درخت حوزه‌های تخصصی

تحقیقات علمی در زمینه ی روندهای اقلیمی حاکی از آن است که هم اکنون تغییرات، سریع تر از دوره های گذشته درحال وقوع است. اغلب محققان جهان درجه ی حرارت هوا و نزولات آسمانی را شاهدی در جهت اثبات فرضیه های تغییرات اقلیمی خود می دانند. در این پژوهش به منظور آشکارسازی آماری تغییر اقلیم درگستره ی جغرافیایی استان کرمان از داده های میانگین دمای شبانه ماهانه 17 ایستگاه درداخل و خارج استان طیّ بازه ی زمانی 2010-1961 استفاده شده است. با به کارگیری میان یابی کریجینگ، داده های ایستگاهی به داده های یاخته ای با ابعاد 8×8 تبدیل شده و به کمک آزمون من- کندال وضعیت روند یاخته ای بررسی گردید. سپس با نرم افزار GISنقشه ی پهنه بندی روند برای هرماه ترسیم گردید. به منظور بررسی تأثیرگذاری فعالیّت خورشیدی بر تغییر اقلیم استان کرمان از داده های شدّت تابش کلی خورشیدی ماهانه، روش تحلیل موجک و مقایسه نمودارهای ترسیمی استفاده گردیده است. نتایج حکایت از آن دارد که درطول دوره ی آماری بطور میانگین سالانه66% از پهنه ی استان، تغییرات اقلیمی با روند افزایشی را تجربه نموده اند. بیشترین و کمترین گستردگی حاکمیّت روند مثبت به ترتیب در فصل تابستان و زمستان به وقوع پیوسته است. همچنین افزایش 62/2 درجه ای دمای شبانه را در پهنه ی استان کرمان شاهد بوده ایم. غالباً دشت های با ارتفاع کمتر از 2000 متر دارای روندافزایشی، کوهپایه های غربی استان با ارتفاع 3000-2000 متر دارای روند کاهشی و نواری با امتداد شمال غربی- جنوب شرقی که از مرکز استان می گذرد از گزند تغییرات اقلیمی درامان بوده است. بیشترین تأثیرپذیری از سیکل 11 ساله فعالیّت های خورشیدی در ماه اکتبر رقم خورده به شکلی که می توان روند حادث شده در دمای شبانه ماه اکتبر را در سال های 2000-1961 با اطمینان 95% به سیکل اصلی فعالیّت های خورشیدی منسوب دانست. ماه ژولای در مرحله ی بعدی تأثیرپذیری و سپس ماه های دسامبر و سپتامبر هستند.

در این پژوهش از داده های مربوط به مؤلفة مداری و نصف النهاری باد طی 1330-1389 برای ابعاد مکانی 20 تا 80 درجة عرض شمالی و 10- تا 120 درجة طول شرقی و در تراز ارتفاعی 200 هکتوپاسکال استفاده شده است. این داده ها از NCEP/NCAR اخذ شده است. محاسبات روند از روش رگرسیون خطی با روش کمترین مربعات خطا (LSE) انجام گرفته است. نتایج بررسی روند در چهار فصل سال نشان داد که مقدار معنی داری روند سرعت رودباد برای فصل های بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب 10، 9/2، 11 و 10 درصد از پهنه بوده است. در فصل های بهار و پاییز، مقدار روند بین 05/0- تا 15/0- مشاهده شد که در سدة آینده کاهش شدت رودباد را در پی خواهد داشت. به طورکلی، کاهش شدت بهاره، پاییزه و تابستانة رودباد جنب حاره در سدة آینده، در سطح اطمینان 95 درصد پیش بینی می شود. بررسی روند مؤلفة مداری و نصف النهاری رودباد در فصل های مختلف نشان داد که بیشترین تغییرات شرق سو در فصل زمستان 4/7 درصد و بیشترین تغییرات شمال سو در فصل بهار و پاییز با 6/10 و 4/8 درصد از پهنة مطالعه شده است. بررسی متوسط رودباد در دهه های مختلف نشان داد که بیشترین تغییرات رودباد مربوط به دهة پنجم (1370-1380) بوده است.

استان زنجان بخشی از گسترة ناهموار شمالِ باختری ایران است که با مساعدت عرض جغرافیایی، ارتفاع و جهت گیری ناهمواری ها در مسیر سامانه های بارش زای غربی است. با حرکت خاور سوی موج های کوتاه در بستر موج مدیترانه و تناوب فرازها و فرودها، امکان تغذیة سامانه های پدیدآورندة بارش های سنگین از پهنه های آبی هم عرض فراهم است. دراین تحقیق با هدف تعیین سامانه های عامل این بارش ها در ترازهای میانی وردسپهر و پایینی؛فرض«دریای مدیترانه به عنوان مهم ترین خاستگاه تأمین کنندة نماین بارش ها» آزمون شد. برای انجام این آزمون در مرحلة نخست، مقادیر بارش روزانة 9 ایستگاه داده سنجی جوّی داخل و پیرامون استان برای ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد از سامانة داده های محیطی سازمان هواشناسی تهیه شد. تنظیم جداول روزانة بارش ها بر مبنای آستانة 30 میلی متر در روز، امکان استخراج 13 مورد بارش سنگین را فراهم کرد. بررسی ها،گویای رخداد بیشترین فراوانی ها درفروردین ماه بود. در مرحله دوم، بر پایة معیارهای دوام روزانة بارندگی، جمع مقادیر ایستگاه ها طی روزا و جو نیز فراوانی ایستگاه های درگیر، 8 موج بارندگی به عنوان بارندگی های شاخص تعیین شد. آخرین مرحلة تحقیق تهیة داده های فشار تراز دریا، ارتفاع، دما، نم نسبی و ویژه، بادهای مداری و نصف النهاری از مرکز جهانی داده کاوی و نهایتا ًرسم الگوهای روزانه این داده ها بود. نتایج تحلیل نقشه های وضع هوا طی روزهای بارندگی سنگین، گویای سمت یابی شار رطوبت در لایة زیرین پوش سپهر از خاور دریای مدیترانه روی استان بود. همچنین نتایج گویای تشکیل هسته های نم نسبی 80 درصدی روی سرزمین طی روزهای بارندگی بود. واکاوی فرضیة تحقیق، مشخص نمود که بیشترین فراوانی بارندگی های سنگین استان زنجان طی بهار در فروردین ماه رخ داده اند و دریای مدیترانه در میان پهنه های آبی پیرامون ایران، مهم ترین نقش را در شار رطوبت برای بارش های سنگین شاخص استان داشته است.

