درخت حوزه‌های تخصصی

در سال های اخیر مدل های مصنوعی مولد پارامترهای هواشناسی به طور گسترده در سیستم های هیدرولوژیکی، اکولوژیکی و در مطالعات پتانسیل تأثیر اقلیم بر اکوسیستم های زراعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. این مدل ها به عنوان یک تکنیک آماری جهت تولید داده های هواشناسی روزانه در مواقعی که داده های طولانی مدت در دسترس نباشد، توسعه یافته اند. بدین منظور در این تحقیق ارزیابی کارایی سه مدل CLIMGEN، LARS-WG و WeatherManبرای پیش بینیدر مقیاس ریز و در حد ایستگاه های هواشناسیبرای متغیّرهای اقلیمی حداکثر دما، حداقل دما، بارندگی و تابش خورشیدی برای سال های 2009-2000 در سه منطقه گرگان، گنبد و مشهدانجام شد. ابتدا داده های هواشناسی روزانه هر ایستگاه از سال 1975 تا 1999 برای گرگان و گنبد و 1961 تا 1999 برای مشهد به مدل داده شد و داده های روزانه برای سال های 2009-2000 تولید شد. برای ارزیابی مدل های مذکور از مقایسه ی شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطای استاندارد (RMSE)، شاخص کارایی مدل (EF) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج مقایسه ی میانگین ماهانه بازه ی 10 ساله داده های تولید شده توسط مدل ها نشان داد متغیّر دما بهتر از سایر پارامترها به وسیله ی هر سه مدل پیش بینی شده است. در بین مدل ها، مدلLARS-WGبیشترین توانایی را برای شبیه سازی پارامتر حداقل دما در منطقه های گرگان و مشهد نشان داد، در حالی که مدلCLIMGEN در گنبد تخمین بهتری داشت. پارامتر حداکثر دما برای اقلیم مدیترانه ای گرگان و نیمه خشک گنبد با مدل CLIMGEN و برای اقلیم خشک مشهد با مدل WeatherMan بهتر شبیه سازی شد. مدل WeatherMan نسبت به سایر مدل ها در شبیه سازی بارش برای منطقه ی گرگان و گنبد و مدل CLIMGENبرای مشهد موفق تر بودند. متغیّر تابش خورشیدی برای منطقه ی گنبد و مشهد به وسیله ی مدلLARS-WG و در اقلیم گرگان با مدل CLIMGEN با کارایی بهتری پیش بینی شد.به نظر می رسد که خروجی های این مدل ها علی رغم تفاوت هایی که دارند، می توانند در مدل سازی گیاهی و همچنین در بحث های تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرند.

ابرها با توجه به تأثیر قابل توجه آنها بر موازنه ی انرژی در سطح زمین و در جو، همواره مورد توجه پژوهشگران مختلف هواشناسی و اقلیم­شناسی قرار گرفته­ است. توانایی سنجش از دور در برآورد خصوصیات و ویژگی­های­ ابرها در بررسی تغییرات آن­ها در مکان­ها و زمان­های مختلف به اثبات رسیده ­است. یکی از جنبه­های تحقیقاتی مهم در ارتباط با ابرها، تعیین فشار در سطح بالای آن­ها است که هدف از پژوهش حاضر نیز ارائه ی روشی سریع برای تعیین آن (FAST CTP) با استفاده از تصاویر MODIS می­باشد. به این ترتیب که ابتدا با استفاده از داده­های رادیوساوند در دو ایستگاه مهرآباد و کرمانشاه پروفایل دمایی جو استخراج گردید. سپس با استفاده از یک تکنیک پنج مرحله­ای پیکسل­های تصویر مورد نظر به چهار دسته ابری، احتمالاً ابری، احتمالاً بدون ابر و غیر ابری طبقه بندی شدند. سپس با استفاده از مدل LSE در باندهای 31 و 32 سنجنده مذکور، گسیلمندی ابر در پیکسل­های ابری برآورد گردید. آنگاه با استفاده از گسیلمندی برآورد شده، دمای واقعی استخراج گردید. سپس با استفاده از این دما و پروفایل دمایی استخراج شده از داده­های رادیوساوند، فشار بالای ابر استخراج گردید. برای بررسی صحت نتایج به دست آمده نتایج حاصل از روش FAST CTP با نتایج حاصل از مدل CTP استاندارد مقایسه گردید. بر طبق این مقایسه روش ارائه شده در پژوهش حاضر برای ابرهای با عمق اپتیکی بالاتر از 10 مطلوب بوده و با نتایج حاصل از مدل CTP اختلاف بسیار کمی را نشان می­دهد. اما تفاوت در مورد ابرهای نازک و با عمق اپتیکی پایین ( پایین تر از 10) نسبت به ابرهای با عمق اپتیکی بالا بطور چشمگیری بالاست.

