درخت حوزه‌های تخصصی

در این تحقیق ویژگی های بارش ایران در طی 44 سال گذشته را با استفاده از روش همسازها مورد بررسی قرار دادیم.در این مطالعه ما ازمشاهدات بارش 428 ایستگاه هواشناسی بین سالهای 1383-1340 استفاده و برای تحلیل ویژگی های فصل بارش از روش تحلیل همسازها استفاده نمودیم. با تحلیل سهم پراش میانگین های ماهانه بارش هر نقطه همسازهای بارش هر نقطه محاسبه و جهت آشکار سازی تاثیر عوامل جغرافیایی ( طول، عرض جغرافیایی وارتفاع) بر پراش های بارش، روابط رگرسیونی بکار گرفتیم. در این تحقیق، ویژگی های بارش با استفاده از در صد پراش (PV)، دامنه (A) و ضریب T توجیه شدند. نتایج حاصله از پهنه های بارش نشان داد که همساز های اول و دوم نقش غالبی در توجیه تغییرات بارش ایران ایفا می کند. به طور کلی همساز اول و دوم بیش از 90 درصد پراش بارش در ایران را توجیه می کنند. سهم پراش همساز اول در بارش سالانه ایران از شمال به جنوب افزایش می یابد و در همساز دوم این رابطه معکوس می شود. بطوریکه در استان های آذربایجان غربی و شرقی و نواحی ساحلی خزر همساز دوم بیش تر از جنوب کشور است. نتایج همچنین نشان دهنده بالاتر بودن ضریب همبستگی عوامل مکانی در همساز سوم نسبت به دوهمساز دیگر بود. این نشان دهنده این است که بارش های فصلی و محلی بیشتر تابع عوامل مکانی نظیر طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی وارتفاع است. از نتایج این پژوهش می توان برای مدیریت منطقه ای منابع آب و مقاصد کشاورزی استفاده نمود.

یکی از مهم ترین آلاینده های که پایش آن در جو توسط سنجش از دور میسر می باشد ،غلظت ذرات معلق با استفاده از تصاویر سنجنده مادیس است.در تحلیل های مربوط به آلودگی هوا بررسی پراکنش و رابطه بین متغیرها از اهمیت زیادی برخوردار است که براین اساس کاربرد تحلیل های رگرسیونی در این مطالعات ضرورتی اجتناب ناپذیر است. هدف این مقاله تهیه نقشه توزیع مکانی ذرات کمتر از ده میکرون استان خوزستان دردوبازه زمانی ساعتی وروزانه با استفاده از مدل رگرسیون خطی می باشد.بدین منظور از محصول (aod)، سنجنده مادیس و همچنین داده های ایستگاه زمینی سنجش آلودگی هوا و دید افقی ایستگاه هواشناسی شهر اهواز در سال 2009 به منظور برآورد PM10 استفاده شد.نتایج حاصله دقت خوب اندازه گیری های مادیس را در تحقیقات آلودگی هوا نشان می دهند و نتایج حاصله بیانگر این است که بازه زمانی ساعتی، ضریب تعیین بالاتری (90% )نسبت به بازه روزانه(76%) دارا است. پس از تعیین صحت مدل بدست آمده،بامیانگین گیری از نقشه های PM10 تولید شده و وارد نموده آن در مدل حاصله، نقشه های توزیع ذرات معلق برای هر دو بازه زمانی تولید شدند.

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.

