درخت حوزه‌های تخصصی

الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر به عنوان یکی از الگوهای پیوند از دور جوی تأثیر گذار تراز 500 هکتوپاسکال، نقش مهمی در تغیرپذیری منطقه ای دمایی و هیدرواقلیم شرق مدیترانه دارد. در پژوهش حاضر به بررسی ارتباط بین الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر با نوسانات دماهای بیشینه ایران در یک دوره بلند مدت 60 ساله (۱۹۵0-۲۰۱۰) پرداخته شده است. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش مبیّن وجود رابطه معنی دار و معکوس بین دمای بیشینه اکثر ایستگاه های منتخب با الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر است. این امر حاکی از کاهش دما در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و افزایش دما در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط معکوس و معنی دار تری بین دمای ایستگاه ها و الگوی دریای شمال-خزر در ماه های ژانویه، فوریه، مارس و تقریباٌ ارتباط مستقیم اکثر ایستگاه ها در ماه آگوست است. در بازه زمانی ماهانه بیش ترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با 342/0- در ماه ژانویه مورد محاسبه قرار گرفت. بررسی ضرایب همبستگی فصلی نیز بیانگر ضریب همبستگی معنی دار دماهای بیشینه زمستان به میزان 212/0- دارد. به لحاظ دوره ای، نتایج بیانگر ارتباط قوی دوره سرد در اکثر ایستگاه ها با الگوی مورد مطالعه می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوّی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت، اسقرار ناوه ای عمیق بر روی دریای خزر، عراق، ترکیه و ایران و هم چنین قرارگیری ایران در بخش شرقی محور ناوه و از طرفی اسقرار پشته ای بر روی دریای شمال و اروپا باعث انتقال دماهای سرد شمال اروپا و جنب قطبی به سمت ایران می شود. اما در فاز منفی قرارگیری ایران در زیر محور پشته مستقر بر روی ایران منجر به ایجاد جوّی پایدار با وزش ضعیف مداری و دماهای گرم شده است. بنابراین با وزش هوای گرم و خشک آفریقا، عربستان و عرض های پایین، دمای ایران بالاتر می رود.

دامنه های شمالی قوشه داغ با توجه به شرایط لیتولوژیکی، هیدرولوژیکی، جهت گیری دامنه ها، اقلیم (و گاه پالئو کلیما) و ویژگیهای سازندهای سطحی، از مستعدترین مناطق برای وقوع لغزشها، محسوب می شوند. سهم عوامل خارجی و داخلی در وقوع لغزش ها در سرتاسر منطقه یکسان نیست. در بخش هایی از منطقه به دلیل افزایش رطوبت در سازندهای سطحی تشکیل دهنده شیب های طبیعی، در برخی فصول حرکت مواد دامنه ای به طور دوره ای صورت می گیرد. در فصول پرآب این جابجایی مختص به لایه رسی کم ضخامت در روی دامنه ها است. اما در بخش اعظم منطقه، سازندهای سطحی به توجه به ویژگیهایی که دارند، نسبت به دریافت رطوبت عکس العمل شدیدی از خود نشان می دهند. در چنین بخش هایی، سهم عوامل خارجی در وقوع لغزش ها بسیار برجسته تر از عوامل داخلی است. حد پلاستسیته (PL%) در10 نمونه جمع آوری شده، از 26 (نزدیکی روستای کوتلر)، تا فاقد پلاستستیته (N.P)، (بخش های دیگر منطقه) متفاوت است.

