درخت حوزه‌های تخصصی

حدوث وقایع فرین اقلیمی از جمله توفان های حاره ای سالانه مخاطرات جبران ناپذیری را در مناطق تحت سیطره خود بر جای می گذارد. شناخت این وقایع و علم به زمان رخداد آن ها می تواند در مدیریت حوادث غیرمترقبه ناشی از آن ها راه گشا باشد. هدف از انجام پژوهش حاضر بازساخت زمانی - مکانی توفان های حاره ای مؤثر بر سواحل جنوبی ایران است. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل داده های بازتحلیل شده مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا با تفکیک مکانی 2 در ۲ درجه در سال های 1871- 2012 و همچنین داده های مربوط به پایگاه ECMWF با قدرت تفکیک مکانی یک درجه است؛ نتایج نشان داد از نظر فراوانی زمانی در طی سال های 1871- 2015 در مجموع 30 توفان حاره ای سواحل جنوبی ایران را به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم تحت تأثیر قرار داده است. بیشترین فراوانی ماهانه مربوط به ماه ژوئن با 21 رخداد و پس از آن ماه ژوئیه با هفت مورد است. از نظر فراوانی مکانی تمامی توفان های شناسایی شده دریای عرب و عرض های تقریبی 15 درجه شمالی را جهت تکوین و در نهایت توسعه خود برگزیده اند و بیشترین تعداد رخداد توفان که در ماه ژوئن اتفاق افتاده است ازنظر حرکت و جابه جایی مسیر جنوب شرق– شمال غرب را انتخاب کرده اند.

در این تحقیق از داده های ساعتی گرد و غبار 87 ایستگاه سینوپتیکی کشور در سال 2008 استفاده شده است. بعد از استخراج روز های گرد و غباری سال 2008 برای هر ایستگاه، روز اول ژوئیه 2008 بخاطر داشتن قدرت دید افقی کمتر از 1000 متر در اکثر ایستگاه های مورد مطالعه در نیمه غربی ایران، به صورت موردی برای مطالعه انتخاب گردید. سپس برای آشکار سازی و پایش این توفان از تصاویر سنجنده AVHRR ماهواره ی نوا استفاده گردید. هدف این تحقیق شناخت قابلیت این سنجنده در تفکیک محدوده های گرد و غباری، شناسایی منابع گرد و غبار ورودی به کشور و مناطق تحت تأثیر آن می باشد. با توجه به اینکه در باند 5 این سنجنده نسبت به باند 4 آن گرد و غبار دارای تابش و دمای بالاتری نسبت به بخار آب می باشد و بر عکس. بنابراین از اختلاف دمای روشنی باند های 4 و 5 تحت عنوان شاخص های BTD و AVI برای تشخیص پدیده گرد و غبار بر روی تصاویر استفاده گردید. هر یک از باند های 2 و 4 این سنجنده نیز برای آشکار سازی پدیده گرد و غبار مورد استفاده قرار گرفت تا علاوه بر ارزیابی قابلیت آنها، توانایی روش های طبقه بندی نظارت شده نیز بر اساس آنها در این امر تعیین گردد. نتایج نشان داد که از بین تمام روش های مطالعه شده شاخص های دمای روشنی با وجود تعدادی معایب برای آشکار سازی و پایش این پدیده بر روی تصاویر AVHRR مناسب می باشند. مطابق با نتایج حاصل از پایش، در روز 30 ژوئن، هسته های تولید گرد و غبار بر روی عراق، جنوب سوریه و جنوب عربستان بوده است. در روز اول ژوئیه گرد و غبار وارد غرب ایران شده و با کاهش شدت آن تا روز 4 ژوئیه تداوم داشته که در روز 5 ژوئیه بطور کامل از ایران خارج شده است.

