داریوش یاراحمدی

تحلیل شرایط همدیدی و ترمودینامیکی الگوهای گردش جوی در شناسایی عوامل موثر بر ایجاد بارش های سنگین بسیار حائز اهمیت می باشد. به منظور تبیین ساز و کار بارش های فراگیر تابستانه در نیمه شمالی کشور، تعیین الگوهای همدیدی و ترمودینامیکی حاکم بر وقوع بارش ها، از داده های بارش روزانه ایستگاه های همدید کشور و داده های رقومی مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا برای دوره 20 ساله (2005-1986) استفاده شد. با استفاده از داده های رقومی ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد، سرعت قائم جو، رطوبت نسبی، فشار سطح دریا و دمای ترازهای مختلف؛ نقشه های ترکیبی ارتفاع ژئوپتانسیل، تاوائی نسبی و خطوط جریان ترسیم شدند و مورد تحلیل قرار گرفتند. با ترسیم نمودار اسکیوتی در محیط نرم افزار RAOB ، مشخصه های ترمودینامیکی بررسی شدند. در نهایت سه الگوی غالب سامانه های بارشی مشخص شد. الگوی اول؛ شکل گیری مراکز کم ارتفاع در دریای مدیترانه و انتقال به سمت شرق. نفوذ زبانه های پرفشار سیبری از سمت شمال شرق و نوار شمالی کشور که باعث انتقال رطوبت و ریزش هوای سرد عرض های بالاتر به نیمه شمالی کشور می شود. الگوی دوم؛ جابجایی و گسترش کم ارتفاع های عرض های بالا و نواحی قطبی به سمت شرق و کشیده شدن زبانه های آن به سمت جنوب و ایجاد سرد چال . الگوی سوم؛ شکل گیری سامانه ی اُمگایی (بلاکینگ) بین60-35 درجه عرض شمالی که سبب عقب نشینی پرفشار عربستان شده و از طرف دیگر کم ارتفاع غربی سامانه بندالی بارش های تابستانه مناطق شمالی کشور را به وجود می آورد. در عین حال، قرارگیری پرفشارهای نسبتاً قوی بر نواحی شمالی دریای خزر باعث انتقال رطوبت و فرارفت دمای سرد عرض های بالاتر به داخل کشور می شود. تحلیل نمودارهای ترمودینامیکی نشان داد انرژی پتانسیل قابل دسترس همرفتی نقش بسزائی در تسهیل و تقویت شرایط ناپایداری در سطوح پایین جو دارد و عامل تقویت و تشدید بارش می باشد.

پدیده گرم شدن زمین با تغییر الگوی زمانی – مکانی دما همراه بوده است. ازاین رو دگرگونی ها و افت وخیزهای این عنصر از اهمیت علمی و عملی زیادی برخوردار است. یکی از رهیافت های مطالعاتی برای بررسی تغییرات دمایی به کارگیری روش های آماری است . اقلیم شناسان برای بررسی تغییرات دما از روش های سری زمانی استفاده می کنند. هدف اصلی از این پژوهش بررسی تغییرات دمای سالانه ایستگاه سینوپتیکی تهران با استفاده از روش های سری زمانی است. بدین منظور از داده های آماری دمای تهران طی دوره آماری 2008-1951 بهره گرفته شده است. نتایج نشان داد که در تحلیل طیفی با سطح اطمینان 95/0 چرخه های 1، 21 و 22 معنادار بودند. همچنین نمودار سری زمانی درجه حرارت سالانه ایستگاه، روند صعودی این پارامتر را نشان می دهد. سپس الگوسازی در خانواده چندجمله ای ها، نیز نشان داد که الگوی خط دمای تهران طی 55 سال گذشته (08/0 ± 72/0) درجه سلسیوس افزایش داشته است. همچنین با استفاده از زنجیره مارکوف احتمال تغییر وضعیت از سال سرد به سال گرم و بالعکس به ترتیب 2/2 و 82/1 برآورد گردید، به عبارتی هر 2/2 سال یک بار سال سرد و هر 82/1 سال یک بار سال گرم رخ می دهد. نهایتاً در الگوسازی آریما، پس از بررسی مقدار آکائیک ( AIC ) الگوی (1، 1، 0) ARIMA به عنوان مناسب ترین الگو انتخاب گردید.

