درخت حوزه‌های تخصصی

تغییرات شدید دمایی پدیده ای نامطلوب برای زیست جانوران و گیاهان و اثرات نامطلوبی نیز بر عناصر طبیعی، سازه ها و تاسیسات دارد. وقتی دمای هوا از حد معینی پایین می رود شرایط برای زیست و فعالیت مطلوب جانداران دچار اشکال می شود. چون که هر مرحله از فعالیت زیستی نیازمند دمای معینی است که این محدوده دمایی را آستانه دمایی می گویند. چنین آستانه هایی را نیز می توان برای سازه ها ماشین ها و تاسیسات قائل شد. وقتی دما به زیر صفر نزول می کند اثر دما بر برخی از عناصر جان دار و غیر جاندار تشدید می شود. در موج سرمای 20 تا 25 آذر ماه 1382 تعداد کثیری انسان و حیوان تلف شده و آمد و شد در بسیاری از شهر ها و جاده های کوهستانی دچار مشکل جدی شد. به دلیل نفوذ یک موج سرمای گسترده به داخل کشور در روزهای 21 تا 23 آذر ماه،بین 70 تا 5/75 درصد از پهنه کشور دچار یخبندان شد. به دلیل بزرگی پهنه زیر پوشش دمای پائین در سطح کشور فشار گاز به شدت تقلیل پیدا کرد و گرمایش منازل و مراکز اداری و آموزشی دچار مشکل جدی شد. در این تاریخ به دلیل نفوذ زبانه ای از پرفشار سیبری که در اطراف دریاچه بایکال شکل گرفته بود دمای هوا افت قابل ملاحظه ای پیدا کرده که کاهش دما در اکثر ایستگاه ها بیش از 15 درجه سلسیوس بوده است. در ترازهای 700 و 500 هکتوپاسکال مرکز ارتفاع زیادی از قبل از شروع موج سرما بر روی شرق اروپا قرار داشت که در روزهای بعد در محدوده شمال غرب دریای خزر و شرق اوکراین استقرار پیدا کرده و باعث حرکت کند ناوه و بلوکه شدن آن در شرق ایران و افغانستان شد به طوری که برای مدت 4 تا 5 روز بخش اعظم کشور به خصوص نیمه غربی آن تحت تاثیر یک پشته عمیق قرار گرفته و سبب تداوم ریزش هوای سرد بر روی ایران گردید.

در این مقاله از داده های مربوط به دما و بارش سالانه در یک دوره آماری 44 ساله برای ایستگاه های منطقه شمال غرب ایران که مشتمل بر 16 ایستگاه سینوپتیک می باشد استفاده شده است. از بین این ایستگاه ها تعداد 8 ایستگاه که دارای کامل ترین آمار بوده و منطقه مورد مطالعه را تحت پوشش قرار می دهند انتخاب شده و تجزیه و تحلیل داده ها در مورد این ایستگاه ها انجام گردیده است. روش مورد استفاده در این پژوهش مدل های تابع تبدیل می باشد که جزء روش های تجزیه و تحلیل سری های زمانی است. در همین راستا ابتدا ایستگاه ها بر اساس روش مذکور مدل سازی شده و سپس تحلیل داده ها و عمل پیش بینی بر روی آن ها انجام گرفته است نهایتاً با استفاده از آزمون روند، ایستگاه های مطالعه شده مورد آزمون قرار گرفته و معنی داری روند نوسان های دما و بارندگی در آن ها مشخص شده است. نتایج حاصل از این مطالعه در زمینه بررسی روند دمای سالانه نشان می دهد که سه ایستگاه میانه، تبریز و ماکو دارای روند معنی دار می باشند. در زمینه بررسی روند بارندگی سالانه نیز طبق نتایج آزمون روند، ایستگاه های تبریز، اردبیل، ارومیه وخوی دارای روند معنی دار بوده و در همه آن ها بارندگی سالانه دارای روندی نزولی می باشد.

