عباس مفیدی

گرد و غبار یکی از مخاطرات جوی است که در نواحی خشک و نیمه خشک دارای پیامدهای اقلیمی و زیست محیطی نامطلوبی می باشد. هدف تحقیق حاضر مدلسازی دینامیکی ویژگی های مکانی- زمانی گرد و غبار در جنوب و جنوب شرق ایران با مدل REG-CM4 با استفاده از داده های ماهانه گرد و غباری و داده های مدل RegCM4 می باشد. بدین منظور، توزیع مکانی گرد و غبار به روش IDW به همراه نمودارهای گرد و غبار ترسیم شدند. مدل RegCM4 با در نظرگیری سیستم تصویر لامبرت با قدرت تفکیک افقی 40 کیلومتر با مدل جفت شده شیمی اجرا شد. توزیع مکانی گرد و غبار ماهانه و سالانه بالاترین مقادیر فراوانی گرد و غبار را برای شهرهای زابل، بندرعباس، زاهدان و جاسک نسبت به ایستگاه های سیرجان، کهنوج و لار نشان می دهد. علاوه بر این، بیشترین وقوع فراوانی گرد و غبار در استان های سیستان و بلوچستان (%48)، هرمزگان (%27) و فارس با 16 درصد و کمترین فراوانی آن برای استان کرمان (%9) نشان داده شده است. به طور کلی، فصول تابستان (در ایستگاه سیستان) و زمستان (ایستگاه کرمان) به ترتیب بیشینه و کمینه رخداد گرد و غبار را دارند. بررسی زمانی نیز بیشترین میزان گرد و غبار را برای ماه های گرم سال و کمترین را برای ماه های سرد سال به همراه دارد. ماه جولای در ایستگاه زابل و ماه های نوامبر و دسامبر در ایستگاه سیرجان به ترتیب بیشترین و کمترین فراوانی گرد و غبار را دارند. همچنین، مدل اقلیمی RegCM4 برای متغیرهای مختلف نیز بیشینه گرد و غبار را بر روی جنوب شرق، جنوب و سواحل جنوب به خوبی نشان داده است.

در این مطالعه، تغییرات زمانی-مکانی تبخیر و تعرق (ET) در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از داده های شبکه بندی شده ET مدل FLDAS Noah با تفکیک افقی 1/0*1/0 درجه برای یک دوره 38 ساله (2019-1982) استفاده شد. پس از اعتبارسنجی داده ها، ابتدا مقادیر متوسط سالانه ET برای منطقه تعیین گردید. سپس توزیع ماهانه و فصلی پارامتر به شکل فضایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه وردایی ها و ناهنجاری های سال به سال ET ارزیابی شد. همچنین پراکندگی فضایی فراوانی وقوع ET با لحاظ نمودن آستانه های مطلق 50، ،80، 100 و 120 میلی متر برای حوضه ارس بررسی شد. نتایج بیانگر آن است که ET سالانه در شرق حوضه بالاتر از غرب حوضه می باشد. در مقیاس فصلی، به ترتیب فصل بهار و تابستان بیش ترین مقادیر ET را به خود اختصاص داده اند. در مقیاس ماهانه، ماه های می ژوئن، آوریل و مارس دارای بیش ترین مقادیر ET بوده اند. در مقابل، ماه های فصل پاییز و زمستان پایین ترین مقادیر متوسط ET را به خود اختصاص داده اند. همچنین کل حوضه در طول دوره مطالعه، سه دوره مشخص از تغییرات ET را تجربه نموده است که در بخش های شرقی و غربی حوضه، علیرغم رفتار مشابه در دوره های دوم و سوم، تفاوت برجسته ای در دوره اول ملاحظه گردید. یافته ها همچنین حاکی از وجود ناهنجاری مثبت بعد از سال 2002 در کل حوضه است که بالاترین مقادیر آن در سال 2018 در غرب حوضه بوقوع پیوسته است. بررسی فراوانی وقوع آستانه های مطلق ET بر روی حوضه، نشان دهنده دفعات بالای وقوع ET در تمامی آستانه ها در شرق حوضه می باشد. بررسی قریب 4 دهه مقادیر ET در حوضه رود ارس، بیانگر افزایش مقادیر ET در طی دو دهه اخیر بر روی کل حوضه بوده که می توان آن را ناشی از وقوع پدیده گرمایش جهانی دانست.

