سید محمود حسینی صدیق

گسترش قطب سوی کمربندگرمسیری را در اثر تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت های انسانی، به ویژه افزایش گازهای گلخانه ای و تغییر کاربری اراضی زمین می دانند. تغییرپذیری پهنای کمربند گرمسیری به عرض های جغرافیایی بالاتر حاکی از گسترش منطقه خشک نیمه گرمسیری است که این امر حاکی از افزایش فراوانی خشکسالی در هر نیمکره است. به منظور تغییرپذیری پهنای کمربند گرمسیری نیمکره شمالی در عرض های میانه از شاخص های کسر بارش از تبخیر، مؤلفه مداری بردار باد، تابع جریان نصف النهاری، دمای سطح وردایست، تابش موج بلند خروجی زمین و فشار سطح زمین استفاده شده است. یافته های پژوهش نشان داد، گسترش عرض جغرافیایی کمربندگرمسیری با تابع جریان نصف النهاری به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر با 1 تا 3 درجه عرض جغرافیایی و تاثیر فرونشینی گردش هدلی افزایش دامنه تبخیر از بارش را نشان داده است که کسر بارش از تبخیر 1 تا 3 درجه عرض جغرافیایی افزایش داشته است. جت جنب حاره در حرکت شاخه های فوقانی وردسپهر از گردش هدلی با 2 تا 4 درجه عرض جغرافیایی افزایش داشته است که می تواند بر سامانه های رطوبت زای گذری و همچنین بر میزان بارشها اثر منفی داش ته باش د. گسترش قطب سوی کمربند گرمسیری که پیامدی از دگرگونی و مخاطرات آب و هوایی به شمار می ر ود، جا به جایی مکانی قطب سوی رودباد جنب حاره ای را در پی خواهد داشت و در نتیجه کمربندهای خشک جنب حاره ای به سمت قطب را ارائه می کنند؛ و همچنین تابش موج بلند خروجی زمین 1 تا 2 درجه عرض جغرافیایی افزایش یافته و دلیلی بر افزایش گرما در وردسپهر فوقانی گردیده است و این باعث افزایش خشکی و کاهش خفیف ابر در وردسپهر فوقانی شده است و همچنین باعث گسترش کمربند گرمسیری به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر شده است. به طور کلی، یافته های پژوهش نشان داد که اکثر شاخص های کمربند گرمسیری از سال 1979 روند افزایشی داشته است.

در این مطالعه، جهت تحلیل نقشه همبستگی و رگرسیون گردش هدلی با جت نیمه گرمسیری، فشار سطح زمین، تابش موج بلند خروجی زمین، رطوبت نسبی تراز 850 هکتوپاسکال، بارش و داده های ناهنجاری های وزنی بارش استاندارد شده استفاده شده است. نتایج مطالعه نشان داد رابطه سلول هدلی و جت نیمه گرمسیری بر نیوار ایران در ت راز 200 هکتوپاسکال همبس تگی مثب تی با مقدار 4/0 - 7/ 0 تا 35 درجه عرض جغرافیایی را دارد و همچنین تحلیل رگرسیون نشان داد که در عرض های جغرافیایی بین 15 تا 35 درجه شمالی جت نیمه گرمسیری (m/s) 1 بیشتر از حالت نرمال است، البته در سال 2017 تا عرض های جغرافیایی 30 درجه شمالی 2 متر در ثانیه افزایش را نشان داد که بر میزان بارش اثر منفی داشته است. رابطه سلول هدلی با تابش موج بلند خروجی زمین در مناطق جنوبی، جنوب غربی و جنوب شرقی ایران با مقدار 4/0 و ارتفاعات زاگرس و شمال غرب ایران با مقدار 7/0 و رگرسیون با مقدار (w/m2) 01/0 بیشتر از حالت نرمال نشان داد که به عنوان یک منبع گرمای محسوس در وردسپهر میانی عمل نموده و گرما مستقیماً به وردسپهر میانی اضافه شده و موجب گرمایش نیمه فوقانی وردسپهر شده است که رابطه سلول هدلی و رطوبت نسبی تراز 850 هکتوپاسکال در اکثر مناطق ایران به میزان 4/0 و مقدار رگرسیون 2 تا 1 را نشان داده است. رطوبت نسبی پایین همراه با توده خشک شده هوا در زیر مناطق شاخه نزولی سلول هدلی قرار دارد که شرایط خشکی را حاکم کرده است که شاخص ناهنجاریهای بارش در عرض های پایین تر از 35 درجه در مناطق جنوبی، جنوب غرب و جنوب شرقی ایران همبستگی منفی (7/0-) را نشان داد که شرایط عدم بارش و خشکسالی را ایجاد می کند.

