درخت حوزه‌های تخصصی

این تحقیق درصدد است قابلیت حالت دمایی یک روز در پیش بینی حالت بارشی روز بعد را بر اساس روش احتمال شرطی مورد بررسی قرار دهد. برای دستیابی به این هدف داده های شبکه ای با تفکیک زمانی روزانه، از 01/01/1340 تا 11/10/1383 و با تفکیک مکانی (یاخته های) 15 15 کیلومتر، مورد استفاده قرار گرفت. براساس توزیع احتمال مربوط به دمای هر یاخته و هر روز، صدک های 25 و 75 توزیع فراوانی دمای روزانه هر یاخته برای هر روز برآورد گردید. در هر یاخته، روزهایی که دمای روزانه آن کم تر از صدک 25 دمای همان روز بود، به عنوان روزی سرد، روزهایی که دمای آن یاخته برابر یا بیش تر از صدک 75 آن یاخته و همان روز بود، به عنوان روزی گرم و دمای روزانه هر یاخته که بین صدک 25 و صدک 75 همان روز قرار گیرد، به عنوان روزی با دمای بهینه در نظر گرفته شد. روزهای فاقد بارش روزهایی که بارش کم تر از میانگین توزیع مربوط به هر یاخته و روز داشته اند، روزهای کم باران و روزهایی که برابر یا بیش تر از میانگین توزیع هریاخته و روز، بارش را تجربه کرده اند، به عنوان روز پرباران در نظر گرفته شد. در گام بعد فراوانی توأم رویدادهای دمایی هر روز و رویدادهای بارشی روز بعد برای هر یاخته در یک ماتریس ارائه شد. سپس ماتریس احتمال توأم هریک از رویدادهای دمایی - بارشی نسبت به هریک از حالات بارشی محاسبه شد. در نهایت احتمال شرطی هر یک از رخدادهای دمایی با حالت بارش روز بعد برای هر یاخته محاسبه شد. در نهایت نقشه ها و تحلیل های مربوط به هر حالت ارائه گردید. براساس یافته های این تحقیق معلوم شد که احتمال توأم رخداد حالات دما و حالات بارش در سرزمین ایران علی رغم کم بود همبستگی و فقدان قابلیت اعتمادِ قابل توجه، حاوی الگوی زمانی – مکانی است. با این وصف پیش بینی بارش هر روز براساس دمای روز قبل محتمل تر از روزهای پیشین است. در برخی مکان ها نظیر سواحل جنوبی ایران به ویژه سواحل دریای عمان و نیز سواحل خلیج فارس در بوشهر روزهای پربارش بعد از روز سرد محتمل تر است. در حالی که در شمال غرب کشور، شمال تنگه هرمز، سواحل خوزستان و نیز ناحیه سیستان روزهای بدون بارش بعد از روز سرد محتمل تر می باشد. روزهای بدون بارش بعد از یک روز معتدل در جنوب و غرب خوزستان و نیز در نواری نسبتاً عریض از غرب تنگه هرمز تا جنوب بلوچستان بیش از 80 درصد مواقع، محتمل است.

