درخت حوزه‌های تخصصی

برای شناخت الگوهای ضخامت صد بارش سنگین و فراگیر ناحیه ی بارشی زاگرس جنوبی، از پایگاه داده بارش اسفزاری و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال بهره بردیم. داده های بارش از 1/1/1340 تا 10/11/1383 شامل 15992 روز و 362 یاخته به ابعاد 14×14 کیلومتر است. در این پژوهش رویکرد محیطی به گردشی به کار رفته است. تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدسی به روش ادغام وارد بر روی داده های ضخامت نشان دادکه چهار الگوی اصلی ضخامت در فراهم نمودن شرایط مناسب بارش های سنگین و فراگیر ناحیه ی زاگرس جنوبی مؤثرند که در همه ی آنها فرود منتهی الیه شرق دریای مدیترانه با کمی تغییر موقعیت دیده شده است و بر روی جنوب غرب ایران منطقه ی کژفشاری شدیدی را ایجاد نموده که در رخداد این گونه بارش ها نقش مهمی را بازی کرده است.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.

صادرات کشمش ایران سهم مهمی از درآمد های ارزی کشور در کشاورزی را در اختیار داشته و باغات ملایر از با ارزش ترین اراضی تولید انگور بیدانه سفید در صنعت کشمش کشور هستند که در سال های اخیر در اثر تغییر اقلیم دچار تنش هایی در مدیریت منابع آب شده اند. شناخت وضعیت هیدرولوژی و پایش خشکسالی ها از ابزارهای مهم این مدیریت در بحران آب خاورمیانه محسوب می شود. امروزه شاخص های ماهواره ای ﺑﺮای ﭘﺎیﺶ ﺧﺸکﺴﺎﻟی های کشاورزی به ویژه بر روی دامنه ها ی فاقد آمار هواشناسی و در محدوده های وﺳیﻊ ﺑﺴیﺎر کﺎرآﻣﺪ هستند. از ﻣی ﺎن شاخص های ماهواره ای، شاخص هایی کﻪ ﺑﻪ اﺳﺘﺨﺮاج اﻃﻼﻋﺎت از وﺿﻌیﺖ ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی می پردازند، اﻫﻤی ﺖ ﺑیﺸ ﺘﺮی دارﻧ ﺪ زی ﺮا ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی ارﺗﺒﺎط ﻧﺰدیکی ﺑﺎ ﺷﺮایﻂ رﻃﻮﺑﺘی و دمای ﺧﺎک دارد و بررسی وﺿﻌیﺖ آن، روشی سودمند و اکولوژیک در ﭘﺎیﺶ هیدرولوژی ناهنجاری های دما و رطوبت می باشد. در این تحقیق ﺑﺎ استخراج دو ﻋﺎﻣﻞ دﻣﺎ و ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی از ﺗﺼﺎویﺮ ﻣﺎﻫﻮاره لندست در ماه اردیبهشتﺳ ﺎل های 2007، 2009 و 2013 (خشکترین سال های کشور)، وضعیت خشکسالی باغات انگور ملایر مورد بررسی قرار گرفت. شاخص های خشکسالی پوشش گیاهی، شاخص شرایط پوشش گیاهی، شاخص تأمین آب پوشش گیاهی و ﺷﺎﺧﺺ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻧﺮﻣﺎل ﺷﺪه ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی از ﺗﺼﺎویﺮ ماهواره ای اﺳﺘﺨﺮاج و ﭘﺎیﺶ ﺧﺸکﺴﺎﻟی کﺸﺎورزی اﻧﺠﺎم و مقایسه شد. نتایج نشان داد شد که از بین این چهار شاخص مورد بررسی، شاخص های ﺷﺎﺧﺺ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻧﺮﻣﺎل ﺷﺪه ﭘﻮﺷﺶ ﮔیﺎﻫی و شاخص تأمین آب پوشش گیاهی دارای دقت بیشتری در آشکارسازی شرایط خشکسالی در منطقه هستند.