در این مطالعه، به بررسی تغییر پذیری و تحلیل نوسان های بارش های حدی غرب و شمال غرب کشور با استفاده از آزمون های آماری تحلیل طیفی و من کندال در نیم سده گذشته پرداخته شده است. فراسنج های مورد مطالعه عبارتند از نمایه های دور پیوندی NAO، AO، ENSO و MEI، کلف های خورشیدی و مراکز فشار شامل کم فشار مدیترانه، کم فشار دریای سیاه، کم فشار سودان و پرفشار سیبری است. بدین منظور از 8 ایستگاه همدید، که دارای آمار 50 سال اخیر (1961-2010) هستند، و همچنین از 10 نمایه حدی بارش استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تنها در ایستگاه سنندج روند نمایه های حدی بارش افزایشی بوده است. گرچه برخی از نمایه ها در ایستگاه هایی محدود دارای روندی افزایشی بوده اند، اما بطور کلی نتایج نشان می دهد که بارش های حدی این منطقه در طی 50 سال گذشته دارای روندی کاهشی است که این روند کاهشی در ارتباط با رفتار نمایه های دورپیوندی AO، NAO و ENSO و همچنین مراکز فشار تأثیرگذار بر بارش منطقه اعم از پرفشار سیبری، کم فشار سودانی و کم فشار مدیترانه است و سبب کاهش در بارش ها در غرب و شمال غرب کشور می شوند. نتایج تحلیل طیفی نشان می دهد که چرخه فرین های بارش در درجه اول در ارتباط با چرخه شدت و ضعف مرکز کم فشار مدیترانه و چرخه های 2 تا 3 ساله آن است. همچنین در بین نمایه های دور پیوندی، بیش از همه چرخه بارش های حدی در ارتباط با چرخه 3 تا 5 ساله نمایه انسو می باشد، بگونه ای که در تمام ایستگاه ها نمایه انسو با بارش های حدی منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط است. لازم به توضیح است که تأثیر کلف های خورشیدی بر بارش های منطقه مورد مطالعه بسیار محدود بوده و تنها در ایستگاه ارومیه، چرخه نمایه مقدار سالانه بارش روزهای تر متناظر با چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی می باشد.

رواناب سطحی به آن قسمت از بارش گفته می شود که در امتداد سطح شیب زمین جاری و به صورت جریان سطحی یا زیر سطحی از حوضه خارج می گردد. مدل هیدرولوژیکی ساختاری است که بتواند با توجه به ویژگی های حوضه و عامل های موثر بر پدیده مورد نظر، تعامل و رفتار آن را با تقریب قابل قبولی نشان دهد. حوضه آبریز رودخانه کشکان یکی از زیرحوضه های مهم حوضه آبریز کرخه است. جهت انجام مدل سازی «بارش، رواناب»، از داده های14رگبار در طی دوره آماری 1389-1360، در زیر حوضه پلدختر که دارای آب نمود لحظه ای می باشد، استفاده شده است، سپس بر اساس پنج ویژگی هایتوگراف 14رگبار به عنوان متغیر مستقل و هفت ویژگی هیدروگراف به عنوان متغیر وابسته، به ارزیابی کاریایی مدل های مختلف رگرسیون یک متغیره برای مدل سازی بارش رواناب و هم چنین به برآورد احتمال وقوع سیل با استفاده از روش سری های جزیی اقدام شده است در این راستا تعداد 30 سیل با دبی بیش از 500 متر مکعب در ثانیه انتخاب و سپس بر اسال روش سری های جزیی به برآورد دبی سیل در بازه های زمانی 2 ،5، 10، 25، 50، 100 و 200 ساله مبادرت شده است. نتایج بررسی مدل سازی نشان داد که از میان انواع روشهای رگرسیون یک متغیره، روشهای خطی، مرکب و توانی دارای بیشترین تبیین برای مدل سازی بارش- رواناب می باشند. سپس بر اساس رگرسیون چند متغیره به ارایه یک مدل رگرسیونی بارش- رواناب پرداخته شده، برای واسنجی مدل تهیه شده از معیارها و شاخص های متعددی از جمله ضریب همبستگی، خطای استاندارد، خطای نسبی تخمین و تایید، درصد میانگین قدر مطلق خطا، میانگین نسبی مجذور مربعات خطا، میانگین مجذور مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا استفاده شده است. R^2 به دست آمده نشان می دهد که 796/0 درصد رواناب در حوضه کشکان مربوط به سه عامل حداکثر شدت رگبار(MIS )، مقدار بارش مازاد(ASP ) و مدت زمان بارش مازاد(DSP ) می باشد. نتایج روش سری های جزیی نشان داد که هر سال به احتمال 99/99 درصد سیلی با میزان دبی 32/606 متر مکعب به وقوع می پیوندد.

