درخت حوزه‌های تخصصی

اهداف: تغییر اقلیم به افزایش و یا کاهش جهت دار میانگین پارامترهای اقلیمی در یک دورة طولانی مدت گفته می شود. تغییر پارامترهای اقلیمی سطحی با تغییر الگوهای جوی مرتبط است. شناخت تغییر اقلیم ایران با شاخص های مهم جوّی، هدف مطالعه است. روش : برای تعیین شاخص های اقلیمی ایران، پنجرة جغرافیایی مناسب با عرض 10 تا70 درجة شمالی و طول 10 تا 80 درجة شرقی تعیین شد. داده های روزانة ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 ه.پ. دورة سرد از 1948 تا 2010 از مراکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیقات اتمسفری استفاده شد. روش تحلیل مؤلفة اصلی و باکس جنکینز به ترتیب برای تعیین شاخص اقلیمی و تحلیل سری زمانی این شاخص ها استفاده شد. یافته ها/ نتایج: نتایج تحقیق نشان داد شاخص های اقلیمی دورة سرد ایران به ترتیب در منطقة آسیای مرکزی، اروپای شرقی و اروپای غربی استقرار دارند. این مراکز با آرایش خاصّ الگوهای جوی، اقلیم دورة سرد ایران را کنترل می کنند. سری زمانی روزانه و سالانة این مراکز تغییر معنی داری ندارند و نوسان با افزایش و کاهش حول میانگین را نشان می دهند. بهترین مدل برای پیش بینی سری های زمانی، مدل اتورگرسیو (AR) است و سری های پیش بینی با سری های اوّلیة شاخص ها با این مدل بیشترین هماهنگی را دارند. امروزه مدل های اقلیمی، نقش انسان در تغییر اقلیم سطحی را غالب می دانند.

هدف این مطالعه بررسی روند تغییرات برخی از پارامترهای هواشناسی (میانگین سرعت باد، حداقل، حداکثر و میانگین دما، اختلاف دمای حداقل و حداکثر هوا، تبخیر از تشت، میانگین رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، مقدار بارش، تعداد روزهای همراه با بارش بیش از 1، 5 و10 میلی متر، تعداد روزهای همراه با گرد و غبار، تعداد روزهای برفی، تعداد روزهای با دید کم تر از 2 کیلومتر و درجه روز بر مبنای دمای 18 و 21 درجه سانتی گراد) در ایستگاه تبریز در دوره آماری 2005-1970 در سه مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از روش ناپارامتریک مان-کندال (MK) م ی باشد. تحلیل روند با دو روشMK مرسوم (برای سری های با ضرایب خود همبستگی غیرمعنی دار) و MK اصلاح شده (برای سایر سری ها) در سه سطح معنی داری 1%، 5% و 10% انجام شد. شیب خط روند با روش سن به دست آمد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه پارامترهای تبخیر از تشت، حداقل، حداکثر و میانگین دما و درجه روز بر مبنای 21 درجه سانتی گراد دارای رون د افزایشی معنی دار در سطح 5% بوده ولی بارش، تعداد روزهای همراه با بارش بیش از 1 و 5 میلی متر و درجه روز بر مبنای 18 درجه سانتی گراد دارای روند کاهشی معنی دار (در سطح 5%) بودند. بقیه متغیرها در مقیاس سالانه روند معنی دار نشان نداده اند. شیب خط روند بارش سالانه 28/2- میلی متر در سال و شیب نظیر برای هر سه عنصرمیانگین، حداقل و حداکثر دما معادل 06/0 درجه سانتی گراد در سال بود. روند مشاهده شده در پارامترهای مورد بررسی بیانگر تغییرات اقلیمی روی داده در تبریز می باشد.

