درخت حوزه‌های تخصصی

دریای خزر یک دریای بسته است و طبق کنوانسیون حقوق دریاها تعیین رژیم حقوقی آن باید با توافق کشورهای ساحلی صورت گیرد و کشورهای دیگر حق دخالت در مسائل مربوط به آن را ندارند. یکی از مهم ترین مشکلات این دریاها، تعیین رژیم حقوقی آن هاست. تعیین رژیم حقوقی این پهنة آبی پس از فروپاشی شوروی مطرح شد، اما هنوز پس از گذشت چندین سال از این موضوع، بین کشورهای ساحلی درمورد چگونگی استقرار رژیم حقوقی آن توافقی صورت نگرفته است. این مسئله دلایل زیادی دارد؛ برای مثال می توان به نقش عوامل ژئومورفولوژیکی در تعیین رژیم حقوقی این دریا اشاره کرد. در پژوهش حاضر، شرایط ژئومورفولوژیکی به عنوان یکی از عوامل جغرافیایی تأثیرگذار بر استقرار رژیم حقوقی دریای خزر بررسی می شود و همچنین از منظر جغرافیای سیاسی دریاها، نقش عوامل ژئومورفولوژیکی در استقرار رژیم حقوقی دریای خزر جست وجو می شود. روش این تحقیق از نوع توصیفی- تحلیلی و براساس مطالعات کتابخانه ای است. این پژوهش به دنبال پاسخ به پرسش اصلی تحقیق است اینکه آیا مؤلفه های ژئومورفولوژیکی بر استقرار رژیم حقوقی در خزر و افراز مرزهای دریایی مؤثرند. این مؤلفه ها شامل صخره ها، برآمدگی های جزری، شکل ساحل، خورها و خلیج ها، جزایر، فلات قاره و دهانة رودها هستند که مطابق با کنوانسیون 1982 و همچنین با توجه به شرایط جغرافیایی دریای خزر ارزیابی شدند. براساس نتایج، کشورهای قزاقستان، روسیه، ترکمنستان و آذربایجان به ترتیب بهترین شرایط ژئومورفولوژیکی را برای تعیین رژیم حقوقی دارند. در این میان، ایران نامطلوب ترین موقعیت را دارد و نیازمند اتخاذ سیاست های بهینه در راستای بهبود شرایط موجود است.

هدف از پژوهش حاضر بررسی تغییرات روزهای همراه با پوشش برف( روزهای برفپوشان) در گروه های ارتفاعی در حوضه ی زاینده رود می باشد. برای این منظور داده های سنجنده ی مودیس ترا و مودیس آکوا برای دوره ی زمانی 1382 تا 1393 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500 متر از تارنمای ناسا دریافت گردید. همچنین مدل رقومی ارتفاع هماهنگ با سیستم تصویر و تفکیک داده های پوشش برف از تارنمای ناسا دریافت و بر روی حوضه استخراج گردید. برای واکاوی هرگونه تغییری در روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی، نخست فراوانی روزهای برفپوشان برای هر طبقه ی ارتفاعی از 1500 متر تا 3850 متر در گام های 50 متری محاسبه و سپس به کمک آزمون من کندال روند روزهای برفپوشان محاسبه شد. بررسی ها نشان می دهد در ماه های فروردین و اردیبهشت شمار روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی بلند حوضه یک الگوی کاهشی را نشان می دهد. در ماه های آبان و آذر شمار روزهای برفپوشان در بسیاری از کمربندهای ارتفاعی رو به افزایش، اما در ماه های دی و بهمن شمار روزهای برفپوشان در بسیاری از کمربندهای ارتفاعی رو به کاهش است. بررسی روند تغییرات سهم بارش در حوضه نشان می دهد سهم بارش ماه های پاییزی رو به افزایش اما سهم بارش ماه های زمستانه رو به کاهش است. بنابراین به نظر می رسد تغییرات رژیم بارش در حوضه سبب تغییر رژیم برف گیری حوضه شده است و روند کاهش پوشش برف همراه با تغییر رژیم برف گیری، می تواند پیامدهای ناگواری را برای حوضه به دنبال داشته باشد.