هوازدگی زمانی رخ می دهد که سنگ های سطحی زمین در اثر فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی شکسته و یا تغییر شکل می دهند. این عمل می تواند توسط باد، آب، اقلیم، عوامل گیاهی و جانوری صورت گیرد. این مطالعه براساس مدل های لویس پلتیر انجام شده که در این مدل ها از دو متغیر متوسط دما و بارش سالانه استفاده گردیده است. پلتیر با استفاده از این دو متغیر هفت مدل را مشخص کرد که می توانند انواع مختلف پدیده های هوازدگی را توصیف کنند.از بین این مدل ها دو مدل مربوط به رژیم های هوازدگی و رژیم های مورفوژنتیکی در مورد کشور ایران مورد بررسی قرار گرفته و رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی نمودارهای مربوطه تعیین گردید. به منظور مطالعه و بررسی وضعیت هوازدگی و مناطق ژئومورفولوژیکی در سطح کشور، داده های اقلیمی شامل میانگین بارش و دمای سالانه 143 ایستگاه سینوپتیک که دارای داده و طول دوره آماری مناسب بودند از سایت سازمان هواشناسی اخذ گردیده و در یک پایگاه داده در محیط GIS ثبت گردید. در ادامه بعد از بررسی روند دما و بارش در کشور، رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی مدل های پلتیر تعیین و بعد از دادن ارزش وزنی به آنها در پایگاه داده مربوطه ثبت گردیده و سپس نقشه های مربوطه در محیط Arcmap تولید گردید. نتایج حاصل نشان داد که از نُه وضعیت مورفوژنتیکی موجود در مدل پلتیر، پنج وضعیت در شرایط اقلیمی ایران اتفاق می افتد به طوری که بیشتر بخش های واقع در فلات مرکزی، شرق و جنوب کشور در منطقه خشک، مناطق کوهستانی کشور، ارتفاعات زاگرس و البرز دارای رژیم نیمه خشک، ایستگاه های واقع در سواحل جنوبی دریای خزر و دامنه های غربی زاگرس دارای رژیم معتدل و ساوان می باشند. از نظر وضعیت هوازدگی نیز مناطق واقع در فلات مرکزی و جنوب کشور دارای هوازدگی خیلی کم، مناطق کوهستانی کشور مثل ارتفاعات زاگرس، البرز و شمال غرب دارای هوازدگی مکانیکی در سطح ضعیف، در برخی از ایستگاه های واقع در دامنه های شمالی البرز و دامنه های غربی زاگرس هوازدگی شیمیایی همراه با عمل یخبندان تا هوازدگی شیمیایی متوسط و در چند ایستگاه واقع در سواحل جنوبی دریای خزر هوازدگی شیمیایی در سطح شدید رخ می دهد.

از آن جایی که دمای اعلام شده توسط ایستگاه های هواشناسی تنها قرائت دمای داخل جعبه اسکرین، بدون توجه به سایر پارامترهای جوّی و از جمله رطوبت است، بنابراین نمی تواند بیان کننده احساس واقعی ما از دمای هوا باشد، زیرا هوای گرم در صورت وجود رطوبت بالا، گرمتر احساس می شود به طوری که وقتی دما 35 درجه سانتیگراد باشد در صورت وجود رطوبت نسبی 55% در حدود 43 درجه سانتیگراد احساس می شود. در این مقاله به منظور محاسبه دمای واقعی احساسی، در ماه های گرم سال؛ ژوئیه، ژوئن و آگوست برای یک دوره آماری 10 ساله در 40 ایستگاه سینوپتیک در نیمه جنوبی کشور از روش محاسبه شاخص گرما استفاده و نتایج در محیط نرم افزار ArcGIS به صورت نقشه های همدمای واقعی احساسی پهنه بندی شد و با نقشه های همدمای معمولی مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که در فصل گرم با وجودی که مناطق ساحلی جنوبی کشور دمای کمتری را نشان می دهند اما دمای واقعی احساسی بالاتری دارند که این دمای واقعی احساسی با فاصله گرفتن از ساحل و کم شدن میزان رطوبت کمتر می شود. در مناطق ساحلی جنوبی کشور بالا بودن دمای واقعی احساسی بویژه هنگامی که امواج گرما بوجود می آیند مشکلاتی را برای مردم ایجاد می کنند. با توجه به آستانه های دمای واقعی احساسی، فراوانی مشکلات در 4 طبقه دسته بندی شد که هر طبقه شرایط ویژه ای را بوجود می آورد. شرایط سینوپتیکی یک موج گرما که منجر به بالا رفتن دمای احساسی واقعی شده و قرار گرفتن ایستگاه های ساحلی در شرایط فوق العاده خطر ناک بررسی شد. نتایج نشان می دهد که پیش بینی و صدور هشدار به موقع امواج گرما بر اساس این شاخص از طرف سازمان هواشناسی برای مناطق گرم و مرطوب کشور می تواند منجر به کاهش تلفات ناشی از این رخداد باشد.