تبخیر و تعرق یکی از مهم ترین مؤلفه ها در بیلان و مدیریت آب است. در این پژوهش به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس با استفاده از داده های ریزمقیاس شده مدل GFDL-ESM2M در ریزگردان دینامیکی CORDEX تحت سناریوی RCP8.5 طی دوره 2050-2021 و مقایسه آن با مقادیر دوره پایه (1985-2005) پرداخته شد. از داده های با قدرت تفکیک افقی 22*22 کیلومتر مدل GFDL-ESM2M در این پژوهش استفاده گردید. یافته های پژوهش نشان داد مقدار حداقل و حداکثر دما و به تبع آن ETp دوره آینده در مقایسه با دوره پایه در تمامی شش ایستگاه مورد مطالعه حوضه ارس (اردبیل، اهر، جلفا، خوی، ماکو و پارس آباد) افزایش خواهد یافت. مقدار این افزایش حداقل دما بین 4/1 تا 8/3 درجه سانتی گراد و برای حداکثر دما 7/1 تا 2/2 درجه سانتی گراد تخمین زده شده است. دامنه افزایش ETpسالانه بین 133 میلی متر در خوی تا 189 میلی متر در اهر متغیر است. در مقیاس ماهانه ETp تمامی ایستگاه ها از ژانویه تا ژوئیه با افزایشی بین 9/3 تا 1/64 میلی متر و از اوت تا دسامبر با کاهشی حدود 7/0 تا 2/38 میلی متر برآورد شد. برآورد افزایش ETp دوره آینده در حوضه به ویژه در ماه های فصل بهار که از نظر نیاز آبی حائز اهمیت فراوانی است، ضرورت توجه ویژه به احتمال این افزایش برآوردی در برنامه ریزی های بخش آب و انرژی را ایجاب می کند.

برای تعیین موقعیت و نوع بلاکینگ ها مؤثر بر اقلیم دوره سرد ایران، داده های روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل متر سطح 500 هکتوپاسکال در محدوده 10-70 درجه شمالی و 10-80 درجه شرقی با تفکیک 5/2 درجه در دوره آماری 2010-1961 استفاده شد. بلاکینگ ها با شاخص کمی تیبالدی بر روی نقاط رقومی شناسایی گردید. در منطقه موردمطالعه، سه ناحیه وقوع بلاکینگ به ترتیب در اروپای مرکزی، اروپای شرقی و آسیای مرکزی وجود دارند. نوع غالب بلاکینگ ها در این نواحی از نوع رکس با قرارگیری بلاکینگ و سردچال در سطوح میانی جو، روی همدیگر می باشد، چنانچه در اروپای مرکزی و شرقی یک بلاکینگ از نوع رکس شکل گیرد، همزمان در آسیای مرکزی یک تراف عمیق یا سردچال ایجاد می شود و این تسلسل در سیستم های جوی نصف النهاری طبیعی است. بارش های ایران با سیستم بلاکینگ رکس اروپای شرقی و سردچال آسیای مرکزی بیشترین ارتباط را داشته و ریزش ها در غالب نقاط ایران افزایش دارد؛ اما چنانچه در ناحیه آسیای مرکزی، ارتفاع افزایش داشته و بلاکینگ از نوع امگا شکل گیرد، به دلیل افزایش ارتفاع جو، بارش ها در غالب نقاط ایران کاهش دارند؛ اما چنانچه در اروپای مرکزی یک بلاکینگ از نوع امگا شکل گیرد با عمیق شدن تراف در بالکان و دریای سیاه، با ریزش های جوی در شمال غربی ایران همراه است و اگر این نوع بلاکینگ در اروپای شرقی شکل گیرد، عمدتاً تمرکز بارش ها در ناحیه خزری، خزر شرقی تا شمال شرقی ایران، است.

هدف از این پژوهش بررسی روند وارونگی دمای لایه مرزی کلان شهرهای تهران، مشهد، و تبریز است. در این راستا، از داده های پیمایش قائم جو سال های 20۰7- 20۱7 ساعت صفر (00) ایستگاه های هواشناسی تهران، مشهد، و تبریز از پایگاه داده های اقلیمی وایومینگ استفاده شد. برای تعیین انواع وارونگی دما، نمودارهای تفی گرام داده های جو بالا با استفاده از نرم افزار RAOB ترسیم شد. سه نوع وارونگی تابشی، فرونشستی و جبهه ای به عنوان سه تیپ اصلی و چهار نوع دیگر به عنوان تیپ های ترکیبی متشکل از این سه نوع وارونگی مشخص و توزیع زمانی فراوانی و درصد هر یک از 7 تیپ وارونگی در هر ماه محاسبه شد. روند یازده ساله هر یک از تیپ های وارونگی با استفاده از روش ناپارامتریک من- کندال و تخمینگر شیب سن تعیین و مقایسه شد. نتایج نشان داد تیپ وارونگی تابشی در همه ایستگاه ها کاهش معنادار در سطح اطمینان 01 / 0 (Z>2.58) و برعکس وارونگی فرونشستی روند افزایشی معناداری در سطح اطمینان 05 / 0 (z>1.96) نشان داده است. از میان تیپ های ترکیبی، تیپ تابشی- فرونشستی روند افزایشی معنادار داشت. در مجموع، نوع تیپ های وارونگی در دوره 20۰7-20۱7 از تیپ های وارونگی خالص به تیپ های ترکیبی و چندلایه و به طور شاخص تیپ تابشی- فرونشستی تغییر یافته است.

