حسن لشکری

پدیده های طبیعی همواره در تعیین کیفیت زندگی انسان نقشی بنیادین داشته اند و یکی از جلوه های مهم این پدیده ها، تغییر شکل و جابه جایی سطح زمین از جمله فرونشست است. با توجه به گستردگی پیامدهای تغییر اقلیم بر سامانه های طبیعی و جایگاه آن به عنوان یکی از مهم ترین چالش های جهانی، بررسی دقیق سازوکارهای اقلیمی ضرورتی اجتناب ناپذیر محسوب می شود. اقلیم به عنوان رکن محوری اکوسیستم ها، نسبت به تغییرات حتی اندک، حساسیت بالایی دارد و این تغییرات می توانند اثرات قابل توجهی بر مؤلفه های زیستی و محیطی برجای گذارند. در پژوهش حاضر، روند تغییرات ماهانه و سالانه عناصر اقلیمی شامل دمای حداقل، دمای حداکثر، دمای میانگین، رطوبت نسبی و بارش در ۱۳ ایستگاه سینوپتیک استان کرمانشاه طی یک دوره آماری ده ساله تحلیل شده است. به منظور پهنه بندی و برآورد مقادیر مکانی، از روش میان یابی وزن دهی معکوس (IDW) بهره گرفته شد. نتایج حاصل از تحلیل نقشه های هم دما نشان می دهد که ایستگاه کنگاور، به دلیل ارتفاع بیشتر، کمترین مقدار دمای حداقل را تجربه می کند؛ در حالی که ایستگاه کم ارتفاع سومار بیشترین دمای حداقل را داراست. از نظر بارش ماهانه، ایستگاه جوانرود به عنوان پربارش ترین و ایستگاه سومار به عنوان کم بارش ترین نقطه در منطقه شناخته شدند. الگوی کلی بارش در استان روندی کاهشی از شمال به جنوب دارد و ایستگاه های روانسر و جوانرود به عنوان هسته های بارشی اصلی شناسایی شدند. همچنین رطوبت نسبی با کاهش عرض جغرافیایی، کاهش یافته و بیشترین مقدار آن در ایستگاه کنگاور و کمترین مقدار در ایستگاه سومار مشاهده شد که بیانگر نقش ارتفاعات و وجود منابع آبی در عرض های بالاتر است.

رودباد جنب حاره ای از مهم ترین سامانه های سینوپتیکی تراز فوقانی وردسپهر است که از طریق انتقال رطوبت در مقیاس بزرگ و تحریک دینامیکی، نقش مهمی در شکل دهی به الگوهای بارشی مناطق مختلف ایفا می کند. این پژوهش به بررسی ویژگی های مکانی، موقعیت استقرار و الگوی کشیدگی رودباد جنب حاره ای در سال های ترسالی شدید شمال شرق ایران پرداخته است. داده های بارش روزانه ایستگاه های استان های خراسان شمالی و رضوی در یک دوره آماری ۳۳ ساله، منطبق با چرخه های خورشیدی ۲۲ تا ۲۴، برای شناسایی سال های ترسالی شدید با استفاده از شاخص SPI و نرم افزار DIP به کار رفت. متغیرهای جوی تراز فوقانی شامل مؤلفه های باد مداری و نصف النهاری، نم ویژه و سرعت قائم (امگا) در ترازهای ۱۰۰۰ تا ۵۰۰ هکتوپاسکال از داده های بازتحلیل NCEP/NCAR و ECMWF استخراج شد. نتایج نشان داد که در دوره های بارش شدید، هسته رودباد اغلب به عرض های شمالی تر از ۳۳ درجه جابجا شده، ناپایداری جو را افزایش داده و موجب بارش گسترده می شود. موقعیت مطلوب هسته رودباد، منطقه ای بین غرب ایران، جنوب دریای خزر و استان سمنان است. همچنین، کم فشار سودان پرتکرارترین و مؤثرترین الگوی همدیدی مرتبط با افزایش بارش شناسایی شد. این نتایج نقش مؤثر الگوهای چرخش تراز بالا در تغییرپذیری اقلیم هیدرولوژیکی منطقه را نشان می دهد.

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.

