حمید میرهاشمی

هدف: هدف از این تحقیق آشکارسازی روند گسترش بافت کالبدی شهر خرم آباد و اثرات آن بر ارتفاع لایه مرزی و سپیدایی سطحی شهر است. در این راستا در ماه ژوئن 4 دوره آماری ۱۹۹۰، ۲۰۰۰، ۲۰۱۰، ۲۰۲۰، با اجرای تابع جبرباندی، بافت کالبدی شهر خرم آباد و روند تغییرات آن طی ۳۰ سال بررسی گردید. روش و داده: داده های مربوط به سپیدایی سطحی و ارتفاع لایه مرزی از داده های بازتحلیل  ECMWF مدل ERA5 با قدرت تفکیک ۰/۱۲۵ درجه قوسی، برای دوره آماری ۱۹۹۰-۲۰۲۰ اخذ شد. تغییرات دوره ای بافت شهری خرم آباد نیز با استفاده از شاخص سنجش از دوری NDBI از تصاویر ماهواره های لندست ۵ و ۸ طی دوره ۳۰ ساله استخراج گردید. یافته ها: نتایج نشان داد بافت شهر خرم آباد طی دوره ۳۰ ساله رشد ۸۲۹ هکتاری داشته و نشان داد که شهر طی دوره ۳۰ ساله ۴۷ درصد گسترش یافته است. نتیجه اقلیمی این گسترش کالبدی در متغیرهای سپیدایی سطحی و ارتفاع لایه مرزی نشان داد با گسترش بافت کالبدی شهر، میزان سپیدایی به صورت معنی داری با شیب سالانه ۰/۰۰۳۲-  درصد در دوره سرد و ۰/۰۰۰۵-  درصد در دوره گرم سال کاهش داشته است؛ اما ارتفاع لایه مرزی شهر خرم آباد، بر خلاف میزان سپیدایی، روند افزایشی با شیب ۷ متر در سال در دوره گرم و ۳ متر در سال در دوره سرد سال بوده است. کاهش میزان سپیدایی سطحی باعث افزایش بیشتر تابش بودجه حرارتی شهر شده و افزایش بودجه حرارتی باعث افزایش ارتفاع لایه مرزی طی دوره آماری ۱۹۹۰-۲۰۲۰ شده است. نتیجه گیری: بر مبنای یافته های تحقیق می توان گفت که گسترش بافت کالبدی شهر خرم آباد طی ۳۰ سال اخیر به صورت معنی داری منجر به کاهش سپیدایی سطحی و افزایش ارتفاع لایه مرزی در سطح شهر شده است. نوآوری، کاربرد نتایج: بررسی و آشکارسازی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر فاکتورهای حرارتی جو پایین منطقه (سپیدایی سطحی، ارتفاع لایه مرزی) مهم ترین نوآوری این تحقیق است. تغییرات فاکتورهای حرارتی مانند سپیدایی و ارتفاع لایه مرزی تأثیرات گسترده ای در آسایش اقلیمی و کیفیت محیط زیستی شهر دارند؛ لذا آشکارسازی تأثیر بافت کالبدی شهر در ارتباط با توزیع فضایی، فضای سبز و بوستان ها و پارک های شهری جهت تعدیل شرایط حرارتی شهر بسیار مهم است.

