درخت حوزه‌های تخصصی

بارندگی یکی از اجزای اصلی چرخه­ی هیدرولوژی است. این فرآیند پیچیده به عوامل متعدد اقلیمی وابسته است. شبکه های عصبی مصنوعی در چند دهه اخیر و در مطالعات صورت گرفته برای مدل سازی سیستم های پیچیده و غیر خطی قابلیت بسیار بالایی از خود نشان داده است. تحقیق حاضر در سه ایستگاه منتخب از استان خوزستان صورت گرفته است. برای این منظور از داده­های بارندگی ماهانه سه ایستگاه هواشناسی استان به مدت 48سال، (1340-1387)، استفاده شده است. سپس با استفاده از این مقادیر به عنوان خروجی­های هدف، شبکه­های مختلفی با ساختار­های متفاوت تعریف و آموزش داده شد. در نهایت قابلیت شبکه برای تخمین بارش با استفاده از قسمتی از داده­ها که در آموزش شبکه وارد نشدند، مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق شبکه­های MLP و RBF با تغییراتی در تعداد لایه­های میانی، تعداد نرون­ها و الگوریتم­های آموزش MOMو LM وCG به منظور پیش­بینی بارش فصلی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که برای ایستگاه اهواز شبکه RBF با توپولوژی 1-4-6 و یادگیریLM دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 96/0 و کمترین MSE برابر 044/0 است. برای ایستگاه آبادان شبکه RBF با توپولوژی 1-7-6-6 و یادگیریLM دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 92/0 و کمترین MSE برابر 062/0 است. برای ایستگاه دزفول شبکه MLP با توپولوژی 1-4-3-6 و یادگیریLM دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 94/0 و کمترین MSE برابر 034/0 است.

پادگانه های دریاچه ای و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین شواهد ژئومورفولوژیکی دریاچه ارومیه هستند که بررسی آن ها ازلحاظ پراکندگی و تغییرات ارتفاعی و همچنین ماهیت رسوب شناختی آن ها می تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی را در رابطه با نوسانات دیرینه سطح آب دریاچه ارومیه و همچنین شرایط محیطی و تغییرات آن در زمان رسوب گذاری در اختیار محققین علوم زمین در اختیار قرار دهد.این تحقیق باهدف مطالعه پادگانه ها و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه  از دیدگاه رسوب شناسی با بررسی دانه بندی با استفاده از الک شیکر مرطوب و تجزیه وتحلیل آن ها در نرم افزار گردیستات و همچنین بررسی آنالیز عنصری و ژئوشیمی رسوبی رسوبات پادگانه های دریاچه ای از طریق انجام آزمایش های ICP و XRF   و بررسی تغییرات آن ها هم زمان با نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه انجام گرفت. نتایج مطالعات دانه بندی رسوبات نشان می دهد،  همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه ،رسوبات ریزدانه در حد سیلت و رس در  پادگانه های دریاچه ای نهشته شده است و با پسروی سطح آب دریاچه دانه بندی رسوبات به ماسه و گراول تغییریافته است. با بالا آمدن سطح آب دریاچه و همزمان شکل گیری پادگانه های دریاچه ای ارومیه، مقدار CaO افزایش یافته که علت آن را می توان با بالا رفتن مقدار کربنات کلسیم  رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی ازجمله پوسته های صدف موجود در پادگانه های دریاچه ای در ارتباط دانست. عناصر اصلی سیلیس (SiO2) ،  آلومینیم (Al2O3) ،  اکسید منیزیم (MgO) ، اکسید آهن ( (Fe2O3 ، تیتان (TiO2) ،  اکسید پتاسیم (K2O) ، اکسید سدیم (Na2O) و اکسید سولفور (SO3)  همزمان با افزایش سطح آب دریاچه کاهش می یابد که نشان دهنده تأثیر کمتر رسوبات حمل شده با منشأ خشکی در پادگانه های دریاچه ای بوده است و در زمان پس روی آب دریاچه این عناصر روندی معکوس را نشان می دهند. در این میان محتوی بیولوژیک نقش بسیار زیادی در تغییرات بافت رسوبات و همچنین تغییر در مقدار  عناصر رسوبی همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه را در  رسوبات پادگانه های دریاچه ای ارومیه نشان می دهند.