در این پژوهش به منظور شناسایی عامل بارش شدید رخ داده در 10 اردیبهشت 1383 در استان کرمانشاه، از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شده است. در واقع انتخاب این رویکرد به محقق امکان می دهد تا تنها بر روی بارشها و درنتیجه تیپ های همدیدی متمرکز شود که قصد مطالعه آنها را دارد. با بررسی نقشه های فشار سطح زمین و سطوح فوقانی جو، سامانه کم فشار سودانی الگوی منجر به بارششناسایی شدکه به بررسی نقش این سیستم به عنوان یکی از سامانه های عمده باران زای غرب کشور پرداخته شد. محدوده مطالعاتی برای تمام نقشه ها 10 تا 60 درجه عرض شمالی و 10 تا 90 درجه طول شرقی منظور گردید. با بررسی نقشه های فشار در ترازهای پایینی و بالایی جو مشخص گردید که شروع بارندگیها با استقرار ناوه مدیترانه برروی ترکیه و عراق و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در قسمت جلوی آن در ترازهای بالایی، با همراهی کم فشار سودان در سطح زمین اتفاق می افتد. وجود سامانه پرفشار بر روی شبه جزیره عربستان و شمال غرب اقیانوس هند، به تقویت این سامانه می انجامد. بررسی نقشه های امگا و چرخندگی نیز حکایت از ناپایداری هوا در روز بارش دارد. همچنین با توجه به نقشه های رطوبتی و جهت جریان، بیشترین رطوبت در ترازهای دریا و 850 هکتوپاسکال از دریای مدیترانه تامین می شود که از سمت غرب به منطقه وارد می شود. اما در تراز 700 هکتوپاسکال منبع عمده رطوبتیمربوط به دریای سرخاست که توسط جریانات جنوب غربی به منطقه مورد مطالعه می رسد.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که در مقایسه با سایر پدیده ها، هم از نظر شدت و فراوانی وقوع و هم از نظر وسعت فضایی و میزان خساراتی که به بار می آورد، از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این پژوهش دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک، با استفاده از شاخص SPI و SDI در حوضه های صوفی چای و مردق چای، در جنوب شرق دریاچه ارومیه، بررسی شد و تاخیر زمانی بین وقوع دو خشکسالی مشخص شد. بدین منظور از داده های 10 ایستگاه باران سنجی و 7 ایستگاه هیدرومتری استفاده گردید. گستره و پهنه خشکسالی ها در محیط ArcGIS بر اساس کمترین خطای میانگین مربعات، به روش کریجینگ و IDW ترسیم و روند خشکسالی ها با آزمون های من کندال کلاسیک و اصلاح شده بررسی شد. نتایج نشان داد که وقوع دو دوره خشکسالی هواشناسی طولانی مدت و شدید، منجر به وقوع همزمان خشکسالی هیدرولوژیک در این حوضه ها شده است. بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک در سطح 99 درصد ارتباط معنی دار وجود دارد که این ارتباط به صورت همزمان و سپس با یک ماه تاخیر قوی تر است. بر اساس نقشه های پهنه بندی خشکسالی، شمال غرب منطقه مورد مطالعه پتانسیل بیشتری از نظر فراوانی و شدت وقوع خشکسالی هواشناسی دارد که در مدیریت منابع آب حائز اهمیت است.

گردوغبار اتمسفر و تعاملات آن با بارش؛ در آب وهوای مناطقی که سرزمین های خشک و نیمه ]شک وسیعی در آن وجود دارد؛ تأثیرات زیادی برجای می گذارد. ابهامات بسیاری درمورد علت تفاوت مقدار بارندگی از محلی به محل دیگر و از زمانی به زمان دیگر وجود دارد؛ به طوری که حتی با گسترش دانش و فناوری، هنوز علت این نوسان ها کاملاَ مشخص نشده است. امروزه به منظور پایش تأثیر رخدادهای گردوغبار بر تغییرات بارندگی، از تصاویر ماهواره ای  استفادة گسترده ای می شود. هدف از اجرای این تحقیق بررسی روند تغییرات بارندگی، با درنظرگرفتن فراوانی رخدادهای گردوغبار، با استفاده از روش های آماری خوشه بندی، سنجش از دور و پهنه بندی در محیط GIS، در منطقة جنوب غرب ایران است. این پژوهش تلاشی است برای بارزسازی ارتباط بین فراوانی روزهای همراه با گردوغبار و تغییرات مقادیر بارندگی در ایستگاه های منطقة جنوب غرب ایران. در این تحقیق، مجموعة داده های روزانة رخدادهای گردوغبار و مقادیر بارندگی روزانة 45 ایستگاه هواشناسی طی سی سال گذشته (2016- 1986) تحلیل شد. دو دسته اطلاعات شامل مجموعه داده های روزانه، ماهانه ، فصلی و سالیانة وقایع گردوغبار و بارش و محصول ضخامت طیف نوری AOD ذرات گردوغبار سنجندة  MODISپردازش شدند. درمورد دستة نخست، اطلاعات با استفاده از روش تحلیل خوشه ای از ب ین وق ایع گ ردوغبار، م وارد گ ردوغبار همراه با بارش، در یک روز مشخص شده، پردازش و محاسبه و سپس تحلیل شد. سپس نقشه های بارندگی و فراوانی روزهای گردوغبار، در جنوب غرب ایران، با استفاده از روش میان یابی فاصلة وزنی (IDW) تهیه شد. در گام بعدی، به منظور بارزسازی و مشاهدة شدت غلظت گردوغبار، خروجی محصول AOD با استفاده از تصاویر سنجندة MODIS الگوریتم ترکیبیDeep Blue  وDark Target، کد 064 در تاریخ های استخراج شده در محیط ArcGIS تبدیل به نقشه شد و مورد تحلیل قرارگرفت. نتایج نشان داد که روش مورد نظر به خوبی قادر به شناسایی پدیدة گردوغبار در منطقة مورد مطالعه است و می تواند تغییرات غلظت گردوغبار را با داده های زمینی مورد سنجش قرار داده و مقایسه کند. همچنین، بین پارامتر ضخامت نوری هواویزه ها و اطلاعات تاریخی مربوط به فراوانی رخدادهای گردوغبار در گزارش های سازمان هواشناسی، انطباق بسیار منطقی و روشنی وجود دارد.

