درخت حوزه‌های تخصصی

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه- فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

دشت تبریز در΄15­˚­46­-­΄­30­˚­45 ­طول شرقی و΄­17­­˚­38-­΄56­­˚­37 عرض شمالی و در شرق دریاچه ارومیه واقع شده است. در دهه­های اخیر، بطور منطقه­ای و در دشت تبریز خشکسالی­های متناوب و گاهی مستمر و شدیدی رخ داده است. همزمان سطح آب زیرزمینی دشت کاهش چشمگیری نشان می­دهد. از این­رو به نظر می­رسد، بین وقوع خشکسالی­های هواشناسی و افت سطح آب­های زیرزمینی بتوان رابطة معنی­داری پیدا کرد. در این راستا، هـدف پژوهش حاضـر بررسـی خشکسالی­های دشت با شاخصSPI ، پیگیری روند بارش­ها، تحلیل هیدروگراف واحد آب­های زیرزمینی و ارزیابی تأثیر خشکسالی­های هواشناسی در افت آب زیرزمینی در دشت تبریز با استفاده از روش آمار دومتغیره می­باشد. برای این منظور، از داده­های هواشناسی شامل متوسط بارش ماهانه ایستگاه­های دشت تبریز در دورة آماری (83-1351) برای تعیین دوره­های خشکسالی، داده­های ماهانه سطح آب چاه­های مشاهده­ای و پیزومتر دشت در دوره آماری (83-1370) برای نشان دادن نوسانات سطح آب زیرزمینی، نرم­افزارهایArc/GIS ، Arc/View­، Excell و Surferاستفاده شد. نتایج مطالعه نشان می­دهد که در دوره آماری (83-1370) سطح آب­های زیرزمینی سیر نزولی داشته و 94/3 متر افت دارند. خشکسالی آب­های زیرزمینی نیز با دو ماه تأخیر نسبت به خشکسالی هواشناسی بروز می­کند.

هدف از این مطالعه بررسی ناهنجاری ها و چرخه های آب قابل بارش جوّ ایران زمین است. بدین منظور داده های فشار و نم ویژه طی دورة 1950-2010 از پایگاه داده های NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جوّ و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج و تجزیه وتحلیل شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزار Grads و Matlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج بررسی ناهنجاری های آب قابل بارش جوّ ایران نشان داد که نواحی سواحل به دلیل هم جواری با منابع عظیم رطوبتی خلیج فارس، دریای عمان و دریای خزر دارای ناهنجاری های مثبت و نواحی مرکزی، نواحی مرتفع و شمال غرب و شمال شرق کشور به دلیل دور بودن از منابع رطوبتی و متأثر بودن از ارتفاعات دارای ناهنجاری های منفی است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان می دهد که چرخه های کوتاه مدت دو تا پنج ساله بیشترین حاکمیت را در کشور داشتند. با وجود این، بیشترین چرخه های کوتاه مدت در نواحی جنوب شرق رخ داده است. بیشتر دانشمندان چرخه های دو و سه ساله را با ال نینو – نوسانات جنوبی و گردش عمومی جوّ و جریانات مداری مرتبط می دانند. همچنین، چرخه های دو تا پنج ساله را به رخداد ال نینو مربوط دانستند.

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.

در این بررسی داده های بارش ماهانه ایران از ژانویه 1951 تا دسامبر 1999 برای شناسایی رژیم های بارش ایران بررسی شد. به کمک این پایگاه داده، نقشه های رقومی بارش ماهانه با تفکیک مکانی 15×15 کیلومتر محاسبه شد. مقادیر بارش هر ماه به بارش سالانه تقسیم شد و بارش نسبی برای هر ماه روی هر گره1 از نقشه های بارش بدست آمد. یک تحلیل خوشه ای پایگانی با روش ادغام وارد2 روی یک نمونه تصادفی هزار تایی از پایگاه داده های برآوردی اعمال شد و روشن شد که در ایران سه رژیم بارش اصلی قابل شناسایی است: رژیم بارش زمستانی، رژیم بارش زمستانی- بهاری و رژیم بارش پاییزی. آرایش مکانی این رژیم های بارش نشان می دهد که توزیع زمانی بارش در ایران با عرض جغرافیایی ارتباط دارد. با این حال رژیم های زمستانی و زمستانی-بهاری هر یک تحت تأثیر شرایط محلی به چندین رژیم فرعی تقسیم می شوند. رژیم های بارش اصلی از نظر بارش فصلی و رژیم های فرعی از نظر توزیع درون فصلی بارش (سهم بارش هر یک از ماه های یک فصل معین) از هم متمایز می شوند.