به منظور تعیین الگوی همدیدی بارش های شدید در استان اصفهان، از آمار بارش 44 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی استفاده شد. با استخراج داده های بارش در دوره ی آماری بیست ساله (2005-1986)، بارش های شدید در هر یک از ایستگاه ها دریافت شد. با توجّه به گستردگی و تفاوت موقعیّت بین شرق و غرب این استان، ملاک بارش شدید، بیشترین بارشی بوده که در طول این دوره ی آماری در هر ایستگاه رخ داده است. برای تعیین الگوی همدیدی این بارش ها، داده های فشار، نم ویژه، مؤلّفه ی باد مداری (u)، مؤلّفه ی باد نصف النهاری(v) و سرعت قائم، در ترازهای متفاوت به صورت شش ساعته و روزانه، از دو روز پیش از بارش از NCEP/NCAR به دست آمد. یافته ها نشان می دهد، الگوی ادغامی کم فشار مدیترانه و سودانی موجب بارش های شدید در سطح استان اصفهان می شود. این الگو، همراه افت شدید فشار در مرکز ایران و فرارفت تاوایی مثبت و حداکثر سرعت قائم منفی در نیمه ی غربی ایران است، بارش های شدید را در مرکز و شرق استان، سامانه های سودانی ایجاد می کنند که به ترتیب از روی خوزستان و بوشهر وارد ایران شده اند. در این الگوها، پُرفشار روی دریای مدیترانه و زبانه های پُرفشار روی جنوب شرق ایران و شرق عربستان و همراهی آن با منطقه ی همگرایی تراز فوقانی جو و افزایش فشار و فرارفت تاوایی منفی در تراز دریا، نقش مهمّی در تقویّت و تعیین مسیر این الگوها دارند. الگوی ادغامی کم فشار سودانی و مدیترانه ای روی شرق دریای مدیترانه، موجب ایجاد بارش های شدید در غرب استان می شود. یافته ها بیانگر آن است که استقرار مرکز فرارفت تاوایی مثبت در شمال شرق عربستان و روی خلیج فارس در تراز سطح دریا و در تراز 500 هکتوپاسکال، از عوامل اصلی به وجود آوردنده بارش شدید در همه الگوها همدیدی به شمار می رود.

مخاطرات محیطی ناشی از ناپایداری دامنه ها، سیستم های حمل و نقل را در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف تخریب نموده و یا به آنها آسیب وارد می کنند. تخریب حدود 500 متر از جاده نیر - سراب در استان اردبیل در خرداد ماه 1384 در اثر زمین لغزش یکی از موارد فوق است.

امروزه در تمامی شهرهای بزرگ دنیا، پایش و کنترل کیفیت هوا به یکی از موضوعات مهم مدیریت شهری و زیست محیطی تبدیل گردیده است. دسترسی سریع، و پردازش و تحلیل داده های سنجنده های آلاینده های هوا از موارد مورد نیاز در ارائه راهکارهای موثر در کاهش و کنترل آلودگی هوا به شمار می آیند. وجود شبکه ای از سنجنده های آلاینده های هوا، داده های مورد نیاز به منظور پالایش آلودگی هوا را فراهم می سازند. در این خصوص آنچه باعث عدم دسترسی و ارائه و پردازش نامطلوب داده های کیفیت هوا می گردد، استفاده نکردن از راه حل های تعامل پذیر در خصوص انتشار، دسترسی و پردازش داده هاست. در نوشتار حاضر، استفاده از سرویس های مکانی تعامل پذیر به عنوان راه حلی مناسب به منظور رفع مشکل مذکور پیشنهاد می گردد. در این زمینه ارائه ساختار و فرمت و همچنین روش دسترسی تعامل پذیر به داده های کیفیت هوا بررسی گردیده است و سامانه ای به منظور ایجاد سرویس های مکانی تعامل پذیر با هدف انتشار داده های کیفیت هوا ارائه می گردد. در پایان مقاله، تعدادی برنامه کاربردی به منظور آزمون تعامل پذیری سرویس های ایجادشده، پیاده سازی می گردد.

