ابراهیم فتاحی

استان خراسان بزرگ واقع در شمال شرق ایران ساختار سطحی متنوعی با دشت ها و قله های متعدد دارد اما به دلیل مجاورت با بیابان های افغانستان و ترکمنستان در همه اوقات سال به ویژه تابستان تحت تأثیر گردوخاک قرار می گیرد. هدف از این مطالعه، شبیه سازی گردوخاک های تابستانی توسط مدل RegCM است. به این منظور در طی دوره 2000 تا 2017 سه رویداد گردوخاک شدید و فراگیر انتخاب شدند. وجود گردوخاک با تصویر ماهواره تائید و سپس ساختار همدیدی تحلیل شد. در انتها نیز نتیجه شبیه سازی مدل RegCM4.6 با داده های مشاهداتی دید افقی و عمق نوری اپتیکی هواویز AOD ماهواره آکوا مقایسه شد. نتیجه بررسی همدیدی نشان می دهد که در فصل تابستان کم فشار حرارتی در جنوب و پرفشار در شمال افغانستان شکل می گیرد که منجر به توسعه بادهای شمال و شمال شرقی با سرعت 12 تا 21 متربر ثانیه در مرز شرقی ایران و غرب افغانستان شده و گردوخاک در این مناطق انتشار می یابد. بررسی برون داد مدل RegCM بادید افقی و AOD حاصل از ماهواره آکوا نشان می دهد که عمل کرد مدل در خراسان جنوبی بهتر از خراسان رضوی است. بیشترین ضریب همبستگیAOD مدل و دید افقی در ایستگاه های مرکزی خراسان شامل گناباد، فردوس، نهبندان و قائن به ترتیب با 82/0-، 77/0- و 44/0- در 1 جولای 2014 به دست آمد. مدل RegCM در گردوخاک های شدید با کاهش دید افقی به کمتر از 1000 متر، تداوم و گسترش افقی زیاد نتیجه بهتری از شبیه سازی گردوخاک به دست می دهد. به طورکلی مدل RegCM ازنظر مقدار AOD را کمتر از الگوریتم ماهواره آکوا برآورد می نماید. شماره ی مقاله: ۳

شدت بارش در طول مدت بارش تغییر می کند. تغییرات مقدار بارش در طول یک واقعه در نحوه شکل گیری سیلاب و شدت و تداوم آن تأثیر گذار می باشد. شناخت و تعیین تغییرات زمانی بارش در طول مدت رگبار براساس الگوی توزیع زمانی مشخص میشود. در روند تبدیل حداکثر بارش محتمل به حداکثر سیل محتمل که با استفاده از مدل های بارش – رواناب انجام می گیرد، تعیین الگوی تیپ توزیع زمانی بارش در ایستگاه ها و منطقه تحت مطالعه ضروری است. بدین منظور می توان از داده های با مقیاس زمانی کوتاه مدت ایستگاه های باران نگار استفاده کرد. بهره گیری از شبیه سازی مدلهای میان مقیاس عددی وضع هوا مانند مدل تحقیقات آب و هوا و پیش بینی WRF)) توانسته است تا حدود زیادی این نیاز را جبران کند. مدل WRF یکی از مدل های پاسخگو در زمینه پیش بینی بارش، دما و عناصر جوی است که در این مطالعه از آن بهره گرفته شده است. در این مقاله ابتدا مدل برای سه توفان شدید و فراگیر 14 و 15 آذر 1382 ، 3 تا 5 دی 1385 و 6 و 7 فروردین 1386 بر روی حوضه آبریز سد پارسیان و نواحی اطراف آن شبیه سازی شد و سپس خروجی آن با مقادیر بارش ثبت شده توسط دیتالاگرها مورد مقایسه قرار گرفت.

هدف از این تحقیق بررسی پدیده گردوخاک خراسان بزرگ واقع در شمال شرق و شرق ایران است. این مطالعه در دو بخش آماری و همدیدی در دوره 20۰۰-20۱۷ انجام شد. داده های سازمان هواشناسی کشور و داده های بازتحلیل ERA_Interim و همچنین مدل HYSPLIT به کار گرفته شد. نتایج نشان داد روند تغییرات میانگین روزهای گردوخاک در استان خراسان جنوبی نسبت به خراسان رضوی و شمالی متفاوت است. بیشترین گردوخاک در خراسان رضوی و شمالی در ژوئن و در خراسان جنوبی در مه و ژوئیه رخ می دهد. بیشترین فراوانی طوفان شدید گردوخاک در گناباد و فراوانی تعداد روزهای گردوخاک در طبس و سرخس است. روند تغییرات دید افقی در نهبندان در فصل بهار و تابستان با 34/0+ و 27/0+ افزایشی و در طبس با 28/0- و 3/0- کاهشی است. تغییر دید افقی در بجنورد (خراسان شمالی) در هر دو فصل روند معناداری نشان نمی دهد. در فصل بهار گسترش پُرفشار در غرب و کم فشار در شرق ایران به توسعه بادهای غربی با میانگین سرعت 10 متر بر ثانیه منجر شده و گردوخاک را از مناطق مرکزی به خراسان بزرگ انتقال می دهد. در تابستان توسعه پُرفشار افغانستان همراه با بادهای شمالی 18 متر بر ثانیه گردوخاک را از بیابان های ترکمنستان و افغانستان انتقال می دهد.