گسترش بیشتر برفمرز های دائمی در دوره های یخچالی نسبت به زمان حاضر آثار خود را به صورت سیرک ها، دره های عریض، خراشیدگی سنگ های سخت دره ها و مورن ها در ارتفاعات پائین به جای گذاشته است. چون تعیین قلمروهای اقلیمی در نواحی کوهستانی به صورت سطوحی ارتفاعی انجام می شود. لذا ارقام ارتفاعی بیانگر سیستم های شکل زایی و فرآیندهای غالب فرسایشی است. این پژوهش با هدف تعیین برفمرز در آخرین دوره سرد در حوضه دالاخانی در شمال شرقی استان کرمانشاه انجام شده است. وسعت حوضه 819 کیلومتر مربع می باشد و شهر سنقر در این حوضه است. حداقل ارتفاع حوضه 1500 متر و حداکثر ارتفاع آن 3300 متر است. 2- روش شناسی این پژوهش با استفاده از نقشه های توپوگرافی 1:25000 و 1:50000، نقشه ی زمین شناسی 1:100000 ، داده های ارتفاعی Aster ، مشاهدات میدانی و بررسی های رسوب شناسی انجام شده است. ابتدا با توجه به مشاهدات میدانی و نقشه های توپوگرافی، سیرک های موجود در منطقه شناسایی گردید وسپس بر اساس روش رایت خط برفمرز دائمی در آخرین دوره یخچالی تعیین گردید. نقشه هم دمای آخرین دوره سرد با استفاده از مدل رگرسیون میانگین دما و ارتفاع و ارتفاع معادل 60 درصد سیرک ها در منطقه تهیه شد. نمونه برداری از رسوبات منطقه (6 نقطه به منظور دانه سنجی، محاسبه پارامترهای رسوب شناسی و میکروسکوپی انجام شد. برای محاسبه پارامترهای آماری رسوبات از روش لحظه ای فولک استفاده شد و برای منشائ یابی رسوبات، بررسیهای میکروسکپی بر روی مقاطع نازک از رسوبات 1میلی متر تا 063/ میکرون انجام شد. 3- بحث بررسی ها نشان داد که محدوده ارتفاع 2820 متر به بالا قلمرو یخچالی در آخرین دوره سرد بوده است چون میانگین دمای فعلی این ارتفاع 5.38 درجه می باشد لذا میانگین دمای قلمرو یخچالی 5.38- درجه سانتی گراد بوده است که احتمالا این دما در زمستان کاهش بیشتری داشته است و سبب گردیده که حرکت یخ اشکال کاوشی متعددی را ایجاد نماید. درصد بالای رسوبات زاویه دار در نمونه ها که علیرغم انتقال آنها توسط آب به دلیل کمی فاصله و ریز بودن رسوبات زوایای آنها از بین نرفته است و بیانگر منشاء یخچالی است. نمودارهای تجمعی حاصله از دانه سنجی نمونه های به سمت قطر ذرات درشتر کشیده شده است و شاخص های جور شدگی حاصله از گرانولومتری نمونه ها بیشتر از 1 است که حاکی از ترکیب ذرات درشت و ریز در رسوبات است. مطالعات میکروسکپی حدود 70-40 درصد ذرات این نمونه را زاویه دار نشان می دهد. گرد شدگی در اکثر ذرات ضعیف است. با توجه به تجمع رسوبات در محل نمونه ها و موقعیت نمونه ها علت زاویه دار بودن آنها بادی بودن آنها را سبب نمی شود و همچنین فرض هوازدگی فیزیکی به دلیل در تماس نبودن با فرآیندهای تخریب مانند اختلاف دمای روزانه قابل پذیرش نمی باشد. موقعیت آنها در ارتفاع پایین تر از برفمرز بیان کننده این مطلب است که در دوره های یخچالی، ارتفاع پایین تر از برفمرز بارش بیشتری را دریافت نموده است و جریانهای سیلابی رسوبات را حرکت داده و در زمینهای با ارتفاع کمتر نهشته است که اکنون بستر شهرهایی مانند سنقر است. بنابراین می توان به استناد نتایج حاصله از گرانولومتری که جورشدگی بد و ضعیف را نشان داده و همچنین نتایج میکروسکپی که درصد بالای رسوبات زاویه دار محاسبه نموده است ، احتمال منشأ یخچالی بودن آنها را قوی دانست. این رسوبات توسط سیلابهای قلمرو مجاور یخچالی تا محدوده فعلی پایین آمده است. فاصله حمل کوتاه فرصت کافی برای از بین بردن زوایای آن را توسط جریانهای سیلابی فراهم ننموده است. لذا تحول اقلیمی و به تبع آن تحول سیستم شکل زایی در این منطقه وجود داشته است. 4- نتیجه گیری حوضه دالاخانی با مساحت 819 کیلومترمربع و بازه ارتفاعی بین 1500 تا 3300 متری شواهد دوره های یخچالی را به صورت سیرک های کوچک و بزرگ و دره های پهن در خود ثبت نموده است. نتایج این پژوهش نشان داد که حداکثر این شواهد در دامنه ارتفاعی بالاتر از 2820 متری قرار دارد. ارتفاع اخیر برفمرز دائمی در آخرین دوره یخچالی است که اکنون میانگین دمای 5.38 درجه سانتی گراد را دارد. به بیان دیگر میانگین دما در آخرین دوره سرد نسبت به زمان حاضر در حوضه دالاخانی 5.38 درجه سانتی گراد کاهش نموده است. پژوهش های دیگر ارتفاع برفمرز پایین تر و کاهش دمای سرد تر رادر شرایط مشابه نشان داد که احتمالا به دلیل نقش جهت گیری کوهستانها در مقابل جریانهای مرطوب غربی جهت گیری دامنه ها در مقابل خورشید باشد.

