازند. رخداد یخبندان های ناگهانی و دیرهنگام در فصل بهار مشکلات فراوانی در بخش کشاورزی و حمل و نقل جاده ای به همراه دارد. فروردین ماه سال های 1382 و 1384 موج سرما و یخبندانی به مدت دو روز متوالی منطقه ی شمال غرب ایران فرا گرفت. در این تحقیق، به منظور تحلیل همدید این دوره ها، نقشه های فشار تراز دریا، نقشه های ترکیبی ارتفاع ژئوپتانسیل و تاوایی و وزش دمایی در ترازهای 1000 تا 500 هکتوپاسکال با استفاده از داده های سایت NECP/NCAR و با استفاده از نرم افزار GRADS ترسیم و واکاوی شد. آرایش همدیدی این موج سرما نشان می دهد که چنین سرمایی از نوع فرارفتی است و در هر دو موج سرمای مورد واکاوی عامل اصلی وقوع سرما در منطقه قرارگیری منطقه ی شمال غرب در الگوی پرفشار مهاجر نیمه ی شرقی اروپا است. این پرفشارِ هسته ی سرد با استقرار در شرق و شمال دریای سیاه و گسترش آن از شمال غرب ایران، موج های سرمای مخاطره آمیز را بر استان آذربایجان غربی تحمیل می کند. بررسی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح 1000 و 850 هکتوپاسکال نیز نشان می دهد بسته شدن پرارتفاعی در شمال شرق دریای سیاه و شمال غرب کشور هوای سرد عرض های بالا را به سمت استان آذربایجان غربی هدایت می کند. همچنین، در سطوح 700 و 500 هکتوپاسکال قرارگیری پشت ناوه ی عمیقِ شمال دریاچه ی آرال با راستای شمال غرب به جنوب شرق بر روی پرفشار سرد سطوح زیرین سبب هدایت هوای سرد به استان از عرض های بالاست. واکاوی نقشه های وزش دمایی نیز منطبق بر ارتفاع ژئوپتانسیل است، به نحوی که همه ی ترازهای مورد بررسی از شمالی و شمال غرب بودن وزش های سرد از سمت نیمه ی شرقی اروپا و شمال غرب روسیه حکایت دارد که سبب افت دما و وقوع یخبندان در منطقه ی شمال غرب ایران می شود

مطالعه بارش محتمل جهت ارزیابی و برآورد سیل برای طراحی سازه های هیدرولوژیکی شهری، از قبیل کانال آبیاری، تعیین بیشترین میزان آبی که وارد مخازن و یا سایر تاسیسات می شود ضروری است. سیلاب ها بالاترین نرخ تلفات جانی را به همراه دارند و به لحاظ وسعت تأثیر بعد از خشکسالی دومین بلای طبیعی محسوب می شوند. مفهوم بیشترین بارش محتمل (PMP) به لحاظ نظری بیشترین ارتفاع بارش در یک مدت مشخص برای یک دوره معین از سال که از نظر شرایط فیزیکی خاص در محدوده توفان و یک محدوده جغرافیایی می تواند ببارد اطلاق می شود. هدف از این تحقیق برآورد PMP در منطقه جنوب غرب خزر به روش سینوپتیک است. روش کار پس از بررسی آمار 30 ساله ایستگاه های باران سنجی و کلیماتولوژی موجود در منطقه ، 4 طوفان شدید و فراگیر انتخاب شدند. که از 4 طوفان انتخاب شده، جهت محاسبه PMP به روش سینوپتیک پس از تحلیل نقشه های ارتفاعی هوا و رطوبت و صعود قائم هوا، و تعیین دهانه ورودی توفان از داده های سرعت باد، دمای نقطه شبنم و فشار مربوط به ایستگاه های سینوپتیک بندر انزلی، رشت، رامسر، اردبیل و پارس آباد استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر بیشترین بارش محتمل با تداوم 24 ساعته برای منطقه مقدار آن برابر با 95/276 می باشد. و متوسط دبی حاصل از آن با در نظر گرفتن ضریب جریان، عدد 66/21797 متر مکعب بر ثانیه است.این مقدار آب یک تهدید جدی برای مخاطرات سیلاب در منطقه می باشد