هدف پژوهش بررسی آماری نابهنجاری های دمای کممینه مطلق، دمای بیشینه مطلق، فشار کمینه، فشار میانگین، فشار بیشینه، مجموع بارندگی سالانه، سمت و تندی باد غالب، میانگین رطوبت نسبی سالانه و تعداد روزهای همراه با گردو خاک و ارائه پیش بینی آماری برای اقلیم سواحل خلیج فارس می باشد. بعضی از روش های آماری استفاده شده عبارتند از : تجزیه دیده بانی ها ( تعیین میانگین، میانه، دامنه، کمترین وبیشترین مقدار و انحراف معیار )، بررسی همگنی و چولگی داده ها ، رسم نمودارهای سری زمانی، بافتنما ، برازش توزیع احتمال نرمال، نمره استاندارد، خودهمبستگی ، میانگین روان، نمودار ویژه ، روند درجه دوم و خط برگشت . دوره آماری مورد مطالعه در این پژوهش، دوره ای ۳۰ ساله ( از سال ۱۹۷۱ تا سال ۲۰۰۰ ) می باشد و روشهای استفاده شده مطابق با اسناد WMO و IPCC و مقالات معرفی شده در بخش مراجع است. در تدوین این رساله قسمت عمده اطلاعات موجود از سازمان هواشناسی جمهوری اسلامی ایران با استفاده از جداول اقلیمی و همدیدی به دست آمده است. از جمله نتایج می توان به روند افزایشی در دما ( کمیته مطلق، میانگین، بیشینه مطلق )، روند کاهشی در فشار ( کمیته ومیانگین ، بیشینه )، روند کاهشی میانگین رطوبت نسبی، عدم تعیین روند مشخص افزایشی یا کاهشی برای مجموع سالانه، روندکاهشی تندی باد غالب و روند کاهشی تعداد روزهای همراه با گردو خاک اشاره کرد.

موضوع خشکسالی در مطالعات منابع آب اهمیت زیادی دارد. شاخص هایخشکسالیهواشناسیمستقیماًازرویداده هایهواشناسینظیربارندگیمحاسبهمی شوند درصورتفقدانداده هایمذکور،درپایشخشکسالیمفیدواقع نخواهندشد.لذاتکنیکسنجشازدورمی تواندابزاریمفیددرپایشخشکسالیبهشماررود. دراینتحقیقبااستفادهازتصاویرماهواره ایسنجنده MODIS روندتغییراتشاخصنرمالشدهپوششگیاهی استان اصفهان برای سال های 2000 تا 2008 بررسی شد. شاخص NDVIعلاوه بر پوشش گیاهی طبیعی برای پایش خشکسالی به ویژه خشکسالی زراعی نوع دیم هم می تواند مؤثر باشد. بادرنظرگرفتناینشاخص،پوششگیاهیمنطقه به4گروهطبقه بندی شد ومساحتهرکدامازطبقاتنیزمحاسبهشد.درنهایتدوشاخص SPI و NDVI موردمقایسهقرارگرفت. نتایجحاصل ازمحاسبه شاخص SPI حاکی از وقوع خشکسالیشدید در سال 2008 و خشکسالیمتوسطبه ترتیب در سال های2000 و 2001 دراستاناصفهان است. محاسبهشاخص NDVI دراینسهسالنیزنشاندادکهمیزانپوشش گیاهیضعیفبهطورقابلمحسوسیافزایشیافته است. با این حال نتایج حاصل از اثر تغییرات بارندگی بر روی شاخص NDVI نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی کشاورزی در تمام سال ها وجود ندارد. برای سال 2006 علی رغم اینکه بارش بیشتر از سال های قبل و بعد و بیشتر از میانگین بارش استان بوده، اما براساس نتایج شاخص NDVI این سال همراه با خشکسالی کشاورزی (کاهش ارزش شاخص NDVI) بوده و برعکس در سال های 2002 و 2004 که بارش کمتر از سال 2006 رخ داده اما شرایط دیم و مرتع بهتر از سال 2006 بوده و همچنین در سال 2003 با اختلاف 2 میلیمتر بارش در سال 2002، مقدار شاخص NDVIکاهش زیادی یافته است. نتایج این تحقیق ضرورت تعریف نمایه ای که همه این موارد را بیان کند دوچندان می کند.

امواج گرمایی یکی از پیامدهای روند افزایش دما در دستگاه اقلیم است. غرب و جنوب غرب ایران از جمله مناطقی هستند که در سال های اخیر با موج گرمایی در فصل تابستان روبه رو بوده اند. امواج گرمایی منطقه با استفاده از شاخص بالدی و اعمال آن بر روی داده های حداکثر دمای روزانه 36 ایستگاه هواشناسی شناسایی شد. همچنین شرایط همدید موج های گرمایی با استفاده از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، تاوایی قائم، باد مداری و نصف النهاری در تراز های 1000 تا 250 هکتو پاسکال در بازه زمانی 6 ساعته از سری داده های NCEP/NCAR تحلیل شد. بر اساس شاخص بالدی موج گرمایی بلند مدت از تاریخ 12/4/1389 تا 23/4/1389، ایستگاه های غرب کشور را در بر گرفته است. تحلیل نقشه های همدید نشان داد امواج گرمایی با استقرار سامانه های کم فشار حرارتی خلیج فارس و گنگ (موسومی ها) همراه با رطوبت، استقرار سیستم مانع در تراز 500 هکتوپاسکالی و گسترش پرفشار پویشی آزور، تاوایی منفی و رودباد جنب حاره ای بر روی منطقه شکل می گیرند. افزایش تبخیر و تعرق ، ایجاد تنش های آبی در گیاهان به ویژه در دوره خشکسالی، افزایش مصرف و استهلاک شبکه انتقال برق و افت تولید برق آبی و کاهش شرایط آسایش اقلیمی از نتایج استقرار شرایط همدید ادغام کم فشار حرارتی خلیج فارس و موسمی های شبه قاره، استقرار پرفشار دینامیکی آزور و ایجاد سیستم مانع بر روی منطقه به مدت بیش از 5 روز موجد امواج گرمایی متداوم بر روی منطقه است.