بارش های سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که آگاهی از پراکندگی زمانی و مکانی آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. به این منظور وجود رابطه معنادار بین بارش های فراگیر و شاخص های توپوگرافی منطقه کوهستانی البرز بررسی گردیده است. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردیده و در این مدل، متغیر وابسته بارش روزانه فراگیر منطقه مطالعاتی ( بارش های رخ داده در بیشتر از 70 درصد ایستگاه های سینوپتیکی منطقه) و متغیر مستقل داده های مربوط به شاخص های توپوگرافیکی منطقه مطالعاتی (ارتفاع ایستگاه سینوپتیک، شیب و جهت ایستگاه، طول و عرض جغرافیایی ایستگاه، فاصله از خط مبنای شمالی، فاصله از خط الرأس، ارتفاع متوسط ایستگاه در یک شعاع 2.5 کیلومتری، ارتفاع متوسط هشت بلوک پنجاه کیلومتری در جهات هشتگانه جغرافیایی به مرکزیت ایستگاه سینوپتیک، اختلاف ارتفاع متوسط آن هشت بلوک از ارتفاع متوسط ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتری) می باشد. در ابتدا امر رابطه همبستگی بین بارش های فراگیر(129 روز) و شاخص های توپوگرافی بر اساس ایستگاههای سینوپتیک مشترک در سه فصل زمستان، بهار و پاییز شناسایی و در ادامه ضرایب همبستگی با فاصله اطمینان 95 درصد در سطح معناداری کوچکتر از 0.05 بررسی و از هر فصل یک روز نمونه با بالاترین میزان ضرایب همبستگی در اکثریت شاخص های توپوگرافی با عنوان نماینده از آن فصل انتخاب گردید. منطقه مطالعاتی که رشته کوه گسترده البرز می باشد با توجه به پیچیدگی توپوگرافی و تنوع شرایط اقلیمی آن در هر ناحیه، به مناطقی با شباهت توپوگرافی و اقلیمی تقسیم گردیده است. بالاترین تعداد آماره معناداری از نظر مقیاس زمانی و مکانی بین بارش فراگیر با شاخص های توپوگرافی مربوط به بارش فراگیر فصل بهار با 18 مورد و کمترین مربوط به بارش فراگیر فصل زمستان با 9 مورد می باشد، در فصل پاییز نیز 14 مورد رابطه خطی معنادار قابل شناسایی است. از بین شاخص های توپوگرافی، قوی ترین شاخص مربوط به اختلاف ارتفاع متوسط بلوک های50 کیلومتری از متوسط ارتفاع ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتر در جهات مختلف با توجه به فصول مختلف سال می باشد و گواه بر تاثیر جهت در منطقه مطالعاتی بر بارش های فراگیر می باشد و اینکه منطقه مورد نظر در چه جهتی قرار گرفته باشد تا بارش بیشتری را دریافت نماید، به این معنا که توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمالی کشور از جمله پرفشار سیبری (بابایی فینی،1393) به علت ارتفاع پایین و نزدیکی به سطح زمین تحت تاثیر ناهمواری های سطح زمین قرار می گیرد و توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمال غربی و غربی کشور از جمله پرفشارهای مهاجر غربی ((قشقایی،1375)،(مرادی، 1385)) به علت ارتفاع بالاتر و قدرت بیشتر کمتر تحت تاثیر ناهمواریهای سطحی قرار گرفته و بارش منطقه تحت تاثیر این سیستم های جوی سطح بالاست. از سویی نیز بارش فراگیر در ناحیه البرز غربی شمالی و مرکزی جنوبی بیشترین و ناحیه البرز غربی جنوبی کمترین رابطه خطی معنادار را با مقادیر شاخص های توپوگرافی برقرار نموده است نتایج این تحقیق وجود رابطه خطی معنادار اکثریت شاخص های توپوگرافی مورد بررسی (22 شاخص از 24 شاخص) با بارش فراگیر را اثبات نموده تا بتوان بیشترین شاخص های موثر بر بارش منطقه را در زمینه برآورد و پیش بینی بارش استفاده نمود. دو شاخص توپوگرافی جهت ایستگاه و فاصله از خط الرأس در هیچ روزی و در هیچ ناحیه ای از منطقه مطالعاتی وارد مدل همبستگی نشده و هیچ گونه رابطه خطی معناداری ولو در حد ضعیف با بارش فراگیر منطقه برقرار ننموده اند.

