بهلول علیجانی

در این پژوهش برای شناخت تأثیر رشته کوه زاگرس در تغییرات چرخند هایی که از غرب وارد ایران می شوند از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شد. بدین منظور، داده های سیزده ایستگاه سینوپتیک غرب ایران و داده های ساعتی ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه، طی سال های 1984 2013 دریافت شد. با این رویکرد، 203 روز بارش فراگیر شناسایی شد. با اعمال تکنیک تحلیل عاملی بر روی داده های تراز دریای متناظر با این روزها، عامل دوم بیشترین پراش بارش های حاصل از چرخند را توجیه می کند. روزهای چهاردهم تا هجدهم آپریل 2003، که بیشترین همبستگی را با سایر روزهای این عامل دارد، الگوی نماینده انتخاب شد. در این الگو، چرخند ِ رسیده به کوه های زاگرس از زمان شکل گیری تا زمان رسیدن بر روی عراق و ادغام با سامانه سودانی، به لحاظ دینامیکی، تقویت می شود. به هنگام نزدیک شدن به زاگرس، از تاوایی مثبت و سرعت قائم هوا کاسته می شود؛ اما با عبور از زاگرس بر تاوایی مثبت آن افزوده می شود. رابطه چرخند تقویت شده با منطقه واگرایی ترازهای میانی وردسپهر در همه مراحل مشاهده شد. زاگرس نخست باعث تضعیف و دوقطبی شدن چرخند می شود. سپس، با دور شدن از کوهستان، چرخند مجدداً تقویت می شود. این چرخند ها را چرخند زاگرسی می توان نامید.

نیاز بشر به انرژی، پیوسته در حال افزایش و منابع انرژی فسیلی رو به کاهش است. استفاده بیرویه از منابع سوخت فسیلی با آلوده ساختن محیطزیست، زندگی در کرهی زمین را تهدید میکند و امروزه یکی از راهکارهایی که برای بحران انرژی پیشنهاد میشود، در کنار اصلاح الگوی مصرف، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر است. انرژی خورشیدی از جمله انرژیهای تجدیدپذیر است و از مولفه های اصلی توسعه پایدار محسوب میشود. این پژوهش، به بررسی و شناخت پتانسیل انرژی خورشیدی و عوامل موثر در جایگزینی آن با سوختهای فسیلی، خصوصا در بخش ساختمانهای مسکونی در شهر تهران پرداخته است و از حیث هدف، کاربردی و از حیث نوع، توصیفی  تحلیلی است و از 3 مرحله اصلی تشکیل شده است: در مرحلهی نخست، جهت شناسایی و بررسی وضعیت موجود انرژی تولیدی و مصرفی، به مطالعه، بررسی و مقایسه داده های مربوط به مصرف انرژی حاصل از کلیه سوختهای فسیلی، انرژیهای تجدیدناپذیر و تجدید، در مرحله دوم، پتانسل انرژی خورشیدی در شهر تهران با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ایستگاه سینوپتیکی مهرآباد شهر تهران، در مرحله سوم به بررسی وضعیت عملکردی و هزینه زیرساخت لازم جهت بهرهبرداری سیستمهای فتوولتائیک در مقایسه با سوختهای فسیلی، پرداخته شد و درمرحله آخر، فرآیند طراحی و تحلیل نحوه انتخاب سیستم فتوولتاییک با اجرا بر روی یک سیستم نمونه تشریح شده است. نتایج حاکی از آن است که با توجه به شرایط توپوگرافی و موقعیت جغرافیایی، شهر تهران دارای ظرفیت بالای انرژی خورشیدی میباشد که زمینه های بهره مندی از توسعه پایدار را در این شهر فراهم میکند. همچنین نتایج نشان داده که در ساختمان مسکونی مورد مطالعه استفاده و فعالسازی سامانه های فتوولتائیک خورشیدی سودآوری اقتصادی قابل ملاحظه ای داشته که خود بستری برای دستیابی به توسعه پایدار است.

جهت آشکارسازی تغییر اقلیم از شاخص های اقلیمی متنوعی می توان استفاده کرد که غالبا دما و بارش مدنظر قرار گرفته است. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر میزان آب بارش شو در سواحل شمال خلیج فارس اقدام به شبیه سازی آب بارش برای دوره 2017 تا 2050 بر اساس سناریوی RCP4.5 مدل Hadcm3 گردید. جهت تحلیل سری زمانی گذشته و حال آب بارش و آشکار سازی روند این سری زمانی از داده های پایگاه NCEP/NCAR با رزولوشن 125/0 درجه قوسی استفاده گردید. تحلیل سری زمانی آب قابل بارش با استفاده از دو آزمون تخمینگر شیب SENS و آزمون من-کندال انجام شد. نتایج بیانگر آن بود که سری زمانی سالانه آب قابل بارش منطقه روند افزایش داشته است، هر ساله، 05/0 میلی متر، آب بارش شو افزایش داشته و به سمت همگونتر شدن میل کرده است، این میزان افزایش در سطح اطمینان 95/0 معنی دار بوده است. میزان افزایش آب بارش شو در نواحی شرقی منطقه بالاتر از سایر نواحی بوده است. قبل از سال 1989 نوسانات متعددی در سری زمانی آب بارش شوی منطقه مشاهده شده اما هیچ کدام در سطح اطمینان 95/0 معنی دار نبوده است اما از سال 1989 به بعد روند افزایش معنی داری در سطح اطمینان 95/0 داشته است. این رفتار زمانی مکانی آب بارش شو در واقع می تواند در پاسخ به افزایش دمای عمومی منطقه رخ داده باشد و می توان آن را به عنوان نمایه تغییر اقلیم در منطقه مدنظر قرار داد.

