هاشم رستم زاده

این تحقیق با هدف شناسایی کانون و عوامل همدید موج توفان گرد وغبار 1 تا 3 نوامبر 2017 در شهر کرمانشاه انجام گرفت. جهت بررسی شرایط همدیدی علل وقوع این پدیده، از مجموعه داده های پیش بینی میان مدت جوی مرکز اروپایی (ESMWF ) با قدرت تفکیک 125/0 درجه قوسی شامل، ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، فشار تراز دریا، مؤلفه های مداری و نصف النهاری، رطوبت ویژه ، رطوبت خاک تا عمق 10 سانتی متری و عمق اُپتیکی گرد وغبار استفاده گردید. جهت مسیر یابی منشأ ذرات گرد وغبار از روش لاگرانژی مدلHYSPLIT مورد استفاده شد. همچنین با استفاده از مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا WRF-chem توفان گرد وغبار شبیه سازی شد. و در نهایت از طریق پردازش تصاویر ماهواره ای MODIS قلمرو گسترش آن مشخص شد. بررسی نقشه های ردیابی HYSPLIT نشان می دهد که دو مسیر کلی برای انتقال گرد وغبار به منطقه قابل تشخیص است: 1- مسیر شمال غرب- جنوب شرقی که با عبور از روی هسته های گرد وغبار شکل گرفته در بیابان های عراق و سوریه عمل انتقال گرد وغبار به نیمه غربی ایران را انجام می دهد. 2- مسیر جنوب غرب به غرب ایران و شهرکرمانشاه که سرچشمه اصلی گرد وغبار در روز 2 و 3 نوامبر بوده و منبع ذرات کویت، شمال عربستان و بخشی از عراق می باشد. توزیع مکانی گرد وغبار تفسیر شده توسط تصاویر سنجنده MODIS با توزیع مکانی غلظت گرد وغبار شبیه سازی شده توسط مدل WRF-chem انطباق دارد.

تغییرات اقلیمی یکی از اصلی ترین معضل کره زمین در عصر حاضر است بنابراین پیش بینی این تغییرات در آینده و اثرات آن بر منابع آب، محیط طبیعی، کشاورزی و اثرات زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین دلیل در پژوهش حاضر اثرات تغییر اقلیم جهانی بر نواحی مختلف آب وهوایی کشور در نواحی 12 گانه اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از داده های NCEP و عناصر اقلیمی بارش، دمای بیشینه و کمینه در دوره پایه (2005-1961) برای ریزمقیاس نمایی آماری با مدل SDSM استفاده شد؛ و با استفاده از خروجی مدل CanEMS2 تحت سناریوهای RCP برای سه دوره آماری 2040- 2011، 2070-2041 و 2099-2071 تغییرات سالانه عناصر اقلیمی به دست آمد. برای ارزیابی عملکرد مدل از ضریب همبستگی، ضریب تعیین و شاخص های خطا سنجی RMSE، MSE و MAD استفاده شد و نتایج نشان داد که مدل SDSM عملکرد مناسبی برای تولید عناصر اقلیمی دارد. بااین حال نتایج به دست آمده نشان داد که دقت مدل در ایستگاه های مختلف متفاوت است. بدین صورت که هر مدل در شبیه سازی دمای کمینه و بیشینه از عملکرد مناسبی نسبت به بارش برخوردار است. همچنین نتایج بلندمدت سالانه نشان داد که بارش در تمامی نواحی اقلیمی مورد مطالعه در دهه های آتی کاهش پیدا خواهد کرد که بیشترین کاهش در نواحی بیابانی نیمه گرم داخلی (35 درصد) و خیلی مرطوب و معتدل (32 درصد) اتفاق خواهد افتاد؛ اما تغییرات دمای کمینه و بیشینه در نواحی مختلف اقلیمی متفاوت خواهد بود به طوری که تحت سناریوهای RCP در طول تمام دوره آماری در ایستگاه سبزوار و طبس تغییرات کمینه دما کاهشی خواهد بود ولی در دیگر نواحی اقلیمی روند تغییر دمای کمینه و بیشینه افزایشی خواهد بود. بیشترین افزایش کمینه و بیشینه دما بر اساس سناریوهای RCP تحت سناریوی RCP8.5 در دوره آماری 2099-2071 در ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد به ترتیب با 03/3، 27/4 درجه سانتی گراد خواهد بود.