هدف از پژوهش کنونی بررسی وردش های مکانی دما در حوضة زاینده رود است. بدین منظور، داده های دمای رویة خاک سنجندة مودیس تررا برای بازة زمانی 1379 1393 به کار گرفته شد. داده های دمای این سنجنده در تفکیک های مکانی گوناگونی در دسترس است، اما در این پژوهش از خردترین گونة دادة این فرآوردة دورسنجی، که در تفکیک مکانی 1×1 کیلومتری در دسترس است، بهره گرفته شد. پس از استخراج داده ها بر روی حوضة زاینده رود، شیب خط دما روی 48347 یاختة مورد بررسی در حوضه محاسبه شد. اما، برای اطمینان از روند، بازة اطمینان رگرسیونی بر روی یاخته ها به کار بسته شد و فقط یاخته هایی که از دیدگاه علامت شیبِ خط هم راستا بودند استخراج و به نمایش گذاشته شدند. یافته های این پژوهش نشان داد در همة فصول در حوضه روندهای افزایشی و کاهشی دمای رویه دیده می شود. بیشترین گسترة روند افزایشی دمای رویه در فصل زمستان و در بخش های غربی حوضه دیده شد. همچنین، آشکار شد در فصل زمستان همبستگی بسیاری (بیش از 90/0) میان میزان افزایش دما و ارتفاع دیده می شود و با افزایش ارتفاع بر میزان روند نیز افزوده می شود.

بارش یکی از مهم ترین اجزای چرخه آب است و در سنجش خصوصیات اقلیمی هر منطقه، نقش بسیار مهمی ایفا می کند. تخمین مقادیر بارش ماهانه برای اهداف مختلفی چون، برآورد سیلاب، خشکسالی، برنامه ریزی آبیاری و مدیریت حوضه های آبریز، اهمیت زیادی دارد. پیش بینی بارش در هر منطقه ای نیازمند وجود داده های دقیق اندازه گیری شده ای مانند، رطوبت، دما، فشار، سرعت باد و غیره است. محدودیت هایی چون، نبود اطلاعات کافی در مورد مقدار بارش در مقیاس های زمانی و مکانی و همچنین پیچیدگی روابط بین پارامترهای هواشناسی مرتبط با بارش، موجب می شود محاسبه این پارامتر با استفاده از روش های معمول به طور دقیق انجام نگیرد. در این پژوهش، ابتدا سناریوهای مختلفی از ترکیب پارامترهای هواشناسی در مقیاس ماهانه برای منطقه اهر در استان آذربایجان شرقی، به منزله ورودی شبکه های عصبی مصنوعی و مدل درختی 5M تعریف شد و سپس با در نظر گرفتن دو آماره R و RMSE بهترین سناریو برای هر یک از این دو مدل انتخاب شد. یافته ها نشان داد که هر دو روش نتایج نسبتاً دقیقی را برای پیش بینی ماهانه منطقه ارائه می کنند، ولی از آنجاکه مدل درختی 5M روابط خطی ساده ای در اختیار کاربر می گذارد، این روش کاربردی تر است.

