بهروز نصیری

مقدمه: شرایط خشکسالی ممکن است، از متوسط تا شدید و با مدت زمان متفاوت، متغیر باشد؛ این تغییرات به نظارت مداوم و عملیاتی نیاز دارد. هرچه خشکسالی بیشتر طول بکشد، در پوشش گیاهی و منابع آبی تأثیر بیشتری می گذارد و خشکسالی تشدید می شود؛ درنتیجه، ممکن است خدمات به انسان ها را محدود کند و سیستم های طبیعی را تغییر دهد. از جمله تأثیرات خشکسالی، تخریب زیستگاه حیات وحش، کاهش کیفیت آب و کاهش دسترسی به منابع آب است. پایش خشکسالی برای محققان، مدیران و تصمیم گیرندگان، به منظور شناسایی مناطق آسیب پذیر، ضروری است و نتایج آن با هدف کاهش پیامدهای خشکسالی به کار می رود.مواد و روش ها: در این مطالعه تلاش شده است، با استفاده از تصاویر مادون قرمز سنجنده Suomi NPP دریافتی از سایتearth data.nasa.gov و بهره گیری از شاخص هایNDVI ، VCI،  TCIو  VHIوضعیت خشکسالی پوشش گیاهی در ایران بررسی شود. دوره مورد مطالعه 2021-2013، اول آوریل تا انتهای جولای (هفته 13 تا 26 میلادی)، به صورت میانگین هفتگی است. میانگین ماهیانه شاخص استاندارد بارش (SPI) در ایران با استفاده از داده های بارش روزانه 143 ایستگاه سینوپتیک به دست آمد. سپس ضریب همبستگی (SPI) با هریک از شاخص های VHI، TCI، VCI و NDVI محاسبه شد. در تصاویر مادون قرمز، باندهای M دارای قدرت تفکیک 750 و باندهای I برابر با 375 متر است.نتایج و بحث: براساس داده های بارش ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک، می توان گفت که عمده بارش در فصل های پاییز، زمستان و بهار رخ داده و سهم تابستان در بارش سالانه اندک می باشد. بنابراین سال آبی، در بیشتر مناطق ایران، به طور تقریبی از دهه سوم سپتامبر شروع و تا دهه دوم و سوم ژوئن هر سال ادامه دارد. در منطقه مورد مطالعه، بهترین پایه زمانی برای پایش و برآورد آن از اول آوریل تا اواخر ژوئن  است. در فصل تابستان، ایران یک فصل خشک را می گذراند و ماه اوت خشک ترین ماه سال است. تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی هریک از شاخص های پوشش گیاهی با یکدیگر تفاوت زیادی دارد.نتیجه: میزان هریک از شاخص ها در شرایطی که پوشش گیاهی در وضعیت خشکسالی قرار دارد کاهش یافته و در طبقه خشکسالی خفیف و سپس شدید قرار می گیرد. بدین ترتیب، طی سال هایی که خشکسالی رخ داده است، مقدار شاخص ها از ماه آوریل روند نزولی دارد و در ژوئن و جولای، شاخص ها به سمت خشکسالی شدید میل پیدا می کند. براساس محاسبات، مشخص شد که مقدار شاخص استاندارد بارش در پهنه مورد مطالعه، طی ماه های گرم سال منفی است. این نکته بیانگر پایین بودن میزان بارش دریافتی درقیاس با دیگر ماه های سال است. 

