درخت حوزه‌های تخصصی

بی گمان خورشید به عنوان منبع اصلی انرژی زمین و ایجا دکننده تفاوت اقلیمی آن است. تغییرات میزان انرژی خروجی از خورشید یا نوسانات دمایی سطح آن می تواند نوسانات و تغییراتی را در جوّ زمین ایجاد نماید. لکه های خورشیدی به عنوان یکی از مؤلفه هایی که می تواند بر سامانه ا قلیمی زمین در مقیاس های زمانی متفاوت اثر گذاشته و درنهایت نوسانات و تغییرات اقلیمی را به دنبال داشته باشد در کانون توجه قرارگرفته است. دما یکی از فراسنج های مهم در اقلیم شناسی است که اهمیت فراوانی در حیات بشر دارد. ما در این تحقیق تأثیر لکه های خورشیدی را بر تغییرات بارش مورد بررسی قرار دادیم. به دلیل نیاز به داده های طولانی مدت برای انجام این کار تنها دو ایستگاه شیراز و کرمان که دارای آمار بلندمدت بودند مورد مطالعه قرار گرفتند. داده های مربوط به لکه های خورشیدی از سازمان ژئوفیزیک آمریکا برای دوره آماری ۶۰ ساله (۲۰۱۰- ۱۹۵۰) تهیه گردید و داده های دمای ایستگاه های مذکور نیز برای دوره آماری ۶۰ ساله (۲۰۱۰- ۱۹۵۰) ا نتخاب شد. جهت انجام این تحقیق از تجزیه وتحلیل آماری و تحلیل آنالیز موجک با بهره گیری از نرم افزار متلب استفاده شد. براساس تحلیل های صورت گرفته، بین دما و فعالیت لکه های خورشیدی رابطه معناداری دیده نشد و براساس آنالیز موجک در اکثر ایستگاه ها رابطه معکوس بین آن ها مشاهده گردید. با توجه به تحلیل آنالیز موجک سیکل ۱۱ ساله در فعالیت لکه های خورشیدی مشاهده کردیم که اوج فعالیت ها در سیکل های دوم و سوم و حداقل آن در سیکل های اول و چهار وجود دارد و وسعت دامنه سیکل های بارشی در فصل پاییز در هر دو ایستگاه نسبت به سایر فصول بیشتر است.

پدیده ی گرد و غبار در شرایط امروزی ایران به عنوان یک مخاطره محیطی جدی، مشکلات عمده ای را برای محیط زیست و سلامت مردم به وجود آورده است. موضوع این تحقیق تحلیل گرد و غبار هوای کلان شهر مشهد طی دوره ی آماری 2013-2009 است. بدین منظور از طریقِ پردازش تصاویر ماهواره ای MODIS و با کاربرد شاخص دمای درخشایی، آشکارسازی گرد و غبار انجام و قلمرو گسترش آن بر روی شهر مشهد انجام شده است. سپس در جهت تحلیل علل سینوپتیک وقوع گرد و غبار، نقشه های 500 هکتوپاسکال که از پایگاه NOAA با قدرت تفکیک 5/2×5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به صورت چهارنوبت در روز دریافت گردیده بود تحلیل شد. همچنین برای تعیین مناطق منشأ غبار، مدل جریانی HYSPLIT به روش پسگرد، طی 24 ساعت قبل از وقوع برای روزهای آماری مورد مطالعه اجرا گردیده است. نتایج تحقیق نشان داد، که نواحی منشأ غبار روی شهر مشهد طی دوره ی گرم سال، در شرق و شمال شرق یعنی بیابان های ترکمنستان و همچنین اراضی تغییر یافته ی دشت های شمال شرق کشور قرار دارد. در دوره ی سرد سال نیز بیشتر نواحی شمال غربی شهر مشهد و از شرق دریای خزر با فراوانی کمتر توده ی گرد و غبار به سمت شهر مشهد کشیده می شوند. همچنین در کلیه ی نمونه های مورد مطالعه قرارگیری پرفشار حرارتی در تراز 500 هکتوپاسکال و مکان گزینی اُمگای منفی در سطح زمین موجب صعود و ناپایداری هوا شده که با در نظر گرفتنِ جهت جریانات غبار، مشخص می شود که غبار از مناطق منشأ برخاسته و به سمت کلان شهر مشهد هدایت شده است.