یکی از چالش های اساسی مدیریت و برنامه ریزی منابع آب کشور، نبود اطلاعات کافی از وضعیت وقوع منطقه ای بارش ها در آینده، به ویژه در پایان قرن بیست و یکم است. لذا در این پژوهش به بررسی چشم انداز تغییرات بلندمدت بارش در شمال غرب کشور پرداخته شد. بدین منظور از داده های 5 مدل گردش کلی جو تحت دو سناریوی خوش بینانه و بدبینانه (RCP4.5 و RCP8.5) با کاربست مدل ریزگردانی LARS-WG6 بهره گرفته شد و تغییرات بارش در طول سه دوره زمانی مختلف (2040-2021، 2070-2051 و 2100-2081) نسبت به دوره پایه (2010-1980) مورد بررسی قرار گرفت. جهت واسنجی و صحت سنجی مدل LARS-WG، داده های مشاهداتی و داده های خروجی مدل ها با استفاده از آزمون های F و T و همچنین شاخص های MAE، MSE، RMSE و R 2 مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از کارآیی مناسب مدل ها برای منطقه مورد مطالعه است. بررسی بارش ها در شمال غرب کشور نشان داد که میزان بارش در بیشتر مدل ها به ویژه مدل های EC-EARTH و MIROC5، در دوره 2040-2021، نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. در مقابل، در دو دوره 2070-2051 و 2100-2081 تمامی مدل ها به استثنای HadGEM2 کاهش بارش را بر روی منطقه نشان می دهند. بر اساس شرایط متوسط، انتظار می رود میزان بارش در سطح منطقه در دوره 2040-2021 به میزان 3/0 درصد افزایش و در دو دوره 2070-2051 و 2100-2081 به ترتیب به میزان 7/0 و 4/1 درصد کاهش را نسبت به دوره پایه تجربه نماید. بیشترین تغییرات کاهشی و افزایشی بارش نیز درمجموع بر اساس سناریو RCP8.5 شده است. همچنین نتایج حاصل از این پژوهش و استفاده از مدل های مختلف نشان داد که بررسی چشم انداز تغییرات بلندمدت بارش به دلیل پیچیدگی فرآیند بارش تنها با استفاده از یک مدل GCM و یک سناریو، عدم قطعیت های زیادی خواهد داشت و لازم است از سناریوها و مدل های گردش کلی جو و ریزگردانی های مختلف استفاده نمود.

شهر مشهدازجمله شهرهای آلوده ایران می باشدکه عوامل متعددی درآلودگی آن نقش دارندازجمله عناصراقلیمی که دراین مقاله موردبررسی قرارگرفته است. به این منظور دادههای مربوط به آلودگی هوا (منوکسید کربن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، ازن و ذرات معلق (PM10) به صورت روزانه وازسال 1384 تاسال 1390 ازاداره کل محیط زیست خراسان رضوی تهیه گردیدو برای بررسی تاثیرعناصراقلیمی برآلودگی ازداده های هواشناسی شامل حداقل وحداکثردما، حداقل وحداکثررطوبت، جهت وسرعت بادازایستگاه سینوپتیک مشهداستفاده گردید. دراین پژوهش از شبکه های عصبی با ساختارهای مختلف همانند پرسپترون استفاده شد وسعی گردید تا بهترین و کاراترین شبکه با تعیین مقدار خطای آن انتخاب و مورد استفاده قرارگیرد. در نهایت جهت انتخاب مدل مناسب و بهینه از شاخص های R2 و RMSE استفاده گردید. نتایج برآوردها نشان داد روش رگرسیون هیچ برآورد درستی از روزهای آلوده ندارد اما روش شبکه عصبی در 25 درصد موارد برآورد درست تری از روزهای آلوده دارد.

در ایران کشاورزی محور اساسی تأمین معیشت به شمار آمده و در اغلب برنامه های توسعه نیز، مهم ترین و تنها رکن اقتصادی روستا محسوب می شود. هرچند چنین ساختاری درگذشته با توجه به اقتصاد بسته روستا قابلیّت دوام داشت ولی با بروز ناپایداری در فضاهای روستایی مشکل بتواند آسیب پذیری خانوارهای کشاورز روستایی را در برابر تکانه های بیرونی ازجمله خشکسالی کاهش دهد. مطالعه حاضر به بررسی نقش تنوع فعالیت های اقتصادی در تاب آوری خانوارهای کشاورز روستایی شهرستان چناران می پردازد. روش تحقیق توصیفی-تحلیلی است. متغیر مستقل «تنوع فعالیت های اقتصادی» و متغیر وابسته «تاب آوری» است. تنوع به تفکیک کشاورزی و غیر کشاورزی و تاب آوری به تفکیک پنج مؤلفه و 34 شاخص کمی گردید. جامعه آماری شامل 2902 خانوار کشاورز روستایی در 15 روستای در معرض خشکسالی شهرستان چناران بوده است که به کمک فرمول کوکران 271 خانوار به عنوان نمونه تعیین گردید. در انجام تحلیل ها از تحلیل واریانس یک طرفه، تحلیل مسیر و تحلیل خوشه ای استفاده شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد «تنوع فعالیت های اقتصادی» موجب افزایش تاب آوری خانوارهای کشاورز روستایی گردیده است. به طوری که میانگین تاب آوری در خانوارهای دارای منابع درآمدی غیر متنوع 40/2، نیمه متنوع 48/2 و متنوع 83/2 است. بر اساس نتایج تحلیل مسیر «تنوع فعالیت های اقتصادی» به میزان 19/0 و «تنوع غیرزراعی» به میزان 12/0 طور مستقیم موجب افزایش تاب آوری خانوارهای کشاورز روستایی گردیده است. با توجه به یافته های تحقیق تنوع معیشت با تأکید بر بخش غیرزراعی، را می توان به عنوان استراتژی توسعه نواحی روستایی در معرض خشکسالی معرفی نمود.

