درخت حوزه‌های تخصصی

جایگزینی پوشش های گیاهی با آسفالت و بتن و تغییر کاربری اراضی از عوامل اصلی انتشار گرماهای انسان ساز به شمار آمده که باعث افزایش دمای محیط زیست شهری و منجر به ایجاد جزیره حرارتی شهری می شود. یکی از موضوعات اساسی در بررسی و پایش جزایر حرارتی شهری، واکاوی و شناسایی تغییرات زمانی و مکانی آن ها است که در این رابطه آمار فضایی به خوبی توانسته است به این مهم بپردازد. در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از سنجنده TM ماهواره Landsat5 و سنجنده های OLI و TIRS ماهواره Landsat8، تغییرات زمانی و مکانی دمای سطحی شهر زنجان مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور ابتدا تصاویر مربوط به 4 دوره زمانی سال های 1987، 1999، 2007 و 2016 گردآوری و سپس با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا، داده های دمایی موجود در شهر زنجان استخراج گردید. در مرحله بعد با استفاده از آماره خودهمبستگی فضایی موران و شاخص G به تحلیل فضایی داده های دما پرداخته شد. براساس نتایج تحقیق مشخص شد که بیشترین مقادیر دمایی در شهر زنجان مربوط به مناطق دارای زمین های بایر و کمترین مقادیر در مناطق حاوی پوشش گیاهی، کاربری های مرکزی شهر و بافت های فرسوده رخ داده است. تحلیل خودهمبستگی فضایی موران در سطح اطمینان 99 درصد نشان داد که داده های دمای سطحی شهر زنجان دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای توزیع شده اند. نتایج شاخص Gi* نیز نشان داد که در تمامی سال های موردمطالعه دمای حداکثر متعلق به زمین های بایر بوده است.

در این پژوهش با استفاده از روش های آماری چندمتغیره (تحلیل خوشه ای و تجزیه تابع تشخیص)، به منظور شناسایی تفاوت های زمانی و مکانی بارش و نواحی مشابه بارشی صورت گرفته، داده های بارش ماهانه دوره آماری 1995 تا 2007 مربوط به 35 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و بارانسجی شمال ایران شامل سه استان گلستان، گیلان و مازندران مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا برای گروه بندی و همگن سازی ایستگاه ها از تحلیل خوشه ای به روش Ward استفاده شد. سپس برای آزمون صحت نتایج حاصل از تحلیل خوشه ای آزمون تابع تشخیص و تجزیه به روش (Wilk’s Lambda) استفاده گردید. نتایج حاصل از روش تحلیل خوشه ای به روش فواصل اقلیدسی به روش وارد نشان داد که برحسب مقدار و زمان بارش در منطقه مورد مطالعه می توان چهار خوشه عمده بارش ی ترسیم کرد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه تابع تشخیص نشان داد که حدود 3/82 درصد از خوشه بندی های انجام شده در تحلیل خوشه ای به درستی صورت گرفته و حدود 7/17 درصد آن به اشتباه خوشه بندی شده است و روش ویلکز لامبدا هم تفاوت بین میانگین ها را تأیید کرد.

در این نوشتار، داده های ارتفاع ژئوپتانسیل محدوده صفر تا هفتاد درجه شرقی و ده تا شصت درجه شمالی، برای ساعت 12GMT در فاصله سالهای 1974 تا 2003، بررسی شده است. تحلیل مولفه مبنای آرایه کوواریانس (همپراش) داده های استاندارد شده نشان داد که با سیزده مولفه می توان نزدیک به 96 درصد تغییرات داده ها را تبیین کرد. تحلیل خوشه ای مقدار نمره های این سیزده مولفه در طول 10957 روز مورد بررسی، نشان داد که نه الگوی گردشی مختلف در تراز 500 هکتوپاسکال منطقه ما فعال اند. به این ترتیب یک گاه شمار که در آن الگوی گردشی هر یک از روزهای دوره مورد بررسی مشخص شده است، به دست آورده ایم. این گاه شمار را زیج اَسفزاری نامیده ایم. الگوهای این زیج از خود رفتار فصلی و تغییرات سال به سال نشان می دهند

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه های شار انرژی با استفاده از داده های ساعتی شبکه بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به صورت روزانه در ساعت های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه های سال در کشور منفی است و نشان می دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه های سال مثبت است و نشان دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده های محلی پیروی می کند. در فصل های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به سوی عرض های بالاتر جابه جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش های همرفتی در این منطقه می شود. در ماه های می تا آگوست نیز انتظار می رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض های بالاتر و به ویژه در زاگرس مرکزی دیده می شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض های پایین تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به ویژه شرق ایرانشهر دیده می شود.