واکاوی تغییرات ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، تغییرات برازنده ترین توزیع فراوانی و فراسنج های آن در طی زمان بررسی می شود. به این منظور از داده های بارش روزانه شبکه بندی شده پایگاه داده بارش آفرودیت خاورمیانه به ابعاد 25/0 25/0 درجه طول / عرض جغرافیایی استفاده شده است. داده های بارش روزانه این پایگاه داده در محدوده ایران طی دوره 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی به کمک نرم افزار Grads استخراج گردید. برای ردیابی تغییرات در طی زمان، داده ها به دو دوره 28 ساله تقسیم شد. داده های بارش دوره نخست از 1/1/1330 تا 29/12/1357 در یک آرایه به ابعاد 249110226 و داده های دوره دوم از 1/1/1358 تا 29/12/1385 در یک آرایه به ابعاد 249110227 ( ردیف ها تعداد روز و ستون ها تعداد یاخته) قرار داده شد. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای بارشی، از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار Matlab توابع توزیع تیپ نرمال و گاما بر تک تک یاخته های با بارش برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در سطح اعتماد 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع در هر دو دوره احراز نمایند. تغییرات گسترده زمانی و مکانی در توزیع بارش به عنوان یکی از مؤلفه های ردیابی تغییر اقلیم تأیید نمی شود. محاسبه فراسنج های برازنده ترین توزیع با روش گشتاور خطی حکایت از تغییرات جزئی در الگوی پراکندگی فضایی این فراسنج ها دارد. اما این تغییرات از الگوی خاصی پیروی نمی کند. نگاشت تغییر فراسنج انحراف معیار نشان می دهد در بخش وسیعی از ایران مرکزی و غرب کشور در دهه های اخیر اعتماد به بارش کاهش یافته است.

خشکسالی به عنوان یک پدیده اقلیمی با کمبود رطوبت و بارندگی نسبت به شرایط نرمال تعریف می شود. این پدیده به شدت بر همه جوانب فعالیت های بشری تأثیر می گذارد. در حالی که مطالعات انجام شده در رابطه با این پدیده بر اساس روش های مناسب بسیار کم می باشد. در مقاله حاضر سعی شده است با استفاده از قابلیت های سامانه نرم افزاری MATLAB و شاخص تلفیقی SEPI در دو مقیاس زمانی 6 و 12 ماهه، به بررسی وضعیت خشکسالی در استان اردبیل پرداخته شود. برای این کار از داده های اقلیمی ایستگاه های سینوپیتیک شهرستان اردبیل، پارس آباد و خلخال در استان اردبیل استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد شاخص SEPI ویژگی دو شاخص SPI و SEIرا به خوبی در خود منعکس می کند و همچنین دما را که به عنوان یکی از پارامترهای مؤثر در تغییر شدت خشکسالی است، در بررسی شرایط خشکسالی وارد می کند؛ بنابراین بررسی خشکسالی با شاخص SEPI بهتر از شاخص SPI می باشد. بررسی ها در رابطه با خشکسالی بر اساس شاخص SEPI نشان می دهد که روند خشکسالی در استان اردبیل رو به افزایش است. دما هم با شدت بیشتر روند افزایشی دارد. طولانی ترین تداوم زمانی خشکسالی در استان، در ایستگاه پارس آباد در مقیاس زمانی 12 ماهه از ماه ژوئن سال 1998 تا ماه نوامبر سال 1999 به مدت 18 ماه اتفاق افتاده است. بیشترین درصد وقوع خشکسالی در ایستگاه پارس آباد و کمترین آن در ایستگاه خلخال مشاهده می شود.