مدیریت منابع آب شهری در بسیاری از مناطق جهان به ویژه در کشورهای درحال توسعه، با چالش های قابل توجهی روبه رو است. این چالش ها به ویژه در شهرهایی با ویژگی های جغرافیایی خاص که با بحران های آبی مواجه اند، ملموس تر است. شهرستان رباط کریم به دلیل افزایش جمعیت، توسعه سریع شهری و مشکلات محیط زیستی با چالش های اساسی در زمینه مدیریت منابع آب مواجه است. هدف این پژوهش، ارزیابی عملکرد مدیریت آب شهری در این شهرستان بر اساس اصول حکمروایی شایسته است. پژوهش از نوع کاربردی و به روش توصیفی-تحلیلی انجام شده است و داده ها از طریق پرسشنامه گردآوری و با استفاده از روش های آماری ناپارامتریک در نرم افزار آماری جسپ (JASP) تحلیل شدند. در ابتدا، ارزیابی انطباق وضعیت موجود مدیریت آب شهری در سه مؤلفه تأمین، توزیع و تقاضا نشان داد که در تمامی ابعاد حکمروایی شایسته، از جمله شفافیت، پاسخگویی، اثربخشی و کارایی، وضعیت موجود در شهرستان رباط کریم به طور معناداری پایین تر از حد مطلوب قرار دارد. مقایسه میان سه شهر رباط کریم، نصیرشهر و پرند نیز نشان داد که در بیشتر شاخص ها، شهر رباط کریم عملکرد بهتری دارد. در نهایت، نتایج تأکید می کنند که بهبود عملکرد مدیریت آب در شهرستان رباط کریم مستلزم اصلاحات ساختاری در زمینه های شفافیت (به ویژه در فرآیندهای تخصیص و مصرف منابع)، مشارکت عمومی، و پاسخگویی نهادهای مسئول است. این پژوهش پیشنهاد می کند که برای حل پایدار چالش های آبی، تدوین یک مدل جامع مدیریت آب شهری مبتنی بر ویژگی های بوم شناختی و اجتماعی-اقتصادی مناطق، نه تنها برای این شهرستان، بلکه برای سایر مناطق مشابه در ایران، یک ضرورت اساسی است.

در این پژوهش به شناسایی و معرفی الگوهای همدیدی غالب در ترسالی های شدید شمال ایران پرداخته شد. در این راستا از داده های بارش روزانه ایستگاه های منتخب منطقه شمال ایران (استان های گیلان، مازندران و گلستان) در یک دوره آماری 33 ساله و منطبق با سه چرخه خورشیدی (22، 23 و 24) از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. بر اساس میانگین سالانه ی بارش و  شاخص SPI و با استفاده از نرم افزار DIP ،ترسالی های شدید، که در آنها حداقل در نیمی از ایستگاه ها درگیر ترسالی باشند، استخراج گردید. پس از شناسایی ترسالی های شدید، داده های جوی برای روزهای بارشی سنگین و ابرسنگین مشتمل بر داده های مؤلفه سرعت باد مداری و نصف النهاری،  نم ویژه و امگای ترازهای 1000 تا 500 هکتوپاسکال از تارنمای NCEP/NCAR و ECMWF اخذ گردید. سپس با استفاده از روش تحلیل عاملی و بررسی های مکرر چشمی، پرتکرارترین الگوها برای تحلیل همدیدی انتخاب شدند. نتایج پژوهش نشان داد که واچرخند مهاجر، کم فشار سودان/ واچرخند مهاجر، واچرخند افریقا، ورتکس، ورتکس/واچرخند مهاجر، واچرخند سیبری/ واچرخند مهاجر، کم فشار سودان/ چرخند مدیترانه، مونسون، مونسون/ واچرخند مهاجر و کم فشار سودان/ورتکس، الگوهای همدیدی غالب در روزهای بارشی سنگین در منطقه شمال ایران هستند؛ در بین الگوهای ذکر شده، الگوهای واچرخند مهاجر و کم فشار سودان/ واچرخند مهاجر، از مناسب ترین الگوها برای بارش های ابر سنگین در این منطقه می باشند. در بیشتر الگوهای همدیدی غالب در روزهای بارشی سنگین در منطقه شمال ایران، منبع رطوبتی در ترازهای زیرین و میانی وردسپهر، اغلب دریای خزر و در ترازهای بالاتر از منطقه همگرایی سرچشمه گرفته و از طریق جریانات جلوی ناوه به منطقه شمال ایران فرارفت شده است. همچنین موقعیت جریان های جتی جنب حاره در اغلب روزهای بارشی فوق سنگین در طول 30 تا 60 درجه شرقی و با گرایشی نصف النهاری قرار داشتند و بهترین و مناسب ترین موقعیت استقرار هسته ی مرکزی جت برای تشدید ناپایداری ها در منطقه شمال ایران، محدوده ی شمال عراق تا استان آذربایجان شرقی و اردبیل می باشند.