دوره رشد، مشتمل بردوره ای است که وجود رطوبت کافی و نبود محدودیت های حرارتی، تولید محصولات زراعی را ممکن می سازد. درصورتی که دمای محیطی کمتر از حد بحرانی رشد باشد، باعث توقف رشد محصول می شود. این مقدار بحرانی می تواند برپایه نوع محصول تعیین شود. هدف مقاله حاضر بررسی و پهنه بندی طول فصل رشد برمبنای پایه های دمایی 5 و 10 درجه سانتی گراد در 31 ایستگاه سینوپتیک ایران است که طی دوره آماری مشترک 20 ساله و با استفاده از درجه حرارت های حداقل روزانه طی سال های 1367- 1366 تا 1386- 1385 انجام شده است. شروع دوره رشد، اولین دوره 6 روزه است که در آن 5 Tmin≥ و10≥Tmin به عنوان آغاز دوره در نظر گرفته شده است و آخرین دوره 6 روزه با 5Tmin

برای شناخت همدید بارش­های ابر سنگین (بالای 50 میلی­متر در روز) منطقه آذربایجان­شرقی، داده­های بارش روزانه 23 ایستگاه باران­سنجی طی دوره آماری 1961 تا 2005 به­صورت دیده­بانی­های شش ساعـته مورد بررسی قـرار گرفت. به منظور شناسایـی رابطه الگوهای گردشی جو بالا با بارش­های ابر سنگین بـه کمک نرم­افزارهای Matlab، Grads و Surfer یک تـحلیل خوشه­ای پایگانی با روش ادغام Ward روی داده­ها اعمال شد. نتایج نشان دادند که سه الگوی گردشی مختلف در منطقه فعال هستند. سپس برای هر الگو، یک روز نماینده معرفی گردید که در تحلیل بارش­های ابر سنگین مورد استفاده قرار گرفتند. آرایش مکانی این الگوهای بارشی نشان می­دهند که توزیع زمانی بارش­های ابر سنگین در منطقه با عرض جغرافیایی در ارتباط است. نتایج تحلیل نشان می­دهد که الگوی پرفشار غرب دریای سیاه- شمال دریای مدیترانه و الگوی پرفشار دریای سیاه بیشترین ارتباط را با بارش­های ابر سنگین منطقه دارند. این یافته نقش مهمی در پیش­بینی بارش­های ابر سنگین منطقه خواهد داشت.

مطالعه و واکاوی پدیده خشکسالی با اهداف مختلفی از جمله برنامه ریزی، مدیریت منابع آب و مقابله با مشکلات ناشی از کمبود آب مورد توجه جامعه علمی و اجرایی هر منطقه ای است. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط بین خشکسالی و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI) بر روی منطقه قروه و دهگلان کردستان صورت گرفته است. درپژوهش حاضربرای شناسایی سال های با خشکسالی هواشناسی از شاخص Z در دوره آماری 20 ساله (1368 تا 1387) استفاده شد بنابراین نتایج محاسبه داده های آماری ایستگاه سینوپتیک قروه سال 2008 با مجموع بارش سالانه 155 میلی متر و شاخص Z برابر با 2.31- ، سال 2000 با مجموع بارش سالانه 253.1 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.05- و سال 2001 با بارش 8/239 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.22- سال های شاخص خشکسالی هواشناسی تعیین شدند. برای بررسی خشکسالی اکولوژیکی از تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS استفاده شد. برای محاسبه شدت خشکسالی اکولوژی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی مقایسه ای بین 5 سال از روش نمونه گیری تصادفی استفاده شد و در ارتباط با هر تصویر نمونه های 500 تایی به صورت تصادفی انتخاب گردید با بهره گیری از نمونه های تصادفی مقادیر NDVI هر سال در ستونی از جدول اخذ و محاسبات و مقایسه های آماری بین آن ها انجام شد و نتیجه حاصل از آن مشخص نمودن سال خشکسالی اکولوژی از تصاویر ماهواره ای بود. برای نشان دادن شدت خشکسال اکولوژی در تصاویر اخذ شده طبقه بندی نظارت نشده اعمال و محدوده مورد مطالعه به 5 کلاسه طبق بندی شد. پردازش تصاویر ماهواره ای و نتایج شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) نشان دهنده مقادیر پایین میانگین شاخص در سال های 2000، 2001 و 2008 بود که بعنوان سال های نمونه خشکسالی اکولوژیکی تعیین شدند. سال 2001 کمترین مقدار NDVI را داشت و غیر از مناطق مرکزی که زیر کشت آبی بوده است بقیه مناطق تقریبا پوشش گیاهی خود را از دست داده اند.