دما یکی از عناصر مهم آب و هوایی است که از عوامل متعددی تأثیر می پذیرد. بررسی آن می تواند نقش عوامل مذکور را منعکس کند. هدف از این مطالعه، بررسی الگوی نواحی هم شیب تغییرات میانگین دمای سالانه ایران می باشد. بدین منظور میانگین دمای سالانه ی ایران طیّ دوره ی آماری 50 ساله بررسی گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که شیب تغییرات دمای ایران به پنج ناحیه ی تغییرات افزایشی شدید (ناحیه 1) ، تغییرات افزایشی متوسط (ناحیه 2)، تغییرات کاهشی (ناحیه 3)، تغییرات افزایشی کم (ناحیه 4) و تغییرات افزایشی بسیار شدید (ناحیه 5) قابل تقسیم است. نواحی هم شیب تغییرات دمای ایران به جز در ناحیه ی سوم ( تغییرات کاهشی ) در سایر نواحی از روند افزایشی برخوردار بوده است. تنوع و پراکندگی نواحی هم شیب تغییرات نشان داد که توزیع و پراکندگی نواحی هم شیب تغییرات به شدت تحت تأثیر عواملی محلی به ویژه ارتفاعات می باشند. به کمک روش تحلیل مؤلفه های اصلی، سلول نماینده برای هر ناحیه استخراج گردید. الگوسازی   برای نماینده ی هر ناحیه از هم شیب تغییرات انجام شد. نتایج بیانگر این بود که الگوی حاکم بر دمای سلول هر ناحیه بسیار ساده بوده است؛ بطوری که در هر پنج ناحیه با تقریب قابل قبولی دما تابعی از مؤلفه های تصادفی یک تا دوسال گذشته ی خود بوده است. برای مثال دو الگوی   و   بهترین الگوی برازش یافته بر میانگین دمای سالانه ی نواحی با شیب تغییرات افزایشی کم بوده است.

غرب و جنوب غرب ایران، به دلیل همجواری با پهنه های وسیع بیابانی عراق و شمال عربستان، به طور پیوسته در معرض پدیده ی گردوغبار قرار دارد. در این مطالعه به منظور تعیین دوره های مورد مطالعه، از داده های پدیده ی گردوغبار و میزان دید افقی در دوره ی زمانی 2000 تا 2011 و تصاویر ماهواره ای سنجنده ی مادیس استفاده شد. سپس برای شناسایی الگوهای همدید حاکم در زمان رخداد گردوغبار در فصل بهار با انتخاب 15 دوره رخداد گردوغبار در فصل بهار، داده های شبکه بندی شده ی دما، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، نم ویژه و نسبی، سرعت قائم، مؤلّفه ی باد زناری (U) و نصف النهاری (V)، برای ترازهای متفاوت از NCEP/NCAR تهیّه و پس از تولید نقشه و پردازش های آماری، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. الگوهای همدید انتشار گردوغبار در فصل بهار در غرب ایران، به سه الگوی پویا، گرماپویا و گرمایی گروه بندی می شوند. در الگوی پویا، سیستم های مهاجر بادهای غربی در شکل گیری گردوغبار، نقش تعیین کننده ای دارند. بدین صورت که شکل گیری ناوه غربی، الگوی بندالی زوجی یا بندالی اُمگایی در تراز میانی و پیرو آن، ایجاد مرکز همگرایی سطحی و کنش دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی، همراه با جبهه زایی در منطقه، موجب تشدید ناپایداری ها و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران شده که به دلیل عدم تغذیه ی رطوبتی کافی، گردوغبار ایجاد می شود. در الگوی گرماپویا، گردوغبار هم تحت تأثیر شرایط حرارتی سطح زمین در عرض های پایین در کشور عربستان ایجاد می شود و هم در اثر نفوذ ناوه غربی در تراز میانی جو در عرض های بالاتر که حاصل آن، افزایش ناپایداری در کشور عراق است. الگوی گرمایی مربوط به اواخر فصل بهار بوده که پُرفشار جنب حارّه، پدیده ی غالب جوّ بالا در عرض های پایین به شمار می رود و گردوغبار در اثر شکل گیری کم فشارهای گرمایی و افزایش سرعت باد در مناطق خشک مجاور ایران ایجاد می شود.

