مهری اکبری

با توجه به زمان بر بودن و عدم صرفه اقتصای استفاده از مدل های دینامیکی، استفاده از روش های ریزمقیاس نمایی اقلیمی آماری افزایش یافته است. در این پژوهش نتایج مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M که توسط جعبه ابزار CCT پس از شبیه سازی پارامترهای اقلیمی روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل ریز مقیاس سازی شدند در حوزه آبخیز کرگانرود در استان گیلان ارزیابی و مقایسه شده است. از اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی در دوره 2018-1975 به عنوان دوره مشاهداتی استفاده شده است. پارامترهای روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل حوزه آبخیز کرگانرود تحت سناریوهای RCP4.5 وRCP8.5 و به ترتیب در سه دوره آتی 2050-2025، 2051-2075 و 2100-2076 شبیه سازی انجام و با دوره مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی ارزیابی مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M از شاخص های ارزیابی NS، R² و RMSE بهره گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که مقایسه تغییرات داده های دمای آتی منطقه با استفاده از مدل های اقلیمی بکار گرفته شده با دوره مشاهداتی با توجه به آزمون من کندال، تصادفی نبوده و تحت تاثیر عواملی، علاوه بر همبستگی، روند معنی دار از خود نشان دادند که بیشترین سطح معنی داری به ترتیب مربوط به دمای حداکثر (4.04=Z) و دمای حداقل(4.6=Z) در سطح اطمینان بالای 95 درصد در مدل اقلیمی NoerESM1-M و در دوره آتی 2075-2051 تحت سناریوی RCP8.5 و میزان آن افزایشی می باشد.

پژوهش حاضر با هدف تبیین تأثیر رودباد بر بارش های حدی و فراگیر جنوب غرب ایران انجام شده است. به این منظور، از پایگاه های داده ای هواشناسی شامل بارش ایستگاه های هواشناسی مراکز استان ها استفاده شد. ابتدا بارش روزانه 30 ساله (2018-1989) برای 22 ایستگاه سینوپتیکی جنوب غرب ایران واقع در استان های ایلام، خوزستان، فارس، کهگیلویه و بویر احمد، چهارمحال و بختیاری و بوشهر از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. سپس ارتباط بارش ها با رودبادهای وردسپهری، فراسنج های ارتفاع ژئوپتانسیل درسطح 850 و 500  هکتوپاسکال، مؤلفه مداری و نصف النهاری باد تراز 300 هکتوپاسکال، نم ویژه تراز1000هکتوپاسکال و مؤلفه امگا در دو سطح 850 و 500 هکتوپاسکال از پایگاه مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی پژوهش های جوّی ( ncep/ncar ) ایالات متحده دریافت و نقشه فراسنج های مذکور ترسیم شد. نتایج این پژوهش نشان داد در سه روز بارشی، در هر سه رودباد مورد مطالعه، محور رودباد به صورت نصف النهاری در راستای جنوب غربی- شمال شرقی منطقه مورد مطالعه را تحت تأثیر قرارداده است. همچنین در تراز 850 و 500  هکتوپاسکالی چرخندی بر روی موقعیت تقریبی شرق مدیترانه واقع شده و ضلع شرقی این چرخندها بر روی جنوب غرب ایران قرار گرفته است. قرارگیری محور رودباد در جهت نصف النهاری و در راستای جنوب غربی- شمال شرقی، و واقع شدن منطقه مورد مطالعه در ضلع شرقی چرخند تشکیل شده در شرق دریای مدیترانه، سبب تشدید ناپایداری در ترازهای زیرین در منطقه مورد مطالعه شده است. مقادیر امگای منفی در تراز 850 و 500 هکتوپاسکالی از 0.15-تا 0.8- پاسکال بر ثانیه، نشانگر ناپایداری شدید هوا در منطقه مورد مطالعه بوده است. در نتیجه می توان گفت عامل اصلی ناپایداری بارش های حدی فراگیر جنوب غرب کشور، رودباد و سامانه های برون حاره ای و عامل اصلی تأمین رطوبت بارش های این پهنه از کشور دریاهای گرم جنوبی (دریای سرخ، دریای عمان، دریای عربی، و خلیج فارس) می باشد.