مداخلات انسان در عرصه های طبیعی به صورت تغییر در کاربری اراضی منجر به ایجاد دومینویی از ناهنجاری ها و سپس مخاطرات محیطی شده است. این تغییرات گسترده و انباشتی در پوشش و کاربری اراضی، خود را به شکل ناهنجاری هایی از قبیل شکل گیری رواناب های شدید، فرسایش خاک، گسترش بیابان زایی و شور شدن خاک نشان داده است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی واداشت های دمایی ساختار پوشش اراضی استان لرستان و تحلیل اثر تغییرات کاربری اراضی بر ساختار دمایی استان است. در این راستا از داده های طبقات پوشش اراضی محصول کامپوزیت MCD12Q2 و دمای سطح زمین محصول MOD11A2 سنجنده MODISاستفاده شد همچنین، به منظور آشکارسازی واداشت های دمایی هرکدام از پوشش های اراضی استان در خلال فصل گرم و سرد از تکنیک ماتریس تحلیل متقاطع (CTM) استفاده شد. نتایج نشان داد به طورکلی در سطح استان لرستان 5 طبقه پوشش شامل: اراضی جنگلی، مراتع، اراضی کشاورزی، اراضی ساخته شده و اراضی بایر قابل آشکارسازی بودند. نتایج حاصل از تحلیل ماتریس متقاطع نشان داد که در فصل گرم و فصل سرد به ترتیب پوشش جنگلی (کد 5 IGBP) با دمای 48 درجه سانتی گراد و پوشش اراضی شهری و مسکونی (کد 13 IGBP) با دمای 16 درجه سانتی گراد به عنوان گرم ترین کاربری به شمار می روند. علاوه بر آن مشاهده گردید که از سویی واداشت های حرارتی پوشش اراضی در فصل گرم به حداقل رسیده و تفاوت معنی داری بین ساختار دمایی طبقات پوشش اراضی دیده نمی شود؛ اما در فصل سرد، واداشت های حرارتی پوشش اراضی به صورت بارزتری خود را نشان می دهد. نتایج حاصل از آزمون تحلیل واریانس بیانگر آن بود که در دوره سرد سال، برخلاف دوره گرم سال، طبقات پوشش اراضی مختلف؛ به صورت معنی داری (Sig=0.026) واداشت های حرارتی متفاوتی را در سطح استان، ایجاد کرده است. تحلیل تعقیبی شفه بیانگر آن بود که این تفاوت بین طبقات پوشش مراتع و پوشش بیلت آپ بوده است.

در پژوهش حاضر به تحلیل گروه های زمانی بارش60 ساله ایران با استفاده ازتحلیل روند و همسازها پرداخته شد. دراین راستا از داده های ECMWF- ERA5 با تفکیک مکانی 25/0* 25/0 برای بازه زمانی 2022-1963بهره گرفته شد. ابتدا میانگین و ضریب تغییرات بارش 60 ساله کشور بررسی و سپس با برازش مدل رگرسیون خطی به روش پارامتری، روند بارش وارسی شد. در نهایت با استفاده از تحلیل طیفی، همسازهای مربوط به بارش سالانه استخراج گردید. با توجه به نتایج پژوهش، گستره روند منفی معنادار بارش طی دوره آماری وسیع تراز گستره روند مثبت معنادار بوده است. روند منفی بارش عموماً منطبق بر نواحی شمالغرب، شمال و شرق محدوده مطالعاتی و روند مثبت معنادار منطبق بر زاگرس مرتفع است. خروجی حاصل از تحلیل طیفی که در مطالعات دیگر مشهود نبود گویای نقش کمرنگ همسازهای معنادار درنواحی شمالی ساحلی کشور است. همچنین نیمه جنوبی کشور عمدتاً تحت تاثیر چرخه های 7-2 ساله و نواحی غربی عموماً تحت سیطره سیکل های درازمدت 20-7 ساله است. براین اساس الگوهای مربوط به این چرخه ها را می توان به عوامل محلی، سیستم های کلان مقیاس جوی، همسایگان و گاهی ترکیب تمام عوامل که سبب تنوع چرخه ها در یک مکان شده است، نسبت داد.

رشد کالبدی بافت شهرها، در اراضی کشاورزی یا باغات حاشیه شهر، از نمودهای بارز تغییرات کاربری اراضی به نفع گسترش بافت شهری است. این تغییرات کاربری اراضی تبعات زیست محیطی و اقلیم شناختی در پی دارد. آگاهی از این تبعات محیطی، در کنترل و مدیریت بهینه شرایط زیست محیطی شهر مفید واقع می شود. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی روند تغییرات کالبدی بافت شهری خرم آباد طی دوره 1990-2020 و آشکارسازی اثر تغییرات حرارتی بر ساختار دمای دوره گرم شهر خرم اباد است. در این راستا با استفاده از تصاویر سنجنده TM و OLI/TIRS ماهواره های لندست 5 و 8 برای ماه ژوئن 4 دوره آماری 1990، 2000، 2010 و 2020، با اجرای تابع جبر باندی، بافت شهری خرم آباد از روی باندهای اپتیکال این سنجنده ها استخراج و روند تغییرات این بافت طی 30 سال بررسی گردید. همچنین دمای سطح زمین محدوده شهر خرم آباد با اجرای الگوریتم Spilt Window روی باندهای حرارتی دو سنجنده مذکور، برای ماه ژوئن استخراج گردید. نتایج حاصل از تحلیل روند نشان داد بافت شهری خرم آباد طی دوره 30 ساله با یک رشد مستمر در بخش های حاشیه شرقی و جنوبی شهر روبرو بوده است. به طور تجمعی مشخص گردید که بافت شهری خرم آباد در انتهای دوره یعنی سال 2020 حدود 41 درصد (828 هکتار) نسبت به سال 1990 گسترش داشته است این گسترش عموماً در اراضی کشاورزی و باغات حاشیه شهر خرم آباد بوده است. استخراج دمای سطح زمین از باندهای حرارتی دو سنجنده TM و TIRS، نشان داد که در روزهای آخر ژوئن 4 سال مورد بررسی میانگین دمای سطح بافت شهری، حدود 5/11 درجه سانتیگراد از فضای سبز داخل شهر یا اراضی باغی حواشی شهر، بالاتر بوده و همزمان با گسترش بافت شهری، دمای سطح این بافت از 41 درجه در سال 1990 به 1/43 درجه در سال 2020 رسیده است.