مدیریت و برنامه ریزی محیطی و بهره گیری از ظرفیت های اقلیمی هر مکان جغرافیایی، در گرو شناسایی پهنه های اقلیمی همگن و تأثیرگذار ترین عناصر اقلیمی در تفکیک مکانی نواحی اقلیمی، است. از اینرو هدف از این پژوهش شناسایی مهمترین عناصر اقلیمی تأثیر گذار بر کلیت اقلیم استان اصفهان و تفکیک مکانی ریز پهنه های اقلیمی این استان با بهره گیری از روش های آماری چند متغیره است. برای دستیابی به این هدف داده های متوسط سالانه 29 عنصر اقلیمی مربوط به 17 ایستگاه همدید در محدوده استان اصفهان بکارگرفته شد. در مرحله بعد به کمک روش میانیابی کریجینگ، مقادیر هر یک از متغیرها بر روی گره گاههای توری با ابعاد یاخته 12x12 کیلومتر برآورد گردید. در نهایت آرایه همبستگی داده های استاندارد شده 29 عنصر اقلیمی بر روی 746 یاخته مکانی استان اصفهان در معرض تحلیل مؤلفه های اصلی قرار گرفت. این تحلیل نشان داد که با 9 مؤلفه اصلی بیش از 99 درصد تغییرات مکانی عناصر اقلیمی استان بیان می شود. در این بین عناصر دمایی بیش ترین نقش را ایفا کرده و عمدتاً در نیمه شرقی استان جلوه گر است. عناصر رطوبتی در مرتبه بعدی قرار دارند و در نیمه غربی استان تظاهر می کنند. در مجموع عناصر دمایی و رطوبتی حدود 70 درصد تغییرات مکانی عناصر اقلیمی استان را تبیین می کنند. اعمال تحلیل خوشه ای پایگانی با روش ادغام وارد بر روی مقادیر نمرات 9 مؤلفه اصلی نشان داد که استان اصفهان را می توان به 10 پهنه اقلیمی تفکیک نمود. این پهنه بندی تا حدود زیادی با واقعیات محیطی استان بویژه پیکربندی ناهمواریها، مطابقت می کند. ریزپهنه های اقلیمی نیمه غربی استان که عمدتاًروند شمال غرب جنوب شرق دارند، از توانهای اقلیمی مناسبی برای برنامه ریزی توسعه و عمران ناحیه ای برخوردار است. درحالیکه یکی از مهمترین توانهای اقلیمی ریزپهنه های شرقی، بهره گیری از تابش خورشید در زمینه تولید انرژی است. در نهایت بررسی ها نشان داد که شرایط اقلیمی ایستگاه اصفهان متوسطی از اقلیم کل استان اصفهان است.

در این مطالعه به منظور ارائه ی مدل و ارزیابی تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم شاخص های اقلیمی بر بارش ماهانه و سالانه آذربایجان شرقی، ایستگاه شهرستان تبریز به سبب دارا بودن آمار طولانی مدت به عنوان نماینده استان تحت بررسی قرار گرفت. بنابراین مقادیر بارش، نم نسبی و دمای بیشینه شهرستان مذکور و 13 شاخص اقلیمی سیاره ای در بازه های زمانی سالانه و ماهانه، با کاربرد روش های آماری تحلیل مسیر و معادلات ساختاری مورد ارزیابی و کنکاش قرار گرفت. یافته ها نشان داد که مدل سازی بارش سالانه و ماه های فوریه، مارس، می، سپتامبر و اکتبر با توجه به شرایط تعیین شده برای ارائه ی مدل مناسب در سطح 95 درصد اطمینان معنادار هستند و مدل سازی سایر ماه ها شرایط تعیین را ایفا ننمود. بدین ترتیب مدل اکتبر با تبیین 8/61 درصد از پراش بارش، به عنوان بهترین مدل، مدل سالانه با دخالت 7 متغیر بیشترین متغیر و شاخص نوسان اطلس شمالی به عنوان بیشترین حضور در مدل ها و گسترش زمانی نسبت به سایر شاخص ها شناسایی شدند. ارزیابی مدل های معنادار نشان می دهد که چگونگی، نوع شاخص و میزان تاثیر بر بارش به صورت مستقیم و غیر مستقیم در ماه های مختلف متفاوت می باشد. به طور کلی با استناد به مدل ها می توان ابراز داشت که شاخص های اقلیمی به عنوان نماینده مراکز عمل، به صورت مستقیم و غیر مستقیم تا حد قابل قبولی قادر به تبیین پراش بارش شهرستان تبریز (آذربایجان شرقی) می باشند