تگرگ هرساله خسارات زیادی به بخش های گوناگون اقتصادی در استان کرمانشاه می رساند. جهت کاهش و مقابله با این زیان ها، شناسایی الگوهای همدیدی جهت پیش بینی این پدیده لازم است. بدین منظور داده های هوای حاضر ، از سازمان هواشناسی استان در دوره ی 1951 تا 2016 برای هفت ایستگاه سینوپتیک منطقه اخذ شد. سپس در اکسل بر مبنای کدهای 99 ، 96 ، 91، 90 ، 89 ، 87 و 27 که پدیده ی تگرگ با شدت های متفاوت را در بر دارند ، کدنویسی شد. در داده های اخذ گردیده از سازمان هواشناسی، از بین گروه های 23 گانه، گروه هفتم داده ها که هوای حاضر و گذشته را گزارش می دهد، انتخاب و با ورود به برنامه روزهای تگرگ معلوم گردید. سپس بر اساس روش مطالعاتی گردشی به محیطی، نقشه های مولفه های جوی برای ترازهای سطح دریا، 850، 700 و 500 هکتوپاسکال تهیه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها نشان داد که از نظر رخداد زمانی، اواسط سپتامبر تا اواسط ژوئن و از نظر رخداد مکانی ایستگاه کرمانشاه بیشترین و سرپل ذهاب کمترین تعداد را داشته است. ارتفاع و توپوگرافی سهم عمده ای در فراوانی مکانی این پدیده دارد. همچنین بررسی نقشه ها نشان داد که شرایط عمومی برای رخداد این پدیده شکل گیری ناوه هایی با حرکات شدید صعودی قائم، چرخندگی مثبت از سطح زمین تا ترازهای فوقانی وردسپهر، تزریق رطوبت توسط سیستم های غربی و جنوب غربی می باشد؛ و نیز شرط لازم اختلاف دمای زیاد بین ترازهای پایینی و بالایی جو می باشد. چنانکه هوای گرم صعودکننده با انتقال و ورود به ترازهای بالایی با دمای بسیار سرد مواجه گردد؛ پدیده تگرگ به وقوع می پیوندد.

گندم محور اصلی اقتصاد استان کردستان است. نوسان سالانه عملکرد گندم دیم استان تحت تاثیر عناصر اقلیمی محل 4/11 برابر است. در تحقیق حاضر نقش متغیرها و شاخص های آگروکلیمایی بر عملکرد گندم در استان کردستان بررسی شد. داده های بازه ی 31 ساله مربوط به سطح کاشت، تولید، خسارات و عملکرد گندم در 10 منطقه و عناصر اقلیمی در مقیاس ساعتی، روزانه، دهه ای، ماهانه فصلی و سالانه مربوط به 22 ایستگاه سینوپتیک گردآوری و همبستگی بین متغیر عملکرد گندم و 128 متغیر مستقل تعیین شد. اثر متغیرها بر عملکرد گندم با رگرسیون چند متغیره -همزمان و گام به گام- سنجش شد. متغیرها تحلیل فضایی شدند و مدل فضایی عملکرد گندم برای استان و شهرستانها معرفی شد. نتایج تحقیق نشان داد عناصر اقلیمی با 99 درصد اطمینان پراکنش فضایی متفاوت دارند. بیشتر متغیرهای مستقل هر کدام منفردا اثر معنادار بر عملکرد گندم دارند، اما در مدل گام به گام 7 متغیر و شاخص آگروکلیمایی از جمله تعداد روزهای بارانی سال، جمع درجه ساعت دمای کمتر از oC 11- مرحله جوانه زنی تا پنجه دهی، میزان بارندگی سالیانه و مقدار بارش دهه پنجم سال زراعی عوامل تعیین کننده عملکرد گندم دیم هستند. تفاوت مکانی متغیرها و عملکرد حتی در یک تیپ اقلیمی معنادار است. ضریب تغییرات عملکرد در مناطق بانه و مریوان کمتر از سایر شهرستان ها و در بیجار و دیواندره بیش از سایر نقاط استان است. بیشترین میزان عملکرد در منطقه کامیاران بانه و مریوان و کمترین عملکرد در منطقه سنندج و بیجاراست. تولید گندم در منطقه بیجار ریسک بالاتری داشت.