از جمله مخاطرات محیطی مهم می توان به پدیده های آب و هوایی مخرّب اشاره کرد که سالانه خسارات مالی و جانی بسیاری به بار می آورند. برای پیش بینی و مقابله با آثار زیانبار این پدیده ها، علاوه بر روش های همدیدی معمول، بررسی ساختار ترمودینامیکی جو در لایه های مختلف و تحلیل شاخص های ناپایداری ضروری است. در پیش بینی های عملی هواشناسی، شاخص های بسیاری برای ارزیابی پایداری اتمسفر و پیش بینی ناپایداری به کار می رود. تلاش های کمی برای بررسی این شاخص ها در ایران انجام شده و برای کالیبره کردن و معرفی آستانه ها، کاری انجام نشده است. در این مطالعه، سعی شده جمع بندی کاملی از حدود و آستانهٔ شاخص های ناپایداری برای پیش بینی انواع پدیده های مخرّب تهیه شود. بدین منظور، دقت مجموعه ای از پارامترها و شاخص ها، به طور ویژه برای مشهد محاسبه و بررسی شده است که عبارت اند از: شاخص شوالتر، شاخص مجموع مجموع ها و فشار سطح تعادل، آب قابل بارش، عدد ریچاردسون، شاخص صعود LI، شاخص K، SWEAT، CAPE و CIN. پدیده های آب و هوایی مخرّبی که در طی سال های 1980 تا 2009 در ایستگاه مشهد رخ داده، استخراج و در سه دسته برق، توفان تندری، تگرگ، دسته بندی و استفاده شده اند. روزهایی که این معیارها را نداشته اند، در دسته ای به نام بدون ناپایداری قرار گرفته اند. برای محاسبه مقادیر شاخص ها، از داده های جو بالای حاصل از ارسال رادیوسوند در ایستگاه مشهد استفاده شده است. این داده ها نسبت به وجود یا عدم پدیده های مخرّب تحلیل، و نتایج این تحلیل ها بصورت نمودارهای باکس پلات و نقاط پراکنده برای نمایش بصری روابط و آستانه ها، در پدیده های مختلف ارائه شده است. درنهایت آستانه هر شاخص برای پیش بینی انواع پدیده ها در مشهد معرفی شده، و ترکیب شاخص صعود (LI) و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (CAPE) و همچنین شاخص صعود و سطح تعادل، به عنوان بهترین شاخص های ترکیبی معرفی شدند.

یکی از مهم ترین اقلام صادراتی غیر باغی ایران که شهرت جهانی دارد، محصول استراتژیک زعفران می باشد. در حال حاضر قطب تولید زعفران، منطقه شمال شرق ایران (استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی) است. در این تحقیق سعی شده است تا مناطق مستعد کشت زعفران در غرب کشور (استان های کرمانشاه و کردستان) که از لحاظ شرایط آب وهوایی تا حدی شبیه شرق کشور است، شناسایی شود. بر این پایه، آمار عناصر آب وهوایی مؤثر در رشد زعفران، شامل بارش، دما، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و تعداد روزهای یخبندان برای 11 ایستگاه منطقه در سه دوره رشد محصول (رویشی ، زایشی و رکود) جمع آوری و با یک جدول پایه جدید، مقایسه گردید تا مناسب بودن یا نبودن شرایط برای کشت محصول در یک دوره خاص برای هر متغیر اقلیمی مشخص شود. سپس بر مبنای روش وزن دهی نسبتی، درجه اهمیت یا وزن هر کدام از متغیرهای اقلیمی در هر دوره رشد مشخص شد. در مرحله بعد، به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه های تناسب کشت زعفران به روش رستری با در نظر گرفتن درجه اهمیت (وزن) هر متغیر اقلیمی در هر دوره رشد تهیه گردید. با جمع زدن ارزش های پیکسل ها در سه دوره رشد، نقشه تناسب هر متغیر (مجموعاً 11 نقشه) و با میانگین گیری از ارزش های پیکسل ها در این 11 نقشه، نقشه تلفیقی تناسب کشت حاصل گردید. در نهایت با لحاظ کردن شیب و محدوده ارتفاعی مناسب برای کشت زعفران در نقشه اخیر، نقشه نهایی تناسب کشت زعفران تهیه شد. نتایج تحقیق نشان داد که نزدیک به 48/30 درصد از مساحت منطقه (معادل 16500 کیلومتر مربع)، عمدتاً شامل دشت های غرب کرمانشاه، جنوب روانسر و اطراف قروه، قابلیت متوسطی برای کشت زعفران دارد. بقیه قسمت های منطقه مشتمل بر حدود 37600 کیلومتر مربع (48/69 درصد از مساحت منطقه)، قابلیتی برای کشت این محصول ندارد.