امواج گرمایی ازتظاهرات اصلی تغییر اقلیم واز بلایای طبیعی و آب و هوایی است. فراوانی و دوام امواج گرمایی در استان خوزستان به یک مخاطره اقلیمی تبدیل شده است. هدف پژوهش حاضر شناسایی امواج گرمایی استان خوزستان در دوره زمانی 18ساله (2017-2000) و تحلیل همدیدی نقش پرفشار عربستان در ایجاد آنها می باشد. برای این کار ابتدا مواج گرمایی: بر اساس سه معیار دمای روزانه حداکثر بالای 40 درجه سانتیگراد، ماندگاری و دوام موج برای سه روز وبیشتر در منطقه، فراگیری موج حداقل در 8 ایستگاه و بالاتردر سطح استان خوزستان، انتخاب گردید. بر این اساس تعداد 67 موج گرم سه روز و 25 موج چهار روز و بیشتر شناسایی گردید. سپس نقشه فشاری و توپوگرافی این امواج در ترازهای زیرین و میانی وردسپهر تهیه و در محیطgrads ترسیم گردید. با بررسی چشمی انجام شده بر روی این نقشه های الگوی همدیدی غالب شناسایی گردید. در نهایت برای تحلیل همدیدی الگوی غالب موج گرمایی 28 تا 30 ژوئن 2017 به عنوان نماینده الگوی امواج گرم تابستانه خوزستان تحلیل گردیده است. برای تحلیل الگوهای همدیدی منجر به امواج گرمایی، دادههای جوی از سایت نووا و اسکیوتی روزهای انتخابی از سایت دانشگاه وایومینگ استخراج گردید. نتایج نشان داد که در اکثر قریب به اتفاق امواج گرمایی در لایه های زیرین و رد سپهر زبانه های چرخندی پاکستان و عربستان به عنوان مهمترین سامانه تاثیرگذار در انطباق با الگوی توپوگرافی متطقه(ارتفاعات زاگرس جنوبی) و الگوی چرخشی سامانه سبب فرارفت گرم دمای تابشی بیابان های گرم لوت و عربستان بر روی استان خوزستان بوده اند. به طوری که در لایه زیرین وردسپهر زبانه ای در راستای جنوب شرقی به شمال غربی با عبور از دامنه های جنوبی زاگرس وارد جلگه خوزستان شده و تا شمال عراق و ساحل شرقی مدیترانه گسترش یافته است. ولی در ترازهای 700 و 500 هکتوپاسکال شرایط همدیدی کاملا عوض شده و با غلبه الگوی گردشی تابستانه بر روی منطقه از تراز 700 هکتوپاسکال بتدریج واچرخند عربستان تکوین یافته و عامل غالب منطقه می گردند.

توفان های تندری، به عنوان یکی از پدیده های متداول و شاخص سامانه های همرفتی، موجب خسارت های شدید و آثار روانی بر افراد می شوند. بدین منظور، ابتدا کدهای مربوط به پدیده توفان تندری در دوره آماری ۳۳ ساله که متناظر با سیکل های ۲۲، ۲۳ و ۲۴ خورشیدی (۲۰۱۸-۱۹۸۶) بودند از داده های سازمان هواشناسی کشور برای ایستگاه های سینوپتیک که در هر چرخه اقلیمی دارای آماره کامل بوده اند، استخراج گردید. در ادامه به منظور نمایش تغییرات زمانی-مکانی توفان های تندری، از روش IDW استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که از چرخه خورشیدی ۲۲ الی ۲۴، فراوانی رخداد توفان های تندری از الگوی منظمی پیروی نمی کند و چرخه ۲۳ بالاترین رخدادها را داشته است. در مجموع در دوره آماری 33 ساله بالاترین رخداد مربوط به سال 1997 و کمترین رخداد توفان تندری در سال 1990 گزارش شده است. از لحاظ پراکنش مکانی توفان های تندری در فصول سرد سال که سامانه های سودانی پدیده غالب این دوره از سال می باشد هسته پر رخداد توفان های تندری بر روی ایستگاه بوشهر قرار دارد. این هسته پر رخداد به سمت شرق و شمال روندی کاهشی دارد. درحالی که ایستگاه های جزیره سیری و بندرلنگه کمترین میزان را داشته اند. بیشترین رخداد در ماه های دسامبر و ژانویه و از نظر مکانی در ماه های سرد بر ایستگاه بوشهر متمرکز است درحالی که در تابستان جابجایی هسته ها به سمت شرق، به ویژه در ایستگاه های بندرعباس، لار و حاجی آباد، به دلیل فعالیت سامانه های مونسونی، قابل توجه بود.

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.

ترسالی و خشک سالی ویژگی جدایی ناپذیر هر اقلیمی می باشد. ولی در اقلیم های خشک و نیمه خشک، ترسالی یک فرصت ایده آل برای ترمیم یا جبران کم آبی های منطقه می باشد. بخش جنوبی کشور ایران علیرغم دسترسی به منابع عظیم رطوبتی دریاهای گرم جنوبی، اقلیمی خشک دارد. برای انجام تحقیق، ابتدا داده های بارش روزانه تمام ایستگاه های سینوپتیک استان های جنوبی کشور که در دوره آماری 33 ساله (1986-2019) دارای آمار کامل بوده اند، استخراج گردید. سپس با استفاده از شاخص های ZCI،ZSI،SPI ترسالی ها و خشک سالی ها شناسایی گردید. در نهایت سال هایی که در هر سه شاخص فوق در شرایط ترسالی شدید قرار داشتند، به عنوان نمونه انتخاب گردید. در گام بعد داده های نم ویژه، باد مداری و نصف النهاری، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا برای تمام ترازهای جوی در لایه زیرین و میانی وردسپهر از سایت NCEP/NCAR برای تمام روزهای بارشی دریافت شد. بررسی نقشه های ترازهای زیرین وردسپهر (دریا،1000 و 925 هکتوپاسکال) نشان داد که سه سامانه اصلی الگوی لایه زیرین وردسپهر را کنترل می کنند. زبانه های پرفشارهای سیبری، تبت و مهاجر از سه تا 7 روز قبل از شروع فعالیت بارشی سامانه، با گسترش بر روی آب های گرم دریاهای عمان و عرب رطوبت لازم را به درون سامانه سودانی فرا رفت می نمایند. در لایه میانی وردسپهر واچرخند عربستان نقش بسیار مهمی در تعیین مسیر ورود سامانه، الگوی گسترش ناوه مدیترانه ای و طول دوام فعالیت سامانه بارشی بر روی منطقه ایفا می کند

