درخت حوزه‌های تخصصی

برای انجام این پژوهش، از داده های میانگین روزانه فشار تراز دریا (SLP)، مؤلفه مداری باد (UWND)، مؤلفه نصف النهاری باد (VWND) و ارتفاع ژئوپتانسیل (HGT) مربوط به پایگاه داده NCEP / NCAR طی بازه زمانی 2013- 1960 استفاده شد. به کمک آزمون من کندال، وردایی میانگین وزنی ارتفاع ژئوپتانسیل، چرخندگی و فشار تراز دریای کرنل فعالیت سامانه ها در سطح اطمینان 95درصد آزمون شد. برای برآورد میزان تغییرات، از تخمین گر شیب سن بهره گرفته شده است. یافته ها نشان داد که بیشترین وردایی در ترازهای 500 و 700 هکتوپاسکال رخنمود داشته است. افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل روی سامانه های چرخندی سودان و منطقه مدیترانه ، به ویژه در فصول بارشی ایران زمین (پاییز و زمستان) کاهش کنش چرخندی سامانه ها و کاهش شیو فشار و در نهایت کاهش ناپایداری و بارش در منطقه را درپی خواهد داشت. همچنین در فصل گرم سال (تابستان و بهار) کاهش چرخندگی، افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل، به کاهش بارش ها و افزایش پایداری منجر خواهد شد.

در این پژوهش از داده های بارش روزانه ی 1437 پیمونگاه هم دید، اقلیمی و باران سنجی ایران در بازه زمانی 1/1/1340 تا 29/12/1382(برابر با 15705 روز) بهره برداری شده است. به کمک روش زمین آمار کریگینگ، داده ها روی یاخته هایی به ابعاد 15 * 15 کیلومتر درون یابی شدند. به این ترتیب آرایه ای به ابعاد 7187*15705 تشکیل شد. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای با بارش بیش از 5/0 میلی متر در هر یاخته از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف بهره بردیم. از میان 7187 یاخته 15* 15 کیلومتری که کل مساحت ایران را پوشش می دهد تابع تجربی بارش روزهای بارشی 6861 یاخته معادل 5/95 درصد از مساحت کشور از توزیع نظری گامای دو فراسنجی و تابع تجربی 326 یاخته معادل 5/4 درصد از مساحت کشور که در جنوب شرق و ارتفاعات زاگرس تمرکز یافته از توزیع نظری نمایی پیروی می کنند. نگاشت فراسنج های میانگین، انحراف معیار، چولگی و کشیدگی برازنده ترین توزیع(مدل احتمال) حکایت از آن دارد که میانگین بارش روزانه درازمدت زیر 10 میلی متر تاییدی بر خشک بودن اقلیم در 95 درصد از مساحت کشور است. نوسان و میزان میانگین بارش، انحراف معیار، چولگی و کشیدگی ایران مرکزی و شرق کشور نسبت به سایر مناطق ایران کمینه است. در حالی که در سایر مناطق ایران چنین یک نواختی در فراسنج ها به چشم نمی خورد. در بخش قابل توجهی از زاگرس و سواحل جنوب ایران میانگین بارش مورد انتظار 5 تا 10 میلی متر است اما میانگین انحراف از بارش در سواحل جنوب افزایش یافته و از اعتماد به بارش کاسته می-شود. در دامنه های شرقی زاگرس و در حد فاصل ورود از ارتفاعات زاگرس به بدنه داخلی ایران میزان بارش مورد انتظار از بخش زیادی از زاگرس بیش تر است اما کمینه اعتماد به بارش ایران در این مناطق به چشم می خورد و تعداد بارش های کم زیاد است. .

بارش به عنوان مهمترین عنصر اقلیمی همواره در سرزمین ایران از پیچیدگی های خاصی برخوردار بوده است. این پیچیدگی ها که بیشتر ناشی از موقعیت جغرافیایی این سرزمین پهناور بوده است باعث گردیده است که بارش از توزیع زمانی و مکانی یکنواختی برخوردار نباشد. هدفی که این تحقیق در پی دست یافتن به آن است تعیین تداوم های دو، سه و چهار روزه بارش در ایران زمین و تعیین ساختار احتمالی آن با استفاده از تعیین بهترین مرتبه زنجیره مارکوف و برازش آن بر داده های بارش در این سرزمین پهناور است. برای دستیابی به این هدف، داده های مربوط به بارش روزانه 44 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک برای یک دوره 25 ساله (2005-1981) از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس با استفاده از مدل های مرتبه یک، دو و سه زنجیره مارکوف، پارامترهای تداوم بین بارش های دو روزه، سه روزه و چهار روزه محاسبه گردید. نتایجی که از این تحقیق حاصل آمد عبارتند از اینکه : • تداوم بارش های سه روزه ایران خاصیت خود همبستگی نداشته و از لحاظ ساختار احتمالاتی زنجیره ای از دسته های بینوم مستقل به شمار می آیند. • تداوم بارش های چهار روزه به جز نوار شمالی ایران خاصیت خودهمبستگی نداشته و این زنجیره نیز جزء سری های بینوم مستقل می باشند. • بهترین مدل آماری از میان سه مدل استفاده شده جهت بررسی تداوم بارش های ایران زمین در دوره سرد سال مدل زنجیره مارکوف مرتبه اول دو حالته می باشد . • اما در دوره گرم سال پارامتر تداوم برای بارش های سه و چهار روزه به جز برای نواحی جنوب غربی دریای خزر برای دیگر نواحی ایران وابستگی وجود ندارد. • مدل مناسب جهت تحلیل تداوم روزهای بارش در ایران زمین در دوره گرم سال، مدل زنجیره مارکوف مرتبه اول دو حالته می باشد.