پیش بینی فرآیندهای آب و هوایی ابزار مناسبی در اختیار مدیران حوزههای مختلف قرار می دهد تا با در نظر گرفتن این پیش بینی ها، سیاست های آینده را در جهت بهینه نمودن صرف هزینه ها و امکانات بهره وری حداکثر طرح ریزی کنند. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی بزرگ مقیاس اقلیمی با بارش محدوده خراسان بزرگ می باشد. در این مطالعه با استفاده از سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی پیش بینی بارش در بازه زمانی دسامبر تا می(آذر تا اردیبهشت) در منطقه خراسان بزرگ شامل سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و خراسان جنوبی ارائه شده است. در این مطالعه، ابتدا ارتباط بین تغییرات الگوهای سینوپتیکی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشارسطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دمای سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 850 هکتوپاسکال، ارتفاع معادل سطح 500 هکتوپاسکال و رطوبت نسبی سطح 300 هکتوپاسکال با بارش متوسط منطقه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در انتخاب این مناطق که مجموعه ای از نقاط در خلیج فارس و دریای عمان، دریای سیاه، دریای خزر، دریای مدیترانه، دریای شمال، دریای آدریاتیک، دریای سرخ، خلیج عدن، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند و سیبری را شامل می شوند، تاثیر پذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از الگوهای سینوپتیکی در مناطق فوق مورد توجه قرار گرفته است. سپس، مدل سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی در دوره 1993-1970 آموزش داده شده است و در پایان، پیش بینی بارش در دوره 2002-1993 انجام شده است. نتایج نشان می دهد سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی در 70 درصد سال ها می تواند بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کند.

تغییرات شدید نرخ آب بر اثر بروز خشکسالی های دهه اخیر در آبادی ‌های شمال‌ غرب‌ شهرستان مشهد، اثرات وسیعی بر فعالیت‌ های اقتصادی و اجتماعی جوامع روستایی داشته است. تغییرات آب ‌بها بویژه در مورد آب قنوات نواحی روستایی چشمگیرتر بوده است. کمبود شدید منابع آب در بسیاری از آبادی ‌های دهستان شاندیز موجب کاهش سطح زیر کشت، افت راندمان محصولات و تلفات دامی زیادی شده است. دهستان شاندیز با بیش از 330 کیلومترمربع وسعت به عنوان یک منطقه ییلاقی در پایکوه‌ های بینالود واقع شده که بعد از خشکسالی با تغییرات شدیدی در افزایش نرخ آب‌ بهاء مواجه بوده است. بیش از 50% چشمه ‌ها خشک شده و در نتیجه کاهش دبی قنوات و چاه ‌ها موجب افزایش نرخ خرید و فروش و اجاره آب بویژه در روستاهای تیپ پایکوهی و دشت شده است. نتایج این مطالعه آشکار ساخت که میانگین حق‌الاجاره یک ساعت آب قنات در سال برای آبادی ‌های دهستان شاندیز از 90 هزار تومان در سال 1375 (اوایل خشکسالی) به 525 هزار تومان در سال 1385 افزایش یافته است. چنین روند فزاینده‌ ای در مورد آب بها در طول پنجاه سال اخیر در آبادی ‌های این منطقه بی ‌سابقه بوده است