هدف از این پژوهش شناسایی و تحلیل موقعیت رودبادهای مرتبط با بارش فرین و شار رطوبت در مناطق غربی ایران با استفاده از روش همدید است، که چهار الگو در این زمینه شناسایی شد. در همة الگوها در روز رخداد بارش، ناحیة چپ خروجی (ربع دوم) هستة رودباد جبهه قطبی (که بیشترین واگرایی سطوح بالا و همگرایی سطوح زیرین جو را فراهم می کند) بر فراز آسمان غرب ایران قرار گرفته است. نتایج نشان داد که اختلاف دمای شدید بین سطح زمین و ترازهای بالا در فصل سرد، ناشی از حضور پرفشار قطبی عرض های شمالی و فعالیت بادهای غربی (همراه با ایجاد و انتقال سردچال ها و فرودهای عمیق ناوه ها) است. بنابراین در ایجاد شرایط ناپایداری غرب، حضور یک هسته کم فشار در سطوح بالا و جریان سریع هوای گرم و مرطوب در سطوح پایین مؤثر بوده است. صعود همرفتی شدید سطوح پایین ناشی از فعالیت بادهای غربی به همراه جبهه های قطبی بوده است. بدین طریق که رودبادهای قطبی، فرود بادهای غربی را با سرعت بیش از 60 متر بر ثانیه همراهی می کنند. در ناحیه خروجی چپ هسته رودباد (ربع دوم) که منطبق بر جو غرب ایران بوده، انحنای مسیر بادها به سمت قطب شمال باعث کاهش چرخندگی انحنایی توده هوا و افزایش مساحت آن خواهد شد. در نتیجه با انبساط توده هوا در سطوح بالا حرکت صعودی و ناپایداری درون توده هوا شکل خواهد گرفت.

هیدروپلیتیک یکی از گرایش های جغرافیای سیاسی است که به مطالعه نقش آب در رفتارهای سیاسی در مقیاس های گوناگون می پردازد. ایران از جمله کشورهای است که به دلیل قرارگرفتن در مناطق خشک و نیمه خشک جهان و پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارش ها با کمبود آب رو به رو بوده است. در این میان، حوضه آبریز زاینده رود با داشتن بزرگ ترین رود حوضه آبریز مرکزی کشور، تأمین کننده آب بخشی از استان های اصفهان، چهارمحال بختیاری و یزد است و با داشتن توان بالای کشاورزی و گردشگری و نیز در برگرفتن قطب جمعیتی و صنعتی کشور از اهمیت بالایی برخوردار است. این عوامل سبب شده است تا نیاز آبی در این حوضه بین آبریزنشینان و دیگر بهره مندان از آن، افزایش یابد تا آنجا که منجر به درگیری و تنش نیز شده است. پژوهش حاضر بر این فرض استوار است که با رشد و گسترش صنعت و سکونتگاه ها و همه عوامل محدودیت زای منابع آبی، تنش های برخاسته از کمبود منابع آبی افزایش خواهد یافت. داده ها و اطلاعات مورد نیاز این پژوهش به روش کتابخانه ای و میدانی گردآوری شده است. نتایج حاصل گویای آن است که رشد جمعیت و شهرنشینی، رشد صنایع، تغییر اقلیم و ناپایداری های آن، برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی و کشاورزی سنتی، از مهم ترین عوامل محدودکننده آب و به دنبال آن باعث تنش در این حوضه شده است. از این رو، سرانه آبی زاینده رود کاهش چشمگیری داشته است که بر تشدید کمبود آب می افزاید و این بحران هیدروپلیتیکی می تواند با پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی خود، امنیت ملی را به مخاطره افکند.