این تحقیق با هدف آشکارسازی ارتباط بین تغیرات پوشش اراضی و تغییرات شاخص عمق اپتیکی آیروسل در محدوده زاگرس میانی انجام گرفت. در این راستا از دو دسته از محصولات سنجش از دوری سنجنده MODIS استفاده گردید. ابتدا تغییرات پوشش اراضی محدوده مورد مطالعه، با استفاده از محصول مشتق طبقه بندی کاربری اراضی سنجنده MODIS انجام گردید. در بخش دوم تحقیق به بررسی روندهای رخدادهای گردوغبار براساس داده های ایستگاهی کدهای گردوغبار 4 ایستگاه خرم آباد، شهرکرد، یاسوج و آباده اقدام گردید. علاوه بر آن نیز روند شاخص عمق اپتیکی آیروسل (AOD)، با استفاده از محصول MOD04-L2 سنجنده مادیس برای دوره آماری 2000 تا 2020 بررسی گردید. نتایج نشان داد که 6 طبقه پوشش اراضی مرتعی، جنگلی، کشاورزی، شهری، مسکونی، بایر و پهنه های آبی در زاگرس مرکزی وجود داشته است که در این میان طبقه جنگلی به طور سالانه حدود 123 کیلومتر مربع از مساحت آن کاهش پیدا کرده است. پوشش مراتع که عمده ترین پوشش محدوده مطالعاتی است نسبتا ثابت مانده است و کاربری های اراضی کشاورزی روند افزایش قابل توجهی را طی کرده است و از 7 درصد سال 2000 به در5/9 درصد در سال 2020 رسیده است. اراضی شهری و مسکونی نیز روند افزایشی را طی کرده بودند. اما از طرف دیگر بررسی روند سری زمانی 21 ساله شاخص AOD بیانگر وجود یک روند افزایشی طی 21 سال اخیر بود. از میان طبقات کاربری، دو طبقه مراتع و جنگلها که در واقع بیش از 90 درصد از مساحت محدوده مطالعاتی را به خود اختصاص داده اند، ارتباط معکوسی با شاخص AOD نشان داده اند. ولی طبقه اراضی کشاورزی ارتباط مستقیمی با شاخص AOD داشته است. بنابراین روند کاهشی طبقه جنگلی در سطح منطقه به طور معنی داری با روند افزایشی AOD در سطح منطقه همراه بوده است و از طرف دیگر روند افزایش طبقه اراضی کشاورزی همراه با افزایش AOD در سطح منطقه بوده است.

پژوهش حاضر با هدف آگاهی از تغییرات بلندمدت داده های بارشی و همچنین شناسایی دوره های مرطوب و خشک 35 ایستگاه همدیدی در ایران انجام شده است. جهت شناخت تغییرات بارشی ایستگاه های مورد مطالعه، نقشه های میانگین، شاخص ضریب تغییرات و چولگی ترسیم گردید. سپس با استفاده از آزمون آماری من – کندال معناداری روند بر روی هر کدام از ایستگاه ها در سطح اطمینان 95 درصد مورد آزمون قرار گرفت. در نهایت با استفاده از بارش های حدی 20 درصد بالا و پایین در طول دوره مطالعاتی 50 ساله، دوره های مرطوب و خشک شناسایی شدند. نتایج نشان می دهد که الگوی کلی رژیم بارشی کشور به صورتی است که مقادیر بارشی از نیمه شمالی به سوی نیمه جنوبی و از غرب به شرق کشور کاهش می یابد. کمترین مقادیر ضریب تغییرات و چولگی مربوط به نواحی شمالی به ویژه سواحل دریای کاسپین می باشد و بیشترین مقادیر مربوط به نواحی جنوبی به خصوص مناطقی از جنوب و جنوب شرق می شود. به طورکلی نتایج آزمون من-کندال نشان می دهد که داده های بارشی در مقیاس فصلی به استثنای چندین ایستگاه همدیدی روند معناداری را نشان نمی دهند. بیشترین دوره های مرطوب در فصل بهار و کمترین در فصل تابستان و بیشترین دوره های خشک در فصل پاییز و کمترین در فصل بهار رخ داده اند. تعداد خشکسالی ها در دوره های سرد قابل توجه می باشد. همچنین فراوانی وقوع دوره های خشک بیشتر از دوره های مرطوب می باشد.

در این پژوهش، گرمایش ناگهانی پوشن سپهر، با استفاده از داده های باز تحلیل NCEP/NCAR، در دوره آماری 2020-1948 موردبررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل نشان داد که فراوانی رخداد گرمایش ناگهانی پوشن سپهر، در ماه فوریه با 17 درصد، بیش از سایر ماه ها می باشد. پس از محاسبه شدت گرمایش های آشکار شده، مشخص شد که در گرمایش 2018-2017، میانگین مؤلفه مداری باد به 48- متر بر ثانیه رسید و مقادیر منفی این کمیت 20 روز ادامه داشته است؛ این گرمایش به عنوان شدیدترین گرمایش ناگهانی پوشن سپهر در دوره آماری موردمطالعه شناسایی شده است. میزان همبستگی بین تغییرات مؤلفه مداری باد با زمان شروع گرمایش پایانی در تمام سال های تحت بررسی 6/0- می باشد و بدین معناست که هرچه انحراف معیار داده های مؤلفه مداری باد بیشتر باشد، پایان فصل سرد و گرمایش پایانی زودتر فرامی رسد. میزان همبستگی فاصله دو گرمایش زمستانه و گرمایش پایانی با شدت گرمایش اصلی 8/0- می باشد و نشان دهنده ارتباط قوی و معکوس بین این دو پارامتر می باشد و نشان می دهد هر چه گرمایش پوشن سپهر زمستانه (اصلی) شدیدتر باشد، گرمایش پایانی زودتر رخ می دهد و فاصله دو گرمایش اصلی و پایانی کمتر می شود.

