درخت حوزه‌های تخصصی

این تحقیق به منظور شبیه سازی بارش و دما با مدل دینامیکی RegCM4 وLARSدر دو حالت با و بدون به کارگیری تکنیک پس پردازش آماری برونداد مستقیم مدل در شمال شرق ایران (خراسان بزرگ) ودوره آماری 2011-1987 در مقطع زمانی سالانه انجام شده است.بر اساس نتایج حاصله، در مدل LARS در منطقه مورد مطالعه، در دوره راستی آزمایی 2013-2007 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل برابر 63/53 میلیمتر و پس پردازش شده 25/11- می باشد. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 84 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده و میزان خطای اریبی را در بیشتر ایستگاه ها، بشدت کاسته است. بر اساس نتایج حاصله از مدل RegCM4، در دوره راستی آزمایی 2011-2006 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل RegCM4 برابر 3/85 میلیمتر و پس پردازش شده 04/61 محاسبه شده است.لذا مقادیر خطا در بیشتر ایستگاه ها قبل و بعد از پردازش بسیار بالا و نتایج مدل قابل قبول نیست. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 75 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده است. بنابراین قدر مطلق خطای اریبیپس پردازش متوسط بارش سالانه مدل LARS برابر با 6/13 و مدل RegCM4 برابر با 61 می باشد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل LARS برابر 096/0 درجه سانتیگراد و پس پردازش شده 432/0- است. این در عمل بزرگتر از اریبی بدون پس پردازش شده است، لذا عمل پس پردازش در تمامی ایستگاه ها مؤثر واقع نشده و فقط در 46 درصد ایستگاه ها خوب تعریف می شود.شبیه سازی داده های دمای دومتری در ایستگاه های هواشناسی با استفاده از مدل RegCM4 و نیز اعمال MA کارایی بالایی را نشان داد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل RegCM4 برابر 78/2- درجه سانتیگراد بود که پس از اعمال پس پردازش به 05/0- کاهش یافت. در تمامی ایستگاه ها دمای سالانه مدل شده با داده های مشاهداتی کمتر از 1/0 درجه سانتیگراد اختلاف دارد. بنابراین در شبیه سازی داده های بارش سالانه مدل LARS تا حتی بهتر از مدل RegCM4 جوابگو می باشد. و در شبیه سازی داده های دمای سالانه مدل دینامیکی RegCM4، واقعیت خیلی بهتری از منطقه نسبت به مدل آماری LARS ، از خود نشان می دهد.

این پژوهش با هدف تعیین شاخص فرسایندگی باران (EI30) در اقلیم نیمه خشک استان کرمان انجام گرفت. بدین منظور برای مناطق فاقد ایستگاه های باران نگار از تحلیل رگرسیونی بین این شاخص و بعضی شاخص های زودیافت برای 17 ایستگاه مجهز به باران نگار استفاده شد. مناسب ترین رابطة رگرسیونی بر مبنای شاخص متوسط حداکثر بارندگی ماهانه به میزان (882/0R2= ) بود. سپس، با بررسی تمامی ایستگاه های هواشناسی در استان کرمان (آمار شدت و روزانة بارندگی)، 135 ایستگاه با بیش از 20 سال آمار برای تهیة نقشة فرسایندگی باران انتخاب شد. نتایج نشان داد حداکثر و حداقل شاخص مورد نظر به ترتیب برابر با 74/213 و 91/24 مگاژول- میلی متر بر هکتار در ساعت و در سال برای ایستگاه های سلطانی و دولت آباد اسفندقه بود. در نهایت، با استفاده از تکنیک ارزیابی متقابل، روش زمین آماری کریجینگ ساده مناسب ترین روش پهنه بندی انتخاب و نقشة پهنه بندی شاخص فرسایندگی باران برای استان کرمان در نرم افزار ArcGIS 10.3 تهیه شد. نتایج نشان داد مقدار این شاخص در غرب و جنوب غربی استان دارای بیشترین و در شرق، جنوب و شمال استان دارای کمترین مقدار است. همچنین، معادلات مربوط به همبستگی شاخص های مورد بررسی با شاخص EI30 به دست آمد که نشان دهندة همبستگی قوی این شاخص با شاخص های زودیافت بود.