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

یخبندان وضعیتی است که در آن حداقل دمای هوا به زیر صفر درجه سانتی گراد نزول می‌کند. آگاهی دقیق از نوسانات تاریخ‌های وقوع یخبندان می‌تواند ما را در برنامه‌ریزی‌های مربوط به فعالیت‌های روزانه مخصوصا فعالیت‌های کشاورزی که در برابر نوسانات دمایی حساس می‌باشند، یاری نماید. در این مقاله نوسانات تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره در چهار آستانه دمایی (صفر تا 2/2-)A= و (4/4- تا 2/2-)=B و (6/6- تا 4/4-)=C و (6/6- و کمتر)=D در شهرستان اهر، در طی دوره آماری 1365 تا 1384 مورد مطالعه قرار گرفت. بعد از استخراج تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره، با مبدا قرار دادن اول مهر به عنوان مبدا تقویم ژولیوسی، روز شمارهای یخبندان‌ها در آستانه‌های مذکور به دست آمد و نرمال بودن داده‌ها با توزیع نرمال در حدود اطمینان 95% به اثبات رسید. سپس برای مطالعه نوسانات یخبندان‌ها به تعیین فاصله اطمینان برای میانگین تاریخ‌های وقوع یخبندان به روش تی تست در حدود اطمینان 9/99% و95% و90% و80% و60% پرداخته شد و معناداری آزمون در هر مورد با مقادیر پی (P) کوچکتر از 01/0 و 05/0 به اثبات رسید. نتایج حاصله نشانگر نوسانات شدید تاریخ‌های وقوع یخبندان در چهار آستانه مذکور در فصل بهار نسبت به یخبندان‌های پاییزه است.

تحلیل مولفه­های اصلی یک روش بهینه ریاضی برای کاهش حجم داده­ها و تبدیل متغیرهای اولیه به چند مولفه محدود است به­طوری که این چند مولفه بیشترین پراش متغیرهای اولیه را توجیه نماید. در این مطالعه برخی مشخصات آماری بارش سالانه شهر زنجان شامل مجموع بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی، بزرگ­ترین بارش روزانه در سال، نسبت بارش بیشینه به مجموع بارش سالانه و مشخصاتی از قبیل انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه که از بارش ماهانه برای هر سال محاسبه گردید در معرض تحلیل مولفه­های اصلی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با چهار مولفه می­توان بیش از 95 درصد از تغییرات بارش سالانه را توضیح داد. مولفه اول که بالاترین پراش داده­ها (6/42 درصد) را تبیین می­کند، نماینده بارش سالانه و شاخص­های مطلق تغییرپذیری آن یعنی انحراف معیار، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه می­باشد. مولفه دوم نماینده شاخص­های شکل توزیع فراوانی (چولگی و کشیدگی)، مولفه سوم نماینده بارش­های بیشینه و در نهایت مولفه چهارم نماینده تعداد روزهای بارانی می­باشد. تحلیل روند نمرات مولفه­ها نشان داد که نمرات مولفه­های اول و چهارم به ترتیب دارای روند معنی دار کاهشی و افزایشی حول یک خط را دارند که نشان از کاهش بارش در طول دوره آماری مورد مطالعه از یک طرف و یکنواخت شدن توزیع زمانی آن دارد.