آگاهی از رفتار مکانی- زمانی بارش در برنامه ریزی های محیطی سرزمین مؤثر است. روش های آمار فضایی امکاناتی را فراهم می سازد که با استفاده از آنها، الگوهای فضایی متغیرهای تصادفی مانند بارش را می توان تحلیل کرد. در این پژوهش، با استفاده از دادة بارش ماهانة 42 ایستگاه سینوپتیک غرب و شمال غرب ایران طی دورة آماری 1990 تا 2010 و با به کارگیری شاخص خودهمبستگی فضایی Moran به تحلیل روندهای فضایی بارش ماهانة این بخش از کشور اقدام شد. برای این منظور، داده های میانگین بیست سالة بارش ماهانة ایستگاه ها به صورت لایة اطلاعاتی مکانمندی با مختصات متریک در محیط GIS بررسی شد. نتایج شاخص خودهمبستگی مکانی بیان کنندة آن بود که بارش در ماه های دسامبر، ژانویه، فوریه و نوامبر به ترتیب دارای بیشترین الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت بود که در سطح 01/0 معنادار بود و کمترین تغییرپذیری مکانی را داشت که گویای آن است در این ماه ها تشابه و همگونی فضایی معنا داری بین بارش های ثبت شده در سرتاسر منطقه وجود داشته است و سامانه های بزرگ مقیاس جوی، تأثیر عوامل محلی متفاوت را کم رنگ کرده است؛ در حالی که در ماه های ژوئیه، سپتامبر و اوت به ترتیب کمترین الگوی خودهمبستگی فضایی مشاهده شد که معنادار نیز نبود. ضریب تغییرات فضایی بارش در این ماه ها نیز بسیار زیاد بود که گویای آن است که در این ماه ها بارش ها تحت تأثیر عوامل محلی ناهمگون ایجاد شد و به همین دلیل، هیچ گونه تشابه فضایی معناداری در بارش های ثبت شدة منطقه در ایستگاه های مختلف وجود نداشت.

این پژوهش در برگیرندة چگونگی بهره گیری از اصول دانش طراحی اقلیمی در خلق فضاهای شهری بر پایة تأمین آسایش حرارتی است. این پژوهش بر طراحی سایت سهیل در منطقة 19 شهر تهران با سنجش عملکرد طراحی در محدودة خرد مقیاس با شبیه سازی در مدل سه بعدی خرد اقلیم ENVI-met® انجام گرفت. مقایسة نتایج مدل سازی و شبیه سازی خرد اقلیم مؤلفه های دمایی در شاخص های دمای پتانسیل و دمای تابشی نشان داد که محدودة خرد اقلیم خلق شدة ناشی از طراحی، به کاهش اوج دمای محیط در طول روزهای تابستان تا بیش از 10 درجة سلسیوس کمک شایان توجهی می کند؛ این درحالی است که شرایط آسایش در حد چشمگیری بهبود یافته است. همچنین، در بررسی شرایط زمستان مشاهده شد که مقدار دمای مؤثر در محدودة کاربری های مورد نظر، به سبب بهره مندی از جذب و ذخیرة انرژی تابشی خورشیدی تحت تأثیر نوع طراحی، به بیش از 15درجة سلسیوس در هنگام ظهر رسید؛ در حالی که در این فصل از سال، متوسط دمای بیشینة حاکم بر محیط 9 درجة سلسیوس بود. نتایج پژوهش، بر لزوم رویکرد علمی به کاربرد و استفاده از دانش طراحی اقلیمی در جزئیات سبک و الگوی شهرسازی و معماری ایران تأکید می کند.

