درخت حوزه‌های تخصصی

در این پژوهش،جهت بررسی روند تغییرات دمای جمهوری آذربایجان از داده های دمای میانگین پایگاه داده دانشگاه سانتا کلارا که دارای تفکیک مکانی 5/0×5/0 درجه است،در یک دوره 50 ساله (1950-1999) استفاده شده است. نخست برای واکاوی مکانی داده ها،با روش نزدیک ترین همسایگی در نرم افزار Surfer نقشه های همدمای سالانه، فصلی و ماهانه تهیه گردید.پس از بررسی نقشه سالانه،میانگین یاخته ای دمای سالانه آذربایجان 7/11 درجه سانتی گراد تعیین شد.کمینه دما در ارتفاعات شمالی (شاه داغ و بازاردوزو) و باختری آذربایجان حدود 5 درجه سانتی گراد است،اما در بخش های مرکزی و خاوری آذربایجان (شیروان) بیشینه دمایی که حدود 15 درجه سانتی گراد است نشان داده شده،خط همدمای 11 درجه بیشتر بخش نخجوان را گرفته که نشان می دهد دمای هوای نخجوان نسبت به آذربایجان خنک تر است.فصل تابستان با میانگین دمای 22 و 7/22 درجه سانتی گراد به ترتیب برای آذربایجان و نخجوان به عنوان گرمترین فصل سال و فصل زمستان با میانگین دمای 9/1- و 8/0 درجه سانتی گراد به ترتیب برای آذربایجان و نخجوان به عنوان سردترین فصل سال شناخته شد.برج بهمن با میانگین دمای 8- درجه سردترین ماه سال است،کمینه دمای این برج در ارتفاعات شمالی بازاردوزو و شاه داغ و ارتفاعات باختری آذربایجان است،برای واکاوی روند زمانی دما،سری های زمانی ماهانه،فصلی و سالانه محاسبه گردید و سپس با آزمون ناپارامتری من-کندال روند افزایشی یا کاهشی با سطح اطمینان 95% و 99% آزمون شد.در بین سریهای زمانی سالانه، فصلی و ماهانه فقط برج فروردین در سطح 95 درصد در آذربایجان دارای روند معنادار افزایشی است.

پیش بینی فرآیندهای آب و هوایی ابزار مناسبی در اختیار مدیران حوزههای مختلف قرار می دهد تا با در نظر گرفتن این پیش بینی ها، سیاست های آینده را در جهت بهینه نمودن صرف هزینه ها و امکانات بهره وری حداکثر طرح ریزی کنند. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی بزرگ مقیاس اقلیمی با بارش محدوده خراسان بزرگ می باشد. در این مطالعه با استفاده از سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی پیش بینی بارش در بازه زمانی دسامبر تا می(آذر تا اردیبهشت) در منطقه خراسان بزرگ شامل سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و خراسان جنوبی ارائه شده است. در این مطالعه، ابتدا ارتباط بین تغییرات الگوهای سینوپتیکی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشارسطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دمای سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 850 هکتوپاسکال، ارتفاع معادل سطح 500 هکتوپاسکال و رطوبت نسبی سطح 300 هکتوپاسکال با بارش متوسط منطقه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در انتخاب این مناطق که مجموعه ای از نقاط در خلیج فارس و دریای عمان، دریای سیاه، دریای خزر، دریای مدیترانه، دریای شمال، دریای آدریاتیک، دریای سرخ، خلیج عدن، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند و سیبری را شامل می شوند، تاثیر پذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از الگوهای سینوپتیکی در مناطق فوق مورد توجه قرار گرفته است. سپس، مدل سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی در دوره 1993-1970 آموزش داده شده است و در پایان، پیش بینی بارش در دوره 2002-1993 انجام شده است. نتایج نشان می دهد سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی در 70 درصد سال ها می تواند بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کند.

