درخت حوزه‌های تخصصی

توفان های تندری به طور گسترده ای بر انسان، ثروت و سرمایه او، به ویژه در بخش کشاورزی، هوانوردی، دریایی و غیره اثر می گذارد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی توفان های تندری، داده های مربوط به توفان های تندری در یک دوره آماری 15 ساله (2006-1992) از مرکز تحقیقات هواشناسی همدان دریافت گردید. همچنین به منظور تحلیل همدیدی الگوهای توفان، داده های مربوط به فشار تراز دریا (Slp) و 500 هکتوپاسکال از سایت مرکز پیش بینی محیطی آمریکا دریافت و نقشه های موردنیاز در محیط نرم افزاری گردس ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت. نمودارهای ترمودینامیک موسوم به 10 آوریل 2005 و 31 اکتبر 2006، از وب سایت دانشگاه وایومینگ جهت مطالعه اخذ گردید. برای تحلیل دینامیک فعالیت های همرفتی از شاخص های ناپایداری استفاده شده است. رخدادهای توفان تندری با استفاده از نرم افزار Spss به شش خوشه تقسیم گردید. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در هر دو ایستگاه فرودگاه و نوژه به صورت همدید توفان تندری به همراه بارش رگباری رخ داده و این توفان ها ماهیت جبهه ای و همدیدی داشته است؛ اما در تاریخ 10 آوریل 2005 در ایستگاه فرودگاه توفان تندری به همراه بارش رگباری به میزان 16 میلی متر و در تاریخ 31 اکتبر 2006 در ایستگاه نوژه به میزان 9 میلی متر گزارش شده است که علت این رخدادها همدیدی نبوده و دارای ساختار ترمودینامیکی می باشد. پرفشار سرد و ریزش هوای سرد به لایه های میانی جو در شمال غرب کشور و وجود کم فشار جنوبی در لایه زیرین جو که جریانات گرم و مرطوب عربستان را به منطقه وارد می کند، باعث رشد ابرهای کومولوس و کومولونیمبوس و ایجاد توفان تندری، بارش تگرگ و نیز باران های سیل آسا می گردد.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است. این تغییرات هم در بعد مکان و هم در بعد زمان در قالب اقلیم منطقه رخ می دهد. هدف از این مطالعه بررسی خودهمبستگی فضایی تغییرات درون دهه ای بارش ایران طی نیم قرن اخیر در ایران است. بدین منظور داده های بارش روزانه با استفاده از 664 ایستگاه همدیدی و اقلیمی طی دوره 1340 تا 1390 استخراج و به عنوان پایگاه داده ها (داده های اسفزاری) استفاده گردید. به منظور دست یابی به تغییرات درون دهه ای بارش ایران از روش های زمین آماری مانند خودهمبستگی فضایی شاخص موران جهانی،[1]شاخص انسیلین محلی موران[2]و لکه های داغ[3]و همچنین از امکانات برنامه نویسی در محیط متلب[4]، سورفر[5] و سیستم اطلاعات جغرافیایی[6]بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تغییرات درون دهه ای بارش ایران، الگویِ خوشه ای بالا دارد. در این بین بر اساس شاخص موران محلی و لکه های داغ، بارش در کرانه های ساحلی و بخش هایی از غرب و جنوب غرب کشور (عمدتاً کوه های زاگرس) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه های بارش با ارزش بالا) و بخش هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش هایی از جنوب شرق کشور (عمدتاً زابل) دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه های بارش با ارزش پایین) بوده است. در سایر مناطق ایران بارش هیچ گونه الگوی معنی داری یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. به منظور بررسی تغییرات چرخه های بارش، از روش تحلیل طیفی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از روش مذکور، نشان دهنده وجود چرخه های کوتاه و میان مدت در بارش سالانه کشور است.

چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

فرآیند بارش- رواناب یک حوضه ی آبریز عمدتاً تحت تأثیر شرایط هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژی و اقلیم منطقه می باشد. یکی از عمومی ترین روش ها برای شناخت فرآیند بارش رواناب شبیه سازی آن با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و تجزیه و تحلیل نتایج حاصله می باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل HEC–HMS فرآیند بارش– رواناب حوضه آبریز خرم آباد شبیه سازی شد و مورد واسنجی قرار گرفت نتایج نشان داد که سازگاری خوبی بین هیدروگراف های مشاهده شده و شبیه سازی شده در خروجی حوضه وجود دارد، مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی با ضریب ناش– ساتکلیف و ضریب واریانس شبیه سازی شده به ترتیب برابر با 68/0 ُو 09/0 بوده است، که نشان دهنده ی کارایی بالای مدل در برآورد دبی پیک در حوضه ی آبریز مورد مطالعه بوده است. سپس با استفاده از پارامترهای بهینه شده، هایتوگراف بارش طرح در دوره بازگشت های مختلف وارد مدل شدوهیدروگرافسیل در دوره ی بازگشت های مختلف به دستآمد، اجرای مدل در دوره ی بازگشت های 2، 5، 10، 50 و 100 ساله به ترتیب منجر به وقوع دبی های اوج سیلاب با میزان 762، 1020، 1442،1955 و 2248 متر مکعب بر ثانیه شده است. نتایج نشان می دهد می توان رواناب را با استفاده از مدل با دقت بالا پیش بینی نمود.

به منظور تخمین سرعت نمو ارقام گلرنگ اراک، زنده رود و گلدشت با استفاده از درجه حرارت و طول روز، از آزمایشات تاریخ کاشت این ارقام طی سال های 1388-1383 در مزرعه تحقیقات کشاورزی کبوتر آباد اصفهان استفاده شد. برای تعیین مدل سرعت نمو هر مرحله، سرعت هر مرحله به عنوان متغیر تابع و متغیر های حرارتی، طول روز و حاصل ضرب متغیر های حرارتی با متغیر های طول روز به عنوان متغیر مستقل در رگرسیون مرحله ای مورد استفاده قرار گرفتند. مرحله ای از رگرسیون به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید که ضریب رگرسیون و ضریب تشخیص جزء آن حداقل در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بوده و حداکثر ضریب تبیین کل را داشته باشد. تعداد روز از کاشت تا سبز شدن، سبز شدن تا تکمه دهی، سبز شدن تا گلدهی و تا رسیدگی و گلدهی تا رسیدگی از تاریخ های کاشت تأثیر پذیرفت. با افزایش دما، طول مراحل نمو کاهش یافت. طول دوران سبز شدن تا تکمه دهی و تا گلدهی بیشترین تأثیر را از طول روز پذیرفت و با افزایش آن کاهش یافتند. میانگین درجه حرارت تنها متغیری بود که وارد مدل شد و حدود 76 درصد تغییرات سرعت سبز شدن ارقام مورد مطالعه را توضیح داد. حدود 83 درصد سرعت نمو مرحله سبز شدن تا تکمه دهی به وسیله حاصل ضرب درجه حرارت حداکثر در طول روز توجیه گردید. مربع درجه حرارت حداکثر در مربع طول روز حدود 92 درصد تغییرات سرعت نمو مرحله سبز شدن تا گلدهی را بیان نمود. مربع درجه حرارت حداکثر در مربع طول روز با توان چهارم درجه حرارت حدود 81 درصد واریانس سرعت نمو مرحله سبز شدن تا رسیدگی را بیان نمودند. مکعب درجه حرارت حداقل، تنها متغیری بود که سرعت مرحله گلدهی تا رسیدگی را به میزان 47 درصد توضیح داد.