در این پژوهش سه حوضه رود ناورود، قلعه رودخان و پل‌رود در استان گیلان انتخاب و سعی شده تا با استفاده از روش آمار رتبه ای «من- کندال» نوع و زمان تغییرات رژیم آبدهی نسبت به رژیم بارندگی آنها مشخص گردد. داده‌ های بارش و جریان آبدهی در طول دوره 38 ساله 1345-1382 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می ‌دهد که سری داده‌ های آبدهی و بارندگی دستخوش تغییرات از نوع تغییرات ناگهانی و روند بوده است. بررسی دنباله های U(ti) بارش و جریان نشان می ‌دهد که این دو متغیر در اوایل دوره ارتباط نزدیک ‌تری نسبت به هم داشته اما در اواخر دوره از هم فاصله گرفته ‌اند. این حالت نشانگر روند کاهشی تغییرات عامل آبدهی نسبت به بارندگی در تمام فصول و ایستگاه ‌ها می ‌باشد. از طرف دیگر، ارتباط آنها در همه فصل‌ های سال یکسان نیست، به طوری که فصل پاییز با بالاترین و فصل زمستان با کمترین ارتباط و وابستگی مشخص می ‌شود. بین حوضه ی رودها نیز از نظر ارتباط میان رژیم آبدهی و رژیم بارندگی تفاوت وجود دارد. به طوری که نمودارهای همزمانی در دو حوضه قلعه رودخان و پل‌رود ارتباط بالاتری را نسبت به حوضه ناورود بویژه در اواسط دوره نشان می ‌دهد. در مجموع با بررسی نمودارهای تهیه شده مشخص می‌شود که روند تغییرات دو عامل آبدهی و بارندگی ایستگاه‌ها در طول دوره آماری بسیار همانند و مشابه بوده که نشانگر وابستگی بالای تغییرات رژیم آبدهی نسبت به رژیم متغیر بارندگی است و نقش رژیم بارندگی را به عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل در نوسانات و تغییرات رژیم آبدهی رودهای استان گیلان اثبات می ‌کند.

یخبندان وضعیتی است که در آن حداقل دمای هوا به زیر صفر درجه سانتی گراد نزول می‌کند. آگاهی دقیق از نوسانات تاریخ‌های وقوع یخبندان می‌تواند ما را در برنامه‌ریزی‌های مربوط به فعالیت‌های روزانه مخصوصا فعالیت‌های کشاورزی که در برابر نوسانات دمایی حساس می‌باشند، یاری نماید. در این مقاله نوسانات تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره در چهار آستانه دمایی (صفر تا 2/2-)A= و (4/4- تا 2/2-)=B و (6/6- تا 4/4-)=C و (6/6- و کمتر)=D در شهرستان اهر، در طی دوره آماری 1365 تا 1384 مورد مطالعه قرار گرفت. بعد از استخراج تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره، با مبدا قرار دادن اول مهر به عنوان مبدا تقویم ژولیوسی، روز شمارهای یخبندان‌ها در آستانه‌های مذکور به دست آمد و نرمال بودن داده‌ها با توزیع نرمال در حدود اطمینان 95% به اثبات رسید. سپس برای مطالعه نوسانات یخبندان‌ها به تعیین فاصله اطمینان برای میانگین تاریخ‌های وقوع یخبندان به روش تی تست در حدود اطمینان 9/99% و95% و90% و80% و60% پرداخته شد و معناداری آزمون در هر مورد با مقادیر پی (P) کوچکتر از 01/0 و 05/0 به اثبات رسید. نتایج حاصله نشانگر نوسانات شدید تاریخ‌های وقوع یخبندان در چهار آستانه مذکور در فصل بهار نسبت به یخبندان‌های پاییزه است.

چگونگی توزیع فشار در هوای سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل در لایه‎های مختلف جو، بر بسیاری از پدیده‎های اقلیمی و هواشناختی سطح زمین اثر دارد. یکی از پدیده‎های هواشناسی با اهمیت، وقوع پدیده یخبندان و بویژه یخبندان دیررس بهاره است. در این پژوهش با استفاده از آمار روزانه حداقل دما طی سال‌های 1339 تا 1384 شمسی در ایستگاه هواشناسی نجف آباد، روزهای وقوع یخبندان دیررس بهاره و حداقل درجه حرارت طی این روزها مشخص شده است. همچنین الگوهای توزیع متوسط فشار روزانه در هوای سطح دریا و الگوهای هوا در لایه‎های 850، 700 و 500 هکتوپاسکال در آسیا، اروپا و شمال آفریقا ترسیم و شناسایی شده و ارتباط بین وقوع پدیده‌ یخبندان در نجف آباد با الگوهای هوا در لایه‎های مختلف جو مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی‌ها نشان داد که بین وقوع پدیده یخبندان بهاره در نجف آباد و توزیع فشار در سطح زمین و الگوهای هوا در لایه‎های 850، 700 و 500 هکتوپاسکال ارتباط وجود دارد. به این ترتیب که با شکل‌گیری و گسترش مرکز پر‌فشار سیبری، دمای هوا در نجف آباد کاهش می‌یابد و در برخی زمان‌ها به زیر نقطه انجماد آب می‌رسد.