فرآیندهای جوّی خاص و برهمکنش آن ها با سطح زمین، عامل شکل گیری و تکامل یک توفان گردوغبار سنگین بشمار می آیند و در شناسایی مسیرهای انتقال توفان حائز اهمیت هستند. توزیع زمانی و مکانی غبار، در یک رخداد گردوغباری شدید در طول روزهای 4 تا 8 جولای 2009، با استفاده از شبیه سازی، به وسیله مدل WRF/Chem ، مشاهدات ایستگاهی و تصاویر ماهواره ای مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. آنالیز وضعیت جوی شبیه سازی شده نشان داد، در صورتی بیشینه غلظت گردوغبار در تراز پایین اتفاق می افتد که در ناحیه منشأ غبار، گرادیان فشاری افقی قابل قبول با همرفت قوی در توده هوای مستقر در سامانه های چرخندی همراه باشد. در مورد انتخابی وضعیت جوی باعث ایجاد یک برش باد سطحی قوی روی مناطق انتشار غبار شناخته شده روی عراق شده بود. چرخند جبهه ای در مورد مطالعه شده، خاک را مجبور به فرسایش و باعث پراکنش و انتقال گردوغبار تا مسافت های بسیار حتی تا صدها کیلومتر کرده است. نتایج شبیه سازی نشان می داد که ذرات گردوغبار با شعاع کمتر از یک میکرومتر و با غلظت قابل ملاحظه، از رشته کوه های زاگرس عبور کرده و در 6 جولای 2009 ایران مرکزی و حتی کلان شهر تهران را تحت تأثیر قرار داده و دو روز بعد ایران را از جهت شمال شرق ترک کرده است. غلظت های شبیه سازی شده، اعتبار خوبی را از توزیع زمانی و مکانی غلظت گردوغبار با توجه به تصاویر مرئی ماهواره ای از سنجنده مودیس و گزارش های ساعتی دید افقی در شبکه ایستگاه های همدیدی نشان داده بود. با توجه به اعتبارسنجی های انجام شده، کارایی مدل برای شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی توفان گردوغبار در طول منطقه تحت تأثیر در دوره شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. مدل عددی WRF/Chem می تواند جهت پیش بینی شکل گیری و تکامل این پدیده عملیاتی شود.

در این تحقیق به بررسی وارونگی دمای شهر تبریز با استفاده از اطلاعات رادیوسوند، نقشه اسکیوتی و نقشه های سینوپتیک، طی دوره زمانی 2008- 2004 در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی پرداخته شد. پس از بررسی داده ها، ابتدا روزهایی با شرایط وارونگی دمای ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید مشخص شد و سپس الگوی سینوپتیکی نمونه های بسیار شدید، مربوط به یک روز قبل و یک روز بعد از اوج شدت وارونگی با استفاده از نقشه های سینوپتیک سطح زمین، 850 و 700 هکتوپاسکالی تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میان وقوع سیستم های پرفشار و وارونگی دمای بسیار شدید همبستگی معناداری وجود دارد. بدین معنا که شدت وارونگی دما ارتباط مستقیمی با شرایط الگوی سینوپتیکی به ویژه استقرار سیستم های پرفشار در منطقه دارد. زمانی که سیستم پرفشاری به صورت مداوم در مقطع چند روزه در منطقه متمرکز می شود، شدّت وارونگی دما به اوج خود می رسد. به دنبال آن با ورود یک سیستم کم فشار، وارونگی از بین می رود. به عبارتی، عامل اصلی تقویت کننده وارونگی های دمای بسیار شدید، ناشی از تداوم سیستم های پرفشار است. سامانه پرفشار سیبری، پرفشار شبه جزیره عربستان و ریزش هوای سرد مدیترانه سامانه های عمده ای هستند که منجر به وقوع وارونگی دما می شوند. نتایج نشان می دهد که با بررسی سیستم های سینوپتیکی که منجر به بروز پدیده وارونگی دما می شوند و از طریق شناسایی الگوهای حاکم بر آن می توان وقوع وارونگی های دمای بسیار شدید را پیش بینی و الگوهای منجر به آلودگی هوا را شناسایی کرد.

پدیده هایی نظیر سیل و خشکسالی بر اثر تغییر در فراوانی و ثاثیر گذاری الگوهای گردشی جو در یک منطقه ایجاد می شوند این الگوها نقش اصلی را در رخداد پدیده های محیطی به خصوص در مناطق معتدله دارند . برخی از الگوهای گردشی جو دوره های مرطوب و برخی دیگر باعث ایجاد خشکسالی و کم آبی می شوند . از اینرو طبقه بندی الگوهای بارش زا و خشکسالی زا و شناسایی کانون و شعاع فعالیت هر یک از الگوها در نواحی مختلف ایران می تواند در برنامه ریزیها موثر باشد.در تحقیق حاضر به منظور طبقه بندی الگوهای همدیدی بارش زا و خشکسالی زا ،ابتدا داده های میانگین روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا از پایگاه NCEP/NCAR طی دوره آماری 2006-1950 استخراج شد . سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای تمامی روزهای مورد مطالعه به هیجده گروه تقسیم بندی شد . نقشه های میانگین فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از الگوهای های هوا ترسیم گردید. به منظور ارزیابی رابطه الگوهای گردشی جو با بارش، شاخص PI برای 54 ایستگاه محاسبه و تحلیل شد. این شاخص احتمال شرطی وقوع بارش در یک الگوی گردشی را تعیین می کند. نتایج شاخص PI مربوط به الگوهای گردشی جو شرایط بارش زایی و خشکسالی زایی بودن هریک از الگوها را نشان می دهد .نتایج تحقیق حاضر نشان داد که الگوهای گردشی جو CP2 ،CP3 ، CP5،CP6، CP7 ،CP9 و CP10جزء الگوهای خشکسالی زا و الگوهای گردشی جو CP1 ،CP4وCP12 جزء الگوهای بارش زا در سطح ایران زمین می باشند .