ژئوتوریسم بخشی از گردشگری مسئوولانه محسوب می شود که به بررسی سفر گردشگران به مناطق نمونه زمین شناختی و ژئومورفولوژیکی و عناصر مرتبط با آن می پردازد. منطقه تخت سلیمان به واسطه تنوع اشکال و عوارض ژئومورفولوژیکی و زمین شناسی یکی از مناطق نمونه ژئوتوریسم در کشور محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از مدل فاسیلوس و همکاران به بررسی و ارزیابی ژئومورفوسایت های منطقه پرداخت شده است. ژئومورفوسایت ها با استفاده از معیارهای علمی، فرهنگی، زیبایی، اقتصادی، پتانسیل استفاده و اکولوژیکی ارزیابی شدند. تخت سلیمان، زندان سلیمان، کوه بلقیس، اژدهای سنگی، قلعه بردینه، زندان برنجه، چمن متحرک، یخچال های اوغولبیگ و زندان نبی کندی به عنوان ژئومورفوسایت ها جهت ارزیابی انتخاب شدند. نتایج نشان می دهدکه ژئومورفوسایت های تخت سلیمان، کوه بلقیس و زندان سلیمان به عنوان سایت های برتر انتخاب شدند و در جهت بازاریابی و توسعه گردشگری انتخاب شدند. نتایج همچنین نشان داد که ژئومورفوسایت های منطقه از نظر شاخص های علمی و برخی شاخص های گردشگری نظیر چشم انداز و دسترسی شرایط مطلوبی دارند ولی از نظر شاخص های حفاظتی و فرهنگی و هنری نیاز به تقویت دارند.

حوضة زاینده رود جایگاه مهمی در تأمین آب ایران مرکزی دارد. هدف این پژوهش، شناخت اثر رودباد جنب حاره ای بر بارش های بیش از ده میلی متر حوضة زاینده رود است. در این پژوهش از داده های بارش روزانه در دورة زمانی 1987-2011 ایستگاه های حوضه و فایل رقومی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 1000 و 500 و نقشة وزش باد مداری سطح 200 میلی باری استفاده شد. برای طبقه بندی الگوهای بارش از روش مؤلفه های اصلی و نیز روش خوشه بندی سلسله مراتبی استفاده شد. بر اساس تحلیل روش مؤلفه های اصلی، نقشه های 262 روز بارش در 12 عامل خلاصه شد که مجموع این عوامل 74/97 درصد تغییرات بارش را تبیین می کرد. بر اساس بارهای عاملی، 262 نقشه روز در 5 الگو طبقه بندی شد. نتایج این پژوهش نشان داد الگوی غالب در رخداد بارش بیش از ده میلی متر، قرارگیری چپ خروجی رودباد جنب حاره ای بر روی دامنة فرازش موج کوتاه باد غربی است. قرارگیری در امتداد همدیگر محور تراف شرق اروپا با محور تراف در شرق مدیترانه یا تراف دریای سرخ ممکن است به افزایش عمق موج باد غربی و تشدید ناپایداری بینجامد. زمانی وقوع بارش های بیش از ده میلی متر در حوضه اجتناب ناپذیر است که هستة رودباد جنب حاره ای بر روی ناوة بادهای غربی بر روی دریای سرخ گیرد.