هدف اصلی پژوهش حاضر تحلیل همدیدی سازوکار حاکم بر وقوع بارش های سنگین بهاره در شمال غرب ایران می باشد. بدین جهت داده های بارش روزانه فصل بهار تعداد 15 ایستگاه همدید در منطقه شمال غرب کشور برای یک دوره 34 ساله (2014-1981) مورد استفاده قرار گرفت و با بهره گیری از شاخص صدک و لحاظ نمودن صدک 95% به بالا، 98 روز بارش سنگین و فراگیر شناسایی شد. به منظور تعیین الگوی همدیدی با بهره گیری از داده های بازتحلیل شده NCEPNCAR، نقشه های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، خطوط جریان، تاوایی نسبی، شار رطوبت در ترازهای متفاوت به صورت 6 ساعته تهیه شد و الگوی منطقه ای جریان و شرایط جوی حاکم از دو روز قبل از وقوع روز بارشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها بیانگر آن است که بارش های سنگین شمال غرب ایران در قالب 4 الگوی همدیدی قابل دسته-بندی می باشند. در الگوی اول، علت اصلی وقوع بارش سنگین در منطقه، عبور چرخند یا سامانه کم فشار دینامیکی مهاجر و منطقه همگرایی و گردش چرخندی ناشی از آن است که عامل اصلی تزریق رطوبت به داخل این چرخندها، واچرخند مستقر بر روی دریای عرب می باشد. در الگوی دوم سامانه بندالی از نوع زوجی در تراز میانی وردسپهر با توقف حرکت سامانه های گردشی در تراز میانی و زیرین جو منجر به وقوع بارش سنگین شده است. در الگوی سوم یک مرکز کم فشار در تراز دریا مشاهده نمی گردد، اما یک مرکز گردش چرخندی بر روی منطقه شکل گرفته است.

در این مطالعه به منظور آشکارسازی نقش توپوگرافی بر ساختار باد سیستان، از مدل اقلیمی منطقه محدود RegCM4 استفاده شد. با بهره گیری از مدل، چهار تجربه متفاوت با تفکیک افقی 20 کیلومتر اجرا شد که در هر تجربه شرایط متفاوتی از ناهمواری ها در نظر گرفته شد. در تجربه نخست، ناهمواری ها به شکل واقعی مورد استفاده قرار گرفت. در سه تجربه دیگر، مدل به ترتیب با حذف کوه های خراسان جنوبی، حذف کوه های خراسان (جنوبی، رضوی و شمالی) و حذف تمامی کوه های شرق فلات ایران (کوه های خراسان و افغانستان) به اجرا در آمد. یافته ها بیانگر آن است که باد سیستان یک پدیده اقلیمی چند مقیاسه است که هم در مقیاس همدید و هم در مقیاس های متوسط و محلی قابل تحلیل می باشد. شبیه سازی ها، مبین آن است که، ناهمواری های منطقه علاوه بر تاثیرگذاری بر جهت باد، بر شدت آن نیز تأثیرگذارند. در مقیاس همدید، شیب فشار بین سامانه های کم فشار پاکستان و پرفشار ترکمنستان منجر به شکل گیری یک جریان شمالی گسترده بر روی منطقه می گردد. در مقابل، واداشت های مکانیکی و گرمایشی حاصل از استقرار کوه ها، ویژگی های مقیاس متوسط جریان هوا در ترازهای زیرین، بویژه شکل گیری و تداوم رودبادهای تراز زیرین را در مرزهای شرقی ایران رقم می زنند. نتایج مطالعه بیانگر آن است که، واداشت های مکانیکی ناشی از استقرار کوه ها، عامل اصلی تشکیل و تداوم دو هسته رودباد تراز زیرین یکی در حوالی دشت آتیشان و دیگری بر جانب شمالی دریاچه هامون (باد سیستان واقعی) می باشد. در این میان، شکل گیری و تداوم هسته رودباد بر جانب شمالی دریاچه هامون، بیش از همه، به واداشت های مکانیکی کوه های خراسان جنوبی وابسته است. بررسی گرمایش دررو نیز مبین آن است که، هسته های بیشینه ی گرمایش و سرمایش از ناهمواری های منطقه پیروی می نمایند، به طوری که با حذف کوه ها، ضمن حذف این هسته های گرمایی، ساختار محلی جریان در مرزهای شرقی کشور دچار تغییرات اساسی می گردد.