یخبندان پدیده زیان بار اقلیمی است که فعالیت های مختلف انسانی و فرایندهای زیستی را تحت تأثیر قرار می دهد. تصاویر ماهواره ای به دلیل پیوستگی و تکرار پذیری داد ه های آن، روش مناسبی برای بررسی یخبندان است. در این پژوهش با استفاده از تصاویرNOAA-AVHRR به تعیین الگوریتم بهینه برای شناسایی و استخراج پهنه های یخبندان بهاره و پاییزه در استان کردستان در سال های 2001 تا 2010 پرداخته شده است. پس از تعیین روزهای یخبندان در هفت ایستگاه هواشناسی منطقه، 24 تصویر گذر شبانه برای بررسی دما و صد تصویر گذر روزانه برای محاسبة شاخص NDVI و قابلیت انتشار انتخاب و ارزیابی شد. برای محاسبة دمای سطح زمین، باندهای حرارتی چهارم و پنجم تصاویر گذر شبانه در سه الگوریتم پرایس، کول و اولیویری به کار گرفته شد. براساس نتایج، الگوریتم کول در برآورد دمای سطح زمین به دلیل خطای کمتر و نیز همبستگی های قوی و معنی دار در مقایسه با دماهای مشاهداتی، عملکرد بهتری نسبت به دیگر الگوریتم ها داشت. بنابراین، این الگوریتم در تهیه نقشه های نهایی پهنه بندی یخبندان استان کردستان استفاده شد. نگاه کلی به نقشه ها، تأثیر مهم ارتفاعات را بر وقوع یخبندان های شبانه در منطقه -هم از نظر شدت و هم از نظر گسترش- به خوبی نشان می دهد.

اهداف: افزایش درجة حرارت یکی ازمسائل مهم زیست محیطی بشر است که در سال-های اخیر، مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است . هدف از محاسبة روند درجة روز گرمایش در ایران، می تواند دیدی کلی از تغییرات نیاز گرمایش و تغییرات مکانی- زمانی این فراسنج، به خصوص در فصول سرد و گرم سال برای مدیریت منابع انرژی ارائه کند. روش: روند و شیب روند ماهانة درجة روز گرمایش ایران، با پایة دمایی 18 درجه با استفاده از میانگین دمای روزانة هوا، درطی دورة آماری 44 ساله (1383-1340) از پایگاه شخصی داده های دکتر مسعودیان در دانشگاه اصفهان استخراج و محاسبه شد. سپس، به کمک آزمون ناپارامتری من کندال روند و شیب روند جمع ماهانة درجة روز گرمایش در سطح معنی داری 05/0، برای هرکدام از یاخته ها در نرم افزار مطلب محاسبه گردید. ابعاد ماتریس به دست آمده 44×7187 می باشد. درنهایت، نقشه های روند و شیب روند این فراسنج درنرم افزار سورفر ترسیم شد و واکاوی گردید. یافته ها/ نتایج: نتایج، بیانگر روند مثبت نیاز گرمایشی در شمال کردستان و زنجا صول بهار و پاییز است. روند منفی نیاز گرمایشی نیز در چاله های داخلی، دامنه های زاگرس شمالی و جنوبی و کوهپایه های ن، غرب شهرکرد، ارتفاعات ماکو و کوهپایه های غربی بجنورد است که بیانگر کاهش دمای این نقاط در ف کرمان و خراسان نمایان است که روند افزایش دمای این مناطق را در ماه های سرد سال نشان می دهد. نتیجه گیری: بیشترین گسترة مکانی روند منفی نیاز به گرمایش، در دی ماه است که 54% از وسعت ایران را در برگرفته است که نمایانگر گرم ترشدن هوا در این ماه از سال در نیمی از کشور می باشد. بلوک لوت و تهران در فرودین ماه به میزان 2- تا 4- درجة روز در سال، بیشینة شیب روند منفی نیاز به گرمایش را دارا هستند.