اسناد ایزوتوپ اکسیژن (Oxsygen Isotope) موجود در آرشیو های رسوبات دریاچه ای، ابزار رایجی جهت بازسازی دیرینه محیط هستند. در این مقاله، اسناد ایزوتوپی دریاچه های زریوار، میرآباد، بختگان و پریشان جهت بررسی شرایط اقلیمی ایران در عصر یخبندان کوچک (Little ice age) مورد بررسی قرار گرفته اند. بین سالهای1350 تا 1850 مقارن با عصر یخبندان کوچک، تغییراتی در مقادیر ایزوتوپ اکسیژن این دریاچه ها قابل مشاهده است. در دریاچه های زریوار و میرآباد مقادیر ایزوتوپ اکسیژن(O18∂) به طرف مقادیر مثبت تر میل کرده است، در حالی که این مقادیر در دریاچه های پریشان و بختگان به سمت ارقام منفی تر گرایش داشته اند. شواهد ایزوتوپی حاکی از خشکتر بودن شرایط اقلیمی دریاچه های زریوار و میرآباد در عصر یخبندان کوچک نسبت به حال حاضر می باشد. همچنین این شواهد نشان می دهند که دریاچه های پریشان و بختگان در این عصر، شرایط اقلیمی سرد و مرطوبتری را تجربه کرده اند. ناهمگونی اقلیمی در این عصر می تواند نشانگر تغییرات الگوهای گردشی جو در ایران باشد. این شرایط را می توان نتیجه جابه جایی موج بادهای غربی به طرف عرض های جنوبی تر و به دنبال آن گسترش دامنه فعالیت امواج ناشی از این بادها در این مناطق دانست.

یکی از شاخه های دانش بشری که قادر است برخی رخدادهای اقلیم را نمایش و ترسیم کند، دانش احتمالات است. در این تحقیق، صلاحیت الگوی زنجیره مارکوف برای برآورد روزهای خشک و پهنه بندی احتمالاتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر این اساس، داده های شبکه ای بارش روزانه ایران با تفکیک زمانی روزانه از 01/01/1340 - 11/10/1389 و مکانی داده ها 15 15 کیلومتر موردبررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از زنجیره مارکوف به تحلیل احتمالی و پهنه بندی روزهای خشک ایران پرداخته شد. روزهای خشک پیش بینی شده در ماه های فصل زمستان و فصول دیگر به روزهای خشک واقعی اتفاق افتاده، نزدیک بوده است. بر اساس 48 نقشه مشخصات مارکوفی روزهای خشک، داده های مربوط به هر نقشه در کنار هم جمع آمدند. عملیات تحلیل خوشه ای بر این آرایه مشاهدات اعمال شد. بر اساس روش آزمون وخطا تعداد 6 پهنه استخراج گردید. پهنه های موردبررسی در این مطالعه ازنظر خشکسالی با همدیگر تفاوت داشته اند. پهنه اول دامنه های غربی زاگرس، پهنه دوم نواری از شمال شرقی، جنوب البرز، شمال غربی و تا حدودی غرب کشور، پهنه سوم بخش هایی از مناطق شمال شرقی و ارتفاعات لاله زار و هزار و قسمت هایی از جنوب، پهنه چهارم تقریباً نیمی از مساحت کشور در مناطق مرکزی، شرق و بخش هایی از جنوب، پهنه پنجم با کم ترین مساحت بخش های مرکز و غرب کرانه های خزری و گروه ششم بخش هایی از شرق دریای خزر و شمال غربی کشور را در برمی گیرد. درنهایت یافته ها نشان داد که صلاحیت الگوی زنجیره مارکوف در برآورد روزهای خشک (برای تمام فصول پهنه کشور) از صلاحیت بسیار بالایی برخوردار است.