بارشهای سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که پیش آگاهی ازرخداد آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. بارشهای سنگین اغلب برروی مساحت کم یاقلمروهای کوچک و درمقیاس زمانی روز، هفته و کمتر رخ میدهند.به منظور بررسی و استخراج الگوهایجویمنجربهبارشهایسنگینروزانه،داده های 37 ایستگاه باران سنجی و سینوپتیک (حوضه های آبریز مند و حله) طی یک دوره آماری 20 ساله(1371-1390) مورد استفاده قرار گرفت.درادامه با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی ارتباط بارش های سنگین منطقه شمالی خلیج فارس (حوضه های آبریز مند و حله) با الگوهای سینوپتیک موردبررسی و تحلیل قرار گرفت. در این راستا،با استفاده از روش صدک ها برای تعیین بارش های سنگین و روش همبستگی لوند برای طبقه بندی نقشه های فشار تراز دریا استفاده شد. در نهایت با استخراج الگو ها،نقشه های تراز دریا،نقشه سطوح میانی و فوقانی جو در سطوح 500 و 300هکتوپاسکال،نقشه چرخندگی و خطوط جریان،نقشه حرکت قائم هوا (امگا) بررسی شد. با اعمال روش همبستگی لوند،پنج الگو از بارش های سنگین منطقه مورد مطالعه استخراج شد.نتایج حاصل از این یافته ها حاکی استکهسامانه های تأثیرگذار بربارش سنگین حوضه های آبریز حله و مند در منطقه شمالی خلیج فارس،در الگوهای اول،سوم و چهارم روز بارش که به ترتیب مصادف23 مارس 1996 ، 24مارس 1995 و 17نوامبر 1994بوده، کم فشار شرق دریای مدیترانه، دریای سیاه و جنوب دریای خزر با تاوایی مثبت که ناشی از استقرار ناوه در سطوح میانی و بالایی در سطح500 و 300هکتوپاسکال در وردسپهر است، الگوهای بارشی را به خود اختصاص می دهند. همچنین ایجاد یک الگوی دوقطبی از پرفشار عربستان با تاوایی منفی در انتقال رطوبت از آب های اطراف و منطقه سودان(اقیانوس هند،دریای سرخ،عرب، خلیج فارس و عمان) و همگرایی و همسویی باکم فشار شرق دریای مدیترانه و سیاه به عنوان عوامل صعود از این مناطق باعث ریزش بارش در این روزهای بارشی بودند. همچنین مشخص شد که در روز بارش الگوی دوم در روز 29فوریه 1996، ناوه دو دامنه ای در انتقال رطوبت از منطقه سودان و کم فشار شرق مدیترانه باعث همگرائی و همسویی این سامانه ها شده است.الگوی دو دامنه ای در بارش این روز تاییدی بر زبانه کم فشار شرق مدیترانه در همراهی با زبانه کم فشار شمال شرق و جنوب دریای خزر مهم ترین عامل ریزش بارش در این روز بوده، که با ناوه سطوح میانی(500) هکتوپاسکال و بالائی (300)هکتو پاسکال همراه شده است. در الگوی پنجم یعنی روز 21 مارس 2001 کم فشار شرق پاکستان با تاوایی مثبت و یک مرکز تاوایی منفی در مرکز ایران باعث ایجاد گرادیان فشار و شرایط محلی برای رخداد بارش شده است. لذا بارش در این روز از سیستم فشار سیاره ای تبعیت نمی کند. از دستاوردهای این تحقیق می توان به نقش کلیدی و موثر کم فشارهای شرق،شمال و جنوب دریای خزر در بروز بارش سنگین حوضه های مورد مطالعه اشاره نمود

هدف از این پژوهش شناسایی امواج گرمایی سواحل شمالی خلیج فارس و مقایسه ی شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانه ی میانگین دمای بیشینه ی 35 سال آماری (از 1980 تا 2014) ایستگاه های آبادان، بوشهر، بندرعباس، بندرلنگه و کیش استفاده شده است؛ همچنین برای پیش بینی امواج گرمایی در آینده از داده های دمای بیشینه ی چهار مدل از سری مدل های CMIP5 (شامل CanESM2، MPI-ESM-MR، CSIRO-Mk3-6-0 و (CMCC-CESM طبق RCP8.5 برای دوره 2040 تا 2074 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدل های اقلیمی مورد نظر از روش شبکه های عصبی مصنوعی و برای شناسایی امواج گرمایی، از شاخص فومیاکی (فوجیبه) استفاده شده و با استفاده از برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب روزهایی را که (دست کم به مدت 2 روز) دمای آن ها بالاتر از 2+ انحراف معیار بود به عنوان موج گرمایی شناسایی شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که امواج گرمایی کوتاه مدت رخداد بیش تری دارند. امواج گرمایی در دوره ی پایه دارای روند افزایشی معنی دار (بجز ایستگاه بوشهر) امّا ضعیف بوده اند به طوری که فراوانی آن در سال های اخیر، بیش تر شده است. در دوره ی 2040 تا 2074 فراوانی امواج گرمایی دارای روند کاهشی معنی دار امّا معمولاً با ضرایب تعیین اندک است. هر چند برای ایستگاه کیش در دوره ی 2040 تا 2074 فراوانی امواج گرمایی پیش بینی شده با چهار مدل، نسبت به دوره پایه افزایش نشان می دهد امّا برای بقیّه ی ایستگاه های مورد مطالعه، در دو مدل افزایش و در دو مدل کاهش نشان داده اند. با استفاده از آزمون دانکن در سطح ۰۵/۰، مشخص شد که بین امواج گرمایی داده های پایه و آینده هیچ گونه تفاوت معنی داری وجود ندارد

