درخت حوزه‌های تخصصی

به دلیل همراهی توفان های تندری با رگبارهای باران و توفان های تگرگ و نقش مؤثر آن در ایجاد سیلاب های ناگهانی، هم از جنبه ی کشاورزی و هم ازنظر خسارات مالی و جانی، این پدیده همواره موردتوجه محققان بوده است. برای این منظور ابتدا به بررسی مقادیر فشار، دمای هوا و دمای نقطه شبنم در لایه های مختلف جو پرداخته شد. سپس، برای بررسی دقیق تر شرایط جوی پارامترهای دمای هوا، فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، نم ویژه، سرعت قائم، مؤلفه باد مداری و مؤلفه نصف النهاری باد از تارنمای (NCEP/NCAR) اخذ شد. همچنین برای بررسی ناپایداری در سطوح مختلف جو از شاخص های صعود، موجودی انرژی پتانسیل فرارفتی، آب قابل بارش، K و هوای توفانی استفاده شد. بررسی ها نشان داد که صعود سریع بسته هوا در منطقه با انرژی پتانسیل همرفتی در دسترس بالایی همراه بوده و سبب شده تا در این سه روز هوای صعودکننده تا لایه های فوقانی جو پیشروی کرده و جوی مغشوش را برای منطقه به وجود آورده است. با بررسی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل و تاوایی تراز 500 هکتوپاسکال در روز اول بارندگی مشخص شد که توفان تندری حاصل برهمکنش های مختلف جو بوده، بطوریکه در تراز میانی جو پشته بسیار قوی با گستره مکانی بیش از 25 درجه عرض جغرافیایی بر روی دریای خزر ایجاد و تا حوالی مناطق عرض های قطبی گسترش یافته است. در روز دوم، توفان تندری در داخل پر ارتفاع تشکیل شده بر روی خزر هسته سرد چالی بر جانب شرق ترکیه، شمال عراق و شمال غرب ایران ایجادشده که ارتفاع مرکزی آن 5750 ژئوپتانسیل متر می باشد. در روز سوم، هسته سردچال به بریده کم فشاری بر روی منطقه تشکیل شده که بیشینه تاوایی مثبت در داخل این سیستم جوی است.

با توجه به روند تغییرات اقلیم و کاهش بارندگی در دهه اخیر، خشکسالی به یک مشکل بزرگ در جهان و بالاخص در مناطق خشک و نیمه خشک از قبیل ایران تبدیل شده است. از این رو پایش و مدیریت آن امری مهم می باشد. در مقابل روش های سنتی که مبتنی بر مشاهدات ایستگاه های هواشناسی هستند و بیشتر به بررسی خشکسالی هواشناسی می پردازند، استفاده از تکنیک سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای به عنوان یک ابزار مفید جهت پایش مکانی و زمانی خشکسالی کشاورزی مورد توجه محققین واقع شده است. اما استفاده از این تکنیک و نتایج حاصل از آن همچنان نیاز به ارزیابی و واسنجی برای مناطق مختلف دارد. هدف از این مطالعه بررسی الگوهای مکانی و زمانی خشکسالی با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده مادیس بین سال های 2013-2000 می باشد. بدین منظور شاخص های خشکسالی بر مبنای داده های ماهواره ای شامل: شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دما (TCI)، شاخص خشکی (TDVI) و شاخص رطوبت خاک (SWI) از روی تصاویر مادیس برای دوره زمانی مورد نظر و در مقیاس های زمانی فصلی، شش ماهه و سالانه استخراج گردید و نتایج حاصل از این شاخص ها با مقادیر شاخص بارش استاندارد (SPI) مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که محدوده مطالعاتی به طور کلی از پوشش گیاهی متوسط تا کم برخوردار است. برمبنای محاسبه های انجام شده شرایط اقلیمی محدوده با نتایج حاصل از شاخص گیاهی VCI در مقیاس فصلی، تطابق بیشتری دارد. در نتیجه شاخص VCI به عنوان بهترین شاخص جهت پایش خشکسالی کشاورزی استان مرکزی انتخاب گردید. همچنین نتایج به دست آمده از به کار گیری شاخص گیاهی VCI، نشان دهنده وضعیت خشکسالی در سال های 2000 و 2008 و وضعیت ترسالی در سال های 2009 و 2010 نسبت به دوره مطالعاتی در منطقه می باشد.