آب زیرزمینی که بخشی از چرخة آب را تشکیل می دهد، منبع قابل اطمینانی برای تأمین آب مورد نیاز انسان محسوب می شود؛ اما این پدیده بر خلاف بسیاری از پدیده های دیگر، برگشت پذیر نیست. منطقة مورد مطالعه شامل آبخوان دشت مهران در محدودة حوضة آبریز رودخانة گاوی از حوضه های آبریز مرزی غرب کشور در جنوب استان ایلام می باشد. این رودخانه تنها منبع تأمین کنندة آب های زیرزمینی دشت مهران بوده که از ارتفاعات کبیرکوه سرچشمه می گیرد و پس از عبور از تنگ باجک، وارد دشت مهران شده و سبب تغذیة آبخوان آبرفتی دشت می شود. مطالعة حاضر با هدفِ شناخت و تبیین عوامل ژئومورفولوژی دشت و ارتباط آن ها با منابع آب زیرزمینی و نیز تهیة نقشه های کاربردی درجهتِ شناخت و مدیریت محیط در این آبخوان، تدوین شده است. روش استفاده شده در این پژوهش، روش میدانی و تحلیل آماری است . از روش درون یابی برای بررسی ژئومورفولوژی منطقه و ارتباط آن با آب های زیرزمینی دشت و ترسیم نقشه ها و از روش همبستگی اسپیرمن به منظورِ بررسی ارتباط بین اشکال ژئومورفولوژی با پارامتر های منابع آب استفاده شده است. نتایج نشان دهندة این است که بین مخروط افکنه، مسیل، تپه ها و دیگر اشکال ژئومورفولوژی با منابع آب زیرزمینی، در سطح 99% رابطة معنادار وجود داشته است. به منظورِ بررسی وضعیت کیفی آب زیرزمینی دشت مهران، از نقشة هدایت الکتریکی ( EC ) استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که کیفیت آب زیرزمینی در مناطق مختلف دشت، به دلیلِ تنوع سازنده ها و ساختار های زمین شناسی، متفاوت اند. حداقل میزان هدایت الکتریکی یا ( Ec ) از حاشیه های جنوبی و شرقی دشت، به سمتِ غرب و شمال غرب افزایش یافته و در بخش های شرقی و جنوب شرقی دشت مقدار pH  آب کمتر از 7 و اسیدی بوده است.

در این تحقیق ویژگی های فضایی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران، طیّ سال های 2001 تا 2005 با استفاده از تصاویر ادغامی دمای درخشندگی حاصل از باند مادون قرمز ماهواره های زمین آهنگ Meteosat،GOES و GMS، مورد بررسی قرار گرفت. سامانه های همرفتی بر اساس آستانه های دما و مساحت به ترتیب برابر 228 درجه کلوین و 1000 کیلومترمربع در تصاویر دمای درخشندگی شناسایی و مسیریابی شدند. در مجموع 268 سامانه همرفتی در زمان رخداد بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر و همچنین ثبت پدیده رگبار حداقل در 3 ایستگاه) شناسایی شد. نتایج نشان داد که ماه های دسامبر و آوریل به ترتیب با 69 و 67 مورد پررخدادترین و ماه فوریه تنها با 5 مورد کم رخدادترین ماه های سال از نظر بارش همرفتی بوده اند. تعداد رخداد سامانه هایی با طول عمر و وسعت زیاد، قابل توجه بوده است، که نشان دهنده ی نقش مهم عوامل دینامیک در شکل گیری سامانه های همرفتی این منطقه است. فراوان ترین جهت حرکت از جنوب غرب به سمت شمال شرق (53 درصد) و از غرب به سمت شرق (38 درصد) بود، بنابراین جهت حرکت سامانه های همرفتی با جهت حرکت کلی جریانات جوی در این منطقه مطابقت داشته و توسط جریانات در سطوح میانی جو تعیین شده است. همان طور که انتظار می رفت محل شکل گیری سامانه های همرفتی تحت تأثیر توپوگرافی منطقه است، به این صورت که بیشینه محل شکل گیری این سامانه ها در دامنه ی رو به باد زاگرس بوده و در دامنه ی بادپناه کوه های زاگرس به ندرت سامانه ای تشکیل شده است. بطور کلی فراوانی رخداد از جنوب غرب منطقه به سمت شمال شرق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. بنابراین میزان رخداد از شرایط توپوگرفی تأثیر پذیرفته و فراوانی رخداد در ارتفاعات بیشتر بود. اما پراکندگی رخداد و میزان تأثیرپذیری آن از توپوگرافی، در ماه های مختلف سال تفاوت هایی داشته؛ بطوری که در ماه های گرم سال بیشترین و در ماه های سرد سال کمترین هماهنگی با توپوگرافی دیده شده است.

