درخت حوزه‌های تخصصی

موج های هوای گرم طی دوره سرد سال از موثرترین پدیده های جوی بر بومسامانه های خشکی هستند. بررسی این پدیده در ایران هم به جهت کمبود نسبی بارش و هم وابستگی فراوان منابع تامین آب شیرین به ذخایر برف و ماندگاری زمستانی آنها ضروری است در این پژوهش داده های بالاترین دماهای ماهانه برای 21 ایستگاه هواسنجی در گستره ایران طی سال های 1349 تا 1379، با هدف تعیین موج های هوای گرم دوره سرد سال از آبان تا اردیبهشت از سالنامه های هواشناسی استخراج شد. با شناسایی این موج ها و نیز محاسبه نمره Z داده های ایستگاه ها طی روزهای اوج آنها، هسته های مکانی گرما شناخته شد تا از این طریق الگوهای جابجایی مکانی آنها طی دوره ی 31 ساله مورد مطالعه طراحی شود. نخستین نتایج نشان داد عموم ایستگاه های نزدیک منابع آب به ویژه خلیج فارس هسته های گرم تری را در دوره سرد سال دارند ولی هنگامی که به جای ارقام بالاترین دمای ماهانه ایستگاه ها، از نمره Z آنها استفاده شد؛ هسته های گرما، عموما در ایستگاه های درونی سرزمین ایران به ویژه در محورهای کوهستانی زاگرس و البرز نمایان شدند. بدین ترتیب مشخص گردید شدت روند افزایشی دما در ایستگاه های مناطق کوهستانی و برفگیر شمال غرب، شمال و تا حدودی غرب از مناطق جنوب ایران بیشتر است و ذخایر سالانه برف آنها در آینده با شتاب بیشتری ذوب می شود و میزان رسوبات رودها افزایش می یابد. از این رو شایسته است روند پرشتاب سدسازی های این مناطق با توجه به روندهای اقلیمی با احتیاط بیشتری دنبال شود و ضرورت تقدم اجرای طرح های نفوذ دادن آب (آبخیزداری) بر جمع آوری آن (سدسازی) جدی تر گرفته شود.

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.

اقلیم و پارامترهای مربوط به آن از جمله بارش، دما، رطوبت، ... و تغییرات احتمالی این عناصر در طول دوره ی زمانی نقش بسزایی در محیط زندگی انسان دارد. لذا شناخت عناصر مذکور و تغییرات مربوط از طریق بررسی کمی و مدل بندی آماری پارامترها امکان بهره وری بهینه از طبیعت و امکانات خدادادی آن را فراهم می سازد . در مطالعه حاضر، از آمار بارش ایستگاه های سینوپتیک ایران با دوره ی آماری بلند مدت بعد از بازسازی داده ها و اعمال آزمون همگنی، استفاده شده است. با استفاده از فرمول SIAP نقشه ی پهنه بندی ایران بر اساس اعداد استاندارد شده ترسیم و ضریب تغییرات بارندگی ایستگاه ها بررسی و نقشه وزن ضریب تغییرات برای ایران رسم شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، سال های 1966 و 1973 خشک سالی سراسری ایران را فراگرفته و از سال 1995 تا سال 2001 یک دوره ی خشک سالی در قسمت اعظم کشور حاکم بوده است. همچنین بررسی ها نشان می دهد که رابطه ارتفاع _ بارش در ایران تنوع بالایی دارد و باید بررسی را به صورت ناحیه ای انجام داد، چرا که همبستگی بین ارتفاع و بارش در برخی از نقاط ایران وجود ندارد، مثلا سواحل خزری حتی با وجود ارتفاع کمتر از سطح دریاهای آزاد بارش زیادی دارد و قطب بارش ایران محسوب می شود دلیل این امر این است که بارش های سواحل خزر عمدتا از صعود دینامیکی و همرفتی متاثر می گردد تا از صعود اروگرافیکی . عامل موثر بارندگی های ایران در فصل زمستان توده هوای غربی است و وجود پرفشار جنب حاره ای آزور در تابستان حاکمیت شرایط خشکی را در کشور فراهم می سازد .

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.

"الگوهای ارتباط از دور به وقوع و تداوم الگوهای بزرگ مقیاسی از ناهنجاری های چرخشی و فشار هوا اطلاق می شود که در محدوده های جغرافیایی وسیع گسترش یافته اند و مقیاس زمانی تداوم آنها از چند هفته تا چند سال را در بر می گیرد. این الگوها در امواج اتمسفری، موقعیت رودبادها، بارش و مسیر طوفان ها در سطح وسیعی اثر می گذارند بنابراین آنها اغلب موجب وقوع الگوهای هوایی ناهنجاری می گردند که به طور همزمان در مناطق دورتری اتفاق می افتد. در این مقاله با توجه به اهمیت وقوع پدیده خشکسالی های متناوب در استان سیستان و بلوچستان که به شدت اکوسیستم حساس و جنبه های مختلف حیات را تحت تاثیر خود قرار داده است، تلاش گردیده تا تاثیرات الگوهای ارتباط با دور نیمکره شمالی بر شدت و گستره این خشکسالی ها تجزیه و تحلیل شود. در این جهت داده های اقلیمی ایستگاه های دارای اعتبار در سطح استان سیستان و بلوچستان مورد استفاده قرار گرفته و با محاسبه شاخص استاندارد بارش (SPI) شدت خشکسالی ها و شروع و خاتمه آنها در مقیاس فصلی و سالانه تجزیه و تحلیل شده است. داده های حدود 20 الگوی ارتباط از دور نیز در قالب های قابل مقایسه با داده های اقلیمی استان اخذ و بر اساس روش ها و مدل های همبستگی، رگرسیون چند متغیره، آزمون های فرض و بررسی مقایسه ای و سلسله مراتبی، ارتباط بین خشکسالی های عمده استان و این الگوها استخراج گردیده است. بر اساس نتایج این پژوهش الگوهای چند متغیری انسو (MEI)، نوسان شمالی (NOI)، آرام شمالی (NP)، دهه ای اقیانوس آرام (PDO) و قطبی/اورآسیا (POL) بیشترین همبستگی را با شاخص SPI سالانه دارند. بر اساس تحلیل معادلات رگرسیون چند متغیره الگوهای ارتباط از دور در مجموع، سالانه قادرند بیش از 70 درصد از تغییرات SPI را توجیه نمایند. بر اساس معادلات رگرسیون گام به گام و حذف الگوهایی که نقش کمتری در توجیه تغییرات این الگوها داشته اند، موثرترین الگوها بر شدت خشکسالی استان مشخص گردیده است. همچنین تاثیر الگوها بر تغییر شدت خشکسالی و کاهش بارش بر اساس نتایج مدل ها برآورد شده است. برای مثال به ازای هر واحد افزایش در الگوهای MEI و NOI به ترتیب 26 و 12.3 درصد بر شدت خشکسالی افزوده می شود و به ازای افزایش هر واحد الگوهای POL، NP، PDO و استخر گرم نیمکره غربی (WHWP) نیز به ترتیب 32.5، 24، 16.6 و 7 درصد بر شدت خشکسالی سالانه افزوده می شود."