پرفشارهای جنب حاره ای یکی از عناصر اصلی در استخوان بندی گردش عمومی جو است. جابه جایی سالانة این پرفشارها اثر بسیار مهمی بر پراکنش و توزیع زمانی و مکانی بارش و دما در پهنة بزرگی از سیارة زمین دارد. این کمربند پرفشاری که تعیین کنندة کمربند خشک سیارة زمین است، به صورت سلول های منفردی که مکان گزینی آنها ارتباط نزدیکی با امواج بزرگ مقیاس بادهای غربی و شرایط توپوگرافی و پراکنش آب ها و خشکی ها دارد ، ظاهر می شود. در این مقاله سعی شده است اثر جابه جایی مکانی سلول پرفشار عربستان بر بارش های شدید بخش جنوبی و جنوب غربی کشور تحلیل شود. به همین منظور، 41 سامانة بارشی شدید و موقعیت قرار گیری هستة مرکزی سلول پرفشار عربستان در ترازهای 1000، 700، 850 و 500 هکتوپاسکال تعیین شد. به طور تقریبی در تمام ترازهای بررسی شده، هستة مرکزی پرفشار بر روی دریاهای گرم عمان و عرب قرار داشت. در تمام این سامانه های بارشی، مؤلفه های مداری باد بر روی دریای عرب و عمان شرقی و مؤلفة نصف النهاری آنها شمالی بود که بیان کنندة فرارفت گرما و رطوبت از روی این دریاها به داخل کم فشار سودان است. بیشترین مقدار نم ویژه بر روی اتیوپی و جنوب دریای سرخ قرار داشت که بر اثر جریان های جنوبی زبانة کم فشار در تراز دریا و جریان های جلو ناوه در ترازهای بالا بر روی ایران فرارفت می شود.

تئوری شکل گیری الگوها از طریق انشعابات تورینگ نقش مهمی در بررسی دلایل ظهور الگوهای فضایی منظم و پیش بینی ظهور آن ها در سیستم های زیستی، شیمیایی و فیزیکی دارد. از آنجا که پیچیدگی حاکم بر سیستم های اکوژئومورفیک (ژئوسیستم)، پیش بینی پاسخ آن ها را در برابر آشوب ها بسیار مشکل می کند، در دو دهه اخیر، ورود تئوری ناپایداری تورینگ به حیطه اکوژئومورفولوژی، زمینه ای برای ارائه انواع مدل های کنشی– انتشاری فراهم آورده است، تا براساس قوانین حاکم بر سیستم های تورینگ به تشریح دلایل، شرایط و مکانیزم های تاثیرگذار در ظهور پیچیدگی های اکوسیستمی پرداخته و بدین طریق امکان پیش-بینی رفتار سیستم های آشوب زده فراهم گردد. با این رویکرد، در مقاله حاضر با هدف بررسی تاثیر شرایط تورینگ در ظهور ساختارهای پیچیده در سیستم هایی اکوژئومورفیک (با تاکید بر اکوسیستم های نیمه خشک)، به معرفی مدل کنشی- انتشاری ریتکرک پرداخته شده است. نتایج مدل نشان می دهد که اکوسیستم های نیمه خشک بسته به میزان و وسعت تنش تحمیلی به دو روش به تغییرات میزان بارش پاسخ می دهند؛ تغییر در بایومس پوشش گیاهی که این تغییرات بصورت ظهور الگوهای ناپایدار در فضای تورینگ دیده شده است و دیگر راه، تطبیق طول موج الگوها با تغییرات بارش، که چنین تغییری در فضای بالن بوسِ ظاهر می شود. چنین نتایجی می تواند بخوبی پاسخگوی این سوال باشند که چگونه چنین سیستم هایی به روش های غیرخطی به تغییرات محیطی پاسخ می دهند، تا آنجا که که تغییرات تدریجی در طول زمان به تخریب سریع و ناگهانی در وضعیت سیستم منجر گردد.

برای شناسایی گونه هواهای جزیره ابوموسی، داده های روزانه 69 متغیر اقلیمی(سمت باد،تندی باد، دمای خشک، دمای تر، دمای کمینه و بیشینه، میانگین دمای روزانه، بارش، نم نسبی، فشار تراز ایستگاه، ابرناکی، دیدافقی، فشار بخارآب و ...) این ایستگاه در طول سال های 1362تا 1388 بررسی شد. ابتدا پایگاه داده ای از متغیرهای مورد بررسی در نرم افزار متلب ایجاد شد. این پایگاه داده شامل رخدادهایی بود که مقدار متغیرهای مورد بررسی به طور کامل در آن ثبت شده بودند. در مرحله بعد روی آرایه داده های استاندارد شده (69*9311) که سطرهای آن معرف تعداد روزها و ستون های آن عناصر اقلیمی می باشند یک تحلیل خوشه ای (CA) به روش ادغام «وارد» صورت گرفت و شش گونه هوا برای ایستگاه ابوموسی به دست آمد و در نهایت برای هر کدام از گونه ها یک روز به عنوان روز نماینده انتخاب و ویژگی های پیایی، رخداد و فراوانی سالانه و ماهانه آن ها محاسبه و مشخص گردید . بر این اساس گونه هوای گرم و مرطوب و شرجی به عنوان غالب ترین، همگن ترین و با ثبات ترین گونه شناخته شد.