آلودگی هوای تهران یکی از معضلات اساسی این شهر است. این شهر به عنوان یکی از آلوده ترین شهرهای جهان محسوب می شود. بخشی از آلودگی مانند سایر کشورهای جهان بیشتر ناشی از ازدیاد جمعیت، استفاده از سوخت های فسیلی، ترافیک سنگین، زیاد بودن وسایل نقلیه فرسوده، گسترش نامناسب صنایع و بی توجهی به مکان یابی صنایع می باشد و بخش دیگر آلودگی مربوط به وضعیت جغرافیایی شهر تهران می باشد که در دامنه جنوبی ارتفاعات البرز واقع شده و از شمال و مشرق به وسیله کوه های بلند محصور مانده است. به همراه تأثیر اقلیمی مانند بادهای آرام و پایداری هوا، کمبود نزولات جوی و وارونگی هوا در تشدید هوای تهران بسیار موثر می باشد. از بین اینورژن های انتخابی مشاهده می شود زمانی که ارتفاع اینورژن به سطح زمین نزدیک شده است، برشدت آلودگی هوا (شاخص کیفیت هوای ایستگاه ها) افزوده شده است. این مساله در اینورژن های انتقالی به طور چشمگیری بر شدت آلودگی هوا افزوده است. در اینورژن های با منشأ دینامیکی، شرایط اقلیمی حاکم به گونه ای بوده است که پایداری عمیقی در لایه های نزدیک سطح زمین ایجاد نموده است. با توجه به فراینده های نزولی حاکم، در ضخامت زیادی از جو، عمق اینورژن ها افزایش یافته است.

پرفشار سیبری از توده های هوای بزرگ مقیاس جهان است که روی پهنه وسیعی از سیاره زمین اثر می گذارد و به دلیل نقش دوگانه آن در سواحل شمالی ایران و سایر قسمت های کشور اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر مسیر ورود پرفشار سیبری به ایران در فصل سرد با روش سینوپتیکی مطالعه شد. در این مطالعه، نقشه های فشار سطح متوسط دریا (slp)، طی دوره آماری 2000 تا 2010 برای شش ماه سرد سال با قدرت تفکیک مکانی 5/2 درجه از پایگاه داده (NCEP/NCAR) دریافت شد. به منظور سنجش اعتبار داده ها، سال 2000 به منزله سال نمونه ارزیابی و تأیید شد. سپس داده ها وارد نرم افزار GIS شد و در سه بخش شناسایی هسته، محور گسترش و مسیر ورود، تجزیه و تحلیل شدند. نتایج پژوهش نشان داد، هسته مرکزی سلول پرفشار سیبری در اوایل پاییز روی تبت شکل گرفته و با نزدیک شدن به فصل زمستان، به محدوده بین دریاچه بایکال و بالخاش منتقل می شود. زبانه پرفشار سیبری در ابتدای پاییز از سمت شرق وارد ایران می شود و تا دامنه های شرقی البرز گسترش می یابد، ولی با شروع فصل زمستان و انتقال هسته های مرکزی به عرض های بالاتر، پشته فشاری این سامانه از شمال شرق وارد ایران می شود و گاهی تا دریای عمان گسترش می یابد؛ روند کلی گسترش پرفشار سیبری نیز شرقی- غربی است و در زمستان گسترش هسته ها به عرض های بالاتر بیشتر است، به گونه ای که تا 40 درجه طول جغرافیایی را دربرمی گیرد؛ در حالی که در فصل پاییز هسته ها روی فلات تبت قراردارند و به دلیل توپوگرافی خاص منطقه، توده پرفشار محدود می شود و قلمرو عملکرد آن کاهش می یابد.