به منظور بررسی تاثیر شهر بر دمای سالانه در شمال شرق ایران، از داده های ایستگاه های مشهد، سبزوار، تربت حیدریه، بیرجند و بار در بازه زمانی 1960 تا 2011 استفاده شد. داده های دمای میانگین، کمینه و بیشینه سالانه، تا سال 2011 از سازمان هواشناسی دریافت و سال های فاقد داده به روش رگرسیون جایگزین گردید. برای سری دمای میانگین سالانه ایستگاه ها با توجه به نمودار خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی، مدل آریماانتخاب و جهت صحت و برازش هر مدل از معیارهای، ریشه میانگین مربعات خطا، قدرت توجیه و فرض تصادفی بودن باقیمانده ها استفاده شد. مدلAR(2,1,0) برای سری دمای میانگین مشهد و بیرجند، مدل AR(1,1,0)برای دمای میانگین سبزوار، مناسب ترین مدل تشخیص داده شدند. جهت تشخیص روند و تغییرات در هر سری از آزمون من کندال و t استفاده شد، در آزمون t، میانگین دهه اول هر سری با میانگین دهه اخیر آزمون گردید، ایستگاه ها بر اساس موقعیت به دو دسته داخل محدوده شهری و خارج از محدوده شهری تقسیم شدند. نتایج نشان می دهد روند دما در ایستگاه های داخل شهر و خارج شهر کاملا متفاوت است، دمای میانگین، بیشینه وکمینه سالانه در ایستگاه های داخل محدوده شهری روند افزایشی نشان دادند، در حالیکه در ایستگاه های خارج از شهرها دمای میانگین سالانه بدون روند و حتی دمای بیشینه ایستگاه های تربت حیدریه، بار و دمای کمینه بیرجند روند، کاهشی بوده است.

در مطالعات جغرافیایی با توجه به اینکه برداشت اطلاعات اغلب به صورت نقطه­ای انجام می­گیرد، ضرورت دارد جهت تعمیم آن به کل منطقه، عملیات درونیابی بر روی نقاط انجام گیرد. در این مطالعه با استفاده از روش­های کریجینگ و معکوس وزنی، نسبت به درونیابی بارش در استان کرمان اقدام شده است. برای این منظور از آمار بارش ماهانه تعداد 9 ایستگاه سینوپتیک استان کرمان و 11 ایستگاه سینوپتیک استان­های همجوار استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می­دهد که روش کریجینگ با سطح خطای پایین­تر روش مناسب­تری برای درونیابی بارش در این منطقه می­باشد. بر اساس مدل­های برازش یافته نیمه­پراکنش نگار، مدل­های کروی، خطی و نمایی امکانات مناسب­تری را برای تهیة نقشه­های همباران قرار می­دهند. در بین مدل­های مذکور مدل کروی برای ماه­های ژانویه تا ژوئن و هم چنین ماه دسامبر، مدل­نمایی برای ماه جولای و مدل نمایی برای ماه­های آگوست تا نوامبر مناسب ترین مدل تغییر نما تشخیص داده شدند. بر مبنای نقشه­های ترسیم شده برای ماه­های مختلف ضمن اینکه بیشترین میزان بارش در فصل زمستان اتفاق افتاده است بیشترین دامنة تغییرات هم به میزان 42-13 میلی­متر در این فصل است. از نظر مکانی شیب تغییران بارش از جنوب به شمال روند کاهشی دارد. در سایر فصول ضمن پایین بودن میانگین بارش دامنه تغییرات نیز نوسانات قابل ملاحظه­ای نشان نداد.

امواج گرمایی از جمله مخاطرات مهم آب و هوایی دنیا خصوصاً ایران هستند و به نظر می رسد وقوع آن ها در سال های اخیر به واسطه تشدید گرمایش جهانی از فراوانی بیش تری نسبت به گذشته برخوردار شده است. پژوهش حاضر به بررسی کم و کیف وقوع و تحلیل سینوپتیک امواج گرمایی در استان کرمان پرداخته است. برای این کار ابتدا داده های دمای بیشینه روزانه ماه ژوئیه (به عنوان گرم ترین ماه سال) 4 ایستگاه سینوپتیک کرمان، بم، انار و سیرجان در یک دوره آماری 24 ساله (1986-2009) از سازمان هواشناسی کشور اخذ و مورد استفاده قرار گرفته اند. جهت طبقه بندی امواج گرمایی، داده های دما استاندارد شده و بر اساس آن، آنومالی های 0 تا 75/0 به عنوان موج گرم، 75/0 تا 5/1 موج گرم شدید و بالاتر از 5/1 به عنوان موج ابر گرم تعیین شدند. اعداد آستانه 2/41، 1/42 و 1/43 درجه سانتی گراد به ترتیب آستانه موج گرم، گرم شدید و ابر گرم برای مجموع ایستگاه ها مورد محاسبه و حداقل تداوم آن دو روز مد نظر قرار گرفته است. بر این اساس در طی دوره آماری مورد مطالعه، 7 موج گرمایی مشخص شد که از بین آن ها 3 موج گرم شدید و 1 موج ابر گرم شناسایی گردید. موج ابر گرم تیرماه 1377 جهت تحلیل سینوپتیک انتخاب شد. موج 3 روزه مذکور با میانگین دمایی 11/43 درجه سانتی گراد، شدیدترین موج گرمای استان کرمان در طول دوره آماری مورد مطالعه بوده است. ن تایج تحلیل سینوپتیک موج اب ر گرم نشان داد که استقرار کم فشار گنگ در سطح زمین و حاکمیت پرارتفاع جنب حاره ای آزور در سطوح بالا و هم چنین ضخامت زیاد جو بر روی منطقه مورد مطالعه، موجب فرونشینی هوای گرم و گرمایش بیش از حد سطح زمین شده و موج ابر گرم یاد شده را به وجود آورده است.