گرمش بادی گرم و خشک است که بیشتر در فصل سرد سال، در شمال رشته کوه البرز می وزد. علت اصلی ایجاد باد گرمش استقرار سامانه پرفشار و یا زبانه آن بر روی فلات ایران و سامانه کم فشار و یا زبانه آن بر روی جنوب دریای کاسپین است. باد گرمش باعث افزایش پتانسیل آتش سوزی جنگل ها، آلودگی هوا، ذوب برف، ایجاد حساسیت و بیماری، تنش گرمایی بر روی محصولات کشاورزی و باغی، افزایش تبخیر و تعرق، از جا کندن درختان و در برخی موارد نیز سبب تخریب سازه ها و غیره می شود. در این مطالعه به بررسی دامنه تغییرات عناصر جوی در زمان رخداد باد گرمش در رشت در دوره آماری 1982 لغایت 2010 پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که، با شروع باد گرمش میانگین دمای هوا در ایستگاه رشت 9 درجه سلسیوس افزایش و میانگین رطوبت نسبی 47% کاهش پیداکرده است. باد غالب در گلباد گرمش، دارای سمت جنوبی بوده و به طور میانگین سرعت متوسط آن در دوره آماری پیش گفته از 2 متر بر ثانیه به 5 متر بر ثانیه افزایش یافته است. بیشترین فراوانی رخداد باد گرمش در رشت برای ماه های دسامبر و ژانویه و در ساعات 09 و 12 گرینویچ ثبت شده است. در طی رخداد این پدیده دید افقی افزایش قابل ملاحظه می یابد و در بیش از 40% موارد آسمان صاف تا کمی ابری است. ابرهای ظاهر شده در زمان رخداد باد گرمش بیشتر از نوع ابرهای سطوح بالا و متوسط هستند، ابر صدفی شکل نیز از ابر های شاخص در زمان باد گرمش در رشت مشاهده شده است.

در این پژوهش داده­های بیشینه سالانه دماهای روزانه ایستگاه سینوپتیک مهرآباد تهران طی بازه آماری 1951 تا 2010 میلادی به مدت 60 سال مورد تحلیل قرار داده شده است. از روش تحلیل رگرسیون و آماره من- کندال برای آزمون معناداری روندهای تغییرات سری­های دمایی استفاده شده است. با توجه به متوسط دماهای فرین بیشینه بلندمدت و مقایسه آن با متوسط 6 دهه موجود در سری آماری معلوم شد که دمای 3 دهه 50، 80 و 90 پایین­تر از متوسط بلندمدت 60 ساله و در عوض دمای سه دهه 60 ، 70 و دهه اول قرن 21 بالاتر از حد متوسط بلندمدت قرار داشته­اند. در این ارتباط دهه 80 سردترین دهه و دهه اول قرن 21 با توجه به کمینه و دامنه بالاتر از دهه­های 60 و 70 گرم­ترین دهه­های ایستگاه مهرآباد تهران هستند. نتایج کلی این تحقیق مبین وجود نوسانات فصلی در سری دماهای فرین حداکثر تهران است که روند این نوسانات معنادار نیستند. روند تغییرات دماهای فرین حداکثر تهران مثبت بوده که این امر به معنا افزایش شدت گرمای تابستان می­باشد. نتایج حاصل از پیش­بینی دماهای فرین بیشینه تهران نشان می­دهد که دمای فرین حداکثر تهران در سال های 2018 به بیش از 25/43 درجه سانتی­گراد صعود خواهد کرد. نتایج نیکویی برازش مدل نشان داد که مدل هالت- وینترز مدل خوبی برای پیش­بینی آتی دماهای فرین حداکثر تهران می­باشد.