براساس داده های بادسنج فوق صوتی سال 2007، بیشتر زمان ها تندی باد بینm/s 5/0 تا 2 و دامنه چرخه سالانه آن کوچک است که شرایط حاد آلودگی هوا را در تهران فراهم می کند. همچنین CO و PM10 تغییرات فصلی از خود نشان می دهند که به شرایط هواشناختی و منابع آلاینده ها وابسته است. بررسی چرخه سالانه CO و PM10 نشان می دهد که غلظت CO در روزهای پاییز تا زمستان افزایش دارند. غلظت PM10 در روزهای زمستان تا بهار مقادیر پایینی دارد. افزایش غلظت آلاینده ها در زمستان عمدتا ناشی از کمبود سامانه های همدیدی فعال و وارونگی دمایی سطحی، بر اساس پارامتر پایداری N2، که در پاییز و زمستان نسبت به بهار و تابستان بیشتر است.) است. در چرخه سالانه براساس میانگین های شبانه روزی، ضریب همبستگی CO و PM10، 4/0 و در زمستان، 7/0 است که نشانگر ارتباط قوی منابع این دو در این فصل است. در بهار، خودروها، گرد و غبار ناشی از سطح و یا از منابع دورتر، منشا PM10 هستند، اما در پاییز، منابع عمدتاً خودروها و وسایل گرمایشی هستند. دو بیشینه در نمودار تغییرات CO در ابتدای صبح و شب رخ داده است که تقریباً با کمینه های تندی باد همزمان و وابسته به تغییرات فصلی نیز هستند. طی شب، شارش های کوه دشت (سرد) و نشست هوا ناشی از سامانه های پرفشار سبب ایجاد وارونگی دما بر روی منطقه می شوند که افزایش غلظت آلاینده ها را در پی دارد.نمودارهای سه بعدی مؤلفه های افقی سرعت باد، دمای هوا و آلاینده ها نشان می دهند که مؤلفه نصف النهاری باد، نقش برجسته تری در انتقال CO که مستقل از دما است، به عهده دارد که با توجه به وضعیت توپوگرافی منطقه، می تواند نشانگر محلی بودن منابع آن باشد. در حالی که هردو مؤلفه سرعت باد در انتقال PM10 نقش دارند. همچنین بیشینه های PM10 در فصل سرد با باد کم همزمان و در فصل گرم مستقل از تندی باد هستند.

علی رغم اتفاق نظر اکثر دانشمندان بر وقوع پدیده گرمایش جهانی، لیکن شک و تردیدهایی در خصوص وقوع این پدیده محیطی از سوی برخی از دانشمندان مطرح می شود. آنان گرمایش جهانی را با این استدلال زیر سؤال می برند که دمای ثبت شده در ایستگاه ها شایستگی نمایندگی روند دما را ندارد. زیرا با گذشت زمان و افزایش جمعیت شهرها و نیرومند شدن جزیره ی گرمایی، دمای ایستگاه ها بازتاب جزیره ی گرمایی است نه گرمایش جهانی. برای رفع این شبهه، می توان موضوع را با رویکردی متفاوت ارزیابی کرد و به جای بررسی دما،گرمایش جهانی را از روی تغییرات ستبرای هواسپهر، ردیابی نمود. بدین منظور داده های شبکه ای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال نیمکره شمالی از 11/10/1357 تا 09/10/1392 به مدت 12782 روز از تارنمای NCEP/DOE برداشت گردید. نقشه های ستبرا برای هر روز محاسبه و سپس نقشه میانگین ستبرای هر روز برای کل نیمکره فراهم شد. این محاسبات برای تمامی 12782 روز انجام شد و سری زمانی میانگین وزنی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی بدست آمد. سری مذکور علاوه بر نیمکره شمالی برای ایران نیز محاسبه شد و رفتار آن با سری های زمانی میانگین دماهای کمینه و بیشینه ایران ارزیابی گردید. بررسی ها نشان داد که طی دوره بررسی شده (1392-1357) میانگین ستبرای نیمهزیرین هواسپهر نیمکره شمالی حدود 13 متر افزایش داشته است. سال 1377 نقطه عطفی در تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی است. در این سال جهشی در سری زمانی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی دیده می شود. بررسی ها نشان داد که تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی در تمامی عرض های جغرافیایی یکسان نیست. در مناطق حاره بسیار ناچیز و در عرض های جغرافیایی بالا، بسیار شدیدتر بوده و دارای روند افزایشی معنادار می باشد. بررسی رابطه بین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی و ایران نشان می دهد که در طی دوره 35 ساله ستبرای هواسپهر ایران حدود 7/2 متر بیش از میانگین ستبرای نیمکره شمالی، افزایش یافته است. یعنی سرعت روند افزایش گرمایش ایران بیش از میانگین نیمکره شمالی است. سری زمانی دمای کمینه نسبت به دمای بیشینه رابطه بهتری را با سری زمانی میانگین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی نشان می دهد. در حالی که سری زمانی دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه رابطه قوی تری با سری زمانی ستبرای هواسپهر ایران دارد. از سوی دیگر بررسی سری دمای کمینه و ستبرای هواسپهر ایران نشان داد که رفتار دمای کمینه در قبل و بعد از سال 1371 تغییر یافته و این می تواند بازتاب دهنده افزایش وردش پذیری دمای کمینه در فاز دوم باشد. در مجموع بررسی ها نشان داد که با هر درجه افزایش میانگین دما در ایران، حدود 17 متر بر ستبرای هواسپهر ایران افزوده شده است.