یکی از راه های هدررفت آب در مناطق مختلف آب و هوایی ایران، تبخیر و تعرق است. برای محاسبه تبخیروتعرق پتانسیل روش های گوناگونی وجود دارد و روش فائو پنمن مانتیث به عنوان یک روش استاندارد جهانی برای تخمین تبخیر و تعرق پذیرفته شده است. این مدل برای محاسبه تبخیر و تعرق به داده های میدانی زیادی نیاز دارد که گاهی در بسیاری از حوزه ها در دسترس نبوده و یا اینکه با گسترش و توسعه های ایجاد شده در حوزه سازگاری ندارد. علاوه بر این جمع آوری داده های مورد نیاز اغلب گران بوده و قابل تکرارکردن نیست و استفاده از این مدل را در برخی از مکان ها محدود می کند. با توجه به این که در استان یزد داده تابش خالص در بیشتر ایستگاه ها وجود ندارد، در این تحقیق، مدل فائوپنمن مانتیث به صورتی حل شده که تابش خالص با استفاده از دمای حداقل و حداکثر هوا به وسیله رابطه تجربی که توسط آلن پیشنهاد گردیده، محاسبه گردد. بنابراین داده های مورد نیاز این مدل تنها محدود به اندازه گیری دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد می باشد. هم چنین در این مطالعه از روش پریستلی تیلور برای محاسبه تبخیر و تعرق استفاده شده است. البته برای ارزیابی، مدل فائو پنمن مانتیث با داده های کامل نیز به عنوان مرجع در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد زمانی که داده تابش خالص مفقود باشد، روش فائو پنمن مانتیث با حداقل داده می تواند روش مناسبی برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل باشد، به طوری که این روش برخلاف روش پریستلی تیلور ضریب همبستگی بالای 97/0 و ریشه میانگین مربعات خطا کمتر از 37/0 میلیمتر در روز را در تمام ایستگاه های مورد مطالعه دارا است. بنابراین استفاده از مدل پیشنهادی آلن در محاسبه تابش خالص برای نقاطی از استان که با محدودیت رو به رو هستیم، مناسب و قابل توصیه است.

بارش های رعدوبرقی از پدیده های آب وهوایی مهم در منطقة شمال غرب ایران محسوب می شود که از تنوع زمانی و مکانی ویژه ای برخوردار است، چرا که این نوع بارش ها نقش بسیار مهمی در آب و هوای منطقة مورد مطالعه بازی می کند. هدف از این پژوهش بررسی توزیع مکانی بارش های رعدوبرقی مناطق کوهستانی شمال غرب کشور به منظور مدلسازی بارش های مکانی مورد بحث در محدودة فلات کوهستانی شمال غرب کشور است. داده های متنوعی از جمله بارش رادار TRMM و مدل ارتفاعی منطقه استفاده و در محیط نرم افزارهای GIS، IDRISI و ArcGIS تحلیل شد. همچنین، از فناوری GIS به منظور اخذ ویراستاری داده ها، تحلیل، مدلسازی و کارتوگرافی مدل های مکانی استفاده شده است. در نهایت در نرم افزار IDRISI مدلسازی و تهیة مدل رگرسیون داده ها انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که بارش رادار TRMM، با مدل ارتفاعی منطقه به میزان 63/0 همبستگی مثبتی نشان داد؛ یعنی، در منطقة مورد مطالعه با افزایش ارتفاع، میزان بارش 63/0 افزایش یافت. همچنین، این بارش ها در بهار و تابستان از شدت زیادی برخوردار است.

توفان های گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. این پدیده به عنوان یکی از بحران های محیطی باعث تأثیرات نامطلوب زیست محیطی می گردد که سبب از بین بردن زمین ها و کشتزار ها، آلوده نمودن آب های سطحی، گسترش بیابان ها و نواحی خشک، ایجاد مشکلات به خاطر کاهش دید افقی، بروز تصادفات جاده ای، ایجاد مانع در مسیر ریل ها، بیماری های تنفسی و چشمی، مشکلات اقتصادی و معیشتی می شود. بنابراین هدف از این پژوهش واکاوی آماری و بررسی الگوهای گردش جوی ایجاد کننده ی گرد و غبار در ایران در بازه ی زمانی 30 ساله از سال 1358 تا 1388 است. بدین منظور ابتدا تعداد روزهای گرد و غباری در ایران شناسایی و سپس الگوهای گردشی ایجاد کننده ی آن ها ترسیم گردید. پایگاه داده ها در نرم افزار متلب به صورت آرایه 5328 * 155 با آرایش زمان بر روی سطرها و مکان بر روی ستون ها تشکیل شده است و سپس روی آرایه داده ها واکاوی خوشه ای به روش ادغام وارد صورت گرفت و برای روزهای گردوغباری ایران، چهار الگوی گردشی برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال شناسایی گردید. نتایج نشان می دهد که در میان فصول، بیشینه توفان های گرد و غبار در تابستان و کمینه آن مربوط به فصل زمستان است و تیر ماه بیشترین فراوانی توفان ها و آذر ماه کمترین فراوانی را داشته است. نتایج حاصل از تحلیل همدید نشان می دهد که در تراز 500 هکتوپاسکال، ایجاد جبهه ی خشک بر روی عراق و ترکیه که حاصل تضاد دمایی هوای سرد بر روی ترکیه و هوای گرم بر روی عراق است، یکی از عوامل انتقال گرد و غبار از بیابان های مجاور به ایران است. هم چنین مناطق کژفشار ایجاد شده روی مرز دریای مدیترانه، دریای سیاه و دریای سرخ ، مرز عراق و حجاز، مرز عراق و ایران باعث ایجاد توفان های گرد و غبار در ایران می شود.