پایین بودن میزان ریزش های جوی، تغییرپذیری بالا، نوسان بارش، از ویژگی بارز آب وهوای ایران به شمار می رود. هدف این پژوهش مطالعه و بررسی تغییرات تعداد روزهای بارشی، مقدار بارش و تغییرات شدت بارش در بلند مدت در نواحی مختلف ایران است. داده های بارش روزانه در طی دوره آماری ۳۰ سال از سازمان هواشناسی کشور برای ۵۳ ایستگاه همدید در نقاط مختلف ایران گرد آوری شد. جهت طبقه بندی از نظر دوره تداوم بارش، روزهای بارشی در ۷ طبقه، بارش ۱ روزه، بارش با توالی دو روز، بارش با توالی سه روز الی بارش با توالی ۷ روز بررسی و استخراج گردید. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای (فاصله اقلیدسی و روش ادغام وارد) برای ناحیه بندی اقلیمی استفاده شد و درنهایت ایران به هفت ناحیه از نظر متغیرهای تعداد روز بارشی تقسیم گردید. سپس دوره مطالعاتی به دو دوره ۱۵ ساله جهت مقایسه تقسیم شد. برای شناسایی شدت بارش روزانه از نسبت بارش حداکثر روزانه به سالانه استفاده شد. نتایج نشان داد که در اغلب نواحی ایران فراوانی روزهای بارشی کوتاه مدت در ۱۵ سال دوم مطالعاتی (۲۰۱۳-۱۹۹۹) نسبت به ۱۵ سال اول (۱۹۸۴-۱۹۹۸) روند افزایشی دارد. این امر نشان می دهد که بارندگی های شدید و رگباری در گستره ایران در حال افزایش است که می تواند ناشی از کاهش تعداد روزهای بارشی به ویژه بارش های میان مدت و بلند مدت (۴-۵ و بیشتر از شش روز) باشد و بیشینه بارش در کوتاه مدت (بارش ۱- ۳ روز) اتفاق می افتد.

تلاش برای شناسایی نگرش های مردم و مدل های ذهنی آنها نسبت به تغییرات اقلیمی می تواند کاربست های لازم جهت مدیریت پساتغییر را فراهم نماید. اشاعه فرهنگ مدل سازی و مهندسی ذهن از رویکردهایی است که دانشمندان جهت مدیریت مخاطرات اقلیمی و پیامدهای تغییر اقلیم اتخاذ کرده اند. هدف از این پژوهش ارائه مدل و شناخت نگرش مردم برای سازگاری این مناطق با تغییرات اقلیمی می باشد. به منظور انجام این مطالعه به تدوین چارچوب نظری برای ارائه مدل سازگاری با تغییرات اقلیمی در هیرمند پرداخته و سپس با روش میدانی به سنجش دیدگاههای مردم درباره تغییر اقلیم اقدام شد. ویژگی های سازگارانه مردم با تغییرات جدید و رویکرد مردم با چالش های پیش رو بررسی شد. این داده ها محور بر سطح دانش (آگاهی) از آب و هوا و تغییرات آن و استراتژی های کاهش و سازگاری آماده شد. داده های گرداوری شده با استفاده از تکنیک های آماری پردازش گردید و برای رتبه بندی و ارزیابی استراتژی های سازگاری مدلسازی گردید و شاخص ASI ایجاد شد. این نتایج برای بینش سیاست گذاران و ارائه دهندگان خدمات جهت توسعه محلی مهم است و می توان به اقدامات هدفمند مورد استفاده قرار گرفته و ترویج و تصویب مکانیسم های مقابله با پتانسیل برای ایجاد تاب آوری و سازگاری با تغییر آب و هوا و در نتیجه اثرات زیست محیطی انها آماده کند. نتایج نشان داد که بیشتر مردم در این منطقه به دنبال انتخاب رفتار سازشی با تغییرات اقلیمی می باشند. در مجموع 15 استراتژی در منطقه مطرح می باشد. بر اساس رتبه بندی استراتژی ها با شاخص ASI تغییر الگوی کشت، انتخاب گونه های مقاوم، کاهش مقدار زمین و تنوع کشت مهمترین الگوی های سازگاری با تغییرات محیطی می باشد.