پیش بینی دما یکی از مهمترین پیش بینی های هواشناسی است. امروزه بخشهای کشاورزی و صنعت وابستگی زیادی به شرایط دمایی(آب و هوا)دارند. دما نیز در کنار بارش یکی از فراسنج های بسیار مهم آب و هوایی است و از عوامل اصلی در پهنه بندی و طبقه بندی آب و هوایی به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه های منتخب استان اصفهان میباشد که پس از تعیین موقعیت و بررسی دوره آماری موجود سه ایستگاه همدید ازن سنجی اصفهان، شرق اصفهان و کاشان انتخاب شدند. برای بررسی و پیش بینی دمای ماهانه از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. شبکه های عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی وآب و هوایی دارند. شبکه عصبی مصنوعی یکی از قدرتمندترین مدلهایی است که قادر به دریافت و نمایش پیچیده روابط ورودی و خروجی داده ها می باشد. یکی از پرکاربردترین مدلهای شبکه عصبی مدل پرسپترون چند لایه(MLP) میباشد. برای تعیین بهترین ورودی های شبکه پس از سعی و خطای بسیار در نهایت ساختاری با استفاده از میانگین دمای 7 ماه قبل برای پیش بینی دمای ماه بعدی انتخاب گردید. بدین ترتیب دمای ماهانه برای 24 ماه آینده پیش بینی شد که در این حالت بهترین همبستگی را بین داده ها نشان داد .بدین منظور از نرم افزار مت لب 2013 استفاده شده و برنامه نویسی در این محیط صورت گرفت. در تمام ساختار های شبکه از یک لایه پنهان متشکل از 30 نرون استفاده شد. تمامی ایستگاه ها با یک لایه پنهان به جواب رسیدند و نیازی به افزایش تعداد لایه های پنهان تشخیص داده نشد. برای آموزش شبکه از الگوریتم مارکوارت –لونبرگ استفاده شد و تمامی شبکه ها با تابع محرک تانژانت هیپربولیک به جواب مطلوب رسیدند.در نتیجه میتوان گفت استفاده از این مدل در پیش بینی دمای ماهانه موفقیت آمیز بود.

به منظور شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در بروز روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد از یک روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، چهار دسته داده، شامل داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی جوی، داده های ایستگاه جو بالا و خروجی های مدلHYSPLIT مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI)، کیفیت هوا برای شهر مشهد در یک دوره 7 ساله (1390-1384) مورد بررسی قرار گرفت و روزهای بسیار آلوده (200> PSI) شناسایی شد و با کاربست تؤامان تحلیل همدید دستی، ردیابی پسگرد ذرات معلق و بررسی شرایط ترمودینامیک جو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی بیانگر آن است که روزهای بسیار آلوده در شهر مشهد در قالب چهار الگوی گردشی اصلی شامل: الگوی ترکیبی پرفشارسیبری-پشته جنب حاره ای، پرفشار مهاجر، پشته جنب حاره ای و الگوی کم فشار برون حاره، قابل طبقه بندی می باشند. در الگوی ترکیبی پرفشار سیبری-پشته جنب حاره ای، شکل گیری همزمان یک لایه وارونگی دمایی کم ضخامت در ترازهای زیرین جو و لایه وارونگی دیگری در وردسپهرمیانی، نقش تؤامان پرفشار سیبری و پشته جنب حاره ای را در افزایش آلودگی هوا نمایان می سازد. در الگوی پرفشار مهاجر، به واسطه استقرار پشته ای قوی در محدوده کوه های اورال- دریای خزر در وردسپهر میانی و شکل گیری یک مرکز گردش واچرخندی در حدفاصل دریای خزر تا بخش های شمالی خراسان در وردسپهر زیرین، شاهد ظهور همزمان چند لایه وارونگی کم ضخامت در نیمرخ قائم جو هستیم. الگوی پشته جنب حاره ای، الگویی برجسته از تیپ وارونگی فرونشستی را تنها در دوره گرم سال به نمایش می گذارد. در مقابل، در الگوی کم فشار، بروز روزهای بسیار آلوده، ناشی از توان جو در برداشت، انتقال و پخش گردوغبار و ذرات معلق است که بواسطه ناپایداری و صعود گسترده هوا به همراه عدم تغذیه رطوبتی مناسب در سامانه های چرخندی عبوری حاصل می گردد.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

معتبرترین روش برای شبیه سازی متغیّرهای اقلیمی در دوره های آتی، تحت تأثیر تغییر اقلیم، استفاده از داده های مدل گردش عمومی جو و GCMs بوده که بزرگ مقیاس می باشند و لازم است تا ریزگردانی گردند. در این پژوهش، از داده های بارش و دمای روزانه ی ایستگاه سینوپتیک ارومیه واقع در شمال غرب ایران، طیّ دوره ی آماری 1971 الی 2000 جهت ورودی به نرم افزار اقلیمی ریز مقیاس نمایی SDSMاستفاده گردیده است. با در نظر گرفتن دو سناریو A2 و B2 برای دوره ی آماری 2099- 2000، در آینده دما به میزان 45/0 و 35/0 درجه ی سانتیگراد و بارندگی نیز تحت این دو سناریو به ترتیب 10 و 9 درصد افزایش می یابد. در پایان این تحقیق با استفاده از داده های دما و بارش پیش بینی شده ازمدل اقلیمی و رواناب رودخانه ی نازلوچای دردوره ی پایه و همچنین با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی پویا، میزان آورد دبی رودخانه نازلوچای تحت دوسناریویB2 و A2برای دوره ی آتی و همچنین وضعیت سیلاب ها در سطح حوضه برآورد گردیده است. برآوردها حاکی از افزایش رواناب رودخانه در دوره ی آتی تحت سناریوهای انتشار مذکور به میزان 48 و 49 درصد بوده است.

