درخت حوزه‌های تخصصی

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.

تعیین محل بهینه ی نیروگاه های خورشیدی عاملی تأثیرگذار در افزایش بهره وری آن ها بوده و تابعی از دقت محاسبه ی پتانسیل تابش خورشیدی می باشد. استفاده از روابط مکانی میان داده ها در روش های درون یابی، موجب افزایش دقت تخمین پتانسیل تابشی برای مناطق مختلف کشور می گردد. تنوع بالای روش های درون یابی و تفاوت های محسوس در نتایج آن ها لزوم بررسی این روش ها را می رساند. در تحقیق حاضر روش های درون یابی؛ وزن دهی معکوس فاصله (IDW)، تابع پایه ی شعاعی (RBF)، درون یابی پخشی (DI)، کریجینگ و کوکریجینگ پیاده سازی شده و نتایج حاصل با اعتبارسنجی متقابل مقایسه شدند. به منظور افزایش دقت روش کوکریجینگ، نقشه ی پتانسیل تابشی برآورد شده با مدل SolarGIS به عنوان داده ی کمکی با داده های مشاهداتی تلفیق گردید. بررسی نتایج نشان می دهد که بهینه سازی عوامل مؤثر در روش های درون یابی موجب افزایش همگرایی 3/8 درصدی مقادیر نتایج می گردد. از بین روش های درون یابی، روش کوکریجینگ با داده های کمکی دما و ارتفاع با خطای جذر میانگین مربعاتی (RMSE) برابر با 82/9 وات بر مترمربع سطح بهینه را تخمین زد. با واردکردن نقشه پتانسیل تابشی حاصل از تصاویر ماهواره ای (مدل SolarGIS) به عنوان داده ی کمکی در روش کوکریجینگ، دقت سطح برآورد شده نسبت به کوکریجینگ و داده های کمکی دما و ارتفاع 1/4% بهبود یافت. مطالعه ی سطح تولیدشده نشان می دهد، اغلب مناطق کشور، به ویژه بخش های جنوبی از استعداد بالایی برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشیدی برخوردار هستند. لذا بخش های میمند، سعادت آباد، کوار و سروستان از استان فارس، باوی از خوزستان و نوک آباد از استان سیستان و بلوچستان با اختلاف ناچیز به ترتیب به عنوان مناطق با پتانسیل تابشی بالا معرفی شدند.

در بخش عظیمی از قاره ی آسیا، برنج تأمین کننده ی بیش از 80 درصد کالری مصرفی مردم است. تأمین نیاز آبی برنج، به عنوان گیاهی با ارزش غذایی و اقتصادی بالا، در بسیاری از اراضی شالیزاری امری مهم تلقّی می شود. در این مطالعه، تبخیر و تعرّق گیاه برنج در قالب طرحی دو ساله، با کشت دو رقم خزر و طارم به دو روش مستقیم (لایسیمتر) و غیرمستقیم (فائو) در منطقه ی آمل در استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت. در راستای اندازه گیری های لایسیمتری و محاسبه های فوق، تبخیر و تعرّق گیاه مرجع از اندازه گیری های روزانه ی تشت تبخیر کلاس A و تعیین ضرایب اصلاحی تشت تبخیر به دست آمد. ضرایب اصلاحی تشت تبخیر از معادله های پژوهشگران مختلفی مانند کونیکا، آلن و پرویت، اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده، اورنگ و کونیکا محاسبه شد. با بررسی نتایج لایسیمتری، تبخیر و تعرّق گیاه برنج در سال اوّل کشت 5/578 میلی متر و در سال دوم 6/481 میلی مترحاصل شد. نتایج مطالعه نشان داد، استفاده از روش پنمن مانتیث فائو در محاسبه ی تبخیر و تعرّق گیاه مرجع و اِعمال ضریب گیاهی تبخیر و تعرّق برنج در این منطقه، 5-4 درصد برآورد بیشتری نسبت به مقادیر اندازه گیری لایسیمتری دارد. براساس نتایج به دست آمده، روش اشنایدر برای تعیین ضریب تشت توصیه می شود. همچنین، استفاده از تشت تبخیر در برآورد تبخیر و تعرّق گیاه مرجع منطقه ی مورد مطالعه، مناسب است. مقایسه ی تبخیر و تعرّق برنج برآوردی، براساس داده های تشت تبخیر و ضریب تشت اشنایدر و اعمال ضریب گیاهی با مقادیر تبخیر و تعرّق واقعی برنج نشان داد، مقادیر برآوردی به طور میانگین 5/1 درصد نسبت به مقادیر واقعی کمتر است که مؤیّد دقّت مناسب مدل در برآورد تبخیر و تعرّق گیاه برنج در منطقه ی مورد مطالعه است. در مجموع یافته های پژوهش نشان داد با به کارگیری روش های مناسب تخمین تبخیر و تعرّق گیاه مرجع و اِعمال ضریب گیاهی، می توان تبخیر و تعرّق گیاه برنج را که برای مناطق مختلف کاربردی و مناسب است با دقّت مطلوب محاسبه کرد.