در این مطالعه، با استفاده از داده های ساعتی و روزانه عناصر آلاینده، شامل مونو اکسید ازت، دی اکسید ازت، اکسیدهای ازت، مونو اکسید کربن، دی اکسید گوگرد، ریزگردها و ازن در سال های 1385 و 1386 و همچنین نقشه های تولیدی پایگاه اطلاعاتی NCEP/NCAR، جنبه های سینوپتیک و دینامیک تشکیل و تشدید آلودگی هوا در شهر کرمانشاه مورد مطالعه قرار گرفت. برای تعیین وضعیت جوی در طول دوره های آلودگی هوا از نقشه های سینوپتیکی سطح زمین و سطوح ژئوپتانسیل 850، 700 و 500 هکتوپاسکال و همچنین برای تعیین شدت وارونگی و پایداری هوا از نمودارهای ترمودینامیکی (اسکیوتی) در استفاده گردید. نتایج نشان داد که تمام انواع آلودگی های هوای کرمانشاه در این دوره را می توان در قالب سه الگوی مشخص ارائه نمود. الگوی نوع اول (A) زمانی شکل می گیرد که پرفشارهای دینامیک اروپایی در دوره سرد سال با پرفشار کوچک قفقاز ادغام شده و تا منطقه زاگرس جنوبی نفوذ می کنند. این وضعیت سبب پایداری هوا و کاهش ارتفاع لایه وارونگی دما شده و شدیدترین آلودگی های هوا را موجب می شود. در الگوی نوع دوم (B)، پرفشارهای آسیائی و سیبری که ناشی از سرمایش سطح زمین در دوره سرد سال هستند، با نفوذ به ایران از سمت شمال شرق و گسترش تا ارتفاعات زاگرس، شرایط را برای تقویت پایداری هوا در کرمانشاه فراهم می کنند. در الگوی نوع سوم (C) آلودگی های که می توان آن را آلودگی ذرات معلق نیز نامید با استقرار فرود مدیترانه ای در شرق این پهنه آبی تا شبه جزیره عربستان در سطوح بالای جوی و تقویت سیستم کم فشار دینامیک در سطح زمین، انتقال ریزگرد بیابان های عراق و سوریه به داخل ایران و از جمله کرمانشاه، صورت می گیرد.

اهداف: هدف عمده از انجام این تحقیق، تحلیل آماری رخداد گردوغبار و ارائة مدل مفهومی شهر هوشمند به عنوان راهکاری نو برای مقابله و کاهش اثرات مخرب در مناطق شهری می باشد. روش: این تحقیق با روش آماری- تحلیلی انجام شد؛ به طوری که ابتدا توزیع زمانی رخداد پدیدة گردوغبار بررسی و تحلیل گردید. سپس، ارتباط پارامترهای اقلیمی با رخداد گردوغبار براساس ضریب همبستگی پیرسون و رگرسیون چندگانه تحلیل شد. در ادامه، گلباد سالانه و فصلی منطقه نیز با نرم افزار Wrplot ترسیم گردید. در پایان، مدل مفهومی شهر هوشمند به عنوان راهکاری برای مقابله با این پدیده تبیین گردید. یافته ها/ نتایج: مخاطرة گردوغبار، متناسب با گرم شدن هوا در بازة زمانی پنج ماهه از ماه آوریل تا آگوست رخ می دهد. این پدیده با تأثیرپذیری از شرایط جغرافیایی، توزیع یکسانی ندارد. در شهر ایلام، با ارتفاع و عرض جغرافیایی بیشتر، فراوانی وقوع نسبت به شهر دهلران کمتر روی می دهد. در شهر ایلام، بین پارامترهای اقلیمی و روزهای گردوغباری ارتباط معنی داری وجود ندارد؛ اما در ایستگاه دهلران علاوه بر وجود ارتباط معنی دار بین متغیرها، ضریب تعیین (R2) بالا نشان دهندة تأثیرگذاری عمدة پارامترهای اقلیمی بر رخداد این پدیده است. نتیجه گیری: کنترل منشأ شکل گیری این پدیده به راحتی قابل زدودن نیست و به برنامه های کلان ملی و فراملی نیاز دارد. ارائة راهکارهایی برای سازگاری و کاهش پیامدها و اثرات این پدیده حائز اهمیت است. با فراهم سازی زیرساخت های شهر هوشمند یا الکترونیک می توان شهروندان را قادر ساخت که زمان روزمرة خود را مدیریت کنند و بسیار کم درمعرض پدیدة گردوغبار قرار بگیرند.