هماهنگی ساختمان ها با شرایط اقلیمی از اهداف طراحی اقلیمی به شمار می رود. مساکن که از انسان در برابر سرما و گرما محافظت می نماید، پیوندبا اقلیم دارد. این پژوهش به بررسی تأثیر عناصر اقلیمی در معماری شهر جلفا پرداخته است. ، به منظور دستیابی به الگوی ساخت و ساز با هدف آسایش حرارتی، به طراحی اقلیمی منطقه و اقلیم های مشابه و بررسی آسایش حرارتی فضای داخلی مساکن پرداخته شده است. این کار از طریق جمع آوری اطلاعات ازایستگاه های هواشناسی صورت گرفته است. پس از تعیین نوع اقلیم وضعیت زیست اقلیمی شهر جلفا بر اساس معیارهای دمای مؤثر، گیونی محاسبه شده است.جلفا به دلیل واقع شدن در یک موقعیت جغرافیایی خاص، از اقلیم نسبتاً سرد وخشکی برخوردار است. به طوری که دمای هوا در سردترین ماهبه 20- درجه می رسد و در گرم ترین ماه از 44 درجه فراتر می رود. لذا لزوم بررسی شرایط اقلیمی در رابطه با طراحی جهت استقرار ساختمان ها در فصول سرد سال با استفاده از داده های هواشناسی وضعیت زیست اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. داده ها بر پایه روش هایی تجربی نظیر ماهان، گیونی، پن واردن، الگی و تقویم نیاز اقلیمی مورد تحلیل قرار گرفته اند که از نتایج آن، ارائه راهکارهایی بر اساس بررسی وضعیت اقلیمی ماه های سال و چگونگی آسایش انسان با توجه به این شاخص ها بوده است که از جمله آن استقرار ساختمانها در جهت جنوب و جنوب غرب و جنوب شرق می باشد. نتایج نمودار آمبروترومیک و میزان دما و بارش نشان داد که جلفا در اقلیم سرد و خشک قرار گرفته است.

مشکلات ناشی از شرایط جوی در محورهای کوهستانی البرز، به ویژه در فصل زمستان، از موارد قابل مطالعه در زمینه علوم هواشناسی است. بنابراین، قرارگیری موقعیت مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای از اهمیت بسزایی برخوردار است. بدین منظور، برای تعیین مکان مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای، معیار مخاطرات اقلیمی شامل بارش، یخبندان برای شاخص های زمان شروع و خاتمه و تعداد روزهای یخبندان، دما جهت بررسی دمای کمینه و بیشینه با مقدار کمتر از 10- و بیشتر از 35 درجه سلسیوس، داده های ماهواره ای سطح پوشش برف، معیار ژئومورفولوژیکی شامل ریزش سنگ، نقاط زمین لغزش و گسل های فعال، معیار ترافیکی شامل نقاط پُرتصادف و شرایط محیطی معیار اقتصادی-امنیتی قرار می گیرد. سپس، با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی و وزن دهی به هر یک از معیارها، نقشه نهایی الویت بندی محور چالوس و هراز تهیه و ایستگاه های هواشناسی جاده ای پیشنهاد داده می شود. نتایج نشان داد که پس از الویت بندی محورها از نظر نیاز به ایستگاه های جدید، با تحلیل Location-Allocation و بررسی فواصل بهینه محورها از راهداری، جایگاه های سوخت، دوربین های نظارتی، و روستاهای اطراف محور، ایستگاه های نهایی در قطعات الویت دار محور چالوس در محدوده کیاسر، مرزن آباد، خرگوش دره، و ولی آباد و در محور هراز در محدوده پلور، مبارک آباد- آبعلی، راهداری حدفاصل رودهن- بومهن، و رینه هستند. با توجه به شرایط منطقه معرفی شده، قابلیت تغییر ایستگاه ها در محدوده 1 تا 5 کیلومتری نقطه معرفی شده وجود دارد و هر ایستگاه هواشناسی منطقه ای درحدود 30 کیلومتر را پوشش می دهد.