هسته های سرعت باد بیش از 30 متر در ثانیه در حاشیه استوایی بادهای غربی را رودباد جنب حاره ای گفته که نقش موثری در کنترل مولفه های آب و هوایی عرضهای پایین و میانه منجمله میزان و تعداد روز های بارش دارد، اشاره نمود. بهرحال کشور ایران، از جمله مناطق جغرافیایی می باشد که اقلیم خشک و نیمه خشک بر پهنه وسیعی از آن گسترش یافته است، این عامل باعث می گردد که عوامل تاثیرگذار بر تغییرات بارش آن منجمله؛ تغییرات سرعت، موقعیت و جابجایی رودباد جنب حاره با حساسیت بیشتری مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین برای انجام این تحقیق آمار ماهانه میزان و تعداد روزهای بارش برای 180 ایستگاه کشور برای طول دوره آماری 1951 تا 2005 مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش داده های مربوط به سرعت باد مداری برای سطوح 10 تا 1000 هکتوپاسکال از سایت cdc.noaa.gov با قدرت تفکیک 2.5 درجه استخراج شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به طول آماری 55 ساله، موقعیت هسته مرکزی رود باد حدود یک درجه به سمت عرضهای شمالی حرکت کرده است. همچنین یافته ها نشان می دهند که موقعیت رودباد جنب حاره در بالاترین عرض آن که در ماه های ژولای و آگوست رخ می دهد در این ایام موقعیت آن بالاتر از 42.5 درجه شمالی می باشد و بنابراین در اینجا نظر پژوهشهای قبلی مبنی بر قرارگیری آن در شمالی ترین موقعیت یعنی بر روی تهران نقض می شود. یافته های تحقیق بیان می کند که تاثیر دو مولفه سرعت رودباد و موقعیت مرکزی هسته، نقش موثرتری نسبت به سرعت جابجایی شمالی- جنوبی هسته بر کنترل بارشهای ایران دارند. بگونه ای که بیشترین همبستگیها بر روی امتداد کشیدگی کوههای زاگرس و کمترین آنها در منطقه شمالغرب و نوار ساحلی دریای خزر همچنین جنوب شرق ایران دیده می شود.

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.

کاهش در مقدار و حجم لایه اُزون که به نام مجموع اُزون شناخته می شود صدمات زیادی بر موجودات زنده و زندگی بشر خواهد داشت. در این پژوهش نوسانات مجموع اُزون در گستره ایران مرتبط با دمای آب سطح دریا در اقیانوس آرام (SST) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور متوسط ماهانه اُزون کلی از سایت ماهواره ای پایگاه نقشه سازی طیف سنجی مجموع اُزون (TOMS) از پایگاه داده ایNASA/GSFC در گره های با 25/1×1 درجه فاصله جغرافیایی و نیز متوسط ماهانه شاخص های NINO1+2 ، NINO3 ، NINO4 و NINO3.4 به عنوان شاخص دمای سطح آب در اقیانوس آرام از پایگاه داده های اقلیمی NCEP/NCAR استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد مقدار اُزون در زمانی که شاخص های دمای آب سطح دریا در اقیانوس آرام (SST) مثبت/منفی باشد، مقدار اُزون کلی افزایش/کاهش می یابد. از بین شاخص های دمای سطح آب، ارتباط NINO1+2 با میزان مجموع اُزون قوی تر است و قوی ترین ضرایب در ناحیه غرب و شمال غرب حاصل شد. متوسط ضرایب همبستگی در گستره ایران بین شاخص NINO1+2 با متوسط ماهانه مجموع اُزون در حالت همزمان و غیرهمزمان به ترتیب (55/0+R=) و (621/0-R=) است که در روابط همزمان در 86 درصد و در روابط غیرهمزمان در تمام گستره ایران در سطح 05/0 درصد معنادار است. شاخص NINO4 ضعیف ترین رابطه را با تغییرات مجموع اُزون در ایران دارد.

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.

در این پژوهش ابتدا با ایجاد ماتریس داده های روزانه بارش برف ایستگاه های سینوپتیک استان کردستان، روزهای دارای برف سنگین و فراگیر در طول دوره آماری 20 ساله (2012-1992) شناسایی شد. سپس بر اساس شرط گستردگی رخداد برف در بیش از 4 ایستگاه، روزهای برفی انتخاب شدند. بر این اساس 1002 روز برفی شناسایی شد و بر اساس شرط گستردگی رخداد برف در 4 ایستگاه یا بیشتر 273 روز رخداد برف برای تحلیل گردش های جوی استخراج گردید. با توجه به این روزها، داده های جوی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال با ابعاد 1054 273 (1054 نقطه در روی ستون و 273 روز در روی ردیف) استخراج شد و برای تحلیل خوشه ای با محاسبه ی فاصله ی اقلیدسی و ادغام آن به روش «وارد» ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال به 3 خوشه طبقه بندی گردید و در هر خوشه یک روز به عنوان الگوی گردشی نماینده روزهای رخداد برف انتخاب و مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که استقرار ناوه ای عمیق در غرب ایران و قرارگیری شرق ناوه یا سردچال بالایی بر روی منطقه مورد مطالعه در تراز میانی جو و حاکمیت کم فشار در تراز دریا و حرکات قائم جو (امگای منفی) نقش اساسی در شکل گیری بارش دارد. اما کاهش دما در ترازهای پایین (850 هکتوپاسکال) و رسیدن به آستانه های 5- و کمتر، بارش را به شکل پدیده ی برف رخنمون می سازد.