در این پژوهش دو پایگاه داده، یکی مربوط به مقدار روزانه هفت متغیر اقلیمی (بارش، نم نسبی، ساعات آفتابی، میانگین، کمینه و بیشینه دما، و فشار تراز ایستگاه) در ایستگاه سنندج و دیگری مربوط به مقدار روزانه ارتفاع فشار تراز 500 هکتوپاسکال در عرض جغرافیایی 10 تا 60 درجه شمالی و طول 0 تا 70 درجه شرقی، مورد بررسی قرار گرفتند. بر روی پایگاه داده مربوط به متغیر های اقلیمی در طی سال های 1373-1343 پس از انجام تحلیل مولفه مبنا در نهایت تحلیل خوشه ای 11 تیپ همدید هوا برای ایستگاه سنندج تشخیص داده شد. سپس بر روی پایگاه داده مربوط به ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال در سال های1382-1352 تحلیل مولفه مبنا صورت گرفت و 11 مولفه به عنوان مولفه های اصلی انتخاب شدند. سپس برای دستیابی به الگوهای گردشی یک تحلیل خوشه ای بر روی نمرات یازده مولفه انجام شد که در پایان هشت الگوی گردشی اصلی مشخص شد و بنا به دلایلی الگوی گردشی شماره 3 خود به 10 الگوی گردشی فرعی تقسیم بندی شد. سرانجام با استفاده از جدول متقاطع و به دست آوردن فراوانی هر کدام از تیپ های همدید در زمان هر کدام از الگوهای گردشی رابطه بین الگوهای گردشی و تیپ های همدید هوای ایستگاه سنندج به دست آمد

مطالعه پارامترهای آب و هوایی به علت نقشی که در مباحث تغییر اقلیم و بهبود کارایی مدل های اقلیمی و پیش بینی بارش دارند از اهمیت ویژه ای در دنیا برخوردارند. در این میان مطالعه ابرها به علت اینکه حد واسط بین سامانه های همدیدی و شرایط اقلیمی سطح زمین هستند از اهمیت ویژه ای برخوردارند و هرگونه تغییر در پارامترهای آنها می تواند سرآغاز زنجیره ای از واکنش ها در دیگر عناصر آب و هوایی گردد. به دلیل این اهمیت در این پژوهش ارتباط چهار پارامتر مهم ابر یعنی دمای قله ابر ، فشار قله ابر ، عمق نوری ابر و مقدار ذرات آب و یخ ابر در محدوده کشور ایران با بارش روزانه مورد مطالعه قرار گرفت. برای این هدف از اطلاعات ایستگاه های همدید و سنجنده مودیس برای کل دوره موجود آن (2000 تا 2011) استفاده شد و با استفاده از مدل های رگرسیون خطی، غیر خطی و همچنین مدل رگرسیون چند متغیره ارتباط بین این پارامترهای با بارش بررسی گردید. در ابتدا با همپوشانی چند لایه اطلاعاتی بارش و ابر در محیط ArcGIS کشور به 4 پهنه مشترک بارش و ابر تقسیم گردید و این پهنه ها مبنای بررسی ارتباط بین بارش و پارامترهای ابر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که دمای قله ابر بین 20 تا 39 درصد از تغییرات بارش در پهنه ها را تبیین و یا به عبارت دیگر توضیح می دهند، این مقدار برای فشار قله ابر 20 تا 37 درصد، مقدار ذرات آب و یخ ابر 21 تا 31 درصد و عمق نوری ابر 19 تا 31 درصد بدست آمد. با اعمال مدل رگرسیون چند متغیره، نتایج نشان داد که در پهنه 3 این چهار پارامتر ابر می توانند حدود 50 درصد تغییرات بارش را پیش بینی کنند. این مقدار در پهنه 2 حدود 40 درصد و برای دو پهنه دیگر حدود 30 درصد بدست آمد. جهت حذف هم خطی شدید و همچنین رسیدن به متغیرهای اصلی، از روش رگرسیون گام به گام نیز استفاده شد که نتایج آن نشان داد در پهنه های 1 و 4 پارامتر مقدار آب و یخ ابر، در پهنه 3 دما قله و عمق نوری ابر و در پهنه 2 فشار قله و مقدار آب و یخ ابر موثرترین پارامترهای مدل ها می باشند.