اهداف: هدف این پژوهش، پیش بینی بارش روزانه با استفاده از آمار روزانه هواشناسی ایستگاه های کرمان، بافت و میانده جیرفت، طی دوره مشترک آماری 23 ساله (2012-1989) می باشد. روش: برای دست یافتن به هدف تحقیق، به آموزش شبکه های عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون چند لایه و شبکة عصبی تابع پایة شعاعی پرداخته شد. ترکیب های مختلف پارامترهای کمینه دما، بیشینه دما، میانگین دما، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد و نیز میانگین فشار، به عنوان ورودی های شبکه های عصبی مصنوعی و بارش روزانه به عنوان خروجی شبکه درنظر گرفته شدند. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد شبکه های عصبی مصنوعی پایه تابع شعاعی از دقت بسیار بیشتر و خطای کمتری نسبت به شبکة عصبی پرسپترون، برای تخمین بارش روزانه در هر سه ایستگاه برخوردار هستند. نتیجه گیری: در بهترین ترکیب با پارامتر های کمینه و بیشینه و حداقل دما و رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد و نیز میانگین فشار در ایستگاه کرمان با ضریب همبستگی 907/0 و جذر میانگین مربعات خطای 014/0، بهترین مدل پیش بینی بارش در این تحقیق شناخته شدند.

استان اصفهان در مرکز ایران قرار دارد. آب و هوای این استان متغیر است و شامل آب و هوای خشک در نواحی شرقی، شمالی و مرکزی و آب و هوای مدیترانه ای تا مرطوب در نواحی غربی و جنوبی است. به طور کلی آب و هوای این استان در تابستان گرم و خشک و در زمستان سرد است. این استان با داشتن جاذبه های طبیعی و فرهنگی مناسب توانایی زیادی در جذب گردشگر دارد. اما تا کنون از این پتانسیل استفاده صحیح نشده و بهره کافی هم کسب نشده است. به منظور توسعه گردشگری در این منطقه باید زمان ها و مکان های مناسب جهت حضور گردشگران در منطقه مشخص شود. یکی از مهمترین نیازهای گردشگران آگاهی از وضعیت اقلیمی و زمان های مساعد برای گردشگری است. در این پژوهش با استفاده از شاخص اقلیم آسایش گردشگری (TCI)، و همچنین با استفاده از توانایی های GIS در میان یابی، تعمیم داده های نقطه ای به پهنه ای و ترکیب نقشه ها، زمان های و مکان های مساعد جهت حضور گردشگران در استان اصفهان مشخص شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که ماه اکتبر در این استان بهترین شرایط را برای حضور گردشگران دارد و پس از آن ماه های می و آوریل قرار دارند و ماه های ژانویه، فوریه، مارس، جولای، آگوست و دسامبر هم بدترین شرایط را برای حضور گردشگران دارند. از نظر پراکندگی مکانی هم نواحی مرکزی استان نسبت به دیگر نواحی شرایط مساعدتری برای جذب گردشگر دارند.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسائل محیطی در دنیا بوده که عامل مهم بروز خسارات بزرگ اقتصادی و تهدید جدی برای توسعه پایدار محسوب می شود. در مقیاس حوضه ای، عوامل متعددی در زمینه سازی و تشدید فرسایش دخیل هستند. در فرسایش خاک توسط رواناب ها عوامل داخل حوضه ای مانند خاک، توپوگرافی، تراکم زهکشی والگوی کاربری نقش مهمی ایفا می کنند. در مناطق نیمه خشک وضعیت فرسایش خاک در محیط های کوهستانی و در سطح زمین های شیب دار که در معرض بارندگی سنگین هستند به مراتب بحرانی تر است. محدوده مورد مطالعه به عنوان یک منطقه کوهستانی نیمه خشک واقع در دامنه های شرقی کوهشتان سهند (شمال غرب ایران) خاک تحت فرسایش شدید آبی قرار گرفته است. در این محدوده- به عنوان یک محدوده کشاورزی و دامپروی مهم کشور- آثار این فرسایش به صورت خندق ها و شیارها در بخش های مختلف مشاهده می شود. برای بررسی علل و عوامل فرسایش آبی و برآورد و پیش بینی محدوده های تحت خطر فرسایش از مدل USLE استفاده و از تکنیک GIS بهره گیری شده است. در این مدل که اساس آن پارامترهای توپوگرافی، کاربری، بارندگی و نوع خاک است، ترکیب پارامترهای مورد ذکر در فرسایش آبی مورد تحلیل قرارگرفته است و در نهایت محدوده های تحت خطر پهنه بندی شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که در بین عوامل مورد بررسی، طول وشیب دامنه به عنوان عوامل توپوگرافی، نقش اصلی در فرایند فرسایش ایفا می کنند. در محدوده مورد مطالعه، طول دامنه، نوع و الگوی فرسایش را تعیین می کند. در بخش هایی که طول دامنه افزایش یافته، دخندق های عمیق تشکیل گردیده است. در این محدوده ها اگر در خاک درصد سیلت نیز یابد، فرسایش خطی تشدید شده است. نقشه پهنه بندی خظرفرسایش نشان می دهد که شیب های منتهی به دشت های سیلابی از پتانسیل بالایی برای فرسایش آبی برخوردارند.