تغییرات زمانی و مکانی دمای سطحی پهنه ی آبی نقش مهمی در فعالیتهای سیستم جوی، زندگی آبزیان، جریانات دریایی، میزان شوری و دیگر خصوصیات آب دریاها و دریاچه ها دارد. اندازه گیری پارامتر دما با روش های معمولی به علت گستردگی و همچنین متغیر بودن آن، کاری هزینه بر و وقت گیر است. اما در سال های اخیر استفاده از فناوری ماهواره ای و علم سنجش از دور در دریافت و تحلیل پارامترهای هواشناسی و اقیانوس شناسی گسترش روزافزونی یافته است. در تحقیق حاضر به منظور مقایسه ی دمای سطحی حاصل از داده های دمای سطحی ماهواره ای و میدانی از تصاویر ماهواره ای NOAA سنجنده ی AVHRR استفاده شده است. ده تصویر ماهواره ای مورد پردازش قرار گرفته است و این تصاویر با داده های میدانی که در زمان گذر ماهواره اندازه گیری شده اند برای دو روز مربوط به فصلهای بهار و پاییز کالیبره شده اند و بین داده های حاصل از دمای سطح از ماهواره و داده های میدانی رابطه ی معنی داری به دست آمده و خطای بدست آمده بین این دو داده قابل قبول است. اطلاعات دمای سطح دریاچه ی خزر جنوبی توسط نرم افزار ارداس (ERDAS) برای تمام تصاویر استخراج و خطوط هم دما توسط نرم افزار Surfer رسم شد.

هدف از این پژوهش تعیین مسیر و منشأ سامانه‌های بارشی ورودی به منطقه مورد مطالعه و فرکانس‌بندی این سامانه‌ها می¬باشد. برای این منظور داده‌های بارشی 7 ایستگاه در استانهای کرمانشاه و ایلام در دوره 10 ساله (1999-1990م) مطالعه و تعداد 80 سامانه انتخاب شد. سپس نقشه‌های سطح زمین و 500 ﻫ.ﭖ 68 سامانه که موجود بودند، بررسی شدند. این تحلیل روی مراکز سیکلونی نقشه‌های سطح زمین به¬صورت 6‌ساعته و مراکز کم‌ارتفاع و محور ناوه سطح 500 ﻫ..ﭖ به صورت 12 ساعته انجام شد. نتایج بررسی نشان¬ داد که بیشترین تعداد سامانه‌هایی که برای منطقه بارش داشتند، سامانه‌های سودانی بودند. همچنین لازم به ذکر است که تنها سامانه‌های سودانی، بارشی بیش از 300 میلیمتر دارند. در درجه دوم اهمیت سامانه‌های ادغامی (مدیترانه¬ای- سودانی) قرار دارند. مهمترین منطقه ترکیب سامانه‌های ادغامی، شرق مدیترانه در طول جغرافیایی 33-36 درجه شرقی و عرض جغرافیایی30-35 درجه می‌باشد. سامانه‌های مدیترانه‌ای بیشتر از دریای آدریاتیک و مدیترانه مرکزی منشأ گرفته و به¬طور متوسط در امتداد عرض جغرافیایی °35 به طرف شرق حرکت می‌کنند. همچنین سامانه‌های مونسونی به هنگام تقویت در اواخر بهار و تابستان برای منطقه مورد مطالعه بارش ایجاد می‌کنند. در بیشترین روز بارش سامانه‌ها به طور نرمال محل محور موج بلند مدیترانه در شرق مدیترانه تا شمال دریای سرخ (طول 30 تا 40 درجه شرقی) قرار می‌گیرد. علاوه بر این، بر اساس محاسبات انجام شده، ارتباط مستقیمی بین عمیق‌شدگی انتهای محور ناوه و میزان بارش وجود ندارد.