در این پژوهش، ساختار گردش بزرگ مقیاس جو و رفتار تابستانه جت جنب حاره در منطقه خاورمیانه در بازه زمانی ۱۶ آوریل (۲۷ فروردین) تا ۱۵ جولای (۲۴ تیر) برای دوره ۳۰ ساله (۱۹۸۱-۲۰۱۰) با استفاده از داده های شبکه بندی روزانه مؤلفه باد مداری تراز ۲۰۰ هکتوپاسکال، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. در هر سال، تغییر رفتار روزانه جت به صورت تصویری و عددی مورد پایش قرار گرفت. در بررسی رفتار روزانه جت، شدت جریان و میزان جابجایی عرضی هسته جت معیارهای اصلی جهت تشخیص تغییر الگوی گردش و آغاز فصل تابستان در نظر گرفته شد. پردازش داده ها بر اساس رفتار جت در دو آستانه زمانی، شامل زمان آغاز و زمان خاتمه پرش شمال سو صورت گرفت. یافته ها بیانگر آن است که در منطقه خاورمیانه تابستان واقعی- بر اساس حقایق مبتنی بر گردش کلی جو- با لحاظ نمودن دو آستانه زمانی آغاز و خاتمه پرش شمال سو به ترتیب حدود ۲۱ روز و ۱۷ روز زودتر از تاریخ نجومی (اول تیر ماه) آغاز می گردد. صحت تعیین زمان آغاز تابستان توسط آزمون کای اسکور مورد تأیید قرار گرفت. بررسی روند تغییرات، نشان دهنده روندی با شیب مثبت، برای زمان آغاز تابستان در منطقه است. یافته ها همچنین بیانگر آن است که آغاز فصل تابستان در ۱۵ سال دوم مورد مطالعه، انحرافات و نابهنجاری های قابل ملاحظه ای در قیاس با ۱۵ سال اول دارد. ادامه داشتن این روند باعث نزدیکی زمان آغاز اقلیمی تابستان به آغاز نجومی و از طرفی کوتاه شدن طول فصل تابستان خواهد شد.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تأثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تأثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تأثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف منابع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

به منظوربررسی دقیق روزهای آلوده ازلحاظ تداوم وپایداری، این مقاله به بررسی آماری آلودگی هوای شهرمشهدپرداخته است. دادههای مربوط به آلودگی به صورت روزانه وازسال1384 تاسال1390ازتاسال1390ازاداره کل حفاظت محیط زیست خراسان رضوی تهیه گردید.پس ازجمع آوری دادهها ومشخص شدن دوره آماری ازبین این دادههاآلایندههایی که بیشترین تاثیررا برآلودگی هوای شهرمشهد داشتند(منوکسید کربن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، ازن و ذرات معلق (PM10) جهت مشخص ساختن کیفیت هوا انتخاب گردید و سپس تجزیه وتحلیل آماری به منظورمشخص شدن تداوم وتعدادروزهای آلوده انجام شد. نتایج به دست آمدنشان دادکه آلودگی هواازسال 1384تا سال 1390درنوسان بوده وروند کاهشی داشته است.همچنین درطی دوره موردنظرذرات معلق( PM10) دارای بیشترین مقدار بوده است .آلوده ترین فصول مشهدپاییزوزمستان می باشند.ازلحاظ توزیع سالانه، سال 1386 با29روز آلودگی دارای بیشترین مقدارمی باشد.ماه اسفند با18روزآلوده ترین ماه وتیرماه به عنوان پاکترین ماه سال مشخص شده است.همچنین ازبررسی تعدادروزهای آلوده باتداوم دوروزوبیشتر ،سال1387و1386به لحاظ تداوم نسبت به سالهای دیگرمشخص تربوده است.

به منظور تحلیل همدیدی روزهای بسیار آلوده در13و14 نوامبر ۲۰۰۷ از یک روش تحلیل همدیدی ترکیبی استفاده شد. در پژوهش حاضر، چهار دسته داده، شامل داده های آلودگی ثبت شده در ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. داده های آلودگی هوا از سازمان حفاظت محیط زیست خراسان رضوی، داده های جوی از مرکز ملی پیش بینی محیطی/مرکز ملی پژوهش جو(NCEP/NCAR) و داده های جو بالای ایستگاه مشهد از دانشگاه وایومینگ تهیه شد. ردیابی ذرات معلق نیز با بهره گیری از نسخه آنلاین مدل لاگرانژینیHYSPLIT و با استفاده از روش ردیابی پسگرد به انجام رسید. نتایج تحلیل همدیدی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده 13و14نوامبر2007در شهر مشهد در قالب الگوی پرفشار مهاجرقابل طبقه بندی است .در الگوی پرفشار مهاجر،عبور امواج غربی از روی منطقه، استقرار پشته ای قوی در محدوده رشته کوه های اورال و دریای خزر را در پی دارد که با یک اریب شرق سو شکل گیری مرکز گردش واچرخندی را در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در ترازهای زیرین موجب می گردد.دراین الگو شاهد شکل گیری همزمان چند لایه کم ضخامت وارونگی در زیر تراز 400 هکتوپاسکال هستیم