امروزه در زمینه مطالعه و توضیحات سیستم یکپارچه مبتنی بر کاربرد ماهواره ها برای نظارت و پیش بینی شرایط محیطی زمین در بلند مدت و کوتاه مدت و فعالیت های اقتصادی وابسته به آب و هوا ماهواره های مختلفی به کار گرفته شده اند. این سیستم ها بر اساس روش سنجش از دور یا مشاهدات ماهواره ای از زمین، نظریه بیوفیزیکی پاسخ گیاهان به شرایط اقلیمی، مجموعه ای از الگوریتم های پردازش داده های ماهواره ای، تفسیر، توسعه محصول، اعتبار سنجی، کالیبراسیون و کاربردها را شامل می شود. مشاهدات جدید ماهواره ای عمدتاً توسط تصاویر پیشرفته مادون قرمز که بسیار کارآمد هستند، نشان داده می شوند. در این رابطه، استفاده از روش های سنجش از دور، جهت پایش و بررسی اثرات بارش دریافتی بر پوشش گیاهی، به عنوان یکی از کارآمدترین روش ها شناخته شده است. به منظور آشکار سازی تاثیر بارش بر پوشش گیاهی ، جهت محاسبه میانگین ماهانه (SPI) داده های بارش 13 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک مورد استفاده قرار گرفت. سپس با استفاده از تصاویر مادون قرمز به صورت میانگین هفتگی2021-2013 (اول آوریل تا پایان ژولای)، به بررسی وضعیت پوشش گیاهی پرداخته شد. میزان همبستگی (SPI) با شاخص هایNDVI ،TCI ،VCI وVHI به ترتیب 050/0، 069/0، 0027/0، 0025/0 می باشد. شاخص (VCI) همبستگی بیشتری با (SPI) دارد که می تواند به عنوان یک روش ترکیبی از سنجش از دور و اطلاعات ایستگاه های هواشناسی (SPI) برای بررسی شرایط پوشش گیاهی در استان کرمانشاه مناسب باشد. پوشش گیاهی همه ساله با درجات مختلفی از خشکسالی رو به رو بوده است. شدیدترین خشکسالی پوشش گیاهی در 2015 در قسمت های مرکزی، جنوبی و شمال شرقی استان رخ داده است. در 2013 خشکسالی با شدت کمتری نیز رخ داده و در 2016 ، 2018، 2019 و2020 پوشش گیاهی در شرایط مطلوب تری قرار داشته است.