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه های شار انرژی با استفاده از داده های ساعتی شبکه بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به صورت روزانه در ساعت های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه های سال در کشور منفی است و نشان می دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه های سال مثبت است و نشان دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده های محلی پیروی می کند. در فصل های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به سوی عرض های بالاتر جابه جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش های همرفتی در این منطقه می شود. در ماه های می تا آگوست نیز انتظار می رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض های بالاتر و به ویژه در زاگرس مرکزی دیده می شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض های پایین تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به ویژه شرق ایرانشهر دیده می شود.

آگاهی از وقوع بارش حتی برای چند روز می تواند در بسیاری از برنامه ریزی های اساسی، مؤثر باشد. رخداد بارش مداوم و سنگین دلایل متعددی می تواند داشته باشد؛ یکی از این دلایل رخداد بلاکینگ است. به منظور شناسایی الگوهای فشار مرتبط با سیستم های بلاکینگ مؤثر بر بارش ایران، داده های روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیلی سطح 500 هکتوپاسکال در محدوده N90-0 و E100-W90-، با تفکیک 5/2 درجه برای دوره 2012-1953 از سایتNCEP دریافت شد. ابتدا بر اساس شاخص آشکارسازی دو بعدی، شرایط رخداد بلاکینگ در محیط نرم افزار MAT LAB برنامه نویسی شد، پس از استخراج داده های مربوط به رخدادهای بلاکینگ، الگوهای فشار مربوط به سیستم های بلاکینگ مؤثر بر آب و هوای ایران با استفاده روش تحلیل عاملی و خوشه بندی چندهسته ای K-means، در محیط نرم افزار SPSS تعیین شدند. 7 الگوی اصلی به دست آمد که پس از چرخش عامل ها به روش وریمکس 80 درصد از واریانس داده ها را تبیین کردند. نتایج نشان داد که از 7 الگو 4 الگو بر بارش ایران مؤثر بودند. دو الگوی فشار بارشی ناشی از تراف سمت راست و چپ امگا بودند، دو الگوی فشار دیگر مؤثر بر بارش، یعنی الگوی بلاکینگ دو قطبی و الگوی رکس، به ترتیب از فراوانی رخداد کمتری برخوردار بودند. به منظور شناسایی و صدور پیش آگاهی لازم، الگوی سینوپتیکی مربوط به هر الگو در سطوح فوقانی جو و در سطح زمین مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. شناسایی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ مؤثر بر بارش با کمک مدل های پیش بینی عددی میان مدت منجر به بالا رفتن دقت و صحت پیش بینی بارش برای چند روز آینده و حتی گاهی بیش از یک هفته می شود.

با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، که در منطقه خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است، هر ساله شاهد رویدادهای حدی بارش کم (خشکسالی) و رویداد های حدی بارش زیاد (رخداد سیل) هستیم. از این رو، ضرورت بررسی مقادیر حدی بارش و حرکت و فراوانی رخداد این کمیت طی دوره های گذشته و، همچنین، تأثیر گرمایش جهانی بر حرکت مقادیر حدی بارش طی دوره های آتی کاملاً احساس می شود. بنابراین، در این مطالعه نمایه های حدی بارش طی دوره های گذشته (1961-1990) و دوره ی آتی (2011-2040) در دو سناریوِ A2و A1Bبر اساس مدل HadCM3بررسی و مقایسه شده است. این بررسی در سناریوِ A2روند افزایشی رویدادهای حداکثر بارش یک روزه در مناطق شمال غربی (جز استان آذربایجان غربی)، مرکزی و جنوب غربی و شمال شرقی و سواحل غربی دریای خزر را پیش بینی کرده است. همچنین، افزایش روند تعداد روزهای خشک متوالی در مناطق شمال شرقی، مرکزی و جنوبی کشور مشاهده می گردد. نتایج حاصل از سناریوِ A1Bنشان داده است مقدار بارش 24 ساعته در دوره ی آتی در مناطق شرقی و شمال شرقی و مرکزی همچنین نوار باریکی از بخش های غربی، جنوب غربی و شمال غربی کشور با کاهش همراه است. نتایج حاصل از پیش آگاهی برون داد مدل HadCM3و سناریوِ A1Bدر خصوص رویداد های حداکثر بارش پنج روزه روند بسیار مشابه ای با الگوی حاصل از سناریوِ A2داشته است. نمایه ی SDIIدر بخش شمالی و غربی کشور افزایش نشان می دهد و در سایر مناطق کشور روند منفی خواهد داشت. روند مثبت در تعداد روزهای با بارش سنگین به بخش های از استان اصفهان، مرکزی، کهکیلویه و بویراحمد، لرستان، ایلام، چهارمحال بختیاری و خوزستان در غرب و جنوب غرب کشور محدود شده و در سایر بخش ها با کاهش این نمایه روبه رو خواهیم بود. افزایش روند خطی نمایه ی حداکثر تعداد روزهای متوالی تر (CWD) در مناطق غربی، جنوب غربی و شمال شرقی کشور و افزایش تعداد روزهای متوالی خشک در مناطق شمال شرقی، مرکزی و بخش هایی از جنوب کشور و، همچنین، جمع بارش سالانه و روزهای تر در نواحی غربی و جنوب غربی، جنوبی، شمال غربی و بخش هایی از شرق کشور افزایش نشان می دهد