هدف این تحقیق بررسی تاثیر شرایط آب و هواشناختی استان کرمان، در شیوع و بروز بیماری سالک جلدی طی دوره آماری 1386 تا 1391 می باشد. در این راستا داده های مربوط به شیوع بیماری به صورت ماهیانه دریافت گردید. داده های ماهانه دما، برای دوره آماری مورد نظر از سازمان هواشناسی اخد گردید. دو دسته از داده های محیطی نیز برای پایش شرایط میانگین ماهانه پوشش گیاهی و دمای خاک نیز از محصولات سنجنده Modis اخذ شد. در نهایت با تحلیل همبستگی های همزمان و جانبی در مقیاس ماهانه سعی شد که وابستگی های شیوع این بیماری با فاکتورهای محیطی در زمان های مختلف، آشکار گردد. نتایج گویای آن بود که شیوع بیماری با سه فاکتور دمای هوا، دمای خاک و پوشش گیاهی، به صورت همزمان ارتباط معکوسی دارد که به ترتیب برابر 62/0- ، 56/0- و 48/0- می باشد. اما نتایج حاصل از تحلیل همبستگی جانبی گویای آن بود که دو فاکتور حرارتی محیط یعنی دمای هوا و دمای خاک با یک تاخیر 4 ماهه بیشترین همبستگی را با شیوع بیماری نشان می دهند که به ترتیب برابر 74/0 و 62/0 می باشد در حالی که شاخص ارتقا یافته پوشش گیاهی با یک تاخیر3 ماهه بیشترین همبستگی را با شیوع بیماری در استان کرمان نشان داد.

دریاچه ارومیه از مهم ترین اکوسیستم های آبی ایران است که تغییر در آن، تأثیرات گسترده ای در وضعیت اقلیمی، اقتصادی اجتماعی و هیدرولوژی خواهد گذاشت. برای بررسی ارتباط نوسان های سطح آب دریاچه ارومیه با تغییرات دما، بارش، سطح ایستابی و دبی رودخانه ها، سری های زمانی متغیرهای مذکور طی دوره آماری 2010- 1981جمع آوری و تنظیم شد. همگنی و تصادفی بودن داده ها به کمک آزمون ناپارامتریک ران تست مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی روند تغییرات متغیرها و میزان تأثیرگذاری متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته (سطح آب دریاچه ارومیه)، از روش های ناپارامتری من کندال و پارامتری ضریب همبستگی پیرسون و تحلیل رگرسیون استفاده شد. نتایج نشان می دهد که کمابیش30 درصد از تغییرات سطح آب دریاچه با متغیرهای دما و بارش توجیه می شود. مدل های هیدرولوژی مشخص می کنند که 42 درصد از نوسانات سطح آب دریاچه، ناشی از تغییرات دبی رودخانه های منطقه و سطح ایستابی آبهای زیرزمینی است و افزایش دما بیشتر از کاهش بارندگی در افت سطح آب دریاچه ارومیه مؤثر است. این مطالعه نشان داد که جهش و روند افزایشی دما از سال 1993، کاهش بارش و دبی رودخانه ها از سال 1994، روند افزایشی ارتفاع سطح ایستابی و روند کاهشی سطح آب دریاچه ارومیه با تأخیر چهار ساله، از سال 1998 آغاز شده است.

مکانیزم های صعود بارندگی در مناطق مختلف از الگوهای متفاوتی تبعیت می کنند. شناخت این الگوها می تواند سطح برنامه ریزی محیطی را ارتقاء بخشد. هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی ویژگی های زمانی بارش های بیش از پنج میلی متر و تعیین سهم بارش های همرفتی شهر تبریز بر اساس داده های جو بالا می باشد. بدین منظور داده های ساعتی بارش ایستگاه تبریز طی دوره آماری بیست وشش ساله(2005-1980)، از آرشیو سازمان هواشناسی دریافت و با گزینش داده های بارش بیش از5 میلی متر، فراوانی زمانی آنها بررسی گردید. پس از گزینش نمونه های مورد بررسی، نمودارهای اسکیوتی روزهای بارش به همراه شاخص های ناپایداری ازقبیل CAPE، LI، TT، SI و KI تجزیه و تحلیل شدند. پردازش این داده ها در مقیاس سالانه بیانگر وقوع مکرر آنها است. حداکثر رخداد این بارش ها در بهار و حداقل آنها در تابستان است. در مقیاس ماهانه، بیشترین تعداد وقوع در ماه های می و آوریل می باشد. نتایج حاصل از ترسیم نمودار های اسکیوتی و محاسبه شاخص های ناپایداری نشان می دهد که نقش عامل همرفت در رخداد بارش های دوره گرم منطقه، بسیار ناچیز است(تنها در 20 درصد از بارش های منطقه تاثیرگذار است)، زیرا هنگامی می توان عامل همرفت را عامل اصلی بارش محسوب کرد که نه تنها میزان همرفت شدت کافی داشته باشد، بلکه ناپایداری لازم برای ایجاد بارش را نیز فراهم سازد. در مجموع، پس از بررسی 96 نمونه بارش دوره گرم سال مشخص شد که عامل همرفت، بیشترین نقش را در رخداد بارش ماههای ژوئن و می داشته است.