بررسی دما در مکان و زمان معیّن نشان می دهد که این متغیّر به شدّت در تأثیر الگوهای گردش جوّی است. بنابراین هدف از این نوشتار، بررسی دما و ارتباط آن با ارتفاع ژئوپتانسیل است. در این پژوهش از دو پایگاه داده استفاده شده است. پایگاه نخست، پایگاه داده های رویداد محیطی (سطحی) است که در این راستا از داده های سطحی دمای منتخب ایستگاه های شمال غرب ایران استفاده شده است. بیشینه و کمینه این ایستگاه ها در بازه زمانی11/10/1357 تا 11/10/1390 خورشیدی به مدّت 12054 روز از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. پایگاه دیگر، داده های جوّی را شامل می شود که چگونگی جریان جوّی را مشخّص می کند. این پایگاه، دربردارنده داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال است که داده های آن از تارنمای NCEP/DOE  وابسته به سازمان ملّی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج شده است. بازه زمانی این داده ها از 01/01/1979 تا 01/01/2012 میلادی است. برای انجام این تحقیق به طور جداگانه همبستگی میانگین روزانه دما، کمینه و بیشینه (9 ایستگاه منتخب) با ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال محاسبه شد. سپس این همبستگی ها در نرم افزار سرفر وارد شد و چهار منطقه در نیمکره شمالی به دست آمد که با ایستگاه های منتخب، همبستگی بالایی را نشان می دهند. به طور کلّی، 180 یاخته با میانگین دما، 190یاخته با بیشینه و 168 یاخته با کمینه دما در نیمکره شمالی، همبستگی بسیار بالایی با ایستگاه های منتخب داشتند. پس از این مراحل، میانگین وزنی یاخته های ارتفاع ژئوپتانسیل گرفته شد و معادله آن ها با رگرسیون چندگانه به دست آمد. نتایج مدل های پیش یابی نشان می دهد که به ازای هر یک ژئوپتانسیل متر افزایشی که در این نمایه رخ دهد، میانگین روزانه دمای ایستگاه های منتخب شمال غرب بین 1/0 تا 5/1، دمای بیشینه 1/0 تا 6/1 و دمای کمینه 1/0 الی 2/1 درجه سلسیوس افزایش نشان خواهد داد.

این پژوهش به منظور تعیین روش برتر پس پردازش آماری بر بارش حاصل از اجرای الگوی RegCM4 در شمال غرب انجام گرفت. داده های مورد نیاز اجرای الگوی RegCM4 شامل داده های بازتحلیل وضع جوی (NNRP1)، داده های دمای سطح دریا (SST) و داده های سطح زمین (SURFACE) از مرکز ICTP دریافت شد. به منظور اجرای این الگو، آزمون تعیین طرحوارة همرفت و جداسازی افقی مناسب انجام گرفت که با استناد به آن، طرحوارة Kuo به نسبت دو طرحوارة Grell و Emanuel خطای کمتری را در اجرای الگو سازی بارش منطقه داشت. جداسازی افقی نیز سی کیلومتر انتخاب شد. پس از اجرای الگو، برونداد بارش با استفاده از روش های شبکة پرسپترون چندلایه (MLP) و میانگین متحرک (MA) پس پردازش شد. براساس نتایج، اعمال پس پردازش روی داده های بارش خام سالانة الگو، موجب کاهش میانگین اریبی خطای داده های به دست آمده و رسیدن به رقم 9/8 میلی متر شد؛ در حالی که این آماره برای برونداد خام سالانة الگو 3/124 میلی متر بود. در مقیاس های زمانی فصلی و ماهانه نیز میانگین اریبی خطای بارش شبیه سازی به ترتیب برابر 1/31 و 4/10 میلی متر بود که پس از اعمال پس پردازش به روش های یادشده، این آماره به ترتیب به 3/0- و صفر میلی متر رسیده است. روش برتر پس پردازش نیز در تمام مقاطع زمانی، MA بوده است.