در این پژوهش به بررسی روند تاریخی و اثرپذیری ناهنجاری های بارش در زمان وقوع خشکسالی های شدید و فوق العاده شدید درجنوب ایران پرداخته شده است. برای این منظور داده های بارش روزانه و سالانه ایستگاه های سینوپتیک منطقه مطالعاتی از داده های سازمان هواشناسی استخراج گردید. پایه آماری برای انطباق با سیکل های خورشیدی یک دوره 33 ساله منطبق با سال های 1986 -2019 انتخاب گردیده است. بر این اساس 34 ایستگاه سینوپتیک از ایستگاه های منطقه با این دوره آماری منطبق بودند. ابتدا وضعیت خشکسالی ها بر اساس شاخص های استاندارد بارش(SPI)، Z چینی (CZI)، نمره (ZSI) Z مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی ناهنجاری بارش از شاخص RAI استفاده شده است. بر اساس معیار های انتخابی 7 سال به عنوان نمونه از خشکسالی های شدید و فوق شدید انتخاب گردید. روند تاریخی وقوع خشکسالی ها نشان داد که اولاً در سه سیکل اخیر در26 سال از 33 سال دوره آماری منطقه جنوبی ایران کمابیش با پدیده خشکسالی مواجه بوده است. تعداد خشکسالی های در دو سیکل اخیربشدت افزایش یافته است. به طوری که در سیکل 23 از 11 سال 9 سال و در سیکل 24 از 11 سال 10 سال آن بخش های زیادی از منطقه درگیر خشکسالی بوده است. در هر دو سیکل در 4 سال در بیش از نیمی از ایستگاه ها خشکسالی شدید و فوق شدید رخ داده است. از لحاظ پدیده های مرتبط با بارش نیز ناهنجاری های شدیدی رخ داده است در منطقه جنوبی در خشکسالی ها، متوسط بارش روزانه نسبت به متوسط بارش طولانی مدت منطقه بشدت در حال کاهش است. به عبارت دیگر توزیع بارش ها در واحد زمان کم شده است. به طوری که متوسط بارش روزانه در دوره بارشی از دو میلی متر به کمتر از یک میلی متر تقلیل پیدا کرده است. تعداد روز های خشک در منطقه با شدت بیشتری در حال افزایش است. به طوری که در خشکسالی های شدید این تعداد روز ها به بیش از 350 روز افزایش یافته است.

طوفان گرد و خاک همواره به عنوان یک پدیده جوی مخاطره آمیز و محدود کننده برای همه گونه فعالیت های انسانی و محیط طبیعی و انسانی می باشد. همه ساله در مناطق مختلف جهان خسارت های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی فراوان و غیر قابل جبرانی ببار می آورد. بطور طبیعی این پدیده اقلیمی در اقلیم های خشک و نیمه خشک ظهور و بروز بیشتری از اقلیم های مرطوب دارد. بیابان های گسترده و فاقد پوشش گیاهی مناسب، استفاده نامطلوب از زمین و تغییرات کاربری های ناسازگار با اقلیم منطقه، پایین بودن سطح فناوری در این کشورها برای مقابله یا سازگاری با پدیده طوفان های گرد و خاک و بسیاری از علل و عوامل دیگر این پدیده را به یک مخاطره تبدیل نموده است. طوفان ها پدیده های جوی تشدید شده ای هستندکه گاه با بارش های شدید و گاه با گرد وخاک همراه می باشند. طوفان های گرد و خاک و بخصوص طوفان های با دید افقی کمتر از ۲۰۰ متر همواره خسارت بار و مخل آسایش ساکنین بوده است. در سالهای اخیر فراوانی این پدیده در مناطق غرب و جنوب غرب ایران بخصوص در دوره سرد سال روند افزایشی نشان می دهد. برای بررسی این پدیده، با استفاده از داده های روزانه، دید افقی کمتر از ۲۰۰ متر منطقه غرب و جنوب غرب ایران در یک دوره آماری ۳۳ساله (۱۹۸۷ تا ۲۰۱۹) استخراج شده است. و با توجه به متفاوت بودن دو منطقه مورد نظر پراکنش ماهانه، و سالانه و فصلی طوفان های گرد و خاک در این منطقه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که تباین اساسی بین دو منطقه مطالعاتی در پراکنش مکانی طوفان های گرد و خاک در دو فصل پاییز و زمستان است. در این دو فصل بالاترین فراوانی طوفان های گرد و خاک در منطقه غرب در ایستگاه های شرقی منطقه بخصوص در ایستگاه هایی مانند همدان، کنگاور، قروه و بیجار است و کمترین تعداد طوفان های گرد و خاک در غرب منطقه رخ داده است. در صورتی که در منطقه جنوب غرب بالاترین تعداد طوفان های گرد و خاک از ایستگاه های غربی استان خوزستان گزارش شده است. ایستگاه های همانند دزفول و بستان بالاترین فراوانی طوفان های گرد و خاک را ثبت کرده اند. به نظر می رسد طوفان های دوره سرد منطقه غرب ایران از مبادی دورترتولید شده و در لایه های میانی جو بر روی منطقه غربی منطقه همانند همدان و کنگاور منتقل شده است. در صورتی که طوفان های گرد و خاک منطقه جنوب غرب در شرایط همدیدی متفاوت و از مبادی نزدیک تر و در لایه زیرین وردسپهر وارد منطقه شده است.