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

باد سیستان به عنوان برجسته ترین جریان ترازهای زیرین جو در فلات ایران، بنا به ماهیت، گستره ای محلی تا منطقه ای را در شرق این فلات اشغال می نماید. اگرچه محلی و یا منطقه ای بودن باد سیستان موضوعی باز تلقی می گردد، اما آغاز و خاتمه ناگهانی وزش باد سیستان در شرق ایران و تغییرات سال به سال قابل ملاحظه در زمان آغاز و خاتمه این باد، نقش برجسته عوامل بزرگ مقیاس و مقیاس منطقه ای را در شکل گیری باد سیستان متذکر می گردد. پژوهش حاضر سعی دارد با بهره گیری از روش هایی موسوم به «نقطه تغییر»، زمان آغازگری (Onset)، زمان خاتمه و طول مدت وزش باد سیستان را مورد بررسی قرار دهد. مطالعه با بهره گیری از داده های روزانه شدت و جهت باد در ایستگاه زابل، به عنوان ایستگاه معرف باد سیستان، برای یک دوره 41 ساله (2012-1972) به انجام رسید و جهت تعیین زمان آغازگری و خاتمه باد سیستان از سه روش Pettitt، SNHT و Buishand استفاده شد. در این تحقیق با بهره گیری از سری زمانی روزانه شدت و جهت وزش باد، زمان آغاز، خاتمه و طول مدت وزش باد سیستان تعیین گردید. یافته ها بیانگر آن است که از میان سه روش تخمین نقطه تغییر، روش پتیت در تعیین زمان آغاز و خاتمه باد سیستان از کارایی مناسب تری برخوردار است. بر اساس روش پتیت باد سیستان بطور متوسط در روز 122 ام (2 می) از سال میلادی آغاز شده و تا روز 287 ام (14 اکتبر) تداوم می یابد. بر این اساس، متوسط طول دوره وزش باد سیستان 165 روز در سال تعیین گردید. یافته ها همچنین بیانگر آن است که زمان آغازگری، زمان خاتمه، شدت و طول مدت وزش باد سیستان تغییرات قابل ملاحظه ای را از سالی به سال دیگر نشان می دهد. از دیگر نتایج این مطالعه، نبود یک روند معنی دار در رفتار تمامی ویژگی های باد سیستان است.

هدف اصلی مقاله حاضر، پهنه بندی مخاطرات جوی در شمال شرق ایران (خراسان بزرگ) می باشد. برای این منظور از داده های سازمان هواشناسی کشور در مقیاس روزانه و ماهانه برای تعداد 17 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در محدوده سه استان خراسان شمالی، خراسان رضوی و خراسان جنوبی برای یک دوره 38 ساله( 2008-1971) استفاده شد. در این تحقیق تعداد 13 مخاطره جوّی مهم در محدوده خراسان بزرگ مورد بررسی قرار گرفت. بطور کلی پدیده ها در قالب دو روش اصلی مورد بررسی قرار گرفت و نقشه های فراوانی وقوع به تفکیک برای هریک از مخاطرات با بهره گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد. در ادامه با در نظر گرفتن میزان مشابهت ها و تفاوت ها، 13 مخاطره جوی یاد شده در قالب 3 دسته اصلی مخاطرات دمایی، مخاطرات مرتبط با دید و مخاطرات بارشی دسته بندی شدند و برای هر دسته نقشه پهنه بندی فضایی تهیه گردید. در نهایت با ترکیب نتایج حاصل از بررسی تمامی مخاطرات، نقشه جامع مخاطرات جوّی منطقه مطالعاتی تهیه شد. یافته های تحقیق نشان داد بخش های کوهستانی شمال خراسان از جهت فراوانی وقوع رخدادها، جزء پرمخاطره ترین مناطق محسوب می گردند، درحالی که بخش های غربی و جنوبی خراسان از کمترین میزان خطرپذیری برخوردارند. الگوی فضایی وقوع مخاطرات بیانگر روند افزایشی مخاطرات دمائی از شمال به جنوب بوده و در مقابل مخاطرات بارشی از الگویی معکوس برخورداراند، مخاطرات مرتبط با دید یک الگوی غالب مداری را بویژه در نیمه شمالی خراسان نشان می دهند، بطوری که از غرب به شرق بر میزان وقوع رخدادهای مرتبط با دید افزوده می شود.

