هوشنگ قائمی

این تحقیق رژیم بارش سالانه نیمه جنوبی ایران را طی دوره 2005- 1974 ارائه می­دهد. نـیمه­جنوبی ایران با استفاده از شـش پارامتر اقلیمی در 183 ایستگاه، به کمک روش تـحلیل مولفه­های اصلی و خوشه­بندی منطقه­بندی شده و به چهار زیر منطقه همگن تقسیم گردید. نتیجه نشان داد که روند ناهمواری­ها و عرض جغرافیایی در مرزبندی و تفاوت­های مکانی بین مناطق نقش بسیار مهمی دارند. تغییرات مکانی بارش و رابطه بین ایستگاه­ها با استفاده از تحلیل مولفه­های اصلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل مولفه اصلی بارش سالانه، پنج مولفه را نشان داد که مجموعاً 68% کل واریانس بارش را توصیف می­کند. مولفه­های اصلی بارش سالانه در نیمه جنوبی ایران توسط گردش جوی کنترل می­شوند. تحلیل­ها نشان داد که بارش سالانه در نیمه جنوبی ایران اساساً به کم فشار سودانی و مدیترانه ارتباط داده می­شود.

به منظور تعیین الگوی همدیدی بارش های شدید در استان اصفهان، از آمار بارش 44 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی استفاده شد. با استخراج داده های بارش در دوره ی آماری بیست ساله (2005-1986)، بارش های شدید در هر یک از ایستگاه ها دریافت شد. با توجّه به گستردگی و تفاوت موقعیّت بین شرق و غرب این استان، ملاک بارش شدید، بیشترین بارشی بوده که در طول این دوره ی آماری در هر ایستگاه رخ داده است. برای تعیین الگوی همدیدی این بارش ها، داده های فشار، نم ویژه، مؤلّفه ی باد مداری (u)، مؤلّفه ی باد نصف النهاری(v) و سرعت قائم، در ترازهای متفاوت به صورت شش ساعته و روزانه، از دو روز پیش از بارش از NCEP/NCAR به دست آمد. یافته ها نشان می دهد، الگوی ادغامی کم فشار مدیترانه و سودانی موجب بارش های شدید در سطح استان اصفهان می شود. این الگو، همراه افت شدید فشار در مرکز ایران و فرارفت تاوایی مثبت و حداکثر سرعت قائم منفی در نیمه ی غربی ایران است، بارش های شدید را در مرکز و شرق استان، سامانه های سودانی ایجاد می کنند که به ترتیب از روی خوزستان و بوشهر وارد ایران شده اند. در این الگوها، پُرفشار روی دریای مدیترانه و زبانه های پُرفشار روی جنوب شرق ایران و شرق عربستان و همراهی آن با منطقه ی همگرایی تراز فوقانی جو و افزایش فشار و فرارفت تاوایی منفی در تراز دریا، نقش مهمّی در تقویّت و تعیین مسیر این الگوها دارند. الگوی ادغامی کم فشار سودانی و مدیترانه ای روی شرق دریای مدیترانه، موجب ایجاد بارش های شدید در غرب استان می شود. یافته ها بیانگر آن است که استقرار مرکز فرارفت تاوایی مثبت در شمال شرق عربستان و روی خلیج فارس در تراز سطح دریا و در تراز 500 هکتوپاسکال، از عوامل اصلی به وجود آوردنده بارش شدید در همه الگوها همدیدی به شمار می رود.

به منظور تعیین دمای آستانه رخداد برف در نقاط مختلف استان کردستان، ابتدا زمان های رخداد بارش های برف در طول دوره آماری موجود هریک از هفت ایستگاه همدیدی استان، مختوم به سال 2006، به همراه دما و نقطه شبنم در همان ساعت دیدبانی استخراج شده است. سپس مقادیر فراوانی، فراوانی نسبی و فراوانی نسبی تجمعی ریزش برف غیر رگباری در گستره های مختلف دمایی هر ایستگاه مشخص شده است. با انجام تحلیل فراوانی، توزیع نرمال بهترین توزیع برای برازش به داده های دما شناخته شد. بر این اساس، احتمال ریزش برف، در دمایی معین و کمتر از آن نیز محاسبه شده است. برای پیش بینی نوع بارش، رابطه همبستگی بین دمای نقطه شبنم و کمبود اشباع، در زمان بارش برف، تعیین شده است. نتایج نشان می دهد به هنگام ریزش برف، دما به طور میانگین در بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه، منفی است. به سبب گذر دما از فاز مثبت به منفی، فراوانی بارش برف در دماهای Cº 5/0-0 بیش از گستره های دیگر است. بارش برف در دماهای بیش از Cº 3 در سطح ایستگاه های استان به ندرت رخ می دهد. بیشینه احتمال بارش برف در دماهای مثبت، حدود 25 درصد، برای د ماهای بین Cº1 تا Cº 3/0 است.