تگرگ یکی از بلایای جوی خطرناک است که اغلب همراه با طوفان های تندری بوده و از ناپایداری جو باروکلینیک در مقیاس سینوپتیک ناشی می شود. به منظور تحلیل آماری، ترمودینامیکی و همدیدی پدیده تگرگ در استان لرستان داده های مربوط به کد پدیده تگرگ از بانک اطلاعات هواشناسی استان در طول دوره آماری 1378-1392 استخراج گردید. به منظور درک توزیع مکانی و زمانی آن با استفاده از نرم افزار Arc GIS رخداد آن پهنه بندی و مناطق مستعدتر وقوع آن شناسایی شد. سپس رخدادها با توجه به وضعیت غالب سینوپتیکی به دو خوشه ناپایداری همرفتی- حرارتی که بیشتر در فصل گرم رخ می دهد و خوشه کم فشار جبهه ای که بیشتر در فصل سرد و زمان حاکمیت بادهای غربی و تسلط سیستم های جبهه ای رخ می دهد، تقسیم شدند. برخی از ویژگی های دینامیکی رخدادهای سرد و گرم استخراج و مورد مقایسه قرار گرفت، نتایج نشان داد که بر اساس شاخص های دینامیکی مقادیر ناپایداری در خوشه گرم نسبت به دوره سرد بیشتر است. ویژگی های همدیدی مربوط به یک رخداد سرد و یک رخداد گرم در سطوح زمین، 500 و 700 هکتوپاسکال و همچنین نقشه همدمای سطح زمین و 500 هکتوپاسکال و نقشه های امگا که بیان کننده میزان ناپایداری هستند در روز رخداد تگرگ مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفت، نتایج به دست آمده نشان داد که میزان ناپایداری در رخداد گرم بیشتر از سرد بوده است. شناسایی سیستم های ناپایدار مولد تگرگ و مناطق مستعد رخداد آن می تواند از طریق کاهش خسارات ناشی از آن منجر به توسعه پایدار در برنامه ریزی های منطقه ای شود.

یخبندان پدیده زیان بار اقلیمی است که فعالیت های مختلف انسانی و فرایندهای زیستی را تحت تأثیر قرار می دهد. تصاویر ماهواره ای به دلیل پیوستگی و تکرار پذیری داد ه های آن، روش مناسبی برای بررسی یخبندان است. در این پژوهش با استفاده از تصاویرNOAA-AVHRR به تعیین الگوریتم بهینه برای شناسایی و استخراج پهنه های یخبندان بهاره و پاییزه در استان کردستان در سال های 2001 تا 2010 پرداخته شده است. پس از تعیین روزهای یخبندان در هفت ایستگاه هواشناسی منطقه، 24 تصویر گذر شبانه برای بررسی دما و صد تصویر گذر روزانه برای محاسبة شاخص NDVI و قابلیت انتشار انتخاب و ارزیابی شد. برای محاسبة دمای سطح زمین، باندهای حرارتی چهارم و پنجم تصاویر گذر شبانه در سه الگوریتم پرایس، کول و اولیویری به کار گرفته شد. براساس نتایج، الگوریتم کول در برآورد دمای سطح زمین به دلیل خطای کمتر و نیز همبستگی های قوی و معنی دار در مقایسه با دماهای مشاهداتی، عملکرد بهتری نسبت به دیگر الگوریتم ها داشت. بنابراین، این الگوریتم در تهیه نقشه های نهایی پهنه بندی یخبندان استان کردستان استفاده شد. نگاه کلی به نقشه ها، تأثیر مهم ارتفاعات را بر وقوع یخبندان های شبانه در منطقه -هم از نظر شدت و هم از نظر گسترش- به خوبی نشان می دهد.

تقسیم بندی های آب و هوایی و شناخت مهم ترین عوامل و عناصر تأثیرگذار بر هر ناحیه یکی از راه های شناخت شناسنامه اقلیمی نواحی است. لذا برای شناخت اقلیم این استان پهنه بندی اقلیمی با روش های نوین ناحیه بندی مانند: تحلیل عاملی و خوشه بندی انجام شد. بدین منظور تعداد 20 متغیر اقلیمی از 16 ایستگاه هواشناسی استان انتخاب گردید. سپس با استفاده از روش میانیابی IDW، ماتریس پهنه ای داده ها به ابعاد 20×106 بهدست آمد و مبنای ناحیه بندی قرار گرفت. بررسی اقلیم استان با روش تحلیل عاملی نشان داد که اقلیم استان ساخته 2 عامل است. در ادامه، تحلیل خوشه ای روی 2 عامل اقلیمی وجود 3 ناحیه اقلیمی را در استان نشان داد. این سه منطقه عبارتند از: الف- ناحیه معتدل و مرطوب، ب- کوهستانی، ج- نیمه مرطوب و سرد. یافته ها حاکی از آن است که دو عامل اول 44/99 درصد پراش متغیرهای اولیه را بیان می کنند. این عوامل عبارتند از: عامل رطوبتی– بارشی- بادی وعامل دما- ابرناکی که سهم هر کدام به ترتیب اهمیت 49/64، 95/34 درصد تغییرات می باشد.

پدیده ی گرمباد یکی از پدیده های میان مقیاسی است که الگوهای بزرگ مقیاس میدان های فشاری، نقش مهمی در ایجاد و کنترل آن دارد. در مناطق شمالی کشور شرایط برای رخداد این پدیده فراهم بوده و آثار قابل ملاحظه ای به جا می گذارد. این پدیده با بادهای شدید گرم و خشک همراه است که باعث افزایش قابل ملاحظه ی دما، کاهش نم نسبی و افت و تغییر دیگر فراسنج های هواشناختی شده و پیامدهای مختلفی از جمله آتش سوزی جنگل ها و مراتع در این نواحی می گردد. در این مطالعه با استفاده از داده ها و نقشه های هواشناسی طیّ دوره 2008-2000 برای ایستگاه های رشت، انزلی و آستارا یدیده گرمباد بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد این پدیده در ماه های سرد سال رخ داده و در ماه های دسامبر و ژانویه بیشترین فراوانی را دارد، از نظر توزیع مکانی در رشت بیشترین بسامد و شدت را دارا می باشد. در همه ی حالت های مطالعه شده، استقرار سامانه ی پرفشار در جنوب البرز و سامانه ی کم فشار در نواحی جنوبی دریای مازندران از عوامل اصلی رخداد گرمباد در گیلان است. این شرایط با پشته ی ارتفاعی سرد و ناوه ی ارتفاعی گرم ترازهای پایین وردسپهر به ترتیب در جنوب و شمال البرز همراهی می شود. گرادیان افقی فشاری بین دو سامانه ی پرفشار و کم فشار، سبب واداشت هوای سرد کوهستان به سمت شمال می گردد که پس از عبور رشته کوه، به علت سنگینی هوای سرد، فرونشین شده و با حرکت به سمت ارتفاعات پایین تر ضمن گرم شدن، شتاب می گردد. سازوکار رخداد این پدیده در استان گیلان ویژگی منحصر به فردی داشته، بطوری که استقرار هوای سرد بر روی ارتفاعات بلند البرز و نواحی جنوبی آن، همراه با گرادیان فشار بین نواحی جنوبی و شمالی البرز و وجود دره ی سفیدرود سبب شده تا ساز و کار پدیده ی گرمباد در گیلان، ترکیبی از فرونشینی هوا و باد دره ای[1] است.