آلودگی هوا از جنبه های مختلف دارای اهمیت است. این مطالعه، با توجه به شرایط حاد آلودگی هوای تبریز و با استفاده از تحلیل سینوپتیکی انجام پذیرفته است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال با وارونگی دمایی و دوره های طولانی مدت آلودگی شهر تبریز در طی دورة آماری 1387 1392 است. در این زمینه، برای بررسی کیفیت آلودگی هوا، از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) و برای بررسی شدت و عمق وارونگی دمایی از نقشه های Skew-T استفاده شد. سپس، نقشه های سینوپتیکی این دوره ها تحلیل شد. یافته های تحقیق نشان می دهد هنگامی که سیستم پُرفشاری به صورت مداوم در مقطع چندروزه در منطقه متمرکز می شود شدت وارونگی دما به اوج خود می رسد. همچنین، به طور کلی، عامل اصلی تقویت کنندة وارونگی های دمای بسیار شدید و به تبع آن آلودگی های بلندمدت ناشی از تداوم سامانة قدرتمند سیبری هم زمان با پُرفشار توسعه یافته در زاگرس همراه و نیز با تقویت پشتة ارتفاعی تراز میانی جو است که شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تبریز فراهم می کند. علاوه بر این، وجود زبانه هایی از پُرفشار اسکاندیناوی و همچنین ریزش هوای سرد مدیترانه، هرچند خیلی کم، از عوامل دیگر وارونگی دمایی و تشدید آلودگی در برخی از دوره های آلودگی است.

تحلیل اکتشافی داده های فضایی[1](ESDA)،به دنبال تشخیص تمایز بین الگوهای تصادفی و غیر تصادفی می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های 37 ایستگاه باران سنجی و سینوپتیک در منطقه شمالی خلیج فارس (حوضه های آبریز مند وحله) اقدام به تحلیل اکتشافی داده های فضایی (آمارفضایی) تغییرات رژیم بارش (ماهانه و فصلی) شده است. نتایج حاصل از این تحقیق مشخص می نماید که بر اساس نیمرخ های ترسیم شده بر بارش ماهانه در فصول مختلف سال در امتداد نصف النهارات و مدارات، بارش از غرب به شرق حوضه دارای روند افزایشی است.همچنین در امتداد نصف النهارها در منطقه نیز در مقطع ماهانه روند بارش از شمال به جنوب حوضه کاهشی می باشد. تحلیل اکتشافی داده های فضایی بارش در حوضه های آبریز مند و حله نشان داد که مراکز میانگین و بیضی های استاندارد در فصول پاییز،زمستان و بهار در مرکز و متمایل به مناطق پربارش محدوده مورد مطالعه واقع هستند. اما در فصل تابستان رفتاری متفاوت تر به خود گرفته و مرکز میانگین و بیضی های استاندارد بارش، به سمت جنوب و جنوب شرق منطقه مورد مطالعه متمایل شده اند. در بررسی تحلیل خودهمبستگی فضایی آماره موران محلی مشخص شد که برروی بارش ماه های مختلف سال، خوشه های بالا – بالای بارش در اکثر ماه ها به جز دوماه از فصل تابستان (جولای و آگوست) در قسمت شرق و شمال شرق منطقه واقع شده و خوشه های پایین – پایین بارش نیز در بخش های غرب،جنوب و جنوب غرب حوضه های مورد مطالعه قرار گرفته اند. [1]- Exploratory Spatial Data Analysis

اهداف: با توجّه به اهمّیت رخداد هوای پاک و نقش آن در برنامه ریزی ناحیه ای کارهای حسّاس به آلودگی هوا، در این پژوهش علّت رخداد روزهای همراه با هوای پاک به منظور امکان پیش بینی آنها بررسی شده است. روش: در این تحقیق، داده های مربوط به کیفیت هوای پاک، از بانک اطّلاعات مربوط به شرکت کنترل کیفیت هوا و داده های اقلیمی مربوط به بارش و سمت و سرعت باد از سازمان هواشناسی کشور در دوره آماری ۱۳۹۳ ۱۳۸۷ اخذ گردید. داده ها براساس یک الگوریتم به روش توصیفی آماری تجزیه وتحلیل شدند. یافته ها/ نتایج: بررسی توزیع فراوانی سالانه رخداد روزهای همراه با هوای پاک نشان داد که از توزیع خاصّی پیروی نکرده و روند تغییرات معنی داری را نشان نمی دهند. توزیع ماهانه رخدادها بیشترین فراوانی را در فروردین ماه و سپس ماه هایی که ناپایداری های جوّی بیشتر است، نشان داد. بنابراین رخداد هوای پاک را در دو عامل کلّی، شامل عوامل طبیعی اقلیمی، سمت و سرعت باد و بارش و نیز عامل انسانی، روز تعطیلی جست وجو کردیم. براساس این عوامل، ۱۳ ویژگی در یک الگوریتم تعریف و علّت اصلی شرایطِ رخدادِ روز همراه با هوای پاک استخراج شد. درصد فراوانی هریک از ویژگی ها محاسبه و سهم هریک از عوامل استخراج گردید. با ترکیب ۱۳ ویژگی، سه عامل به صورت انفرادی و چهار عامل به صورت ترکیبی و یک عامل هم به صورت جداگانه تعیین گردید. نتیجه گیری: در تعیین علل رخداد روز همراه با هوای پاک، در بین عوامل انفرادی، عامل تعطیلی و در بین عوامل ترکیبی، عامل تعطیلی همراه با بارش بیشترین درصد را به خود اختصاص داده است. تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد بعد از یک روز تعطیل همراه با بارش، رخداد یک روز همراه با هوای پاک جهت هرگونه برنامه ریزی از سطح کلان و ناحیه ای گرفته تا برنامه ریزی های روزمرّه افراد، به احتمال زیاد قابل پیش بینی است.