اهداف: هدف این پژوهش، برآورد انرژی پتانسیل باد در سطوح 30 ، 50 و 100 متری از سطح زمین در 8 ایستگاه انتخاب شده در استان لرستان است. روش: در این پژوهش برای برآورد انرژی پتانسیل باد بر پایه داده های ساعتی در 8 ایستگاه انتخاب شده در دوره زمانی 2000-2019 با استفاده از داده های ماهواره ای اخذ شده از MERRA-2 Modal انجام شده است. برای صحت سنجی داده های ماهواره ای در مقایسه با داده های ایستگاهی، داده های ساعتی سرعت باد از سازمان هواشناسی دریافت شد. برای ارزیابی و صحت سنجی داده های ماهواره ای در مقایسه با داده های ایستگاهی در تراز ارتفاعی 10 متری، ضریب همبستگی CC، میانگین خطا ME، مجذور مربعات خطاRMSE  و تابع اریبی یا تورش دار BIAS محاسبه شده است. پس از صحت سنجی داده ها برای ترسیم گلباد از نرم افزار Windographer  و برای برازش داده ها از توزیع احتمال ویبول استفاده شد. نیروی چگالی باد سالانه در ترازهای ارتفاعی 30 ، 50 و 100 متری محاسبه شد. یافته ها/نتایج: در این تحقیق پس از صحت سنجی داده های ماهواره ای در مقایسه با داده های ایستگاهی با میزان خطای 4047218/0 ثابت شد که داده های ماهواره ای از وضعیت مناسبی برای استفاده در این پژوهش برخوردارند. بر پایه محاسبات، بیشترین انرژی پتانسیل باد در تراز ارتفاعی 30 متری به ترتیب به ایستگاه های بروجرد، الشتر، کمالوند، ازنا، الیگودرز، نورآباد، دورود و کوهدشت با 128 ، 102، 98 ، 86 ، 69 ، 57 ، 50 و 41 وات بر مترمربع در ساعت اختصاص دارد که این مقادیر در ترازهای50  و 100 متری با یک نسبت مشخص و با همین ترتیب در تراز 30 متری برای دیگر ترازهای ارتفاعی در همه ایستگاه ها افزایش می یابد. نتیجه گیری: ایستگاه های بروجرد، الشتر، نورآباد، ازنا و کمالوند در ترازهای ارتفاعی 30 ، 50 و 100 متری و ایستگاه های الیگودرز، کوهدشت و دورود فقط در سطح 100 متری از سطح زمین پتانسیل مناسبی برای تولید انرژی از نیروی چگالی باد با توجه به  نوع ارتفاع توربین بادی دارند.

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.

توفان گردوغبار یکی از معضلات زیست محیطی است که اثرات مخربی بر روی سلامتی انسان، کیفیت هوا و اقتصاد کشورهای جهان می گذارد. هدف از این تحقیق تحلیل همدید و شناسایی منشأ گردوغبارهای وارد شده به شرق ایران و ردیابی مسیر حرکت آن ها می باشد. ابتدا با استفاده از داده های دید افقی، تصاویر ماهواره ای، شاخص گردوغبار مربوط به ماهواره OMPS و شاخص عمق نوری آئروسل ها (AOD)، توفان های گردوغبار شرق ایران طی دوره آماری 2010 تا 2018 مورد بررسی قرار گرفت. سپس داده های فشار، سمت و سرعت باد و ارتفاع ژئوپتانسیل و جریان های جتی در سطوح مختلف جوی از مرکز اروپایی پیش بینی های هواشناختی (ECMWF) با قدرت تفکیک مکانی 25/0× 25/0 دریافت شد. در نهایت برای مشخص کردن منشأ شکل گیری توفان از مدل HYSPLITE استفاده شد. نتایج نشان داد که 67/46 درصد از توفان های منطقه به صورت محلی و 33/33 درصد به صورت انتقال یافته از محل دیگر می باشند و 20 درصد نیز به صورت همزمان رخ داده است. نتایج حاصل از مطالعات ماهواره ای نشان داد که توفان های انتقال یافته معمولاً در جنوب عراق و مرکز عربستان شکل گرفته و سپس به سمت منطقه مورد مطالعه انتقال یافته است که با نتایج حاصل از مدل مقایسه و صحت سنجی شد. بررسی های همدیدی این نوع توفان ها نیز نشان داد که منشأ سینوپتیکی آن ها، باد شَمال می باشد که در اکثر موارد همگرایی جت استریم جنب حاره و قطبی، شرایط مطلوبی برای رخداد توفان های شدید گردوغبار فراهم آورده است. نتایج توفان های شکل گرفته درخود محل نیز نشان داد که عامل توفان  ناشی از گرادیان شدید فشاری، سیکلون و دخالت جریانات رودباد است.