نیمه غربی کشور ایران در هم جواری با بیابان های بزرگی قرار دارد که گردو غبار این بیابان ها به طور مستمر نیمه غربی آن را تحت تأثیر خود قرار داده و اثرات مخربی را در این بخش از کشور به وجود می آورند. شناخت الگوی فضایی این گردو غبارها در زمینه برنامه ریزی دقیق برای شناسایی، جلوگیری و کاهش اثرات آن ها کمک شایانی به ما می کند. لذا هدف از تحقیق حاضر تحلیل فضایی پدیده ی گردو غبار در نوار غربی کشور ایران در بازه زمانی 1990 تا 2009 میلادی می باشد. برای این کار آمار روزانه گردو غبار با کد (06) و میزان دید افقی مربوط به آن در 23 ایستگاه سینوبتیک غرب کشور از سازمان هواشناسی کشور دریافت و به صورت روزانه، ماهیانه و سالانه محاسبه شد. سپس نقشه پهنه بندی آن برای کل دوره و سال 2009 در محیط نرم افزاری GIS ترسیم شد. نتایج بدست آمده نشان داد که میزان گردو غبار ورودی در طول دوره دارای یک بیشینه در استان خوزستان می باشد و هرچه از جنوب به سمت شمال و از غرب به شرق در منطقه مورد مطالعه پیش می رویم از میزان گردو غبار کاسته می شود. ایستگاه هواشناسی دزفول با 1861 روز بیشترین و ایستگاه هواشناسی خوی با 42 روز کمترین میزان روز گردو غباری را در طول دوره داشته اند. همچنین تحلیل نقشه پهنه بندی سال 2009 نشان می دهد که الگوی فضایی گردو غبارها در سال های اخیر خصوصاً سال های 2008 و 2009 دچار تغییرات محسوسی شده و یک بیشینه ی گردو غباری دیگر نیز در غرب کشور یعنی استان کرمانشاه به وجود آمده است.

برای شناخت بهتر از بارش های سنگین یک منطقه، لازم است تا مطالعات کافی از شرایط دینامیکی و همدیدی رخداد بارش در آن منطقه صورت بگیرد. بدین منظور، پژوهش حاضر، به تحلیل دینامیکی و همدیدی بارش سنگین در تاریخ 14/8/1383 که در غرب ایران و جنوب غرب دریای خزر رخ داده می پردازد. برای انجام این پژوهش، پارامترهای دما، ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت، باد و فشار سطح دریا در سال 2004 برای تمام سطوح استاندارد تهیه شد؛ سپس شبکه ای که بتواند تحلیل قابل قبولی از رخدادهای هواشناسی ارائه بدهد و تا حدّ ممکن سامانه های همدیدی در آن نمایان باشد، طرّاحی شد. در مرحله ی بعد پارامترهای جوّی بر روی این شبکه، با استفاده از نرم افزار گردس کشیده شد. برای بررسی و تحلیل بهتر به مدّت یک هفته، نقشه های روزهای وقوع، قبل و بعد از بارش ترسیم شد. نتایج نشان می دهد که در روز چهاردهم آبان 1383 در جنوب غرب خزر سامانه کم فشاری در سطح زمین گسترش یافته است. همچنین در این روز، شکل گیری ناوه در ترازهای میانی جو و فرارفت هوای سرد نیز مشاهده شده است. محور ناوه ی مذکور با محور جت باد شمال خزر همراهی دارد. وضعیّت مؤلّفه نصف النهاری باد باعث افزایش شیو افقی فشار شده است که خود موجب افزایش همرفت و ایجاد تاوایی مثبت شده است. این شرایط با تشدید سرعت قائم، مؤلّفه ی آزمین گرد باد را تقویّت کرده است و موجب تشدید ناپایداری کژفشاری و افزایش جریان های صعودی گردیده است. وضعیّت همگرایی و تاوایی تراز 500 هکتوپاسکال این روز، نشان دهنده ی شرایط مساعد جریان های صعودی در جنوب غرب خزر و نوار مرزی غرب کشور است. سامانه ی ناپایدار در روز پانزدهم آبان به تدریج در جنوب غرب خزر و غرب به دلیل از بین رفتن ناوه ی مذکور و فرارفت هوای سرد و همچنین غلبه ی شرایط واگرایی در سطوح بالای جو و پُرفشاری در سطح زمین، تضعیف و ناپدید می شود که این به معنی توقف بارش در این منطقه است.