پدیده گرد و غبار شاید در نگاه اول برای عموم مردم پدیده ای عادی جلوه کند، اما از زمانی که این پدیده در نوع حادّ خود، کاهش شدید دید افقی و به خطرافتادن سلامت افراد را سبب شد، اهمّیت شناسایی آن دو چندان شده است. تا کنون مطالعات متعدّدی از نظر آماری و همدیدی در ارتباط با گرد و غبار انجام شده است؛ اما مدل اعتمادپذیری از پیش بینی و مدل سازی وقوع این پدیده ارائه نشده است. در این تحقیق با استفاده از مدل ورف، طوفان 28 فوریه 2009، شبیه سازی و تحلیل سینوپتیکی آن با استفاده از نقشه های هوا انجام شده است. داده هایی که این پژوهش به آن نیاز دارد عبارت از داده های هواشناسی از جمله دما، رطوبت، سرعت باد، فشار، وضعیت هوای حاضر برای ایستگاه های شیراز، درودزن، زرقان، آباده، فسا، داراب، لار و لامرد در بازه زمانی 1995 تا 2014 است. در نخستین گام، طوفان گرد و غبار مذکور با استفاده از داده های FNL با مدل ورف شبیه سازی شد. سپس نقشه های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، چرخندگی تراز 500 هکتوپاسکال، رودباد و وزش باد تراز 300 هکتوپاسکال از ساعت 00 UTC دو روز قبل از وقوع طوفان تا ساعت 12 UTC روز خاتمه آن در محیط نرم افزار GrADS، ترسیم و تجزیه و تحلیل شد. نتایج مطالعات نشان می دهد استقرار چند روزه پشته در نواحی دریای خزر در شمال ایران و همچنین وجود ناوه ای در شمال دریای سیاه باعث می شود که سامانه های غربی در برخورد با این پر ارتفاع، مسیر جنوبیتری را انتخاب کنند و با حرکت خود از نظر ترمودینامیکی تقویت شوند و ناپایداری در نواحی مرکزی و جنوبی ایران و همچنین طوفان گرد و غبار را ایجاد کنند.

پهنه بندی آب وهوایی و شناخت نواحی همگن اقلیمی امری ضروری جهت آمایش سرزمین و برنامه ریزی های منطقه ای می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه تفاوت های اقلیمی سه منطقه جغرافیایی ایران، ناحیه ساحلی خزر، ناحیه کوهستانی و ناحیه خشک داخلی که در محدوده استان های مازندران، سمنان، تهران، قزوین، قم و مرکزی جای می گیرد است. روش کار در این تحقیق، بررسی داده های آب و هوایی 56 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی و 19 عنصر اقلیمی با استفاده از مدل های خوشه بندی و تحلیل عاملی است. بدین منظور یک ماتریس با ابعاد 19*56 و با آرایش R تشکیل و به عنوان پایگاه داده برای ناحیه بندی مورد استفاه قرار گرفت. با اعمال تحلیل عاملی بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی و با چرخش متعامد واریماکس مشخص شد که در اقلیم این سه منطقه، چهار عامل رطوبتی، دمایی، غباری و تندری موثر می باشند که در مجموع بیش از 85 درصد از واریانس اقلیم منطقه را تبیین می کنند. با انجام تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی و با روش ادغام وارد بر روی ماتریس نمرات عامل ها، چهار ناحیه اصلی و چندین خرده ناحیه شناسایی شدند. نواحی اصلی عبارتند از ناحیه گرم و خشک بیابانی، ناحیه کم بارش دامنه ای، ناحیه سرد و نیمه پربارش کوهستانی و در نهایت ناحیه معتدل و پر بارش. بررسی نواحی چهارگانه با شرایط محلی و منطقه ای نشان می دهد که همسایگی با منابع رطوبتی مانند دریای خزر و پیکربندی ناهمواری ها مانند ارتفاعات رشته کوه البرز نقش تعیین کننده ای در شکل گیری خرده نواحی شمال ایران دارند.