پرتو فرابنفش در محدوده طول موج کوتاه خورشید دارای انرژی زیادی است که می تواند باعث بیماری های پوستی، چشمی، تخریب ژنتیکDNA ، اختلال در سیستم ایمنی بدن و پیری زودرس در انسان شود. در این پژوهش به منظور محاسبه میزان پرتو فرابنفش، 94 نقطه نماینده با بهترین پراکنش در گستره ایران انتخاب گردید. سپس میانگین شاخص پرتو فرابنفش، در دوره آماری 2011-2000 برای تمامی ماه ها محاسبه شد. آنگاه به وسیله روش درونیابی IDW به تحلیل فضایی توزیع مکانی شاخص فرابنفش در مقیاس ماهانه و فصلی اقدام گردید و مشخص شد در دوره گرم سال، ارتفاعات بیشتر و عرض های پایین تر به ویژه در استان های سیستان و بلوچستان، کرمان، هرمزگان و فارس دارای میزان پرتو فرابنفش بیشتر بوده و از این رو خطر آسیب چشم و ابتلا به بیماری های پوستی بالاتر می رود. در مقابل استان های گیلان، مازندران، گلستان، اردبیل، آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی پرتو کمتری دریافت می کنند. برای تهیه نقشه میانگین سالانه شاخص فرابنفش به ارزیابی روش های زمین آمار جهت تعیین بهترین روش میانیابی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل کروی چهار وجهی با تکنیک کریجینگ معمولی، مناسبترین مدل جهت برازش میانگین سالانه فراسنج پرتو فرابنفش در گستره ایران می باشد. نقشه نهایی نشان داد که در مقیاس سالانه، 4 درصد از مساحت کشور از شاخص پرتو فرابنفش متوسط برخوردار است که استانهای حاشیه دریای خزر را در بر می گیرد. 54 درصد از سطح کشور که نیمه شمالی کشور را شامل می شود، شاخص زیاد پرتو فرابنفش دریافت می کند و 42 درصد از مساحت کشور که عموما استان های جنوبی کشور را در برمی گیرد، از میزان شاخص خیلی زیاد برخوردار است.

بارش سنگین برای هر روز به بارشی است که فراتر از بارش های معمول در یک محل و برای همان روز باشد. برای این مقدار بارش ها دو آستانه ی مطلق و نسبی معرفی شده است. در تحقیق حاضر، بارش سنگین با استفاده از نمایه ی نسبی و بر اساس فراسنج صدک ها تعریف شده است. میانگین الگوهای گردشی تراز دریا و تراز 500 هکتوپاسکال توأم با بارش های مذکور بررسی شد. بدین ترتیب، دو گروه داده: یکی، زمینی و دیگری، جوی برای تحقیق حاضر استفاده شده است. داده های زمینی شامل: اندازه گیری بارش در ایستگاه های همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه های باران سنجی وزارت نیرو برای دوره ی آماری 1967-2007 است. روش کریجینگ روش بهینه ی میان یابی و نیز اندازه ی شبکه ی میان یابی، برای تهیه ی نقشه 14975 مورد استفاده شد. اندازه شبکه میان یابی با ابعاد حدود 3333 کیلومتر (تقریباً 116 یاخته) اختیار شد. بنابراین، داده های شبکه ای بارش شمال غرب به ابعاد 116 14975 با آرایش گاه جای1 مرتب شد. داده های جوی شامل فشار تراز دریا و ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال از پایگاه داده های جوی مرکز پیش یابی اقلیم NCEP/NCARوابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده برداشت شد. گستره های 10-20 الی 60-70 درصد تحت پوشش بارش سنگین بررسی شد. نقشه ی میانگین و گرانیگاه بارش برای تمامی این حالات برآورد گردید. بررسی این وضعیت ها گواهی بر تصادفی بودن توزیع مکانی بارش های سنگین است. متوسط الگوهای فشار تراز دریا حضور پرفشار سیبری با زبانه ی شرقی غربی و نیز ناهنجاری مثبت را در محدوده ی ظهور آن نشان می دهد. کشیدگی زبانه ی پرفشار سیبری به سمت اروپا، موجب ظهور ناهنجاری کمابیش قوی و مثبت در این ناحیه شده است. ظهور یک کم فشار در ناحیه دریای سرخ و کشیدگی زبانه آن به مدیترانه شرقی، شامات و شمال عربستان و نیز امتداد آن تا شمال غربی و بعضاً سرتاسر غرب ایران ضمن این که موجب تکوین یک ناحیه با ناهنجاری منفی فشار شده است، در مجاورت پرفشار و ناهنجاری مثبت اروپایی موجب شکل گیری شیو شدید فشار شده است. در تراز 500 هکتوپاسکال، شمال غرب ایران در جلو محور فرود (ناوه) حاکم بر روی مدیترانه ی شرقی قرار دارد. با افزایش پهنه ی زیر پوشش بارش سنگین، عمق فرود افزایش یافته و محور آن از حالت نسبتاً عمود به سمت حالت افقی و اریب میل می کند. حضور این ناوه موجب شکل گیری ناهنجاری منفی در ناحیه تحت تأثیر بوده است. در تمامی حالات، بلافاصله در غرب و شرق ناوه مورد بحث یک پشته قرار گرفته است. حضور پشته ی غربی ضمن ریزش هوای سرد به داخل ناوه، شرایط برخورد هوای سرد شمال اروپا و هوای گرم ترِ مدیترانه شرقی و شکل گیری جبهه ها را میسر ساخته است. با جابه جایی شرق سوی پشته ی شرقی، پهنه ی زیر پوششِ بارشِ سنگین، زیاد می شود.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه کم بارش شمالی ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تحلیل این گونه بارش ها در این پهنه از پایگاه داده بارش اسفزاری استفاده شده است. ابتدا پایگاه داده ای از بارش روزانه از 1/1/1340 تا 10/11/1383 (شامل15992روز) تهیه شد. به کمک داده های بارش روزانه 1437 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی نقشه های همبارش پهنه به روش کریگینگ روی یاخته های 18×18 کیلومتر محاسبه و یک ماتریس 362×15992 حاصل شد. 100 روز از سنگین ترین بارش های پهنه از پایگاه داده بارش روزانه جهت مطالعه انتخاب شد. انجام یک تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدیسی این ماتریس به روش ادغام وارد نشان داد که چهار الگوی اصلی فشار سطح دریا در پهنه فعال هستند. بدین ترتیب 100 مورد از رخدادهای بارش سنگین پهنه کم بارش شمالی ایران از لحاظ فشار سطح دریا، فراوانی تابع رودباد، همگرایی شار رطوبت و فراوانی تابع جبهه زایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. آرایش جغرافیائی این الگوها آشکار می سازد که واچرخند سیبری، واچرخند سیاه، فرود دریای سرخ و فرود خلیج فارس مسبب اصلی این گونه بارش ها بوده اند.