تبخیر و تعرق از مؤثرترین مؤلفه های بیلان آبی یک حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه دقت برآورد تبخیر و تعرق واقعی کاربری های مختلف اراضی به وسیله الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (سبال ) ویژه مناطق ناهموار و کوهستانی، در مقایسه با مقدار محاسبه شده به روش فائو- پنمن- مانتیث با ترکیب دو سنجنده مودیس  و لندست 8  هم زمان در شهرستان ملایر است. الگوریتم سبال با برآورد تمامی مؤلفه های انرژی در سطح زمین همچون شار تابش خالص، شار گرمای خاک و شار گرمای محسوس، قادر به برآورد تبخیر و تعرق لحظه ای و روزانه است. در این پژوهش، از هشت تصویر سنجنده مودیس و تصویر لندست 8 هم زمان، طی سال های 2005 تا 2013 استفاده شد. داده های استفاده شده هواشناسی شامل دمای بیشینه، دمای کمینه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد، طی همین دوره آماری از ایستگاه سینوپتیک ملایر به دست آمد. برای بررسی ارتباط بین مقدارهای تبخیر و تعرق واقعی و کاربری اراضی در منطقه دردستِ مطالعه، از تابع Zonal Statistic استفاده شد. نتایج نشان داد که در برآورد تبخیر و تعرق روزانه، به طور میانگین 43/0درصد اختلاف میان روش سبال و روش فائو- پنمن- مانتیث وجود دارد؛ بنابراین می توان تبخیر و تعرق ساعتی و روزانه را برای منطقه دردستِ مطالعه با دقتی مناسب برآورد کرد. همچنین، نقشه کاربری اراضی منطقه با روش شیء گرا با دقت 88درصد و ضریب کاپای 85/0 تهیه شد. نتایج نشان داد روش درون یابی پیکسل های مودیس با پیکسل های لندست برای ارزیابی کاربری غالب در پیکسل تصویر مودیس مؤثر بوده است و مقدار بیشینه تبخیر و تعرق واقعی مربوط به کاربری های زراعت آبی و دیم و کمترین تبخیر و تعرق مربوط به کاربری نواحی مسکونی است. کمترین انحراف معیار مربوط به مناطق آبی و بیشترین پراکنش میانگین، مربوط به کاربری مراتع است.

امروزه شهرنشینی و پیامدهای زیست محیطی آن بر همگان آشکار شده است. از میان عوامل ویرانگر شهری، سیاستمداران و پژوهشگران حوزه علوم محیطی، بیش از هر عامل دیگری به جزایر حرارتی توجه داشته اند. هدف از این پژوهش، شناسایی مناطق بحرانی زیست محیطی جزایر حرارتی شهری اصفهان است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا 9 تصویر مربوط به دوره گرم سال، طی دوره آماری 2013 تا 2015 از ماهواره لندست 8 بارگیری و سپس پیش پردازش های لازم، دمای سطح زمین (LST) و شاخص تفاضل بهنجارشده پوشش گیاهی (NDVI) محاسبه شد. در ادامه از شاخص قیاسی وضع بحرانی زیست محیطی (ECI) برای شناسایی مناطق حساس استفاده شد. نتایج نشان داد به دلیل وجود جزایر حرارتی سرد ( 1) بین مرکز شهر و حومه، شیب حرارتی تندی وجود دارد و بزرگ ترین جزیره حرارتی شهری در منطقه 6 شناسایی شد. جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی نواری، دو گونه دیگر از جزایر حرارتی شهری هستند که پس از مناطق پیرامونی، در بیشترین مناطق این شهر دیده شد. بیشترین حساسیت زیست محیطی در مناطق جنوبی شهر (منطقه 6 شهری) و کمترین حساسیت زیست محیطی نیز در مرکز شهر (مناطق 1 تا 3 شهری) بود. بر این اساس، توسعه بام سبز و پوشش گیاهی سازمان یافته و متناسب با آب و هوای بومی، بهترین راهکار برای تعدیل جزیره حرارتی و برون رفت از بحران پیش روست.

خشکسالی یکی از مخاطرات طبیعی و خطرناک است که بطور دوره ای در اثر کمبود رطوبت ناشی از کاهش میزان بارندگی به وقوع می پیوندد. در این مقاله سعی بر آن است که خشکسالی های فراگیر حوضه ی آبی قزل اوزن در دو دهه ی اخیر مورد مطالعه قرار گیرد. برای دست یابی به اهداف تحقیق، از داده های ایستگاه های اقلیمی با طول دوره ی آماری 21 ساله (1370-1390) استفاده گردید. در گام نخست ویژگی های عمومی بارش و دبی حوضه مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله ی بعد با استفاده از نرم افزارهای Matlab ، Excel,Gis و Surfer سایر محاسبات صورت گرفت، سپس بر اساس شاخص موران نمایه ی I ، نقشه های توزیع مکانی فراوانی، احتمال وقوع و  الگوی خودهمبستگی فضایی خشکسالی دبی و بارش ترسیم گردید. بررسی نقشه های خشکسالی حاکی از این است که؛ بین خشکسالی دبی با بارش منطقه قزل اوزن رابطه ی معناداری وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی موران حاکی از آن است که آثار خشکسالی های دبی و بارش بیشتر در نیمه های جنوبی حوضه تشکیل الگوی بالا را داده است، این در حالی می باشد که در سایر نواحی رابطه خشکسالی های دبی و بارش از یک الگوی تصادفی پیروی می کند.