هدف از این تحقیق بررسی عوامل دما و باد در سامانه کم فشار جنوبی و بارش ناشی از آن سامانه در مناطق جنوبی ایران می باشد. سامانه کم فشار جنوبی با عبور از مناطق جنوبی ایران سبب ریزش بارش های متوسط و سنگین در این مناطق می شود. در این مقاله دو سامانه کم فشار جنوبی که سبب ریزش باران شدید در تاریخ 11 مارس2015 و 17 ژانویه 2000 در مناطق جنوبی ایران شده، انتخاب و پس از تحلیل همدیدی، با استفاده از مدل عددی WRF شبیه سازی گردید. از آنجاییکه میدان باد و دما درتغییرات سامانه های کم فشار جنوبی نقش موثری دارند، با استفاده از چهار آزمایش شبیه سازی اثر تغییرات دما و باد در تقویت و تضعیف سامانه کم فشار جنوبی بررسی شد. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که افزایش (کاهش) دمای ورودی مدل نسبت به دمای اولیه سبب تضعیف (تقویت) کم فشار جنوبی در منطقه مورد مطالعه شده است. این نتیجه نشان داد که در هر دو مورد، ساختار قائم کم فشارهای جنوبی و خصوصیات فیزیکی آن مشابه چرخندهای عرض های میانی است. افزایش (کاهش) سرعت باد ورودی مدل نیز سبب افزایش (کاهش) حرکت چرخندی شد و کم فشار جنوبی در منطقه مورد مطالعه تقویت (تضعیف) گردید. بررسی نتایج خروجی بارش مدل نشان داد در مورد اول، 12-10 مارس 2015 که سیستم با کم فشارهای بریده همراه بود، کاهش دما سبب تقویت سامانه مورد نظر شد و با کاهش پذیرش بخار آب موجود در جو میزان بارش در مدت کوتاه به مقدار زیادی افزایش یافت. در مورد دوم، 18-16 ژانویه 2000 با وجود تقویت سامانه چرخندی در اثر کاهش دما، اما به دلیل جریان های جنوبی شرق ناوه فشاری در سطح زمین و فرارفت هوای گرم در ایستگاههای مورد نظر، دمای منطقه مطالعاتی افزایش یافته و در نتیجه فعالیت سیستم سرد کاهش و میزان بارش در این شبیه سازی تغییر زیادی نداشت. در هر دو مورد با افزایش سرعت باد، سامانه تقویت و مقدار بارش بیشتر شده است. در مورد دوم به دلیل وجود شرایط برای فرارفت نم ویژه، با افزایش سرعت باد، مقدار فرارفت نم ویژه افزایش یافته و میزان افزایش بارش بسیار بیشتر شد.

پیش بینی بارش در مدیریت و هشدار سیل نقش مهمی بر عهده دارد و با اطلاع از میزان بارندگی می توان امکان وقوع سیل را در یک منطقه پیش بینی و اقدامات لازم را به عمل آورد. به دلیل اینکه بارشهای سه ماه ژانویه، فوریه و مارس در اکثر مواقع سیل آسا می باشند و همچنین بیشتر بارشها در این سه ماه رخ می دهند، لذا در این پژوهش به بررسی عوامل موثر بر بارش و مدل سازی این سه ماه پرداخته شد. برای مدل سازی بارش از داده های بارش ماهانه ی ایستگاه همدید و بارانسنجی در بازه ی آماری (2014-1984) به مدت 30 سال بعنوان متغیر وابسته و شاخصهای اقلیمی، سیگنالهای بزرگ مقیاس اقلیمی شامل؛ دمای سطح دریا و دمای 1000 میلی باری، هم ارتفاع تراز 500 میلی باری ، امگای 200 میلی باری و عناصر اقلیمی بعنوان متغیر مستقل استفاده شده است. به دلیل رفتار غیرخطی بارش از شبکه های عصبی مصنوعی جهت مدل سازی بهره گرفته شد. جهت مشخص شدن بهترین معماری برای ورود به شبکه ی عصبی از تحلیل عاملی استفاده شد. برای پیش بینی بارش از داده هایی که بیشترین ارتباط را با بارش نشان دادند بصورت چهار الگو استفاده گردید که در ماه ژانویه الگوی چهارم با خطای آنتروپی 045/0، تعداد لایه های ورودی 91 واحد ، بهترین آرایش 15-1 و ضریب همبستگی 94 درصد بود. در ماه فوریه، الگوی سوم با ضریب همبستگی 97 درصد، خطای آنتروپی 036/. درصد ، تعداد واحدهای ورودی 8 واحد و بهترین نوع آرایش لایه ی پنهان 10-1 بود. بارش ماه مارس با تمام الگوها ضریب پیش آگاهی بالا بود که الگوی اول با خطای آنتروپی 038/.، تعداد واحدهای ورودی 67، نوع آرایش لایه ی پنهان، 17-1، ضریب همبستگی 98 درصد بود.