توفان­های تـندری جزو پدیـده­های مـخرب اقـلیمی محسوب مـی­شوند که هـمه ساله خسارات جبران­ناپذیری را به صورت، تگرگ، بارش­های سیل­آسا و رعدوبرق به تأسیسات، مزارع و منازل وارد می­کنند. شناخت سازوکار این توفان­ها ضمن برخورداری از اهمیت بالا می­تواند از خسارات احتمالی آن بکاهد. در پژوهش حاضر پس از تحلیل ویژگی­های ترمودینامیکی و همدیدی به عمل آمده بر روی توفان­های تندری تبریز در یک دوره آماری 10 ساله (2005-1996) و اطمینان حاصل شدن از نتایج شاخص­های ناپایداری، بررسی­ها حاکی از آن است که زبانه واچرخندی قوی بر روی روسیه که تا شمال غرب ایران امتداد یافته، باعث افزایش شیو حرارتی در منطقه شده است. همچنین در تراز­های بالاتر­، وجود چرخندی قوی بر روی جنوب شرقی دریای سیاه با ریزش مداوم هوای سرد عرض­های شمالی بر روی منطقه سبب عمیق­تر شدن ناوه مهاجر دریای سیاه برروی شمال غرب ایران گردیده است. با ادغام دو سلول کم­فشار سودانی و مدیترانه­ای بر روی کویت و جنوب عراق و با امتداد زبانه آن به سمت شمال غرب ایران و همچنین وجود یک سلول کم­فشار روی تنگه هرمز و شمال عربستان و انتقال گرما و رطوبت دریای عمان و خلیج فارس برروی منطقه­، شرایط لازم برای ناپایداری بیشتر و ایجاد رعدوبرق­، فراهم شده است.

مقاله حاضر به تحلیل سینوپتیک سامانـه­های هـمراه با بارش سنـگین حوضه رودخانه کـشکان می­پردازد. پس از بررسی آمار 34 ساله ایستگاه­های حوضه و اطراف آن سه توفان دارای حداکثر بارش انتخاب شدند. پس از بررسی نقشه­های هوا، رطوبت و اختلاف فشار سطح زمین و ارتفاع 850 هکتوپاسکال از 48 ساعت قبل از بارش تا پایان توفان، نتایج نشان داد که با توجه به اینکه 3 توفان منتخب از بین شدیدترین توفان­ها در دوره آماری انتخاب شده­اند، علی­رغم اینکه نمونه­های انتخابی در فصول مختلف سال رخ داده­اند اما سیستم به وجود آورنده آنها یکسان بوده است و الگوی سامانه­های ادغامی مدیترانه- سودانی بالاترین بارش را ایجاد کرده است. در سه توفان منتخب شرایط سینوپتیکی حاکم بدین شرح بوده است: 1- وجود پرفشار مستقر در شمالغربی اروپا و ریزش هوای سرد عرض­های بالاتر به پشت کم فشار مستقر در شرق مدیترانه. 2- تقویت کم فشار سودانی و حرکت آن به سمت شمالشرق. 3- در روزهایی که حداکثر بارش در حوضه اتفاق افتاده است این دو کم­فشار در شرق عراق با هم ادغام شده­اند و پرفشار مستقر در شرق ایران نیز با ریزش هوای سرد بر روی دریای عمان و عرب و از طرفی وجود واچرخند عربستان باعث انتقال رطوبت به درون سامانه کم فشار مستقر در غرب ایران و منطقه مورد مطالعه شده ­است و حداکثر بارش را ایجاد کرده است.