در این پژوهش جهت شناسایی و آشکارسازی روند تغییرات فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر و نیمه فراگیر ایران، داده های مربوط به دمای حداقل روزانه 663 ایستگاه هواشناسی همدید و اقلیم شناسی کشور برای بازه زمانی 1962 تا 2004 و برای ماه های اکتبر تا آوریل از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. پس از دریافت داده ها و آماده کردن پایگاه داده های دمای حداقل کشور، نقشه های همدمای کشور برای هر روز از 1/1/1962 تا 31/12/2004 به مدت 9116 روز به روش کریگینگ میانیابی شد. در ادامه بر اساس یک اصل مکانی، یخبندان ها به سه دسته یخبندان های فراگیر (وقوع همزمان در بیش از 65 درصد از مساحت ایران)، یخبندان های نیمه فراگیر (وقوع همزمان یخبندان در بین 25 تا 65 درصد از مساحت ایران) و یخبندان های محلی (وقوع همزمان یخبندان در کم تر از 25 درصد از مساحت ایران) تقسیم بندی شدند. سپس با استفاده از دو روش تخمینگر شیب سنس و رگرسیون خطی فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر و نیمه فراگیر در سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه بررسی شد. نتایج نشان داد که روند تغییرات فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر ایران در ماه های دسامبر، ژانویه، فصل زمستان و سالانه دارای روند کاهشی معنادار از لحاظ آماری بوده است. اما برای فراوانی روزهای همراه با یخبندان های نیمه فراگیر مشاهده شد که تنها در ماه ژانویه روند تغییرات معنادار بوده است و جهت تغییرات آن نیز مثبت بوده است. یعنی در طول 43 سال مورد مطالعه بر تعداد روزهای همراه با یخبندان های نیمه فراگیر افزوده شده است. بنابراین زمانی که از تعداد یخبندان های فراگیر در ماه ژانویه کاسته شده است از این طرف بر تعداد یخبندان های نیمه فراگیر افزوده شده است. همین قانون برای دیگر مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه نیز حکمفرما بوده است.

علی رغم مزایای استفاده از داده هایSAR نسبت به سایر داده های دورسنجی، می توان از اتمسفر و علی الخصوص بخار آب ستونی جو به عنوان اصلی ترین عامل محدود کننده در دقت محاسبات تداخل سنجی راداری نام برد. بخار آب می تواند با اثر بر روی فاز امواج راداری دقت محاسبات را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. در این پژوهش با استفاده از داده های همزمان بخار آب سنجنده MERIS و داده های راداری سنجنده ASAR، رابطه بین تغییرات مقدار ستونی بخار آب موجود در جو و خطای ناشی از آن در محاسبات جابجایی سطح زمین در 16 ایستگاه مختلف در ایران مورد بررسی قرار گرفت. با مشاهده وضعیت تغییرات بخار آب اتمسفری و مقایسه مقادیر جابجایی ثبت شده توسط GPS و روش DInSAR مشخص گردید که اولاً در روش تفاضل تداخل سنجی دو گذره افزایش مجموع میزان بخار آب در زمانهایاصلی و فرعی در یکتداخل نگار به 4 گرم بر سانتیمتر مربع می تواند خطایی تا 6 سانتی متر در برآورد میزان جابجایی عمودی سطح زمین ایجاد کند. ثانیاً مشخص گردید که با افزایش میزان بخار آب، خطای ناشی از آن بر روی محاسبات تداخل سنجی جابجایی به صورت یک تابع تواندار افزایش پیدا می کند. در انتها جهت تصحیح مقادیر جابجایی بدست آمده از سنجنده ASAR در حالت بدون تصحیح اتمسفری در سایر مطالعات، رابطه ای ارائه گردید.