آگاهی از آسایش اقلیمی، نقش مهمی در زندگی انسان و فعالیت های او بازی می کند. در حقیقت بسیاری از فعالیت های انسانی در ارتباط مستقیم با آسایش اقلیمی هر مکان است. این پژوهش با هدف شناخت وضعیت آسایش اقلیمی استان کردستان انجام شده است. در این مطالعه وضعیت آسایش اقلیمی استان کردستان با استفاده از داده های روزانه متغیرهای اقلیمی و شاخص های دمای موثر استاندارد و دمای معادل فیزیولوژیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان داده که براساس شاخص دمای موثر استاندارد، در ایستگاه های مریوان، سنندج، بانه، بیجار، قروه، سقز و زرینه به ترتیب بالاترین مقدار آسایش اقلیمی حاکم بوده است. بر اساس شاخص دمای معادل فیزیولوژیک نیز در ایستگاه های مریوان، قروه، بانه، سنندج، بیجار، زرینه و سقز بالاترین مقدار آسایش اقلیمی وجود داشته است. از دیگر نتایج تحقیق می توان به فراوانی بالای شرایط آسایش اقلیمی ایستگاه زرینه در فصل تابستان اشاره نمود. در حالی که اغلب ایستگاه های مورد مطالعه بیشترین آسایش اقلیمی آنها در آبان، مهر و اردیبهشت ماه است؛ ایستگاه زرینه در فصل تابستان بالاترین میزان آسایش اقلیمی را استان کردستان به خود اختصاص داده است. این مطالعه نشان داد که توزیع زمانی و مکانی روزهای توأم با آسایش اقلیمی استان کردستان متفاوت می باشد.

در چند دهه اخیر افزایش دمای زمین باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده و تغییرات اقلیمی گسترده ای را در اغلب نواحی کره زمین موجب گردیده است که از آن به عنوان تغییر اقلیم یاد می شود. هدف این مطالعه، پیش بینی تغییرات اقلیمی استان سیستان و بلوچستان با استفاده از ریز مقیاس نمایی آماری است که در آن داده های سناریوی A2 مدل گردش عمومی جو ECHO-G اجرا می شود. برای ارزیابی، تغییرات اقلیمی و خشکسالی استان سیستان و بلوچستان در دوره آماری 1391تا 1410 توسط مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند. در این مطالعه از داده های دمای کمینه، دمای بیشینه، تابش و بارش مدل ECHO-G و داده های واقعی 7 ایستگاه استان شامل چابهار، ایرانشهر، خاش، سراوان، زابل، زهک و زاهدان استفاده شده است.نتایج کلی بررسی ها برای دوره مذکور گویای افزایش 8 درصدی بارش در استان و کاهش تعداد روزهای یخبندان و افزایش میانگین سالانه دما در حدود 3/0 درجه سلسیوس می باشد. بیشترین افزایش ماهانه دما مربوط به فصل زمستان به میزان 9/0 درجه سلسیوس خواهد بود. همچنین تعداد روزهای خشک در شهرستان سراوان افزایش و در بقیه شهرستان ها کاهش می یابد و بطور کلی خشکسالی های این استان در دوره 1410-1391 کاهش می یابد.

مولدهای هواشناسی (Weather Generators) با هدف تطویل سری اطلاعات انواع متغیرهای وضع هوا اعم از بارش، دما و رطوبت نسبی، برای ارتقاءِ فهم و درک از عملکرد هر سیستمی که اقلیم عامل تاثیرگذار بر آن باشد، توسعه یافته اند. الگوریتم های متفاوتی از این مولدها در دو نوع کلی پارامتری و ناپارامتری تا به امروز ارائه شده اند. در این مطالعه کارایی مولد ناپارامتری k نزدیکترین همسایه با قابلیت برونیابی داده ها در سری مصنوعی، برای چندین ایستگاه شامل ایستگاه های تهران، مشهد، قزوین، بوشهر، تبریز و رشت با آمار قابل قبول 45 سال(2005-1961) ارزیابی و برای بیان برتری نسبی این روش ها نسبت به روش های پارامتری، نتایج آن با خروجی مولد پارامتری LARS-WG مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان داد که روش ناپارامتری به کارگرفته شده در این مطالعه در شبیه سازی اکثر پارامترهای سری مشاهده شده، نسبت به روش پارامتری مطمئن تر عمل مینماید. با این وجود در شبیه سازی طول دوره های درازمدت تر و خشک، مولد LARS-WG بهتر عمل می کند که البته اختلاف این دو مولد ناچیز می باشد.