مطالعه بارش محتمل جهت ارزیابی و برآورد سیل برای طراحی سازه های هیدرولوژیکی شهری، از قبیل کانال آبیاری، تعیین بیشترین میزان آبی که وارد مخازن و یا سایر تاسیسات می شود ضروری است. سیلاب ها بالاترین نرخ تلفات جانی را به همراه دارند و به لحاظ وسعت تأثیر بعد از خشکسالی دومین بلای طبیعی محسوب می شوند. مفهوم بیشترین بارش محتمل (PMP) به لحاظ نظری بیشترین ارتفاع بارش در یک مدت مشخص برای یک دوره معین از سال که از نظر شرایط فیزیکی خاص در محدوده توفان و یک محدوده جغرافیایی می تواند ببارد اطلاق می شود. هدف از این تحقیق برآورد PMP در منطقه جنوب غرب خزر به روش سینوپتیک است. روش کار پس از بررسی آمار 30 ساله ایستگاه های باران سنجی و کلیماتولوژی موجود در منطقه ، 4 طوفان شدید و فراگیر انتخاب شدند. که از 4 طوفان انتخاب شده، جهت محاسبه PMP به روش سینوپتیک پس از تحلیل نقشه های ارتفاعی هوا و رطوبت و صعود قائم هوا، و تعیین دهانه ورودی توفان از داده های سرعت باد، دمای نقطه شبنم و فشار مربوط به ایستگاه های سینوپتیک بندر انزلی، رشت، رامسر، اردبیل و پارس آباد استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر بیشترین بارش محتمل با تداوم 24 ساعته برای منطقه مقدار آن برابر با 95/276 می باشد. و متوسط دبی حاصل از آن با در نظر گرفتن ضریب جریان، عدد 66/21797 متر مکعب بر ثانیه است.این مقدار آب یک تهدید جدی برای مخاطرات سیلاب در منطقه می باشد

پیش بینی دما یکی از مهمترین پیش بینی های هواشناسی است. امروزه بخشهای کشاورزی و صنعت وابستگی زیادی به شرایط دمایی(آب و هوا)دارند. دما نیز در کنار بارش یکی از فراسنج های بسیار مهم آب و هوایی است و از عوامل اصلی در پهنه بندی و طبقه بندی آب و هوایی به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه های منتخب استان اصفهان میباشد که پس از تعیین موقعیت و بررسی دوره آماری موجود سه ایستگاه همدید ازن سنجی اصفهان، شرق اصفهان و کاشان انتخاب شدند. برای بررسی و پیش بینی دمای ماهانه از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. شبکه های عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی وآب و هوایی دارند. شبکه عصبی مصنوعی یکی از قدرتمندترین مدلهایی است که قادر به دریافت و نمایش پیچیده روابط ورودی و خروجی داده ها می باشد. یکی از پرکاربردترین مدلهای شبکه عصبی مدل پرسپترون چند لایه(MLP) میباشد. برای تعیین بهترین ورودی های شبکه پس از سعی و خطای بسیار در نهایت ساختاری با استفاده از میانگین دمای 7 ماه قبل برای پیش بینی دمای ماه بعدی انتخاب گردید. بدین ترتیب دمای ماهانه برای 24 ماه آینده پیش بینی شد که در این حالت بهترین همبستگی را بین داده ها نشان داد .بدین منظور از نرم افزار مت لب 2013 استفاده شده و برنامه نویسی در این محیط صورت گرفت. در تمام ساختار های شبکه از یک لایه پنهان متشکل از 30 نرون استفاده شد. تمامی ایستگاه ها با یک لایه پنهان به جواب رسیدند و نیازی به افزایش تعداد لایه های پنهان تشخیص داده نشد. برای آموزش شبکه از الگوریتم مارکوارت –لونبرگ استفاده شد و تمامی شبکه ها با تابع محرک تانژانت هیپربولیک به جواب مطلوب رسیدند.در نتیجه میتوان گفت استفاده از این مدل در پیش بینی دمای ماهانه موفقیت آمیز بود.