یکی از مهم ترین بحران های که جوامع را تحت تأثیر قرار می دهد، تغییرات اقلیمی می باشد و باعث تشدید مخاطره های آب و هوایی می شود. در این میان ابرها و پارامترهای اقلیمی وابسته به آن ها نیز به عنوان ورودی های مهم در مدل های پیش بینی تغییر اقلیم موردتوجه می باشند. تمام ابرها پتانسیل تغییر اقلیم را دارند و در رأس چرخه هیدرولوژی قرار دارند و هرگونه تغییر در مقدار و پارامترهای آن ها  می تواند سرآغاز زنجیره ای از واکنش ها و تغییرات در توزیع زمانی و مکانی دیگر عناصر آب و هوایی گردد. هدف از این تحقیق بررسی  تغییرات فراوانی گونه های ابر باران زا( سطوح پایین جو) ایران می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران محاسبه و سری زمانی آن ها تهیه گردید سپس با استفاده از آزمون من - کندال روند تغییرات زمانی رخداد ابرهای پایین محاسبه شد. سپس الگوی مکانی تغییرات ابرهای سطح پایین تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که بیشترین فراوانی کلی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران در قسمت های شمال و شمال غرب کشور وجود دارد، ولی هرکدام از ابرهای سطح پایین دارای پراکندگی مکانی متفاوتی می باشند. فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین در بیشتر استان های کشور دارای تغییرات معنی دار است و 23 ایستگاه از 30 ایستگاه مطالعاتی در سطح اطمینان 0.05درصد دارای تغییرات معنی دار می باشد، جهت تغییرات نیز نشان داد که بیشتر ایستگاه ها (17 ایستگاه از 30 ایستگاه) دارای تغییرات افزایشی می باشد. بررسی تفاوت های مکانی تغییرات نیز نشان داد که در قسمت های شمال شرق و قسمت های جنوب غرب تا اصفهان و قم روند کاهشی و در سایر قسمت های کشور روندهای افزایشی معنی دار در ابرهای سطح پایین جو ایران وجود دارد. همچنین اوایل دهه1990 و اواخر 1980 نقطه جهش در سری زمانی ابرهای سطح پایین می باشد.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن پیامدهای محیطی و اقلیمی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی نواحی اقلیمی از نظر توالی روز بارشی و بررسی ویژگی یکنواختی بارش است. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای برای ناحیه بندی اقلیمی و به منظور بررسی پراکندگی مکانی و زمانی بارش از آمارة ضریب تغییرات و یکنواختی (H) در سه بازة زمانی (ده سال اول، دوم، و سوم) سالانه و فصلی برای شناخت جزئیات تغییرات بارش استفاده شد. بر اساس معیار روز بارشی (بارش یک روزه تا بارش با توالی هفت روز و بیشتر)، ایران به هفت ناحیة اقلیمی تقسیم شد. سپس، نواحی مختلف ایران از لحاظ سهم توالی های بارش در تأمین روز بارش مقایسه شد. مشخص شد که بارش یک روزه در اغلب نواحی بیشترین سهم را در ایجاد بارش دارد. همچنین، مشخص شد که میانگین ضریب تغییرات سالانة ایران در دهة سوم (2004-2013) افزایش یافته و شاخص یکنواختی بارش این دهه کاهش یافته است؛ به عبارت دیگر، بارش در دهة سوم به تمرکز گرایش داشته است. نمایة یکنواختی بارش ناحیه ها نشان داد که ناحیة 4 (شمال غرب و شمال شرق کشور) و ناحیة 3 (سواحل شمال کشور) تمایل به یکنواختی زمانی دارند و کمترین مقدار یکنواختی مربوط به ناحیة 1 (سواحل جنوب و جنوب شرق کشور) است.

سرما و یخبندان در منطقه ی شمال غرب کشور، همه ساله خسارت های جبران ناپذیری بر بخش های حمل و نقل، تصادف های جاده ای، باغ ها و محصول های کشاورزی وارد نموده و زندگی عادی مردم را در شهر و روستاها فلج می نماید. به منظور تبیین و تحلیل همدید امواج فراگیر سرما در شمال غرب ایران ابتدا روزهای بسیار سرد 18 ایستگاه مورد مطالعه در دوره آماری 23ساله استخراج شد. سپس از بین این آمار 43 موج شدید و فراگیر انتخاب گردید. برای تحلیل سینوپتیکی امواج سرما در نهایت دو موج نماینده بهمن 1370 و دیماه 1386 تعیین شدند. نقشه های فشار سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال این یخبندان ها از سایت NCEP استخراج شده و تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که علت بیش تر یخبندان های شدید سطح بالا ناشی از استقرار یک فرود عمیق در غرب ایران بوده که هوای سرد مناطق قطبی را به ایران هدایت می کند. استقرار فراز مانع در شرق این فرود سبب ایستایی نسبی این فرود شده و تداوم سرما را در منطقه تشدید می کند. در سطح زمین هم اکثرا پرفشارهای مهاجر غربی و گسترش زبانه پرفشار سیبری بر شدت سرمای هوای سطح 500 هکتوپاسکال می افزاید. بر این اساس می توان حداقل از 5 روز قبل با استقرار این سیستم ها در همسایگی های منطقه مورد مطالعه شرایط سرمایی را پیش بینی کرده ومدیران و کشاورزان را برای مقابله با سرما آماده نمود.