هدف از انجام این پژوهش بررسی توزیع مکانی سرعت و مدت وزش باد در ایران به منظور تعیین مناطق مستعد و با پتانسیل خوب برای احداث توربین های بادی است. پارامترهای توزیع ویبول (k و c) میانگین و بیشینة روزانة سرعت باد با استفاده از آمار حدود بیست سال سرعت روزانة باد در 104 ایستگاه سینوپتیکی کشور تعیین شد. بررسی تغییرات مکانی میانگین توزیع ویبول ایستگاه های مورد مطالعه با محاسبة نیم تغییرنمای تجربی انجام گرفت. نتایج نشان داد میانگین روزانة سرعت باد از همبستگی مکانی متوسط با ساختار نمایی و شعاع تأثیر 545 کیلومتر برخوردار است. همچنین، ساختار مکانی سرعت باد همسانگرد و فاقد روند تشخیص داده شد. نتایج اعتبارسنجی متقابل تخمین میانگین سرعت باد با استفاده از روش های کریجینگ معمولی (OK) و وزن دهی عکس فاصله (IDW) حاکی از عملکرد مشابه دو روش بود. بر اساس نقشة پهنه بندی شدة میانگین سرعت باد، استان های واقع در شرق، شمال شرق و شمال غرب کشور دارای سرعت باد بیش از m/s 4-3 است. در همین نواحی شهرهایی مانند رفسنجان، زابل، خواف، تربت جام، الیگودرز، کهنوج و خدابنده بیشترین درصد ساعاتی از سال دارد که سرعت باد در آن ها بیش از m/s4 است. بنابراین، این مناطق برای استفاده از انرژی بادی مناسب به نظر می رسد.

شناخت و ارزیابی تغییرات اقلیم در دهه های آینده با هدف برنامه ریزی محیطی مناسب در جهت سازگاری و کاهش اثرات آن امری کاملاً ضروری است. در این پژوهش نیز تغییرات دمای حداکثر روزانه بر روی کشور ایران در دو دوره زمانی (70-2041 و 99-2071)و بر اساس خروجی دو مدل گردش عمومی جو Hadcm3و CGCM3 تحت سناریوهای انتشار موجود ( A1B, A2, B1 , B2) مورد بررسی مقایسه ای قرار گرفت. بدین منظور پس از بررسی توانمندی مدل آماری SDSM در شبیه سازی اقلیم دوره پایه (2010-1981)، مقادیر آینده دمای حداکثر روزانه با لحاظ نمودن عدم قطعیت،بر روی 7 ایستگاه سینوپتیک به عنوان نماینده های آب و هوایی انتخابی ایران، ریز مقیاس نمایی گردید. در تحلیل عدم قطعیت مربوط به مدل-سناریوها،مشخص شد که مدل CGCM3 تحت سناریوی B1 در بین مدل-سناریوهای مختلف، بهترین عملکرد را در شبیه سازیدمای آینده داشته است. همچنین یافته های پژوهش بر روی ایستگاه های مورد مطالعه نشان می دهد که دمای ایران به طور متوسط دردهه های میانیو پایانی قرن بیست و یکم، بین 1 تا 2درجه سلسیوسافزایش می یابد، که البته این افزایش دما بر اساس سناریوهای مختلف مدل Hadcm3 نسبت به مدل CGCM3 شدیدتر بوده است.از نظر پراکنش فضایی تغییرات در محیط GIS نیزبر اساس خروجی همه مدل-سناریوها، کمترین افزایش دما بر روی ایستگاه بندرعباس واقع در سواحل پست جنوبی ایران مشاهده شده و بالعکس بر روی ایستگاه تبریز واقع در عرض های شمالی تر و مناطق بلند و کوهستانی ایران، افزایش دما به حداکثر می رسد. در مجموع می توان عوامل مهمو مؤثردر تغییرات آینده دمای ایران را در سه گروه: عاملارتفاع، عرض جغرافیایی و رطوبت جوی دسته بندی نمود. چرا که بر اساس تمامی خروجی های مدل-سناریوها، ارتفاعات عرض های شمالی ایران، بیشترین افزایش دما را تجربه خواهند نمود.