مطالعات تغییر اقلیم به دو گروه مدل سازی تغییر اقلیم و پیامدهای تغییر اقلیم تقسیم می شود که در این پژوهش به مطالعه گروه دوم تحقیقات پرداخته شده است. بنابراین، در مرحله اول موضوعات به چند دسته تقسیم شد که شامل اثر تغییر اقلیم بر وقوع مخاطرات محیطی، منابع آب، اقتصادی و کشاورزی است و همچنین اثر آن بر پیامدهای اجتماعی و سکونتگاهی که تاکنون در ایران انجام شده است و نهایتا تحلیل این موضوعات. روش به کارگرفته شده در این مطالعه مطالعات کتابخانه ای و جست وجو در پایگاه های استنادی علمی مگیران، SID، و ScienceDirect بوده است. بر اساس نتایج این پژوهش، مرور منابع نشان داد، به نظر بیشتر پژوهشگران، مهم ترین پیامد پدیده تغییر اقلیم در ایران افزایش فرین های جوی بوده که به طور کلی یا بازه زمانی- فضایی الگوهای آب وهوایی تغییر کرده است یا رخداد آن ها بیشتر یا کمتر از میانگین بوده است. اما بر اساس نتایج مطالعات مورد بررسی، پدیده های حدی مانند خشک سالی بیش از سایر پدیده ها تحت تأثیر تغییر اقلیم قرار گرفته اند. همچنین، تحقیقات نشان دادند که در ایران، به عنوان کشوری در حال توسعه، در مقایسه با اقتصادهای قدرتمند، تغییر اقلیم بیشتر به بروز مسائل اجتماعی و اقتصادی منجر شده است.

بارش های سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که آگاهی از پراکندگی زمانی و مکانی آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. به این منظور وجود رابطه معنادار بین بارش های فراگیر و شاخص های توپوگرافی منطقه کوهستانی البرز بررسی گردیده است. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردیده و در این مدل، متغیر وابسته بارش روزانه فراگیر منطقه مطالعاتی ( بارش های رخ داده در بیشتر از 70 درصد ایستگاه های سینوپتیکی منطقه) و متغیر مستقل داده های مربوط به شاخص های توپوگرافیکی منطقه مطالعاتی (ارتفاع ایستگاه سینوپتیک، شیب و جهت ایستگاه، طول و عرض جغرافیایی ایستگاه، فاصله از خط مبنای شمالی، فاصله از خط الرأس، ارتفاع متوسط ایستگاه در یک شعاع 2.5 کیلومتری، ارتفاع متوسط هشت بلوک پنجاه کیلومتری در جهات هشتگانه جغرافیایی به مرکزیت ایستگاه سینوپتیک، اختلاف ارتفاع متوسط آن هشت بلوک از ارتفاع متوسط ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتری) می باشد. در ابتدا امر رابطه همبستگی بین بارش های فراگیر(129 روز) و شاخص های توپوگرافی بر اساس ایستگاههای سینوپتیک مشترک در سه فصل زمستان، بهار و پاییز شناسایی و در ادامه ضرایب همبستگی با فاصله اطمینان 95 درصد در سطح معناداری کوچکتر از 0.05 بررسی و از هر فصل یک روز نمونه با بالاترین میزان ضرایب همبستگی در اکثریت شاخص های توپوگرافی با عنوان نماینده از آن فصل انتخاب گردید. منطقه مطالعاتی که رشته کوه گسترده البرز می باشد با توجه به پیچیدگی توپوگرافی و تنوع شرایط اقلیمی آن در هر ناحیه، به مناطقی با شباهت توپوگرافی و اقلیمی تقسیم گردیده است. بالاترین تعداد آماره معناداری از نظر مقیاس زمانی و مکانی بین بارش فراگیر با شاخص های توپوگرافی مربوط به بارش فراگیر فصل بهار با 18 مورد و کمترین مربوط به بارش فراگیر فصل زمستان با 9 مورد می باشد، در فصل پاییز نیز 14 مورد رابطه خطی معنادار قابل شناسایی است. از بین شاخص های توپوگرافی، قوی ترین شاخص مربوط به اختلاف ارتفاع متوسط بلوک های50 کیلومتری از متوسط ارتفاع ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتر در جهات مختلف با توجه به فصول مختلف سال می باشد و گواه بر تاثیر جهت در منطقه مطالعاتی بر بارش های فراگیر می باشد و اینکه منطقه مورد نظر در چه جهتی قرار گرفته باشد تا بارش بیشتری را دریافت نماید، به این معنا که توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمالی کشور از جمله پرفشار سیبری (بابایی فینی،1393) به علت ارتفاع پایین و نزدیکی به سطح زمین تحت تاثیر ناهمواری های سطح زمین قرار می گیرد و توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمال غربی و غربی کشور از جمله پرفشارهای مهاجر غربی ((قشقایی،1375)،(مرادی، 1385)) به علت ارتفاع بالاتر و قدرت بیشتر کمتر تحت تاثیر ناهمواریهای سطحی قرار گرفته و بارش منطقه تحت تاثیر این سیستم های جوی سطح بالاست. از سویی نیز بارش فراگیر در ناحیه البرز غربی شمالی و مرکزی جنوبی بیشترین و ناحیه البرز غربی جنوبی کمترین رابطه خطی معنادار را با مقادیر شاخص های توپوگرافی برقرار نموده است نتایج این تحقیق وجود رابطه خطی معنادار اکثریت شاخص های توپوگرافی مورد بررسی (22 شاخص از 24 شاخص) با بارش فراگیر را اثبات نموده تا بتوان بیشترین شاخص های موثر بر بارش منطقه را در زمینه برآورد و پیش بینی بارش استفاده نمود. دو شاخص توپوگرافی جهت ایستگاه و فاصله از خط الرأس در هیچ روزی و در هیچ ناحیه ای از منطقه مطالعاتی وارد مدل همبستگی نشده و هیچ گونه رابطه خطی معناداری ولو در حد ضعیف با بارش فراگیر منطقه برقرار ننموده اند.