در این تحقیق به منظور پایش سطح پوشش برف از تصاویر ماهواره ای اپتیکال سنجنده MODIS استفاده شد و برای تشخیص سطوح پوشیده شده از برف شاخص NDSI بکار گرفته شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد با توجه به شرایط اقلیمی منطقه بیشترین مساحت تحت پوشش برف در ماههای دسامبر، ژانویه ، فوریه تا مارس (10 آذر ماه الی 10 فرودین ماه ) در سطح منطقه مشاهده می شود و حداکثر سطح پوشیده شده از برف در ژانویه رخ داده است. بررسی روند تغییرات سطح پوشش برف در استان آذربایجان غربی در ماه ژانویه به شدت کاهش یافته و دارای روند منفی است و وضعیت مشابهی برای استانهای آذربایجان شرقی و اردبیل در این ماه رقم خورده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که تغییرات پوشش برف دلالت بر افزایش دما در منطقه و در نتیجه کاهش تغییرات سطح پوشش برف در ماه ژانویه دارد. این روند بیانگر اثر گرمایش جهانی و اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف منطقه مورد مطالعه است. بطوریکه بررسی نمایه های حدی منطقه نیز این فرض را تقویت می کند بدون شک با افزایش دما الگوی بارش منطقه دستخوش تغییر شده و رژیم بارش زمستانه از برف به باران تبدیل شده است. این موضوع باعث کاهش ذخیره برفی در حوضه آبریز منطقه مورد مطالعه شده است. همچنین بررسی نمایه های حدی دما در دوره 2040- 2011 و دوره پایه با رویکرد تغییر اقلیم در منطقه شمالغرب کشور با بهره گیری از خروجیهای مدل گردش عمومی جو تحت سناریوی A2 و مدل ریز مقیاس نمایی LARS-WG نشان داده است نمایه هایی نظیر تعداد روزهای یخبندان و یا تعداد روزهای یخی نسبت به دوره پایه روندی کاهشی داشته که با توجه به گزارشات هیئت بین دول تغییر اقلیم و همچنین مطالعات متعددی که روند گرمایش جهانی را مورد تائید قرار داده اند دور از انتظاز نبوده است همچنین نمایه هایی نظیر طول دوره رویش نسبت به دوره پایه افزایش و دامنه تغییرات شبانه روزی دما نسبت به دوره پایه کاهش داشته اند. که می توانند کاهش سطح پوشیده شده ار برف در منطقه و تحدید ذخایر برفی منطقه را مورد تائید قرار دهند.

هدف از این مطالعه تحلیل تغییرات درون دهه ای روند و الگوی فضایی بارش های سالانه و فصلی نیمه غربی ایران است. به این منظور داده های روزانه بارش دوره 2015-1986 (طی سه دهه) مورد بررسی قرار گرفت. برای واکاوی تغییرات درون دهه ای بارش از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی آماره عمومی G* و به منظور بررسی روند تغییرات از تحلیل رگرسیون، آزمون من کندال استفاده شده است. در انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی Matlab و برای عملیات ترسیمی از نرم افزارهای Surfer و GIS بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که الگوهای خوشه ای مثبت بارش در مقیاس سالانه بیشتر در امتداد کوههای زاگرس و بخش هایی از غرب منطقه مورد مطالعه می باشد. در مقیاس فصلی الگوی خودهمبستگی فضایی بارش در فصل پاییز و زمستان تقریبا از الگوی سالانه پیروی کرده، در حالی که در فصل بهار الگوی فضایی مثبت بارش بیشتر در بخش های شمالی منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است. نتایج حاصل از تغییرات درون دهه ای الگوهای خودهمبستگی فضایی مثبت بارش نیمه غربی ایران نشان می دهد به سمت دوره های اخیر به استثنای فصل زمستان که روند افزایشی نامحسوسی تجربه کرده، در مقیاس سالانه، فصل بهار و پاییز از گستره مکانی الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت بارش کاسته شده است. درحالیکه الگوهای خودهمبستگی فضایی منفی بارش در مقیاس سالانه و فصلی روند کاهشی را تجربه کرده است. با این وجود به جز دوره ی دوم، الگوی فضایی بارش در منطقه مورد مطالعه تغییرات مکانی قابل توجهی نداشته است. نتایج حاصل از تحلیل روند بیانگر این است که در مقیاس سالانه و فصل زمستان اکثر مناطق نیمه غربی کشور از روند کاهشی برخوردار بوده است. در فصل بهار و پاییز با وجود اینکه در منطقه روند افزایشی بارش مشاهده شده ، اما در سطح 95 درصد اطمینان معنی دار نبوده است.

بیشینه بارش محتمل بیشترین ارتفاع بارندگی است که در دوره زمانی معین در یک حوضه به وقوع می پیوندد. هیدرولوژیست ها از مقادیر بیشینه بارش محتمل برای محاسبه بیشینه سیل محتمل در محاسبه طراحی سرریز سدها استفاده می کنند و به دو روش آماری و همدیدی قابل محاسبه است. هدف از این تحقیق برآورد بیشینه بارش محتمل در حوضه آبریز قمرود به روش همدیدی است. بدین منظور داده های باران سنجی از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. همچنین داده های ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال از درگاه مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی مطالعات جوی سازمان هواشناسی آمریکا اخذ گردید. نقشه های همدیدی مورد نیاز تولید و بررسی شدند. نقشه های همباران ترسیم و منحنی های عمق- مساحت- مدت، برای هر یک از توفانها تعیین شدند. در نهایت، مقدار بیشینه بارش محتمل در تداوم های 24، 48 و 72 ساعت برآورد گردید. به گونه ای که بیشینه بارش محتمل 24 ساعته با محاسبه نقطه شبنم با دوره بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب مقادیر 75/51 و 54 میلی متر، ،48 ساعته 25/128 و 05/132میلی متر و 72 ساعته 9/97 و 75/101 بدست آمده است.

