درخت حوزه‌های تخصصی

شاخص چرخندگی بیان­کننده میزان اثر سامانه چرخندی یا واچرخندی در یک منطقه است. اهداف این پژوهش، تولید شاخص­های چرخندگی روزانه در استان خراسان متمرکز شده در مشهد با استفاده از نقشه­های میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 700 هکتوپاسکال، به تعداد 23011 در دوره 2010-1948، برآورد فراوانی سامانه­های فشاری حسب تعداد روز حاکمیت در سال بر منطقه و پاسخ اقلیمی دما و بارش مشهد به شاخص چرخندگی می باشد. پنج نوع مختلف گردش جوی شامل منطقه واقع در حاشیه ناوه، خط ناوه، زین ارتفاعی یا الگوی ناشناخته، حاشیه پشته و خط پشته بر مبنای انحنای تراز ارتفاعی ژئوپتانسیل طبقه­بندی گردید و درنتیجه سری زمانی شاخص چرخندگی روزانه ساخته شد؛ میانگین­های فراوانی انواع گردش جوی در تراز 500 هکتوپاسکال به ترتیب برابر 67، 15، 111، 105 و 66 روز در سال بودند. سامانه­های کم­فشار (حاشیه و خط ناوه) در 23% و سامانه­های پرفشار (حاشیه و خط پشته) در 47% روزهای سال حاکم بر منطقه بودند. تخمین پوشش مکانی شاخص چرخندگی تا شعاع حدود 300 کیلومتر از نقطه­ی مرکزی و سطحی بالغ بر 280 هزار کیلومتر مربع می­باشد. در نیمه گرم سال به طور مطلق سامانه پرفشار (الگوی پشته) حاکم است که نشان­دهنده حاکمیت کمربند پرفشار جنب­گرمسیری بر منطقه است. در نیمه سرد سال فراوانی الگوهای پشته، زین ارتفاعی و ناوه به ترتیب برابر 47%، 23% و 20% بودند. میزان همبستگی شاخص چرخندگی و تغییرات دما و بارش در مشهد در مقیاس ماهانه (تراز 500 هکتوپاسکال) به ترتیب برابر 81/0- و 50/0 می­باشد.

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیئت بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجه که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970)بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه3/18 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)؛ بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.

رشد اجتناب ناپذیر شهری طی دو دهه آینده در کشورهای کمتر توسعه یافته به یک چالش بسیار مهم برای برنامه ریزان و مدیران شهری تبدیل خواهد شد. گسترش مناطق شهری، اثرات متفاوتی بر آب و هوا در مقیاس محلی و جهانی، در زندگی ساکنان این مناطق گذاشته است. بدین جهت در این پژوهش میزان تأثیرگذاری تغییرات ناشی از دگرگونی پوشش زمین و کاربری اراضی در یک بازه زمانی بلند مدت بر وضعیت آب و هوا در شهرهای شیراز و فسا بررسی و برای اطمینان از نرمال بودن سری های سالانه از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف استفاده شد. همچنین روند سری زمانی فراسنج های کمینه و بیشینه دما و رطوبت نسبی با استفاده از روش های ناپارامتری من-کندال و تحلیل رگرسیون طی یک دوره 45 ساله (1966-2010) بررسی شدیافته های پژوهش نشان داد کمیت های کمینه دما و رطوبت نسبی فسا و کمینه و بیشینه رطوبت نسبی شیراز روند کاهشی و سایر کمیت ها روند افزایشی داشته اند. در ادامه اثرات تغییرات کاربری و نوع پوشش زمین در بازه زمانی 23 ساله (1987-2010) با استفاده تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست بر الگو دمایی در این دو شهر پرداخته شد. بر این اساس کاهش 113 و 5/7 کیلومتر مربعی کاربری بایر و افزایش 110 و 3/5 کیلومتر مربعی کاربری مسکونی به ترتیب برای شهرهای شیراز و فسا محاسبه گردید.

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.

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.

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.

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.