سامانه پرفشار سیبری یکی از عناصر سازنده گردش جوی مؤثر بر آب وهوای کشور ایران بویژه در فصل سرد سال است. در این تحقیق به مکان شکل گیری اولیه این سامانه و ویژگی های همدیدی آن پرداخته شده است. برای این منظور داده های جوی ترازهای زیرین وردسپهر برای سه ماه دسامبر تا فوریه از داده هایNCEP/NCAR برای یک دوره 22 ساله دریافت شد. سامانه های با ویژگی حرارتی جداسازی شد. سپس هسته مرکزی این سامانه برای تمام ماه ها به تفکیک روزانه تعیین و مختصات جغرافیایی آن ها محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در اکثر قریب به اتفاق روزهای سه ماه دسامبر تا فوریه هسته اصلی پرفشار سیبری در ترازهای زیرین جو بر روی کوه های آلتای و سایان قرار دارد.این تحقیق همچنین نشان داد که در بیش از نیمی از روزهای هرماه پرفشار دارای دو هسته مرکزی بوده است. که در این حالت همواره هسته اصلی بر روی کوه های آلتای و هسته ثانوی بر روی ارتفاعات سایان قرار می گیرد. بنابراین برخلاف تصور هسته مرکزی پرفشار سیبری نه بر روی دشت های پست سیبری که بر روی ارتفاعات بلند کوه های آلتای و سایان تکوین پیدا می کنند. همچنین انطباق نقشه های هم دما و هم فشار و هم ارتفاع نیز نشان داد که هسته اصلی سرما در سه ماه سرد عموماً بر روی شمال یا شمال شرق صحرای سیبری قرار داشت. درصورتی که هسته اصلی پرفشار در بیشتر روزها بر روی این دو کوهستان مرتفع قرار داشت. بنابراین علاوه بر سرما عامل توپوگرافی (امتداد شمال غربی– جنوب شرقی) نقش بسیار مهمی در مکان شکل گیری هسته پرفشار دارد. بر اساس نتایج عموم تحقیقات انجام شده این پرفشار، بطور مستقیم یا غیر مستقیم، عامل سرماها  و امواج سرد دوره سرد سال و همین طور امواج زودهنگام و دیرهنگام کشور می باشد.

تحقیق حاضر با هدف تحلیل تغییرات طولانی مدت بارش هایی با منشاء کم فشار سودان در دوره سرد سواحل شمالی خلیج فارس می باشد. به همین منظور آمار روزانه بارش در 13 ایستگاه سینوپتیک برای چهار سیکل خورشیدی طی سال های 1976-2017 و برای سه ماه پر بارش دسامبر، ژانویه و فوریه از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. براساس معیار بارش بالای 5 میلی متر در هر ایستگاه، کلیه سامانه های بارشی بدست آمد. برای روزهای دارای بارش و روز قبل تر از آن، از مرکز پیش بینی جوی- اقیانوسی ایالات متحده آمریکا داده های فشار تراز دریا و ارتفاع 1000 هکتوپاسکال دریافت شد. با روش تحلیل چشمی موقعیت جغرافیایی، شکل گیری و جابجابی سامانه های فشاری شناسایی و سامانه های سودانی از سایر سامانه های جوی جداسازی شدند. در نهایت بارش ها با منشاء سودانی به الگوهای یک الی هفت روز تقسیم بندی شدند. تحلیل های همدید و آماری طی چهار دهه اقلیمی صورت گرفت. نتایج نشان داد که 77 درصد بارش دوره سرد سواحل شمالی خلیج فارس از سامانه سودانی مستقل تامین می شود. فراوانی روزهای دارای بارش سودانی در تمام ایستگاه ها طی دهه اول به دهه دوم افزایش دارد. در گذر از دهه دوم به سوم تعداد روزهای دارای بارش سودانی تغییر چشمگیری ندارد اما در دهه پایانی سهم بارش های ناشی از سامانه کم فشار سودانی به نسبت دهه های گذشته افزایش داشت. افزایش فعالیت باران زایی سامانه سودانی بمعنای تغییر اقلیم مثبت درجهت افزایش سهم سامانه سودانی در بارش های جنوب و جنوب غرب ایران می باشد.