تغییر در رفتار پدیده های بارشی از مهمترین جنبه های تغییرات آب و هوایی جهانی محسوب می شود که با پیامدهای قابل توجهی برای جامعه انسانی و محیط زیست همراه است. پایش و اندازه گیری های مؤثر رویدادهای بارشی شدید برای درک ماهیت اساسی پدیده های شدید آب و هوایی و ارزیابی تغییرات آینده از اهمیت ویژه ای برخودار است. در این مطالعه، توانایی های انجام اندازه گیری بارش جهانی (GPM) با داده های ایستگاه های زمینی برای شناسایی بارش های شدید روزانه (بارش های 25 میلی متر به بالا) در یک دوره 8 ساله (2021-2014) در 20 ایستگاه سینوپتیک عملی گردید. برای مقایسه و ارزیابی بین داده های مشاهده ای و ماهواره ای از آماره هایی نظیر، ضریب تعیین (R2)، ضریب همبستگی (R) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)،... استفاده شد. مقایسه نقشه های حاصل از ماهواره GPM و ایستگاه های زمینی نشان داد که توزیع فضایی بارش حاصل از دو پایگاه داده مشابه هم بوده و نواحی کم بارش و پربارش منطبق بر یکدیگر هستند. در واقع ماهواره GPM پهنه های بارشی را به خوبی تشخیص داده است به طوری که ضریب همبستگی مکانی بین بارش ماهواره GPM و مشاهده شده 81/0 می باشد. نتایج آزمون ANOVA بین میانگین بارش های زمینی و ماهواره GPM نشان داد که با توجه به سطح معنی داری پایین p-value به مقدار 000/0 فرض یکسان بودن میانگین بارش بین دو پایگاه داده رد می شود و نتیجه این که اختلاف و ارتباط معنی داری بین میانگین بارش در ایستگاه های زمینی و ماهواره ای وجود دارد. همچنین نتایج آزمون کلموگراف- اسمیرنوف نشان داد که با توجه به اینکه p-value حاصل شده (819/0) عددی بالاتر از مقدار خطای آزمون (05/0) است، بنابراین فرض صفر مبنی بر برابری مقادیر بارش ثبت شده در ایستگاه های زمینی و مدلسازی شده یکسان بوده و فرض صفر تایید می شود.

ویژگی های اقلیمی، جغرافیایی و توپوگرافی، شرایط کم نظیر اکولوژی، پوشش مرتعی و جنگلی، مناطق سرسبز، از جاذبه های قوی گردشگری استان آذربایجان شرقی محسوب می شود. در این تحقیق با به کارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی و با پهنه بندی پتانسیل های مناسب برای اکوتوریسم متمرکز طبقه یک FUZZY و WLC , Boolean استفاده از مدل های و دو و اکوتوریسم گسترده طبقه یک و دو بررسی شده است. به همین منظور لایه های اطلاعاتی مورد نیاز شامل نقشه های سطوح ارتفاعی، شیب، رودخانه ها، حاصلخیزی خاک، روزهای آفتابی، سرعت باد، رطوبت نسبی، دما، دسترسی به جاده تهیه و FUZZY,WLC با استفاده ازمدلهای ،GIS طبقه بندی شده اند؛ سپس با تلفیق و همپوشانی لایه های اطلاعاتی درمحیط پهنه های مناسب هرکدام از موارد بررسی شده، تعیین شده است. نتایج حاصل از این مدل نشان می دهد که ,Boolean واقعیت را بهتر نشان می دهند؛ در هر WLC و FUZZY مدل بولین انعطاف کمی نسبت به سایر مدل ها دارد و روش سه مدل ارتفاعات و مناطق جنگلی شمال استان دارای شرایط بهتری نسبت به سایر مناطق بوده و نقاط پست و جلگه ای از لحاظ اکوتوریسم گسترده و متمرکز مناسب نیستند؛ همچنین به طور کلی بیشتر سطح استان آذربایجان شرقی از لحاظ اکوتوریسمی درشرایط متوسطی قرار دارد.