طی سالهای 1377-1378 تا 1379-1380 استان تهران شاهد شدیدترین خشکسالیهای‌ دهه‌های اخیر بوده که بررسی گستره و تحلیل درباره آن لازم است. لازم به ذکر است که برای این تحلیل استفاده از شاخصهای خشکسالی می‌تواند مؤثر باشد. این شاخصها در واقع بیان کمی بلیه طبیعی خشکسالی بوده تا امکان ارزیابی آن را در مقیاسهای ‌مختلف زمانی و مکانی ممکن سازند. در تحقیق حاضر برای پایش خشکسالی این دوره و تهیه نقشه‌های آن از سه شاخص DI ، SPI ، EDI و تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS استفاده شده و به این منظور اطلاعات 43 ایستگاه در سطح استان به کار رفته است. نتایج نشان داد که DI نسبت به بارندگی نوسانهای شدیدی داشت، ضمن اینکه هماهنگی زمانی و مکانی مناسبی بین نتایج آن قابل مشاهده نمی‌باشد. همچنین شاخصSPI در مقیاس ماهانه واکنش کافی به کمبود ریزشها از خود نشان نمی‌دهد. اما شاخص جدید EDI در مجموع عکس‌العمل مناسبی را نسبت به خشکسالیها داشته و پیوستگی منطقی بین نتایج آن قابل مشاهده است.

گفتمان اصلی خرداقلیم شناسی شهری، طبیعت انسان زده است. بافت فیزیکی شهر در مقایسه با فضای خارج شهر، همانند روستاهای پیرامون، تفاوت های زیادی دارد. مقایسه ی شاخص های اقلیمی شهر با نواحی پیرامونی، نشانه ی بارزی از تأثیرپذیری خرداقلیم شهری از مناطق شهری است. یکی از شاخص های مهمِّ تأثیرپذیر اقلیمی از نواحی شهری، فرایند بارندگی است. گمان می رود به دلیل دگرگونی بافت شهری تهران در دهه ی پیش، پارامتر بارندگی نیز نسبت به دهه های گذشته، دستخوش تغییر شده باشد. در این مطالعه، نخست داده های بلندمدّت بارش روزانه ی دو ایستگاه مهرآباد (تحت تأثیر خرد اقلیم شهری) و بیلقان (خارج از محدوده ی تأثیر خرد اقلیم شهری) در ماه های گرم سال (ژوئن تا سپتامبر) جمع آوری شد؛ سپس با استفاده از دو روش آزمون آماری کروسکال والیس و آزمون تاو کندال، وجود روند در داده ها، مورد بررسی قرار گرفت. سرانجام، برای تعیین نوع و زمان تغییر در سری داده ها از روش آماری گرافیکی ""من کندال"" استفاده شد. ارزیابی آزمون های آماری روی تمام دوره ها نشان داد که فرض تصادفی بودن داده ها در سطح اطمینان 95 درصد، در ایستگاه مهرآباد به شدّت رد شده و روند فزاینده ی شمار روزهای بارندگی، به ویژه در سال های گذشته معنادار است. این در حالی است که در ایستگاه بیلقان هیچ گونه روند معنا داری در سطح اطمینان 90 و 95 درصد یافت نشد. همچنین، پراکنش روزهای بارشی در طول هفته برای پانزده سال نخست و پانزده سال انتهایی دوره ی آماری در دو ایستگاه مهرآباد و بیلقان مقایسه شد. نتایج نشان داد که تنها در ایستگاه مهرآباد، تعداد روزهای بارشی در پانزده سال پایانی طیِّ روزهای کاری هفته افزایش و در روزهای پایانی هفته کاهش می یابد که این امر به احتمال، برآمده از تأثیرات خرد اقلیم شهری بر فرایند هواشناختی بارش است.