این تحقیق باهدف جهت شبیه سازی و محاسبه حداکثر شدت جزیره حرارتی(UHI max) با توجه به شرایط هندسه شهری در منطقه کوچه باغ شهر تبریز با استفاده از معادله عددی- نظری Oke به رشته تحریر درآمد. جهت انجام این کار، ابتدا هندسه محله مورد نظر با توجه به شعاع 15 متری از محور معابر به بلوک های مجزایی تقسیم بندی شد. سپس نسبت عرض معابر(W) و ارتفاع بناها(H) در نرم افزارGIS محاسبه و در پایان بر اساس معادله Oke، شدتUHImax محاسبه و شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از این شبیه سازی نشان داد، که در محله کوچه باغ تبریز هر چه بناها بلندمرتبه تر و عرض معابر کمتر باشد میزان شدت جزیره حرارتی بیش تر، و هرقدرعکس این شرایط حاکم باشد، مقدار UHI max نیزکم تر خواهد بود. همچنین زمانی که نسبت H/Wدر منطقه شهری موردمطالعه بین 54/0تا 81/0 است، UHI maxبین 5 تا 6/6 درجه سانتی گراد باقی می ماند؛ اما وقتی که نسبتH/W در محدوده 01/1 تا 98/1 قرار داشته باشد، ارزش UHI maxبین 5/7 تا 2/10 درجه خواهد بود. نتایج دیگر این مدل نشان داد که، در این محله بلوک A با 5 درجه و بلوک H با 2/10 درجه سانتی گراد دارای کمترین و بیشترین مقدار شدت UHIمی باشند. بنابراین می توان گفت که بلوک A استانداردترین و بلوک Hغیراستانداردترین پیکربندی را در این محله دارا بودند. برآورد حاصل از مدل رگرسیون نیز نشان داد که عرض معابر( با 6/91 درصد)نسبت به ارتفاع ساختمان (با 6/6 درصد)اثر بیش تری در تغییرات UHI maxدارد.

مقدمه: ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر تغییر پوشش و ذوب برف در مدیریت منابع آب رودخانه هایی که با ذوب برف تغذیه می شوند، بسیار با اهمیت است. چنین تغییراتی تأثیر مستقیم بر رژیم هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب دارد. پیش بینی سطح پوشش برف ناشی از تغییرات دما در آینده و در نتیجه الگوی جریان روان آب ناشی از ذوب برف، در عرصه های گوناگونی از جمله مدیریت خطر سیل، خشکسالی و... کاربرد دارد. از طرفی مزیت های استفاده از فنّاوری های نوین و سنجش از دور در مطالعات اقلیمی و ارزیابی های اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف تا حد زیادی مغفول مانده است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات سطح پوشش برف در سال های آتی با تلفیق علم سنجش از دور، فنّاوری های نوین و مدل های اقلیمی به منظور مدیریت ریسک سیل می باشد. روش: در این مطالعه، تصاویر 8 روزه ماهواره MODIS مربوط به سال های 2006 تا 2012 با توجه به دقت مناسب و کاهش خطای پوشش ابر در آنها، استخراج شد، پس از دریافت و ذخیره تصاویر ماهواره ای پوشش برف، برای مشاهده و کاربرد تصاویر از نرم افزار ERDAS استفاده شد. سپس محدوده مورد مطالعه برش داده شد و درنهایت با استفاده از تعداد پیکسل برفی و سایز پیکسل ها، سطح پوشش برف محاسبه و در نرم افزار ArcGIS خروجی مورد نظر استخراج و مساحت سطح برفی با فواصل زمانی 8 روز در طی سال های 2010 تا 2015 کنترل شد. در مرحله بعد با استفاده از آخرین مدل های اقلیمی CMIP5 تحت چهار سناریوی RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0 و RCP8.5 تغییرات دما و بارش در فواصل زمانی 2020 تا2060 استخراج و با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف برای سال های 2020 تا 2060 با فاصله زمانی ده ساله تخمین زده شد. یافته ها: تراکم پوشش برف در منطقه مورد مطالعه، مطابق داده های مشاهداتی و تصاویر ماهواره ای، از ماه نوامبر شروع و در ژانویه به بیشترین مساحت خود می رسید. همچنین از ماه فوریه به بعد گستره پوشش برف کاهش یافته و در نهایت در ماه ژوئن پوشش برف منطقه، کمترین مساحت را داشت. بررسی تغییرات دما و بارش آینده با استفاده از سناریوهای اقلیمی نشان داد که میانگین دمای حوضه بالادست سد امیرکبیر به نسبت دوره پایه (1985 تا 2015) افزایش و بارش سالانه نست به دوره پایه مذکور، روند کاهشی خواهد داشت. درنتیجه با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف آینده با روند کاهشی مواجه شد. نتیجه گیری: مطالعه و اندازه گیری سطح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط های کوهستانی، امکان اندازه گیری دائم میدانی، برای تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده ها وجود ندارد. به همین دلیل استفاده از تصاویر ماهواره ای در شناسایی مناطق برف گیر و ارزیابی تغییرات آن بسیار مهم است. همچنین با توجه به روند افزایش دما و کاهش بارش، سطح برف در منطقه نیز کاهش یافته و درنتیجه میزان آب ذخیره شده در برف که در فصول گرم منبع تأمین آب منطقه است با نقصان مواجه می گردد. بنابراین برآورد سطح پوشش برف در آینده می تواند گام اساسی در زمینه مدیریت منابع آب و مدیریت ریسک مخاطرات مرتبط با آب از جمله سیل و خشکسالی به شمار آید.