چرخش سلول هادلی برای سیستم آب و هوایی از اهمیّت اساسی برخوردار است و تغییرات آن مخاطرات و دگرگونی های آب و هوایی مهمی بر آب و هوای کمربند گرمسیری و نیمه گرمسیری دارد. میزان گسترش مناطق گرمسیری و متعاقب آن خشک شدن مناطق نیمه گرمسیری زیر شاخه های فرونشینی سلول هادلی رو به افزایش است؛ بنابراین در این مطالعه به بررسی تغییرات فصلی لبه بیرونی سلول هادلی در نیمکره جنوبی از داده های بازتحلیل پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه (ERA5) با تفکیک مکانی 25/0*25/0 درجه و بازه زمانی 40 سال (2018-1979) از تابع جریان عملکرد نصف النهاری در سطح 500 هکتوپاسکال با استفاده از نرم افزارهای گردس و متلب پرداخته شده است. یافته های پژوهش نشان داد، تغییرات لبه بیرونی سلول هادلی در فصل زمستان از عرض های 35 تا 38 درجه جنوبی، در فصل بهار از عرض های 29 تا 32 درجه جنوبی، در فصل پاییز از عرض های 30 تا 5/35 درجه جنوبی و در فصل تابستان از عرض های 28 تا 29 درجه جنوبی قابل مشاهده است؛ و همچنین با افزایش هر سال، لبه بیرونی سلول هادلی در فصلهای زمستان، پاییز، بهار و تابستان به طور متوسط به اندازه 039/0-، 048/0-، 014/0- و 012/0- درجه جغرافیایی افزایش می یابد. به طور کلی، نتایج نشان می دهد که گسترش لبه بیرونی سلول هادلی نیمکره جنوبی در فصلهای زمستان و پاییز به اندازه 2 تا 5/3 درجه عرض جغرافیایی افزایش یافته است و نسبت به فصول تابستان و بهار بسیار برجسته و آشکار است و شواهدی از تغییرات و گسترش چرخش سلول هادلی را به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر را نشان می دهد و افزایش خشکی و بیابان زایی را در پیش رو خود دارد.

تغییرات در تابش موج بلند خروجی زمین به عنوان یک شاخص حیاتی سینوپتیکی دگرگونی و مخاطرات آب و هوایی است که برای شناسایی کمربند خشک گرمسیری، چرخش سلول هادلی، نوسانات اقیانوسی-جو، ابرهای ضخیم و همرفتی، پیش بینی زلزله و گردوغبار در نظر گرفته می شود؛ هدف از این مطالعه بررسی تغییرات فصلی تابش موج بلند خروجی ایران می باشد. بدین منظور داده های تابش موج بلند خروجی زمین طی دوره آماری 1396-1354 از پایگاه داده ncep/ncar استخراج و مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. یافته ها نشان داد تابش موج بلند خروجی ایران به نسبت افزایش هر سال، به مقدار W/m 2 16/0+ افزایش و همچنین، با افزایش عرض جغرافیایی به مقدار W/m 2 37/0- کاهش می یابد. روند تغییرات فصلی بیانگر این است که 100درصد مساحت کشور در فصل زمستان از روند افزایشی معنی داری و در فصل پاییز عدم معنی داری برخوردار بوده است. فصل تابستان 24/21 درصد و در بهار 35/18 درصد از روند کاهشی عدم معنی داری برخوردار است که در جنوب شرق شامل استانهای سیستان و بلوچستان، کرمان، فارس و هرمزگان است و همچنین 76/78 درصد فصل تابستان و 65/81 درصد فصل بهار از روند افزایشی عدم معنی داری برخوردار می باشد. بررسی شاخص فضایی آماره Gi لکه های داغ تابش موج بلند خروجی ایران در فصل های بهار، پاییز و زمستان در جنوب و جنوب شرق کشور شامل استانهای سیستان و بلوچستان، هرمزگان، کرمان، جنوب فارس، بوشهر و در فصل تابستان در مرکز ایران شامل دشت های لوت، کویر و صحرای پست نمک زار و ماسه زار طبس و همچنین در غرب ایران در استانهای کرمانشاه، خوزستان و ایلام با مرکزیت موسیان مشاهده شده است.مناطق لکه های سرد در همه فصول به صورت کمربندی از شمال شرق به سوی شمال غرب و همچنین در زاگرس شمالی مشاهده شده است که کمینه آن با میانگین W/m 2 220- 213 به مرکزیت خوی، ماکو، چالدران، جلفا و مرند است.