برآورد صحیح رواناب حوضه نقش بسیار مهمی در مدیریت آن دارد. تا به حال محققین زیادی از مدل های یکپارچه، توزیعی و هم چنین از روش های هوشمند مصنوعی به منظور برآورد رواناب حوضه استفاده نمودند. در تحقیق حاضر برای برآورد آبدهی حوضه بار اریه با مساحتی معادل با 112 کیلومتر مربع و متوسط بارش سالانه 72/306 میلی متر از دو مدل توزیعی WetSpa و مدل هوشمند شبکه عصبی مصنوعی ANN استفاده گردید. به منظور اجرای مدل WetSpa از دو دسته اطلاعات شامل نقشه های رستری و اطلاعات هواشناسی و برای مدل شبکه عصبی مصنوعی تنها از اطلاعات هواشناسی استفاده گردید. اجرای مدل های مذکور در دوره ی 5 ساله صورت پذیرفت. به منظور مقایسه نتایج مدل ها، از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی R 2، مجذور میانگین خطای استاندارد RMSE و میانگین قدر مطلق خطا MAE استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد مدل WetSpa با R 2و RMSE برابر با  m 3/s920/0 وm 3/s  346/0 و هم چنین مدل شبکه عصبی مصنوعی با   R 2و RMSE برابر با m 3/s 959/0 و m 3/s 310/0 توانایی شبیه سازی جریان رودخانه بار اریه را دارند. هم چنین استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی موجب کاهش خطای برآورد رواناب حوضه به مقدار 6/11 درصد در مقایسه با مدل WetSpa شده است.

در رخداد ناهنجاری های آب وهوایی، نوسانات جوی و اقیانوسی جوی و اقیانوسی مؤثر هستند. یکی از انواع مهم این ناهنجاری ها دماهای ناهنجار و گرماهای کم سابقه به ویژه در فصل گرم سال است. برخی از چرخه های جوی و اقیانوسی در فزونی و تشدید ناهنجاری دما در این فصل مؤثر هستند. این پژوهش با هدف مدل سازی وایازی ارتباط مهم ترین شاخص های اقیانوسی و جوی با ناهنجاری های فراگیر دمای هوا در فصل گرم سال (ابتدای ماه مه تا انتهای ماه سپتامبر) در پهنه ایران انجام شده است. در این پژوهش رابطه همبستگی و توابع بهینه وایازی بین ۱۷ شاخص جوی و اقیانوسی و مقادیر استاندارد شده دما در ۳۰ ایستگاه همدید کشور با دوره آماری بیش از ۵۰ سال داده (۱۹۶۱-۲۰۱۰) و با روش پیرسون و در چهارگام زمانی متفاوت (به ترتیب گام همزمان، یک، دو و سه ماه پیشتر) به منظور تبیین و پیش بینی ناهنجاری دمای هوا در ایران ارائه شده است. بر این اساس تحلیل همبستگی عددی بین شاخص های مورد بررسی و ناهنجاری دمایی ایستگاه ها در فصل گرم سال در پهنه ایران نشان داد، شاخص های NINO۳، NINO۱+۲، NINO۳.۴، NINO۴، GBI، GLOBAL MEAN TEMPERATURE، از مهم ترین شاخص های اقیانوسی-جوی مرتبط با ناهنجاری دمایی فصل گرم در منطقه مورد مطالعه هستند. همچنین در این پژوهش توابع وایازی خطی برای ارتباط شاخص ها و ناهنجاری ماهانه و متوسط دمای ایران ارائه گردیده، که به وسیله آن می توان تغییرات دمایی ایران را تبیین و پیش بینی کرد. صحت عملکرد این توابع با استفاده از مطابقت داده های واقعی و مدل سازی شده (برآورد مقادیر r همبستگی، مقدار RMSE وMBE) با میزان اریبی قابل قبولی مورد تأیید قرار گرفته است.