اهداف: هدف از انجام این پژوهش، تعیین بهترین جهت آرایش فضایی ساختمان ها و خیابان ها با توجه به انرژی دریافتی و ایجاد شرایط آسایش، به عنوان اصلی برای تصمیم گیری در فرایند توسعة پایدار شهری است. روش: پس از تعیین وضعیت آسایش اقلیمی توسط شاخص های حرارتی PET و PM، و بعد از تفکیک سال به دوره های سرد و گرم، برای تعیین میزان انرژی دریافتی جهت های مختلف ساختمان ها از انرژی دریافتی، از روش روابط کسینوسی استفاده شد. یافته ها/ نتایج: شهر مشهد، در بیش از 55 درصد از موارد ایام سال در محدودة تنش سرد قرار می گیرد. ماه سپتامبر حداکثر انرژی معادل 13320 BTU را درطول سال دریافت می کند. جهت جنوب شرقی بهترین جهت برای نمای اصلی ساختمان ها و جهت شمال شرقی- جنوب غربی بهترین گزینه برای کشیدگی خیابان ها و معابر است. نتیجه گیری: با توجه به غلبة تنش سرمایی و دوری جستن از گرمای دورة گرم و با انگیزة کاهش اتکا به وسایل مکانیکی و تأمین شرایط آسایش، جهت گیری ساختمان ها و کشیدگی خیابان ها و معابر در طراحی های جدید و بازسازی بافت های فرسوده، بایستی بر نتایج حاصل از این پژوهش منطبق باشد.

پدیده بلاکینگ می تواند در رخداد برخی از مخاطرات جوی و اقلیمی خسارت زا موثر باشد. به منظور بررسی نقش رخداد بلاکینگ در بارش برف سنگین و مداوم 11 تا 16 بهمن 92، داده های مربوط به میانگین فشار سطح دریا ،850 ، 500 ،300 ، نقشه ضخامت، موقعیت خط همدمای صفر درجه در سطح زمین، مولفه مداری سرعت باد، مولفه نصف النهاری سرعت باد، امگا، رطوبت نسبی، و دمای پتانسیل از سایت NCEP دریافت و در نر م افزار  Grads ترسیم و تجزیه و تحلیل شد. بررسی نقشه های سینوپتیکی نشان داد که ایران تحت تاثیر تراف قوی و عمیق سمت راست بلاکینگ امگا  با یک پشته بسیار قوی تا عرض های 70 درجه شمالی، واقع شده است. استقرار مرکز پرفشار قوی در شمال دریای خزر و ریزش هوای سرد از عرض های بالا منجر به ایجاد شرایط دمایی ویژه در سطح 500 و 850 هکتوپاسکالی شده و کسب رطوبت زیاد از دریای خزر شرایط را برای ریزش برف سنگین فراهم نموده است. با توجه به ماهیت شبه ایستور بودن و تداوم بلاک امگایی قوی، برای6 روز متوالی در اکثر نقاط ایران بارش برف سنگین و خسارت زا ثبت و گزارش گردید. بررسی مولفه های دینامیکی نیز نشان داد که در زمان بلوغ بلاکینگ این مولفه ها به اوج شدت خود رسیده و منجر به برف سنگین در بیشتر نقاط کشور گردید. شناسایی سیستم های بلاکینگ منجر به بارش برف سنگین با استفاده از نقشه های پیش یابی و صدور پیش آگاهی های بموقع می تواند به برنامه ریزان و تصمیم گیران مناطق تحت تاثیر، جهت آمادگی و پیشگیری از خسارات بیشتر کمک کند.

فرود مدیترانه یکی از مهم ترین سیستم های کنترل کننده اقلیم ایران در فصل سرد است. در این مطالعه از داده های روزانه ساعت 12 گرینویچ در محدوده زمانی 1980-2010 و در محدوده مکانی 5/12 تا 70 درجه شرقی و 5/12 تا 70 درجه شمالی با قدرت تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه استفاده شد. این داده ها از سایت داده های محیطی آمریکا NCEP-NCER تهیه شد. در این مطالعه، هر سال از اکتبر تا مارس سال بعد به عنوان فصل سرد انتخاب شد. همچنین، از حالت T روش تحلیل مؤلفه های اصلی استفاده شد. ماتریس حاصل در تحلیل مؤلفه های اصلی دارای 576 سطر، نماینده نقاط و 186 ستون، نماینده روزهای هر سال هستند. نتایج تحلیل مؤلفه های اصلی نشان داد هر سال بین 6 تا 9 مؤلفه را در خود جای داده است و در این مطالعه فقط مولفه اول انتخاب و محور فرود مشخص شد. نتایج نشان داد محور فرود مدیترانه در 30 سال دردستِ مطالعه، 9 درجه به سمت غرب حرکت کرده و این مقدار از استوا به سمت قطب افزایش داشته است. همچنین، مشخص شد تغییرات فرود مدیترانه به علت رخداد تغییرات طولی، عرضی و ارتفاعی در پرفشار جنب حاره است.