معلق و کیفیت هوای نزدیک به سطح زمین می باشد. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی ارتباط بین تغییرات پوشش اراضی و تغییرات ارتفاع لایه مرزی طی 3 دهه اخیر در سطح استان لرستان می باشد. در این راستا دو دسته داده ها استفاده گردید که شامل طبقات پوشش اراضی سنجنده MODIS و ارتفاع لایه مرزی پایگاه اقلیمی ECMWF نسخه ERA5 می باشد. این داده ها در مقیاس ماهانه (ماه ژانویه) برای بررسی دوره سرد و (ماه جولای) برای بررسی دوره گرم انتخاب و به صورت 7 دوره زمانی با گام های ۵ساله طی دوره آماری 1990-2020 بررسی شد. در این تحقیق از تکنیک تحلیل ماتریس متقاطع، در محیط ARC-GIS، استفاده شد و میانگین ارتفاع لایه مرزی روی هر کاربری به تفکیک دوره سرد و گرم سال و در 7 گام زمانی ۵ساله استخراج و مقایسه گردید. نتایج نشان داد اولاً ارتفاع لایه مرزی دوره گرم سال، به صورت قابل توجهی بیشتر از دوره سرد سال است و دوم الگوی فضایی کمینه و بیشینه ارتفاع لایه مرزی در دوره سرد و گرم سال در سطح استان متفاوت است، در دوره سرد سال، بیشینه ارتفاع لایه مرزی در بخش های غرب و جنوب غرب (اراضی کم ارتفاع با پوشش جنگلی)، درحالی که در دوره گرم سال بیشینه لایه مرزی در اراضی بایر و کوهستانی شرق استان متمرکز است. علاوه برآن مشاهده شد در دوره گرم سال، اراضی کشاورزی با ارتفاع لایه مرزی 1263 و اراضی مرتعی با ارتفاع لایه مرزی، 1243، در میان طبقات کاربری مورد بررسی بالاترین ارتفاع لایه مرزی را داشته اند، درحالی که در دوره سرد سال، اراضی شهری و مسکونی با ارتفاع 192 متر، بالاترین ارتفاع لایه مرزی را داشته است و به صورت میانگین فضایی ارتفاع لایه مرزی استان یک روند افزایشی داشته است.

دمای هوا به عنوان یکی از مهمترین معیارهای تشخیص نوسان ها یا تغییرات در دستگاه اقلیم محسوب می شود که با اتخاذ ساختاری خودمتشابه در مقیاس های زمانی چندگانه، به صورت یک پدیده فرکتالی نمایان می شود؛ بنابراین سیگنال دما از یک ساختار پیچیده و غیرخطی برخوردار بوده که رفتار بسیار پیچیده ایی را در افق های زمانی مختلف نشان می دهد. در این مطالعه، ماهیت دینامیکی سری زمانی دمای روزانه (1329-1401) ایستگاه سینوپتیک خرم آباد با استفاده از تحلیل دامنه مقیاس هرست (R/S) و تحلیل نوسان های روندزدایی شده (DFA2) شناسایی شد. نتایج حاصل از (R/S) نشان می دهد که نوسان های سینوسی با مقیاس های سالانه و فصلی در سری زمانی دمای هوا وجود دارند. همچنین سه نقطه تقاطع در سیگنال نوسان های دما شناسای شدند که این نوسان ها در پیرامون این نقاط از روند و ساختارهای متفاوتی برخوردارند. از سویی، نتایج DFA2 مشخص کرد که نمایه مقیاسی و همبستگی سری زمانی به سبب وجود روندهای فصلی دستخوش تغییر شده اند. در این خصوص روندزدایی فصلی داده ها مشخص کرد که تابع نوسان متناسب با افزایش مقیاس زمانی افزایش پیدا می کند که این فرایند دلالت بر ماهیت فرکتالی سیگنال دما دارد. همچنین نمایه هرست به مقدار 77/0 بدست آمد که دلالت بر وجود همبستگی و حافظه بلندمدت در سیگنال روزانه دمای هوای خرم آباد دارد.