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه بارش 162 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی بر روی پهنه استان کردستان و 26 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی خارج از مرز استان مربوط به تحقیقات آب و سازمان هواشناسی طی بازه زمانی 1/1/1340 تا  11/10/1391(21/3/1961 تا31/12/2012) استفاده شد. به کمک روش زمین آماری کریگینگ مقادیر بارش روزانه بر روی یاخته های6×6 کیلومتر میان یابی و برای هر روز یک نقشه رقومی ایجاد شد. سپس داده های روزانه مربوط به 811 یاخته که کل استان را پوشش می دادند از نقشه ها استخراج شد. یک پایگاه داده (گاه جای) در ابعاد 811×18914 ایجاد شد که بر روی سطرها روز (زمان) و بر روی ستون ها یاخته ها (مکان) قرار داشت. برای هر ماه از سال بر روی هر یاخته میانگین، آستانه بالا، آستانه پایین و انحراف معیار مدت زمان انتظار رخداد بارش محاسبه شد. برای شناسایی آستانه ها از آزمون t-studentبهره گرفته شد. مقادیر آستانه ها در سطح اطمینان 99 درصد برآورد شد. یافته های این پژوهش نشان داد که پیکربندی ناهمواری ها نقش مهمی در پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش استان کردستان دارند. مدت زمان انتظار رخداد بارش طی ماه های مختلف سال بر روی پهنه استان کردستان متفاوت است. پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش طی فصل های مختلف سال به نوعی مسیر عبور سامانه های بارش زا را بر روی استان کردستان نشان می دهند. به طور کلی به لحاظ مکانی هسته های کمینه مدت زمان انتظار رخداد بارش در فصل بهار بر روی شمال غرب، در فصل تابستان بر روی شمال و شمال شرق، در فصل پاییز و زمستان بر روی شمال غرب و غرب استان قرار دارند. طولانی ترین و کوتاهترین مدت زمان انتظار رخداد بارش به ترتیب مربوط به ماه های شهریور و بهمن است. در بهمن ماه بر روی بخش های غربی و شمال غرب استان کردستان مدت زمان انتظار رخداد بارش حدود 3 روز است. درحالیکه در شهریور ماه بر روی مناطق یاد شده مدت زمان انتظار رخداد بارش به بیش از 60 روز می رسد.

در این پژوهش با استفاده از داده های ایستگاه گرگان بین سال های 2010-1980 روند بارش بررسی شد. به منظور استخراج روند بارش از آزمون های میانگین متحرک و من-کندال استفاده شد. هم چنین به وسیله شاخص SPI دوره های خشکسالی استخراج و احتمال رویداد هر یک از حالات مختلف ترسالی و خشکسالی با زنجیره مارکوف محاسبه شد. در ادامه به وسیله تصاویر NOAA-AVHRR نوسانات پوشش گیاهی تحت تأثیر روند بارش بررسی و به وسیله زنجیره مارکوف احتمال گذر هر یک از طبقات بررسی شد. نتایج نشان داد در میان سال های 2007-2001 و 1994-1990 دوره ترسالی و سال های 1986-1982 و 2010-2005 دوره خشکسالی رخ داده است. تحلیل شاخص خشکسالی روند بارش در این زمان را تأیید کرده و نشان داد سال های 2005-2001 شرایط مرطوب و از سال 2005 شرایط خشکی حاکم بوده است. با توجه به ماتریس احتمالاتی مارکوف احتمال گذر خشکسالی شدید به خشکسالی شدید 6/0 و احتمال گذر از خشکسالی شدید به خشکسالی متوسط 13/0می باشد. با همین روند پوشش گیاهی نیمه متراکم از سال 1985 به مقدار 494479 هکتار تا سال 2000 به 380120 هکتار کاهش داشته است که کمترین مقدار در طی سال های مورد مطالعه می باشد. از سال 2000 تا 2005 تراکم و مساحت پوشش گیاهی افزایش یافته، ولی تحت تأثیر خشکسالی اخیراٌ کاهش نشان می دهد و با احتمال 48/0 طبقه بدون پوشش گیاهی در شرایط خود باقی می ماند. احتمال تبدیل مربوط به پوشش گیاهی ضعیف به زمین فاقد پوشش به مقدار 41/0 می باشد. بر این اساس احتمالاً 214060  هکتار به زمین فاقد پوشش گیاهی تبدیل شود.