چکیده هدف از این پژوهش بررسی اثرات تغییر بارش بر روی دبی در سطح دریاچه ارومیه می باشد. محاسبات و تحلیل ها برروی میانگین بارش و آب دهی حوضه آبریز ارومیه صورت گرفته است. این مطالعه در یک دوره آماری 42 ساله از سال 1345 تاسال 1386 برای عناصر بارش و دبی سنجی صورت گرفت. برای شناسایی نوسانات بارش و دوره های خشکسالی از مدل SPI استفاده شد و در ادامه به وسیله آزمون همبستگی اسپیرمن میزان ارتباط بارش و دبی در ایستگاه های مختلف نمایش داده شد. تحلیل نمودارهای ترسیمی نشان می دهد که نوسانات در میزان بارش موجب نوسان در دبی گردیده و سال هایی که مدل SPI خشکسالی را نشان می دهد در میانگین متحرک دبی نیز کاهش دبی نسبت به سطح متوسط حاکم بوده و بر اساس فاز های کاهشی و افزایشی بارش در میان سال های 1385 1365 دبی نیز از این فاز های تاثیر پذیرفته است. خشکی های شدید بارش و تاثیر آن بر روی روانآب موجب جهش در آزمون من کندال شده و این مدل نیز کاهش دبی را نمایش می دهد. این جهش در سال 1374 شکل گرفته و تا پایان دوره مطالعاتی ادامه یافته است. با کاهش میزان بارش، از میانگین دبی و انحراف معیار ایستگاه کاسته و معادله خط رگرسیونی دبی روندی کاهشی را در پیش گرفته و تا به امروز این سیر نزولی ادامه یافته است.

اطلاع از روند تغییرات کاهشی یا افزایشی بارندگی و دبی در حوضه های آبریز نقش مهمی در مدیریت منابع آب و امور مرتبط با مهندسی آب ایفا می کند. در این تحقیق روند تغییرات بارندگی و دبی در حوضه رودخانه قره سو واقع در استان اردبیل در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه بین سال های 1351 تا 1382 مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی وجود و یا عدم وجود روند از آزمون ناپارامتری من-کندال با حذف اثر کلیه ضرایب خودهمبستگی معنی دار و برای بررسی میزان بزرگی آن از آزمون شیب تخمین گر سن در سطوح معنی داری مختلف استفاده گردید. نتایج تحلیل بارندگی و دبی نشان می دهد که جریان رودخانه قره سو در مقیاس سالانه در هر دو ایستگاه این رودخانه روند نزولی دارد. هم چنین روند نزولی معنی دار در داده های دبی در مقیاس فصلی در فصول بهار، پاییز و زمستان مشاهده شد که در آن شدیدترین روند متعلق به فصل زمستان است. بیش ترین میزان کاهش دبی مربوط به ایستگاه دوست بیگلو در فصل بهار (62/0- متر مکعب بر ثانیه در سال) و کم ترین آن مربوط به همین ایستگاه در فصل تابستان می باشد. به طوری که در داده های بارندگی هر دو ایستگاه در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه روند معنی داری مشاهده نشد.

هدف این مطالعه بررسی روند تغییرات سرعت باد سطحی در ایران در دو مقیاس ماهانه و سالانه با روش ناپارامتری من کندال با چهار ویرایش متفاوت شامل الف) روش من کندال مرسوم (MK1)، ب) من کندال پس از حذف اثر ضریب خودهمبستگی مرتبه اول معنی دار (MK2)، ج) من کندال پس از حذف اثر کامل ضرایب خودهمبستگی معنی دار (MK3) و د) من کندال با لحاظ کردن ضریب هارست (MK4) می باشد. داده های مورد استفاده در این مطالعه شامل میانگین سرعت باد در دو مقیاس ماهانه و سالانه در دوره آماری 2005-1966 می باشد. بدین منظور از اطلاعات 22 ایستگاه در سطح کشور ایران استفاده شد. برای تخمین شیب خط روند تغییرات سرعت باد، از روش ناپارامتری تخمین گر سن استفاده شد. نتایج نشان داد که گر چه ترکیبی از روندهای مثبت و منفی در ایستگاه های کشور برای میانگین سرعت باد در هر دو مقیاس سالانه و ماهانه تجربه شده است، ولی تعداد ایستگاه های با روند منفی در مقایسه با تعداد ایستگاه های با روند مثبت بیش تر است. در مقیاس سالانه شدیدترین شیب خط روند منفی متعلق به ایستگاه فسا معادل 074/0- متر بر ثانیه در سال و شدیدترین شیب خط روند مثبت متعلق به ایستگاه زابل معادل 141/0 متر بر ثانیه در سال بود. در مقیاس ماهانه شدیدترین شیب خط روند منفی متعلق به ایستگاه فسا معادل 1/0- متر بر ثانیه در سال و شدیدترین شیب خط روند صعودی معادل 18/0 متر بر ثانیه در سال برای ایستگاه زابل مشاهده شده است. نتایج نشان داد که میانه شیب های خط روند اکثر ایستگاه های ایران در تمام ماه های سال (بجز فوریه و نوامبر) منفی است. بنابراین، در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که در اکثر ایستگاه های ایران روند سرعت باد در تمام ماه های سال (بجز ماه های فوریه و نوامبر) نزولی است.