خشکسالی های پی در پی و طولانی اخیر، نه تنها در استان های جنوبی کشور، بلکه در سراسر کشور لزوم مدیریت بهینه منابع آبی را ضروری می سازد. اقیانوس هند و دریاهای مجاور جنوبی ایران تأمین کننده قسمتی از منابع رطوبتی کشور هستند و تغییرات دمایی سطح آب اقیانوس هند، نقش مهمی در تبخیرسطح آزاد آب اقیانوس ها و ایجاد رطوبت به درون جو دارد. در این پژوهش،داده های بارش ایستگاههای جنوبی کشور و شاخص دو قطبی دمایی اقیانوس هند با استفاده از روش آنالیز موجک و موجک متقابل برای بررسی نقش دو قطبی دمایی اقیانوس هند (IOD) در تغییرات بارش فصلی استانهای جنوبی کشور ارزیابی شد. نتایج تحلیل های طیفی موجک متقابل بین شاخص دو قطبی اقیانوس هند و نوسان های بارش فصل پاییز طی دوره کمتر از سه سال همبستگی متقابل و معنی داری را در ایستگاه های اهواز، چابهار، بوشهر و آبادان نشان می دهد. بررسی نقش شاخص دو قطبی اقیانوس هند در تغییرات بارش های فصل پاییز ایستگاه های جنوبی کشور حاکی از وجود رابطه مثبت در نوسانهای بارش منطقه است.

این مطالعه با هدف ریزمقیاس‌نمایی خروجی مدلهای پیش‌بینی عددی که در مقیاس 5/2×5/2 درجه در کشور ارائه می‌شود که در راستای انجام آن از یک مدل تجربی با عنوان محاسبه پتانسیل بارش‌زایی سیستمهای سینوپتیک PSP با به‌کارگیری تکنیکهای آماری، اقلیمی، فیزیوگرافی و الگوهای سینوپتیکی استفاده کرده است. پارامترهای استفاده شده در این مدل عبارتند از بارش میانگین ماهانه، دمای میانگین ماهانه، تعداد روز بارش ماهانه، عرض جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه سینوپتیک مورد نظر. برای طراحی مدل، ابتدا داده‌های مورد نیاز برای آزمون مدل از مرکز هواشناسی NOAA گرفته شد و در نهایت در قالب معادلات تجربی، اقدام به تعریف و تبیین مدل گردید. سپس با بررسی بیش از 85 سیستم طی سالهای 1382 تا 1386 بتدریج معادلات، ضرایب و دامنه تعریف مدل PSP به‌دست آمد. همچنین به‌منظور لحاظ نمودن ویژگیهای اقلیمی و فیزیوگرافی در مدل، شاخصی به نام CPI تعریف و وارد مدل PSP گردید. نتایج آزمون مدل طراحی شده برای یک مدل سینوپتیکی برای بهمن 85 مورد آزمون قرار گرفت که نتایج حاصل نشان‌دهنده تطبیق عالی بین مقدار شاخص پیش‌بینی شده PSP با مقدار بارش مشاهده شده می‌باشد، بنابراین مدل طراحی شده می‌تواند به عنوان یک مدل پیش‌بینی تکمیلی مورد استفاده قرار گیرد