افزایش محصول به تأمین نیاز آبی گیاه وابسته است؛ درنتیجه، تخمین درست نیاز آبی گیاه هم به تولید محصول کمک می کند و هم در مدیریت منابع آب تأثیر دارد. الگوریتم های سبال و متریک از مهم ترین و پرکاربردترین روش های باقی ماندة بیلان انرژی برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از داده های سنجش از دور محسوب می شوند. بر همین اساس، هدف از تحقیق حاضر بررسی نتایج تبخیر و تعرق واقعی با اجرای مدل های متریک و سبال در دشت قزوین است. به منظور ارزیابی نتایج برآورد تبخیر و تعرق واقعی، از دو سنجنده با قدرت تفکیک زمانی و مکانی متفاوت (تصاویر سنجندة مودیس[1] ماهوارة ترا و سنجندة ETM+ ماهوارة لندست 7) استفاده شد. در این زمینه، داده های ایستگاه هواشناسی قزوین و نیز داده برداری لایسیمتری، به منظور صحت سنجی نتایج الگوریتم متریک و سبال، به کار رفت. نتایج مدل های متریک و سبال با مجموع ده تصویر از تصاویر سنجندة مودیس ماهوارة ترا و سنجندة ETM+ ماهوارة لندست 7، با داده برداری های لایسیمتری گیاه مرجع چمن در سال 1380 ارزیابی شدند. سنجندة مودیس با 88/0r =، 91/1 RMSE= و 85/0 SE= میلی متر بر روز و سنجندة ETM+ با 00/1 r=، 91/0RMSE= و 09/0 SE= میلیمتر بر روز در مدل متریک، در مقایسه با مدل سبال، برآوردی دقیق تر از داده برداری لایسیمتر دارند و در این تحقیق، مدل متریک به منزلة مدل برتر برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی در منطقة دشت قزوین توصیه می شود.

مدیریت و برنامه ریزی آب شهری، به ویژه در کلان شهر ها، اهمیت بسیار زیادی دارد. توسعة مناطق شهری، تبدیل شهرها به کلان شهر و افزایش پیچیدگی عوامل تأثیرگذار در مصرف آب در شهر ها سبب دشواری مدیریت مصرف، تأمین و توزیع آب شده است. بنابراین، استخراج قوانین نقش مهمی در کشف الگو های حاکم بر مجموعة داده و کاهش پیچیدگی ها دارد. اصل نظریة مجموعه های راف، که پائولاک در دهة 80 مطرح کرد، روشی توانمند و انعطاف پذیر در پردازش داده های دارای عدم قطعیت شمرده می شود و در این تحقیق، به منظور استخراج قوانین حاکم بر مصرف آب، به کار رفته است. در این تحقیق، از روش ترکیب الگوریتم های مجموعه های راف و ژنتیک از روش های داده کاوی، برای بهبود استخراج قوانین و طبقه بندی داده های آب مصرفی، با کاربری مسکونی در شهر تهران به منزلة منطقة مورد مطالعه استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این تحقیق شامل داده های اجتماعی اقتصادی، محیطی، اقلیمی و فنی مدیریتی می شوند. این داده ها به دو زیرمجموعه، شامل 60 %با هدف آموزش و 40 %به قصد ارزیابی نتایج، تقسیم شدند. نتایج نشان می دهند که تلفیق الگوریتم های ژنتیک و مجموعه های راف کارآیی بالاتری برای استخراج مؤثر قوانین از داده های مصرف آب شهر تهران را دارند. دقت طبقه بندی مجموعه دادة آزمون، ازطریق قوانین استخراج شده از مجموعه های راف، 77 %بود. پس از بهینه سازی قوانین با استفاده از الگوریتم ژنتیک در مجموعه های راف، دقت طبقه بندی در نسل ششم، با سرعت همگرایی متوسط، به 88 %و در نسل دهم، به 92 %افزایش یافت. براساس قوانین استخراج شده، عوامل مؤثر در مصرف سالیانة آب به ترتیب میزان تأثیرگذاری، جمعیت ساکن، آب بها، تراکم جمعیت در واحد سطح، بعد خانوار، موقعیت مکانی (عرض جغرافیایی)، تحصیلات ساکنان و سرانة فضای سبز به شمار می روند.