خشکسالی ها از جمله مهم ترین بلایای طبیعی هستند که به سه شکل اقلیمی، هیدرولوژی و کشاورزی دیده می شوند. با توجه به واقع شدن کشور ایران در قلمرو آب و هواهای خشک جهان و در نتیجه حساسیت زیاد کشور به این مسئله، ضرورت مطالعه و بررسی پیرامون مسائل مربوط به خشکسالی مهم تر و بیشتر جلوه می نماید. در همین راستا تحقیق حاضر خشکسالی اقلیمی را مد نظر قرار داده و کاربرد شاخص های معتبر خشکسالی را بر روی مناطق مختلف کشور ارزیابی نموده است. بدین منظور کل پهنه ایران را به صورت مناطق شش گانه بارشی در نظر گرفته و از بین تمامی ایستگاه های موجود که دارای آمار هواشناسی کامل تر و معتبرتری نسبت به بقیه ایستگاه ها بودند، انتخاب شدند. سپس از بین شاخص های خشکسالی اقلیمی شش شاخص RAI,SIAP,PNPI,DI,Z و SPI را برگزیده و خشکسالی هر کدام از مناطق مختلف بارشی به وسیله این شاخص ها تعیین گردید و نتایج را با ضریب همبستگی اسپیرمن بین بارندگی و رتبه شاخص ها با یکدیگر مقایسه نموده و مشخص شد که کدام شاخص برای چه منطقه بارشی بهتر عمل می کند؛ نهایتاً معلوم گردید که شاخص DI با دارا بودن بالاترین ضریب همبستگی اسپیرمن مناسب ترین شاخص برای کل پهنه جغرافیایی ایران است.

افزایش قدرت تفکیک مکانی به منظور افزایش میزان اطلاعات در مدل رقومی ارتفاع (DEM) از جمله مهمترین موضوعات در ژئومورفولوژی کمی محسوب می شود. تاکنون مدل های مختلفی به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی ارائه شده است که از بین مدل ها، مدل جاذبه به عنوان جدیدترین مدل، دارای دقت بسیار بالایی می باشد. این مدل برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی بر روی تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. در این تحقیق از مدل جاذبه برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM استفاده شد. در بررسی حاضر، از دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمین مقادیر زیر پیکسل ها استفاده گردید. در مدل جاذبه احتیاجی به کالیبره کردن و آموزش الگوریتم همانند الگوریتم های یادگیری ماشین نیست، این امر موجب می شود که زمان محاسبات برای اجرای الگوریتم کم شود. پس از تولید تصاویر خروجی برای زیر پیکسل ها، در مقیاس های 2، 3 و4 با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسب ترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین شد و مقادیر RMSE برای آن ها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین مستخرج از عملیات نقشه برداری، 2118 نقطه بود. مقدار RMSE برای هر DEM به صورت جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل جاذبه صحت تصاویر خروجی بهبود بخشیده شده و همچنین قدرت تفکیک مکانی آن ها نیز افزایش پیدا کرده است. بر اساس نتایج از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به سایر روش ها دارای بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE (54/5) برای DEM 30 متر و DEM  90 متر (13/9) می باشد.