امروزه افزایش جمعیت بشری و استفاده از سوختهای فسیلی باعث افزایش آلاینده ها و در نتیجه تشدید حالتهای گلخانه ای و در بعضی مناطق باعث نازک شدن و یا سوراخ شدن لایه ازن گردیده است. با توجه به سهم ازن در سلامت بشری این ضرورت ایجاد گردید که مقادیر بیشینه و کمینه ازن برای ایستگاه تهران شناسایی و رابطه آن با الگوهای همدیدی جوی شناسایی گردد. جهت انجام این کار از مولفه های فشار، رطوبت، دما، موج بلند و کوتاه خورشیدی در سطوح 50 تا 700 هکتوپاسکال استفاده شده است. مقادیر این داده ها در سطوح مختلف جوی، از نقشه های همدیدی سایت NOAA، استخراج شده است. هرچند که بیشتر تغییرات ازن سطح بالا در لایه های 50 تا 100 هکتوپاسکال اتفاق می افتد، ولی هدف از انتخاب تراز 50 تا 700 هکتوپاسکال، مقایسه نتایج در لایه های مختلف جوی و تعیین اعتبار مطالعه مورد نظر بوده است. در راستای انجام این پژوهش، داده های ازن برای یک دوره آماری به مدت4 سال( 2002 تا 2005 )از سایت موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استخراج گردیده است. بعد از مطالعات آماری مورد نظر مقادیر بیشینه و کمینه ازن بترتیب برای ماههای مارس و اکتبر استخراج و در مرحله بعد با استفاده از روشهای کمی و کیفی به شناسایی رابطه این مقادیر با مولفه های اقلیمی پرداخته شده است. یافته های حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها حاکی از آن است که مابین مقادیر بیشینه( کمینه) ازن با رطوبت، دما و امواج بلند و کوتاه ... رابطه معناداری وجود دارد.

این تحقیق به شناسایی، طبقه بندی و تحلیل سینوپتیک امواج سرمایی منطقه شمال غرب ایران پرداخته است. با استفاده از شاخص نمرات استاندارد شده دمای حداقل در طی دوره آماری 2010-1951 امواج سرمایی طبقه بندی شده و بر اساس شدت وقوع طبقه بندی گردیده اند. از بین امواج سرد وقوع یافته در منطقه شمال غرب ایران، سردترین موج شناسایی شده از هر طبقه برای تحلیل سینوپتیک انتخاب گردید و نتایج تحلیل سینوپتیک امواج سرد منتخب نشان داد که الگوی فشار حاکم در طول ایام حاکمیت امواج یاد شده، وضعیت پرفشار در سطح زمین و ناوه عمیق در سطوح فوقانی می باشد. از نظر استمرار سرما نقش تغییر وضعیت باد مداری به نصف النهاری که نشانی از بلوکینک است، بسیار مؤثر می باشد. بلوکینگ موجب کاهش سرعت حرکت توده هوای سردی که از طریق وزش سرمایی از عرض های بالاتر به شمال غرب سرازیر شده، می شود و انواع مختلف امواج سرمایی ایجاد می شود. هر چه هوا از عرض های بالاتری ریزش کند و سرعت جریان کندتر باشد، موج سرمایی شدیدتر و مستمرتری ایجاد می کند.

برداشت رسوب از بستر رود برای استفاده در صنعت و ساختمان امری اجتنابناپذیر است. اگر این برداشت ها غیر اصولی و بدون مهندسی صورت گیرد، نه تنها سبب بروز عوارض مورفولوژیکی در محل برداشت می شود، بلکه این اثرات تا کیلومترها در بالادست و پاییندست رود نیز رخ نشان میدهد. هدف از این تحقیق شناسایی اثرات ژئومورفیک برداشت شن و ماسه بر بستر رودخانه لاویج است. محدوده مورد مطالعه در استان مازندران قسمت انتهایی حوضه لاویج رود و در پارک جنگلی کشپل قرار دارد. برای انجام این کار محدوده مورد مطالعه به سه بخش محدوده برداشت شده (پایین دست)، محدوده در حال برداشت و محدوده دست نخورده (بالا دست) که به عنوان بازه مرجع در نظر گرفته شده، تقسیم گردیده است. برای محدوده در حال برداشت با تهیه دو نقشه برداشت زمینی در سالهای 1387 و 1390 امکان مقایسه را فراهم آورده است. سپس در محیط GIS، رقومی ارتفاع تهیه گردید و برای محدوده برداشت شده (پایین دست) با نقشهبرداری زمینی خصوصیات مورفومتری رود شامل شیب بستر، عرض و عمق کانال اندازهگیری و قدرت رود محاسبه گردید. با تجزیه و تحلیل اطلاعات به دست آمده، مهمترین اثرات برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه لاویج به صورت تغییرات در شیب، عرض، عمق، قدرت رود، الگوی رود، اندازه ذرات و پایین افتادن بستر رود بوده است. همچنین نتایج نشان میدهد که احداث ساختارهای مهندسی جهت کنترل تغییرات کانال رود فقط تعدیلهای مورفولوژیکی رود را به تأخیر میاندازد.