رودخانه ی جوی پدیده ای تقریباً نوظهور در ادبیات علمی جهان هست که به سبب ارتباط با فرین های جوی بخصوص بارش های سنگین و سیل آسا مورد بررسی قرارگرفته است. روش کار این مطالعه گردشی به محیطی قلمداد می شود به این گونه که ابتدا برای شناسایی رودخانه های جوی از داده های یکپارچه شده شار قائم بخارآب استفاده گردید و معیارهایی برای تفکیک آن از شارش های روزانه تعیین شد. سپس صدک نودم بارش روزانه برای ایستگاه های همدید سراسر کشور به عنوان معیار بارش سنگین در نظر گرفته شد. تاریخ های مرتبط با بارش های سنگین به هنگام حضور رودخانه های جوی به دست آمد و الگوهای آن پس از تهیه ماتریسی ۱۱۹۰×۱۰۷ از ارتفاع ژئوپتانسیل ۱۰۰۰ هکتوپاسکالی به روش تحلیل عاملی و بررسی ارزش ویژه هر تاریخ استخراج شد. نتایج نشان داد ۳ عامل اول نزدیک به ۷۰ درصد پراش مجموع را تبیین می کنند. در یک جمع بندی کلی در تمام الگوها کم فشار سودان نقش غیرقابل انکاری در شکل گیری رودخانه های جوی و ایجاد بارش های سنگین داشته است. در الگوی ترکیبی کم فشار سودان و مدیترانه مناطق جنوب غرب و غرب کشور بیشترین اثرپذیری را داشته اند. الگوی ترکیبی کم فشار سودان و چرخند شرق اروپا بخش های گسترده تری از کشور را در برگرفته است. نفوذ این گونه سامانه ها بر روی کشور بیشتر از سایر الگوها بود. در الگوی ترکیبی کم فشار سودان و واچرخند مهاجر رودخانه ها و پهنه بارشی گسترش زیادی به عرض های شمالی کشور نداشتند. ازنظر ساختار شکل گیری، در تمام الگوها در ترازهای زیرین وردسپهر کم فشار سودان و پرفشار سیبری نقش اصلی در ایجاد شیو حرارتی و انتقال رطوبت به رودخانه های جوی داشتند و منابع رطوبتی در این لایه ها دریای عمان- عرب بودند.

رشد لجام گسیخته کلان شهر تهران در چند دهه اخیر بیش از همه فضاهای سبز شهری و باغات و مزارع حاشیه ای تهران را تخریب کرد. این در حالی است که بوستان ها و فضاهای سبز شهر علاوه بر اینکه مانند ریه های شهری تنفس شهر را کنترل می کنند، در تعدیل و کنترل دمای شهری و هیدرولوژی نقش غیرقابل انکاری دارند. آلودگی شهری سال های اخیر اگرچه کاملاً زاییده تخریب فضاهای سبز شهری نیست، به طور قطع می توانست در کاهش آلودگی نقش کنترل کننده ای داشته باشد. ترغیب و توجه دادن برنامه ریزان و مدیران شهری به نقش و اهمیت بوستان ها و فضاهای سبز شهری در کنترل دما، آلودگی و هیدرولوژی شهری، نقش مؤثری دارد . هدف تحقیق تحلیل اثر میکروکلیمایی شهری بوستان های بزرگ شهر تهران در فصل تابستان است. به همین منظور هفت بوستان بزرگ شهر تهران به عنوان نمونه انتخاب شده است تا اثر پوشش سبز را در تعدیل دمایی سطحی زیر درخت و پهنه های اطراف نشان داده شود. در این پژوهش با استفاده از داده های لندست 8 دمای سطحی هفت بوستان بزرگ شهر تهران برای یک روز گرم تابستانی استخراج و تغییرات دمایی درون بوستان براساس انبوهی و تراکم کمتر و عرصه های لخت بررسی شده است. در ادامه با انتخاب یک برش عرضی بین بخش پرپوشش داخل بوستان تا منطقه مسکونی حاشیه بوستان تغییرات دمایی ایجادشده ارزیابی شده است. نتیجه این تحقیق نشان داد تفاوت دمایی حاصل از تابش از سطوح سبز و برگ های درختان و سایه ای که در زیر درخت ایجاد می شود نسبت به سطوح خاکی و بدون آسفالت بسته به ارتفاع بوستان بین 15 تا 9 درجه سانتی گراد ایجاد می کند؛ برای مثال، در بوستان سرخه حصار و لویزان این تفاوت در محدوده 15 درجه سانتی گراد و در بوستان ولایت حدود 9 درجه سانتی گراد بوده است. این تحقیق همچنین بیانگر آن است که گونه های پهن برگ نقش بسیار بالاتری در کاهش دمای سطحی نسبت به گونه های سوزنی برگ دارند. در ارتباط با نقش بوستان در تعدیل دمای محیط اطراف، بوستان های لویزان و سرخه حصار بیشترین تعدیل دمایی و بوستان چیتگر کمترین اثر تعدیلی بر فضاهای مسکونی اطراف داشته است. از لحاظ شیو حرارتی ایجادشده بین منطقه پرتراکم تا منطقه مسکونی، اطراف بوستان های کوهسار و لویزان بالاترین شیو حرارتی را داشته اند. این پدیده، به دلیل تغییرات شدیدتر پوشش درختی بین منطقه پرتراکم و منطقه مسکونی و عامل ارتفاع یا شیب ارتفاعی به وجود آمده است. برعکس در سایر بوستان ها شیو دمایی بین منطقه پرتراکم تا منطق مسکونی حاشیه بسیار ملایم و بطئی بوده است.