پوشش گیاهی ارتباط زیادی با شرایط اقلیمی دارد. شناسایی تغییرپذیری فصلی رشد گیاه برای شناسایی پاسخ اکوسیستم ها به تغییر اقلیم در مقیاس های زمانی فصلی و بین سالیانه تعیین کننده است. برای ارائه مدل پیش بینی 7 عنصر آب و هوایی شامل بارش، دما و رطوبت نسبی (حداکثر، میانگین و حداقل) برای دوره 20 ساله (2006-1987) در 141 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی به داده فضایی تبدیل شد.ترکیب مقادیر حداکثر ماهانهNDVI از تصاویرNOAA-AVHRR  در همان دوره استخراج گردید. سپس عناصر آب و هوایی به عنوان متغیر مستقل وNDVI به عنوان متغیر وابسته در رگرسیون خطی چند متغیره وارد شد. نتایج نشان داد که بالاترین ضریب همبستگی بین عناصر اقلیمی و مقدارNDVI در ماه می به مقدار 82/0 اتفاق می افتد که اوج سبزینگی است. کمترین همبستگی در زمستان به خاطر نبود رشد کافی درختان می باشد. ضریب همبستگی سالانه مقدار مدل با حالت محاسباتی با در نظر گرفتن خطای تصادفی بیش از 93/0 می باشد. در مجموع مقدار محاسباتی ماه می و ژوئن برای سال های 2004 و 2005 به ضریب همبستگی مدل نزدیک است، اما در ماه های زمستان به دلیل نبود سبزینگی ضریب همبستگی کم می شود. در سال 2006 به دلیل خشکی شدیدتر در اواخر بهار (ماه ژوئن) پیش بینی کمتری صورت گرفته است. در زمستان نقش کنترلی دما بیش از بارش و رطوبت نسبی است، اما با افزایش دما و کاهش بارش و رطوبت نسبی از اوایل ماه می نقش بارش و رطوبت نسبی مثبت و دما منفی می شود. فصل پاییز از نقش بارش کاسته و دما افزوده می شود.

در این مطالعه با استفاده از داده های چرخندگی نسبی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی(ECMWF)، سیکلون های باران زای فصل زمستان (دسامبر، ژانویه و فوریه) ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، داده های چرخندگی نسبی سطح 700 هکتوپاسکال در بازه زمانی 30 ساله (2009-1979) با تفکیک مکانی 5/1 درجه جغرافیایی و زمانی 6 ساعته، جهت شناسایی، مسیریابی و تحلیل سیکلون ها بکار گرفته شد. با تعریف آستانه مشخص چرخندگی نسبی، مراکز سیکلونی بالقوه شناسایی شد و با روش رهگیری در 8 همسایه مجاور و با داشتن طول عمر حداقل 8 گام زمانی 6 ساعته، سیکلون ها تعریف و مسیریابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که بخش شرقی دریای مدیترانه بخصوص جزیره قبرس، دریای اژه، دریای آدریاتیک، دریای سرخ و منطقه سودان و همچنین کشور عراق از مهمترین کانون های سیکلون زایی زمستانه ایران می باشند. مسیرهای اصلی ورودی سیکلون ها شامل مسیر شمال غرب، غرب میانی و نیز جنوب غرب می باشد. عمر متوسط سیکلون ها چهار و نیم روز، میانگین سرعت جابجایی آنها در حدود 20 کیلومتر بر ساعت و نیز متوسط جابجایی سیکلون ها در حدود 1700 کیلومتر است. از نتایج قابل توجه دیگر کاهش تعداد سیکلون های باران زا در طول سه دهه اخیر 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.

حوادث و رخدادهای جوی هر از گاهی بسته به وسعت و دامنه زمانی وقوع شان در زمره بحران های طبیعی قابل پیش بینی، مشکلات جدی را در روند زندگی بشر ایجاد می کنند. یکی از پرمخاطره ترین آن ها بارش برف سنگین منطقه جلگه ساحلی گیلان در بهمن 1392 می باشد. در این پژوهش به منظور درک ساختار گردشی جو در زمان وقوع این مخاطره طبیعی، روش تحقیق محیطی به گردشی در نظر گرفته شد. بر این اساس داده های روزانه ایستگاه های هواشناسی استان گیلان برای روزهای 10ام تا 14ام بهمن 1392 مورد مطالعه قرار گرفتند و آمارهای مربوطه استخراج شدند. پس از آن با تعیین روز اوج بارش برف به منظور دستیابی به تهیه نقشه های ترکیبی همدید با استفاده از پایگاه داده مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی تحقیقات جوی آمریکا، داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتاسیل، نم ویژه، سرعت قائم، تابش طول موج خروجی، مولفه باد مداری و نصف النهاری در تراز های مختلف جوی دریافت شد. نتایج حاکی از بارشی سراسری در روزهای مذکور در جلگه گیلان می باشد. ایستگاه انزلی بیشترین و منجیل کمترین بارش ها را داشته اند. مهمترین عامل گردشی جو نیز مرکز پرفشار قوی است که در بخش های شمالی اروپا شکل گرفته است. این مرکز با جریانات جنوب سوی خود بر روی دریاچه خزر مستقر شده و با ایجاد اختلافات شدید دمایی بین آب دریا و توده هوای ورودی، با ایجاد همرفت شدید و صعود قوی بر روی منطقه ی مورد مطالعه بارش های شدید و مخاطره آمیز سواحل جنوبی خزر بویژه جلگه گیلان را منجر شده است. بنابراین در راستای برنامه ریزی مدیریت بحران حوادث غیرمترقبه، یک برنامه جامع پیش بینی و ایجاد یک ساختار عملیاتی مناسب دارای قابلیت اجرایی در هنگام وقوع چنین مخاطراتی در سطح ملی با هدف کاهش آسیب ها ضروری می باشد.