در این پژوهش به تعیین و بررسی تاریخ های آغاز و پایان یخبندان های زودرس بهاره و دیررس پاییزه و چند ویژگی آماری آن در ایستگاه های استان اردبیل پرداخته شده است. همچنین ویژگی هایی از جمله تاریخ های آغاز و پایان، تداوم، شدت و تواتر و ویژگی احتمالی این مؤلفه ها محاسبه می شود. روش مورد استفاده دانش احتمالات و زنجیرة مارکوف است. نتایج نشان می دهد روند کلی روز شمار تاریخ شروع یخبندان ها در ایستگاه پارس آباد کاهشی و در اردبیل و خلخال افزایشی است. روند روز شمار تاریخ های پایان یخبندان ها کاهشی است. شروع یخبندان ها (یخبندان های زودرس) در ایستگاه پارس آباد در ماه نوامبر و در ایستگاه های اردبیل و خلخال در ماه اکتبر است. یخبندان ها (یخبندان دیررس) در پارس آباد در ماه آوریل و در اردبیل و خلخال در ماهِ می پایان می یابد. در ایستگاه خلخال تداوم یخبندان ها بیشتر از ایستگاه های دیگر است. در ایستگاه خلخال تعداد یخبندان های شدید با احتمال رخداد 37 /2 درصد در ماه اکتبر بیشتر از ایستگاه های دیگر است. از نظر تواتر، در یخبندان های زودرس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از یخبندان بوده که در خلخال با احتمال 31 /63 درصد است و در یخبندان های دیررس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از حالت بدون یخبندان با احتمال 54 /61 درصد در ایستگاه اردبیل است.

جلگه مرکزی گیلان طی دهه اخیر تحت تأثیر سه سامانه بارشی با بارش فوق سنگین برف قرار گرفته است. شناسایی مناطق تحت مخاطره و تعیین عوامل آب و هوایی مقیاس منطقه ای تاثیرگذار روی شکل گیری الگوی مکانی بیشینه عمق برف، نقش مهمی در مقوله مدیریت بحران و تسریع خدمات رسانی به جوامع آسیب پذیر ایفا می کند. بدین منظور، سازوکار این سامانه ها با استفاده از اجرای مدل عددی WRF با تفکیک افقی ۷ و ۲۱ کیلومتر شبیه سازی و بررسی شد. خروجی مدل دقت قابل قبولی در شبیه سازی مقادیر بارش و آشکارسازی دو هسته بیشینه ارتفاع برف یکی در جلگه مرکزی گیلان و دیگری حوالی تالاب انزلی دارد. منشأ این سه سامانه، توده هوای سرد و پرفشار قطبی از سمت شمال کشور روسیه و یا زبانه پرفشار نیمه دائمی سیبری و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح میانی جو است. گردش واچرخندی با هسته قوی روی شمال و شمال شرقی دریای کاسپین موجب فرارفت هوای سرد در لایه های زیرین وردسپهر می شود . واداشت سرمایشی ناشی از گسترش زبانه توده هوای سرد روی رشته کوه های قفقاز و شارش جریان های سرد کوه به دشت، موجب شکل گیری واچرخند ثانویه در مقیاس محلی روی جلگه کورا در غرب کاسپین می شود. تباین دمایی بین جلگه کورا و پهنه آبی کاسپین و همچنین شیو فشاری بین جلگه کورا و سواحل جنوب غربی کاسپین با سوی شرقی میدان باد از جانب پرفشار ثانویه کورا همراه است که در برخورد با جریان های غرب سو ناشی از گردش ساعتگرد واچرخندسرد روی کاسپین، موجب همگرایی جهت باد سطحی به صورت باند همگرایی در امتداد ساحل غربی پهنه کاسپین می شود. جریان های همگرا شده، حامل شارهای رطوبت بوده و به پهنه کوچکی در جنوب غربی سواحل کاسپین وارد می شود که دقیقاً منطبق بر کانون بیشینه عمق برف در جلگه مرکزی گیلان است. در سامانه برف ۱۳۹۲ در ناحیه همگرایی جریان باد در تصویر سنجنده مودیس ماهواره ترا و همچنین تصویر شدت بارشِ خروجی رادار گیلان، باند ابری مشاهده می شود که نتایج حاصل از شبیه سازی مدل عددی و تحلیل های همدید را تأیید می کند.