به منظور بررسی زمانی و مکانی پرفشار جنب حاره بر منطقه آسیا- آفریقا، از داده¬های دوباره تحلیل شده میانگین ماهانهNCEP/NCAR با تفکیک افقی 5/2 درجه استفاده شد. ارتفاع ژئوپتانسیل و مؤلفه های مداری و نصف¬النهاری باد در ترازهای 1000، 500، 200 و100 هکتوپاسکال در یک دوره 30 ساله (1971-2000) برای تعیین ویژگیهای جغرافیایی مرکز پرفشار، فراوانی آن و تعیین جایگاه خط پشته در محدوده 70 درجه غربی تا 120 درجه شرقی از آوریل تا اکتبر مطالعه شده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تفاوت آشکاری در موقعیت استقرار مرکز پرفشار جنب حاره در ترازهای زیرین، میانی و فوقانی وردسپهر وجود دارد؛ به طوری که پرفشار جنب حاره¬ای آزور در شرق اقیانوس اطلس شمالی در تراز زیرین، پرفشار شمال غرب آفریقا و عربستان در تراز میانی و پرفشار تبت در تراز فوقانی وردسپهر به صورت مراکزی مستقل جای گرفته، در صورتی که مرکز پرفشار ایران هم در تراز میانی و هم فوقانی وردسپهر مشاهده می‌شود. الگوی موقعیت جغرافیایی مرکز پرفشار در فصل تابستان در ترازهای 1000 ، 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال بترتیب یک مُدی (شرق اقیانوس اطلس)، سه مُدی(شمال غرب آفریقا-عربستان- ایران)، پراکنده(از جنوب چین تا غرب ایران) و دو مُدی(فلات تبّت- فلات ایران) است. بیشینه عرض جغرافیایی خط پشته پرفشار جنب حاره در تمامی ترازها مربوط به ماه اوت است که در تراز 500 ، 200 و100هکتوپاسکال بترتیب روی ضلع شمالی فلات تبت، منطقه وسیعی از شرق تا غرب آسیا و ایران قرار گرفته است. بیشترین جهش خط پشته از نظر عرض جغرافیایی در سه تراز 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال از ماه ژوئن به ژوییه است که در امتداد برخی نصف النهارها حتّی به 10 درجه نیز می‌رسد

در این مطالعه یک مدل ساده پیش بینی بارش که به دو پارامتر سرعت قائم و آب بارش شو وابسته است، به منظور برآورد میزان بارش بر روی ایران به کارگرفته شده است. در محاسبه سرعت قائم و آب بارش شو از روش های مختلفی استفاده شده است. روش جنبش شناختی با تابع تصحیح واگرائی و معادله امگای شبه زمینگرد برای برآورد سرعت قائم و انتگرال گیری قائم از نم ویژه در ترازوهای مختلف فشاری و استفاده از دما و دمای نقطه شبنم سطح زمین برای برآورد آب بارش شو به کار رفته است. با به کارگیری داده های مدل تمام کره ای AVN با گام افقی یک درجه و نیز داده های بایگانی مرکز NCEP/NCAR با گام افقی دو و نیم درجه ای در مختصات کروی و روی ترازهای فشاری مختلف، برای دو حالت موردی مشخص سرعت قائم و آب بارش شو به روش های مختلف محاسبه شدند. بررسی ها نشان می دهند که برای دو حالت موردی بیست و ششم تا بیست و هشتم دسامبر سال 2004 و دهم تا دوازدهم ژانویه 2002، استفاده از روش جنبش شناختی با تابع تصحیح واگرائی به سبب بستگی به واگرائی افقی، و در نتیجه به سبب بستگی به مولفه ای افقی باد، چون باد حاصل تمام کنش های انرژی زای درون جو می باشد، سرعت قائم نتیجه مناسبی را به دست می دهد. همچنین انتگرال گیری قائم از نم ویژه در ترازهای مختلف فشاری به سبب رابطه مستقیم آن با مجموع جرم بخار آب موجود در جو از سطح زمین تا پایان جو، نتیجه مناسبی از آب بارش شو را به دست می دهد. از این رو با مقایسه نتایج به دست آمده از مدل با میزان بارش واقعی ایستگاه های موجود، چنین بر می آید که این مدل ساده دو پارامتری با وجودی که میزان بارش را به سبب در نظر نگرفتن شار رطوبتی از عرض های جنوبی که سم بزرگی در ریزش های جوی ایران دارد، بیشتر از مقدار واقعی برآورد می کند ولی الگوی تغییرات فضایی و زمانی بارش را به خوبی نشان می دهد. به علاوه بررسی ها نشان می دهد که گرمای نهان آزاد شده در فرآیند های ترمودینامیکی و دینامیکی بر روی دریای عمان پیش از گرمای نهان آزاد شده بر روی شرق دریای مدیترانه است.