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور ما وقوع رخداد توفانهای گردوغبار به ویژه در استانهای غربی و جنوبغرب کشور است. در این مطالعه، به بررسی توفان شدید و فراگیر مرداد ماه 1384 می پردازیم که در آن بخش وسیعی از کشور تحت تأثیر این توفان قرار گرفت. ملاک انتخاب روزهای گرد و غباری شاخص، گزارش گرد و غبار در اکثر ایستگاهها، حداقل دید و حداکثر تداوم می باشد. ابتدا جدول حداقل دید افقی روزانه با کمک داده های سازمان هواشناسی در 5 شهر غربی کشور ارائه می شود. سپس نقشه های همدیدی مربوط به این پدیده از وبگاه NOAA استخراج می شود و تفسیر همدیدی و دینامیکی آنها انجام می شود. سپس تصاویر سنجده MODIS ماهواره Aqua و میانگین غلظت جرمی ذرات گردوغبار این سنجنده در پدیده مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با کمک مدل لاگرانژی HYSPLIT مسیر ذرات گردوغبار ردیابی می شوند. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، مناطق بیابانی کشور سوریه بعنوان کانون شکل گیری گردوغبار شناسایی شدند. در آخر، خروجی های غلظت گردوغبار مدل WRF-Chem مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور صحت سنجی، خروجیهای مدل در شهر تبریز این خروجیها با داده های غلظت سازمان محیط زیست و داده های دید افقی سازمان هواشناسی کشور مقایسه می شود. نتایج خروجیهای مدل به خوبی روند افزایش گردوغبار و روز حداکثر گردوغبار را نشان می دهد، اما این خروجیهای غلظت گردوغبار تفاوت چشمگیری با مقادیر واقعی دارد

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

هدف اصلی این مطالعه بررسی تأثیر سیگنال های اقلیمی بر دبی دو ایستگاه منتخب و نوسان آب دریاچه ارومیه، طیّ دوره ی 22 ساله (2007-1986) می باشد. برای این کار ازداده های دو ایستگاه منتخب، داده های ماهانه شاخص نوسان جنوبی SOI، نوسان اطلس شمالی NAO و شاخص ENSO در مناطق NINO1+2, NINO3, NINO4و NINO3.4 استفاده شد. داده های مربوط به سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی از مرکز داده های NCEP تهیه گردید. داده های مربوط به میانگین دبی ماهانه ایستگاه های داشبند و ساریقمیشنیز از مرکز داده های وزارت نیرو تهیه گردید. ابتدا به منظور بررسی اولیه داده ها و همبستگی بین آنها برای تهیه مناسب ترین مدل پیش بینی دبی، گام های زمانی 0، 3 و 6 ماهه مد نظر قرار گرفت. در بررسی دبی در بازه های زمانی مختلف، ایستگاه های مورد مطالعه، نتیجه شد، همبستگی در بازه ی زمانی تأخیری شش ماهه بیشتر از بازه های زمانی همزمان و تأخیری سه ماهه است.پس از تبیین ارتباط و نوع آن، مدل پیش بینی با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی طراحی گردید و نتایج حاصل از این مدل مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با توجه به همبستگی های معنی دار در بازه های زمانی این نتیجه گرفته شد، که شاخص های بزرگ مقیاس اقلیمی از نظر گردش عمومی جو و متأثر نمودن سیستم های بزرگ جوی در منطقه ی مورد مطالعه بر دما، بارش و دبی و نوسان آب دریاچه ی ارومیه تأثیر معنی داری می گذارند. بررسی مدل های خروجی از نرم افزار شبکه ی عصبی مصنوعی نشان داد، که مؤثرترین سیگنال ها بر دبی به ترتیب NINO3.4, NINO3, NINO1+2 و کم اثرترین سیگنال ها به ترتیب NAO ,SOIمی باشند. با توجه به یافته های تحقیق حاضر می توان این طور نتیجه گیری کرد که ارتباط معنی داری بین دبی با سیگنال های اقلیمی و جود دارد.

در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه رودخانه کر از داده های دما و بارندگی ماهانه مربوط به مدل 3 HadCM طی دوره پایه ۲۰۰۱-۱۹۷۲ و دوره آتی ۲۰۴۰-۲۰۱۱ تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد. خروجی مدل HadCM3 بر اساس روش کوچک مقیاس کردن زمانی عامل تغییر و روش کوچک مقیاس کردن مکانی تناسبی برای حوضه موردنظر کوچک مقیاس شدند. سپس، سری زمانی دما و بارندگی ماهانه در دوره آتی تولید شد. نتایج نشان داد که دما و بارندگی در دوره آتی نسبت به دوره مشاهداتی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. در ادامه با واسنجی مدل IHACRES ، رابطه بارش- رواناب ماهانه حوضه شبیه سازی شد. سپس با معرفی سری های زمانی ماهانه دما و بارندگی کوچک مقیاس شده حوضه به مدل بارش- رواناب، سری زمانی رواناب ماهانه برای دوره ۲۰۴۰ -۲۰۱۱ شبیه سازی گردید. مقایسه رواناب دوره آتی نسبت به دوره مشاهداتی نشان از تأثیر تغییر اقلیم بر رواناب این حوضه در سال های آتی دارد، به طوری که رواناب سالانه حوضه در حدود ۴۳/۹ درصد کاهش می یابد. در ضمن، رواناب آتی در برخی ماه ها (ژانویه، فوریه، می و ژوئن)، افزایش را نسبت به دوره مشاهداتی نشان می دهد.