رودباد جنب حاره ای به دلیل افزایش گازهای گلخانه ای و کاهش ازن استراتسفری و همچنین گرمایش جهانی در حال گسترش به عرض های جغرافیایی بالاتر است و افزایش تغییرات آب و هوایی را در عرض های میانه داشته است. هدف از این مطالعه گسترش قطب سوی رودباد جنب حاره ای نیمکره شمالی از داده های بازتحلیل پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه (ERA5) با تفکیک مکانی 25/0*25/0 در تراز های 100-400 هکتوپاسکال و بازه زمانی 40 ساله (2018-1979) پرداخته شده است. یافته های پژوهش نشان داد که وضعیت میانگین ساختار عمودی رودباد جنب حاره ای نیمکره شمالی فصل تابستان در شمالی ترین عرض جغرافیایی قرار گرفته است؛ و از عرض های 41 درجه تا 45 درجه شمالی مشاهده شده است. در فصل زمستان به جنوبی ترین عرض های جغرافیایی جابه جا شده است و هسته سرعت رودباد جنب حاره در فصل زمستان از شدت بیشتری نسبت سایر فصل ها برخوردار است که هسته رودبادجنب حاره در تراز بین 400-100 هکتوپاسکال با سرعت بین 25 تا 45 متر در ثانیه در عرض های بین 20 تا 30 درجه شمالی مشاهده شده است. این تحقیق بیانگر این است که رودباد جنب حاره نیمکره شمالی دو دوره روند افزایشی را به عرض های جغرافیایی بالاتر در طی سالهای 1979 تا 1997 با 1 تا 2 درجه و همچنین از سال 1999 تا 2017 با 2 تا 3 درجه به عرض های بالاتر کشیده است. در نتیجه، افزایش خشکی و تغییرات آب و هوایی در آینده قابل پیش بینی است.

امروزه در برنامه ریزی های راحتی و سلامت انسان، بررسی وضعیت تنش های فیزیولوژیک حرارتی، نقش مهمی را ایفا می کند. در این خصوص می توان در برنامه ریزی های بلندمدت از آب و هوا و در برنامه ریزی کوتاه مدت از شرایط جوّی کمک گرفت. در تحقیق حاضر با استفاده از شاخص دمای معادل فیزیولوژیک تنش حرارتی( PET ) اقدام به تهیه اطلس آسایش اقلیم ایران در مقیاس ماهانه گردید. مقادیر محاسبه شده برای 40 ایستگاه کشور با طول دوره آماری مشترک 52 سال (1338-1390) نقشه های تنش فیزیولوژیک حرارتی تهیه شد. بر اساس نقشه های ترسیم شده نقش ارتفاعات در شکل دهی شرایط تنش های فیزیولوژیک حرارتی بسیار پررنگتر از طول و عرض جغرافیایی است. از لحاظ شرایط بدون تنش حرارتی فروردین ماه با 7/47 درصد از مساحت ایران در رتبه اول قرار دارد و مطلوبترین شرایط آب و هوایی بدون تنش را داراست. در همین ارتباط دی ماه با 3/75 درصد از کشور دارای تنش سرمایی است و بعد از آن مرداد ماه با تنش گرمایی 9/99 درصد از کشور، بدترین شرایط تنش فیزیولوژیک حرارتی آب و هوایی را دارا است. بیشترین و کمترین ضرایب تغییرات مکانی تنش فیزیولوژیک حرارتی ایران به ترتیب مربوط به دی و تیر ماه است. در ادامه با توجّه به نمرات شاخص، گروه بندی ایستگاهها با اعمال روش خوشه ای سلسله مراتبی با روش ادغام وارد ( Ward ) انجام گرفت. نتایج نشان داد هفت ناحیه اصلی تنش فیزیولوژیک حرارتی برای اطلس ایران قابل تشخیص است که در هر یک از این ناحیه، شرایط تنش حرارتی از ویژگی های همسان برخوردار است.