در این پژوهش به کمک داده های دمای کمینه ی درون یابی شده ی روزانه ی پایگاه داده ی اَسفَزاری طی بازه ی زمانی 1/1/1962 تا 31/12/2004(15706روز) امواج سرمای ایران زمین مورد ارزیابی قرار گرفت. پایگاه داده ای در ابعاد 7187 15706 ایجاد شد که بر روی ستونها یاخته ها و بر روی ردیف ها روزها قرار داشتند. برای شناسایی امواج سرما از 6 نمایه ی مختلف بر پایه ی صدک 10، 5 و 1اُم استفاده شد. نمایه ها دوام، شدت و بسامد امواج سرما را می سنجند. سپس در سطح اطمینان 95 درصد معناداری روند نمایه ها بر روی هر یاخته به کمک روش ناپارامتری من-کندال، مورد آزمون قرار گرفت. نرخ و شیب روند نیز با استفاده از روش رگرسیون خطی محاسبه شد. یافته های پژوهش نشان داد که نه تنها از بسامد رخداد امواج سرمای ایران کاسته شده، بلکه دوام و شدت آنها نیز طی دوره ی مورد پژوهش روند نزولی از خود نشان می دهند. تنها بر روی گستره ی کوچکی از ایران زمین، بر روی بلندیها، روند امواج سرما مثبت است. بر روی مناطق کم ارتفاع و دشت های داخلی ایران روند منفی است. شدت و نرخ روند کاهشی نمایه ها در همه ی نقاط یکسان نیست. بیشترین نرخ روند کاهشی نمایه های امواج سرما در شمال تهران و منطقه ی بین یاسوج و شیراز مشاهده شد. افزایش آستانه های صدکی دمای کمینه بیانگر کاهش شدت امواج سرما و افزایش دمای کمینه(شبانه) بر روی ایران زمین است. همچنین یافته ها نشان داد که نرخ کاهشی امواج سرمای بادوام و طولانی شدیدتر از نرخ کاهشی امواج سرمای زودگذر و کوتاه مدت است.

در این پژوهش با استفاده از روش های آماری چندمتغیره (تحلیل خوشه ای و تجزیه تابع تشخیص)، به منظور شناسایی تفاوت های زمانی و مکانی بارش و نواحی مشابه بارشی صورت گرفته، داده های بارش ماهانه دوره آماری 1995 تا 2007 مربوط به 35 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و بارانسجی شمال ایران شامل سه استان گلستان، گیلان و مازندران مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا برای گروه بندی و همگن سازی ایستگاه ها از تحلیل خوشه ای به روش Ward استفاده شد. سپس برای آزمون صحت نتایج حاصل از تحلیل خوشه ای آزمون تابع تشخیص و تجزیه به روش (Wilk’s Lambda) استفاده گردید. نتایج حاصل از روش تحلیل خوشه ای به روش فواصل اقلیدسی به روش وارد نشان داد که برحسب مقدار و زمان بارش در منطقه مورد مطالعه می توان چهار خوشه عمده بارش ی ترسیم کرد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه تابع تشخیص نشان داد که حدود 3/82 درصد از خوشه بندی های انجام شده در تحلیل خوشه ای به درستی صورت گرفته و حدود 7/17 درصد آن به اشتباه خوشه بندی شده است و روش ویلکز لامبدا هم تفاوت بین میانگین ها را تأیید کرد.