"سرمایش بادی" یا " سوزباد" پدیده ای است اقلیمی که از ترکیب عناصر دما و باد در شرایط محیطی خاصی ایجاد می شود. سرمایش بادی نه تنها یکی از مهمترین عوامل مختل کننده راحتی انسان محسوب می شود، بلکه در فصول مختلف سال می تواند ضمن ایجاد اختلال در روند شرایط زیستی، باعث آسیب دیدن اعضای بدن از طریق سرمازدگی نیز گردد. بنابر این، در این پژوهش به منظور مطالعه توزیع مکانی این پدیده در محدوده شمال غرب کشور از مشاهدات 17 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک استفاده شد. با توجه به اهداف اصلی تحقیق جاری، بعد از استخراج پارامترهای آماری، ابتدا شاخص استاندارد جهانی سرمایش بادی برای فصول سرد سال محاسبه گردید. سپس در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی با بهره گیری از توابع نرم افزار Arc Veiw ضمن ایجاد بانکهای اطلاعاتی از سری های زمانی و لایه های توپوکلیماتیک، مدل های توزیع مکانی سرمایش بادی طراحی شد. مدل های اولیه نشان دهنده این واقعیت اند که پدیده سرمایش بادی در شامل غرب کشور، به ویژه در فصول سرد سال، به یکسان توزیع نشده است و بر اساس تحلیل های به عمل آمده در محیط GIS، مشخص می گردد که نواحی خاصی از منطقه مورد مطالعه برای ایجاد و توسعه سرمایش بادی مستعدتر از بقیه بوده و در این میان نقش توپوگرافی در روند گسترش مناطق ریسک نسبت به سایر عوامل اقلیمی از اهمیت بیشتری برخوردار است.تغییرات قابل توجهی در شدت این پدیده اقلیمی در مناطق مختلف جغرافیایی وجود دارد.

با استفاده از MEI نقش پدیدة جوّی- اقیانوسی انسو?در?تغییرپذیری بارش?های فصلی استان آذربایجان?شرقی مورد?مطالعه قرار?گرفته است.?نتایج حاصل از?بکارگیری روش تحلیل همبستگی «پیرسون» بیانگر ارتباط مثبت بین شاخص چند?متغیرة انسو و?بارش ایستگاه های آذربایجان?شرقی است که در?بین فصول چهار گانه میزان همبستگی فقط در?فصل پائیز? معنی دار?بوده و?در?سایر?فصول همبستگی معنی داری بین بارش و پدیده های ال نینو?و?لانینا مشاهده نگردید.?این امر?به معنی افزایش میزان بارش?های پائیزی به هنگام ال نینو (فاز گرم و?مثبت در پدیدة انسو) و?بر?عکس کاهش بارش در?فاز لانینا?(فاز سرد و ?منفی) است.?در?بین ایستگاه?های مورد مطالعه بیشترین میزان همبستگی بارش پائیزی با شاخص چند متغیرة انسو?در?ایستگاه سراب و?کمترین میزان همبستگی در?ایستگاه تسوج مورد محاسبه قرارگرفته است.?مقادیر?ضریب همبستگی مورد?محاسبه بین بارش و?MEI?بیانگر?نقش عوامل جغرافیایی در?میزان تأثیر پذیری از?پدیدة انسو می باشد؛ به این معنی که در?استان آذربایجان?شرقی از?غرب به شرق و?از?شمال به جنوب بر?میزان همبستگی یا به عبارت دیگر بر میزان تأثیرپذیری از?پدیدة انسو?افزوده می گردد?که اوج این افزایش در?ایستگاه سراب قابل مشاهده است.