هدف از این پژوهش، تحلیل برنامه راهبرد ملی تغییر اقلیم ایران در پنج بخش کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، مدیریت منابع آب، کشاورزی و امنیت غذایی، منابع زیستی و سلامت بر اساس تأکید بر ارتقاء دانش، نگرش و عملکرد جامعه در راستای ظرفیت سازی در مواجهه با تغییر اقلیم در کشور است. تحقیق بر مبنای هدف از نوع کاربردی و از نظر ماهیت روش تحقیق، توصیفی- تحلیلی است. یافته های پژوهش نشان داد، هر سه مؤلفه دانش، نگرش و عملکرد در برنامه های اجرایی هر 5 بخش مذکور و 25 راهبرد آن موردتوجه بوده است اما از تناسب کافی برخوردار نیست. به طوری که از 229 برنامه اجرایی این سند، %24 و %26 برنامه ها به ارتقاء دانش و نگرش تأکید دارند و 50% عملکردی بوده اند. بیشترین نسبت برنامه های مرتبط با گسترش دانش در هر بخش، با 56% به بخش سلامت و کمترین با 8% به بخش کاهش انتشار گازهای گلخانه ای اختصاص دارد. کمترین و بیشترین سهم برنامه های ارتقاء نگرش به کل برنامه های هر بخش نیز به ترتیب به بخش سلامت با 12% و مدیریت منابع آب با 44% مرتبط می باشد. همچنین بخش مدیریت منابع آب کمترین (29%) و کشاورزی و امنیت غذایی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با نسبت 60%، بیش ترین برنامه های عملکردی را دارند. از این رو نهایتاً لازم است تا تدابیری اتخاذ شود به این منظور، لازم است که ابتدا آموزش از طریق گسترش سطح دانش و نگرش بین مخاطبان و ذی نفعان برنامه ها انجام گیرد تا برنامه های عملکردی که بیش از نیمی از برنامه های این سند هستند، تأثیرگذاری بیشتری داشته باشد و همچنین ظرفیت سازی در راستای کاهش و سازگاری با تغییرات اقلیمی در همه بخش ها به طور متناسب صورت پذیرد.

وجود واقعیت ها و رویدادهای تصادفی اقلیمی زمینه کاربرد « دانشِ احتمال» را در اقلیم شناسی مهیا کرده است. به طوری که بسیاری از واقعیت های اقلیمی با به کارگیری ابزارها و تکنیک های احتمالاتی قابلیت توجیه و تفسیر بهتری دارد. کاربرد نظریه احتمال در اقلیم شناسی رفتار بسیاری از پدیده های اقلیمی به ظاهر غیر قطعی را به شکل قانون مند ارائه و به تصمیم گیری مدیران و آینده نگری برنامه ریزان کمک می کند. یکی از رویکردها و ضرورت های مطالعات اقلیم شناسی، مطالعه احتمال رخداد چند رویداد درارتباط با یکدیگر است. شانس وقوع یک رویداد به شرط وقوع رویدادی دیگر را «احتمال شرطی» گویند. در تحقیق حاضر، احتمال وقوع شرایط بارشی مختلف در سرزمین ایران، براساس شرایط دمایی متفاوت؛ یعنی: احتمال شرطی حالات بارش به شرط وقوع حالات دما بررسی شده است. در این راستا از دیده بانی های روزانه دما و بارش پایگاه داده ای اسفزاری بهره گرفته شد. نتایج تحقیق به وسیله تحلیل خوشه ای و با استفاده از روش فاصله اقلیدوسی و روش ادغام وارد به صورت نقشه های طبقه بندی احتمالاتی ارائه و تحلیل شد. براساس این مطالعه، سه پهنه اصلی شمالی، مرکزی و جنوبی در کشور تشخیص داده شد. همچنین هفت زیرگروه براساس برخی ویژگی های احتمال شرطی بارش به شرط حالات دمایی برای سه پهنه حاصل شد. هریک از پهنه ها و زیر گروه های مربوط منعکس کننده شرایط اقلیمی و سازوکارهای مؤثر برآن است. از این رو می توان روش به کار رفته دراین تحقیق را رویه ای مناسب برای تحلیل های اقلیمی دانست.