هدف این مقاله بازیابی وجود یا عدم وجود روند معنی دار تغییر اقلیم در نیمه غربی کشور می باشد. داده های ماهانه 16 متغیر اقلیمی در12 ایستگاه سینوپتیک برای دوره 50 ساله(2000-1951) استفاده گردیده است. داده ها شامل دو گروه متغیرهای دما و رطوبت می شوند. روش تحقیق مبتنی بر تحلیل آماری چند متغیره و مدل های پیش بینی باکس جنکینز می باشد. با توجه به محاسبه های صورت گرفته بر روی داده ها، متغیرهای دمایی بویژه میانگین حداقل دما، حداقل مطلق و دمای نقطه شبنم دارای روند تغییرات معنی دار ولی با جهت های متفاوت بودند(اصفهان، بوشهر، تهران و تبریز با روند افزایشی و اورمیه، خرم آباد و همدان با روند کاهشی)، با دقت در نتایج به دست آمده در ایستگاه های مختلف مجاورت با شهرهای بزرگ و موقعیت نسبی جغرافیایی در جهت روند تغییرات مؤثر بوده است. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده داده های رطوبت و بارش غالبا از روند تغییرات معنی دار ی برخوردار نیستند.

در این مقاله به بررسی ارتباط بین میزان بارش در فصول پاییز، زمستان و بهار با شاخص های اقلیمی از طریق تحلیل رگرسیونی پرداخته شده است. شاخص های اقلیمی نوسان جنوبی((SOI، نوسان قطبی((AO و نوسان اطلس شمالی((NAO، شاخص نینو 4/3(NINO3/4)، شاخص چند متغیره انسو((MEI، شاخص انتقالی نینو((TNI و نوسان دهه ای اقیانوس آرام(PDO) در این بررسی به عنوان متغیر مستقل مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش از داده های بارش ماهیانه 25 ایستگاه سینوپتیکی که دارای طولانی ترین و کامل ترین دوره آماری اند (دوره آماری 1951 تا 2003) و توان پوشش اکثر مناطق بارشی کشور را دارند استفاده شده است. نتایج بدست آمده از تحلیل رگرسیونی نشان می دهد که بین میزان بارش و شاخص‌های اقلیمی مذکور در فصل بهار ارتباط بسیار ضعیفی وجود داشته است. در این مطالعه همچنین مشخص گردید که از میان شاخص های اقلیمی مرتبط با انسو، شاخص نینو 4/3بیشترین ارتباط را با میزان بارش پاییزه و زمستانه ایران دارد و شاخص نوسان جنوبی و شاخص چند متغیره انسو در رتبه های بعدی قرارگرفته اند. بین شاخص های انتقالی انسو و نوسان دهه ای اقیانوس آرام و میزان بارش رابطه ای مشاهده می شود. ضریب ارتباط میزان بارش های فصل پاییز و زمستان با شاخص نینو4/3 و چند متغیره انسو مثبت و با شاخص نوسان جنوبی منفی است.به علاوه نتایج حاصل از این تحلیل مشخص ساخت که نوسان قطبی و نوسان اطلس شمالی با میزان بارش زمستانه ارتباط بیشتری نسبت به بارش پاییزه دارند. ضریب شاخص‌های نوسان قطبی و نوسان اطلس شمالی منفی می باشد که نشان دهنده رابطه معکوس بین میزان بارش فصول زمستان و پاییز و شاخص مذکور می باشد.