مقالة پیش رو در جست وجوی الگوهای مکانی روندهای مقدار بارش دورة سرد سال برای ایران طی سال های 1950 تا 2009 است. به این منظور، از داده های ماهانة بازسازی شدة مرکز اقلیم شناسی بارش جهانی با جداسازی مکانی 5/0Í 5/0درجه در ایران (از 44 تا 5/63 درجة طول شرقی و 25 تا 40 درجة عرض شمالی) استفاده شد. ارزیابی داده های شبکه ای با استفاده از 190 ایستگاه کشور با بهره گیری از روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی مبین 76/0 =R2 بود. تحلیل اکتشافی زمین آمار با استفاده از روش های خودهمبستگی فضایی عمومی و محلی صورت گرفت. نتایج خودهمبستگی فضایی عمومی نشان داد که داده های بارش کشور در تمام ماه ها، دارای خودهمبستگی فضایی مثبت معنی داری (الگوهای خوشه ای) است. آزمون خودهمبستگی فضایی محلی نشان داد که هر ماه، اقلیم بارشی خود را دارد. تحلیل روند مقادیر موران عمومی با استفاده از آزمون ناپارامتریک تاو کندال نشان داد که تغییرات الگوهای مکانی بارشی در هیچ یک از ماه ها، روندهای کاهشی و افزایشی چندان معناداری ندارند. مقایسة زمان رویداد مقادیر شاخص موران عمومی پایین با زمان خشکسالی ها بیان کنندة ارتباط تنگاتنگی بین تغییرات مقادیر شاخص موران تضعیف شده و وقوع خشکسالی های فراگیر ایران است. پیشنهاد می شود شواهد کم آبی های کشور در توزیع زمانی- مکانی دیگر متغیرهای اقلیمی همچون دما و تبخیر جست وجو شود.

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.

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.

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.

این پژوهش با بررسی یکی از فراگیرترین دوره­های بارشی کشور در سال­های گذشته (روزهای 6/8/1381 تا 5/10/1381)، به تحلیل همدید و دینامیک سنگین­ترین خوشه بارش این دوره (15/9/1381 تا 20/9/1381) با رویکرد محیطی به گردشی می­پردازد. در این دوره بیش از 60 درصد از ایستگاه­های کشور شاهد بارش چشمگیری بودند و رویدادهای بارشی سنگین متعددی نیز در سواحل جنوبی خزر ثبت شدند. بعد از ترسیم نقشه­های همبارش روزهای مورد مطالعه، نقاط اوج بارش و مـراکز ثقل آن­ها بـه دست آمد و سپس الگوهای فشار سطحی، ارتـفاع ژئوپتانسیل و نقشه­های وزش رطوبتی، جبهه­ها، رودبادها و Q-Vectorدر ترازهای مختلف، استخراج و ترسیم شد. تحلیل نقشه­های فشار تـراز دریا نشان داد که تشدید شیو فـشار بین الگوی پرفشار دریای سیاه و کم­فشار شرق مدیترانه و بین الگوی پرفشار دریای سیاه وکم­فشار شمال شرق خزر، در رخداد این بارش­ها در غرب، جنوب غرب ایران و سواحل جنوبی خزر موثر بود. بررسی نقشه­های ژئوپتانسیل نشان داد که درطول دوره مورد مطالعه، دو الگوی اصلی وجود دارد که نقش فرود نسبتاً عمیق شمال دریاچه خزر (بخشی از فرود بلند مدیترانه) بسیار مهم است. تحلیل نقشه­های وزش رطوبتی نشان دادند که که در ترازهای بالایی، دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای پایینی، خلیج فارس و دریای عمان، مهم­ترین منبع تغذیه رطوبتی بارش­های ایـران زمین هستند که نـقش هـر کدام در روزهای مـختلف، یکسان نیست. در حالی که رطوبت بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر، در تراز 500 هکتوپاسکال از طریق دریای مدیترانه، در ترازهای 600 و 700 هکتوپاسکال، از طریق دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال، از طریق همه منابع اصلی رطوبتی منطقه (دریای سیاه، دریای مدیترانه، خلیج فارس، دریای سرخ و دریاچه خزر) تأمین می­شود. وجود جبهه قطبی، جبهه دریای سرخ شمال خلیج فارس و همچنین ادغام رودبادهای جنب­حاره­ای و جبهه قطبی بر روی شرق عراق، می­تواند از علل ایجاد و تشدید حرکات عمودی هوا در منطقه باشد. تحلیل نقشه­های Q-Vector نیز، با نشان دادن مناطق همگرا، به نقش مهم دریاچه خزر، دریای مدیترانه و دریای سیاه، خلیج فارس و دریای عمان در ایجاد حرکات صعودی هوا در ترازها و ساعات مختلف، برای شکل­گیری بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر و ایران زمین اشاره دارد.

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.

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.

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.

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.