علی رغم اتفاق نظر اکثر دانشمندان بر وقوع پدیده گرمایش جهانی، لیکن شک و تردیدهایی در خصوص وقوع این پدیده محیطی از سوی برخی از دانشمندان مطرح می شود. آنان گرمایش جهانی را با این استدلال زیر سؤال می برند که دمای ثبت شده در ایستگاه ها شایستگی نمایندگی روند دما را ندارد. زیرا با گذشت زمان و افزایش جمعیت شهرها و نیرومند شدن جزیره ی گرمایی، دمای ایستگاه ها بازتاب جزیره ی گرمایی است نه گرمایش جهانی. برای رفع این شبهه، می توان موضوع را با رویکردی متفاوت ارزیابی کرد و به جای بررسی دما،گرمایش جهانی را از روی تغییرات ستبرای هواسپهر، ردیابی نمود. بدین منظور داده های شبکه ای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال نیمکره شمالی از 11/10/1357 تا 09/10/1392 به مدت 12782 روز از تارنمای NCEP/DOE برداشت گردید. نقشه های ستبرا برای هر روز محاسبه و سپس نقشه میانگین ستبرای هر روز برای کل نیمکره فراهم شد. این محاسبات برای تمامی 12782 روز انجام شد و سری زمانی میانگین وزنی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی بدست آمد. سری مذکور علاوه بر نیمکره شمالی برای ایران نیز محاسبه شد و رفتار آن با سری های زمانی میانگین دماهای کمینه و بیشینه ایران ارزیابی گردید. بررسی ها نشان داد که طی دوره بررسی شده (1392-1357) میانگین ستبرای نیمهزیرین هواسپهر نیمکره شمالی حدود 13 متر افزایش داشته است. سال 1377 نقطه عطفی در تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی است. در این سال جهشی در سری زمانی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی دیده می شود. بررسی ها نشان داد که تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی در تمامی عرض های جغرافیایی یکسان نیست. در مناطق حاره بسیار ناچیز و در عرض های جغرافیایی بالا، بسیار شدیدتر بوده و دارای روند افزایشی معنادار می باشد. بررسی رابطه بین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی و ایران نشان می دهد که در طی دوره 35 ساله ستبرای هواسپهر ایران حدود 7/2 متر بیش از میانگین ستبرای نیمکره شمالی، افزایش یافته است. یعنی سرعت روند افزایش گرمایش ایران بیش از میانگین نیمکره شمالی است. سری زمانی دمای کمینه نسبت به دمای بیشینه رابطه بهتری را با سری زمانی میانگین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی نشان می دهد. در حالی که سری زمانی دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه رابطه قوی تری با سری زمانی ستبرای هواسپهر ایران دارد. از سوی دیگر بررسی سری دمای کمینه و ستبرای هواسپهر ایران نشان داد که رفتار دمای کمینه در قبل و بعد از سال 1371 تغییر یافته و این می تواند بازتاب دهنده افزایش وردش پذیری دمای کمینه در فاز دوم باشد. در مجموع بررسی ها نشان داد که با هر درجه افزایش میانگین دما در ایران، حدود 17 متر بر ستبرای هواسپهر ایران افزوده شده است.