پوشش گیاهی عامل عمدة نقل وانتقال انرژی بین زیست کره و جو محسوب می شود که آثار متفاوتی بر عناصر هواشناختی مناطق پیرامون خود دارد. در این مطالعه ارتباط بین مقادیر شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده با دمای سطحی و آلبدوی سطحی در نواحی شمالی ایران با استفاده از روش های آمار کلاسیک رگرسیون و زمین آماری کوکریجینگ بررسی شد. سه معیار آماری میانگین قدر مطلق خطا، انحراف جذر میانگین مربعات و متوسط درصد خطای مطلق نشان دهندة توان مندی به مراتب بهتر روش زمین آمار کوکریجینگ نسبت به رگرسیون کلاسیک در برآورد دمای سطحی و آلبدوی سطحی است. نتایج تحقیق در دورة مورد مطالعه نشان می دهد که دمای سطحی و آلبدوی سطحی تحت تأثیر مقادیر پوشش گیاهی است. سپس، از روابط به دست آمده در تعیین میزان خشکی مناطق استفاده شد. نواحی ساحلی و جنگلی دامنه های شمالی البرز با بیشترین مقدار سبزینگی (85/0) از حداقل درجة حرارت (23 درجة سلسیوس) و آلبدوی سطحی (7 درصد) مشخص است. همچنین، نواحی جنوبی رشته کوه البرز و قسمتی از مناطق ایران مرکزی با کمترین مقدار سبزینگی (09/0-) از حداکثر درجة حرارت به مقدار 45 درجة سلسیوس و بیشترین مقدار آلبدوی سطحی (38 درصد) مشخص است.

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.

اهداف: هدف اصلی این پژوهش، شناخت منشأ شکل گیری و ویژگی الگو های جوی و کمیت های هوا-شناسی مؤثر بر بارش های فرین بهاره استان آذربایجان غربی است. روش: براساس نقشه ها و داده های هواشناسی در تراز های مختلف جو، بارش های فرین رخ داده درفصل بهار، طی دوره آماری 2003 تا 2008 بررسی شده است. سپس ویژگی الگو های جوی مؤثر در ایجاد این بارش ها، بی هنجاری های میدان های فشاری سطح دریا، ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال ، تاوائی نسبی و فرارفت آن در سطح 500 هکتوپاسکال، مطالعه شده است. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد سامانه های فشاری که موجب بارش های فرین بهاره در منطقه می شوند، اغلب از کم فشار های بریده مدیترانه ای بوده اند که با ماندگاری در حدود سه روز در نواحی شرق مدیترانه، رطوبت کافی برای ایجاد این بارش ها را کسب می کنند، همچنین در روز رخداد بارش های فرین، بی هنجاری های ارتفاع تراز 500هکتوپاسکال، نسبت به میانگین بلند مدت در منطقه شاخص بوده است و کاهش زیادی را نشان می دهد. نتیجه گیری: در همه موردهای مطالعه شده، تاوائی نسبی و فرارفت آن نسبت به روز قبل از بارش، افزایش قابل ملاحظه ای داشته است، به-طوری که مقدار بیشینه تاوائی حدودs-15-10×4 تا s-15-10× 6و پیشینه فرارفت تاوائیs-29-10×6 تا s-29-10×12 است و می تواند به عنوان یکی از پیش نشانگر های بارش فرین در شمال غرب کشور استفاده شود.