به کارگیری معیارها و روش های کمّی جهت سطح بندی سکونتگاه ها در سیستم فضایی مناطق از سویی منجر به شناخت میزان نابرابری نقاط سکونتگاهی شده و از سوی دیگر معیاری جهت تلاش در راستای کاهش و رفع نابرابری های موجود میان آن ها محسوب می گردد. به منظور حل مسائل ناشی از عدم تعادل های منطقه ای، گام نخست شناخت و سطح بندی مناطق از نظر میزان برخورداری در زمینه های اجتماعی، اقتصادی و خدماتی می باشد. در این پژوهش با به کارگیری هشت شاخص جهت بررسی توسعه یافتگی در چارچوب آنالیز تاکسونومی عددی (NTA) اقدام به سطح بندی درجه توسعه یافتگی دهستان های استان اردبیل شده است. روش کار این تحقیق توصیفی تحلیلی می باشد. جامعه آماری تحقیق حاضر کلیه 69 دهستان استان اردبیل می باشد. در این سطح بندی ، دهستان کلخوران از بخش مرکزی شهرستان اردبیل با ضریب توسعه یافتگی 0.3 برخوردارترین و دهستان قشلاق شرقی از بخش قشلاق دشت شهرستان بیله سوار با ضریب توسعه یافتگی 0.96 جزو محروم ترین دهستان های استان شناسایی شده اند. بر پایه این تحقیق الگوی مرکز_ پیرامون بر ساختار فضایی دهستان های استان اردبیل حاکم است.

امروزه به دلیل گرمایش جهانی، خشکسالی و رخداد دوره های سرد و تنش های گرمایی، بررسی فرین های اقلیمی دارای اهمیت زیادی است. لذا در این پژوهش به پیش نگری بلند مدت تغییرات فرین های دمایی در شمال غرب ایران در دوره پایه (2014-1985) و سه دوره آینده نزدیک(2050-2021)، آینده متوسط(2080-2051) و آینده دور(2100-2081) پرداخته شد. بدین منظور از 2 شاخص حدی دمایی شامل تداوم دوره گرم (WSDI) و تداوم دوره سرد (CSDI) و آزمون روند من کندال (Maan-Kendall) جهت بررسی تغییرات استفاده شد. برای پیش نگری تغییرات نمایه ها در دوره آینده نیز پس از ارزیابی 7 مدل گردش کلی (GCMs) از سری مدل های گزارش ششم (CMIP6) از دو مدل بهینه تحت سه سناریوی خط سیر مشترک اجتماعی- اقتصادی شامل SSP3-7.0، SSP1-2.6 و SSP5-8.5 بهره گرفته شد. توزیع فضایی روند تغییرات تداوم دوره گرم در دوره پایه نشان داد که هسته بیشینه آن در جنوب و جنوبغربی منطقه قرار دارد و با حرکت به سمت شمال و شمال شرقی از میزان آن کاسته می شود. تغییرات مکانی نمایه تداوم دوره سرد با هسته های بیشینه آن در نواحی غربی و اطراف دریاچه ارومیه و هسته های کمینه در نواحی مرکزی و شمالی منطقه مشخص می شود. بر اساس نتایج، میانگین تداوم دوره گرم و تداوم دوره سرد در دوره پایه به ترتیب برابر با 53/5 و 80/3 روز در سال است که حداکثر و حداقل تداوم دوره گرم با 1/8 و 7/2 روز به ترتیب مربوط به ایستگاههای پیرانشهر و پارس آباد و حداکثر و حداقل تداوم دوره سرد نیز با 7/5 و 32/1 روز مربوط به ایستگاههای زرینه و مریوان است. بررسی روند تغییرات نیز نشان داد که در بیشتر ایستگاهها نمایه WSDI دارای روند افزایشی است که این روند در برخی ایستگاهها معنی دار شده است ولی نمایه CSDI دارای روند کاهشی و درهیچ کدام از ایستگاهها معنی دار نشده است. ارزیابی مدل های مختلف با شاخص های خطاسنجی مختلف نیز نشان داد که مدل های MRI-ESM2-0 و MPI-ESM1-2-L بهترین عملکرد را در شبیه سازی فرین های دمایی در منطقه مورد مطالعه دارند. توزیع روند تغییرات در دوره آینده نیز نشان داد که نمایه WSDI در بیشتر ایستگاهها و بر اساس هر سه سناریو به ویژه سناریوی SSP5-8.5 دارای روند افزایشی خواهد بود ولی روند CSDI در بیشتر ایستگاهها کاهشی و براساس سناریوهای SSP3-7.0 و SSP5-8.5 معنی دار خواهد بود.