   پیامدها و تهدیدهای ناشی از مخاطرات اقلیمی از یک طرف و فرصت هایی مانند استفاده در منابع آب، کشاورزی و سایر بخش های اقتصادی از طرف دیگر باعث شده است تا در سال های اخیر سامانه های همرفتی بارش زا بیشتر موردتوجه قرار گیرند. بدین منظور در این پژوهش، شرایط دینامیکی سامانه های همرفتی میان مقیاس در ماه های گرم و سرد سال و بارش همرفتی تجمعی آن ها بررسی شده است. پس از اخذ تصاویر ماهواره های زمین آهنگ متئوست، فراگیرترین سامانه های همرفتی میان مقیاس بدون اشتقاق و ادغام با استفاده از آستانه دمای درخشندگی 224 کلوین و آستانه مساحت مشخص شدند و از طریق مدل RegCM4، رفتار دینامیکی و بارش همرفتی تجمعی آن ها بررسی گردید. نتایج نشان داد مکان شکل گیری سامانه ها در جنوب عراق و شمال عربستان بوده است. الگوی جریانات سامانه های ماه های سرد سال تحت تأثیر توپوگرافی بوده است؛ به گونه ای که با برخورد آن ها به ارتفاعات، تاوایی مثبت در منطقه ایجاد شده است و با افزایش ارتفاع تاوایی قوی تر شده است. همچنین هسته کمیت های دینامیکی ماه های دسامبر- ژانویه پس از عبور سامانه از ارتفاعات زاگرس تضعیف شده است. در مقابل، ارتفاعات زاگرس تأثیر زیادی در قدرت فعالیت سامانه های آوریل نداشته است. تاوایی و همگرایی سامانه های همرفتی در ماه آوریل قوی تر و شدیدتر از ماه های دسامبر- ژانویه بوده است.

با توجه به اهمیت ارتفاعات زاگرس در توزیع و میزان بارش ایران، در مطالعه حاضر با به کارگیری مدل اقلیمی میان مقیاس RegCM4 و انجام شبیه سازی، تأثیر ارتفاعات زاگرس بر بارش همرفتی تجمعی و سرعت قائم باد ترازهای مختلف جو بررسی گردید. داده های موردنیاز این پژوهش از داده های دوباره تحلیل شده مرکز پیش بینی های محیطی/ مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) و باقدرت تفکیک افقی 5/2 درجه برای دوره زمانی 2000 تا 2005، از عرض جغرافیایی 22 تا 38 درجه شمالی و طول جغرافیایی 38 تا 58 درجه شرقی اخذ گردید. شبیه سازی ها بر شبکه ای با تفکیک افقی 10 km و گام زمانی 30 ثانیه صورت گرفته است. در مرحله ی اول مدل با داده های واقعی اجرا، سپس رشته کوه زاگرس و کوه های مرکزی ایران حذف و مدل دوباره اجرا گردید. نتایج نشان داد هسته های بارش تجمعی ماه های دسامبر- ژانویه در شرق ارتفاعات زاگرس تضعیف شده است و ارتفاعات زاگرس باعث افزایش بارش در غرب ایران و کاهش آن در شرق شده است. در مقابل در ماه آوریل، بیشینه بارش در هر دو اجرا، در غرب ایران و منطقه زاگرس تمرکز داشته است و کمینه آن در شرق زاگرس و دشت های مرکزی ایران بوده است. همچنین با حذف ارتفاعات زاگرس، بر بارش همرفتی تجمعی این ماه در سواحل دریای خزر افزوده شده است. ارتفاعات زاگرس در ماه آوریل باعث جابجایی رودباد ترازهای بالای جو از تراز 200 به 400 هکتوپاسکال و سبب افزایش سرعت و وسعت آن ها شده است؛ بنابراین الگوی جریانات سامانه های همرفتی میان مقیاس و بارش همرفتی حاصل از آن ها متأثر از الگوی ارتفاعات بوده است و با تغییر شرایط دمایی از شرایط سرد به شرایط گرم، میزان و نحوه تبعیت از توپوگرافی و شرایط محلی تغییر کرده است؛ به گونه ای که در ماه دسامبر، ارتفاعات باعث کاهش سرعت باد ترازهای پایین جو و در ماه ژانویه و آوریل سبب افزایش آن شده است.

هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل تغییرات بارش ایران طی نیم قرن اخیر (1346 تا 1396) می باشد. برای این منظور میانگین بارش ماهانه ایران طی دوره آماری 50 ساله از پایگاه داده های اسفزاری که با استفاده از داده های 283 ایستگاه همدیدی و کلیماتولوژی تهیه شده است استخراج گردید. از رگرسیون جهت بررسی و تحلیل روند و برای تحلیل چرخه های بارش سالانه و ماهانه ایران از تحلیل طیفی استفاده شد. بررسی و تحلیل روند ماهانه بارش بیانگر این است که به جز بخش های زاگرس مرکزی (نواحی لرستان و چهارمحال و بختیاری و منطقه گرگان که بارش فصل زمستان، از روند افزایشی برخوردار بوده است. در سایر نواحی کشور و در سایر فصول سال روند کاهش بارش حاکم است. بررسی چرخه های بارش ایران نشان داد که بیشتر چرخه های بارشی ایران 2 تا 4 ساله و دارای دوره کوتاه مدت بوده است. این در حالی است که دو چرخه میان مدت 25 ساله در ماه های ژانویه و جولای و دو چرخه بلند مدت 50 ساله در ماه های مارس و دسامبر که نشان دهنده وجود روند در بارش های ماه مارس و دسامبر است برقرار بوده است. دو ماه فوریه و اکتبر فاقد چرخه مشخص بوده اند. تجزیه و تحلیل الگوی خودهمبستگی بارش ها نشان داد که الگوی خودهمبستگی فضایی بالا در فصل زمستان منطبق بر نواحی غربی، جنوب غرب و نوار ساحلی دریای خزر بوده اند و حدود 14 درصد مساحت کشور را دربر گرفته اند. الگوی خودهمبستگی فضایی پایین به صورت لکه های پراکنده ای در نواحی جنوبی، مرکزی و جنوب شرقی کشور در ماه های زمستان و بهار برقرار است و حدود 7.5 درصد مساحت کشور را اشغال کرده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روند کلی حاکم بر بارش ایران کاهشی می باشد و فقط در فصل زمستان در مناطق کوچکی از کشور روند افزایش مشاهده می شود.

افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می شود. مهم ترین تبعات تغییر اقلیم افزایش دمای متوسط کره زمین، افزایش پدیده های حدی اقلیمی نظیر سیل، طوفان، تگرگ، امواج گرمایی، افزایش سطح آب دریاها، ذوب شدن یخ های قطبی و سرماهای نابهنگام خواهد بود. استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی آماری در برآورد نوسانات اقلیمی، این امکان را فراهم ساخته که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی و منطقه ای کرده است. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG  برای تولید و شبیه سازی داده های روزانه دما، بارش و ساعت آفتابی در استان لرستان با استفاده از پارامترهای آماری  MAE, T-STUDENT,MAE,R2 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و تغییرات ناشی از آن ها نیز در آینده آشکارشد. نتایج حاصل از آن نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد و مدل کارایی لازم را در جهت تولید داد ه های روزانه داراست. پس از اطمینان از کارایی مدل، از خروجی های مدل HADCM3 استفاده شد و داده های روزانه دما، تابش و بارش برای دوره پایه (2005-1961) ، تحت سه سناریوی A1B (سناریوی حد وسط)، A2 (سناریوی حداکثر) و B1 (سناریوی حداقل) شبیه سازی گردید. بر اساس برآورد مدل HADCM3 برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی، میانگین دمای بیشینه و بارش استان به ترتیب حدود(9/0 تا 03/1 درجه) و(04/12 درصد)افزایش و میانگین ساعات آفتابی حدود6/0 کاهش خواهد یافت.همچنین با وجود تغییرات کمتر دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه، افزایش متوسط دمای هوا در این دوره قابل انتظار می باشد. طبق این نتایج شرایط اقلیمی استان لرستان در 50 سال آینده تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت و برنامه ریزی های بلند مدت و استراتژیک برای مدیریت این شرایط ضروری بنظر می رسد.

امروزه مدیربت پسماندها و مواد زائد شهرها جهت آسایش شهروندان و حفظ سلامتی و رفاه آنان و حفظ محیط زیست امری ضروری به شمار می رود. هدف تحقیق حاضر یافتن محل مناسب برای دفن مواد زائد و پسماندهای شهری در شهر ماکو با استفاده از روش فازی و منطق بولین با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می باشد. بدین منظور از لایه های متعددی از جمله نقشه توپوگرافی، نقشه شیب، نقشه آبهای زیرزمینی، نقشه راهها،نقشه مناطق شهری و روستایی، نقشه کاربری اراضی و ... استفاده گردید. سپس تک تک این لایه ها در محیط نرم فزار ساخته شده تا مناطق مستعد برای دفن پسماندها مشخص شود. نتایج نشان داده از روش های بولین و فازی، بیانگر مکان بهینه در قسمت شمال شرقی شهرستان ماکو در ارتفاع مابین 700 الی 900 متر واقع شده است. در منطق بولین میزان مساحت برآورد شده 24528متر مربع و در منطق فازی نیز این مساحت برابر است از 14957 مترمربع می باشد.