تأثیر عناصر اقلیمی بر محیط های مسکونی یکی از موضوعات کاربردی آب و هوا شناسی است. در سال های اخیر به منظور هماهنگ سازی ساختمان ها و محیط های مسکونی با شرایط اقلیمی حاکم بر آن، به دلیل گرانی انرژی در جهان از اهمیت چشمگیری برخوردار بوده است. در این پژوهش از داده های ساعتی پارامترهای اقلیمی(رطوبت، حداقل دما، حداکثردماو ساعت آفتابی) استفاده شده است. با استفاده از نرم افزارهای Squreone، Ecotect تحلیل داده ها انجام شد. همچنین، درجه روز، شاخص سازگاری دمایی و شرایط زیست اقلیمی و ساختمانی ایستگاه مهرآباد تهران در رابطه با ساختمان نمونه طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از محاسبات نشان داد که میزان آسایش اقلیمی در سه ماه فصل زمستان (ژانویه، فوریه و مارس) و هم چنین ماه دسامبر صفر می باشد. به عبارت دیگر در این چهار ماه تأمین بخشی از شرایط آسایش برای داخل ساختمان بایستی از طریق سیستم های مکانیکی حاصل شود و بخش دیگر از آن، بایستی با طراحی مناسب اقلیمی ساختمان تأمین شود. مقایسه بین میزان آسایش داخل ساختمان با بیرون آن نشان می دهد در ماه مارس بخشی از آسایش اقلیمی به صورت طبیعی فراهم شده است. این موضوع نشان دهنده نقش طراحی درست، جهت کاهش احساس نیاز به سیستم های مکانیکی است. همچنین محاسبات حاصل از بررسی میزان شاخص سازگاری دمایی نشان داد که میزان این شاخص در هر سه ناحیه داخلی ساختمان نمونه 94/0 می باشد که بیانگر وضعیت کاملاً مطلوب برای ساختمان طراحی شده مورد نظر می باشد. در نهایت نمودار بیوکلیماتیک تهران استخراج شد، که نشان می دهد در طول سال تنها 7 درصد آسایش اقلیمی وجود دارد و 93 درصد از کل سال شرایط اقلیمی تهران خارج از منطقه آسایش اقلیمی است.

هدف این تحقیق تحلیل آماری و سینوپتیکی کولاک برف در استان آذربایجان غربی است. بدین منظور، از سازمان هواشناسی کشور داده های مربوط به کدهای هوا طی دوره ی آماری 1986 تا 2009 اخذ شد. با استفاده از نرم افزار Excel و Spss کدهای مربوط به کولاک برف (کدهای 36 تا 39) مشخص و به بررسی آماری داده ها پرداخته شد. سپس، نقشه های مربوط به فشار، امگا (ناپایداری)، دما و جهت و سرعت باد از سایت cdc.noaa.gov جمع آوری شدند و تحلیل سینوپتیکی آن ها صورت گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که در طی دوره ی آماری مورد مطالعه 322 روز همراه با کولاک برف بود که سال 1992 دارای بیشترین و سال 1999 دارای کمترین روز همراه با پدیده ی کولاک برف بود. با توجه به این که رخداد پدیده ی کولاک برف مربوط به فصل سرد سال است، مطالعه ی حاضر نشان داد که ماه های ژانویه و فوریه زمان اوج رخداد پدیده ی کولاک برف هستند. با توجه به شرایط سینوپتیکی حاکم بر منطقه، ارتفاع و عامل توپوگرافی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در رخداد پدیده ی کولاک برف بودند. از هفت ایستگاه سینوپتیکی مورد مطالعه، ایستگاه سردشت دارای بیشترین و ایستگاه خوی دارای کمترین روز همراه با پدیده ی کولاک برف بودند. سرانجام، نتایج حاصل از تحلیل سینوپتیکی نشان داد که طی دوره ی آماری مورد مطالعه در استان آذربایجان غربی دو الگوی گردشی در رخداد پدیده ی کولاک برف نقش داشته اند که شامل الگوی گردشی کم فشار دریای خزر پرفشار اروپای شرقی و الگوی کم فشار شمال دریای سیاه است