نبود منابع آب سطحی دائمی در بسیاری از نقاط کشور باعث اضافه برداشت آب از منابع محدود زیرزمینی شده است. در دشت دوزدوزان که در حوضه آبریز دریاچه ارومیه قرار دارد، به دلیل عدم جریان سطحی دائمی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی باعث ایجاد متوسط افت 76 سانتی متر در سال شده است. هدف از این تحقیق پیش بینی سطح آب زیرزمینی در این دشت با استفاده از روش های هوش مصنوعی و زمین آمار می باشد. در ابتدا با استفاده از روش خوشه بندی مرتبه ای (HCA) پیزومترها دسته بندی شدند. با انجام آنالیز حساسیت، داده های ماهانه سطح آب، بارش و تبخیر هرکدام با یک تأخیر زمانی طی دوره 10 ساله (91-82) به عنوان ورودی های مدل انتخاب شدند. پس از نرمال سازی داده ها مدل سازی با شبکه های عصبی (ANNs) انجام شد. به منظور بررسی بیشتر شبیه سازی با مدل فازی ساگنو (SFL) نیز انجام شد. برای مقایسه نتایج دو مدل شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا و ضریب تبیین به کار گرفته شدند. با توجه به برتری مدل ANNs، مدل کریجینگ و کوکریجینگ عصبی برای پیش بینی مکانی سطح ایستابی انتخاب شدند و پیش بینی مکانی با هر دو مدل انجام شد. نتایج نشان داد که مدل کوکریجینگ با در نظر گرفتن پارامتر ثانویه توپوگرافی نسبت به مدل کریجینگ پیش بینی دقیق تری داشته است. براساس نتایج به دست آمده با افزایش بازه زمانی پیش بینی خطای مدل ترکیبی (کوکریجینگ عصبی) افزایش می یابد که بیش تر به دلیل افزایش خطای مدل شبکه عصبی مصنوعی با افزاییش بازه زمانی پیش بینی می باشد و خطای مدل زمین آمار ( کوکریجینگ) نامحسوس به نظر می رسد.

براورد و تخمین مقادیر بارش حوضه آبریز قره‌سو بر اساس داده‌های مشاهداتی 21 ایستگاه باران‌سنجی موجود در سطح حوضه و همبستگی آن با داده‌های عوامل جغرافیایی ناحیه‌ای نشان داد که با استفاده از داده‌های ناحیه‌ای می‌توان به مدل نهایی بارشهای فصلی و سالیانه دست یافت . ضرایب همبستگی چندگانه 69 تا 82 درصد در تبیین عوامل جغرافیایی محلی ( زمین- اقلیم) در براورد بارشهای سالیانه و فصلی حوضه، نشانه خوبی از اهمیت پردازش آماری در مطالعات اقلیمی و استفاده از داده‌های زمین ـ اقلیم است . در مطالعه حاضر نیز با استفاده از میانگین بارش سالیانه و فصلی ایستگاههای حوضه، ارتباط عوامل جغرافیایی، یعنی عرض و طول جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، فاصله از کوه و فاصله از دریا به روش همبستگیهای چند متغیره مدل‌بندی و به پیش بینی و تخمین بارش پرداخته شده است .

بررسی آثار مورفولوژیکی یخبندانهای کواترنر ایران موضوع مورد علاقه بسیاری از محققان بوده است که می‌توان شروع آن را به ژاک دومرگان ‌(1890م.) نسبت داد. در این میان ردیابی پاره‌ای از پدیده‌ها سهلتر بوده و پاره‌ای دیگر به‌واسطه غیر محتملتر بودن آن کمتر مورد ارزیابی محققان قرار گرفته است. از آن جمله می‌توان به‌وجود آثار یخسارها یا کلاهکهای یخی اشاره کرد.بررسی و تحلیل آمار اقلیمی ثبت شده فعلی در ایران از یکسو و وجود نقاط یا محلهایی که نسبت به نواحی مجاور از نظر برودتی تفاوتهای چشمگیری از خود نشان می‌دهند، سبب شد که نظر ژئومورفولوژیستها به این نقاط جلب شده و پراکندگی آنها در ایران مشخص شود. بدیهی است با توجه به تخمینهای دما و حرارت محیطی در گذشته، می‌توان حدس زد که این نقاط در گذشته (در دوره‌های سرد) نسبت به نقاط مجاور از خود ویژگیهای برودتی بیشتری نشان می‌داده‌ا‌ند و چنانچه از نظر توپوگرافی نسبتاً هموار و دمای آنها مشابه ارتفاعات براورد شود؛ در این صورت احتمال وجود کلاهکهای یخی در عصر یخبندان در آنها افزایش پیدا می‌کند.لازم به ذکر است که این مقاله از یک طرح تحقیقاتی گرفته شده و با حمایت مالی وزارت نیرو به انجام رسیده است؛ همچنین با اتکا به روش رایت و تحلیل رقومی داده‌های هواشناسی مضبوط نسبت به بازسازی شرایط دمایی در دوره سرد اقدام صورت گرفته است؛ سپس با تعیین گستره آن در ایران نسبت به ردیابی آثار یخسارهای محتمل در زاگرس اقدام شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، که آثار این پدیده در دشت نمدان فارس به استناد براورد‌های اقلیمی شواهد مورفیک ارضی و پاره‌ای شواهد رسوبی وجود دارد. بنابراین شایان ذکراست که با این روش، وجود آثار یک پهنه یخی (یخسار) برای اولین بار در ایران به اثبات می‌رسد.