در دوره ی سرد سال، ریزش برف سنگین باعث بروز مشکلات و خسارات زیادی می شود. وسعت خسارات ناشی از ریزش برف های بسیار سنگین در بخش های مختلف پیامدهای دارد، از جمله تخریب ساختمان ها و تاسیسات، اختلال در بخش هایی نظیر حمل و نقل و توزیع سوخت و انرژی در فعالیت های بخش صنعتی و کشاورزی. همچنین، وقوع پدیده ی یخبندان در چنین شرایطی باعث تشدید خسارات می شود. در دوره ی سرد سال، لزوم شناخت و آگاهی از مکانیسم تشکیل چنین پدیده ای، که ریشه در الگوهای گردش جوی در مقیاس سینوپتیکی دارد، می تواند نقش موثری در مدیریت خطر و بحران داشته باشد. هدف اصلی این مطالعه شناسایی الگوهای گردش جوی مربوط به روزهای همراه با ریزش برف سنگین در حوضه های غرب ایران است. در این مطالعه، روزهایی را که حداقل 15 سانتیمتر برف طی 24 ساعت داشتند و ریزش برف در سطح فراگیری گزارش شده بود به منزله ی روز با ریزش برف سنگین انتخاب شد. سپس، برای شناسایی و طبقه بندی الگوهای گردشی مربوط به روزهای فوق، داده های روزانه مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا ی روزها مذکور از مرکز داده های NCEPتهیه شد. برای طبقه بندی الگوهای روزهای همراه با برف سنگین از روش تحلیل مولفه های اصلی و خوشه بندی استفاده شد. سرانجام، الگو های گردش اصلی ریزش برف سنگین در منطقه ی مطالعه شناسایی شد. الگوهای به دست آمده می تواند در امر پیش بینی روزهای همراه با برف سنگین کارایی داشته باشد.

با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، که در منطقه خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است، هر ساله شاهد رویدادهای حدی بارش کم (خشکسالی) و رویداد های حدی بارش زیاد (رخداد سیل) هستیم. از این رو، ضرورت بررسی مقادیر حدی بارش و حرکت و فراوانی رخداد این کمیت طی دوره های گذشته و، همچنین، تأثیر گرمایش جهانی بر حرکت مقادیر حدی بارش طی دوره های آتی کاملاً احساس می شود. بنابراین، در این مطالعه نمایه های حدی بارش طی دوره های گذشته (1961-1990) و دوره ی آتی (2011-2040) در دو سناریوِ A2و A1Bبر اساس مدل HadCM3بررسی و مقایسه شده است. این بررسی در سناریوِ A2روند افزایشی رویدادهای حداکثر بارش یک روزه در مناطق شمال غربی (جز استان آذربایجان غربی)، مرکزی و جنوب غربی و شمال شرقی و سواحل غربی دریای خزر را پیش بینی کرده است. همچنین، افزایش روند تعداد روزهای خشک متوالی در مناطق شمال شرقی، مرکزی و جنوبی کشور مشاهده می گردد. نتایج حاصل از سناریوِ A1Bنشان داده است مقدار بارش 24 ساعته در دوره ی آتی در مناطق شرقی و شمال شرقی و مرکزی همچنین نوار باریکی از بخش های غربی، جنوب غربی و شمال غربی کشور با کاهش همراه است. نتایج حاصل از پیش آگاهی برون داد مدل HadCM3و سناریوِ A1Bدر خصوص رویداد های حداکثر بارش پنج روزه روند بسیار مشابه ای با الگوی حاصل از سناریوِ A2داشته است. نمایه ی SDIIدر بخش شمالی و غربی کشور افزایش نشان می دهد و در سایر مناطق کشور روند منفی خواهد داشت. روند مثبت در تعداد روزهای با بارش سنگین به بخش های از استان اصفهان، مرکزی، کهکیلویه و بویراحمد، لرستان، ایلام، چهارمحال بختیاری و خوزستان در غرب و جنوب غرب کشور محدود شده و در سایر بخش ها با کاهش این نمایه روبه رو خواهیم بود. افزایش روند خطی نمایه ی حداکثر تعداد روزهای متوالی تر (CWD) در مناطق غربی، جنوب غربی و شمال شرقی کشور و افزایش تعداد روزهای متوالی خشک در مناطق شمال شرقی، مرکزی و بخش هایی از جنوب کشور و، همچنین، جمع بارش سالانه و روزهای تر در نواحی غربی و جنوب غربی، جنوبی، شمال غربی و بخش هایی از شرق کشور افزایش نشان می دهد