هدف از این مطالعه تحلیل نواحی آستانه های بارش شدید ایران می باشد. بدین منظور، داده های بارش روزانه، طیّ سال های 1390-1340، از پایگاه داده ای اسفزاری استخراج گردیده است. در ادامه، به منظور تعیین آستانه بارش شدید، از صدک 95 استفاده شده است. به منطور بررسی و ناحیه بندی آستانه ها از تحلیل خوشه ای و برای استخراج چرخه های آستانه ها از تحلیل همساز ها بهره گرفته شده است. با اجرای تحلیل خوشه ای بر روی آستانه های بارش شدید چهار ناحیه به شرح زیر مشخص شد: ناحیه با آستانه بارش های شدید زیاد و ضریب تغییرات زیاد (ناحیه اول)، ناحیه با آستانه بارش شدید متوسط و ضریب تغییرات متوسط (ناحیه دوم)، ناحیه با آستانه بارش شدید بسیار زیاد و ضریب تغییرات بسیار کم (ناحیه ی سوم) و ناحیه با آستانه بارش شدید بسیار کم و ضریب تغییرات بسیار زیاد (ناحیه چهارم). در بین نواحی یاده شده ناحیه سوم یعنی کرانه های ساحلی دریای خزر دارای بالاترین آستانه بارش های شدید بوده است این درحالی می باشد که بخش های زیادی از نواحی مرکزی ایران از آستانه بارش های شدید پایین برخوردار بوده است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها در هر چهار ناحیه بیانگر این است که بجز در ناحیه ی سوم که چرخه ی میان مدت حاکم بوده است در سایر نواحی چرخه های کوتاه مدت بر آستانه ی بارش شدید ایران حاکم است.

رودخانه بیدخوان کالدرای آتشفشان غیرفعال بیدخوان را زهکش می کند که در 40 کیلومتری جنوب شرق بردسیر کرمان واقع شده است. هدف این تحقیق تعیین منشأ عناصر و ترکیبات محلول در آب و ارزیابی تأثیر هوازدگی شیمیایی بر کیفیت آب آن است. بدین منظور تعداد 12 نمونه از نقاط مختلف مسیر این رودخانه برداشت و هدایت الکتریکی (EC)، pH و درجه حرارت آن ها در صحرا و غلظت یون های اصلی و چند فلز سنگین با روش های استاندارد آزمایشگاهی تعیین گردید. پس از کنترل صحت و دقت نتایج آنالیز، از ن مودار پایپر، نسبت های یونی و ت کنیک های آماری (آنالیز چند متغیره، آنالیز خوشه ای و ماتریس همبستگی) برای تحلیل و تفسیر داده ها استفاده شد. برمبنای آن، تمامی نمونه ها در محدوده آب های با سختی موقت قرار داشته و تیپ آ ن ها بی کربناته کلسیک و بی کربناته منیزیک می باشد. نسبت های یونی هوازدگی سیلیکات را نشان می دهند. در تفسیر فاکتورها، کاتیون های لیتیم، استرانسیم، باریم، کلسیم، سدیم و منیزیم و آنیون های بی کربنات، سولفات و کلرید در فاکتور 1 قرار گرفتند که منشأ کاتیون ها هوازدگی سیلیکات، منشأ عمده کلرید آب باران، منشأ بی کربنات گاز دی اکسید کربن هوا و خاک و منشأ سولفات آب باران و احتمالاً تا حدی هوازدگی پیریت در نظر گرفته می شود. آهن، منگنز و آلومینیوم هر سه در فاکتور 2 قرار دارند که به معنی منشأ یکسان است (هوازدگی سیلیکات های تیره). لذا منبع اصلی کاتیون های اصلی و فلزات سنگین هیدرولیز سیلیکات های منطقه است. براساس ترکیب شیمیایی آب، هم سیلیکات های روشن و هم تیره، نقش داشته اند. این امر با تنوع جنس سنگ های تشکیل دهنده این آتشفشان هماهنگی دارد.