بارش به عنوان مهم ترین مشخصه اقلیمی هر منطقه است. این مشخصه اقلیمی جز نوسانی ترین متغیرهای اقلیمی است که بر منابع آب  منطقه به طور جدی ﺗﺄثیرگذار است. این مسئله به ویژه در ایران با بارش متوسط بیش از 250 میلی متر، اهمیت دارد. هدف این مطالعه تحلیل بارش های سنگین حوضه کرخه و دز با استفاده از روش های آماری است. بدین منظور از داده های بارشی 14 ایستگاه سینوپتیکی و باران سنجی بازه زمانی 60 ساله (2019 – 1959) استفاده شد. جهت نیل به اهداف پژوهش، ابتدا با استفاده از تابع توزیع احتمالاتی حد نهایی تیپ 1 (گامبل)، آستانه بارش سنگین هر ایستگاه مشخص شد. آنگاه برای شناسایی روندهای یکنواخت و نایکنواخت موجود در سری زمانی بیشینه بارش های روزانه و مجموع بارش سالانه از روش گرافیکی  ITA و آزمون ناپارامتری من- کندال استفاده شد. نتایج به دست آمده از آستانه های بارش سنگین مشخص شد. به طور متوسط بارش بیش از 7/40 میلی متر در حوضه کرخه و متوسط بارش بیش از 47 میلی متر در حوضه دز به عنوان بارش سنگین محسوب می شوند. تعداد روزهای بارش سنگین حوضه کرخه متوسط 118 روز و حوضه دز 81 روز است. آستانه سیلاب خیزی حوضه کرخه کمتر از حوضه دز است. بنابراین بارش های کرخه ناگهانی تر و نامنظم تر رخ می دهد، درحالی بارش های حوضه دز از سری های زمانی به هنجارتری برخوردار است. در نتیجه حوضه کرخه ازنظر افزایش بارش های سنگین منجر به سیلاب آسیب پذیرتر از حوضه دز است. نتایج حاصل از کاربرد آزمون من - کندال و ITA نشان داد آزمون من - کندال تنها قادر به شناسایی روندهای یکنواخت در سری های زمانی هستند، چنان که مزیت روش ITA این است علاوه بر روندهای یکنواخت، قادر است روندهای پنهان و داخلی را در سری های زمانی شناسایی کند. برای نمونه اگرچه آزمون من - کندال روند مشخصی برای بارش های بیشینه ایستگاه خرم آباد نشان نداد، ولی آزمون ITA روندهای پنهان و نایکنواخت این ایستگاه کشف و شناسایی کرد.