بررسی ویژگی های آب و هوا و شناخت عناصر و پارامتر های اقلیمی یک منطقه، می تواند در امر برنامه ریزی و آمایش آن سرزمین نقش عمده ای ایفا نماید. بارش موثر به عنوان یکی از مهمترین عناصر اقلیمی در نواحی شمالغرب ایران با نوسانات زمانی- مکانی قابل ملاحظه، نقش عمده ای در چگونگی بهره برداری از توان های محیطی، اقتصادی، کشاورزی و غیره.. آن عهده دار می باشد. در این پژوهش جهت مقایسه دوره پایه(گذشته) با داده های شبیه سازی شده، ابتدا آمار بارش موثر روزانه ی 6 ایستگاه اردبیل، قزوین، همدان، کرمانشاه، سنندج و تبریز طی یک دوره ی 30 ساله (1990-1961) تهیه و از طرف دیگر با داده های شبیه سازی شده 2021 تا 2050 که بوسیله مدل گردش عمومی جو HADCM3 و سناریوی A1 تولید گردیده و با استفاده از مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند مورد مقایسه قرار گرفتند. روش مقایسه بارش موثر در چارچوب خوشه های مختلف، بر اساس روش تحلیل خوشه ای در قالب 5 خوشه توافقی برای تمام ایستگاهها و دوره های مورد مطالعه انجام پذیرفت. از جمله یافته های این پژوهش وجود تمرکز بیشتر بارش برای دوره های سرد سال(زمستان و پاییز) و افزایش 20.62 میلیمتری بارش سالانه برای میانگین دوره 2021 تا 2050 نسبت به دوره پایه می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش شدت آستانه های بارش موثر برای ایستگاههای اردبیل، کرمانشاه و تبریز در دهه های آینده نسبت به دوره پایه 1961 تا 1990 و کاهش تعداد روزهای همراه با رخداد بارش برای کرمانشاه، سنندج و تبریز در دهه های آینده است. در ادامه خروجی ها نشان می دهند که بارشهای خوشه سوم بدلیل توزیع یکنواخت، نیازمند مدیریت بهره برداری بهینه و بارشهای خوشه 1 بدلیل شدت بالا و رگباری بودن، نیازمند مدیریت ریسک و در بعضی مواقع مدیریت بحران در عرصه های کشاورزی، آبخیزداری و غیره... می باشند.

به دلیل موقعیت خاص کرمانشاه و ایران و هم چنین ارتباط دما با سایر پارامترهای اقلیمی و افزایش این عنصر در دو دهه اخیر که عملا بازتاب های مختلفی را در پی داشته، به طوری که اکثر مطالعات اخیر بیانگر افزایش روند دما در سطح جهان می باشند و همین امر مشکلات فراوانی را سبب شده و نسل جدید را مستلزم برنامه ریزی برای آینده گردانیده است. این مطالعه با بهره گیری از داده های سالانه ایستگاه هواشناسی کرمانشاه در خلال سال های آماری 2005-1955 و با استفاده از روش مدل های سری زمانی (ARIMA) و توزیع احتمالاتی به بررسی تغییر اقلیم کرمانشاه با تاکید بر دما پرداخته و سپس دمای سالانه الگوی چند جمله ای مورد آزمون قرار گرفت و بهترین الگو که همان توزیع نرمال باشد بدست آمد. با استفاده از سری های زمانی به پیش بینی دمای 10 سال آینده شهر کرمانشاه پرداخته شد که انتظار می رود طی ده سال آینده دمای کرمانشاه رو به فزونی نهد. میزان افزایش سالانه دما طی ده سال آتی 0.03 درجه سانتی گراد برآورد شده است.