به کارگیری معیارها و روش های کمّی برای سطح بندی سکونتگاه های انسانی در سیستم فضایی مناطق از سویی منجر به شناخت میزان نابرابری نقاط سکونتگاهی شده و از سوی دیگر معیاری جهت تلاش در راستای کاهش و رفع نابرابری های موجود میان آن ها محسوب می گردد. به منظور حل مسائل ناشی از عدم تعادل های منطقه ای، گام نخست شناخت و سطح بندی مناطق از نظر میزان برخورداری در زمینه های مختلف می باشد. در این پژوهش با به کارگیری هشت شاخص جهت بررسی توسعه یافتگی در چارچوب آنالیز تاپسیس ( TOPSIS ) اقدام به سطح بندی درجه توسعه یافتگی شهرستان های استان اردبیل شده است. روش کار این تحقیق توصیفی-تحلیلی می باشد. جامعه آماری تحقیق حاضر شهرستان های استان اردبیل می باشد. در این سطح بندی،  شهرستان خلخال با ضریب توسعه یافتگی 72/0 برخوردارترین و شهرستان های بیله سوار، پارس آباد، مشکین شهر و نیر با ضریب توسعه یافتگی به ترتیب 07/0 و 33/0 و 27/0 و 25/0 جزو محروم ترین شهرستان های استان شناسایی شده اند. هم چنین با توجه به یافته های این تحقیق، مشاهده می شود که شهرستان های اردبیل، سرعین، نمین وکوثر جزو مناطق نیمه برخوردار طبقه بندی شده اند. بر پایه این تحقیق الگوی مرکز- پیرامون بر ساختار فضایی شهرستان های استان اردبیل حاکم است.

گردوغبار پدیده ای است که آثار زیست محیطی زیادی را در بخش های مختلف زندگی انسان ها از جمله: کشاورزی، اقتصاد، بهداشت و غیره دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش بینی پدیده گردوغبار در شهر کرمانشاه می باشد. داده های هواشناسی با وضوح 3 ساعته در دوره آماری (2020-2000) ایستگاه کرمانشاه از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. ابتدا داده های گردوغبار نرمال سازی شد و سپس با استفاده از مدل های شبکه عصبی ANN برای پیش بینی غلظت گردوغبار و شبکه عصبی تطبیقی ANFIS برای خطایابی و پیش بینی سری زمانی وقوع گردوغبار در نرم افزار MATLAB خطایابی و پیش بینی شدند. یافته های پژوهش نشان داد که حداکثر میزان غلظت گردوغبار پیش بینی شده مربوط به حداقل نقطه شبنم با بیشترین میزان همبستگی پیرسون با گردوغبار، به میزان 23/3451 میکروگرم بر مترمکعب برآورد شده است. همچنین نتایج پیش بینی سری زمانی با استفاده از مدل ANFIS نشان داد تابع عضویت زنگوله ای خطی با درجه 3، در مراحل آموزش و آزمون، مطلوب ترین تابع ورودی را در بین دیگر توابع عضویت به خود اختصاص داده است. بر اساس مدل های پیش بینی، بیشترین احتمال رخداد حداکثر گردوغبار در 20 سال آینده کرمانشاه با مقدار 94% به دست آمد.