آینده نگری مناطق مورفوکلیماتیک برپایه سناریو های تغییر اقلیم و اثرات آن می تواند نقشی کلیدی در برنامه ریزی برای سازگاری با شرایط پیش رو، داشته باشد. درک تاثیر تغییرات اقلیمی بر شرایط محیطی سطح زمین یکی از موضوعات ضروری است که نتایج آن می تواند در سایر حیطه های پژوهشی مفید باشد. هدف این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم در سال های 2030 -2050 و 2080-2100 بر تغییر مرز نواحی مورفوکلیماتیک و شرایط مورفولوژیک در استان البرز است. برای این منظور از داده های هواشناسی 8 ایستگاه سینوپتیک در اطراف استان البرز و نقشه ها و تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. روش انجام این تحقیق استدلال استقرایی می باشد و برای این منظور ابتدا بر اساس روش پلتیر منطقه بندی مورفوکلیماتیک کنونی استان البرز انجام شده است و سپس از ریز مقیاس نمایی گردش عمومی جو CanESM2 تحت سه سناریوی RCP 2.6 ، RCP 4.5، و RCP 8.5 بوسیله مدل SDSM برای بازسازی ارزش های دما و بارندگی آینده، استفاده گردید و در نهایت بر مبنای روش پلتیر، مناطق مورفوکلیماتیک 2050 و 2100 بر اساس سه سناریو خوش بینانه، میانه و بد بینانه، بدست آمد. نتایج این تحلیل نشان می دهد که تا سال 2050 و 2100 مناطق مورفوکلیماتیک مجاور یخچالی و معتدل به نفع گسترش مناطق نیمه خشک و خشک، کاهش خواهند یافت که میزان این تغییرات براساس سناریو های مختلف، متفاوت است. با توجه به نتایج بدست آمده، پیشنهاد می شود در برنامه ریزی فعالیت های انسانی، سازگاری ها و برنامه ریزی های لازم صورت گیرد.

هدف اصلی از این تحقیق بررسی تغییرات ضخامت جو و ارتباط آن با تغییرات دمایی در طی دوره سرد سال است. برای نیل به این هدف اقدام به استخراج داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و دمای تراز 1000 هکتوپاسکال برای سال های 1960 تا 2020 میلادی از سایت NCEPNCAR شده است. در گام بعدی با استفاده از امکانات برنامه نویسی گردس اقدام به استخراج عددی ضخامت جو بین تراز های 1000 تا 500 هکتوپاسکال به واحد متر و داده های دمای تراز 1000 هکتوپاسکال به درجه سانتی گراد شده سپس به منظور بررسی دقیق تر 60 سال آماری به چهار دوره 15 ساله تقسیم شده است. توزیع مکانی میانگین 15 ساله و میانگین بلند مدت 60 ساله و همچنین ناهنجاری های مثبت نشان داد که طی دوره اول تا دوره چهارم ضخامت جو افزایش قابل توجه ای داشته و این افزایش در دوره چهارم به حداکثر خود رسیده است. بررسی روند در دوره اول کاهش ضخامت جو را برای کل ایران نشان داده ولی با آغاز سال 1976(آغاز دوره دوم) شاهد روند افزایشی شدید ضخامت جو بوده ایم که این روند افزایشی تا دوره چهارم ادامه داشته است. نتایج ضریب هبستگی پیرسون نشان داد که ارتباط معناداری بین تغییرات ضخامت جو و تغییرات دمای دوره سرد ایران در سطح 95 درصد اطمینان وجود دارد. از لحاظ مکانی این همبستگی در پهنه غرب، شمال غرب و جنوب غربی کشور به بالاترین حد خود می رسد. در نتیجه می توان بیان داشت که ضخامت جو ایران طی سال های اخیر روند افزایشی محسوس و معناداری داشته و یکی از علل آن تغییر ماهیت جریانات ورودی به ایران و البته گرمایش جهانی می باشد.