رخداد دماهای بحرانی کمینه و بیشینه، اثرات زیادی در افزایش هزینه مصرف انرژی و آب دارند. با هدف تحلیل آماری بحران های دمایی شهر قم، آمار روزانه دمای کمینه و بیشینه ایستگاه قم در طی دوره آماری ۹۲-۱۳۸۶ از سازمان هواشناسی و همچنین آمار مصرف روزانه آب، برق و گاز در طول دوره آماری مذکور از سازمان های مربوطه اخذ گردید. با استفاده از همبستگی، روابط دما با مصارف انرژی مشخص شد. برای این همبستگی از شاخص ضریب دما TI استفاده گردید. نتایج نشان می دهند، دما و مصرف گاز دارای یک رابطه معکوس هستند. ضریب دمای کمینه دارای بیشترین رابطه با مصرف گاز است. آستانه مصرف با توجه به دما دو میلیون مترمکعب در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه دارای بیشترین رابطه با دما بوده و براساس شاخص MSVI ماه های مصرف گاز در بالاتر از حد آستانه آبان تا اردیبهشت است. تغییرات دما با تغییرات مصرف آب و برق رابطه مستقیم دارد، ضریب دمای بیشینه دارای بیشترین رابطه با مصرف آب و برق است. آستانه مصرف آب با توجه به دما ۲۵۰ هزار مترمکعب در روز و برای برق ۸۰۰۰ مگاوات در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه برای آب و برق، رابطه بالاتری با دما نسبت به مصارف کمتر از حد آستانه دارد. بر اساس شاخص MSVI ماه های مصرف آب و برق در حد بالاتر از آستانه، خرداد تا شهریور ماه است.

در این مطالعه به منظور آشکارسازی نقش توپوگرافی بر ساختار باد سیستان، از مدل اقلیمی منطقه محدود RegCM4 استفاده شد. با بهره گیری از مدل، چهار تجربه متفاوت با تفکیک افقی 20 کیلومتر اجرا شد که در هر تجربه شرایط متفاوتی از ناهمواری ها در نظر گرفته شد. در تجربه نخست، ناهمواری ها به شکل واقعی مورد استفاده قرار گرفت. در سه تجربه دیگر، مدل به ترتیب با حذف کوه های خراسان جنوبی، حذف کوه های خراسان (جنوبی، رضوی و شمالی) و حذف تمامی کوه های شرق فلات ایران (کوه های خراسان و افغانستان) به اجرا در آمد. یافته ها بیانگر آن است که باد سیستان یک پدیده اقلیمی چند مقیاسه است که هم در مقیاس همدید و هم در مقیاس های متوسط و محلی قابل تحلیل می باشد. شبیه سازی ها، مبین آن است که، ناهمواری های منطقه علاوه بر تاثیرگذاری بر جهت باد، بر شدت آن نیز تأثیرگذارند. در مقیاس همدید، شیب فشار بین سامانه های کم فشار پاکستان و پرفشار ترکمنستان منجر به شکل گیری یک جریان شمالی گسترده بر روی منطقه می گردد. در مقابل، واداشت های مکانیکی و گرمایشی حاصل از استقرار کوه ها، ویژگی های مقیاس متوسط جریان هوا در ترازهای زیرین، بویژه شکل گیری و تداوم رودبادهای تراز زیرین را در مرزهای شرقی ایران رقم می زنند. نتایج مطالعه بیانگر آن است که، واداشت های مکانیکی ناشی از استقرار کوه ها، عامل اصلی تشکیل و تداوم دو هسته رودباد تراز زیرین یکی در حوالی دشت آتیشان و دیگری بر جانب شمالی دریاچه هامون (باد سیستان واقعی) می باشد. در این میان، شکل گیری و تداوم هسته رودباد بر جانب شمالی دریاچه هامون، بیش از همه، به واداشت های مکانیکی کوه های خراسان جنوبی وابسته است. بررسی گرمایش دررو نیز مبین آن است که، هسته های بیشینه ی گرمایش و سرمایش از ناهمواری های منطقه پیروی می نمایند، به طوری که با حذف کوه ها، ضمن حذف این هسته های گرمایی، ساختار محلی جریان در مرزهای شرقی کشور دچار تغییرات اساسی می گردد.