با توجه به اهمیت تخمین صحیح رواناب در مدیریت حوضه و طراحی سازه های آبی، از گذشته تا به امروز روش های مختلفی برای مدل سازی بارش-رواناب ارائه شده است که اتومای سلولی یکی از جدیدترین آن ها می باشد. در این روش چشم انداز حوضه با شبکه ای از سلول ها تعریف گردیده و اندرکنش بین سلول ها با استفاده از قوانین حاکم بر فیزیوگرافی حوضه منجر به مدل سازی رواناب می شود. این مدل به GIS و تصاویر ماهواره ای وابستگی دارد و از اطلاعات مختلف DEM، کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک، بارش، شیب و غیره استفاده می-شود. در این تحقیق رواناب حوضه لیقوان چای در استان آذربایجان شرقی با استفاده از اتومای سلولی مدل سازی شده است. با توجه به سادگی، توانایی بالا، شی ءگرا بودن زبان پایتون و هماهنگی با محیط GIS برای برنامه نویسی به منظور پیاده سازی قوانین تخمین رواناب و گسترش آن بر اساس تکنیک اتومای سلولی از برنامه نویسی با زبان پایتون در GIS استفاده شده است. مقایسه نتایج با مقادیر مشاهداتی در دو ایستگاه هروی و لیقوان با استفاده از معیارهای کارایی ضریب همبستگی، نش- ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا نشان می دهد که دقت نتایج مطلوب می باشد. مزیت اصلی این روش علاوه بر سادگی و استفاده از قوانین ارتباطی واقع گرایانه، کسب اطلاعات رواناب برای هر نقطه دلخواه از حوضه به غیراز خروجی حوضه است که در این تحقیق برای شش نقطه در درون حوضه سری زمانی سیلاب استخراج گردید. با توجه به آماده بودن برنامه می توان رواناب را برای شرایط مختلف زمانی و مکانی نیز به راحتی تخمین زد یعنی رواناب بلندمدت حوضه و یا ناشی از بارش های لحظه ای را شبیه سازی نمود.

هدف از این مطالعه شناسایی رابطه بین الگوهای پیوند از دور با تغییرپذیری فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر در ایران است. برای رسیدن به این هدف، نخست داده های مربوط به دماهای حداقل روزانه 663 ایستگاه هواشناسی همدید و اقلیم شناسی ایران طیّ بازه ی زمانی 2004-1962 برای ماه های اکتبر تا آوریل از سازمان هواشناسی کشور و دوم شاخص های پیوند از دور برای همان بازه ی زمانی از دو پایگاه داده های مرکز ملی پیش بینی محیطی-مرکز ملّی پژوهش های جویNCEP/NCARو مرکز پیش بینی اقلیمی وابسته به سازمان پژوهش های جوی و اقیانوسی ایالات متحده برداشت شد. سپسروزهایی که 65 درصد و بیشتر از مساحت ایران را دمای صفر و زیر صفر درجه سانتیگراد فرا گرفته بود، به عنوان روزهای همراه با یخبندان های فراگیر انتخاب شدند.سپس فراوانی این روزها به تفکیک ماه، فصل و سال استخراج گردید. در ادامه با استفاده از روش گام به گام مدل های رگرسیونی چند متغیّره، مهمترین الگوهای پیوند از دور اثرگذار بر روی تغییرپذیری فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر ایران شناسایی شدند. نتایج نشان می دهد که فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر در فصل زمستان و همچنین در مقیاس سالانه، تنها با الگوی اطلس شرقی (EA) رابطه ی آماری معنادار نشان داده اند که این رابطه نیز یک رابطه ی معکوس می باشد بطوری که ضریب همبستگی این شاخص به ترتیب برای فصل زمستان و سالانه (33/0-) و (37/0-). ماه دسامبر با مجموع سه شاخص اطلس شرقی (EA)، نوسان شمالی (NOI) و الگوی حاره ای نیمکره ی شمالی (THN)، ماه ژانویه تنها با الگوی آرام شرقی-آرام غربی (EP-NP) و ماه فوریه با دو الگوی اسکاندیناوی (SCA) و نوسان قطبی (AO) همبستگی نشان داده اند که به ترتیب مقادیر آنها برابر با (55/0+)، (45/0-) و (52/0) بوده است. در نهایت میانگین ماهانه ی الگوهای فشار سطح دریا در فازهای مثبت و منفی شاخص های مورد مطالعه برای ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه مورد مطالعه قرار گرفت. در هر کدام از فازهای مثبت و منفی الگوی گسترش زبانه ی غربی پرفشار سیبری مسبب وقوع حداکثر و حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر بوده است.

برای ارزیابی تغییرات اقلیمی در استان گیلان، خروجی مدل های گردش عمومی جو MPEH5 و HADCM3 با سناریوهای A2 و B1 در دوره 2030-2011 با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس شدند. در ابتدا ارزیابی مدلLARS-WG از طریق آزمون آماری t-Student و همبستگی پیرسن انجام شد. پس از تأیید توانمندی مدل LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی برای 8 ایستگاه موردمطالعه، به منظور پیش بینی پارامترهای موردنظر در دوره 20ساله آینده (2030-2011)، مدل بر اساس 2 سناریوی A2 و B1 برای 2 مدل گردش عمومی جو EMPEH5 و HADCM3 اجرا گردید و خروجی های به دست آمده از 4 حالت فوق با هم مقایسه گردید و مدلی که حداقل اختلاف را نسبت به میانگین نتایج کلی تمام حالت ها دارا بود به عنوان مدل مناسب انتخاب و تحلیل های لازم بر روی نتایج آن صورت پذیرفت. پس از انتخاب مدل گردش عمومی جو و سناریوی منطبق تر با شرایط اقلیمی منطقه، خروجی های مدل منتخب با دوره پایه مورد مقایسه قرار گرفتند تا روند تغییرات آن ها مشخص گردد. نتایج حاکی از افزایش دماهای کمینه و بیشینه (4/0 درجه سانتی گراد)، تعداد روزهای خشک (12 روز) و تعداد روزهای داغ (3 روز) است. همچنین نتایج کاهش میانگین بارندگی (2/15 میلی متر)، تعداد روزهای تر (11روز) و تعداد روزهای یخبندان (5 روز) را در دوره اقلیمی آینده نشان می دهد.