با توجه به اهمیت تغییرات شار گرمای محسوس در تغییر موازنه انرژی سطحی و تغییرپذیری آب و هوایی مناطق مختلف، در این مطالعه داده های دمای هوا، دمای سطح زمین، و سرعت باد از داده های شبکه بندی NCEP/NCAR برای یک دورة 34 ساله (1980 2014) دریافت و بر اساس آن شار گرمای محسوس در همة ایران محاسبه شد. محاسبات مربوط به شار گرمای محسوس برای بهار و تابستان بر اساس رابطة حجمی انجام گرفت. میانگین متحرک و ناهنجاری متغیرها و روند تغییرات با تحلیل رگرسیون خطی، چندجمله ای، و ضریب همبستگی پیرسون انجام گرفت. نتایج نشان داد، در مقایسه با روند شار تابستان (039/0)، شار گرمای محسوس بهار با ضریب رگرسیون خطی (18/0) تغییرات شدیدتری را نشان می دهد. شاید ناهمگونی گرمایش سطحی در بهار موجب تغییرات دمایی بیشتری بین هوا و سطح می شود و ناهنجاری سرعت باد را نسبت به تابستان افزایش می دهد. در مقایسه با مؤلفه های دمایی، تغییرات باد تأثیر بیشتری در شار گرمای محسوس تابستانی می گذارد. ضریب تعیین چندجمله ای نشان می دهد که سرعت باد بیست درصد تغییرات شار گرمای محسوس تابستان را توجیه می کند. نواحی غرب، شمال غرب، مرکز، و کرانة جنوبی خزر بیشترین تغییرات شار گرمای محسوس را در دورة گرم و همچنین حداکثر تغییرات دمای هوا و دمای سطح را به خود اختصاص داده اند.

بارندگی یکی از مهمترین داده های ورودی سیستم های هیدرولوژیکی شمرده می شود و مطالعه و اندازه گیری آن در زمینه های مختلف مانند: پیش بینی شرایط جوی، طراحی سازه های هیدرولیکی، برآورد و مدل سازی سیلاب ضروری است. هدف این تحقیق، برآورد مقدار بارندگی شش ساعته در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از یک مدل مفهومی ابر است. ورودی های این مدل شامل دمای بالای ابر که از باند مادون قرمز ماهواره متئوست تخمین زده می شود؛ فشار، دما و دمای نقطه شبنم ایستگاه های هواشناسی در مقیاس زمانی شش ساعت است. کالیبراسیون (واسنجی) مدل با استفاده از داده های مشاهده ای 16 ایستگاه همدیدی واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 2005 تا 2011 برای 6 واقعه بارشی فراگیر انجام شد. برای مقایسه مقادیر بارندگی برآورد شده به وسیله مدل و مقادیر ثبت شده در ایستگاه های زمینی، از معیارهای آماری میانگین خطا (ME)، میانگین خطای مطلق (MAE)، جذر میانگین توان دوم خطا (RMSE) و قدر مطلق خطا (abias) استفاده شد. میانگین هر کدام از معیارهای خطا به ترتیب برابر 86/0 ، 61/1 ، 39/2 و 67/0 میلی متر به دست آمد. مقدار کم معیارهای خطا، بیانگر کارایی قابل قبول مدل مفهومی ابر در برآورد بارندگی شش ساعته حوضه آبریز دریاچه ارومیه است.

امروزه با توجه به کاهش منابع آب و بحران آبی موجود توجه به مدیریت صحیح یکپارچه منابع آب بخصوص در مناطق مرزی امری مهم و ضروری می باشد. یکی از اقدامات اساسی در این زمینه آگاهی از میزان بارش و رواناب و روند تغییرات آن در محدوده حوضه های آبریز است. اما عدم دسترسی به داده های میدانی کافی در حوضه های مرزی این امر را با مشکل اساسی روبه رو می سازد. جهت فایق آمدن به این مشکل می توان از داده های سنجش از دور و مدل های جهانی استفاده نمود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی روند تغییرات بارش-رواناب در حوضه ی سد دوستی با استفاده از مدل جهانی سطح زمین (GLDAS) می باشد. بدین منظور از داده های جهانی سطح زمین در 7 پیکسل 5/1 در 5/1 درجه ای بین عرض های جغرافیایی 5/36-35 شمالی و طول های جغرافیایی67-5/59 غربی استفاده شد. نوع تغییرات و روند داده های مدل از طریق شبیه سازی، ضریب همبستگی پیرسون، آزمون های من-کندال و من-کندال دنباله ای در طی 10 سال از سال 2004 تا 2013 به صورت فصلی و سالانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها نشان داد که در شرق و جنوب شرقی حوضه ی مورد مطالعه همبستگی بین بارش و رواناب ضعیف تر از سایر نقاط است همچنین در سطح اطمینان 95% برای داده های سالانه برای بارش تنها در پیکسل 7 و برای رواناب در پیکسل های 6 و 7 روند منفی هستند. در ارتباط با داده های فصلی، بارش تنها در فصل بهار در دو پیکسل 5 و 7 و رواناب در پیکسل 7 در فصل های زمستان و تابستان روند منفی تشخیص داده شد. نتایج این مدل نشان می دهد که مدل GLDAS جهت مطالعه بارش-رواناب در نقاطی که دسترسی به داده های زمینی دشوار است، می تواند بسیار کاربردی و مفید باشد زیرا امکان بررسی مناطق وسیع با هزینه ی کم را دارد.