مداخلات انسان در عرصه های طبیعی به صورت تغییر در کاربری اراضی منجر به ایجاد دومینویی از ناهنجاری ها و سپس مخاطرات محیطی شده است. این تغییرات گسترده و انباشتی در پوشش و کاربری اراضی، خود را به شکل ناهنجاری هایی از قبیل شکل گیری رواناب های شدید، فرسایش خاک، گسترش بیابان زایی و شور شدن خاک نشان داده است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی واداشت های رادیانسی سطحی (آلبیدو) فصلی ساختار پوشش اراضی استان لرستان است. در این راستا از داده های طبقات پوشش اراضی محصول کامپوزیت MCD12Q2 سنجنده MODISاستفاده شد. داده های رادیانسی شامل داده باز تحلیل آلبیدو سطحی بود که از پایگاه کوپرنیکس نسخه ERA5، اخذ شد، به منظور آشکارسازی واداشت های رادیانسی هرکدام از پوشش های اراضی استان به تفکیک فصلی از تکنیک ماتریس تحلیل متقاطع (CTM) استفاده شد. نتایج نشان داد به طورکلی در سطح استان لرستان 5 کد پوشش اراضی شامل: اراضی جنگلی، مراتع، اراضی کشاورزی، اراضی مسکونی و اراضی بایر قابل آشکارسازی هستند. همچنین نتایج این تحقیق بیانگر آن بود که که پوشش اراضی در فصل های پاییز، بهار و تابستان، واداشت و تأثیر معنی داری در میزان آلبیدوی سطحی در سطح استان اعمال نکرده اند، میزان آلبیدوی دو فصل بهار و پاییز در حالت کمینه قرار داشت که به میانگین آلبیدوی جهانی تقریبا 2/0 بسیار نزدیک است. اما در فصل زمستان اولاً میزان آلبیدوی سطحی در همه پوشش های اراضی استان (به جز طبقه اراضی جنگلی) به صورت قابل توجهی نسبت به سایر فصول افزایش پیدا کرده اند و دوما تفاوت قابل توجهی نیز بین پوشش های مختلف اراضی از لحاظ واد اشت آلبدو، آشکار شد. در این خصوص بیشترین میزان تغییر در آلبیدو مربوط به دو پوشش مراتع و اراضی بایر بود که در فصل زمستان میزان آلبیدوی این دو پوشش به ترتیب مقدار عددی 36/0 تا 38/0 رسیده است در حالی که اراضی جنگلی استان در فصل زمستان کمترین میزان آلبیدوی سطحی را از خود نشان داده است.

اقلیم به عنوان یکی از مهمترین عوامل توسعه و ایجاد محدودیت در صنعت گردشگری به شمار می رود که هر گونه تغییر و یا نوسان در آن منتهی به تغییر در صنعت گردشگری خواهد شد. در این مطالعه به منظور شناسایی تقویم گردشگری شهرستان پلدختر که از جاذبه های تاریخی و طبیعی منحصر به فردی برخوردار است از مدل ریمن و شاخص های زیست اقلیمی PMV و PET استفاده شد. همچنین با کاربرد دو آزمون ناپارامتری من کندال و سنس استیمیتور و مدل گرافیکی ITA، روند تغییرات یکنواخت و نایکنواخت اقلیم گردشگری این شهرستان ارزیابی شد. نتایج حاصل از اجرای مدل ریمن نشان می دهد که شرایط مطلوب اقلیم گردشگری در مقیاس روزانه تنها در ماه آوریل و اکتبر فراهم می شود و انسان در این دو ماه نیاز به هیچ اقدامی برای تغییر شرایط دمای محیط ندارد و از وضعیت دمایی محیط، احساس رضایت مندی دارد. همچنین در ماه های نوامبر و مارس نیز با وجود تنش های گرمایی و سرمایی بسیار اندک، شرایط کم و بیش مطلوبی برای گردشگری ایجاد می شود. در مقیاس بلندمدت، تنش سرمایی بسیار شدید با کمترین فراوانی روزانه در هیچ کدام از ماه ها مشاهده نشد. در صورتی که تنش گرمایی بسیار شدید، متناظر با شاخص PMV بیش از 5/3 و شاخصPET بیش از 41 درجه سلسیوس از ژوئن تا سپتامبر رخ می دهد و شرایط غیرقابل تحملی در اقلیم گردشگری پلدختر پدید می آید. ارزیابی روند تغییرات متغیرهای هواشناختی و اقلیم گردشگری دلالت بر افزایش دما و شاخص های زیست اقلیمی دارد بدین ترتیب از یک سو تنش های گرمایی پلدختر افزایش و از سویی از مقدار تنش های سرمایی آن کاسته شده است. ازسویی، نتایج حاصل از مدل ITA نشان می هد که تغییرات شاخص PET در ماه های اوریل و مارس به صورت نایکنواخت است. همچنین شدت شیب تغییرات داخلی این شاخص در اغلب ماه های سال، کاملاً متفاوت است.