با توجه به ارتباط تنگاتنگ الگوهای گردش جوی و عناصر اقلیمی، می توان پدیده های فرین آب وهوایی، مانند سیل و خشکسالی و دوره های خشک و تر را به تغییرات الگوهای گردش جوی نسبت داد. برای طبقه بندی الگوهای سینوپتیکی بارش زا، داده های گردآوری شده میانگین روزانه تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره آماری 2008-1950 مورد استفاده قرار گرفت و برای ارزیابی نقشه الگوهای بارش، داده های مجموع بارش روزانه طی دوره آماری 2008-1960 جمع آوری شدند. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی، همه روزهای مورد مطالعه را به هجده گروه تقسیم بندی شدند و پس از آن، نقشه های ترکیبی تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا برای هر یک از تیپ های هوا تهیه شد. برای ارزیابی رابطه الگوهای گردش جوی بر احتمال وقوع بارش و شدت بارش، شاخص PI مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد، الگوهای گردش جوی 4CP، 5CP، 12CP، 1CP و 15CP، جزء الگوهای بارش زای شدید و فراگیر و الگوهای گردش جوی 7CP، 13CP، 16CP، 17CP و 18CP، جزء الگوهای بارش زای ملایم هستند. از نظر توزیع فراونی سالانه، الگوهای گردش جوی 3 CP، 5 CP، 13CP و 15CP در سرتاسر سال و الگوهای گردش جوی 2CP، 6CP و 10CP در فصل تابستان، فعالیت دارند.

پدیده هایی نظیر سیل و خشکسالی بر اثر تغییر در فراوانی و ثاثیر گذاری الگوهای گردشی جو در یک منطقه ایجاد می شوند این الگوها نقش اصلی را در رخداد پدیده های محیطی به خصوص در مناطق معتدله دارند . برخی از الگوهای گردشی جو دوره های مرطوب و برخی دیگر باعث ایجاد خشکسالی و کم آبی می شوند . از اینرو طبقه بندی الگوهای بارش زا و خشکسالی زا و شناسایی کانون و شعاع فعالیت هر یک از الگوها در نواحی مختلف ایران می تواند در برنامه ریزیها موثر باشد.در تحقیق حاضر به منظور طبقه بندی الگوهای همدیدی بارش زا و خشکسالی زا ،ابتدا داده های میانگین روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا از پایگاه NCEP/NCAR طی دوره آماری 2006-1950 استخراج شد . سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای تمامی روزهای مورد مطالعه به هیجده گروه تقسیم بندی شد . نقشه های میانگین فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از الگوهای های هوا ترسیم گردید. به منظور ارزیابی رابطه الگوهای گردشی جو با بارش، شاخص PI برای 54 ایستگاه محاسبه و تحلیل شد. این شاخص احتمال شرطی وقوع بارش در یک الگوی گردشی را تعیین می کند. نتایج شاخص PI مربوط به الگوهای گردشی جو شرایط بارش زایی و خشکسالی زایی بودن هریک از الگوها را نشان می دهد .نتایج تحقیق حاضر نشان داد که الگوهای گردشی جو CP2 ،CP3 ، CP5،CP6، CP7 ،CP9 و CP10جزء الگوهای خشکسالی زا و الگوهای گردشی جو CP1 ،CP4وCP12 جزء الگوهای بارش زا در سطح ایران زمین می باشند .

بخش عظیمی از بارش حوضه های شمال غرب ایران به صورت برف می باشد و در نتیجه آب حاصل از ذوب برف نقش مهمی را در ایجاد روانابهای سطحی و تغذیه آبهای زیرزمینی دارد. پوشش برف معرف میزان آب ذخیره شده در حوضه های کوهستانی می باشد، بنابراین پایش مکانی و زمانی سطح پوشیده شده از برف، اهمیت بسیار زیادی دارد. هدف این تحقیق، مطالعه تغییرات احتمالی سطح پوشش برف درشمالغرب ایران می باشد، در تحقیق حاضر سطح پوشش برف منطقه مورد مطالعه، با استفاده از تصاویر ماهواره NOAA سنجندهAVHRR استخراج شد. تصاویر سنجنده AVHRRدر محیط نرم افزار ERDAS به صورت مرحله ای پردازش و لایه های ابر، برف و زمین از هم جدا شد. سپس پیکسل های لایه برف استخراج و سریهای نقشه پوشش برف دوره سرد سال ( نوامبر- مارس) برای دوره آماری 2008-1988 با فواصل زمانی پانزده روزه بدست آمد. به منظور بررسی روند تغییرات سطح پوشش برف آزمون ناپارامتریک من- کندال بر روی سریهای بدست آمده (100 نقشه سطح پوشش برف) انجام شد، ونتایج تحت عنوان u(t) وu'(t) آماره من- کندال ارائه گردید. نتایج مطالعه حاضر، روند معنی داری را برای سطح پوشش برف در منطقه را تائید نمی کند، از نتایج این تحقیق می توان به عنوان سناریو برای مدیریت منابع آب در منطقه استفاده کرد.