یکی از حالات دمایی، دماهای بالا و رخداد روزهای گرم است. مطالعه ی روزهای گرم و سازوکارهای جوّی توأم با این رویداد با توجه به اهمیت این حالت دما، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در پژوهش حاضر تلاش شد تا روزهای گرم فراگیر ایران، شناسایی، طبقه بندی و تحلیل شوند. به این منظور از دو پایگاه داده استفاده شد. اول پایگاه داده شبکه ای دمای بیشینه ی کشور، این داده ها حاصل میان یابی مشاهدات روزانه از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 است. دوم داده های جوّی شامل متغیّر های فشار تراز دریا (هکتوپاسکال)، مؤلفه ی باد مداری و نصف النهاری (متر بر ثانیه) و ارتفاع ژئوپتانسیل (متر) است. به منظور بررسی این داده ها محدوده ی بین 10 درجه طول غربی تا 120 درجه طول شرقی و از استوا تا 80 درجه ی عرض شمالی درنظر گرفته شد. در طول دوره ی آماری، 1539 روزِ گرم فراگیر شناسایی گردید. بر اساس تکنیک تحلیل خوشه ای روزهای گرم در چهار گروه طبقه بندی شد. تحلیل شرایط جوی این روزها نشان داد که توأم با تکوین روزهای گرم استقرار کم فشارهای منطقه ای و ناهنجاری منفی فشار بر روی کشور محتمل است. در این شرایط جهت گیری وزش باد از نواحی جنوب، به ویژه عربستان، عراق و افریقا در ترازهای زیرین و حتی میانه ی جو که حاصل افزایش ارتفاع بر روی ایران می باشد، دیده شده است. گرمایش سطحی و تراز بالایی موجب تکوین پایداری جو شده است. زیرا تفاوت دمایی دو تراز کم و در نتیجه تخلیه ی حرارتی کاهش و ثبات شرایط دمایی مورد انتظار است.

هدف از این پژوهش ارائة روشی نو برای واکاوی مکانی - زمانی تغییرات نیاز سرمایش کشور در دهه های آینده است. برای اجرای این پژوهش از داده های گردش کلی جو EH5OM استفاده شد. این داده ها تحت سناریوی A1B کمیتة بین المللی تغییر اقلیم است و با تفکیک 75/1 درجة طولی و عرضی اجرا شده است. با مدل ریزمقیاس نمایی، داده های میانگین دمای روزانه طی دورة آماری (2015 2050) به تفکیک عبارت است از: 27/0×27/0 درجة طول و عرض جغرافیایی، که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 می باشند. سرانجام، آستانة دمایی پهنه ها مشخص و به یاخته ها تعمیم داده شد و درجة روز سرمایش ماهانة کشور در ماتریسی به ابعاد 2138×12 در نرم افزار MATLAB استخراج شد. روند و شیب روند درجة روز سرمایش ماهانه نیز طی دورة مورد مطالعه از طریق آزمون من - کندال و روش حداقل مربعات محاسبه شد. نتایج نشان داد بیشترین گسترة مکانی مناطق دارای روند مثبت نیاز سرمایش در ماه های فصل بهار، به ویژه در ماه می، است. این سناریو نوید می دهد که در آینده در ایران فصل بهار گرم تر خواهد شد. بیشترین میزان گرمایش در این فصل مختص جلگه ها و سواحل جنوبی با شیب روند 2 4 درجة روز در دهه است.

بنه از گونه های خشکی پسند منطقه رویشی ایران و تورانی است. کمی مقدار باران و طولانی بودن فصل خشک، معمولاً این ناحیه را از سایر نواحی ممتاز می کند. هدف از این پژوهش، بررسی آب و هوای رویشی گونه های مختلف بنه (کیکم- بنه، بادام- بنه، بنه غالب و کُنار- بنه) با استفاده از روش های آماری چند متغیره در سطح حوضه آبی مُند است. برای این منظور، تعداد 26 عنصر آب و هوایی، به صورت داده های ماهانه، که از نظر شرایط بوم شناختی این گونه ها از اهمیت بیشتری برخوردارند، از تعداد 18 ایستگاه همدید در سطح حوضه و خارج از آن انتخاب و به روش تحلیل مؤلفه های اصلی بررسی شد تا ابعاد آرایه از 26 مؤلفه به 3 مؤلفه کاهش یابد. سه مؤلفه دمایی، بارشی و بادی به ترتیب 3/56، 5/26 و 4/6 درصد و در مجموع 2/89 درصد پراش کل را به خود اختصاص داده اند. برای استخراج امتیازات مؤلفه ها، نقشه شبکه بندی شده گونه های جنگلی بنه بر نقشه عناصر اقلیمی منطبق و بر اساس آن عناصر مهم اقلیمی مؤثر بر پراکنش بنه تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد، رویشگاه گونه های مختلف بنه در این حوضه، نواحی معتدل، نیمه گرم و نیمه خشک، گرم و نیمه خشک، و گرم وخشک است. دامنه تغییرات ارتفاعی رویشگاه این تیپ در این حوضه، 900 تا 2600 متر از سطح دریاست. در ناحیه گرم و مرطوب حوضه با توجه به شرایط خاص حاکم (ارتفاع کم و رطوبت زیاد) اثری از انواع گونه های بنه دیده نمی شود.