در این تحقیق به منظور تبیین علل وقوع توفان های گرد و غباری تابستانه درجنوب غرب ایران و منابع اصلی گرد وغبار آن ها، ساختار گردش منطقه ای جو مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با بهره گیری از داده های ساعتی میزان دید در 8 ایستگاه هواشناسی واقع در استان های خوزستان و ایلام، تعداد 30 مورد توفان فراگیر برای یک دوره زمانی شش ساله (2003 1998) استخراج شد. سپس با بهره گیری از داده های شبکه بندی شده NCEP/NCAR و شاخص آیروسل سنجنده TOMS ویژگی های دینامیکی و همدیدی هریک از توفان های گرد و غباری از دو روز قبل از وقوع توفان تا زمان اوج در مقیاس6 ساعته مورد بررسی قرار گرفت. تعیین منابع اصلی گرد و غبار برای هر یک از توفان های گرد وغباری نیز با بهره گیری از مدل لاگرانژینی HYSPLIT و با استفاده از روش ردیابی پسگرد به انجام رسید. نتایج تحقیق بیانگر آن است که پرفشار عربستان و زبانه ی کم فشار زاگرس بیش از هر مؤلفه ی گردشی دیگری در شکل گیری توفان های مقیاس منطقه ای در منطقه ی خلیج فارس و جنوب غرب ایران نقش دارند. در بررسی الگوهای همدیدی توفان های گرد و غباری، سه الگوی زوجی، ناوه ی موج غربی و پرفشار به عنوان الگوهای همدیدی اصلی در زمان وقوع توفان ها تعیین گردید. در این میان الگوی زوجی خود به دو الگوی تابستانه و الگوی انتقالی تقسیم می گردد. به طور کلی در الگوی زوجی، بدنبال تقویت و گسترش جنوب سوی واچرخند ترکمنستان، شیو افقی باد در ترازهای زیرین جو افزایش می یابد که در ادامه با افزایش گردش چرخندی در زبانه ی کم فشار زاگرس همراه می گردد. این فرآیند در یک پسخور مثبت ضمن تقویت همزمان زبانه ی کم فشار زاگرس و پرفشار عربستان شکل گیری یک جت تراز زیرین موسوم به باد شمال را در منطقه همشارش دو سامانه در پی دارد. در پی استقرار چنین الگویی، باد شمال نقش مهمی در وقوع توفان های گرد و غباری تابستانه در جنوب غرب ایران دارد. در الگوی ناوه ی موج غربی به جهت گسترش و نفوذ ناوه ای بر غرب خاورمیانه و شکل گیری یک منطقه گردش چرخندی/ کم فشار بر شمال عراق و استقرار همزمان پرفشار عربستان بر جانب جنوبی آن، یک شیو افقی شدید باد در امتداد نصف النهاری با جریانات شرق سو از جانب عراق به سمت جنوب غرب ایران همراه می گردد. نهایتاً در الگوی پرفشار به سبب قرار گرفتن یک سامانه پرفشار بر روی منطقه ی جنوب غرب ایران، گرد و غبار از مرکز کم فشاری که در غرب سامانه پرفشار قرار گرفته، به داخل سامانه منتقل شده و از طریق پرفشار در سطح منطقه نزول یافته و پخش می گردد. خروجی های مدل HYSPLIT نشان می دهد که به طور کلی منابع اصلی غبار برای توفان های گرد و غباری جنوب غرب ایران محدوده ای در حدفاصل مرکز تا شمال عراق، شرق سوریه تا شمال عربستان می باشد. بررسی مسیرهای انتقال ذرات در توفانهای گرد و غباری از وجود یک جت تراز زیرین خبر می دهد که موجب انتقال افقی ذرات گرد و غبار در یک لایه کم عمق گردیده و از پخش عمودی آن در لایه های بالاتر جو جلوگیری می کند. مقایسه بین الگوها هم چنین آشکار ساخت که الگوی پرفشار از محدودترین و کوچکترین منطقه ی انتقال ذرات برخوردار است. در عین حال در الگوی زوجی تابستانه ذرات گرد و غبار اساساً یک مسیر شمال غرب جنوب شرق سو را تا رسیدن به منطقه ی مطالعه طی می نمایند. بهره گیری از شاخص AAI نشان می دهدکه الگوی زوجی تابستانه در قیاس با سایر الگوهای همدیدی، بیشترین گسترش افقی گرد و غبار را بر روی خاورمیانه تجربه می کند و در عین حال در بین سه الگوی همدیدی از بالاترین تمرکز منطقه ای گرد و غبار نیز برخوردار است.