برای شناخت و درک بهتر شرایط اقلیمی کنونی و برنامه ریزی برای آینده نیاز به شناسایی شرایط اقلیمی دیرینه وچگونگی تغییرات آن درطول زمان تا عهد حاضر می باشد. راههای مختلفی برای شناسایی این تغییرات وجود دارد. با توجه به بازه زمانی این مطالعات و شرایط و امکانات موجود در دسترس انتخاب بهترین راه اجتناب ناپذیر می نماید. با توجه به امکانات در دسترس و شرایط موجود در منطقه مورد مطالعه، تحقیق حاضر بر اساس فراوانی ماکروفسیل (استراکودها ) که شاخصی مناسب برای تعیین اقلیم های گذشته می باشد صورت گرفته است. بدین منظور تعداد 9 مغزه از عمق1 تا 3 متر از دریاچه دشت ارژن فارس برداشته شد. سپس رسوبات در مقاطع 5CM برای جداسازی و شمارش استراکودها در آن تقسیم شد. به منظور تعیین سن دقیق رسوبات، سن سنجی به روش C14 انجام شد. با محاسبه بار رسوبی و آهنگ رسوب گذاری در عمق های مختلف دریاچه، به شمارش و بررسی فراوانی استراکودهاپرداختیم. در نهایت 15 زون اقلیمی در طی دوره 11 هزار ساله در منطقه دشت ارژن فارس شناسایی و معرفی گردید. مشخص شد طی این دوره نوسانات شدید در تعداد استراکودها در زمان های مختلف وجود داشته است که نشان دهنده نوسانات طبیعی در اقلیم این منطقه می باشد. در 11 هزار سال پیش اقلیم این منطقه شور تر و گرم تر بوده است. ولی در دوره های بعد طی دوره های بلندتری تا حدود 2000 سال پیش اقلیم این ناحیه با وجود نوسانات کم رو به سردی رفته است. از 2000 سال گذشته تا عهد حاضر اقلیم منطقه رو به گرمی و خشکی پیش رفته است. برخی از این زون ها که بازه زمانی طولانی را شامل می شده اند بیانگر تغییر اقلیم به صورت خیلی آرام می باشد و برخی دوره ها نیز اقلیم در مدت های کوتاه تر چند صد ساله تغییرات شدید را تجربه کرده است. اما به طور کلی اقلیم این ناحیه طی دوره هولوسن رو به گرمی و خشکی رفته است.

جهت مطالعه ی دیرینه ی هیدرولوژی دریاچه پریشان از رسوبات کف دریاچه مغزه هایی به طول تقریبی m2 برداشت شد. بر روی پوسته ی میکروفسیل های جدا شده از نمونه های این مغزه ها آنالیز ایزوتوپ کربن و اکسیژن صورت گرفت. در اینجا از نتایج این آنالیز ها جهت مدلسازی و بازسازی شرایط هیدرولوژیکی دریاچه پریشان در طیّ 1800 سال اخیر استفاده می شود. بر اساس تغییرات مشاهده شده در مقادیر δC^13 carb وδO^18 carb در طیّ این دوره سه زون ایزوتوپی مشخص گردید. در زون اول پایین بودن δC^13 carb به علت بیشتر بودن تغذیه آب های زیرزمینی و پایین بودن δO^18 carb در نتیجه شرایط اقلیمی مرطوبتر تفسیر شده است همچنین همبستگی پایین δC^13 carb و δO^18 carb (14/0R2=) حاکی از شرایط هیدرولوژیکی فعالتر دریاچه بوده است. به این صورت بالانس هیدرولوژیکی مثبت تر و به دنبال آن سطح دریاچه نسبت به امروز بالاتر بوده و معادله ی هیدرولوژیکی دریاچه در این دوره به شکل E=P+G ارائه شده است. در زون دوم افزایش مقادیر δC^13 carbدر نتیجه ی کاهش تخلیه آب های زیرزمینی تفسیر شده است همچنین شواهد موجود در δO^18 carb نشان می دهد که این دوره نسبت به دوره ی قبل تا حدودی شرایط خشک تری را تجربه کرده است. افزایش همبستگی بین δC^13 carb وδO^18 carb (2/0(R2= در این زون بسته بودن بشتر شرایط هیدرولوژیکی دریاچه است. به این صورت به نظر می رسد که دریاچه در این دوره سطح پایین تری را تجربه کرده باشد و بالانس هیدرولوژیکی نسبت به دوره ی قبل منفی تر بوده است با این حال در این دوره نیز معادله ی هیدرولوژیکی دریاچه از رابطه E=P+G تبعیت کرده است. بیشترین تغییرات مشاهده شده در مقادیر ایزوتوپی متعلق به این زون سوم است. افزایش ناگهانی و شدید مقادیر δC^13 carb به بالای صفر به علت کاهش شدید تخلیه آب های زیرزمینی در این دوره به دریاچه تفسیر شده است. این کاهش ورودی آب های زیرزمینی و نیز افزایش همبستگی δC^13 carb وδO^18 carb (95/0R2=) حاکی از شرایط هیدرولوژیکی نزدیک به بسته کامل است. افزایش همبستگی بین مقادیر ایزوتوپی کربن و اکسیژن حاکی از یک سیستم عملگرای مشترک بر روی این مقادیر در این زون است. به احتمال زیاد قطع شدن نسبی ارتباط دریاچه با منابع زیرزمینی این اجازه را داده است که در طیّ فرایند تبخیر δC^13 DIC دریاچه در موازنه با CO2 جو مقادیر بالاتری را تجربه کند. به این صورت رابطه هیدرولوژیکی ارائه شده برای این زون به شکل E=Pاست. نکته ی مهم این است که در این زون تغییرات هیدرولوژیکی دریاچه در هماهنگی با تغییرات اقلیمی در منطقه رخ نداده است به نظر می رسد که عامل اصلی کاهش آب-های زیرزمینی در این زون به علت افزایش استحصال آب از طریق چاه یا قنات باشد.