مطالعه حاضر با توجه به نقش و اهمیت بارش های سنگین در غرب ایران، با هدف بررسی تغییرپذیری فضایی - زمانی بارش سالانه و بیشین ه بارش روزانه در منطق ه غرب ایران انجام شد. بدین منظور ، از داده های بارش شش ایستگاه سینوپتیک واقع در منطق ه یاد شده که از آمار بلندمدت برخوردار بودند استفاده شد. در این راستا، نخست با استفاده از تابع توزیع گامبل[1]، آستان ه بارش سنگین برای هر ایستگاه تعریف، آنگاه با کاربرد آزمون گرافیکی ITA [2] و من - کندال [3] روند تغییرات بیشین ه بارش های روزانه و مجموع سالان ه هر ایستگاه محاسبه شد. نتایج حاصل از روش ITA نشان داد روند نایکنواختی در سری زمانی بارش های سالان ه ایستگاه های خرم آباد و همدان وجود دارد. اما در ایستگاه های کرمانشاه، دزفول، اهواز ، و آبادان روند مشخص شده در همه طبقاتْ کاهشی و یکنواخت بود . همچنین ، بیشین ه بارش روزان ه ایستگاه دزفول و اهواز یکنواخت و کاهشی بوده است ؛ در صورتی که بارش های طبق ه 10 50 میلی متر ایستگاه خرم آباد بدون روند اما بارش های روزانه طبق ه 50 70 میلی متر روند افزایشی را نشان می دهند. در ایستگاه آبادان بارش های طبق ه 5 45 بدون روند و بارش هایی با دور ه برگشت پنجاه ساله روند کاهشی را نشان دادند.

دامنه بادپناه کوهستان های میان مقیاس و بزرگ مقیاس مکان های مناسبی برای چرخندزایی بادپناه محسوب می شوند. این پژوهش با توجه به هندسه، جهت گیری و موقعیت کوهستان زاگرس، جهت بررسی گونه ای از چرخندزایی در بادپناه آن انجام گرفته است. بدین منظور از متغیرهای دما، ارتفاع ژئوپتانسیل، سرعت باد در راستای مداری و نصف النهاری، تاوایی پتانسیل و رطوبت ویژه نگاشته شده در مرکز ECMWFاستفاده شد. بررسی ها نشان داد که وجود یک چرخند اولیه در پیش باد زاگرس برای ایجاد چرخندزایی در بادپناه آن ضرورت دارد. در این خصوص مشخص شد که چرخندهای اولیه با احتساب به جریان های شمال غربی و جنوب غربی تراز میانه جو، در دو شرایط همدید متفاوت به زاگرس نزدیک شده و در فرایند چرخندزایی بادپناهی دخالت می کنند. به عبارتی بر حسب عرض جغرافیایی چرخند اولیه و چگونگی آرایش پشته ناوه تراز 500 هکتوپاسکال، مسیر چرخندهای نزدیک شونده به زاگرس متفاوت هستند. در نهایت نتایج نشان دادند که چنین چرخندزایی در زاگرس براساس تئوری تعدیل اروگرافیکی کژفشاری ناپایدار قابل تبیین است.

شناسایی روندها و گسستگی های ساختاری در سری زمانی بارش به عنوان یکی از مهمترین چالش ها در مطالعه ی تغییر اقلیم محسوب می شود، چرا که کشف چنین گسستگی های می تواند به ارزیابی مطلوب سناریوهای آینده و پدیده های حدی همچون سیل و خشکسالی منجر گردد. در این مطالعه به منظور شناسایی گسستگی های ساختاری در سری زمانی بارش روزانه و ماهانه ایستگاه سینوپتیک خرم آباد از دو رویکرد تحلیل چندفرکتالی نوسان های روندزدایی شده (MF-DFA) و تحلیل موجک گسسته با بیشینه همپوشانی (MODWT) استفاده شد. نتایج حاصل از کاربرد MF-DFA بر روی سری زمانی بارش روزانه (2018-1961) نشان داد که سه نقطه گسستگی در این سری زمانی وجود دارد که روند بارش در پیرامون این نقاط به طور مشخصی تغییر پیدا کرده است. از سویی، نتایج این رویکرد مشخص کرد که دوره 2002 -1985، به عنوان نوسانی ترین دوره بارش و دوره های 1969- 1961 و 2018- 2010 به عنوان دوره هایی با کمترین نوسان ها در بارش جلوه می کنند. محاسبه تابع نوسان در مقیاس های زمانی 2، 5، 10 و 20 ساله نشان داد که در دوره 2018-2000، نوسان های 2 تا 20 ساله بارش کاهش یافته اند. همچنین نتایج حاصل از تابع نوسان با qاُمین مرتبه نیز روشن کرد که دوره های 1970- 1965 و 1994-1989، همراه با نوسان های حدی بزرگ بارش بوده اند. در صورتی که دو بازه زمانی 2004-1999 و 2013-2008 به دوره هایی با نوسان های حدی کوچک بارش اشاره دارند. همچنین نتایج بدست آمده از کاربرد MODWT برروی سری زمانی بارش ماهانه نشان داد که ضرایب موجک در سال 2007 دستخوش تغییر شده اند. در این راستا با تقسیم سیگنال های فرکانس بالای موجکی به دو دوره شامل 2007-1961 و 2018-2008، مشخص شد که اختلاف بین نوسان های بارش در خلال مقیاس های 8 تا 16 ماه از بیشترین تغییرپذیری در سری زمانی بارش برخوردارند.