تعیین شاخص های اقلیمی و مطالعه ی پیوند از دور از روش های مهم در راستای هدف علم اقلیم شناسی همدید می باشد. مهم ترین این شاخص ها برای اقلیم ایران کدامند؟ برای این هدف، داده های رقومی روزانه ی ارتفاع ژئوپتانسیل برای سطوح مهم جوّی از مرکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیق جوّی آمریکا برای دوره ی 63 ساله(1948-2010) و داده های روزانه ی دما و بارش برای 43 ایستگاه دیده بانی همدید در دوره ی 30 ساله( 1977-2008) از هواشناسی ایران دریافت شد. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه ی اصلی، شاخص های مهم جوّی در محدوده ی جغرافیایی 10 تا 70 درجه عرض شمالی و 10 تا 80 درجه طول شرقی برای نیمه ی سرد سال (پاییز و زمستان)شناسایی و با روش همبستگی، چگونگی و اهمیّت هر کدام از این شاخص ها در اقلیم ایران تعیین گردید. نتایج نشان داد، هفت شاخص جوّی در نیمه ی سرد سال در محدوده ی جغرافیایی مطالعه وجود دارند و مهم ترین آنها برای اقلیم ایران به ترتیب از شروع فصل سرما تا اواسط ماه نوروز شامل، شاخص آسیای مرکزی، سیبری شمالی، اروپای غربی، آناتولی و مدیترانه ی غربی می باشند. بیشترین تأثیر را شاخص ها بر اقلیم دمایی ایران دارند و تأثیر بارشی آنها به شکل ناحیه ای می باشد. بالاترین ارتباط بارشی را ساحل دریای خزر با شاخص آسیای مرکزی و اسکاندیناوی – مرکز آسیا به ترتیب در پاییز و زمستان وکل ایران با شاخص مدیترانه ی غربی دارند. بنابراین با توجه به اصل تابلر در جغرافیا، مراکز و شاخص های مهم جوّی اقلیم ایران در محدوده ی های نزدیک به ایران استقرار داشته و اهمیّت آنها بیش از شاخص های اقلیمی در فاصله خیلی دور می باشد.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.

هدف از این مطالعه تحلیل و تعیین الگوهای همدید منجر به یخبندان های فراگیر ایران است. برای رسیدن به این هدف دمای حداقل روزانه 663 ایستگاه هواشناسی همدید و اقلیم شناسی کشور برای یک بازه زمانی 43 ساله از سال 1962 تا 2004 از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. در ادامه نقشه های همدمای حداقل روزانه کشور از 1/1/1962 تا 31/12/2004 به مدت 9116 روز و با استفاده از روش میانیابی کریگینگ تهیه شدند. سپس براساس یک معیار مکانی یخبندان ها به سه گروه یخبندان های جزئی (کمتر از 25 درصد از مساحت ایران)، یخبندان هائی نیمه فراگیر (بین 25 درصد تا 65 درصد) و یخبندان های فراگیر ( بیش از 65 درصد از مساحت ایران) تقسیم بندی شدند. سپس ماه ها، فصل ها و سال هایی ک یک واحد انحراف معیار پایین تر و یا بالاتر از میانگین بلندمدت روزهای همراه با یخبندان های فراگیر داشتند انتخاب و در نهایت میانگین الگوهای گردشی برای سال ها، فصل ها و ماه هایی که دارای حداکثر و حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر بودند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دوره های همراه با حداکثر فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر تقویت و گسترش نصف النهاری کم فشار جنب قطبی (کم فشار ایسلند) باعث جابجایی زبانه غربی پرفشار سیبری به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود. این جابجایی باعث استقرار یک پرفشار موضعی بر روی دریای مدیترانه می شود که گردش واچرخندی این پرفشار علاوه بر ریزش هوای سرد بر روی نیمه غربی ایران باعث عقب راندن زبانه نصف النهاری کم فشار موسمی سودان به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود که نتیجه آن چیزی جزء کاهش رطوبت و دما بر روی نیمه غربی ایران نیست. اما در دوره های با حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر شرایطی بر عکس دوره های حداکثری مشاهده می شود. بدین ترتیب که با تضعیف کم فشار جنب قطبی و متعاقب آن کاهش گستردگی مکانی مداری و نصف النهاری آن، پرفشار سیبری میل بیشتری به گسترش نصف النهاری در جهت شمالی کانون مرکزی خود پیدا می کند و از گستردگی زبانه غربی این سامانه پرفشار کاسته می شود. در نتیجه یک کم فشار موضعی بر روی دریای مدیترانه مستقر می شود. تحت چنین شرایطی، شاهد نفوذ بیشتر زبانه کم فشار موسمی سودان از طریق دریای سرخ به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر است. لذا نفوذ این زبانه و ترکیب آن با کم فشار روی دریای مدیترانه باعث افزایش دما و همچنین رطوبت در جنوب، غرب و شمال غرب ایران می شود که این وضعیت تعدیل شرایط اقلیمی سرد بر روی نیمه غربی ایران را به همراه دارد. در سطح 250هکتوپاسکال نیز سرعت و موقعیت روباد حاکی از تضعیف سرعت آن بر روی ایران در زمان حداکثری روزهای همراه با یخبندان های فراگیر و تقویت سرعت آن در زمان حداقلی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر یران دارد.