در ایران موضوع وقوع مخاطرات طبیعی به ویژه سامانه های همرفتی میان مقیاس به علت افزایش تهدیدها و خسارات ناشی از آن ها از اهمیت بالایی برخورداراست. بدین منظور چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس غرب ایران در دوره زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۵ با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص تغییرات مساحت و آستانه های دمای درخشندگی ۲۲۴ و ۲۴۲ کلوین شناسایی گردید. با توجه به اینکه اگر سامانه ای از اشتقاق به وجود بیاید یا با ادغام خاتمه یابد، تشخیص مراحل چرخه عمر آن غیرممکن است؛ لذا سامانه هایی انتخاب شدند که بدون رخداد ادغام یا اشتقاق بودند. بنا بر اهمیت سامانه همرفتی میان مقیاس روز هفتم و هشتم دسامبر ۲۰۰۱، چرخه عمر و شرایط دینامیک سیکل زندگی آن به صورت موردی بررسی گردید و تأثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر آن از طریق مدل RegCM۴ موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل قابلیت آشکارسازی اثر ارتفاعات بر چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس دارد. در اجرای مرجع مراکزی از کمیت های تاوایی، همگرایی- واگرایی و سرعت قائم در زاگرس و غرب آن تشکیل که باعث بارش در این منطقه شده است. در مقابل در اجرای بدون کوهستان این مراکز به هم خورده و هسته بارش به شرق ارتفاعات زاگرس جابجا شده است؛ به گونه ای که سامانه در مرحله بلوغ تضعیف و در مرحله زوال، دشت های مرکزی ایران از بارش بیشتری برخوردار بوده اند. همچنین الگوی میدانی کمیت ها از الگوی ناهمواری ها تبعیت کرده است.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

ارتفاع لایه مرزی، یکی از مهمترین مولفه های تعیین کننده، وسعت آمیزش آلاینده ها و کیفیت هوای لایه نزدیک به سطح زمین می باشد. هدف اساسی این تحقیق مطالعه تغییرات و ارتفاع و ضخامت لایه مرزی استان خوزستان در شرایط گردوغبار شدید میباشد. در این تحقیق طی یک دوره 7 روزه (27ژانویه 2015 تا 1 فوریه 2015) که یک رخداد حاد گردوغبار در استان خوزستان رخ داد ارتفاع لایه مرزی در همان روزها از داده های دقت بالای پایگاه میان برد اروپایی(ECMWF) اخذ گردید، داده های مربوط به غلظت گردوغبار نیز از سنجش های میدانی سازمان محیط زیست بدست آمد در نهایت با تحلیل سینوپتیک و تحلیل فراوانی ارتفاع لایه مرزی و غلظت گردوغبار شرایط لایه مرزی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان داد ارتباط مستقیم و معنی درای بین شدت گرد وغبار و ارتفاع و ضخامت لایه مرزی در استان خوزستان وجود دارد که با در نظر گیری کم فشاری که در منطقه مورد مطالعه در همان روزها در سطوح میانی جو مستقر شده و باعث شده منطقه مورد مطالعه در جلوی فرود حاصله از این سامانه کم فشاری قرار گرفته بگیرد توجیه میشود. بر خلاف آلودگی هوا که غالبا منشا محلی دارند و در شرایطی ایجاد میشوند که شرایط پایداری شدید حاکم بوده و کم بودن ارتفاع لایه مرزی مانع تلاطم و گسترش آلاینده شده و تمرکز آن را در نزدیکی سطح زمین ایجاد میکند، گردو غبار خوزستان در شرایطی ایجاد و تشدید میشود که شرایط ناپایداری برقرار بود این رفتار گردوغبار به این دلیل است که برخلاف آلودگی هوا، گردوغبار منشاء خارجی داشته و توسط سامانه های کم فشار و شرایط سینوپتیک ناپایدار که موجب افزایش ارتفاع لایه مرزی میشوند، وارد منطقه میشود