در این پژوهش توزیع مکانی بارندگی سالانه و فصلی در منطقه کوهستانی غرب ایران با استفاده از داده های 170 ایستگاه هواشناسی پراکنده در سطح منطقه در دوره آماری 00/1999- 66/1965 مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین چگونگی توزیع بارندگی در طی سال با استفاده از نمایه تمرکز بارندگی محاسبه و تفاوت های مکانی بررسی گردید. نتیجه این پژوهش نشان داد که رژیم بارندگی بخش های شمالی کشور با بیشینه بارندگی در فصل بهار متفاوت از بخش های مرکزی و جنوبی منطقه مورد مطالعه می باشد که بیشتر بارندگی خود را در زمستان دریافت می کنند. بطور کلی پائیز و زمستان فصل های اصلی بارندگی در بخش های میانی و جنوبی منطقه مورد مطالعه می باشد. فصل تابستان فصل خشک منطقه به شمار می رود و تنها در برخی نقاط ممکن است در اثر ارتفاع بارندگی های همرفتی ایجاد گردد. شباهت نقشه بارندگی سالانه با بارندگی فصل زمستان و پائیز نشان می دهد که عرض جغرافیایی و ناهمواری ها عامل اصلی کنترل کننده بارندگی در منطقه می باشند. این شباهت همچنین بیانگر این نکته است که عوامل و مکانیسم های ایجاد بارندگی در منطقه مورد مطالعه یکسان می باشند. همچنین مشخص گردید که توزیع بارندگی در طی سال در منطقه تابع عرض جغرافیایی است و پراکنش بارندگی در طی سال در نیمه شمالی منطقه نسبت به نیمه جنوبی آن از نظم بیشتری برخوردار است.

با توجه به گستردگی استان سیستان و بلوچستان تنوع اقلیمی بر این استان حاکم است. برای شناخت اقلیم این استان پهنه بندی اقلیمی با روش های نوین ناحیه بندی مانند تحلیل عاملی، خوشه بندی و روابط مکانی انجام گرفت. برای این منظور تعداد 20 متغیر اقلیمی از 10 ایستگاه هواشناسی استان انتخاب گردید. بررسی با روش تحلیل عاملی بر روی اقلیم استان نشان داد که اقلیم استان ساخته 5 عامل است که این عوامل به ترتیب اهمیت عبارتند از عوامل رطوبت جوی، بارش، حرارت، تابش و باد و تندر. بارزترین ویژگی اقلیمی سواحل عمان نم و ابر و پس از آن تابش و حرارت است. در بلوچستان جنوبی عوامل گرما، تابش، و تندر تظاهر اقلیمی این ناحیه را مشخص می کند و آشکارترین ویژگی اقلیمی در گوشه شمال شرقی استان عامل بادی غباری است، در مرزهای شرقی هم عامل باد و غبار چهره معمول اقلیمی است. در بلوچستان شمالی عامل تعیین کننده بارش و تندر است. در شرق استان (سراوان) عامل تابش نقش ارزنده ای در شکل گیری اقلیم دارد. یک تحلیل خوشه ای روی 5 عامل اقلیمی وجود 5 ناحیه اقلیمی را در استان نشان داد