برای اجرای این پژوهش، مقادیر بارش شبکه ای سه ساعتی نسخة ERA-Interim پایگاه دادة مرکز پیش بینی میان مدت جوی اروپایی (ECMWF) بر روی گسترة ایران با تفکیک مکانی 125/0 درجة قوسی طی بازة زمانی 01/01/1979 تا 31/12/2013 استخراج شد. طی این بازة زمانی، داده های بارش مشاهده شده بر روی پیمونگاه های همدید و پایگاه دادة ملی اسفزاری نیز آماده شد. یافته ها نشان داد که نه تنها از نگاه هماهنگی زمانی، بلکه به لحاظ مقدار نیز همانندی بسیار زیادی بین مقادیر برآورد شدة بارش پایگاه دادة ECMWF با مقادیر مشاهده شدة بارش دو پایگاه ایران وجود دارد. از نگاه مکانی، بر روی رشته کوه های زاگرس، جنوب غرب و شمال شرق کشور هماهنگی زمانی و همانندی مقادیر نسبت به دیگر مناطق گسترة ایران بیشینه است. مقدار اریبی (Bias) و ریشة دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) بر روی هسته های پربارش سواحل جنوبی دریای خزر و زاگرس میانی نسبت به دیگر مناطق زیاد است؛ ولی مقدار خطای برآورد بارش پایگاه ECMWF در مقایسه با مقدار بارش دریافتی بر روی این مناطق، بسیار ناچیز است. نمایه های احتمال آشکارسازی (POD) روزهای بارانی، نسبت هشدار اشتباه (FAR) روزهای غیربارانی و آستانة موفقیت (CSI) پایش روزهای بارانی و غیربارانی بیان کنندة عملکرد مناسب پایگاه دادة ECMWF در شناخت درست آنها بر روی زاگرس، سواحل جنوبی دریای خزر و شمال شرق کشور است.

هدف اصلی در این تحقیق بررسی تغییرات و نوسانات عناصر اقلیمی در چهار ایستگاه سینوپتیک در استان سیستان و بلوچستان در سالهای گذشته و تجزیه و تحلیل آماری و پیش بینی و شبیه سازی آن برای سالهای آینده(2040-2009) می باشد. در پژوهش داده ها را با استفاده از خروجی های مدل گردش عمومی جو ECHO-G با سناریوی A1 که هم اکنون در دانشگاه هامبورگ آلمان و مرکز تحقیقات کره جنوبی مورد استفاده قرار می گیرد جهت ریزگردانی بر روی ایستگاههای منتخب استان استفاده گردید و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در مرحله تجزیه و تحلیل پیش از تولید داده و تحلیل آنها صحت سنجی مدل با دو روش آماری و مقایسه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی صحت مدل بر ایستگاههای مورد مطالعه حاکی از آن بود که مدل در ایستگاهها به خوبی توانسته پارامترهای کمینه دما، بیشینه دما و تابش را شبیه سازی نماید و تنها در شبیه سازی بارش ایستگاهها به خصوص ایستگاه زابل نارسایی کمی داشته است. تحلیل داده های تولید شده در دوره اقلیمی آینده و مقایسه آن با دوره گذشته حاکی از افزایش بارش در ایستگاهها و همچنین افزایش فراوانی تعداد بارش های سنگین در محدوده های ایستگاهها بود. در دوره اقلیمی آینده مولفه کمینه دما بیش از بیشینه افزایش یافته که منجر به کاهش دامنه شبانه روزی دما و کاهش آسایش دمایی در سالهای آتی برای استان است. افزایش در تعداد روزهای داغ و کاهش در تعداد روزهای یخبندان(به خصوص در ایستگاههای زابل و زاهدان) در دوره اقلیمی آینده از نتایج دیگر تحلیل داده ها در دوره آینده بود. عنصر تابش نیز در ایستگاه زاهدان در تمامی ماهها و در سایر ایستگاهها در اغلب ماهها در دوره اقلیمی آینده نسبت به دوره گذشته افزایش می یابد.