در این تحقیق به بررسی وارونگی دمای شهر تبریز با استفاده از اطلاعات رادیوسوند، نقشه اسکیوتی و نقشه های سینوپتیک، طی دوره زمانی 2008- 2004 در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی پرداخته شد. پس از بررسی داده ها، ابتدا روزهایی با شرایط وارونگی دمای ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید مشخص شد و سپس الگوی سینوپتیکی نمونه های بسیار شدید، مربوط به یک روز قبل و یک روز بعد از اوج شدت وارونگی با استفاده از نقشه های سینوپتیک سطح زمین، 850 و 700 هکتوپاسکالی تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میان وقوع سیستم های پرفشار و وارونگی دمای بسیار شدید همبستگی معناداری وجود دارد. بدین معنا که شدت وارونگی دما ارتباط مستقیمی با شرایط الگوی سینوپتیکی به ویژه استقرار سیستم های پرفشار در منطقه دارد. زمانی که سیستم پرفشاری به صورت مداوم در مقطع چند روزه در منطقه متمرکز می شود، شدّت وارونگی دما به اوج خود می رسد. به دنبال آن با ورود یک سیستم کم فشار، وارونگی از بین می رود. به عبارتی، عامل اصلی تقویت کننده وارونگی های دمای بسیار شدید، ناشی از تداوم سیستم های پرفشار است. سامانه پرفشار سیبری، پرفشار شبه جزیره عربستان و ریزش هوای سرد مدیترانه سامانه های عمده ای هستند که منجر به وقوع وارونگی دما می شوند. نتایج نشان می دهد که با بررسی سیستم های سینوپتیکی که منجر به بروز پدیده وارونگی دما می شوند و از طریق شناسایی الگوهای حاکم بر آن می توان وقوع وارونگی های دمای بسیار شدید را پیش بینی و الگوهای منجر به آلودگی هوا را شناسایی کرد.