غلب بارش های شدید در عرض های میانی با جبهه ها همراه هستند. با توجه به استقرار ایران در این نواحی، شناسایی و بررسی جبهه ها بسیار ضروری می باشد. از طرفی مطالعات اقلیمی جبهه ها با استفاده از نتایج روش جبهه گذاری دستی که اغلب دارای نتایج متفاوتی نیز می باشد، بسیار زمان بر و پرهزینه بوده و عملا غیر ممکن است. لذا در این تحقیق برای نخستین بار در داخل کشور به جبهه گذاری خودکار و عددی پرداخته شده است. ابتدا داده های منظم شبکه ای با وضوح 75/0×75/0درجه شامل دما، ارتفاع ژئوپتانسیلی، رطوبت نسبی، باد مداری و نصف النهاری در تراز های مناسب از مرکز ECMWF اخذ گردید. سپس به کمک برنامه نویسی کامپیوتری، تابع شناسایی جبهه، محاسبه و با تعیین آستانه های مناسب برای مقادیر گرادیان دمایی و پارامتر دمایی جبهه (TFP)، جبهه های سامانه چرخندی در تراز hPa700 شناسایی و رسم شدند. در ادامه، جهت صحت سنجی جبهه های شناسایی شده، تابع جبهه زایی با استفاده از داده های مرکز داده NCEP/NCAR با وضوح شبکه ای 5/2×5/2 درجه و در همان تراز محاسبه و ترسیم گردید. بررسی و مقایسه جبهه های ماشینی با خروجی تابع جبهه زایی و تصاویر ماهواره، نشان دهنده صحت روش شناسایی عددی جبهه می باشد. مقایسه نتایج جبهه زایی در جبهه های سرد و گرم، نشان دهنده واداشت مقادیر مثبت بیشینه جبهه زایی توسط جبهه های سرد نسبت به جبهه های گرم می باشد. همچنین بررسی موقعیت جبهه های سرد و گرم در سامانه چرخندی نشان داد که این جبهه ها، اغلب در پایین دست ناوه و بالا دست پشته سطوح فوقانی یافت می شوند و در مواجهه با ارتفاعات غربی ایران پسروی نموده و تغییر شکل داده اند. نتایج نشان دهنده نقش بارزتر جبهه های سرد در شکل گیری و تحول سامانه چرخندی می باشند.

در این تحقیق به مطالعه چگونگی اثرات تغییرات اقلیمی بر جریان رودخانه های حوضه های منتخب استان گیلان، یکی از استان های شمالی کشور ایران برای دوره ی سالهای 2020 تا 2050 و تحت سه سناریوی اقلیمی RCP2.6 ، RCP4.5 ، RCP8.5 پرداخته شد. برای این منظور از داده های بارش و دمای 45 ایستگاه داده های اقلیمی و 20 ایستگاه آب سنجی در دوره ی 1983 تا 2013 ستفاده شد. محاسبه متوسط بارش و دما در سطح حوضه ها از طریق ترسیم خطوط هم باران و هم دما با روش کریجینگ انجام گرفت. جهت تعیین معناداری روند داده های مورد مطالعه و مقدار شیب آنها به ترتیب از آزمون های من-کندال و شیب سنس کمک گرفته شد. نتایج نشان داد، دما طی دوره ی مورد مطالعه در همه ی حوضه های آبریز روند افزایشی داشته و این روند در اکثر آنها معنادار بوده است اما برای بارش ها روند معناداری مشاهده نشد. همچنین آبدهی در اکثر حوضه ها کاهشی بوده و در حوضه های شفارود، ناورود و چافرود این روند معنادار است. از سوی دیگر برای دوره های آینده، بارش ها در هیچ یک از سناریوهای اقلیمی روند معناداری ندارند اما دما در به غیر از سناریوی RCP2.6 در سناریوهای دیگر دارای روند افزایشی است. آب دهی رودخانه ها نیز در سناریوی RCP2.6 در هیچ یک از حوضه ها روند معناداری ندارد اما در سناریوی RCP4.5 در دو حوضه ی آبریز شفارود و گشت رودخان روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 95 درصد دیده می شود که این روند در سناریوی RCP8.5 در حوضه های چافرود و شفارود در سطح اطمینان 99 درصد نیز معنادار می باشد .