در پژوهش پیش رو، داده های آفرودیت، GPCC و داده های بارش دانشگاه دی لور (UDel) براساس داده های بارش ایستگاهی ارزیابی شده است. در این راستا، از تکنیک های RMSE، ضریب همبستگی و دیاگرام تیلور استفاده شده است. نتایج ارزیابی داده ها نشان داد که دیاگرام تیلور به دلیل ارائة تصویری جامع تر از رابطة هندسی بین RMSD، ضریب همبستگی و انحراف معیار سری های زمانی، نسبت به سایر روش های تک متغیره نظیر RMSE و ضریب تعیین، مناسب تر است. ترسیم میانگین بلندمدت بارش سالانة ایران بر اساس داده های مزبور، دقت بیشتر داده های آفرودیت و GPCC را نسبت به داده های UDel نشان می دهد. داده های آفرودیت برای مناطق شمال، شمال غرب، دامنه های جنوبی البرز و نواحی داخلی کشور مناسب تر است و داده های GPCC در مناطق غرب، جنوب، جنوب شرق و شمال شرق کشور به نتایج بهتری منتهی می شود. همچنین، مشخص شد که داده های UDel به دلیل درنظرگرفتن ارتباط فضایی داده ها با متغیر وابسته، مقادیر بارشِ سری های زمانی ناقص را بهتر از دو دادة دیگر برآورد می کند.

خشکسالی یکی از بلایای طبیعی است که در مقایسه با سایر بلایای طبیعی از نقطه نظر میزان، شدت، طول مدت واقعه، گسترش منطقه، تلفات جانی، خسارتهای اقتصادی و اثرات بلندمدت از بالاترین درجات برخوردار است. در دهه‌های اخیر از میان حوادث طبیعی که زندگی انسان را بر روی کره خاکی تحت تاثیر قرار داده است، فراوانی خشکسالی بیش از سایر حوادث می‌باشد. به طوری که تعداد کل آسیب دیدگان از خشکسالی طی سالهای 1966 تا 1988 بالغ بر یک و نیم میلیارد نفر برآورد شده است که 52 درصد آسیب دیدگان از کل بالایای طبیعی را تشکیل می‌دهد. خسارت‌های خشک سالی عمدتا به صورت کاهش عملکرد مراتع، کاهش تولید محصولات زراعی به ویژه دیم، کاهش منابع آب کشاورزی و شرب، کاهش منابع اب سطحی و زیرزمینی، طغیان آفات و بیماری‌های گیاهی و دامی، افزایش مهاجرت و در نهایت اثرات سوء زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی ظاهر می‌شود که توسعه پایدار منطقه را مورد تهدید قرار می‌دهد. در این مقاله که انعکاس دهنده بخشی از تحقیقات و مطالعات انجام شده بر روی پایش و پیش آگاهی خشکسالی می‌باشد، ابتدا موضوع رخداد خشکسالی و روشهای معمول پایش آن بررسی شده، سپس خشکسالی سالهای زراعی 79-1378 و 80-1379 از نظر ابعاد خسارتهای وارده و تعیین بعضی از شاخص‌های قابل دسترس برای استان یزد مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین وضعیت خشکسالی در این سال ها در سایر استان های کشور نیز با مقایسه شاخص های پیشنهادی، ارزیابی شده است.