بارش اصلی ترین جزء چرخه هیدرولوژی است که در بسیاری از مطالعات ازجمله مدیریت سیستم های آبیاری و زهکشی، عملکرد محصولات کشاورزی، مطالعات زیست محیطی، سیلاب، خشکسالی و غیره از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا در این پژوهش به ارزیابی 7 مدل GCMs از CMIP6 در شبیه سازی بارش و پیش نگری تغییرات بارش در شمال غرب ایران تحت سه سناریوی واداشت اجتماعی-اقتصادی (SSP) در سه دوره (2050-2021، 2080-2051، 2100-2081) نسبت به دوره پایه (2014-1985) پرداخته شد. روند تغییرات بارش با استفاده از آزمون من کندال و تخمینگر شیب سن محاسبه گردید. جهت مقیاس کاهی داده های GCMs نیز از رویکرد مقیاس بندی خطی (LSBC) استفاده شد و صحت سنجی مدل های مختلف با استفاده از سنجه های متداول آماری، RMSE، MAE و R2 ارزیابی گردید. نتایج حاصل از ارزیابی عملکرد مدل های CMIP6 نشان داد که از میان مدل های موردبررسی، مدل MPI-ESM1-2-LR با متوسط R2 برابر با 86/0 و RMSE برابر با 7/19 در سطح منطقه از دقت بیشتری نسبت به سایر مدل ها در شبیه سازی بارش برخوردار است. نتایج حاصل از پیش نگری تغییرات بارش نیز نشان داد بارش بر اساس سناریوی SSP1-2.6 در هر سه دوره آینده و به طور متوسط تا پایان قرن 21 به میزان 6/2 درصد افزایش پیدا خواهد کرد و در بیشتر ایستگاه ها در سطح 01/0 درصد معنی دار شده است؛ اما بر اساس سناریوهای SSP3-7.0 و SSP5-8.5 میزان بارش تا پایان قرن 21 به ترتیب 5/14 و 6/3 درصد کاهش پیدا خواهد کرد که بیشترین میزان کاهش آن نیز مربوط به مناطق پر بارش در جنوب غرب منطقه است. میزان کاهش در مناطق غربی و جنوب غربی در سطح 01/0 درصد معنی دار شده است. درمجموع با توجه به سناریوهای مختلف، در بیشتر پهنه موردمطالعه روند بارش تا پایان قرن 21 کاهشی است و لازم است مسئولان و برنامه ریزان راهکارهای لازم جهت سازگاری با تغییرات اقلیمی حاصل را اتخاذ نمایند.

هدف از این تحقیق، بررسی میزان دقت داده های بارش های شدید (بارش های 25 میلی متر به بالا) رادار هواشناسی تبریز در یک دوره 8 ساله (2021-2014) و مقایسه آن ها با داده های ایستگاهای سینوپتیک در حوضه دریاچه ارومیه می باشد. برای مقایسه و ارزیابی بین داده های ایستگاه های هواشناسی و رادار از آماره هایی نظیر، ضریب همبستگی (R) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)،... استفاده شد. مقایسه نقشه های حاصل از رادار داپلر و ایستگاه های سینوپتیک نشان داد که توزیع فضایی بارش حاصل از دو پایگاه داده یکسان نبوده و نواحی کم بارش و پربارش منطبق بر یکدیگر نیستند، به طوری که ضریب همبستگی بین بارش رادار و مشاهده شده 25/0 می-باشد. همچنین نتایج آزمون کلموگروف- اسمیرنوف نشان داد که با توجه به اینکه p-value حاصل شده (000/0) عددی کوچکتر از مقدار خطای آزمون (05/0) است، پس اختلاف بین داده های بارش رادار و مشاهدات زمینی معنی دار است. در واقع مقادیر بارش ثبت شده در ایستگاه های زمینی و رادار نتیجه واحدی را ارائه نمی دهند و هر دو جامعه آماری از توزیع یکنواختی برخوردار نیستند بنابراین داده های بارش رادار نمی تواند به جای داده های بارش ایستگاه ها استفاده شود.