شهرنشینی نمایانگرترین تغییر بشر در سطح زمین است که به طور معمول منجر به تشکیل جزایر گرمای شهری می شود. دمای سطح زمین یک پارامتر مهم برای تعادل انرژی سطح و مطالعات آب و هوای شهری است.آگاهی از پراکندگی مکانی دما، زمینه ساز برنامه ریزی و سیاستگذاری های درست محیطی است. دراین پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 7 در دو دوره زمانی سال پایه (2017-2010) و بازه دوم (2005-2000) به صورت میانگین در سه ماه گرم سال مورد استفاده قرار گرفته است. بعد بر روی این تصاویر، اول تصحیح هندسی انجام گرفت سپس از این تصاویر جهت محاسبه پارامترهای مربوط به استخراج دما به روش تک پنجره ای شهر گرگان استفاده گردید و در ادامه برای بالا بردن دقت کار با استفاده از داده های ساعتی دمای ایستگاه مورد نظر در تحلیل جزایر حرارتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهد تغییرات زمانی و مکانی جزایر حرارتی در شهر گرگان، الگوی خوشه ای بالایی دارد. درحالی که شاخص موران محلی و لکه های داغ در قسمت های شمالی، شمال غربی و شرقی و مرکز شهر همبستگی فضایی مثبت( لکه های داغ) دارند و همچنین لکه های سرد در مناطق جنوبی شهر وجود دارد.این درحالی است که قسمت های زیادی از شهر گرگان هیچ گونه الگوی معنی داری یا خود همبستگی فضایی در طی دوره مطالعه در آن دیده نمی شود. می توان گفت جزایر حرارتی شهر گرگان به دو عامل بستگی دارد:یک شرایط اقلیمی حاکم در دوره مورد مطالعه و دوم شرایط انسایی حاکم بر شهر.

هدف از پژوهش حاضر اندازه گیری و پهنه بندی غبار ریزشی شهر تهران در دوره آماری یک ساله (1/10/۱۳۹۶-30/9/۱۳۹۷) است. بدین منظور، غبار ریزشی شهر تهران جمع آوری شد. وزن غبار ریزشی در زمستان معادل با 18943.5 تن، در بهار معادل با 27119.5 تن، در تابستان معادل با 17111.2 تن، و در پاییز معادل با 23002.3 تن است. نقشه تحلیل فضایی گردوغبار ریزشی شهر تهران حاصل ترکیب نُه لایه بر اساس وزن تعیین شده برای هر لایه ترسیم شد. بیشترین میزان گردوغبار ریزشی در زمستان 1396 در غرب تهران و در بهار، تابستان، و پاییز 1397 در جنوب غرب تهران بوده است. بررسی های میدانی ثابت کرد گردوغبار ریزشی در ارتباط مستقیم با ساخت وساز شهری قرار دارد. این افزایش با pm10، تراکم کارخانه ها، تراکم پوشش گیاهی، رطوبت نسبی، بارش بالای 5 میلی متر، دما و سرعت و جهت باد نیز در ارتباط است. باد غالب تهران جهت غرب دارد که از معادن شن و ماسه می گذرد. باد غالب در تابستان جنوب شرقی است. باد جنوب شرقی از معادن شن و ماسه، کارخانه های سیمان عبور می کند و در مسیر خود گردوغبار این مناطق را وارد تهران می کند.

گردوغبار یکی از رویدادهای جوی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که در سال های اخیر افزایش قابل توجهی داشته و آثار و پیامدهای نامطلوبی را در بخش های مختلف بر جای گذاشته است. تصاویر سنجنده MODIS به دلیل قدرت تفکیک طیفی و زمانی بالا، به طور گسترده ای برای تشخیص طوفان گردوغبار استفاده می شوند. شاخص های گردوغبار زیادی مبتنی بر MODIS موجود هستند. در این مطالعه، از شاخص بهبود یافته دمای روشنایی گردوغبار (BADI) برای پایش چندین موج طوفان گردوغبار در غرب خاورمیانه بین سال های 2000 تا 2016، با استفاده از ترکیب دمای روشنایی سه باند تصاویر MODIS: باند 20 (84/3-66/3 میکرومتر)، باند 31 (28/11-78/10 میکرومتر) و باند 31 (27/12-77/11 میکرومتر) استفاده شده است. تفسیر بصری خروجی BADI نشان داد که این روش تشخیص، قادر است نه تنها به طور مؤثر محل هسته های اصلی طوفان های گردوغبار را شناسایی کند، بلکه می تواند گردوغبار را از زمین های لخت و ابرها تشخیص دهد. تجزیه و تحلیل رگرسیون نشان داد که ارتباط معنی داری بین BADI وMODIS Deep Blue AOD وجود دارد. برای پنج موج طوفان گردوغبار، ضرایب تعیین (R2) رگرسیون بین مقادیر BADI و MODIS Deep Blue AOD به ترتیب 44/0، 48/0، 67/0، 53/0 و 45/0 (01/0 >P) بود. نتایج نشان داد که شاخص BADI در مقایسه با اغلب شاخص های گردوغبار مبتنی بر تصاویر MODIS از قبیل شاخص اختلاف دمای روشنای در باند 32 و 31 (BTD32-31) و شاخص تفاضل نرمال شده گردوغبار (NDDI)، مقدار و تراکم فضایی طوفان گردوغبار را دقیق تر نشان می دهد. همچنین BADI هماهنگی خوبی با شاخص عمق هواویز نوری (MODIS Deep Blue) نشان می دهد (R2 = 0.70, P < 0.01).