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

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.

این تحقیق در مزارع ذرت و گندم منطقة ارزوئیة استان کرمان انجام شده است. در این مطالعه، توانایی تصاویر سنجندة لندست برای پایش مزارعی که در آن ها بقایای گیاهی آتش زده شده، با استفاده از شاخص های طیفی و آنالیز جداسازی طیفی خطی، ارزیابی شد. بدین منظور، چهار وضعیت سطح خاک شامل زمینِ خاک ورزی نشده، زمین با بقایای گیاهی، زمین با پوشش گیاهی سبز، و زمین با بقایای گیاهی سوزانده شده درنظر گرفته شد و چهار شاخص طیفی NDVI، BAI، NBR، و NBRT برای قطعات آزمایشی ایجاد شد. نتایج نشان داد شاخص BAI قادر است، بهتر از سایر شاخص های مورد بررسی، مزارعی را که در آن ها بقایای گیاهی آتش زده شده از سایر عوارض موجود در سطح زمین جدا کند. مساحت مزارع آزمایشیِ آتش زده شده در تصاویر ماهواره ای، که به وسیلة شاخص BAI محاسبه شده بود، با مساحت واقعی مزارع آزمایشی همبستگی بسیاری (95 /0R 2=) داشت. بنابراین، برای تمایز قائل شدن بین مزارع سوخته و سایر عوارض، می توان از شاخص BAI استفاده کرد. همچنین، سطح مزارع سوخته، که با آنالیز جداسازی طیفی خطی تخمین زده شده بود، با داده های به دست آمده از روش زمینی همبستگی مناسبی (89 /0R 2=) داشت.

افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می شود. مهم ترین تبعات تغییر اقلیم افزایش دمای متوسط کره زمین، افزایش پدیده های حدی اقلیمی نظیر سیل، طوفان، تگرگ، امواج گرمایی، افزایش سطح آب دریاها، ذوب شدن یخ های قطبی و سرماهای نابهنگام خواهد بود. استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی آماری در برآورد نوسانات اقلیمی، این امکان را فراهم ساخته که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی و منطقه ای کرده است. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG  برای تولید و شبیه سازی داده های روزانه دما، بارش و ساعت آفتابی در استان لرستان با استفاده از پارامترهای آماری  MAE, T-STUDENT,MAE,R2 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و تغییرات ناشی از آن ها نیز در آینده آشکارشد. نتایج حاصل از آن نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد و مدل کارایی لازم را در جهت تولید داد ه های روزانه داراست. پس از اطمینان از کارایی مدل، از خروجی های مدل HADCM3 استفاده شد و داده های روزانه دما، تابش و بارش برای دوره پایه (2005-1961) ، تحت سه سناریوی A1B (سناریوی حد وسط)، A2 (سناریوی حداکثر) و B1 (سناریوی حداقل) شبیه سازی گردید. بر اساس برآورد مدل HADCM3 برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی، میانگین دمای بیشینه و بارش استان به ترتیب حدود(9/0 تا 03/1 درجه) و(04/12 درصد)افزایش و میانگین ساعات آفتابی حدود6/0 کاهش خواهد یافت.همچنین با وجود تغییرات کمتر دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه، افزایش متوسط دمای هوا در این دوره قابل انتظار می باشد. طبق این نتایج شرایط اقلیمی استان لرستان در 50 سال آینده تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت و برنامه ریزی های بلند مدت و استراتژیک برای مدیریت این شرایط ضروری بنظر می رسد.