رودخانه های جوّی در ادبیات آب و هواشناسی جهانی مسیرهایی باریک و طویل از انتقال قوی بخارآب به سوی قطب در عرض های میانه تعریف شده اند که عموماً با جریان های جت سطح پایین در رأس جبهه ی سرد سیکلون های برون حاره مرتبط می باشند. برای شناسایی منشاء رودخانه های جوی ورودی به منطقه مورد مطالعه، ابتدا سامانه های بارشی که در بیش از نیمی از ایستگاه های منطقه رخ داده بودند، انتخاب گردیدند. با استفاده از داده های جریان قائم بخارآب شرق سو و شمال سو با تفکیک مکانی ۵/×۵/۰ درجه قوسی، بزرگی جریان قائم بخار آب محاسبه شد. برای محاسبه بزرگی جریان از داده های جریان قائم بخارآب شامل نم ویژه و وزش های مداری و نصف النهاری از تراز ۱۰۰۰ تا ۳۰۰ هکتوپاسکالی استفاده شده است. بررسی نشان داد که این رودخانه ها از چهار منشاء رطوبتی وارد شمال غرب و غرب ایران شده اند. منشاء دریاهای گرم جنوبی (الگوی کم فشار سودان – دریای سرخ)، منشاء منطقه همگرایی حاره ای، منشا ترکیبی کم فشار سودان و چرخند مدیترانه و منشاء دریای مدیترانه. از این میان، منشاء دریاهای گرم عرب و عمان و دریای سرخ بیشترین سهم را در رودخانه های ورودی به منطقه داشته اند. این رودخانه های جوی هم از لحاظ تداوم زمانی و هم از لحاظ مقدار جریان رطوبتی، قوی ترین رودخانه ها بوده اند. این رودخانه ها ابتدا وارد جنوب غرب ایران شده و در ادامه وارد منطقه مطالعاتی می شوند.

 پدیده ی سیل یکی از مخاطرات جوی است که فراوانی آن در شمال غرب ایران قابل توجه بوده و همه ساله خسارات جانی و مالی فراوانی بر مناطق مختلف وارد می کند. فناوری جدید رادار هواشناسی به دلیل دارا بودن مقیاس مناسب قدرت تفکیک مکانی1000 متر و تفکیک زمانی 15دقیقه ای، می تواند به عنوان یک ابزار سودمند سنجش از دور در کاهش خسارات وارده بسیار مفید و کارا باشد. هدف از پژوهش حاضر، امکان سنجی استفاده کاربردی از فناوری جدید رادارداپلر برای پیش بینی کوتاه مدت پدیده ی سیل و اعلام هشدار به موقع به سازمان ها و ساکنان مناطق دارای احتمال وقوع سیل است. برای این منظور داده هایاتی از رادار داپلر تبریز که می تواند گسترش سه بعدی، سمت و سرعت حرکت و مقدار بارندگی حاصل از سلول های ابر بارشی را با دقّت و مقیاس مناسب تشخیص دهد، انتخاب و زمان و مکان تشکیل، سمت و سرعت و ابعاد سلول های ابر بارشی در رویداد سیل روستای غلّه زار آذرشهر به طور دقیق مورد پایش قرار گرفت. نتایج نشان داد ب رآورد بارندگی شش ساع ته رادار تب ریز ه مبستگی بالایی با داده های مت ناظر ایستگاه های هواشناسی دارد، اما در حالت کلی رادار، مقدار بارندگی را کمتر از ایستگاه های هواشناسی برآورد می کند. همچنین با توجه به قابلیت نفوذ به داخل ابر امواج رادار و دارا بودن قدرت تفکیک مکانی و زمانی مناسب، بسته به محل تشکیل و سرعت توسعه ی سلول های ابر مولد بارش های شدید، می توان در محدوده ی دید رادار تبریز پدیده ی سیل را چند ساعت قبل تشخیص داده و در صورت هماهنگی سازمان های مربوطه و اعلام هشدار سریع، خسارات آن را به حداقل رساند.