به منظور شناسایی الگوهای همدیدی حاکم در زمان وقوع بارش های شدید زمستانه در منطقه خزری، با استفاده از داده های بارش 8 ایستگاه سینوپتیک سواحل جنوبی دریای خزر، روزهای بارش شدید زمستانه برای یکدوره 10 ساله(2003-1994)استخراج گردید. سپس جهت تعیین الگوی همدیدی بارش ها، داده های شبکه بندی شده فشار، نم ویژه، سرعت قائم، مؤلفه باد مداری( u ) و باد نصف النهاری( v ) برای ترازهای متفاوت و در حدفاصل های زمانی6 ساعته برای تعداد 21 دوره بارشی زمستانه از NCEP/NCAR تهیه شد و پس از تولید نقشه و پردازش های آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته های تحقیق نشان دهنده آن است که بارش های شدید زمستانه در سواحل جنوبی دریای خزر نتیجه استقرار سه الگوی پرفشار، زوجی و کم فشار بر روی منطقه خزری بوده و در تمامی الگوها گردش واچرخندی همراه با بادهای شمالی در ترازهای زیرین جو بر دریای خزر تسلط دارد. نتایج نشان داد که به واسطه تسلط نزول شدید هوا بر نیمه شمالی و صعود شدید کم ضخامت در بخش جنوبی دریای خزر، یک رابطه الاکلنگی بین نیمه شمالی و بخش جنوبی دریای خزر در همه روزهای بارشی مربوط به الگوی پرفشار وجود دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که بر خلاف الگوی پرفشار در الگوی زوجی گردش واچرخندی در نیمه جنوبی دریا و در ترازهای زیرین جو به حداکثر میزان خود می رسد. شدیدترین بارش های زمستانه مربوط به این الگو بوده و وزش بادهای شمالی در این الگو در مقایسه با الگوی پرفشار از شدت بیشتری برخوردار است. در الگوی کم فشار منطقه خزری به واسطه قرارگیری در منطقه همگرایی جلوی یک چرخند، در حدفاصل جنوب دریای خزر تا رشته کوه های البرز در ترازهای میانی وردسپهر بیشینه صعود هوا را تجربه می کند. در این الگو در نتیجه همگرایی جریانات مرطوب جنوبی و شمالی در سواحل جنوبی دریای خزر برخلاف دو الگوی پرفشار و زوجی تنها دریای خزر منبع تأمین رطوبت بارش ها نبوده و دریاهای دور دست جنوبی نیز منابع رطوبتی بارش های شدید سواحل خزری هستند.

به منظور درک سازوکار حاکم بر وقوع بارش های تابستانه جنوب شرق ایران روش سینوپتیکی- دینامیکی مبتنی بر تحلیل جریان اتخاذ گردید. بر این اساس، ابتدا داده های بارش روزانه تعداد 152 ایستگاه هواشناسی برای یک دوره پایه 34 ساله(2003-1970) موردپردازش قرار گرفت. در این رابطه منطقه بارشی شاخص در جنوب شرق ایران تعیین گردید و ضمن بررسی ویژگی های بارش تابستانه، بارش دهه اول جولای 1994 به عنوان بارش نمونه و فراگیر انتخاب شد. جهت تعیین ساختار گردش جو و شناسایی الگوی سینوپتیکی حاکم در دهه اول جولای1994، داده های ترازهای 700 ، 850، 500 هکتوپاسکال و سطح زمین از نظر فشار و مولفه های مداری و نصف النهاری باد بصورت میانگین روزانه از مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا (NCEP/NCAR) تهیه شدند. به علاوه، شاخص های ، OLR و مجموع بارش کل هند نیز مطالعه شده و مسیرهای سیکلونی ترسیم شدند. یافته ها نشان داد که منطقه اصلی بارش جنوب شرق کشور، یک محدوده مثلثی شکل در َ30، 58 طول شرقی و َ30، 28 درجه عرض شمالی در استان سیستان و بلوچستان است که تقریباً هرساله دارای بارش می باشد. همچنین نتایج تحقیق بیانگر آنست که وردش های ماهانه و سال به سال بارش تابستانه جنوب شرق ایران با تغییرات شدت موسمی تابستانه جنوب آسیا، بویژه با فراوانی وقوع کم فشارهای موسمی در منطقه دریای عرب ارتباطی بسیار نزدیک دارد. در دوره شدید موسمی سال 1994 ، تعداد کم فشارهای موسمی بطور محسوسی افزایش یافته، پرفشار جنب حاره قویتر و جریانات جنوب غربی دریای عرب و خلیج بنگال نیز به میزان قابل ملاحظه ای شدیدتر بوده است. آرایش الگوهای گردشی اتمسفر در دهه اول جولای 1994 در جنوب شرق ایران با رعایت تقدم زمانی به شرح زیر می باشد: استقرار پرفشار جنب حاره تراز فوقانی، نفوذ ناوه امواج غربی بر غرب ایران، گسترش شرق سو و در عین حال مداری پرفشار جنب حاره ایران در ترازهای میانی تروپوسفر و کشیده شدن زبانه ای از پرفشار تا شمال هند، تشکیل کم فشار موسمی در خلیج بنگال، جابجایی غرب سوی کم فشار موسمی و استقرار آن بر نیمه شمالی دریای عرب، تقویت گردش سیکلونی و افزایش تاوایی مثبت در منطقه دریای عرب، تقویت و گسترش مرکز کم فشار در مرکز تا غرب ایران، ورود سیکلونی با منشا کم فشار موسمی دریای عرب به منطقه جنوب شرق ایران، صعود همرفتی و وقوع بارش.