تغییرات شدید نرخ آب بر اثر بروز خشکسالی های دهه اخیر در آبادی ‌های شمال‌ غرب‌ شهرستان مشهد، اثرات وسیعی بر فعالیت‌ های اقتصادی و اجتماعی جوامع روستایی داشته است. تغییرات آب ‌بها بویژه در مورد آب قنوات نواحی روستایی چشمگیرتر بوده است. کمبود شدید منابع آب در بسیاری از آبادی ‌های دهستان شاندیز موجب کاهش سطح زیر کشت، افت راندمان محصولات و تلفات دامی زیادی شده است. دهستان شاندیز با بیش از 330 کیلومترمربع وسعت به عنوان یک منطقه ییلاقی در پایکوه‌ های بینالود واقع شده که بعد از خشکسالی با تغییرات شدیدی در افزایش نرخ آب‌ بهاء مواجه بوده است. بیش از 50% چشمه ‌ها خشک شده و در نتیجه کاهش دبی قنوات و چاه ‌ها موجب افزایش نرخ خرید و فروش و اجاره آب بویژه در روستاهای تیپ پایکوهی و دشت شده است. نتایج این مطالعه آشکار ساخت که میانگین حق‌الاجاره یک ساعت آب قنات در سال برای آبادی ‌های دهستان شاندیز از 90 هزار تومان در سال 1375 (اوایل خشکسالی) به 525 هزار تومان در سال 1385 افزایش یافته است. چنین روند فزاینده‌ ای در مورد آب بها در طول پنجاه سال اخیر در آبادی ‌های این منطقه بی ‌سابقه بوده است

باد سیستان به عنوان برجسته ترین جریان ترازهای زیرین جو در فلات ایران، بنا به ماهیت، گستره ای محلی تا منطقه ای را در شرق این فلات اشغال می نماید. اگرچه محلی و یا منطقه ای بودن باد سیستان موضوعی باز تلقی می گردد، اما آغاز و خاتمه ناگهانی وزش باد سیستان در شرق ایران و تغییرات سال به سال قابل ملاحظه در زمان آغاز و خاتمه این باد، نقش برجسته عوامل بزرگ مقیاس و مقیاس منطقه ای را در شکل گیری باد سیستان متذکر می گردد. پژوهش حاضر سعی دارد با بهره گیری از روش هایی موسوم به «نقطه تغییر»، زمان آغازگری (Onset)، زمان خاتمه و طول مدت وزش باد سیستان را مورد بررسی قرار دهد. مطالعه با بهره گیری از داده های روزانه شدت و جهت باد در ایستگاه زابل، به عنوان ایستگاه معرف باد سیستان، برای یک دوره 41 ساله (2012-1972) به انجام رسید و جهت تعیین زمان آغازگری و خاتمه باد سیستان از سه روش Pettitt، SNHT و Buishand استفاده شد. در این تحقیق با بهره گیری از سری زمانی روزانه شدت و جهت وزش باد، زمان آغاز، خاتمه و طول مدت وزش باد سیستان تعیین گردید. یافته ها بیانگر آن است که از میان سه روش تخمین نقطه تغییر، روش پتیت در تعیین زمان آغاز و خاتمه باد سیستان از کارایی مناسب تری برخوردار است. بر اساس روش پتیت باد سیستان بطور متوسط در روز 122 ام (2 می) از سال میلادی آغاز شده و تا روز 287 ام (14 اکتبر) تداوم می یابد. بر این اساس، متوسط طول دوره وزش باد سیستان 165 روز در سال تعیین گردید. یافته ها همچنین بیانگر آن است که زمان آغازگری، زمان خاتمه، شدت و طول مدت وزش باد سیستان تغییرات قابل ملاحظه ای را از سالی به سال دیگر نشان می دهد. از دیگر نتایج این مطالعه، نبود یک روند معنی دار در رفتار تمامی ویژگی های باد سیستان است.

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

در این مقاله با استفاده از شاخص Z نرمال، داده‌های بارش سالیانه و فصلی ایستگاههای سطح استان ایلام طی دوره آماری 1350-1379 تجزیه و تحلیل و ویژگی عمومی رخداد خشکسالیها، از قبیل فراوانی، شدت و دوره تداوم مشخص شده است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که در طول دوره آماری مورد مطالعه، در مناطق مختلف استان امکان وقوع خشکسالیهای سالیانه و فصلی بسیار زیاد بوده است. از نظرشدت خشکسالی سالیانه، خشکسالیهای متوسط و از لحاظ دوره‌های تداوم، دوره‌های یک ساله بیشترین فراوانی را داشته‌اند. به نظر می‌رسد که از میان فصول، شدت خشکسالیهای فصل بهار در اکثر ایستگاهها بیشتر از فصول دیگر سال بوده است. مقایسه توزیع بارشهای فصلی و میزان عملکرد گندم دیم در خشکسالیهای متوالی سالهای زراعی 77-78 و 78-79 حاکی از آن است که توزیع نامناسب بارش در طول فصول سال و همچنین کاهش بارش سالیانه، موجب کاهش شدید عملکرد گندم دیم شده است، به طوری که کاهش عملکرد گندم در سالهای مذکور نسبت به ترسالی 76-77 به ترتیب 9/68 و 4/69 درصد و همچنین نسبت به میانگین دوره به ترتیب 2/49 و 2/50 درصد بوده است. مقدار همبستگی بین توزیع بارشهای فصلی (متغیر مستقل) و میزان عملکرد (متغیر وابسته) در طول دوره مورد مطالعه نشان می‌دهد که در ایستگاههای نواحی گرمسیری استان، بیشترین همبستگی به ترتیب به فصول پاییز و زمستان و در مناطق سردسیر به فصول بهار و پاییز مربوط بوده است.