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.

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

نوسانات اطلس شمالی» الگوی موثری از تغییرپذیری گردش عمومی جو در محدوده برون حاره ‌ای نیمکره شمالی و از عوامل اصلی کنترل عناصر اقلیمی مانند دما و بارش است که دارای اثرات اقتصادی و اجتماعی بزرگی بر بخش های انرژی، کشاورزی، صنعت، حمل و نقل و بهداشت است. در این تحقیق داده‌ های مربوط به شاخص نوسانات فشار سطح در اقیانوس اطلس شمالی و بارش سالانه در یک دوره‌ ی آماری 43 ساله برای ایستگاه‌ هایی از حوضه آبریز دریاچه ارومیه جهت محاسبه ضریب همبستگی و تعیین ترسالی ‌ها و خشکسالی ‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش استفاده از آمار تحلیلی (ضریب همبستگی پیرسون، تحلیل مؤلفه‌ های روند بارش و شاخص نوسانات اطلس شمالی (NAO)، رگرسیون پولی نومیال و رگرسیون غیر خطی) می باشند. نتایج این مطالعه نشان می ‌دهند که بین بارش سالانه ایستگاه‌ های حوضه آبریز دریاچه ارومیه و شاخص نوسانات اطلس شمالی همبستگی منفی ضعیف اما معنی داری بویژه در ترسالی ها و خشکسالی های فراگیر وجود دارد.

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.

سیلاب ها از فراوان ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی به شمار می روند. در این ارتباط پهنه-بندی دشت سیلابی و کاربرد آن در برنامه ریزی آمایش فضا، ازجمله اقدامات مهم غیرسازه ای در زمینه کاهش خسارات سیلاب محسوب می شود. این پژوهش سعی دارد به بررسی خطر وقوع سیل در دشت سیلابی رودخانه زرینه رود با استفاده از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد. همچنین، از توان رودخانه به عنوان شاخصی جهت بررسی اثرات مورفولوژیکی بالقوه سیلاب ها استفاده شده است. داده های پایه برای مدل HEC-RAS شامل داده های فضایی و داده های جریان رودخانه می باشند. مهم ترین داده های فضایی پژوهش از طریق تهیه DEM (با قدرت تفکیک 1 متر) و TIN از روی نقشه-های توپوگرافی مقیاس 1:2000 حاصل شد. متغیرهای جریان، از طریق تحلیل داده های ایستگاه های هیدرومتری موجود بر روی مجرای اصلی و انشعابات آن به دست آمد. به منظور پیش پردازش داده های فضایی و پس پردازش نتایج حاصل از مدل HEC-RAS از الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. جهت بررسی اثرات ژئومورفیکی سیلاب ها، مجرای رودخانه با توجه به دانه بندی مواد بستر و الگوی رودخانه به دو بازه تقسیم بندی شد. در بازه اول (از ابتدا تا شهر محمودآباد)، به دلیل کم عرض بودن دشت سیلابی، پهنه های سیل گیر محدود می باشند. در این بازه، توان رودخانه در طی سیلاب ها زیاد است؛ اما مقاومت مواد بستر و کناره ها، مانع عمده ای در خصوص فرسایش کناره و کف کنی رودخانه محسوب می-شوند. در بازه دوم (از محمودآباد تا بالادست سد نوروزلو)، عرض پهنه های سیل گیر افزایش می یابد. توان رودخانه، نسبت به بازه اول پایین تر است؛ اما به دلیل نوع رسوبات بستر مجرا (ماسه تا گراول) و فرسایش پذیری زیاد مواد کناره ها، تغییرات مورفولوژیکی مجرا نیز زیاد می باشد و سیلاب ها، منجر به فرسایش های شدید، مهاجرت مئاندرها، ایجاد میان بُرها و همچنین نهشته گذاری به صورت پشته های نقطه ای در داخل و کناره های مجرا می شوند. نتایج، همچنین نشان می دهد که سیلاب های با دوره های بازگشت مختلف، خطر چندانی برای سکونت گاه های شهری و روستایی ایجاد نمی کنند؛ اما می توانند خسارات زیادی به اراضی کشاورزی وارد سازند. با توجه به ژئومورفولوژی منطقه و عرض پهنه های سیل گیر، سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله، می تواند مبنای برنامه ریزی های آمایش دشت سیلابی باشد.