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.

انرژی مصرفی نه تنها خود تولیدکنندة گازهای گلخانه ای است؛ بلکه میزان مصرف آن جهت گرمایش و سرمایش محیط نیز تحت تأثیر تغییرات اقلیم و گرمایش جهانی ناشی از گازهای گلخانه ای است. هدف از این پژوهش پیش بینی نیاز سرمایش استان فارس در دهه های آینده است. این پژوهش با استفاده از داده های گردش کلی جوّ EH5OM واکاوی شد. داده ها تحت سناریو A1Bکمیتة بین المللی تغییر اقلیم و با تفکیک 75/1 درجة طولی و عرضی اجرا شده اند. با مدل ریزمقیاس نمایی RegCM4، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجة طول و عرض جغرافیایی که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر مساحت استان را پوشش می دهند تبدیل شدند. جهت محاسبة فراسنج سرمایش نیز از آستانة دمایی 9/23 درجة سانتی گراد استفاده شد. سرانجام میانگین ماهانة درجة ساعت سرمایش در ماتریسی به ابعاد 13140 ×12 محاسبه و نقشه های آن ترسیم گردید؛در مرحلة بعد رابطة عرض، ارتفاع و طول جغرافیایی با درجة روز سرمایش نیز محاسبه و نگاره های آن ترسیم شد. بیشترین نیاز سرمایش در بخش های جنوبی استان در ماه های ژوئن و ژولای به ترتیب با نیاز سرمایش 4200 و 3800 درجه ساعت بیشینه را در استان دارا می باشند. کم ترین میزان نیاز این فراسنج نیز در نوار شمالی به ویژه شهرستان آباده نمایان است. وجود روند مثبت و افزایشی دما در فصل بهار، به ویژه در ماه های می و ژوئن در بیشتر نقاط استان، گرم شدن هوا را در این فصل نسبت به تابستان گویاست که نوید دهندة استفادة بیش از حد از وسایل سرمازا در آینده در فصل بهار است. بیشترین ضریب همبستگی نیاز سرمایش با عرض جغرافیایی را ماه می به میزان 878/0 درصد داراست. نقش عرض جغرافیایی بیش از طول در تغییرات میزان نیاز سرمایش استان می باشد.

هدف از این مطالعه شناخت حرکت و الگوهای خوشه ای فضایی بارش های سنگین استان گیلان است. بدین منظور از داده های بارش روزانه ی سال های 1979 تا 2010 استفاده شد. با استفاده از شاخص صدک نودو پنجم بارش های سنگین فراگیر استخراج و با اعمال تحلیل عاملی و خوشه ای بر فشار تراز سطح دریای متناظر با این بارش ها سه الگو استخراج گردید. برای مطالعه ی تغییرات خوشه ای فضایی الگوها، از روش های زمین آمار کریجینگ و شاخص موران محلی، شاخص گتیس ارد و بیضی استاندارد استفاده شد. الگوی اول یک پرفشار قوی در شمال دریای سیاه با بیش ترین درصد پراش، الگوی دوم پرفشار ضعیف دریای سیاه و الگوی سوم پرفشار سیبری با کم ترین درصد پراش است. نتایج تحقیق نشان داد که خوشه های بیشینه ی بارش هر سه الگو در منطقه ی ساحل و تا حدودی به طرف مرکز استان دیده می شوند. الگوهای پرفشارهای غربی تا حدودی به داخل استان نفوذ می کند، اما بارش های الگوی پرفشار سیبری فقط در خط ساحل و در نواحی شرقی استان مشاهده می شود. بیش تر بارش های سنگین را پرفشارهای مهاجر سبب می شود و سهم پرفشار سیبری بسیار ناچیز است. با توجه به آرایش مکانی بیضی استاندارد بیشتر بارش های سنگین در راستای شرقی غربی نایک نواختی و یا ضریب تغییر پذیری مکانی بیشتر دارند. در صورتی که در راستای برعکس بارش ها متمرکز تر و یکنواخت تر هستند. دلیل این آرایش ورود رطوبت دریای خزر به صورت جریانی نسبتاً متمرکز از طرف شرق یا شمال شرق است

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.