در محاس بات هیدرولوژیکی ی ک حوضه تعیین ارتباط بین بارش- رواناب بسیار م هم است. محاسبه ی دقیق بارش -رواناب در سطح حوضه به شناخت مؤلفه ها و متغیرهای شکل دهنده ی آن و همچنین استفاده از یک مدل مناسب وابسته است. در این مطالعه، بارش-رواناب پیوسته ی حوضه ی شهرچای ارومیه با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS شبیه سازی شد. برای این منظور ابتدا مدل حوضه ی آبخیز با استفاده از نقشه ی DEM منطقه ی مورد مطالعه با استفاده از الحاقیه ی HEC-GeoHMS در محیط GIS ساخته شد. بعد از ایجاد مدل حوضه، برای محاسبه ی پارامترهای تأثیرگذار در مدل HEC-HMS اقدام شد و برای تلفات از روش رطوبت خاک (SMA)، برای روندیابی رودخانه از روش ماسکینگهام و برای جریان پایه از روش بازگشتی استفاده شد. با به دست آمدن مدل حوضه و ایجاد مدل های هواشناسی، کنترل و وارد کردن سایر پارامترهای لازم، مدل اجرا شد. شبیه سازی در دوره ی 2013-2004، انجام شد که دوره ی پایه به دو دوره ی واسنجی (2010-2004) و اعتبارسنجی (2013-2011) تقسیم شد. مدل با دقت نسبتاً بالایی شبیه سازی را انجام داد. به طوری که ضریب تعیین برای دوره ی واسنجی 72/0 و برای دوره ی اعتبارسنجی 78/0 بود. نتایج پژوهش حاضر دلالت بر توانایی مدل HEC-HMS در شبیه سازی رفتار هیدرولوژیک حوضه ی شهرچای و همچنین قابلیت استفاده از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی به منظور دقت در تأمین ورودی های مدل را دارد.

دشت اردبیل یک دشت میانکوهی به وسعت تقریبی 820 کیلومترمربع است که در شمال غربی ایران و در شرق فلات آذربایجان در داخل استان اردبیل قرارگرفته است. آب موردنیاز دشت به منظور مصارف کشاورزی، صنعت و شرب از رودخانه های جاری و همچنین از چاه های عمیق و نیمه عمیق و چشمه ها تأمین می گردد. برای بررسی کیفیت آب زیرزمینی دشت اردبیل از اطلاعات 56 چاه عمیق، 3 چاه نیمه عمیق، 3 رشته قنات و 7 دهنه چشمه از داده های سازمان آب منطقه ای مربوط به سال 1389 استفاده شده است. هدف از پژوهش حاضر، ارائه یک نمای کلی از کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت اردبیل از لحاظ شرب با استفاده از پارامترهای EC، PH ، SO4-- ،Cl- ، Na و TH (برحسب CaCo3) می باشد که در نهایت با استفاده از روش های زمین آمار درGIS  از طریق نرم افزارArcGIS10.3  اقدام به تولید نقشه موضوعی کیفیت آب زیرزمینی دشت اردبیل شده است. در این پژوهش از روش درون یابی کریجینگ معمولی برای به دست آوردن توزیع فضایی پارامترها و روش وزن دهی جمعی ساده برای وزن دهی و رتبه بندی لایه ها استفاده شده است. در نهایت با توجه به نقشه نهایی کیفیت، می توان اظهار داشت که تقریباً 34 درصد (معادل 280 کیلومترمربع) آب زیرزمینی دشت اردبیل از لحاظ شرب در حد مطلوب واقع شده است که در قسمت شرقی دشت قرار دارد. کیفیت پایین آب نیز مربوط به قسمت جنوب غربی و شمال غربی دشت می باشد. هم چنین بین تراکم جمعیت و تراکم چاه های موجود در سطح دشت و افت کیفیت آب رابطه مستقیمی وجود دارد.