منطقه ارسباران یکی از مناطق مهم اقتصادی، کشاورزی و توریستی شمال غرب ایران می باشد که معمولا بیشترین بارش سالانه را در فصل بهار دریافت می نماید. به منظور شناسایی الگوهای همدیدی تراز میانی جو در بهار های پر بارش این منطقه، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای مختصات صفر تا 70 درجه طول شرقی و 15 تا 65 درجه شمالی در دوره های مرطوب بهار سالهای (1972،1976،1979،1981،1986،1992) از پایگاه داده های اقلیمیNCEP/NCAR استخراج گردید. برای انتخاب مهمترین مؤلفه ها با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA)،از ماتریسی به ابعاد 386×610(610 یاخته × 386 روز) با آرایه S بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که با سیزده مولفه حدود 92 درصد از کل تغییرات تراز میانی جو قابل توجیه است. با انجام روش خوشه بندی تفکیکی بر روی این سیزده مولفه و دوره های مرطوب یاد شده، شش الگوی گردشی بدست آمد که در 5 مورد از الگوهای استخراج شده، وجود یک مرکز پرارتفاع در شرق مدیترانه تا جنوب شرق اروپا از مهم ترین عوامل وقوع دوره های مرطوب بهاره تشخیص داده شد. از عوامل اصلی دیگر می توان به امواج کوتاه تراز میانی جو اشاره نمود که در این موقع از سال معمولا مابین دریای خزر و دریای سیاه فعال بوده و دوره های مرطوب بهاره این منطقه را موجب می شوند. این سامانه ها در ارتباط با مراکز فعال ناوه ای مستقر در آسیای مرکزی و ارسال امواج کوتاه آنها، ناپایداری و وقوع بارش را در فصل بهار برای این منطقه به ارمغان می آورند.

با رشد شهرنشینی، افزایش جمعیت و تغییر کاربری ها در قرن اخیر، دمای شهرها نسبت به حومه افزایش داشته و جزایر حرارتی شهر شکل می گیرد. شهر مشهد نیز، یکی از کلان شهرهای ایران، این بحران نوین شهرنشینی را تجربه می کند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر باند ۶ سنجنده TM ماهواره لندست، موقعیت جزایر گرمایی شهر مشهد در ۴ سال مختلف (۱۳۷۱-۱۳۹۰) برای تیرماه و مردادماه شناسایی شد. به این منظور، از تصاویر دردسترس ماهواره لندست از مرکز مطالعات زمین شناسی آمریکا و داده های ساعتی هواشناسی مشهد استفاده شد. با استفاده از روش کین، الگوریتم و مدل مناسب و نیز نقشه حرارتی سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهر مشهد تهیه شد. نتایج نشان داد مکان های عاری از پوشش گیاهی و دارای رطوبت پایین با قالب فضاهای باز، فاقد کاربری یا کاربری حمل و نقل از جنس خاک و سنگ مانند منطقه ثامن و منطقه ۱۲ شهری، دمای سطح زمین بالا بوده و جزیره های گرمایی شهر را شکل می دهند و منطقه پارک ملت، باغ ملک آباد و باغ های آستان قدس رضوی با شاخص پوشش گیاهی درختزار و رطوبت بالا، محدوده های سرد شهر هستند. اولین مرکز تشکیل جزیره گرمایی در طی چهار سال مورد مطالعه به خصوص در ۲ سال آخر (۱۳۸۸و۱۳۹۰)، منطقه ۱۲ شهری با نبود پوشش گیاهی و کاربری مسکونی با فضای باز خالی است. دومین مرکز جزیره گرمایی در منطقه ۸ شهری به دلیل وجود بزرگراه شهید کلانتری از لحاظ پوشش سطح آسفالت و حجم ترافیک و وجود دو منطقه نظامی با زمین های بایر بدون پوشش گیاهی و رطوبت است. بنابراین با گسترش فیزیکی شهر، وسعت و تعداد جزیره های گرمایی افزوده می گردد.

هدف این پژوهش برآورد مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در ایران زمین است. بدین منظور از داده های دمای کمینه ی روزانه ی 663 پیمونگاه همدید و اقلیمی طی بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شد. داده ها به کمک روش کریگینگ در ابعاد 15*15 کیلومتر بر روی پهنه ی ایران درون یابی شدند. ماتریسی با ابعاد 7187*15992 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها یاخته ها قرار گرفت . به کمک آزمون t در سطح اطمینان 95 درصد میانگین فاصله ای مدت زمان انتظار رخداد یخبندان برای تک تک یاخته ها در برجهای مختلف و بصورت سالانه برآورد شد. نتایج نشان داد که مدت زمان انتظار رخداد یخبندان بر روی پهنه ی ایران در برجهای مختلف سال با هم متفاوت است. در برج دی مدت زمان انتظار بسیار کوتاه است. در این برج از سال بر روی ارتفاعات زاگرس و شمال شرق کشور مدت زمان انتظار 1 الی 3 روز است. در برجهای دیگر سال مدت زمان انتظار افزایش می یابد. باریکه ی سواحل جنوبی کشور در تمام برجهای سال بدون یخبندان است و مدت انتظار بی معنی است. تغییرات مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در مناطقی که مدت زمان انتظار طولانی بوده، بسیار زیاد است. بر روی اردبیل، مناطق بین سنندج-همدان، تهران-سمنان و شهرکرد نسبت به سایر مناطق کشور فاصله زمانی بین رخداد دو یخبندان متوالی بسیار کوتاه است.