در سال های اخیر، مطالعه فرین ها و حدی ها برای کارشناسان و دانشمندان اقلیم به علت تأثیرات شدید و مخربی که بر فعالیت های انسانی و فرایندهای طبیعی دارند، مورد توجه قرارگرفته اند که در کشور ما نیز به صورت پراکنده به این مهم پرداخته می شود. در این پژوهش سعی شده پیش بینی و تحلیل دماهای کرانگین بالای کرمانشاه با استفاده از داده های بیشینه مطلق سالانه ایستگاه کرمانشاه و ارتباط آن ها با شاخص اقلیمی اطلس شمالی طی یک دوره 50 ساله (2010- 1961) بررسی شود. از روش رگرسیون (پلی نومیال و لگاریتمی) و آماره من- کندال برای آزمون معنی داری روند تغییرات سری های دمایی استفاده شد و نمودار آن با استفاده از نرم افزار مطلب ترسیم گردید. با استفاده از ضرایب همبستگی پیرسون ارتباط آن ها با شاخص NAO و موج گرمایی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که دمای 2 دهه 1970 و 1980 پایین تر و 3 دهه 1960، 1990 و 2000 بالاتر از متوسط طولانی مدت باشند و دهه 1980 سردترین و دهه 2000 گرم ترین دهه معلوم گردید. نتایج کلی این پژوهش بیانگر نوسانات فصلی در سری دماهای کرانگین بیشینه کرمانشاه است که این نوسانات معنی دار نیستند. برای پیش بینی دمای کرانگین بیشینه کرمانشاه مدل هالت وینترز بهترین مدل تشخیص داده شد که حاصل از این مدل نشان می-دهد در سال های 2014 و 2019 دما افزایش ناهنجاری خواهد داشت. بیشترین همبستگی بین نوسان اطلس شمالی و دماها در فصول سرد سال و در بازه زمانی یک ماهه و به صورت منفی نمود پیداکرده، درحالی که ضریب همبستگی در فصول گرم سال با وقفه سه ماهه و از رابطه ای مثبت برخوردار است.

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر الگوی جوی - اقیانوسی انسو، به عنوان یک عامل تأثیرگذار در شرایط هیدرولوژیکی ک شکان رود به انجام رس یده است. در این راستا اب تدا داده های مربوط ب ه الگوی نوسان ج نوبی از سایت دانشگاه East Angelia ب رای دوره ی  آماری 1984 تا 2010 و داده های مربوط به دبی سالانه ی  کشکان رود نیز از منابع زیرب ط گردآوری ش د. سپس با اس تفاده از ت حلیل همبستگی پیرسون در س طح حداقل معنی داری 99/0درصد (p_value=0.01) ارتباط داده های مذکور، به صورت ماهانه و سالانه تحلیل گردید. همچنین برای ارزیابی اثر فازهای سرد و گرم این الگوی کلان مقیاس جوی، داده های دبی سالانه بر اساس فازهای مذکور ماهانه تفکیک شده و با اجرای آزمون t_studen دو طرفه ی مستقل، معنی دار بودن تفاوت داده های دبی سالانه در فاز های گرم و سرد انسو، بررسی شد. در نهایت با استفاده از تحلیل نقشه های سینوپتیک، علت و رابطه ی جوّی بین داه ها، مورد واکاوی قرار گرفت. نتایج گویای همبستگی قوی و معنی دار دبی کشکان رود در طی سه ماه اکتبر، نوامبر و دسامبر با شاخص انسو می باشد. همچنین نتایج حاصل از تحلیل نقشه های سینوپتیک نشان دهنده ی افزایش حدود 26 درصد بارش های پاییزه ی  حوضه ی  کشکان رود در سال های با حاکمیت فاز گرم انسو (ال نینو)، نسبت به بلندمدت است. ولی در طی فاز سرد (لانینا)، بارش های پاییزه در منطقه ی مورد مطالعه حدود 5/10 درصد کمتر از حالت نرمال بوده است. اجرای آزمون t مستقل دوطرفه بر روی دبی سالانه نشان داد که طی سال های همراه با فاز گرم انسو، متوسط دبی سالانه ی کشکان رود 35 درصد بالاتر از سال هایی است که فاز سرد انسو یعنی لانینا حاکم بوده است.