برآورد دقیق و به موقع تبخیر و تعرق تأثیری بسزا و حیاتی در برنامه ریزی منابع آب و کشاورزی دارد. در این پژوهش، به برآورد میزان تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در استان خوزستان پرداخته شده و داده های مورد استفاده شامل دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی از بدو تأسیس ایستگاه های سینوپتیک تا سال 2014 بوده است. بدین منظور در ابتدا مقادیر تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از روش استاندارد فائو پنمن مانتیث محاسبه و سپس با استفاده از ضرایب گیاهی موجود، مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل مختلف رشد برآورد شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در استان خوزستان متوسط تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل اولیه رشد در ماه ژوئن 3/35 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد 10/46میلی متر و در مراحل پایانی رشد ۶/26 میلیمتر در روز بوده است. مقدار این پارامتر در ماه ژوئیه در مراحل اولیه رشد 3/59 میلی متر، در مراحل میانی 23/11 میلیمتر و در مراحل پایانی رشد به میزان 74/6 میلیمتر در روز برآورد شده است. در نهایت مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در ماه اوت در مراحل اولیه رشد 56/3 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد ۱1/۱2 میلی متر و در مراحل پایانی رشد 67/6 میلی متر در روز برآورد شده است. بیشینه تبخیر و تعرق روزانه و ماهانه در ماه ژوئیه و کمینه آن در ماه ژوئن اتفاق افتاده است. همچنین بیشترین میزان نوسانات روزانه و ماهانه تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل میانی رشد و کمترین آن در مراحل اولیه رشد اتفاق می افتد.

در این پژوهش به تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با بارش های حدی و فراگیر در کرانه های غربی خزر با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی پرداخته شد. در این راستا از پایگاه داده ی بارش روزانه ی منطقه ی مطالعاتی شامل 33 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی طی 15992 روز (از 1/1/1340 تا 11/10/1383)، 109 روز از شدیدترین و فراگیرترین بارش های منطقه بر اساس شاخص پایه ی صدک 99ام، برای بررسی و تحلیل انتخاب شد. فراوانی رودبادها و موقعیت آنها در محدوده ی وسیعی از صفر تا 120 درجه ی شرقی و صفر تا 80 درجه ی شمالی در چهار تراز 250، 300، 400 و 500 هکتوپاسکال طی چهار دیده بانی همدید در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00 گرینویچ بررسی گردید. نتایج بررسی ها نشان می دهد که رودبادها از نظر زمانی به جز در تراز 250 هکتوپاسکال که در ساعت 06:00 فراوانی بالایی را نشان می دهند؛ در ترازهای 300 و 400 هکتوپاسکال عمدتاً در ساعت 18:00 بر روی منطقه مطالعاتی نمودی آشکار دارند. در عین حال، نقشه های میانگین سرعت رودبادها در این ساعت ها که از یکسو منطبق بر رخداد بیشینه ی فراوانی رودبادها و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینه ی سرعت رودبادها در پهنه ی مطالعاتی است؛ بیانگر قرارگیری ربع چهارم هسته رودباد( که با افزایش تاوایی مثبت و همچنین واگرایی سطوح فوقانی و همگرایی سطوح پایین جو همراه است) بر روی کرانه های غربی خزر است. این موضوع می تواند به انبساط توده ی هوا در سطح بالا یا حرکت قائم صعودی بیانجامد. به طور کلی کشیدگی رودباد تا تراز 500 هکتوپاسکال در اغلب موارد در ساعت 18:00 نشان از ضخامت لایه ی ناپایدار دارد که می تواند بارش های حدی و فراگیر را روی کرانه های غربی خزر ایجاد نماید.