اثر تغییرات اقلیمی با ظهور دوره های برودتی به عنوان یکی از پدیده های اصلی مجموعه کواترنری مطرح است. لذا بررسی قوانین اصلی تغییرات اقلیمی در این مقطع زمانی، یعنی کواترنری اهمیت دارد که امروزه اقلیم ما را کنترل می کند. در پژوهش حاضر با ردیابی شواهد ژئومورفیک کانون های یخساز کواترنری بازسازی شرایط حرارتی و رطوبتی فاز اقل یعنی سردترین فاز دمایی حاکم در حوضه رودخانه کرج بررسی شده است. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی و نرم افزارهایSurfer و Global Mapper صورت گرفته است. تطبیق و مقایسه نقشه های هم دما و هم بارش گذشته نشان می دهد که در فاز اقل، حوضه رودخانه کرج شرایط اقلیمی سردتر و مرطوب تر از عهد فعلی را تحمل کرده است. میانگین دمای سالانه، حدود 7 درجه سانتیگراد کمتر از زمان حال بوده و بارش 5/1 برابر افزایش داشت. همچنین نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در فاز اقل، پایین ترین حد پیشروی زبانه های یخچالی حوضه کرج بر مرز دریاچه ای منطبق بوده که اسناد ژئومورفیک آن در دشت کرج به ویژه منطقه ماهدشت به دست آمده است. محل پارگی دریاچه در روستای شش ردیابی گردید. متروپل کرج نمونه بارزی از یک هردینگ سیستم است که تحت تأثیر جریان-های اقلیمی فاز اقل و در امتداد خط تعادل آب و یخ شکل گرفته است.

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.

یخبندان یکی از پدیده های آب و هوایی است که تقریباً همه ساله در مناطقی از استان آذربایجان شرقی از جمله شهر مراغه اتفاق افتاده و باعث بروز خسارات فراوانی در بخش های اقتصادی از جمله کشاورزی، فعالیت های صنعتی، حمل و نقل و خطرات جاده ای می شود. این پژوهش با هدف بررسی و تجزیه و تحلیل دوره های بازگشت یخبندان و توزیع زمانی آن در ایستگاه سینوپتیک مراغه در طی دوره آماری 48 ساله (1391-1343) براساس داده های حداقل دمای روزانه انجام گرفته است. در این مطالعه با استفاده از روش های توزیع گامبل، لگ لجستیک سه پارامتری و لگ لجستیک به تجزیه و تحلیل احتمال رخداد شاخص های یخبندان (تاریخ آغاز، تاریخ خاتمه، طول فصل یخبندان و طول فصل رشد) پ رداخته شده است. نت ایج حاصل از محاسبه دوره های بازگشت ی خبندان های پاییزه و ب هاره نشان می دهند که اولین یخبندان پاییزه در منطقه از 10 آبان ماه شروع می شود و آخرین یخبندان بهاره 17 فروردین ماه به پایان می رسد. هم چنین تحلیل روند یخبندان های آغاز و خاتمه نشان می دهند که یخبندان های پاییزهروند صعودی دارند یعنی تاریخ یخبندان های پاییزه به سمت جلو کشیده شده اند، و یخبندان های بهاره روندی نزولی نشان می دهند یعنی تاریخیخبندان های بهاره به سمت عقبکشیدهشده است بنابراین طول فصل سرما با توجه به گرمایش جهانی کوتاه تر شده است.