در این تحقیق با استفاده از داده های ماهانة حاصل از محاسبة ضرایب مربوط به دما و بارش نقاط شبکه در مختصات ایستگاه تبریز و داده های ماهانة دما و بارش ایستگاه هواشناسی تبریز در یک دورة آماری 53 ساله از سال1951 تا 2003 اثرات دو برابر شدن میزان جو بر دما و بارش به عنوان مهم ترین عناصر اقلیمی شبیه سازی شده است. مدل های هایترگراف و آمبروترمیک ترسیمی برای تبریز مبین تغییرات ماهانة عناصر اقلیمی دما و بارش در شرایط دو برابر شدن جو هستند. با میانگین گیری داده های واقعی دما و بارش و داده های شبیه سازی شدة ماهانه مقادیر فصلی عناصر مذکور شبیه سازی و مورد مقایسه قرار داده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عناصر دما و بارش به روش GISS مبین افزایش دمای تبریز در کلیة مقاطع ماهانه، فصلی و سالانه و کاهش بارش در ماه های فصول زمستان (فوریه و مارس) و بهار (آوریل و می) و افزایش آن در فصول تابستان، پائیز و نیز مقطع سالانه هستند. مدل هایترگراف فعلی و شبیه سازی شده تبریز در شرایط دو برابر شدن جو، تغییرات دما و بارش را مورد تأیید قرار داد. مدل های آمبروترمیک فعلی و شبیه سازی شده به وسیلة مدل GISS نیز در مقایسه با هم نشانگر تغییر اقلیم (دما و بارش) در تبریز هستند. با توجه به مدل های آمبروترمیک و هایترگراف ترسیمی در این پژوهش، تغییر اقلیم تبریز در شرایط دو برابر شدن به شکل کاهش مدت و شدت دوره سرد و کاهش روزهای همراه با یخبندان، کاهش بارش بهاره و زمستانی، تغییر بارش زمستانی از برف به باران، طولانی شدن دورة رشد گیاهان، افزایش دما و به تبع از آن خشکی، به منصة ظهور خواهد رسید.

با استفاده از مقادیرمیانگین حداقل دما و میانگین سرعت باد ماهانه در 32 ایستگاه هواشناسی در شمال غرب و غرب کشور با دوره آماری 15 ساله، مقدار دمای ناشی از سوز باد از نوامبر تا آوریل محاسبه شد. پس از استخراج نتایج، نقشه پراکندگی برای هر ماه ترسیم گردید. سپس با استفاده از تحلیل خوشه ای و به کمک تکنیک گروه بندی فاصله ای، نواحی سوزباد مشخص شدن.

میان‎یابی، تعمیم داده‎های نقطه‎ای به داده‎های پهنه‎ای و ترکیب نقشه‎ها سه نمونه از کاربردهای مهم GIS در مطالعات اقلیم‎شناسی می‎باشد. در این پژوهش سعی بر آن است تا با استفاده از توانایی GIS در میان‎یابی و تعمیم داده‎های نقطه‎ای به داده‎های پهنه ‎ای، تخمین توان فرسایندگی باران (با روش فورنیه) را به واقعیت نزدیک‎تر نمود. در روش فورنیه با استفاده از دو پارامتر اقلیمی (متوسط بارش سالانه و میانگین بارندگی پرباران‎ترین ماه سال) و دو پارامتر فیزیولوژیکی (ارتفاع و شیب منطقه)، توان فرسایندگی باران محاسبه می‎شود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بین دو روش محاسبه توان فرسایندگی باران اختلاف زیادی وجود دارد، به طوری که در روش استفاده از میانگین‎ها، توان فرسایندگی باران حدود 121 تن در کیلومترمربع در سال برآورد گردید اما با استفاده از توانایی‎های GIS این میزان حدود 267 تن در کیلومترمربع در سال برآورد شد.

توفان سهمگین کاترینا دوشنبه 7 شهریور 1384 با سرعتی معادل 250 کیلومتر در ساعت سواحل جنوبی آمریکا در خلیج مکزیک را در نور دید و 3 ایالت لوئیزیانا الایاماومی سی سی پی موجب کشته شدن هزاران نفر و خسارات مالی فراوان شد. کاترینا هر چند یک بلای طبیعی بود اما ساخته دست بشری و عملکردهای نابهنجار بشر با محیط طبیعی و استفاده فراینده از گازهای گلخانه ای در کشورهای سنعتی بالاخص در آمریکا بوده است. در ادامه می توان چنین عنوان کرد که یکی از نتایج سیاسی وقوع کاترینا ایجاد اختلال در امنیت و نظم عمومی در طی وقوع این رخداد بوده است.