مطالعه و شناسایی کانون های تغییر تراز میانی جو موثر بر شکل گیری الگوهای گردشی مولد آن ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه، ابتدا بارش های سالانه ایستگاه های منتخب سطح حوضه آبریز زاب کوچک طی دوره 2015-1986 استاندارد زمانی شدند. پس از استفاده از شاخص و تعیین آستانه زمانی- مکانی، تعداد 184 روز بدون بارش واقع در دوره مرطوب سه نمونه خشکسالی شدید در سطح منطقه انتخاب شدند. داده های ارتفاعی تراز 500 هکتوپاسکال واقع در محدوده صفر تا 80 درجه عرض جغرافیایی شمالی و طول شرقی به صورت یک ماتریس S_Mode تنظیم شد و با استفاده از روش پیشرفته آماری تحلیل مولفه های اصلی پردازش شدند. بر اساس ماتریس همبستگی، کانون های عمده تغییرات توپوگرافی تراز 500 هکتوپاسکال موثر بر وقوع روزهای خشک شناسایی و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که به هنگام وقوع روزهای خشک، 12 کانون تغییر ارتفاع تراز میانی جو موثر بوده اند. در این بین، دو کانون ذیل با برخورداری از بیشترین آنومالی های (7/0R≥) ارتفاع تراز میانی جو قابل تشخیص بودند: 1) کانون اورآسیا-آفریقا و 2) کانون غرب آفریقا که به ترتیب 48% و 10% از کل مساحت قلمرو مطالعاتی را تحت سیطره داشتند. چنین تغییراتی در تراز میانی جو، سبب تقویت و عمیق تر شدن محور ناوه ها و پشته ها شده است. تغییرات کانون اول بیشترین تاثیر را در ایجاد پایداری و حاکمیت خشکی روزهای سطح حوضه آبریز داشته است.

در این پژوهش کارایی شاخص های ماهواره ای و پارامترهای ژئومورفومتری در برآورد بار رسوبی با استفاده از مدل های مبتنی بر هوش مصنوعی و داده کاوی به چالش کشیده شده است. بدین منظور، نخست مدل ها به کمک پارامترهای ژئومورفومتری مستخرج از مدل رقومی ارتفاعی و شاخص های ماهواره ای بهینه سازی شد و نزدیک ترین داده های دبی و رسوب به زمان تصاویر ماهواره ای خروجی مدل درنظر گرفته شد. پس از اجرای الگوریتم ها، به وزن دهی پارامترها و تعیین میزان تأثیرشان در پیش بینی بار رسوبی معلق پرداخته شد. نتایج نشان داد عملکرد مدل ها با ورودی های مختلف گوناگون است. مقادیر RMSE مدل ها بیانگر آن است که در صورت استفاده از پارامترهای ژئومورفومتری به عنوان ورودی مدل مقدار RMSE بیشتر است و در مقابل با استفاده از برخی شاخص ها به عنوان ورودی مدل ها میزان RMSE کاهش می یابد؛ به طوری که در مدل فرایند گوسی با ورودی پارامترهای ژئومورفومتری مقدار۱۰ /۳۵ RMSE= و در صورت ورودی شاخص های تصاویر ماهواره ای مقدار 7 /513RMSE= است. با تلفیق پارامترهای ژئومورفومتری و شاخص ها میزان دقت همة مدل ها افزایش یافته و مدل فرایند گوسی با 026 /5RMSE= بیشترین دقت را داشته است. نتایج حاصل از وزن دهی نیز نشان داد که شاخص های Clay index (average) و b5 (average) و NDVI (max) دارای بیشترین وزن بوده و بیشترین تأثیر را در پیش بینی بار رسوبی معلق داشته اند.