یکی از مهم ترین و قابل دسترس ترین انرژی های نو، انرژی بادی می باشد که بیشتر کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه از این انرژی برای تأمین منابع نیروی خود بهره می گیرند. هدف از این تحقیق، امکان سنجی پتانسیل انرژی بادی در شمال غرب ایران با استفاده از الگوریتم فازی می باشد. روش تحقیق از نوع کاربردی – تحلیلی می باشد. بدین منظور اطلاعات داده های باد (سرعت و جهت باد) برای ایستگاه های شمال غرب ایران در دوره آماری 2000 الی 2008 از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس فراوانی سرعت باد ایستگاه های مورد مطالعه بر اساس معیار 4 متر در ثانیه و بیشتر بدست آمد. این داده ها بر اساس روش خوشه بندی فازی(FCM)، در محیط نرم افزار Matlab طبقه بندی گردیدند. الگوریتم FCM کاربرد وسیعی در تحلیل فراوانی ناحیه ای دارد. همچنین با استفاده از نرم افزار WINROSE باد غالب و جهت باد ایستگاه های مورد مطالعه تهیه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که ایستگاه اردبیل (خوشه اول)، در بین تمام ایستگاه های مورد مطالعه دارای بیشترین فراوانی وقوع باد با سرعت 4 متر در ثانیه است که مقدار آن، 5183 بار تکرار در طول دوره آماری مورد مطالعه می باشد. ایستگاه های ارومیه و پارس آباد (خوشه پنجم)، دارای حداقل فراوانی وقوع باد با سرعت 4 با مقدار میانگین 577 بار تکرار در طول دوره ی آماری مورد مطالعه می باشند. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت که خوشه اول، دوم و سوم برای استفاده از انرژی باد به صورت توربین بادی مقرون به صرفه می باشد و خوشه چهارم و پنجم برای استفاده از این انرژی نامناسب هستند.

در این پژوهش تلاش شد تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر پنج پارامتر هواشناسی از جمله دمای حداقل، حداکثر و میانگین، بارندگی و رطوبت نسبی در زیرحوضه تهران- کرج بررسی شود. بدین منظور از مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد که سه دوره آینده 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 به عنوان دوره های آینده نزدیک، میانی و دور و 2005-1976 به عنوان دوره پایه درنظرگرفته شد. هرچند مدل های گردش عمومی مناسب ترین ابزار بررسی پدیده تغییر اقلیم شناخته شده اند اما با توجه به وضوح مکانی پایین این مدل ها، استفاده از آن ها در مقیاس منطقه ای امکان پذیر نیست. در این پژوهش روش ریزمقیاس نمایی وزن دهی عکس فاصله با هشت سلول محاسباتی ارایه شد و سناریوهای تغییر اقلیم با استفاده از روش عامل تغییر به دست آمد و با تشکیل سری زمانی سناریو اقلیمی در آینده، محدوده تغییرات و متوسط آن در دوره-های مختلف برآورد شد. در تمامی دوره ها سه پارامتر مربوط به دما نسبت به دوره پایه، افزایش یافته بود بطوری که در دوره 2099-2070 میزان آن نسبت به دو دوره دیگر بیشتر بود. در مورد رطوبت نسبی وضعیت برعکس است؛ به ویژه در ماه های گرم سال این کاهش شدت بیشتری یافته است. این در حالی است که بارندگی تغییرات چشم گیری نداشته است اما کاهش آن در دوره های آینده قابل پیش بینی است. درنهایت تأثیر تغییر اقلیم بر دوره های خشک و تر بااستفاده از روش میانگین متحرک 5 ساله ارزیابی شد که نتایج بدست آمده نشان داد با نزدیک شدن به دوره آینده دور، تأثیر رو به افزایش تغییر اقلیم تأیید می شود.

در این مطالعه به منظور شناسایی الگوهای همدید موجد بارش های ابرسنگین استان آذربایجان شرقی از رویکرد محیطی به گردشی بهره گرفته شد. بدین منظور نخست با استفاد از روش آماری حد نهای تیپ یک با دوره بازگشت ده هزار ساله، شاخص بارش برای 9 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی واقع در سطح استان تعیین و با در نظرگیری شرط فراگیر بودن این بارش ها، 25 روز تحت عنوان روزهای همراه با بارش فراگیر ابرسنگین برای استان آذربایجان شرقی مشخص شد. سپس با اعمال خوشه بندی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 هکتوپاسکال روزهای مذکور، سه الگوی چرخند بهاره، گردنه هم فشار و چرخند زمستانه تحت عنوان الگوهای موجد این بارش ها شناسایی گردید. تحلیل همدید این الگوها نشان داد که در تمامی آن ها، کم فشار قطبی و پرفشار جنب حار ه ای ضمن انحراف از موقعیت به هنجار و بلند مدت خود، زبانه های آن ها بر روی منطقه مدیترانه خاورمیانه گسترش می یابد. لذا، این شرایط به وجود آمده در مراکز ذی ربط، باعث افزایش شیو مداری دما فشار و برقراری گردش نصف النهاری و ایجاد سردچاله ها و سامانه مانع، در منطقه مدیترانه خاورمیانه و به تبع در منطقه مورد تحقیق شده بود. بنابراین استان آذربایجان شرقی به طور همزمان تحت تأثیر سامانه های عرض های بالا و پایین قرار می گیرد. تحلیل ترمودینامیک با استفاده از داده های ایستگاه رادیو گمانه تبریز نشان داد که شرایط ناپایداری بالقوه در هنگام رخداد بارش ابرسنگین بر نیمرخ قائم جو مستولی گشته بود. در واقع چون در این دوره ها منطقه مورد مطالعه، تحت نفوذ سامانه های عرض های پایین و بالا قرار داشت و این سامانه ها در ترازهای مختلف ارتفاعی، از بُعد دمایی رطوبتی اختلاف شایانی با هم دارند، یک اشکوب بندی دمایی رطوبتی در جو شکل گرفته و سبب ایجاد ناپایداری بالقوه در نیمرخ قائم جو شده بود.