کشور ایران به جهت قرار گیری بر روی کمربند بیابانی نیمکره شمالی، آب و هوای خشک و بیابانی بر قسمت های زیادی از آن مستولی است. به دلیل همین موقعیت جغرافیایی ریزش های جوی در حیات و زندگی انسانی و جانوری آن نقش بسیار مهمی دارد و با توجه به این که منابع رطوبتی کشور در خارج از آن قرار دارد و این ریزش های جوی از سالی به سال دیگر نوسان دارند نقش سامانه های باران زا پررنگ تر می شود. یکی از مکانیسم های مهمی که باعث ایجاد ناپایداری و تراکم می شود چرخندها می باشد. به همین جهت شناخت مراکز چرخندی و مناطق چرخندزایی می تواند در مطالعات محیطی، برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و بلایای طبیعی ، پیش بینی های جوی و توسعه اجتماعی اقتصادی کشور بسیار مهم و ضروری می باشد. در این پژوهش از داده های بازکافت شده ارتفاع ژئوپتانسیل NCEP/NCAR در 6 تراز جو(1000، 925، 850، 700، 600، hpa 500 ) برای سال 1371 شمسی استفاده شده است. برای شناسایی و جایابی کنش های چرخندی دو شرط در نظر گرفته شده است که عبارت اند از: 1- ارتفاع ژئوپتانسیل یاخته مورد بررسی نسبت به هر 8 همسایه پیرامونش کمینه باشد. 2- بزرگی شیو ارتفاع ژئوپتانسیل بر روی کرنل مورد بررسی برابر یا بیشتر از 100 متر بر 1000 کیلومتر باشد. در این پژوهش مراکز چرخندی و مناطق چرخندزایی و شدیدترین مرکز چرخندی هر تراز شناسایی شده است. با توجه به محاسبات انجام شده مشخص گردید که بیشینه درصد فراوانی چرخندها در 3 فصل اول سال در تراز hpa 500 و در فصل زمستان در تراز hpa 1000 و کمینه آنها در دو تراز 850 و hpa 700 رخ داده است. همچنین مراکز چرخندزایی که چرخندهای آنها کشور ایران را تحت تأثیر قرار می دهند شامل منطقه چرخندزایی جنوا، جنوب ایتالیا، جزایر سیسیل و ساردنی، جنوب یونان، دریای آدریاتیک، غرب اسپانیا، لیبی و الجزایر، ایسلند می باشد. در پایان یک رابطه همبستگی بین درصد فراوانی فصلی چرخندها با میانگین بارش کشور برقرار شد که نشان می دهد بین درصد فراوانی چرخندها با میانگین بارش کشور رابطه همبستگی مثبت وجود دارد.

استان یزد ازجمله استان های کم بارش ایران است که تقریباً نیمی از آن را بیابان و دشت کم آب وعلف پوشانده و همواره در معرض طوفان گرد و غبار است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل های عددی، رویکردی مناسب برای تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و غبار استان یزد به کار گرفته شود. ابتدا طوفان های گرد و غبار در دوره آماری1388-1379 بررسی شده و طوفان های گرد و غبار شدید (با دید زیر 1000 متر) انتخاب شدند که شامل 20 مورد می باشند. از بین تاریخ های استخراج شده یکی از شدیدترین طوفان های گرد و غبار که در تاریخ8 خرداد 1382 اتفاق افتاده و دید را در ایستگاه های یزد و میبد و طبس نزدیک به صفر رسانده بود، به تفصیل بررسی گردید. برای این منظور ابتدا با استفاده از خروجی های مدل WRF به تحلیل همدیدی و دینامیکی طوفان پرداخته شده است. سپس برای بررسی چشمه طوفان، خروجی های مدل WRFبه مدل HYSPLIT داده شد و مسیرهای برگشت رسیده به ایستگاه ها، به دست آمد. نتایج نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی از سطوح بالای جو و ریزش هوای سرد ناشی از آن ها همراه با گرمایش سطحی در سطح زمین، زمینه ایجاد ناپایداری در منطقه را ایجاد کرده است. این شرایط همراه باوجود لایه آمیخته عمیق در مناطق مرکزی و خشک ایران در ساعت های قبل از شروع طوفان و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان، این طوفان را به وجود آورده است. بررسی مسیرهای برگشت نیز نشان دهنده وجود چشمه احتمالی طوفان در مناطق خشک و نمک زار حاصل از خشک شدن باتلاق گاوخونی و کویرهای اطراف آن است.