بارش هایی که اغلب در فصل بهار و در مناطق کوهستانی شمال غرب کشور اتفاق می افتد، با ایجاد سیلاب موجب تخریب محیط زیست و زیرساخت های انسانی می شوند. تابش موج بلند خروجی زمین به عنوان پارامتری مهم جهت شناسایی ابرها و برآورد این نوع بارش، مورد مطالعه قرار می گیرد. هدف از پژوهش حاضر این است که با استفاده از محصولات سنجنده AIRS ماهواره آکوا و ماهواره GPM، ارتباط و تحلیل متغیرهای تابش موج بلند زمینی و مقادیر بارش را در محیط نرم افزار Arc GIS به مدت 17 سال آماری برای کشور ایران بررسی نماید. از مدل های همبستگی و رگرسیون و برآورد سطح اطمینان به منظور ارتباط سنجی تابش موج بلند خروجی در پیش بینی الگوهای بارشی و نحوه تغییرات آن استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده در ماه آپریل و می در شمال غرب کشور همبستگی های منفی بالای 60 درصد مشاهده شد که عامل ابرناکی می تواند دلیل آن باشد، در ماه ژوئن به جز مناطقی در شمال غرب و جنوب شرق ایران که حاکی از همبستگی منفی بارش و تابش موج بلند خروجی زمین است، همبستگی های منفی قوی دیگر در سایر مناطق کشور به دلیل رطوبت حبس شده در جو زمین و عدم وجود عامل صعود و ناپایداری به دلیل وجود پرفشار جنب حاره ای می باشد که باعث کاهش تابش موج بلند خروجی زمین است، ولی در واقع هیچ گونه بارشی انجام نگرفته است بنابراین با استفاده از نقشه های سطح اطمینان، می توان از متغیر تابش موج بلند خروجی در ماه آپریل دراکثر مناطق کشور، در ماه می در محدوده شمال غرب و در ماه ژوئن در نقاطی در عرض های جغرافیایی بالا در شمال غرب و در جنوب شرق کشور جهت برآورد بارش های همرفتی استفاده کرد، در سایر مناطق این ارتباط معکوس نمی تواند جهت پیش بینی استفاده گردد.

بارش های سنگین یکی از ویژگی اقلیمی عنصر بارش محسوب می شوند که در هر اقلیمی ممکن است اتفاق بیافتند. ولی رخداد آن ها در اقلیم های خشک و نیمه خشک بدلیل فقدان زیرساخت های کافی و مناسب همراه با خسارت بیشتری هستند. این بارش ها در شرایط همدیدی مختلفی رخ می دهند. در این پژوهش نقش رودخانه های جوی در شکل گیری بارش های سنگین پدیده مطالعه شده است. برای این منظورابتدا بارش های سنگین ایستگاه های غرب و شمال غرب کشور دریک دوره 33 ساله استخراج گردید. سپس سامانه های بارشی همراه با رودخانه جوی تفکیک شد. در گام بعد با استفاده از نقشه های جوی تراز های لایه زیرین تروپوسفر الگو های همدیدی منجر به ایجاد رودخانه های جوی شناسایی شد. نتایج بررسی نشان دادند که رودخانه های جوی منجر به بارش های سنگین در منطقه مورد مطالعه از سه الگوی کلی تبعیت می کنند. دو الگوی کم فشار سودانی و الگوی ترکیبی کم فشار سودان و سیکلون مدیترانه ای به ترتیب بیشترین نقش را در ایجاد روخانه های جوی منجر با بارش سنگین بر عهده داشته اند. در الگوی همدیدی کم فشار سودان از دو تا سه روز قبل، زبانه گسترده ای از پرفشار سیبری در لایه زیرین تروپوسفر با عبور از کشور های افغانستان و پاکستان و بخش شرقی ایران بر روی آب های گرم دریا های عمان، عرب و خلیج عدن گسترش می یابد. این زبانه با گردش واچرخندی رطوبت این دریا ها را بدرون سامانه سودانی فرارفت می کند. با تعمیق ناوه مدیترانه ای بر روی غرب آسیا و شمال شرق آفریقا این رطوبت در امتداد جریانات جنوبی جلوی ناوه و با عبور از روی آب های دریای سرخ تقویت شده و رودخانه جوی شکل می گیرد. در الگوی ادغامی با گسترش زبانه کم فشار سودان به بخش شرقی مدیترانه و غرب آسیا رطوبت دریا های گرم جنوبی بر روی این منطقه فرارفت شده و با رطوبت انتقالی از روی مدیترانه تقویت گردیده و رودخانه جوی شکل می گیرد.