در این پژوهش برای شناخت تأثیر رشته کوه زاگرس در تغییرات چرخند هایی که از غرب وارد ایران می شوند از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شد. بدین منظور، داده های سیزده ایستگاه سینوپتیک غرب ایران و داده های ساعتی ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه، طی سال های 1984 2013 دریافت شد. با این رویکرد، 203 روز بارش فراگیر شناسایی شد. با اعمال تکنیک تحلیل عاملی بر روی داده های تراز دریای متناظر با این روزها، عامل دوم بیشترین پراش بارش های حاصل از چرخند را توجیه می کند. روزهای چهاردهم تا هجدهم آپریل 2003، که بیشترین همبستگی را با سایر روزهای این عامل دارد، الگوی نماینده انتخاب شد. در این الگو، چرخند ِ رسیده به کوه های زاگرس از زمان شکل گیری تا زمان رسیدن بر روی عراق و ادغام با سامانه سودانی، به لحاظ دینامیکی، تقویت می شود. به هنگام نزدیک شدن به زاگرس، از تاوایی مثبت و سرعت قائم هوا کاسته می شود؛ اما با عبور از زاگرس بر تاوایی مثبت آن افزوده می شود. رابطه چرخند تقویت شده با منطقه واگرایی ترازهای میانی وردسپهر در همه مراحل مشاهده شد. زاگرس نخست باعث تضعیف و دوقطبی شدن چرخند می شود. سپس، با دور شدن از کوهستان، چرخند مجدداً تقویت می شود. این چرخند ها را چرخند زاگرسی می توان نامید.

پرفشار جنب حاره آزور بارزترین و دائمی ترین سیمای گردش وردسپهری در منطقه جنب حاره نیمکره شمالی و ایران به شمار می رود. بررسی آثار و منابع منتشرشده در رابطه با تغییرات پرفشار جنب حاره ای نشان می دهد که یک تحقیق جامع درباره تغییرات این پرفشار در فصول مختلف لازم است. افزایش یا کاهش شاخص شدت و شاخص گسترش شرقی و شمالی پرفشار جنب حاره در سطح ۵۰۰ هکتوپاسکال، تعیین کننده اصلی دوره های خشک و مرطوب در ایران است. ازاین رو هدف این مطالعه، تبیین تغییرات زمانی _ مکانی پرفشار جنب حاره و به عبارتی تعیین مرز شمالی و شرقی و همچنین شدت این سیستم در فصول مختلف بر روی ایران بوده است. بدین منظور داده های فرمت NC ارتفاع ژئوپتانسیل ساعت 12GMT طی یک دوره 68 ساله (1948- 2015) از پایگاه داده مرکز پیش بینی محیطی/ مرکز ملی پژوهش های جوی نوآ اخذ گردید و برای طبقه بندی فصلی و تهیه نقشه های مورد نظر در مراحل بعدی به فرمت های استاندارد و مورد نظرتبدیل شدند. نقشه و نمودارهای سری زمانی میانگین پرفشار جنب حاره در نیوار ایران بیانگر افزایش شاخص سطح و شدت در همه فصول باشد. شیب خط روند تمامی فصول افزایشی بوده و میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل در نیوار ایران با آهنگ 87/5 ژئوپتانسیل متر در هر 10 سال افزایش یافته و در سال 2015 به حداکثر آنومالی مثبت رسیده است.