یکی از رویکردهای مطالعاتی در اقلیم شناسی، شناخت روابط عناصر اقلیمی است. در این راستا روش های پرشماری به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها، به کارگیری دانش احتمال برای ردیابی روابط عناصر اقلیمی می باشد. هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه ی حالات دمایی - بارشی روزانه بر اساس روش احتمال شرطی است. برای دستیابی به این هدف داده های شبکه ای پایگاه داده اسفزاری، ویرایش نخست با تفکیک زمانی روزانه، از 01/01/1340 تا 11/10/1383 که براساس 1436 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی و با روش میانیابی کریگینگ برآورد شده بود، با تفکیک مکانی 15×15 کیلومتر و تعداد 7187 یاخته، مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس توزیع احتمال مربوط به دمای هر یاخته، چندک های دما برآورد و صدک های 25 و 75 توزیع فراوانی دما برآورد گردید. در هر یاخته، روزهایی که دمای روزانه آن کمتر از صدک 25 بود، به عنوان روزی سرد، روزهایی که دمای آن یاخته برابر یا بیشتر از صدک 75 آن یاخته بود، به عنوان روزی گرم و دمای روزانه ی هر یاخته که بین صدک 25 و صدک 75 قرار گیرد، به عنوان روزی با دمای بهینه در نظر گرفته شد. بدین ترتیب مشخصات فصلی دما در این تعریف منعکس شد. براین اساس فصول گرم، سرد و انتقالی برپایه ی مشخصات چندکی تعریف شد. بارش نیز به سه حالت بدون بارش، روزهایی که بارش کمتر از میانگین توزیع مربوط به هر یاخته رخ داده (روزهای کم باران) و روزهایی که برابر یا بیشتر از میانگین توزیع هر یاخته (پربارش) بارش تجربه کرده اند، در نظر گرفته شد. بدین ترتیب فقدان، کمبود و زیادبود بارش نیز تفکیک شد. در گام بعد فراوانی توأم رویدادهای دمایی و رویدادهای بارشی هر روز در یک ماتریس ارائه شد. سپس ماتریس احتمال توأم هریک از رویدادهای بارشی- دمایی نسبت به هریک از حالات بارشی محاسبه گردید. براین اساس احتمال وقوع هریک از طبقات بارشی در هریک از سه فصل گرم، سرد و انتقالی برای هر یاخته ی نقشه ی ایران برآورد گردید. در نهایت احتمال شرطی هریک از رخدادهای دمایی با حالت بارش برای هر یاخته محاسبه و نقشه ها و تحلیل های مربوط به هر حالت ارائه گردید. این ویژگی، حالات بارش را برای هر فصل ارائه می کند. نتایج تحقیق حاضر ضمن بیان واقعیت های اقلیمی، دستاوردهای اقلیم شناسان ایرانی را به لحاظ کمّی - احتمالاتی تأیید و ترسیم نموده است. بیشینه ی بارش های فصل سرد در 36 درصد از ایران زمین با احتمال 40-30 درصد و روزهای بدون بارش در حدود 43 درصد از ایرانرا در بر می گیرد. در فصل گرم، حدود 97 درصد از مساحت کشور 90-50 درصد روزها و 3 درصد از مساحت، 50-20 درصد از روزها بدون بارش بوده اند. در همین فصل حدود 17 درصد از سطح کشور 60-40 درصد روزها و حدود 56 درصد از سطح کشور 40-30 درصد از روزها را با بارش کم تجربه می کرده اند. فصل های انتقالی (پاییز و به ویژه بهار)، حدود 78 درصد از مساحت ایران، 90-60 درصد از روزها را بدون بارش و 30-10 درصد از این روزها توأم با بارش های سنگین و 30-20 درصد از این روزها با بارش های کم مقدار مشخص می شوند.

امروزه مهار منابع انرژی های تجدیدپذیر، یکی از راهکارها جهت اتخاذ مدیریت ریسک در حوزه تأمین انرژی می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های ساعتی و دوره آماری سالهای 1992 تا 2004 م، میزان تولید انرژی در مقیاس فصلی و سالانه برای 3 ارتفاع 10، 30 و 40 متری از سطح زمین برای 42 ایستگاه کشور، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج سرعت باد، نشان دهنده بیشترین میانگین سالانه سرعت باد مؤثر به میزان 59/8، 35/11 و 29/12 متر بر ثانیه برای ایستگاه زابل و کمترین آن با 67/5، 25/7 و 36/8 متر بر ثانیه، به ترتیب برای سطوح 10، 30 و 40 در گرگان می باشد. نتایج نشان می دهند که در بین فصول مختلف سال، بهار و تابستان مشترکاً با میانگین 69 و 129 وات بر متر مربع بترتیب برای تراز ارتفاعی 10 و 30 متر، همچنین بهار با 150 وات بر متر مربع برای تراز ارتفاعی 40 متر، بیشترین پتانسیل تولید انرژی بادی را دارا می باشند. از طرف دیگر در بررسی انجام شده در میان ایستگاه های مختلف کشور، مشخص گردید که بیشترین توان چگالی نیروی باد در ارتفاع 40 متری از سطح زمین بترتیب با مقادیر 3042، 1675 و 1092 وات بر متر مربع در مقیاس سالانه به ایستگاه های زابل، اردبیل و کیش اختصاص یافته است. از این رو انرژی بادی می تواند جایگزین مناسبی نسبت به سوخت های فسیلی در برخی از مناطق کشور مطرح باشد.