برای شناسایی گونه هواهای جزیره ابوموسی، داده های روزانه 69 متغیر اقلیمی(سمت باد،تندی باد، دمای خشک، دمای تر، دمای کمینه و بیشینه، میانگین دمای روزانه، بارش، نم نسبی، فشار تراز ایستگاه، ابرناکی، دیدافقی، فشار بخارآب و ...) این ایستگاه در طول سال های 1362تا 1388 بررسی شد. ابتدا پایگاه داده ای از متغیرهای مورد بررسی در نرم افزار متلب ایجاد شد. این پایگاه داده شامل رخدادهایی بود که مقدار متغیرهای مورد بررسی به طور کامل در آن ثبت شده بودند. در مرحله بعد روی آرایه داده های استاندارد شده (69*9311) که سطرهای آن معرف تعداد روزها و ستون های آن عناصر اقلیمی می باشند یک تحلیل خوشه ای (CA) به روش ادغام «وارد» صورت گرفت و شش گونه هوا برای ایستگاه ابوموسی به دست آمد و در نهایت برای هر کدام از گونه ها یک روز به عنوان روز نماینده انتخاب و ویژگی های پیایی، رخداد و فراوانی سالانه و ماهانه آن ها محاسبه و مشخص گردید . بر این اساس گونه هوای گرم و مرطوب و شرجی به عنوان غالب ترین، همگن ترین و با ثبات ترین گونه شناخته شد.

توجه به تغییرات اقلیمی ‌در سال های اخیر به علت پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و خسارات مالی مربوط به رویدادهای حدی جوی اهمیت زیادی پیدا کرده است. در اکثر مطالعات توجه به تغییر اقلیم فقط درصدد آشکارسازی روندهای پتانسیلی یا نوسانات در متوسط طولانی مدت علائم اقلیمی است؛ اما مطالعه تغییرپذیری و تغییر رفتار رویدادهای حدی جوی نیز مهم می باشد. برای بررسی رویدادهای حدی، شاخص های اقلیمی‌حدی برای داده های سطح زمین به وسیله گروه کاری آشکارسازی تغییر اقلیم سازمان هواشناسی جهانی و کمیته اقلیم شناسی و برنامه تحقیقاتی تغییرپذیری اقلیم و قابلیت پیش بینی معرفی شده است. در این مقاله روند این شاخص های حدی بر اساس سری‌های زمانی روزانه دما و بارش ایستگاه تهران در دوره آماری 2003 ـ 1951 مطالعه شده است .علاوه بر این، توزیع دنباله های حدهای گرم و سرد و کاربرد شاخص ها در موارد مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که شاخص های FD و ID یا شاخص های حدهای سرد روند کاهشی محسوسی دارند. از طرف دیگر روند دمای حداقل و دمای متوسط روزانه کاملا افزایشی است و شیب مثبت دارد. این در حالی است که روند افزایشی دمای حداکثر شیب کمتری دارد. روند افزایشی حدهای گرم مانند T40 (دماهای حداکثر بالاتر از 40 درجه)، شاخص  CDDو  GDDو روند کاهشی HDD و DTR نیز در همه مدل های بکار گرفته شده در این مقاله بارز می‌باشد. شاخص های حدی بارش نیز روند کاهشی با شیب بسیار کم را نشان می دهد. توزیع دنباله های سری های زمانی، دمای حداقل و دمای متوسط هماهنگی زیادی با هم دارند و هر دو گرمایش متقارنی را نشان می دهند. از نتایج این تحلیل می ‌توان سناریوهایی برای مطالعه موردی مناطق مختلف در زمان وقوع رویدادهای حدی اقلیمی ‌ارائه و پیش‌بینی کرد.