در پژوهش حاضر، عوامل کنترل کننده ی فروچاله ها به همراه مورفومتری آنها با تکیه برفروچاله ها مطالعه شده است. فروچاله ها اشکال غالب منطقه گازورخانی کرمانشاه را تشکیل می دهند. اولین قدم در شناخت و چگونگی گسترش پدیده کارست و به ویژه عوامل کنترل کننده ی فروچاله ها در منطقه ی مورد مطالعه مورفومتری (ریخت سنجی) آنهاست. در این پژوهش طیّ بازدید میدانی، آنالیز نقشه های توپوگرافی رقومی 1:25000 و مدل رقومی ارتفاعی (Dem 10 m)، تعداد 200 فروچاله در منطقه شناسایی و پارامترهای مختلف فروچاله ها شامل: عمق، مساحت، محور اصلی و فرعی، جهت گیری محور اصلی و گسل، شاخص پیتینگ (میزان حفره حفره بودن) و نقشه ی تراکم اندازه گیری شد. فروچاله ها از نظر شکل ظاهری از نوع ساده، مرکب و پیچیده هستند. نتایج نشان داد در شیب بالاتر از 20 درجه فروچاله ای مشاهده نشد. نتایج تحلیل لجستیک نشان دادند که پراهمیت ترین متغیّرها در وقوع فروچاله ها به ترتیب گسل، ارتفاع و بارش هستند.

در این پژوهش ارتباط بین نوسان بارش در مناطق جنوبی دریای خزر و تغییرات فشار تراز دریا با استفاده از رویکردی محیطی به گردشی در دوره زمانی(1383-1339) بررسی و تحلیل گردید. در این ارتباط در بخش پایگاه داده سطحی، از داده های بارش روزانه 12 ایستگاه سینوپتیک پهنه مطالعاتی بهره گرفته شد و ماتریس سری زمانی روزهای بارشی آنها تهیه گردید. در بخش پایگاه داده های جوی نیز از داده های فشار تراز دریا موجود در پایگاه داده NCEP/NCAR در محدوده 0 تا 120 درجه شرقی و 0 تا 80 درجه شمالی استفاده گردید. در ادامه، ماتریس اولیه شامل مقادیر بارشی روزانه هر ایستگاه و مقادیر میانگین فشار روزانه تراز دریا(slp) متناظر با سری زمانی روزهای بارشی برای(1617=33×49) یاخته شبکه ای در محدوده انتخابی تهیه شد. محاسبه ضریب همبستگی میان مقادیر بارش روزانه با مقادیر میانگین روزانه فشار تراز دریا بر روی یاخته های محدوده مطالعاتی و ترسیم نقشه های ضریب همبستگی بارش - فشار ایستگاهها آشکار نمود که رخداد و تغییرات بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر در سطح تراز دریا متأثر از استیلای یک الگوی گردشی فشار بر روی دریاهای خزر، سیاه و مدیترانه است. بر این اساس، نوسان بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر با کاهش و افزایش میزان فشار در عرصه کنش این الگو مرتبط و همزمان می باشد.