شناسائی و استخراج طول دوره های خشک در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین استفاده از مدل های پیش یابی تغییرات اقلیمی برای بررسی رفتار پارامترهای اقلیمی در آینده امری اجتناب ناپذیر است. زیرا با شناخت رفتار زمانی- مکانی عناصر اقلیمی مانند بارش، قادر خواهیم بود شدت اثرات عوامل مخرب محیطی را کاهش دهیم. در این پژوهش عملکردمدل گردش عمومی جو - اقیانوس ( AOGCMs - AR 4 ) در شبیه سازی طول دوره های خشک در گستره ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر ماهانه بارش 15 مدل AOGCM که در نسخه 5مدل LARS - WG تعبیه شده تحت سناریوهای مختلف برای دهه های 2050 و 2080 بر روی 45 ایستگاه همدید واقع در گستره ایران زمین ریزمقیاس شدند. بعد از اعتبارسنجی و وزندهی به مدل ها با شاخص های آماری، مشخص شد که مدل Hadcm3 و GFDL-CM2.1 بهترین کارایی و عملکرد را در شبیه سازی طول دوره های خشک دارد. در مقابل خروجی مدل های NCPCM و INM-CM3.0 کمترین همبستگی را با داده های مشاهداتی دارا می باشند. مدل سازی دوره های خشک با محاسبه سناریوهای تغییر اقلیم و لحاظ نمودن منابع عدم قطعیت ها در خروجی مدل های( AOGCM) ، نشان داد که بر اساس بدترین سناریو( A2 ) ، و حدی ترین وضعیت(2080)، میانگین دمای کشور 2/7 درجه سلسیوس افزایش و میانگین بارش با وجود افزایش نقطه ای آن در برخی از ایستگاه ها، با کاهش 33 درصدی در کل کشور روبرو است. در خوشبینانه ترین سناریو( B1 )، نیز میانگین دمای کشور 1/4 درجه سلسیوس نسبت به دوره مشاهداتی افزایش و میانگین بارش نیز با کاهش 14 درصدی همراه است. نتایج حاصل از بررسی عدم قطعیت در بررسی دوره های خشک در ایران نشان داد که در هر دو دهه 2050 و 2080 و بر اساس هر سه سناریو (B1,A1B,A2) ، طول دوره های خشک در تمامی پهنه های ایران افزایش می یابد. بیشترین درصد تغییرات طول دوره های خشک مربوط به پهنه شمال غرب (ارومیه، خوی، کرمانشاه، همدان و لرستان) است.

با توجّه به اهمّیت و کاربرد گیاهان دارویی، پژوهش در زمینه نیاز آبی این گیاهان به ویژه در مناطق خشک ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه تبخیر تعرّق، مقاومت آیرودینامیک و مقاومت سطحی گیاه دارویی همیشه بهار در منطقه خشک کرمان بررسی شد. برای اندازه گیری تبخیر - تعرّق این گیاه از پنج لایسیمتر حجمی زهکش دار به قطر 70 سانتی متر و ارتفاع 80 سانتی متر استفاده شد. فصل کشت با سال های 1393 و 1394 منطبق بوده است. برای برآورد مقاومت آیرودینامیک از روش پنمن و شش روش مبتنی بر نظریه مونین - آبخوف استفاده شد. مقدار تبخیر - تعرّق اندازه گیری شده گیاه با لایسیمترها برای فصول کشت 1393 و 1394 به ترتیب برابر 5/335 و 26/1043 میلی متر بود. نتایج حاصل از محاسبه مقاومت آیرودینامیک نشان داد که روش های وینی، ورما و تام از روند یکسانی پیروی می کنند. همچنین مقاومت سطحی در ابتدای دوره کشت، بیشترین مقدار را داشته است. مقایسه مقادیر تبخیر تعرّق محاسبه شده از مقاومت آیرودینامیک با تبخیر - تعرّق اندازه گیری شده از لایسیمتر نشان داد که روش وینی، مارت - اک و ورما با R2 برابر 566/0 در سال 1393 و روش وینی و ورما با R2 برابر 806/0 در سال 1394، بیشترین همبستگی را با مقادیر اندازه گیری شده از لایسیمتر داشته است. در نهایت، مقادیر تبخیر تعرّق حاصل از مقاومت آیرودینامیک محاسبه شده از شش روش مبتنی بر نظریه مونین - آبخوف، مقادیر خطای کمتری نسبت به روش پنمن داشتند.