مطالعه پارامترهای آب و هوایی به علت نقشی که در مباحث تغییر اقلیم و بهبود کارایی مدل های اقلیمی و پیش بینی بارش دارند از اهمیت ویژه ای در دنیا برخوردارند. در این میان مطالعه ابرها به علت اینکه حد واسط بین سامانه های همدیدی و شرایط اقلیمی سطح زمین هستند از اهمیت ویژه ای برخوردارند و هرگونه تغییر در پارامترهای آنها می تواند سرآغاز زنجیره ای از واکنش ها در دیگر عناصر آب و هوایی گردد. به دلیل این اهمیت در این پژوهش ارتباط چهار پارامتر مهم ابر یعنی دمای قله ابر ، فشار قله ابر ، عمق نوری ابر و مقدار ذرات آب و یخ ابر در محدوده کشور ایران با بارش روزانه مورد مطالعه قرار گرفت. برای این هدف از اطلاعات ایستگاه های همدید و سنجنده مودیس برای کل دوره موجود آن (2000 تا 2011) استفاده شد و با استفاده از مدل های رگرسیون خطی، غیر خطی و همچنین مدل رگرسیون چند متغیره ارتباط بین این پارامترهای با بارش بررسی گردید. در ابتدا با همپوشانی چند لایه اطلاعاتی بارش و ابر در محیط ArcGIS کشور به 4 پهنه مشترک بارش و ابر تقسیم گردید و این پهنه ها مبنای بررسی ارتباط بین بارش و پارامترهای ابر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که دمای قله ابر بین 20 تا 39 درصد از تغییرات بارش در پهنه ها را تبیین و یا به عبارت دیگر توضیح می دهند، این مقدار برای فشار قله ابر 20 تا 37 درصد، مقدار ذرات آب و یخ ابر 21 تا 31 درصد و عمق نوری ابر 19 تا 31 درصد بدست آمد. با اعمال مدل رگرسیون چند متغیره، نتایج نشان داد که در پهنه 3 این چهار پارامتر ابر می توانند حدود 50 درصد تغییرات بارش را پیش بینی کنند. این مقدار در پهنه 2 حدود 40 درصد و برای دو پهنه دیگر حدود 30 درصد بدست آمد. جهت حذف هم خطی شدید و همچنین رسیدن به متغیرهای اصلی، از روش رگرسیون گام به گام نیز استفاده شد که نتایج آن نشان داد در پهنه های 1 و 4 پارامتر مقدار آب و یخ ابر، در پهنه 3 دما قله و عمق نوری ابر و در پهنه 2 فشار قله و مقدار آب و یخ ابر موثرترین پارامترهای مدل ها می باشند.

پدیده هایی نظیر سیل و خشکسالی بر اثر تغییر در فراوانی و ثاثیر گذاری الگوهای گردشی جو در یک منطقه ایجاد می شوند این الگوها نقش اصلی را در رخداد پدیده های محیطی به خصوص در مناطق معتدله دارند . برخی از الگوهای گردشی جو دوره های مرطوب و برخی دیگر باعث ایجاد خشکسالی و کم آبی می شوند . از اینرو طبقه بندی الگوهای بارش زا و خشکسالی زا و شناسایی کانون و شعاع فعالیت هر یک از الگوها در نواحی مختلف ایران می تواند در برنامه ریزیها موثر باشد.در تحقیق حاضر به منظور طبقه بندی الگوهای همدیدی بارش زا و خشکسالی زا ،ابتدا داده های میانگین روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا از پایگاه NCEP/NCAR طی دوره آماری 2006-1950 استخراج شد . سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای تمامی روزهای مورد مطالعه به هیجده گروه تقسیم بندی شد . نقشه های میانگین فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از الگوهای های هوا ترسیم گردید. به منظور ارزیابی رابطه الگوهای گردشی جو با بارش، شاخص PI برای 54 ایستگاه محاسبه و تحلیل شد. این شاخص احتمال شرطی وقوع بارش در یک الگوی گردشی را تعیین می کند. نتایج شاخص PI مربوط به الگوهای گردشی جو شرایط بارش زایی و خشکسالی زایی بودن هریک از الگوها را نشان می دهد .نتایج تحقیق حاضر نشان داد که الگوهای گردشی جو CP2 ،CP3 ، CP5،CP6، CP7 ،CP9 و CP10جزء الگوهای خشکسالی زا و الگوهای گردشی جو CP1 ،CP4وCP12 جزء الگوهای بارش زا در سطح ایران زمین می باشند .