الگوی رفتاری دمای سطوح در طول شبانه روز و نیز در شرایط آب وهوایی گوناگون در محیط های شهری، شاید در زمینه مدیریت و برنامه ریزی شهری کارآمد باشد. در این پژوهش، روند تغییرات دمای اندازه گیری شده چهار پوشش آسفالت، سیمان، خاک و سنگ، در محدوده ایستگاه هواشناسی ژئوفیزیک در شرایط جوی گوناگون واکاوی شد. با توجه به ارتباط بین دمای سطح و دمای هوا، مدل رگرسیونی محاسبه دمای سطوح با دمای هوا انتخاب و دمای برآوردشده با دمای اندازه گیری شده در ایستگاه، واسنجی شد. نتایج روش های آماری نشان داد اختلاف دمای کمینه و بیشینه سطوح (به جز آب به دلیل تأثیر تبخیر) در شرایط آفتابی، حدود 30 درجه سلسیوس است؛ در حالیکه اختلاف آنها در شرایط بارانی، ابری و بادی، به ترتیب به حدود 6، 10 و 20 درجه سلسیوس می رسد. همچنین، در شرایط جوی همراه با بارندگی، علاوه بر وقوع کمترین دامنه دمایی، رفتار دمایی سطوح نسبت به یکدیگر نیز دچار تغییر می شود. نتایج مدل رگرسیونی نشان داد که بیشترین همبستگی بین میانگین دمای هوا و میانگین دمای سطوح وجود دارد. براساس ضرایب همبستگی و ضریب کارایی ناش ساتکلیف، رابطه رگرسیونی مورد استفاده برای تخمین میانگین دمای سطوح، از کارآیی مناسبی برخوردار است.

منطقه ی رویشی زاگرس دومین رویشگاه جنگلی مهّم کشور (بعد از منطقه ی شمال) محسوب می شود. جهت بررسی تأثیر عناصر اقلیمی بر گسترش تیپ های مختلف بنه در استان فارس، با استفاده از داده های 32 ایستگاه همدید منطقه، 26 متغیر اقلیمی که از لحاظ شرایط بوم شناختی اهمّیّت بیشتری داشتند، انتخاب و با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی، عوامل مؤثر در پراکنش این تیپ ها بررسی شد. سه مؤلفه ی دمایی، بارشی و بادی با 9/85 درصد از پراش داده ها، مهم ترین عامل تعیین کننده ی رفتار اقلیمی در استان می باشند. نمرات عاملی و متوسط متغیرهای اوّلیه در هر یک از تیپ های کیکم- بنه، بادام- بنه، بنه غالب و بلوط- بنه برآورد شده و تأثیر عناصر دما، بارش، باد و نیز متغیرهای اوّلیه ی اقلیمی بر تیپ های مختلف بنه تعیین گردید. جهت بررسی تأثیر ارتفاع بر پراکنش تیپ های مزبور، نقشه ی رقومی ارتفاعی، تهیه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهم ترین عنصر اقلیمی مؤثر در پراکنش تیپ بلوط- بنه عنصر بارش می باشد که بیشترین امتیاز عاملی مثبت را در قسمت های غربی استان با ارتفاع متوسط 1601 متر، کسب کرده است. امتیاز مؤلفه ی دما، در تیپ کیکم- بنه نسبت به بقیه ی تیپ ها کم ترین مقدار را نشان می دهد که مؤید این نکته است که تیپ کیکم- بنه به افزایش دما حساس است. عنصر دما یک عامل مثبت برای رشد و استقرار بنه غالب می باشد. به طورکلی، تیپ بادام- بنه مقاومت بهتری درمقابل تغییرات ارتفاع و تمام عناصر اقلیمی مورد مطالعه داشته که باعث حضور گسترده ی آن در بیشتر قسمت های استان و در نتیجه در اقلیم های مختلف، شده است.

در این پژوهش به منظور شناسایی عامل بارش شدید رخ داده در 10 اردیبهشت 1383 در استان کرمانشاه، از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شده است. در واقع انتخاب این رویکرد به محقق امکان می دهد تا تنها بر روی بارشها و درنتیجه تیپ های همدیدی متمرکز شود که قصد مطالعه آنها را دارد. با بررسی نقشه های فشار سطح زمین و سطوح فوقانی جو، سامانه کم فشار سودانی الگوی منجر به بارششناسایی شدکه به بررسی نقش این سیستم به عنوان یکی از سامانه های عمده باران زای غرب کشور پرداخته شد. محدوده مطالعاتی برای تمام نقشه ها 10 تا 60 درجه عرض شمالی و 10 تا 90 درجه طول شرقی منظور گردید. با بررسی نقشه های فشار در ترازهای پایینی و بالایی جو مشخص گردید که شروع بارندگیها با استقرار ناوه مدیترانه برروی ترکیه و عراق و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در قسمت جلوی آن در ترازهای بالایی، با همراهی کم فشار سودان در سطح زمین اتفاق می افتد. وجود سامانه پرفشار بر روی شبه جزیره عربستان و شمال غرب اقیانوس هند، به تقویت این سامانه می انجامد. بررسی نقشه های امگا و چرخندگی نیز حکایت از ناپایداری هوا در روز بارش دارد. همچنین با توجه به نقشه های رطوبتی و جهت جریان، بیشترین رطوبت در ترازهای دریا و 850 هکتوپاسکال از دریای مدیترانه تامین می شود که از سمت غرب به منطقه وارد می شود. اما در تراز 700 هکتوپاسکال منبع عمده رطوبتیمربوط به دریای سرخاست که توسط جریانات جنوب غربی به منطقه مورد مطالعه می رسد.