در این پژوهش جهت شناسایی موثرترین الگوی رودباد موجد بارش های فراگیر ایران در طی دوره آماری 1971 تا 2008 ، از رویکرد گردشی به محیطی استفاده گردید. بدین منظور ابتدا یک تحلیل عاملی با رویکرد مولفه مبنا بر روی داده های سرعت باد تراز 300 هکتوپاسکال برای ساعت 12 گرینویج از داده های بازکاوی شده مرکز پیش بینی جوی ایالات متحده آمریکا (NCEP/ NCAR) انجام شد. تحلیل ها نشان داد که 8   مولفه اصلی قادر به تبیین  85% از پراش داده ها می باشند. سپس با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش وارد بر روی نمرات   8  مولفه مذکور در طی 3098 روز تحت مطالعه، هشت الگوی غالب رودباد بر روی ایران شناسایی شد. سپس برای هر یک از الگوها با استفاده از همبستگی درون گروهی یک روز با بیشترین همبستگی به عنوان روز نماینده آن الگو انتخاب شد. در مرحله بعد جهت تشخیص موثرترین الگوی رودباد منجر به بارش، مقدار بارش 31 ایستگاه سینوپتیک مرکز استان ها به همراه نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، 1000، و 500 هکتوپاسکالی و نقشه همگرایی شار  رطوبت  برای  ترازهای 700 و 850 هکتوپاسکالی هر یک از روزهای نماینده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در الگوی چهارم استقرار رودباد قوی با سرعت 65 متر در ثانیه در تراز 300 هکتوپاسکال در جنوب ایران به همراه تشکیل ناوه سرد چالی بر روی دریای خزر شرایط را برای همگرایی سطوح پایین تر اتمسفر ایران مهیاتر کرده،  نفوذ رطوبت از دریای مدیترانه به همراه شرایط ناپایداری حاصل از اتمسفرسطوح بالایی، باعث ریزش باران فراگیر در ایران شده است.

توفان گردوغبار یک رویداد طبیعی است که در مناطق خشک و نیمه خشک شکل می گیرد و پیامدهای نامطلوب بسیاری را به همراه دارد. از آنجا که غالب پژوهش های انجام شده بصورت موردی است و پژوهش جامع مروری که مجموعه گسترده ای از پژوهش های موجود را مورد ارزیابی قرار داده و به نتایج کلی برسد، در منطقه جنوب غرب ایران وجود ندارد؛ لذا در این پژوهش به مرور جامع منابع موجود پرداخته شده است که شامل مروری بر مطالعات در زمینه تغییرات زمانی-فضایی، مدل سازی و آشکارسازی گردوغبار و سلامت در جنوب غرب ایران است.. بررسی سابقه مطالعات توفان گردوغبار از منابع اطلاعاتی نشان داد که بیشتر محققان (40/61 درصد) از روش آماری- سینوپتیکی برای مطالعه توفان های گردوغبار استفاده کردند و مهمترین شاخص هایی که در ویژگی های فیزیکی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفت، فراوانی و تراکم بود که به ترتیب 21/34 و 21/34 درصد از مطالعات را به خود اختصاص داده اند. بررسی مطالعات در مورد روش های آشکارسازی پدیده گردوغبار نشان می دهد که صرفاً استفاده از باندهای حرارتی و یا انعکاسی نمی تواند پدیده گردوغبار را با دقت بالا آشکارسازی نماید، بنابراین باید مدلی توسعه دهند که از ترکیب باندهای انعکاسی و حرارتی برای این منظور بکار رود، بعبارتی استفاده از ترکیب طیف های انعکاسی و حرارتی MODIS می تواند در تشخیص توفان های گردوغبار در منطقه مورد مطالعه نتایج بهتری ارائه دهد. بررسی ها نشان می دهد که منشا اکثر توفان ها در خارج از ایران است. همچنین در معرض قرار گرفتن به آلاینده های هوا، به ویژه هنگام رخداد گردوغبار خاورمیانه، منجر به افزایش بیش از حد بستری شدن در بیمارستان است. بطوری که در زمان پدیده گردوغبار، مراجعات بیماران ریوی به مراکز درمانی با رشد 70 درصدی روبرو بوده است. مرور مطالعات شبیه سازی مسیر حرکت ذرات گردوغبار نشان می دهد که اغلب مسیرها از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشاء توفان های گردوغبار، مناطق کویری و خشک شمال و مرکز عراق و سوریه هستند . نتایج بررسی ها نشان می دهد که منطقه مرزی بین سوریه و شمال غرب عراق، غرب و جنوب غرب عراق ب ه همراه شرق و شمال شرق عربستان کانون های اصلی گردوغبار برای منطقه مورد مطالعه هستند و شرایط همدیدی همزمان با رخداد گردوغبارهای برخاسته نشان از نقش بارز سیستم های سیکلونی در رخداد و انتقال این پدیده است، چرا که همزمان با رخداد این پدیده در دوره گرم، تقویت قابل توجه سیستم کم فشار عراق بهمراه شکل گیری تراف در زاگرس سبب شکل گیری و انتقال گردوغبار به منطقه مورد مطالعه می شود.