ابرها در چرخه آب و شکل گیری اقلیم های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. توزیع مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آن در جهت اتخاذ تصمیمات و راهبردهای محیطی حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی سالانه تغییرات روزهای ابرناکی در ایران بر مبنای روش های زمین آمار می باشد. روش پژوهش براساس آمار و اطلاعات روزهای ابری 43 ایستگاه همدید از سال 1970 الی 2010  انجام شد. به منظور تعیین الگوی فضایی از روش های مختلف درون یابی زمین آمار استفاده شد. برای سنجش دقت این روش ها از معیارهای اعتبارسنجی MAE،MBE وRMSE و برای ارزیابی روند تغییرات از روش من – کندال و کمترین مربعات استفاده گردید. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق ایران، تعداد روزهای ابری کاهش می یابد و تفاوت مکانی زیادی در تعداد روزهای ابرناکی در کشور وجود دارد.  توزیع زمانی – مکانی روزهای ابری در کشور نیز تابع مؤلفه های مکان می باشد و عامل عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را دارد. نتایج معیارهای اعتبارسنجی نشان داد که برای ابرناکی سالانه روش های GPI و C/K، در فصل زمستان روش درون یابی C/K، در فصل بهار روش IDW، در فصل تابستان LPI و در فصل پاییز روش های RBF وEBK از عملکرد بالاتری در توزیع مکانی ابرناکی برخوردار می باشند. روند تغییرات روزهای ابری در کشور بیشتر کاهشی بوده، در بیش از نیمی از ایستگاه های موردمطالعه این روند کاهشی معنی دار آشکار گردید. از آنجایی که مقدمه بارش ابرناکی است، نتایج تحقیق در پیش آگاهی مدیریت ریسک مخاطرات هیدروکلیمایی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت می باشد.

عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آب های زیرزمینی در بیشتر حوزه های آبخیز کشور از جمله استان خراسان رضوی شده است. در این تحقیق از تکنیک های تحلیل سری های زمانی مان-کندال و پتیت برای تحلیل روند شاخص خشکسالی هواشناسی SPI و شاخص خشکسالی آب زیرزمینی PSI در دوره آماری ۳۰ ساله (۱۳۹۳-۱۳۶۳) حوزه آبریز دشت مشهد استفاده شده است. جهت تحلیل مکانی وقوع خشکسالی هواشناسی و ارتباط آن با خشکسالی آب زیرزمینی نیز از روش های زمین آمار و تحلیل نقطه داغ استفاده گردید. نقشه های میان یابی شده شاخص SPI نشان داد که در سال های ۷۹-۷۸ تا ۸۰-۷۹، ۸۵-۸۴، ۸۷-۸۶، ۹۰-۸۹ و ۹۳-۹۲ حوزه آبریز مطالعاتی عمدتاً در طبقات فروخشک و خیلی خشک قرار می گیرد؛ اما نتایج تحلیل سری زمانی شاخص SPI در تمامی ایستگاه ها به جز ایستگاه اندرخ نشان می دهد که تغییرات تدریجی موجود در سطح پنج درصد معنی دار نیست؛ بنابراین حوزه آبخیز مشهد – چناران حداقل در طی سه دهه اخیر تغییرات تدریجی محسوسی را در میزان بارش و خشکسالی هواشناسی در اکثر ایستگاه های مورد مطالعه تجربه نکرده است. تغییرات تدریجی سری زمانی شاخص PSI در چاه های مشاهداتی قاسم آباد، کلاته نادر، مسکران، نومهن و هاشم آباد غیرمعنی دار و در بقیه چاه ها (۳۵ چاه) معنی دار می با شند. شاخص PSI در همه چاه ها به جز بلوار تلویزیون دارای روند کاهشی است. نقشه های پهنه بندی نیز نشان می دهند که شاخص PSI در دشت مورد مطالعه از سال های ۶۴-۱۳۶۳ تا ۷۹-۱۳۷۸ بیشتر در شرایط نرمال قرار گرفته و از سال های ۷۹-۱۳۷۸ هر چه به سمت حال حاضر پیش می رویم در طبقه شرایط خطرناک و حداقل تاریخی قرار می گیرد. نتایج تحلیل همبستگی بین دو شاخص SPI و PSI نشان می دهد که در اکثر موارد و سال ها ارتباط ضعیفی بین خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی وجود دارد و نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین این دو پدیده در دشت ارائه کرد. همچنین بر اساس تحلیل سری های زمانی دبی سالیانه آب مهم ترین رودخانه های تغذیه کننده (که نشان دهنده روندی غیر معنی دار در دوره مطالعاتی است) باز هم نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین خشکسالی هیدرولوژیکی و خشکسالی آب زیرزمینی در منطقه برقرار نمود. سطح آب زیرزمینی دشت مشهد-چناران از سال ۱۳۶۴ تا ۱۳۹۳ بیشتر از ۲۵ متر افت را تجربه کرده که بیشترین آن در بین سال های ۱۳۷۸ تا ۱۳۸۲ بوده که بالغ بر ۶ متر افت مشاهده شده است. تعداد حفر چاه در طول این چهار سال ۱۰۵۴ حلقه است که بیشترین میزان حفر چاه را در طول دوره آماری نشان می دهد؛ بنابراین برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی را می توان عامل اصلی افت سطح سفره در دشت مشهد معرفی کرد.