نگاهی گذرا بر فرم مسکن در کشور و سایر کشور ها این اثر را به خوبی آشکار می سازد.امروزه معماران و مهندسان مسکن تمام تلاش خود را برای همسازی مساکن با اقلیم منطقه برای ایجاد محیطی ارام و همراه با آسایش زیستی برای ساکنان بکار می بندند.در معماری مدرن با توجه با افزایش قیمت حامل های انرژی و هزینه بسیار بالا برای سرمایش و گرمایش ساختمان ها تلاش بسیاری برای انطباق و سازگاری مساکن با شرایط اقلیمی انجام می شود . در مناطق سردسیر و گرمسیر این پدیده اثر خود را در سبد هزینه خانوار به شدت نشان می دهد. با وجود تلاش دولت ها برای کمک به مردم در تقبل بخشی از هزینه ها از طریق کاهش تعرفه های برق و حامل های انرژی ولی همچنان بار آن بر سبد هزینه خانوار ها سنگینی می کند. لذا بهترین کار تلاش بر همسازی مساکن با شرایط اقلیمی منطقه می باشد. شهرستان سقز از شهرهای منطقه سردسیر ایران می باشد که می بایستی توجه ویژه ای به سازگاری هر چه بیشتر بنا ها با شرایط اقلیمی منطقه می باشد. در این تحقیق سعی خواهد شد سازگارترین الگوی معماری با شرایط اقلیمی منطقه با استفاده از شاخص های علمی مرسوم در ایران و جهان شناسایی و معرفی شده و در عین حال میزان انطباق معماری قدیم و جدید شهر سقز با الگوی سازکار مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد.

بارش های زمستانه بخش جنوبی ایران به دلیل همزمانی با دوره کشت و تأمین بخشی از آب مورد نیاز زراعت اهمیت ویژه ای دارد. بررسی بارش ماهانه 30ساله ایستگاههای جنوبی ایران در این پژوهش و سایر پژوهش های انجام شده نشان داد مقادیر بارش و تعداد سامانه های ورودی به این منطقه در ماه فوریه نسبت به ماههای قبل و بعد کاهش محسوسی دارد. برای علت یابی این پدیده پیش فرض های مختلفی بررسی شد. شارش رطوبتی از دریاهای گرم اطراف و رطوبت شارش شده روی منطقه، موقعیت مکانی واچرخند عربستان و موقعیت محور ناوه مدیترانه ای در کل دوره آماری (1986- 2017) و در سال های نمونه و موقعیت محور جت جنب حاره ا ی فقط در سال های نمونه، از گزینه های پیش فرض مؤثر بر تغییرات بارشی سه ماه بودند. نتایج این پژوهش نشان داد جابه جایی مکانی واچرخند عربستان به ویژه در لایه زیرین وردسپهر و جابه جایی نصف النهاری جت جنب حاره ای، از مهم ترین عوامل در کاهش یا افزایش بارش های سه ماه نسبت به همدیگر در جنوب و جنوب غرب ایران بوده است. جت جنب حاره ای که مؤثرترین جت در تشدید ناپایداری های همرفتی بخش جنوبی ایران است، در ماه فوریه از منطقه دور است و جابه جایی شمال سوی کاملاً بارزی را نشان می دهد. همچنین سامانه های بارشی که از جنوب به منطقه وارد می شوند با جابه جایی شمالی تر و غرب سوتر، عموماً به صورت سامانه های ادغامی از غرب به ایران وارد می شوند. پدیده دیگر، جابه جایی غرب سوتر و گسترش مداری تر واچرخند عربستان در ماه فوریه نسبت به دو ماه دیگر است. این الگوی گسترش واچرخند مانع جدی فرارفت رطوبت و گسترش سامانه سودانی روی منطقه است.

سامانه سودانی مهمترین سامانه تامین کننده بارش مناطق جنوبی ایران است. این سامانه در شرایط همدیدی مختلف، از مبادی ورودی و مسیرهای متفاوتی از ایران عبور می کند. هدف اصلی این تحقیق شناسایی و معرفی الگوهای همدیدی و سامانه های اصلی تاثیرگذار در تعیین مسیر حرکت سامانه سودانی می باشد. برای دستیابی به این مهم نیمه جنوبی ایران به سه منطقه جنوب غرب، جنوب میانی و جنوب شرق تقسیم گردید. با اعمال معیارهای لازم 142سامانه بارشی شناسایی شد. پس از استخراج منشا آنها هسته مرکزی، پهنه اولین منحنی بسته و محور اصلی زبانه کم فشار سودانی به تفکیک هر گروه استخراج شد. نتایج نشان می دهد موقعیت استقرار هسته و الگوی گسترش اولین منحنی بسته کم فشار در ماه های مختلف بارشی و سامانه های مسیرهای سه گانه، از لحاظ موقعیت مکانی تفاوت چندانی ندارد. بلکه مهمترین سامانه موثر در تعیین مسیر حرکت سامانه های سودانی واچرخندعربستان و الگوی گسترش ناوه شرق مدیترانه می باشد. در الگوی همدیدی سامانه های جنوب غرب، واچرخندعربستان در نیمه شرقی عربستان استقرار می یابد. محور ناوه ها دراین حالت عموما گسترش شمالی-جنوبی دارند. درنتیجه پهنه و شدت بارش سامانه هایی که از جنوب غرب وارد ایران می شوند بیشتر از دو مسیر دیگر است. تمرکز محور ناوه های این مسیر بین طول های 30 تا 40 درجه شرقی (مدیترانه شرقی) می باشد. در سامانه های جنوب میانی واچرخندعربستان قدری جنوب سو شده و محوری شمال شرقی-جنوب غربی پیداکرده است. در این الگو ناوه های مدیترانه ای عموما محوری شمال شرقی-جنوب غربی دارند. در سامانه های جنوب شرق واچرخندعربستان با جابجایی شرق سوی نامتعارف برروی هند مستقر می شود. گسترش و امتداد محور ناوه ها و زبانه کم فشار سودانی مسیر جنوب شرق، دارای انضباط و هماهنگی ساختاری نمی باشد. این عدم تقارن را باید در توپوگرافی عمومی فلات تبت و الگوی گردشی مترتب در اثر حضور واچرخندتبت برآن جستجو کرد.