این مقاله با استفاده از تصویر ماهواره ای لندست ( با مقیاس: 1000000:1) و نقشه های 000,50:1 توپوگرافی و کارهای میدانی تهیه شده است. در دشت لوت پرشدگی های درّه ای و تشکیل مخروط ها دو چشم انداز مهم اشکال آبرفتی محسوب می شود. ارتفاع متوسط واحد لوت حدود 980متر است و دارای مخروط های بزرگ و کوچک قدیمی و جدید می باشد. مخروط های قدیمی تر در وضعیت ارتفاعی بالاتر قرار دارند؛ در صورتی که مخروط های جدید در نقاط پست مشاهده می شوند. در بعضی مکان ها این مخروط ها روی مخروط های قدیمی تر تشکیل شده و به عبارتی رسوبات مخروط های جدید روی مخروط های قدیم مشاهده می شود. منشاء بسیاری از اشکال دشت لوت (بیش از نصف آن) از نوع رسوبات آبرفتی است. در این مقاله سه فرآیند آبرفتی، بادی و تغییر مخروط ها در ارتباط با هم بررسی شده اند. فرآیندهای بادی دشت لوت منجر به کانال سازی و ترانشه کردن و دستکاری مواد آبرفتی در انتها، و مخروط ها شده است.

افزایش یا کاهش بارندگی نسبت به شرایط نرمال که اولی موجب افزایش خطر بروز سیل و دومی باعث خشکسالی می‌شود، پیامدهای اقتصادی - اجتماعی متفاوتی را به‌دنبال دارد. آگاهی از توزیع احتمال بارندگی‌ها زمینه مناسبی برای برنامه‌ریزی منابع آب فراهم می آورد. این آگاهی از جمله به کمک روش‌های دینامیکی و آماری میسر خواهد شد در این مقاله به کمک زنجیره مارکف و توزیع نرمال، احتمال حالت‌های" خیلی خشک، خشک، نیمه خشک، متوسط، نیمه مرطوب، مرطوب، خیلی مرطوب" براساس بارش‌های سالانه و فصول مختلف ایستگاه قزوین محاسبه و نتایج کار بست این دو روش آماری با هم مقایسه شده است. نتایج برازش داده‌های بارش بر زنجیره مارکف حاکی از آن است که احتمالات حاصله برای مجموع حالت‌های خشکسالی و مجموع حالت‌های ترسالی بر مبنای بارش سالانه و فصلی با هم قابل مقایسه‌اند. آزمون حکم بر برتری زنجیره مارکف نسبت به توزیع نرمال دارد.

در بسیاری از مطالعات و بررسی های منابع طبیعی و کشاورزی، به دلیل عدم پوشش کامل ایستگاه های اندازه گیری نقطه ای باران ، برآورد بارش منطقه ای یا تخمین بارش در مناطق خشک میان ایستگاه ها ضروری است. بنابراین، آگاهی از میزان متوسّط بارندگی در یک حوضه ی آبخیز، از عوامل اساسی در هیدرولوژی و طرّاحی سازه است. روش های مختلفی برای برآورد بارش وجود دارد که ازجمله ی آن می توان به روش های میان یابی اشاره کرد. در بیشتر موارد، یکی از روش هایِ موجودِ دلخواهِ کارشناس انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرد که ممکن است برآورد دقیقی نباشد. هدف از این پژوهش، مشخّص کردن توزیع مکانی بارش سالانه ی حوزه ی آبخیز قم با استفاده از روش های زمین آماری و مقایسه ی روش های موصوف با یکدیگر است. برای این کار، پس از جمع آوری آمار و اطلاعات مربوطه و وارد کردن آنها در محیط نرم افزار GS+و ARC GIS نسخه ی 10، نقشه ی هم باران تهیّه و آنالیز واریوگرام منطقه ی مورد مطالعه انجام شد. سپس برای ارزیابی روش های میان یابی از روش ارزیابی متقابل و دو عامل MAE وMBE استفاده شد. در این مطالعه، دو روش زمین آماری کریگینگ و عکس فاصله با توان های (1تا 3) برای برآورد بارش سالانه با استفاده از آمار سی ساله ی ایستگاه های باران سنجی در استان قم و اطراف آن مورد ارزیابی قرار گرفتند و برای ارزیابی دو روش فوق نیز، از معیار میانگین خطای مطلق (MAE) استفاده شد. نتایج این ارزیابی نشان داد که تغییرات بارندگی سالانه، بیشتر از مدل گوسی تبعیّت می کند. در محدوده ی مورد مطالعه، روش کریگینگ با MAE برابر 22/30 میلی متر، مناسب ترین روش تخمین بارندگی سالانه است و روش عکس فاصله به توان یک با MAE برابر 23/32 میلی متر و عکس فاصله به توان دو با MAE برابر 55/33 میلی متر وعکس فاصله به توان سه با MAE برابر1/35میلی متر در رده های بعدی قرار می گیرند.