خشک سالی یکی از پدیده های آب و هوایی و از جمله رخدادهای مصیبت باری است که هر ساله خسارت های زیادی را باعث می شود. یکی از راه های تعدیل خشک سالی، ارزیابی و پایش خشک سالی بر اساس شاخص هایی است که بتوان بر اساس آن میزان شدت و تداوم آن را در یک منطقه تعیین نمود. در مقاله حاضر روند خشک سالی (شدت، تداوم و سطح درگیر با خشک سالی) در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده برای بازه های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه مورد مطالعه قرار گرفته است. ویژگی این روش کمک می کند تا کمی از رخدادهای خشک سالی را در مکان ها و مقیاس های زمانی متفاوت مقایسه کنیم. به منظور پایش خشک سالی از اطلاعات بارندگی ماهانه ایستگاه های سینوپتیک و اقلیم شناسی استان طی دوره آماری 2001 - 1960 استفاده شد. با استفاده از نرم افزار کامپیوتری SPI محاسبات مربوط به شاخص بارش استاندارد شده انجام گرفت؛ نتایج بررسی ها نشان داد که فراوانی رخداد دوره های خشک کوتاه مدت (سه ماهه) در کلیه ایستگاه ها بیشتر از 80 مورد است، در حالی که فراوانی رخداد دوره های خشک بلندمدت در مقیاس های زمانی 12، 24 و 48 ماهه خیلی کمتر می باشد، همچنین تداوم دوره های خشک در بازه های زمانی 12، 24 و 48 ماهه نسبت به بازه های زمانی 3 و 6 .ماهه خیلی بیشتر است. بنابراین برای برگشت به حالت نرمال در مورد خشک سالی های هیدرولوژیکی (آب های زیرزمینی و سطحی) ماه ها زمان نیاز است در حالی که برای بـازه های کوتاه مدت3 و 6 ماهه (خشک سالی های کشاورزی و رطوبت خاک) بارش های روزانه می توانــــداوضاع را تعدیل کند تا به حالت نرمال برگشت نماید. این بازه های زمانی برخورد خشک سالی را نسبت به دست رسی منابع مختلف آب بازگو می نماید. واکنش رطوبت خاک نسبت به نابهنجاری بارش کوتاه مدت است در حالی که پاسخ آب های زیرزمینی، جریان رودخانه ها و ذخیره منابع آبی نسبت به کمبود بارش، فرآیندی بلند مدت است.

آب و هوا یکی از عوامل اصلی محیطی است که تمامی مظاهر حیات را تحت تاثیر خود قرار می دهد کاشت واقع بینانه محصول به درک صحیح از شرایط آب و هوائی بستگی دارد آگاهی از ویژگیهای رطوبتی در طول سال زراعی به خصوص در سطح مناطق دیم خیز که زراعت تنها به آن وابسته است از اهمیت خاصی برخوردار است آگاهی از میزان بارش سالانه فصلی ماهانه تاریخ آغاز و خاتمه بارش طول دوره بارش میزان بارش در سطوح اطمینان مختلف موازنه آبی دوره های تر و خشک کوتاه مدت تعداد روزهای بارانی و بالاخره خشکسالی ها برای برنامه ریزی عملیات مختلف کشاورزی نظیر آماده سازی زمین کاشت کود دهی درو خرمن کوبی و خشک کردن محصول و غیره بسیار سودمند است و این امر به کاهش خطر برای محصولات زراعی و استفاده بهینه از منابع محدود کمک می کند در این تحقیق ویژگیهای بارش و موازنه آبی از نظر هواشناسی و اقلیم شناسی کشاورزی مورد تحلل قرار گرفته تا قابلیتها ومحدودیتهای رطوبتی در طول سال زراعی برای کشت گندم دیم مشخص شود منطقه مورد مطالعه در غرب ایران در شرق استان کرمانشاه قرار داشته و شامل دشتهای صحنه و بیستون و هرسین و کرمانشاه است تحلیل موزانه آبی گندم دیم در طی هر یک از مراحل رویشی نشان می دهد که مرحله جوانه زدن در 75% سبز شدن در 50% سه برگی شدن در 75% وپنچه زدن در 5/87% از سالها با تنش آبی مواجه بوده است بنابراین چنین می توان نتیجته گرفته که علیرغم تامین شدن حداقل بارش مورد نیاز سالانه گندم دیم در سطح منطقه به علت عدم توزیع مناسب آن در طول سال زراعی نیاز آبی گندم دیم به طور کامل تامین نمی شود