آلودگی هوا به عنوان یکی از مهم ترین مخاطرات محیطی در فضای شهری، ارتباط نزدیکی با شرایط آب وهوایی دارد. امروزه آلودگی در سطح کلان شهرها به صورت یک مسئله مهم درآمده که ضرورت مطالعه و ارائه راه حل های کاربردی برای بهبود شرایط زیستی در این زمینه را دارد. بنابراین شناخت رابطه بین عناصر آب وهوایی و آلاینده های هوا کمک فراوانی به چگونگی حل مسائل زیست محیطی و برنامه ریزی های آینده دارد. در این پژوهش نخست غلظت آلاینده منواکسید کربن و ذرات معلق در شهر شیراز در بازه زمانی 2011-2005 در 6 گروه طبقه بندی و تعداد روزهای آلوده استخراج گردید؛ سپس با استفاده از داده های فشاری سطح زمین، 500 و 850 هکتوپاسکال، امگا و دما الگوهای همدید در روزهای آلوده مورد تحلیل قرار گرفت. روند سالانه و ماهانه میزان آلاینده ها در طی دوره آماری نیز مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها بیانگر روند کاهشی غلظت منواکسید کربن در طی بازه زمانی مورد مطالعه می باشد؛ جهت تعیین میزان روزهای آلوده از شاخص استانداردهای آلایندگی P.S.I استفاده و بر اساس این شاخص 410 و 152 روز آلوده به ترتیب برای آلاینده ذرات معلق و منواکسیدکربن شناسایی و سپس با بررسی آماری بر اساس تدوام دوره آلودگی چهار الگوی تابستانه برای آلاینده ذرات معلق و یک الگوی زمستانه جهت آلاینده منو اکسید کربن شناسایی گردید.

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.

یکی از حالات دمایی، دماهای بالا و رخداد روزهای گرم است. مطالعه رفتار مکانی روزهای گرم به لحاظ شناخت قوانین حاکم بر این حالت مهم دما، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در پژوهش حاضر تلاش شد تا روزهای گرم فراگیر ایران به روش آماری شناسایی و توزیع فضایی آن ها تحلیل شوند. به این منظور از پایگاه داده شبکه ای دمای بیشینه کشور که حاصل میان یابی مشاهدات روزانه از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 است، بهره برده ایم. در نتیجه واکاوی انجام شده، 1539 روزِ گرم فراگیر شناسایی گردید. بیش ترین فراوانی روزهای گرم در ماه های فروردین، بهمن و دی می باشد. با هدف شناسایی الگوی پراکنش و روابط فضاییِ روزهای گرم فراگیر در پهنه کشور از آماره مورنِ کلی ، مورن محلی و نمایه گتیس- اُرد جی استار استفاده شد. الگوی فضایی برازندهِ روزهایِ گرم فراگیر ایران یک الگوی خوشه ای است که معنی داری آن در سطح اطمینان 99 درصد تأیید می گردد. خوشه های فراوانی روزهای گرم در مرکز ایران و خوشه های متوسط دما در حواشی کشور رخ داده اند. با این وجود نواحی تؤأم با بیشینه بسامد روزهای گرم، منطبق با نواحی بیشینه دمای روزهای گرم نیستند. عموماً نواحی دمایی زیر اثر رطوبت، عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشند. گرم ترین نواحی تؤأم با روزهای گرم در جنوب و جنوب شرق کشور و نقاط کمینه تؤأم با روزهای گرم در بلندی ها و نواحی شمال غربی کشور جای دارند.

پژوهش پیش رو به منظور شناسایی الگوهای سینوپتیک سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز پانصد هکتوپاسکال رخداد توفان تندری در دشت اردبیل طی بازة بیست ساله (1992-2012) به انجام رسیده است. در این پژوهش، از داده های فشار سطح زمین، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز پانصد هکتوپاسکال و روش خوشه بندی سلسله مراتبی وارد با فاصلة اقلیدسی استفاده شده است. نتایج خوشه بندی، چهار الگو در سطح زمین و چهار الگو در تراز پانصد هکتوپاسکال را به دست داد. الگوهای سطح زمین شامل ۱. شکل گیری کم فشارهایی بر روی هندوستان و سیبری و پرفشارهایی بر روی اروپای شمالی و غرب چین؛ ۲. شکل گیری کم فشارهایی بر روی درة گنگ، خلیج فارس و شمال اروپا و پرفشارهایی بر روی سیبری و غرب چین؛ ۳. شکل گیری کم فشارهایی بر روی هند و خلیج فارس و پرفشارهایی بر روی سیبری و غرب چین؛ ۴. شکل گیری پرفشار در آسیای مرکزی و رخداد جبهه در شمال غرب کشور است. الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز پانصد هکتوپاسکال شامل الگوهای 1. شکل گیری ناوه بر روی شرق مدیترانه و قرارگیری اردبیل در شرق ناوه؛ 2. شکل گیری بلوکینگ امگایی شکل بر روی شمال خزر و قرارگیری اردبیل در جنوب غرب آن؛ 3. رخداد بلوکینگ بریدة کم فشار بر روی مرکز و شرق ترکیه و قرارگیری اردبیل در شرق ناوة ایجاد شده از آن؛ ۴. رخداد بلوکینگ دوقطبی در اروپای مرکزی و قرارگیری منطقة بررسی شده در شرق ناوه است.