در این مطالعه به منظور شناسایی الگوهای همدید موجد بارش های ابرسنگین استان آذربایجان شرقی از رویکرد محیطی به گردشی بهره گرفته شد. بدین منظور نخست با استفاد از روش آماری حد نهای تیپ یک با دوره بازگشت ده هزار ساله، شاخص بارش برای 9 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی واقع در سطح استان تعیین و با در نظرگیری شرط فراگیر بودن این بارش ها، 25 روز تحت عنوان روزهای همراه با بارش فراگیر ابرسنگین برای استان آذربایجان شرقی مشخص شد. سپس با اعمال خوشه بندی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 هکتوپاسکال روزهای مذکور، سه الگوی چرخند بهاره، گردنه هم فشار و چرخند زمستانه تحت عنوان الگوهای موجد این بارش ها شناسایی گردید. تحلیل همدید این الگوها نشان داد که در تمامی آن ها، کم فشار قطبی و پرفشار جنب حار ه ای ضمن انحراف از موقعیت به هنجار و بلند مدت خود، زبانه های آن ها بر روی منطقه مدیترانه خاورمیانه گسترش می یابد. لذا، این شرایط به وجود آمده در مراکز ذی ربط، باعث افزایش شیو مداری دما فشار و برقراری گردش نصف النهاری و ایجاد سردچاله ها و سامانه مانع، در منطقه مدیترانه خاورمیانه و به تبع در منطقه مورد تحقیق شده بود. بنابراین استان آذربایجان شرقی به طور همزمان تحت تأثیر سامانه های عرض های بالا و پایین قرار می گیرد. تحلیل ترمودینامیک با استفاده از داده های ایستگاه رادیو گمانه تبریز نشان داد که شرایط ناپایداری بالقوه در هنگام رخداد بارش ابرسنگین بر نیمرخ قائم جو مستولی گشته بود. در واقع چون در این دوره ها منطقه مورد مطالعه، تحت نفوذ سامانه های عرض های پایین و بالا قرار داشت و این سامانه ها در ترازهای مختلف ارتفاعی، از بُعد دمایی رطوبتی اختلاف شایانی با هم دارند، یک اشکوب بندی دمایی رطوبتی در جو شکل گرفته و سبب ایجاد ناپایداری بالقوه در نیمرخ قائم جو شده بود.

حوضة خضرآباد در فاصلة 30 کیلومتری جنوب غربی شهر یزد واقع شده است. در این حوضه، ژئوفرم هایی وجود دارد که به احتمال در دورة اقلیمی متفاوتی نسبت به زمان حال به وجود آمده است که با تحلیل آنها، برای بازسازی اقلیم گذشته تلاش شده است. برای بررسی وضعیت اقلیمی گذشته، در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، پژوهش های میدانی، سامانة GPS و داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی استفاده شد. برحسب همبستگی بین ارتفاع و متوسط دمای سالانه و ارتفاع و مقدار بارش سالانه، گرادیان حرارتی و رطوبتی محاسبه شد. یافته های پژوهش نشان می دهد خط برف مرز دایمی با روش های رایت و پورتر، در ارتفاع 2100 تا 2200 متر واقع می شده است. باتوجه به این خط و افت آهنگ دما به مقدار 65/0 و 8/0 درجه به ازای هر 100 متر ارتفاع، مقدار تفاوت دمای کنونی با گذشته، به ترتیب معادل 92/12 و 4/13 درجة سانتی گراد محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقدار بارش سالانه در زمان گذشته 52/176 میلی متر نسبت به میانگین امروزی بیشتر بوده است. به علاوه، خط تعادل آب و یخ معادل 8/4 درجه، در ارتفاع 1560متری واقع شده است.