با وجود اینکه وقوع بارش در زمستان (در جنوب شرق ایران) یک پدیده اتفاقی است ولی در شرایط سینوپتیکی خاصی، در این منطقه بارشهای نسبتاً خوبی ریزش می‌کند. این بارشها هر چند اندک ولی از نظر اهالی منطقه بسیار ارزشمند است. مطالعه انجام شده روی هشت سامانه باران‌زا در طول سالهای 1380 تا 1382 هـ . ش. نشان می‌دهد که در دو الگوی کلی، سامانه‌های باران‌زا روی جنوب شرق ایران بارش می‌کنند. در الگوی نوع A، دو مرکز واچرخندی، یعنی یکی روی شمال دریای سیاه و شرق اروپا و دیگری در شرق دریاچه آرال بسته شده است که زبانه‌های این دو مرکز با هم ادغام می‌شوند و زبانه جنوبی آن شرق مدیترانه تا شمال آفریقا را فرا می‌گیرد. در الگوی نوع B، واچرخندی روی دریاچه آرال و واچرخند دیگری روی اقیانوس اطلس و غرب مدیترانه بسته شده است که زبانه آن تمام مدیترانه و شمال آفریقا را تا مصر در بر می‌گیرد. لازم به ذکر است که در هر دو حالت و با توجه به وضعیت جوی ترازهای بالاتر، شرایطی فراهم می‌شود تا کم فشار سودان کاملاً به سمت شرق رانده شده و از جنوب شرق وارد ایران ‌شود.

استان یزد ازجمله استان های کم بارش ایران است که تقریباً نیمی از آن را بیابان و دشت کم آب وعلف پوشانده و همواره در معرض طوفان گرد و غبار است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل های عددی، رویکردی مناسب برای تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و غبار استان یزد به کار گرفته شود. ابتدا طوفان های گرد و غبار در دوره آماری1388-1379 بررسی شده و طوفان های گرد و غبار شدید (با دید زیر 1000 متر) انتخاب شدند که شامل 20 مورد می باشند. از بین تاریخ های استخراج شده یکی از شدیدترین طوفان های گرد و غبار که در تاریخ8 خرداد 1382 اتفاق افتاده و دید را در ایستگاه های یزد و میبد و طبس نزدیک به صفر رسانده بود، به تفصیل بررسی گردید. برای این منظور ابتدا با استفاده از خروجی های مدل WRF به تحلیل همدیدی و دینامیکی طوفان پرداخته شده است. سپس برای بررسی چشمه طوفان، خروجی های مدل WRFبه مدل HYSPLIT داده شد و مسیرهای برگشت رسیده به ایستگاه ها، به دست آمد. نتایج نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی از سطوح بالای جو و ریزش هوای سرد ناشی از آن ها همراه با گرمایش سطحی در سطح زمین، زمینه ایجاد ناپایداری در منطقه را ایجاد کرده است. این شرایط همراه باوجود لایه آمیخته عمیق در مناطق مرکزی و خشک ایران در ساعت های قبل از شروع طوفان و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان، این طوفان را به وجود آورده است. بررسی مسیرهای برگشت نیز نشان دهنده وجود چشمه احتمالی طوفان در مناطق خشک و نمک زار حاصل از خشک شدن باتلاق گاوخونی و کویرهای اطراف آن است.

هر گیاه برحسب شرایط اقلیمی برای دوره حیات خود نیاز به کسب مقدار معینی حرارت دارد. در پژوهش حاضر، نیازهای حرارتی دو رقم از کلزای پاییزه برای مناطق سرد بررسی شده است. به این منظور به مدت 7 سال پیاپی این ارقام در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی فرخ شهر کشت گردید و اقدام به برداشت اطلاعات فنولوژیکی آن شد. نتایج نشان داد که میانگین کل دوره حیاتی ارقام SLM046، Okapi به ترتیب برابر 161 و 163 روز است و به این ترتیب اختلاف زیادی با یکدیگر ندارند. میانگین مجموع نیازهای حرارتی این دو رقم نیز به ترتیب برمبنای دمای پایه صفر درجه (دمای فعال) برابر با 2340 و 2383 درجه بوده است و براساس دمای 5 درجه سانتی گراد (دمای مؤثر) به ترتیب برابر 1548 و 1559 محاسبه شد. مقایسه میانگین مجموع طول کل دوره حیاتی این دو رقم با دیگر ارقام پاییزه که بین 83 تا 126 روز در سایر نقاط دنیا گزارش شده است، نشان می دهد که این دوره در منطقه سردسیر کشور ایران در حدود 35 تا 40 روز بلندتر است. این امر می تواند به دو علت باشد یا تفاوت ژنتیکی ـ که کمتر به نظر می رسد چنین اهمیتی داشته باشد ـ یا تفاوت اقلیمی محل کشت ـ که محتمل تر به نظر می رسد ـ زیرا طول روز و عرض جغرافیایی مناطق کشت، میزان انرژی کسب شده به وسیله گیاه را تغییر می دهد.