خطر، منشاء آسیب بالقوه یا موقعیتی برای ایجاد خسارت است، بنابراین شناسایی پهنه های مواجه با مخاطرات امری لازم برای برنامه ریزی محیطی یا آمایش سرزمین است. منظور از مخاطره، عموماً ویژگی های کالبدی است که منجر به حوادث غیر مترقبه می شود.به عنوان مثال گسل های فعال، آتش فشان ها، مناطق سیل خیر و اراضی مستعد اشتعال همگی جزو مخاطرات طبیعی هستند. لذا توجه به شرایط خطرپذیری مخاطرات اقلیمی در مناطق مسکونی با توجه به جمعیت های شهری و روستایی لازمه برنامه ریزی محیطی می باشد. با توجه به این مهم در این تحقیق نخست تلاش شده است تا با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک حوضه های آبریز حله و مند طی یک دوره آماری 20 ساله (1371-1390)، شاخص خشکسالی SPI در منطقه مورد مطالعه محاسبه شود. سپس از لایه های رقومی پهنه های سیلابی، مجموع متوسط بارندگی و مجموع تبخیر و تعرق سالانه برای ارزیابی پهنه های با خطر رخداد سیلاب استفاده شده است.در این راستا از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و منطق( Fuzzy)- مناطق با خطر رخداد پهنه های سیلاب و خشکسالی، و تبخیر و تعرق سالانه در سطح منطقه مورد مطالعه، پهنه بندی و شناسایی شدند. با توجه به نقشه نهایی آسیب پذیری مشخص شد که مناطق همجوار و خصوصا شهرهای واقع در کنار سواحل خلیج فارس در غرب،شمال غرب و جنوب حوضه های آبریز حله و مند دارای بیشترین آسیب پذیری بوده و مناطق شرق و شمال شرق منطقه مورد مطالعه و مراکز جمعیتی آنها، از کمترین آسیب پذیری برخوردار هستند.

پدیده نامطلوب گردوغبار یکی از بلایای طبیعی است که استان ایلام را به دلیل موقعیت جغرافیایی و همجواری آن با پهنه های بزرگی از مناطق بیابانی تحت تأثیر قرار می دهد. در این تحقیق پس از استخراج 40 سامانه ی گردوغباری شاخص و تفکیک آنها به دو دوره سرد وگرم سال طی دوره آماری (2000-2010)، با استفاده از نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و فشارسطح دریا، نقشه های بردار باد، خطوط هم سرعت و نقشه های اُمگا در تراز700 هکتوپاسکال در محدوده 15 تا 45 درجه شمالی و 20 تا 65 درجه شرقی صورت گرفت. برای بررسی وضیعت جو بالایی با مراجعه به پایگاه داده های جوی دانشگاه وایومینگ، داده های رادیوسوند برای روزهای همراه با گردوغبار در ایستگاه های نیمه جنوب غربی ایران اخذ شده و با استفاده از نرم افزار RAOB و نمودارهای SKEW-T به صورت روزانه ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفتند، برای بررسی پایداری و ناپایداری جو از شاخص های (LI)، (SI)، (CAPE) و TT استفاده شد. بارزسازی گردوغبار روی تصاویر MODIS با استفاده از ویژگی های دمای درخشایی و شاخص عمق نوری ذرات (AOD) انجام شد. نتایج تحقیق نشان می دهد در دوره سرد سال سیستم های مهاجر بادهای غربی و رودباد جبهه ی قطبی همراه آن و در دوره گرم سال کم فشارهای حرارتی سطح زمین مهم ترین عامل در ایجاد و شکل گیری پدیده ی مذکور در استان ایلام می باشند. هنگامی که یک فرود عمیق در غرب منطقه ی مورد مطالعه بر روی بیابان های کشورهای همجوار قرار گیرد و سرعت باد در آن به سرعت رودباد برسد، در صورت فراهم بودن شرایط محیطی، با ایجاد ناپایداری در سطح زمین سبب گرد و غبار و انتقال آن به استان ایلام می شود. در دوره گرم سال نیز کم فشارهای حرارتی سطح زمین و بخصوص کم فشارخلیج فارس با مکش هوای بیابان های اطراف (شبه جزیره عربستان) یکی از عوامل ایجاد گردوغبار می باشد. مسیر حرکت امواج گردوغباری و نحوه ی استقرار محور فرود و مراکز کم فشار سطح زمین و همچنین تصاویر ماهواره ای مورد استفاده نشان می دهد، مهم ترین منابع گردوغبارهای وارده به استان ایلام شامل بیابان های جنوبی عراق، شمال عربستان، جنوب سوریه و تا اندازه ای شمال صحرای آفریقا می باشد.