شهر سقز به دلیل واقع شدن در یک موقعیت خاص جغرافیایی، شرایط توپوگرافی و سامانه های جوی مؤثر بر منطقه، شرایط زیست اقلیمی ویژه ای را به خود اختصاص داده است. به گونه ای که سرمای شدید مشکلات زیادی را برای ساکنان این شهر ایجاد می کند، لذا لزوم بررسی شرایط اقلیمی در ارتباط با طراحی جهت استقرار ساختمان تلاشی است برای کاستن مشکلات مربوط که در این ارتباط با استفاده از داده های هواشناسی سینوپتیک وضعیت زیست اقلیمی شهر سقز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج زیر حاصل شد: براساس شاخص نیاز حرارتی ساختمانی مشخص گردید 7/43 درصد از مواقع سال کاملاً نیاز به گرمایش مکانیکی داریم و تنها 8/20 درصد از سال، امکان بهره گیری از تابش آفتاب ممکن است. حدود 4/10 از مواقع نیز آسایش در فضاهای بسته داریم و تنها 1/11 درصد از مواقع سال آسایش کامل را دارد. به منظور بهره گیری بهینه از شرایط اقلیمی در ساختمان با استفاده از فرمول قانون کسینوس کل ساعات آفتابی در دوره گرم و سرد سال محاسبه شد، و مشخص گردید، در سقز برای استقرار بهینه ی ساختمان جهت جنوب شرقی با کشیدگی در راستای شرقی – غربی می باشد. به همین منظور این پرسش مطرح می شود؛ آیا جهات ساختمانی شهر سقز با شرایط اقلیمی منطقه همساز است؟

ناسازگاری بین معماری و نوع اقلیم باعث افزایش استفاده از انرژی برای سرمایش یا گرمایش مساکن می گردد و این امر هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی تأثیرات منفی بر جای می گذارد. از این رو لازم است با شناخت ویژگی های اقلیمی هر سکونتگاه ضوابطی مطابق اقلیم آن محل برای طراحی فضاها تعیین گردد. با توجه به اهمیت بحث مذکور هدف این مقاله تعیین جهت مناسب ساختمان و عمق مناسب سایبان برای ساختمان های مسکونی شهر سبزوار، در راستای تحقق قسمتی از اصول طراحی اقلیمی است. از این رو ابتدا با استفاده از داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی سینوپتیک سبزوار (شامل حداقل و حداکثر دما و رطوبت نسبی) نمودار زیست اقلیمی ساختمانی، ترسیم و بر روی آن آستانه ها و نیازهای حرارتی ساختمان، مواقع نیاز و عدم نیاز به آفتاب (مواقع سرد و گرم)، و اولویّت های طراحی اقلیمی شهر مزبور مشخص شد. سپس با استفاده از روش محاسباتی میزان انرژی تابیده شده بر سطوح قائم بنا، در مواقع گرم و سرد و در نهایت بهترین جهت قرارگیری ساختمان در این شهر مشخص گردید. بر این اساس، جهت 15 و 30 درجه شرقی (15 و 30 درجه از جنوب به سمت شرق چرخیده باشد) در ساختمان های یک طرفه و جهت 165+ و 15- و شمالی- جنوبی در ساختمان های دو طرفه بهترین جهت های قرارگیری ساختمان با توجه به عامل تابش آفتاب است. در مورد وزش باد نیز این جهات مناسب می باشد. در قسمت بعدی عمق مناسب سایبان در ارتباط با زاویه تابش آفتاب برای شهر مورد مطالعه معین شد. بهترین عمق سایبان در صورت داشتن پنجره ای به ارتفاع 1 متر برای دیوار جنوبی 26/0 متر محاسبه شد.