تحقیق حاضر با هدف ارزیابی میزان صحت داده های باران ماهوارة TRMM در 87 ایستگاه سینوپتیکی ایران در مقیاس های روزانه و ماهانه انجام شده است. بدین منظور، ابتدا داده های روزانة TRMM-3B42 و ماهانة TRMM-3B43 دانلود شد. مقایسة بین داده های ماهواره ای و مشاهده ای در ایستگاه های انتخابی واقع در شش زون اقلیمی ایران (بیابانی، نیمه بیابانی، کوهستانی، نیمه کوهستانی، بیابان ساحلی و مرطوب ساحلی) در دورة آماری 1998-2009 انجام شد. برای ارزیابی داده های ماهواره ای از معیارهای آماری خطا و شاخص های مطابقت استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که ماهوارة TRMM مقادیر بارندگی روزانه و ماهانه را در 68% از ایستگاه ها بیش از مقادیر مشاهده ای برآورد می کند. به دلیل وجود خطای قابل توجه داده های ماهواره ای، مقادیر تخمینی TRMM در دو مقیاس زمانی به تفکیک زون های اقلیمی و ایران واسنجی شد و ضرایب تصحیح بر اساس روش رگرسیون خطی ارائه شد. بیشترین مقدار ضریب همبستگی در سطح معناداری 01/0 در دو مقیاس روزانه و ماهانه در زون نیمه کوهستانی به ترتیب برابر 86/0 و 99/0 و کمترین مقدار آن ها 49/0 و 78/0 در زون مرطوب ساحلی به دست آمد. داده های واسنجی شدة TRMM در بیشتر زون ها و ایستگاه ها، مشابه یا نزدیک به مقادیر مشاهده ای است و در زون اقلیمی مرطوب شمال ایران، خطای داده های ماهواره ای کاهش نیافت.

خشکسالی به عنوان یک پدیده نامطمئن و غیرقابل پیش بینی ، پدیده ای متناوب و منطقه ای است که با ایجاد کمبود آب در هوا و خاک بر عملکرد و تولیدات محصولات کشاورزی و تولید برق نیروگاه های برق آبی تاثیر گذاشته و با ایجاد قحطی ، گرسنگی بر شرایط اقتصاد معیشتی آسیب های جبران ناپذیری را وارد می کند. برآورد و پیش بینی شدت و نوسانات وقوع این پدیده در جلوگیری از تخریب های اقتصادی و اجتماعی از اهمیت زیادی برخوردار است . خشکسالی ملایم ولی طولانی ممکن است بیشتر از یک خشکسالی کوتاه مدت و شدید بر اقتصاد یک کشور و یا یک منطقه تاثیر بگذارد. در این مقاله تلاش می شود تا با استفاده از اقتصاد آب و یا موازنه طبیعی آبی ، وضعیت تعادل آبی ایستگاه سینوپتیک رامسر را برای مدت 53 سال (2009-1956 میلادی و یا 1387-1335 شمسی ) بررسی و با برآورد تعداد دفعات وقوع خشکسالی شدت آنها نیز اندازه گیری شود. علت انتخاب روش موازنه آبی نسبت به روش های دیگر این است که در این روش از پارامترهای متعدد عوامل طبیعی مانند درجه حرارت ، سرعت باد، درخشش و تابش خورشید، بافت و ساختار و یاچگالی خاک در ذخیره سازی آب ، رطوبت خاک ، تبخیر و تعریق ، دوره رشد گیاهان و عمق ریشه آنها و سابقه و پیشینه بارندگی منطقه ؛ منطقی ترین و معقول ترین روش به منظور برآورد پدیده خشکسالی به کار گرفته شده است . با به کارگیری این روش نشان داده شده  که در هر دوره ، میزان کمبود و یا مازاد آب در چه ماه هایی از سال وجود داشته و با تعیین شاخص خشکی و انحراف معیار آن از میانگین متوسط ؛ مشخص شده که ایستگاه رامسر هر ده سال حداقل سه الی 4 بار متوالی با پدیده خشکسالی شدید مواجه گردیده و احتمال وقوع این پدیده در این منطقه در یک دوره ده ساله 0.4 می باشد.در سال 2001 میلادی و یا 1380 شمسی با وجود آنکه از متوسط بیشترین بارندگی سالیانه برخوردار است ، ولی با پدیده خشکسالی شدید مواجه گردیده و در سال 2002 که از بارندگی کمتری برخوردار است، شدت خشکسالی آن بسیار شدید و یا حاد بوده است.