پایین بودن میزان ریزش های جوی، تغییرپذیری بالا، نوسان بارش، از ویژگی بارز آب وهوای ایران به شمار می رود. هدف این پژوهش مطالعه و بررسی تغییرات تعداد روزهای بارشی، مقدار بارش و تغییرات شدت بارش در بلند مدت در نواحی مختلف ایران است. داده های بارش روزانه در طی دوره آماری ۳۰ سال از سازمان هواشناسی کشور برای ۵۳ ایستگاه همدید در نقاط مختلف ایران گرد آوری شد. جهت طبقه بندی از نظر دوره تداوم بارش، روزهای بارشی در ۷ طبقه، بارش ۱ روزه، بارش با توالی دو روز، بارش با توالی سه روز الی بارش با توالی ۷ روز بررسی و استخراج گردید. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای (فاصله اقلیدسی و روش ادغام وارد) برای ناحیه بندی اقلیمی استفاده شد و درنهایت ایران به هفت ناحیه از نظر متغیرهای تعداد روز بارشی تقسیم گردید. سپس دوره مطالعاتی به دو دوره ۱۵ ساله جهت مقایسه تقسیم شد. برای شناسایی شدت بارش روزانه از نسبت بارش حداکثر روزانه به سالانه استفاده شد. نتایج نشان داد که در اغلب نواحی ایران فراوانی روزهای بارشی کوتاه مدت در ۱۵ سال دوم مطالعاتی (۲۰۱۳-۱۹۹۹) نسبت به ۱۵ سال اول (۱۹۸۴-۱۹۹۸) روند افزایشی دارد. این امر نشان می دهد که بارندگی های شدید و رگباری در گستره ایران در حال افزایش است که می تواند ناشی از کاهش تعداد روزهای بارشی به ویژه بارش های میان مدت و بلند مدت (۴-۵ و بیشتر از شش روز) باشد و بیشینه بارش در کوتاه مدت (بارش ۱- ۳ روز) اتفاق می افتد.

در این مطالعه با استفاده از داده های چرخندگی نسبی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی(ECMWF)، سیکلون های باران زای فصل زمستان (دسامبر، ژانویه و فوریه) ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، داده های چرخندگی نسبی سطح 700 هکتوپاسکال در بازه زمانی 30 ساله (2009-1979) با تفکیک مکانی 5/1 درجه جغرافیایی و زمانی 6 ساعته، جهت شناسایی، مسیریابی و تحلیل سیکلون ها بکار گرفته شد. با تعریف آستانه مشخص چرخندگی نسبی، مراکز سیکلونی بالقوه شناسایی شد و با روش رهگیری در 8 همسایه مجاور و با داشتن طول عمر حداقل 8 گام زمانی 6 ساعته، سیکلون ها تعریف و مسیریابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که بخش شرقی دریای مدیترانه بخصوص جزیره قبرس، دریای اژه، دریای آدریاتیک، دریای سرخ و منطقه سودان و همچنین کشور عراق از مهمترین کانون های سیکلون زایی زمستانه ایران می باشند. مسیرهای اصلی ورودی سیکلون ها شامل مسیر شمال غرب، غرب میانی و نیز جنوب غرب می باشد. عمر متوسط سیکلون ها چهار و نیم روز، میانگین سرعت جابجایی آنها در حدود 20 کیلومتر بر ساعت و نیز متوسط جابجایی سیکلون ها در حدود 1700 کیلومتر است. از نتایج قابل توجه دیگر کاهش تعداد سیکلون های باران زا در طول سه دهه اخیر می باشد.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن پیامدهای محیطی و اقلیمی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی نواحی اقلیمی از نظر توالی روز بارشی و بررسی ویژگی یکنواختی بارش است. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای برای ناحیه بندی اقلیمی و به منظور بررسی پراکندگی مکانی و زمانی بارش از آمارة ضریب تغییرات و یکنواختی (H) در سه بازة زمانی (ده سال اول، دوم، و سوم) سالانه و فصلی برای شناخت جزئیات تغییرات بارش استفاده شد. بر اساس معیار روز بارشی (بارش یک روزه تا بارش با توالی هفت روز و بیشتر)، ایران به هفت ناحیة اقلیمی تقسیم شد. سپس، نواحی مختلف ایران از لحاظ سهم توالی های بارش در تأمین روز بارش مقایسه شد. مشخص شد که بارش یک روزه در اغلب نواحی بیشترین سهم را در ایجاد بارش دارد. همچنین، مشخص شد که میانگین ضریب تغییرات سالانة ایران در دهة سوم (2004-2013) افزایش یافته و شاخص یکنواختی بارش این دهه کاهش یافته است؛ به عبارت دیگر، بارش در دهة سوم به تمرکز گرایش داشته است. نمایة یکنواختی بارش ناحیه ها نشان داد که ناحیة 4 (شمال غرب و شمال شرق کشور) و ناحیة 3 (سواحل شمال کشور) تمایل به یکنواختی زمانی دارند و کمترین مقدار یکنواختی مربوط به ناحیة 1 (سواحل جنوب و جنوب شرق کشور) است.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.