باد یکی از پارامترهای مهم اقلیم است و به عنوان یک شاخص مناسب می تواند برای تغییرات اقلیمی و الگوهای مرتبط با جریان هوا به کار برده شود. هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات بلندمدت سرعت باد در ایران مرکزی است. به این منظور، از داده های سرعت باد پایگاه بازتحلیل شده ECMWF نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 75/0×75/0 درجه قوسی و داده های هفت ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری ۱۹۸۰-2017 استفاده شد. برای درستی سنجی داده های پایگاه ECMWF از روش های R 2 ، MBE، و RMSE و برای محاسبه روند از آزمون ناپارامتریک من- کندال (M-K) استفاده شد. نتایج نشان داد پایگاه ECMWF از دقت مناسبی برای برآورد سرعت باد برخوردار است؛ به طوری که مقدار R 2 در ایستگاه های مورد مطالعه بین 72/0 تا 95/0 متغیر است. متوسط سرعت باد در ایران مرکزی m/s19/3 محاسبه شد. کمینه سرعت باد در ماه ژانویه با 01/2 و بیشینه سرعت باد با m/s 95/3 در ماه ژلای محاسبه شد. به ترتیب بیشترین شدت روند افزایشی و کاهشی سرعت روند سرعت باد در ماه های مارس (نمره Z، 91/4) و دسامبر (نمره Z، 73/2-) محاسبه شد که در سطح آماری 01/0 معنی دار است. همچنین، بیشینه پهنه های روند افزایشی و کاهشی سرعت باد به ترتیب در ماه های فوریه و ژانویه به دست آمده است.

رودخانه های جوی ساختارهایی طولانی- باریک و متمرکز از شار بخارآب هستند که با بارش های فرین و سیلاب ها ارتباط بسیار نزدیکی دارند و مناطق خشک و نیمه خشک نسبت به این پدیده در آسیب پذیری بیشتری قرار دارند به همین جهت این مطالعه به شناسایی و معرفی بالاترین بارش های رخ داده به هنگام حضور رودخانه های جوی از نوامبر تا آوریل (۲۰۰۷-۲۰۱۸) پرداخت تا ضمن نشان دادن اهمیت این پدیده در ایجاد بارش های ابرسنگین و معرفی مناطق متأثر از آن عوامل همدید مؤثر بر آن ها را تحلیل کند. به منظور شناسایی رودخانه های جوی از داده های انتگرال قائم شار بخارآب استفاده شد و آستانه هایی مستند بر روی آن ها اعمال گردید. تاریخ رخداد هر رودخانه جوی با بارش روزانه آن ها موردبررسی قرار گرفت و ده مورد از بالاترین رخدادهای بارش ایستگاهی (معادل صدک ۹۵ ام از حداکثر بارش ها) مرتبط با رودخانه های جوی معرفی و تحلیل گردید. نتایج نشان داد دریاهای گرم جنوبی به طور مستقیم و غیرمستقیم منشأ عمده رودخانه های جوی مرتبط با بارش های ابرسنگین بوده است. منشأ اکثر این رودخانه های جوی در زمان اوج رخداد دریاهای سرخ، خلیج عدن و منطقه شاخ آفریقا می باشد. ازلحاظ همدیدی منشأ ۷ مورد از رودخانه های جوی از کم فشار سودانی و در سه مورد باقیمانده از سامانه های ادغامی بوده است. دینامیک غالب در وردسپهر بالایی برای تکوین و قوام رودخانه جوی جت جنب حاره ای بوده است. در سامانه های سودانی ساختار غالب جت تمایل نصف النهاری و در سامانه های ادغامی گرایش مداری حاکمیت داشته است. به دلیل حاکمیت یک جریان بالاسوی قوی در هم جواری بالاترین شار رطوبتی جریانات همرفتی شدید سبب بارش های ابرسنگین گردیده است و ایستگاه دارای بالاترین بارش در منطقه شرق و شمال غربی میدان امگای منفی یا جریانات بالاسو قرار داشته است.