برآورد دبی بار رسوبات معلق رودخانه ها به دلیل تأثیرگذاری بر طراحی و مدیریت سازه های آبی، در مهندسی آب، هیدرولیک و محیط زیست مهم می باشد. تاکنون تلاش های گوناگونی جهت برآورد دقیق بار رسوبات معلق توسط پژوهشگران انجام شده است که برای مثال می توان به برقراری رابطه بین دبی جریان و دبی رسوب اشاره نمود. مشکل این روش، عدم قطعیت آن می باشد. از این رو، شماری از محققان به روش های هوشمند و الگوریتم های تکاملّی، روی آورده اند. در پژوهش حاضر به منظور پیش بینی بار رسوب معلق ایستگاه های هیدرومتری جلوگیر و پای پل واقع در بالادست سد مخزنی کرخه، روش برنامه ریزی بیان ژن مورد استفاده قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج روش های منحنی سنجه رسوب و فائو مقایسه گردید. برای انجام این کار داده های دبی جریان، دبی رسوب و ارتفاع باران دو ایستگاه بین سال های 1390-1365 جمع آوری شد. برای اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن دو سناریو تعریف گردید. در سناریوی اول از اطلاعات دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ها استفاده شد و در سناریوی دوم از اطلاعات ارتفاع باران حوضه ی آبریز نیز استفاده گردید. نتایج نشان داد سناریوی دوم عملکرد بهتری در مقایسه با سناریوی اول داشته است. همچنین، مقایسه ی نتایج اجرای این مدل در بخش آزمون سناریوی دوم نشان داد که این روش نسبت به روش منحنی سنجه رسوب، میزان خطای RMSE و MAEرا به مقدار 91% و 94% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 60% و 71% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل کاهش داده است. مقایسه همین نتایج با روش فائو نیز نشان دهنده ی کاهش خطای RMSE و MAE به میزان 92% و 96% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 85% و 95% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل می باشد.

خشکسالی با استفاده از شاخص های متعددی مطالعه می شود. عنصر رایج در اکثر این شاخص ها، بارندگی است. اهمیت بارش در تحلیل و پیش بینی خشکسالی ها باعث شده است که محققان شاخص های متعددی بر اساس متغیرهای بارشی تعریف و ارائه نمایند. در پژوهش حاضر، شاخص متغیرهای تاثیرگذار بارندگی (CPEI) برای بررسی خشکسالی های فصلی و سالانه ایران مورد استفاده قرار گرفته است. در این شیوه، برخلاف شاخص های کمی مورد استفاده در مطالعه خشکسالی ها، خروجی ها به صورت مدل های ریاضی و مقادیر کمی ارائه نمی شود بلکه نتایج شاخص مذکور به صورت تعداد و عناوین متغیرهای تاثیرگذار بارندگی هستند که می توانند در بررسی مطالعه خشکسالی در یک مکان مورد استفاده مدلسازان قرار بگیرد. در این راستا، داده های بارش روزانه 40 ایستگاه سینوپتیک ایران طی دوره آماری 1980 تا 2009 مورد استفاده قرار گرفت. براساس روش های ریاضی- آماری و مقادیر همبستگی بین متغیرها ، ترکیب بهینه ای از متغیرهای تاثیرگذار بارندگی برای هر ایستگاه تعیین و میزان انطباق دوره های زمانی و مکانی با شاخص CPEIبرای بررسی خشکسالی ها و پایش آن ها در ایران به دست آمد. نقشه های پهنه بندی براساس تناسب ایستگاه ها با شاخص CPEI تهیه شد. نتایج نشان داد که در بیشتر ایستگاه ها شاخص مذکور قابل استفاده است و از شاخص CPEI برای تعیین دوره های خشک فصلی و سالانه در ایران می توان در طراحی مدل ها استفاده نمود. همچنین معلوم شد که استفاده از این روش برای مطالعه خشکسالی های فصل بهار و سالانه مناسب تر از بقیه دوره های زمانی است. مناطق شمالی و شمالغرب، در دوره های سالانه و فصلی (به استثنای فصل بهار) با شاخص CPEI، هماهنگی کمتری نشان دادند.