تحلیل های احتمالی، روش هایی مفید برای شناخت و پیش بینی پدیده ایی نظیر بارش می باشند. از جمله ی این روش ها می توان به زنجیره مارکوف اشاره کرد. زنجیره ی مارکوف حالت خاصی از مدل هایی است که در آنها حالت فعلی یک سیستم به حالت های قبلی آن بستگی دارد. با این روش می توان احتمال وقوع و دوره ی بازگشت پدیده های اقلیمی نظیر بارش را محاسبه نمود. از اینرو در پژوهش حاضر با استفاده از آمار بارش روزانه مربوط به 58 سالِ(2013-1956) ایستگاه همدیدی شیراز، تواتر و تداوم روزهای بارانی در این شهر با به کارگیری مدل زنجیره مارکوف مورد مطالعه قرار گرفت. آمار فوق براساس ماتریس شمارش تغییر حالات رخداد روزهای خشک و تر (روزهای فاقد بارش و روزهای بارش) مرتب شده، سپس ماتریس تغییر وضعیت براساس روش درست نمایی بیشینه محاسبه گردید. ماتریس مزبور نیز با توان های مکرر، پایا و دوره بازگشت روزانه بارش مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. در ادامه دوره های بازگشت روزهای بارش 2 تا 5 روز و دوره بازگشت روزهای خشک 1 روز نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دوره بازگشت تداوم روزهای بارانی 2 تا 5 روزه برای دوازده ماه سال نیز محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد که احتمال وقوع بارش(روزهای تر) در هر روز 1167/0 درصد و احتمال عدم وقوع بارش(روزهای خشک) 8833/0 درصد می باشد. همچنین مشخص شد که بیشترین احتمال وقوع روزهای با بارش، طی فصل زمستان بویژه ماه های ژانویه و فوریه بوده است. برای نمونه دوره بازگشت 2 روز بارانی متوالی در ماه ژانویه حدود 5 روز برآورد گردید. از این رو مشاهده گردید که بارش شیراز از توزیع زمانی ناهمگنی برخوردار است. به عبارت بهتر بارش شیراز یکنواخت نمی باشد و متمرکز است.

تعیین شاخص اقلیمی و الگوهای جوّی برف سنگین شمال غرب در راستای روش شاخص سازی با رویکرد محیط به گردش در اقلیم شناسی همدید است. برای این هدف، داده های روزانه دما و بارش زمستان 12 ایستگاه دیده بانی همدید دوره 1989- 2010 از هواشناسی ایران و ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 ه.پ. در محدوده جغرافیایی 10 تا 65 درجه شمالی و 15 تا 80 درجه شرقی از مراکز پیش بینی محیطی و مطالعات اقلیمی آمریکا استفاده شد. 74 روز بارش برف سنگین و فراگیر در منطقه تعیین، شاخص ها و الگوهای همدید با روش تحلیل مؤلفه اصلی مشخص گردید. مناطق با همبستگی فضایی در طی زمان، مرکز فعالیت ، در سطوح میانی جو به ترتیب: تاوه قطبی، اروپای غربی- سیبری مرکزی، بالکان، آسیای مرکزی و آناتولی می باشند. این مراکز با الگوی فرود عمیق آسیای غربی، مانع اروپا، فراز آسیای مرکزی و سردچال قفقاز مرتبط است، که با همگرایی و صعود هوا با کاهش شدید دما، ریزش برف سنگین منطقه را موجب می شوند. پرفشار سیبری منطبق بر کانون آسیای مرکزی در سطوح میانی جو، عامل مهم در تداوم و تقویت الگوهای جوی فوق است.