مشکلات مربوط به تغییر دما، شوری خاک و افت شدید سطح سفره های آب زیرزمینی از یک سو و خشکسالی های اخیر توأم با مسائل عدیده باعث شده مصرف آب در بخش کشاورزی با اصلاح الگوی کشت کاهش یافته و محصولات سازگار با نیاز آبی کم و منطبق با آب و هوایی جایگزین محصولات فعلی شود. این پژوهش به منظور مکانیابی مناطق مستعد کشت و با در نظر گرفتن نیازهای اکولوژیک زعفران مبتنی بر روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شده و در محیط نرم افزار ARC/GIS10.3 مدل سازی و سپس تحلیل فضایی اطّلاعات صورت گرفت. پارامترها و داده های مورد استفاده شامل اطّلاعات مربوط به زمین و خاک و داده های اقلیمی با طول دوره آماری مشترک30 ساله (1394-1364) از ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی مناطق مختلف استان و همچنین از 4 ایستگاه سینوپتیک استان های مجاور استخراج شدند سپس بر اساس اهمیت هر پارامتر با استفاده از مدل AHP به وزن دهی معیارها در سطح منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. برای تحلیل فضایی، اطّلاعات به نرم افزار Expert choice وارد و خوشه بندی، ارزش گذاری معیارها و تلفیق اطّلاعات و در نهایت لایه نهایی تولید گردید.نتایج نشان داد 47.1 درصد از اراضی استان خراسان شمالی برای کاشت زعفران در کلاسهای کاملاً مناسب و نسبتاً مناسب، 35.99 درصد اراضی دارای تناسب بحرانی و 16.89 درصد اراضی در کلاس نامناسب قرار گرفتند.دشت های کاملاً مناسب کاشت محصول زعفران شامل دشت های جاجرم،اسفراین،گراتی،صفی آباد و پسکرانه های فاروج و شیروان و در کلاس های نامناسب دشت های بجنورد، مانه و سملقان، راز و جرگلان و پسکرانه های فاروج، شیروان و اسفراین قرار دارند.

افزایش دما، کاهش بارندگی، شوری خاک، افت شدید سطح سفره های آب زیرزمینی و خشکسالی های طولانی مدت، بازنگری در الگوی کشت گیاهان زراعی و جایگزینی محصولات سازگار با شرایط حال حاضر را به امری اجتناب ناپذیر بدل کرده است. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف مکان یابی مناطق مستعد کشت زعفران و با در نظر گرفتن نیازهای اکولوژیک این محصول انجام شد. در این زمینه برمبنای روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط نرم افزار ARC/GIS10.3 مدل سازی صورت گرفت و سپس اطلاعات تحلیل فضایی شد. شاخص ها و داده های استفاده شده شامل اطلاعات مربوط به زمین و خاک و داده های اقلیمی با طول دوره آماری مشترک 30ساله (1364- 1394) از ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی مناطق مختلف استان همدان گردآوری شد؛ سپس براساس اهمیت هر شاخص با استفاده از مدل AHP، معیارها در سطح منطقه پژوهش وزن دهی شد. برای تحلیل فضایی، اطلاعات به نرم افزار Expert choice وارد و خوشه بندی، ارزش گذاری معیارها و تلفیق اطلاعات انجام و درنهایت لایه نهایی تولید شد. نتایج نشان داد 59/56 درصد از اراضی استان همدان برای کاشت زعفران در کلاس های کاملاً مناسب و مناسب، 7/27 درصد در شرایط نسبتاً مناسب و 69/15 درصد در کلاس نامناسب قرار گرفتند. دشت های کاملاً مناسب کاشت محصول زعفران شامل کبودرآهنگ، همدان و بخشی از رزن است و اسدآباد، تویسرکان و بخشی از ملایر و نهاوند در کلاس های نامناسب قرار دارند. براساس نقشه نهایی هر میزان از سمت جنوب، جنوب غرب و جنوب شرق به سمت شمال استان پیش برویم، به میزان استعداد مناطق برای کشت زعفران افزوده می شود و این شرایط تا جایی ادامه می یابد که به دلیل وجود عوامل اکولوژیکی، کشت این محصول توجیه پذیرتر است.