ضرورت آگاهی از وضعیت منابع آب و نزولات جوی در مناطق مختلف برای اجرای طرح های آبی از یک سو، و فقدان شبکه ای مطلوب از ایستگاه های اندازه گیری پارامترهای هواشناسی از سوی دیگر، اهمیت استفاده از روش های غیرمستقیم را برای تخمین پارامترهای اقلیمی در بسیاری از مناطق کشور آشکار می سازد. پیش بینی تغییرات اقلیمی حاکم بر هر منطقه و مدل سازی های اقلیمی و هیدرولوژیکی، مستلزم در دسترس بودن اطلاعات درازمدت و هم زمانِ بارش در قالب های مکانی و زمانی در ایستگاه های باران سنجی است. به دلیل عدم کفایت ایستگاه های ثبت بارندگی در گذشته، دسترسی به این اطلاعات در بسیاری از مناطق کشور با محدودیت هایی همراه است و پیاده سازی این مدل ها در مناطق مذکور عملاً ناممکن می نماید. استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) امکان برآورد این اطلاعات را در ایستگاه های پراکندة باران سنجی، و در درازمدت حتی در سال هایی که منطقه فاقد ایستگاه های ثبت بارش بوده است، فراهم می کند. در این تحقیق برای برآورد آمار میانگین بارندگی ماهانه و فصلی و سالانه در 305 ایستگاه هواشناسی موجود در سه استان اردبیل و آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی در دو دهه پیش از تأسیس این ایستگاه ها، از 36600 داده ثبت شدة آمار بارندگی ماهانه در دورة ده ساله 2004-1995 استفاده شد. این داده ها به عنوان ورودی برای آموزش شبکه های عصبی با الگوریتم پس انتشار خطا به کار گرفته شدند. طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع، شیب، عدد ماه و میانگین بارندگی ماهانه 5 ایستگاه نزدیک تر به هر ایستگاه نیز به عنوان پارامترهای ورودی شبکه انتخاب شدند. ابتدا شبکه عصبی برای دوره ده ساله 2004-1995 آموزش داده شد و دقتی معادل (84/0=R) به دست آمد. پس از آموزش شبکه عصبی، اقدام به برآورد داده های میانگین بارندگی ماهانه و فصلی و سالانه در دوره زمانی 1994-1975 در ایستگاه های موجود در منطقه مطالعاتی گردید. دقت شبکه عصبی در این برآورد معادل 7/0، 78/0 و 88/0 به ترتیب برای تخمین مقادیر میانگین بارندگی ماهانه و فصلی و سالانه در سطح منطقه مورد مطالعه بود. میزان این دقت برای هر سه استان به صورت مجزا اعتبارسنجی شد و بیشترین دقت در استان آذربایجان غربی (معادل 78/0) به دست آمد. سپس اقدام به تولید نقشه های درون یابی شده میانگین بارندگی ماهانه و فصلی و سالانه در سطح منطقه مطالعاتی، با استفاده از تخمینگر زمین آماری کریجینگ براساس داده های برآوردشده با تکنیک شبکه های عصبی و داده های موجود ثبت شده در ایستگاه ها در دوره زمانی 2004-1975 گردید. نتایج این تحقیق امکان دسترسی به آمار پیوسته و درازمدت بارندگی و همچنین بررسی تغییرات توزیع مکانی بارندگی را در منطقه شمال غرب کشور از گذشته تا امروز میسر می سازد.