در این پژوهش توزیع مکانی بارندگی سالانه و فصلی در منطقه کوهستانی غرب ایران با استفاده از داده های 170 ایستگاه هواشناسی پراکنده در سطح منطقه در دوره آماری 00/1999- 66/1965 مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین چگونگی توزیع بارندگی در طی سال با استفاده از نمایه تمرکز بارندگی محاسبه و تفاوت های مکانی بررسی گردید. نتیجه این پژوهش نشان داد که رژیم بارندگی بخش های شمالی کشور با بیشینه بارندگی در فصل بهار متفاوت از بخش های مرکزی و جنوبی منطقه مورد مطالعه می باشد که بیشتر بارندگی خود را در زمستان دریافت می کنند. بطور کلی پائیز و زمستان فصل های اصلی بارندگی در بخش های میانی و جنوبی منطقه مورد مطالعه می باشد. فصل تابستان فصل خشک منطقه به شمار می رود و تنها در برخی نقاط ممکن است در اثر ارتفاع بارندگی های همرفتی ایجاد گردد. شباهت نقشه بارندگی سالانه با بارندگی فصل زمستان و پائیز نشان می دهد که عرض جغرافیایی و ناهمواری ها عامل اصلی کنترل کننده بارندگی در منطقه می باشند. این شباهت همچنین بیانگر این نکته است که عوامل و مکانیسم های ایجاد بارندگی در منطقه مورد مطالعه یکسان می باشند. همچنین مشخص گردید که توزیع بارندگی در طی سال در منطقه تابع عرض جغرافیایی است و پراکنش بارندگی در طی سال در نیمه شمالی منطقه نسبت به نیمه جنوبی آن از نظم بیشتری برخوردار است.

فشار مهمترین عامل کنترل کننده رفتار جو به عنوان یک سیال است. با پیش بینی تغییرات فشار جو، می توان سایر پارامترهای وابسته نظیر بارش را پیش بینی کرد. در این مقاله، با هدف بررسی تغییر اقلیم از دیدگاه سینوپتیکی، داده های فشار منطقه خاورمیانه استخراج و الگوهای سینوپتیکی منطقه ای واقع در 30°E) و (15°N تا 80°E) و (55°N مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، داده های فشار سالهای 1961 تا 2000 میلادی از مرکز مطالعات اقلیمی (CRU) اخذ و پس از بررسیهای آماری و ارزیابی ، برای تهیه نقش های سینوپتیکی مورد استفاده قرار گرفتند. نقشه های دوره آماری به تفکیک فصل و سال برای دوره آماری 1961 تا 1990 تهیه و سپس نقشه های سینوپتیکی سالهای 1991 تا 2000 که به صورت فصلی و سالانه تهیه شده بودند، با نقشه های دوره آماری مقایسه شدند. نتایج اولیه حاکی از افزایش بارش در جنوب کشور در صورت تقویت کم فشار واقع در عرض 20°N ( واقع بر روی دریای عمان)، کاهش بارندگی نوار شمالی کشور با تقویت پرفشار عرض 50°N (واقع بر روی کشور قزاقستان) و همچنین افزایش بارش کشور در صورت تقویت گرادیان فشار شمال شرقی ـ جنوب غربی است.