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 هواشناسی همدیدی استقرار توده هوای سرد در تراز های میانی و فوقانی جو در اصطلاح علمی سلول هوای سردو یا استخر هوای سرد (Cold Pool) نامیده می شود. در این مطالعه آشکارسازی نقش استخر هوای سرد در ایجاد و یا تشدید بارندگی ها،با بررسی نقشه های همدیدی برای بازه ی سال های 2007 لغایت 2013، 118 مورد استخر هوای سرد شناسایی گردید. در راستای اهداف تحقیق نقشه های همدیدی، نمودار ترمودینامیکی (SkewT) و پراکندگی بارش در روزهای شناسایی شده در استان آذربایجان شرقی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد استخرهای هوای سرد به صورت سه الگوی همدیدی متفاوت، تراف دمایی، سلول بسته ای از هوای سرد و یا ترکیبی از تراف و سلول(در ترازهای مختلف) ظاهر می گردد. هر چند که این عارضه همدیدی در همه ی ماههای دوره ی گرم سال مشاهده می شود ولی بیشترین فراوانی وقوع آن در ماه مه (اردیبهشت) مشاهده شده است. بررسی مقادیر بارش ثبت شده در ایستگاههای هواشناسی در زمان استقرار استخر هوای سرد نشان داد که در 64% مواقع حضور استخر هوای سرد بارندگی رخ داده و در 2/12% موارد وقوع بارندگی شدید باعث ایجاد سیل شده است. نتایج حاصل از بررسی اطلاعات نمودارهای ترمودینامیکی نشان داد هر چند در اکثر موارد وجود ناپایداری در جو توسط شاخص های ناپایداری تأیید می شود ولی در مواردی هم ضعف هایی در تبیین شرایط ناپایدار جوی مشاهده گردید که نشان دهنده ی غلبه ی شرایط دینامیکی (در مقایسه با شرایط ترمودینامیکی) در هنگام استقرار این پدیده همدیدی می باشد. نهایتاً مشخص گردید هر قدر اختلاف دمایی تراز 850 با 500 میلی باری در اثر استقرار استخر هوای سرد بیشتر باشد احتمال تشدید بارندگی ها و وقوع تگرگ و سیل افزایش می یابد.

هدف از پژوهش کنونی بررسی وردش های مکانی دما در حوضة زاینده رود است. بدین منظور، داده های دمای رویة خاک سنجندة مودیس تررا برای بازة زمانی 1379 1393 به کار گرفته شد. داده های دمای این سنجنده در تفکیک های مکانی گوناگونی در دسترس است، اما در این پژوهش از خردترین گونة دادة این فرآوردة دورسنجی، که در تفکیک مکانی 1×1 کیلومتری در دسترس است، بهره گرفته شد. پس از استخراج داده ها بر روی حوضة زاینده رود، شیب خط دما روی 48347 یاختة مورد بررسی در حوضه محاسبه شد. اما، برای اطمینان از روند، بازة اطمینان رگرسیونی بر روی یاخته ها به کار بسته شد و فقط یاخته هایی که از دیدگاه علامت شیبِ خط هم راستا بودند استخراج و به نمایش گذاشته شدند. یافته های این پژوهش نشان داد در همة فصول در حوضه روندهای افزایشی و کاهشی دمای رویه دیده می شود. بیشترین گسترة روند افزایشی دمای رویه در فصل زمستان و در بخش های غربی حوضه دیده شد. همچنین، آشکار شد در فصل زمستان همبستگی بسیاری (بیش از 90/0) میان میزان افزایش دما و ارتفاع دیده می شود و با افزایش ارتفاع بر میزان روند نیز افزوده می شود.

از خصوصیات مهم اقلیم همدان نامنظم بودن زمان بارش و ریزش حداکثر 24 ساعته در ماه های اسفند و فروردین است. این عامل، یعنی ریزش باران های شدید باعث افزایش خطر سیل در این استان گشته است. فصل زمستان ریزش به صورت برف است و زمان ذوب آن در فروردین ماه همراه با بارش باران باعث طغیان رودخانه ها می گردد. در ماه های دیگر سال خالی بودن زمین از پوشش زراعی و گیاهی و خشک بودن خاک و ... باعث افزایش سیلاب می گردد. عوامل سیل خیزی در استان همدان گوناگون و متنوع می باشد. از علل مهم و مؤثر در سیل خیزی یک منطقه، آب و هوا، ناهمواری پوشش گیاهی و ... هستند. در این مقاله حداکثر روزانه بارش به منظور پیش بینی حجم آب قابل استحصال ناشی از سیلاب ها و برنامه ریزی در جهت مدیریت منابع آب منطقه، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور بر اساس بارندگی های حداکثر 24 ساعته، نقشه مدل ارتفاعی و گرادیان بارش و نقشه هم باران منطقه برای دوره بازگشت های 2،10،25،50 با روش بهترین توزیع آماری برای منطقه (توزیع گمبل) برآورد و در محیط GISپهنه بندی شده (به روش کریجینگ) پهنه بندی شده با کاهش دوره بازگشت، میزان بارش محتمل روزانه کاهش می یابد. بر این اساس در دوره برگشت های فوق مناطق جنوب شرق و شمال غرب استان همدان (دشت کبودر آهنگ) دارای بیشترین بارش محتمل روزانه است. فراوانی تعداد سیل های رخ داده در استان، نشان دهنده این واقعیت است که مناطق نامبرده بیشترین و مهیب ترین سیل ها را در استان به خود اختصاص داده اند (سیل سال 1366منطقه کبودر آهنگ). طبق این نقشه ها مناطق شرقی استان دارای کمترین بارش محتمل روزانه است. نتایج این مطالعه می تواند در پهنه بندی و پیش بینی سیلاب و همچنین برنامه ریزی و مدیریت منابع آب منطقه بکاربرده شود.