به سبب تأثیر متقابل عناصر هواشناختی در محاسبه قدرت تبخیر جو، تخمین آن یک کار پیچیده و غیر خطی است. لذا برای تخمین آن باید از مدل های پیشرفته ریاضی استفاده نمود. در این مطالعه جهت برآورد قدرت تبخیر جو در سطح ایستگاه تبریز از شبکه های عصبی مصنوعی بر پایه دو الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت و الگوریتم ژنتیک، رگرسیون خطی چند متغیره و معادله پنمن فائو استفاده شده است. بر این اساس در مدل شبکه عصبی با اتخاذ یک و دو لایه پنهان و دو تابع فعال سازی تان سیگمویید و لوگ سیگمویید، 56 مدل شبکه عصبی تولید شد. ارزیابی و مقایسه نتایج این مدل ها براساس معیارهای چون ضریب تعیین و مجذور میانگین مربعات خطا نشان داد که دقت مدل ها بستگی به نوع تابع محرک، نوع الگوریتم آموزشی، تعداد لایه های پنهان و تعداد نرون های اتخاذ شده دارد. از سوی نتایج نشان داد که در مدل های تک لایه، دقت وزن دهی الگوریتم ژنتیک برای هر دو تابع فعال ساز بیش از الگوریتم لونبرگ مارکوئت است. از سویی در مدل های با دو لایه پنهان دقت وزن دهی الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت بیش از الگوریتم ژنتیک بوده؛ به طوری که دقیق ترین مدل شبکه با آرایش 5-7-7-1 با مجذور میانگین مربعات خطای 227/0 میلی متر بر اساس الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوئت و دو لایه پنهان و تابع فعال سازی تان سیگمویید تولید شده بود. همچنین مجذور میانگین مربعات خطای مدل رگرسیون خطی چند متغیره و معادله پنمن فائو به ترتیب به مقدار 79/0 و 34/1 بدست آمد. بنابراین مدل شبکه عصبی در قیاس با دو مدل مذکور دارای کارایی بهتر، ضریب دقت بیشتر و مقدار خطای کمتری جهت پیش بینی مقدار تبخیر ایستگاه تبریز است.

کوهستان زاگرس با جهت گیری شمال غربی جنوب شرقی، سدی در برابر جریان های غربی محسوب می شود. مطالعه حاضر به منظور یافتن سازوکاری برای تشریح نوع ویژه ای از رخداد چرخندزایی در بادپناه زاگرس انجام شد. بررسی شش نمونه چرخندزایی نشان داد هم زمان با نزدیک شدن چرخند به دامنه های روبه باد زاگرس، اندرکنشی بین این سامانه چرخندی و کوهستان زاگرس اتفاق می افتد که به شکل گیری ساختار گرمایی ویژه ای منجر می شود؛ به این ترتیب که مرکز پرفشاری در ارتفاعات زاگرس و ناوه گرمایی در بادپناه آن شکل می گیرند و چنین ناهنجاری گرمایی با کاهش پایداری ایستا و کشیده شدن جو و افزایش تاوایی نسبی در بادپناه زاگرس مصادف می شود. در ادامه، با قرارگیری اغتشاش تاوایی پتانسیل تراز بالایی جو روی اغتشاش گرمایی تراز زیرین، میزان کژفشاری جو افزایش می یابد و چرخندزایی بادپناه اتفاق می افتد. بررسی میانگین دمای پتانسیل لایه زیرین (1000 تا 700 هکتوپاسکال) و بالایی (500 تا 300 هکتوپاسکال) جو نشان داد مهم ترین تأثیر کوهستان زاگرس، تغییر توزیع هم دماهای پتانسیل لایه زیرین جو و متعاقباً تغییر کژفشاری امواج برخوردکننده با آن است. به واقع، کوهستان زاگرس با افزایش شیو نصف النهاری دمای پتانسیل در لایه زیرین جو باعث ایجاد اختلاف شدید شتاب بین اغتشاش های گرمایی تراز بالا و تراز پایین می شود. کوهستان زاگرس برحسب تغییری که در کژی امواج کژفشار به وجود می آورد، زمینه لازم را برای فرایند چرخندزایی بادپناه در بخش های شرقی خود فراهم می کند؛ این نوع چرخندزایی بر نظریه تعدیل اروگرافیکی امواج کژفشار مبتنی است.