یکی از مهم ترین و پرکاربردترین علائم پاسخ هیدرولوژیک حوزه، منحنی تداوم جریان است و در کاربرد های هیدرولوژیکی بی شماری برای آنالیز فراوانی جریان های کمینه و سیلاب مورد استفاده قرار می گیرد. برای نمایش محدوده کامل دبی رودخانه، از جریان های حداقل تا حداکثر سیلاب و منحنی تداوم جریان  (FDC) استفاده می شود؛ بنابراین استخراج دقیق این منحنی ها با حداقل خطا حائز اهمیت فراوانی است. در این مطالعه کارایی مدل درختی M5 در استخراج منحنی تداوم جریان در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای ایستگاه خزانگاه رودخانه ارس واقع در استان آذربایجان شرقی بررسی شد. با توجه به نتایج به دست آمده در مدل درختی M5 ، ترکیب 80% داده ها برای آموزش و مابقی برای تست مدل، بهترین عملکرد را در ارائه منحنی تداوم جریان با 992/0 R 2= ، ( m 3/s )47/5 RMSE= و ( m 3/s ) 38/4 MAE= نشان داد . با بررسی نتایج مدل های مختلف شبکه عصبی ، بهترین مدل با 2 نرون برای لایه مخفی با مقادیر 997/0 R 2= ، ( m 3/s ) 91/3 RMSE= و ( m 3/s ) 30/3 MAE= به دست آمد . بررسی عملکرد کرنل RBF مدل ماشین بردار پشتیبان نشان داد که این مدل بهترین عملکرد را در شبیه سازی منحنی تداوم جریان داشت؛ به طوری که دارای حداقل مقدار مجذور میانگین مربع های خطا (( m 3/s ) 98/2 RMSE= )، بالاترین ضریب همبستگی (998/0 R 2= ) و کمترین مقدار خطای نسبی (( m 3/s ) 66/2 MAE= ) بود. مقایسه نتایج بین انواع مدل های هوشمند مورد بررسی، بیانگر این است که هر سه مدل در تخمین مقادیر دبی منحنی تداوم جریان عملکرد مناسبی دارند؛ اما مدل درختی M5 به علت سادگی محاسبات و ارائه روابط شده، به لحاظ کاربردی قابلیت بیشتری می تواند در استخراج منحنی تداوم داشته باشد.