امواج گرمایی یکی از پیامدهای روند افزایش دما در دستگاه اقلیم است. غرب و جنوب غرب ایران از جمله مناطقی هستند که در سال های اخیر با موج گرمایی در فصل تابستان روبه رو بوده اند. امواج گرمایی منطقه با استفاده از شاخص بالدی و اعمال آن بر روی داده های حداکثر دمای روزانه 36 ایستگاه هواشناسی شناسایی شد. همچنین شرایط همدید موج های گرمایی با استفاده از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، تاوایی قائم، باد مداری و نصف النهاری در تراز های 1000 تا 250 هکتو پاسکال در بازه زمانی 6 ساعته از سری داده های NCEP/NCAR تحلیل شد. بر اساس شاخص بالدی موج گرمایی بلند مدت از تاریخ 12/4/1389 تا 23/4/1389، ایستگاه های غرب کشور را در بر گرفته است. تحلیل نقشه های همدید نشان داد امواج گرمایی با استقرار سامانه های کم فشار حرارتی خلیج فارس و گنگ (موسومی ها) همراه با رطوبت، استقرار سیستم مانع در تراز 500 هکتوپاسکالی و گسترش پرفشار پویشی آزور، تاوایی منفی و رودباد جنب حاره ای بر روی منطقه شکل می گیرند. افزایش تبخیر و تعرق ، ایجاد تنش های آبی در گیاهان به ویژه در دوره خشکسالی، افزایش مصرف و استهلاک شبکه انتقال برق و افت تولید برق آبی و کاهش شرایط آسایش اقلیمی از نتایج استقرار شرایط همدید ادغام کم فشار حرارتی خلیج فارس و موسمی های شبه قاره، استقرار پرفشار دینامیکی آزور و ایجاد سیستم مانع بر روی منطقه به مدت بیش از 5 روز موجد امواج گرمایی متداوم بر روی منطقه است.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

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.

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

بارش های سنگین به دلیل نقشی که در رخداد سیلاب های بزرگ دارند از جمله عوامل موجد بحران محسوب می شوند.حوضه آبی بهشت آباد در سالهای اخیر با بحران طبیعی سیلاب روبرو بوده به نحوی که فراوانی و مقدار دبی های حد همواره در دوره 27 ساله(89-1363)دارای روند افزایشی می باشند.به منظور بررسی مکانیسم بارشهای سیل زای حوضه آبی بهشت آباد ، شرایط دینامیکی و همدیدی بارش موجد سیلاب مورخ 21/11/1384 با دبی لحظه ای( m3) 605 به عنوان نمونه در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد.داده های مورد استفاده شامل مقادیر دبی ساعتی ایستگاه بهشت آباد، باران سنج های ثبات ایستگاه های شهرکرد،بروجن،فارسان و اردل و داده های همدید از سایت NCARبوده که با روش محیطی –گردشی مورد تحلیل قرار گرفته اند.بر اساس محاسبات صورت گرفته شاخص های برادباری و راکلیف در منطقه با مقادیر 15/2- و 67/33 نشان دهنده مهیا بودن شرایط همدید جهت ریزش بارش های شدید درحوضه است. علاوه بر آن تحلیل همدید تراز 500 هکتوپاسکال نشان داد که این شرایط با گسترش پرارتفاع اقیانوس اطلس- اروپا به سمت قطب ، جابه جای تاوه قطبی به سمت عرض های پایین ، قرار گیری ایران در معرض وزش تاوایی مثبت هماهنگ بوده و همین جورشدگی عوامل ریزش بارش های سنگین و رخداد سیلاب در سطح حوضه بهشت آباد را فراهم می نماید.