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

در این پژوهش تحلیل فضایی فراوانی رودبادهای مرتبط با بارش های فرین و فراگیر در غرب ایران با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی انجام شده است. بارش روزانة 69 ایستگاه سینوپتیک و اقلیم شناسی (1961 2010) انتخاب شد و 119 روز بارش های فرین و فراگیر منطقه بر اساس توزیع تعمیم یافتة مقادیر فرین از میان آن ها برای بررسی انتخاب شد. فراوانی رودبادها در چهار تراز 250، 300، 400، و 500 هکتوپاسکال بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد رودبادها در تراز 250 هکتوپاسکال فراوانی بسیار زیادی را نشان می دهند. نقشه های میانگین سرعت رودبادها از یک سو منطبق بر رخداد بیشینة فراوانی رودبادها و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینة سرعت رودبادها در پهنة مورد مطالعه است و از قرارگیری ربع دوم هستة رودباد (که با افزایش تاوایی مثبت و همچنین واگرایی سطوح فوقانی و همگرایی سطوح پایین جو همراه است) بر روی غرب ایران حکایت دارد. ترسیم بیضی استاندارد در همة سطوح به جز سطح 250 هکتوپاسکال نشان داد که غرب ایران در نیمة اول بیضی قرار گرفته است. نحوة عملکرد دینامیکی هستة رودباد در ورودی راست و خروجی چپ، که همراه با واگرایی بالایی است، هم زمان با همگرایی در غرب ایران، بارش های فرین را در پی دارد.

تروپوپاز لایة انتقالی از وردسپهر به پوش سپهر است. این لایه تعیین کنندة حد بالایی و ضخامت وردسپهر است. در پژوهش حاضر از داده های ژرفاسنج مادون قرمز اتمسفری (AIRS) سنجندة مودیس آکوا ماهواره (EOS) استفاده شد. این محصول به شکل پارامترهای ژئوفیزیکی است و در شبکه ای به ابعاد 1×1 درجة قوسی توزیع شده است. این داده ها از 180- تا 180 طول جغرافیایی و 90 تا 90 عرض جغرافیایی موجودند که از سامانه تطبیقی پردازش مودیس (MODAPS) دریافت شدند. پس از بارگیری تصاویر مربوط به سال های 2003 تا 2015 میلادی، داده ها وارد نرم افزار MATLAB شد و مقادیر ارتفاعی تروپوپاز برای ماتریسی به ابعاد 12×155 برای هر سال محاسبه شد (155 معرف مقادیر شبکه های محاط در مرز ایران و دوازده ماه های سال اند). نتایج حاصل از پردازش های تصویر وارد محیط نرم افزار ArcGis10.2 شد و نقشه های هر ماه با استفاده از روش کریجینگ به واسطة کمترین مقدار خطا تهیه گردید. نتایج نشان داد در ماه فوریه بیشترین اختلاف ارتفاع بین جنوب و شمال کشور رخ می دهد. تقریباً در همة پهنة کشور منحنی هم ارتفاع موازی و مداری اند. در ماه های گرم سال ارتفاع تروپوپاز در جنوب شرق کاهش می یابد و بالاترین ارتفاع تروپوپاز در مرکز کشور رخ می دهد.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن پیامدهای محیطی و اقلیمی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی نواحی اقلیمی از نظر توالی روز بارشی و بررسی ویژگی یکنواختی بارش است. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای برای ناحیه بندی اقلیمی و به منظور بررسی پراکندگی مکانی و زمانی بارش از آمارة ضریب تغییرات و یکنواختی (H) در سه بازة زمانی (ده سال اول، دوم، و سوم) سالانه و فصلی برای شناخت جزئیات تغییرات بارش استفاده شد. بر اساس معیار روز بارشی (بارش یک روزه تا بارش با توالی هفت روز و بیشتر)، ایران به هفت ناحیة اقلیمی تقسیم شد. سپس، نواحی مختلف ایران از لحاظ سهم توالی های بارش در تأمین روز بارش مقایسه شد. مشخص شد که بارش یک روزه در اغلب نواحی بیشترین سهم را در ایجاد بارش دارد. همچنین، مشخص شد که میانگین ضریب تغییرات سالانة ایران در دهة سوم (2004-2013) افزایش یافته و شاخص یکنواختی بارش این دهه کاهش یافته است؛ به عبارت دیگر، بارش در دهة سوم به تمرکز گرایش داشته است. نمایة یکنواختی بارش ناحیه ها نشان داد که ناحیة 4 (شمال غرب و شمال شرق کشور) و ناحیة 3 (سواحل شمال کشور) تمایل به یکنواختی زمانی دارند و کمترین مقدار یکنواختی مربوط به ناحیة 1 (سواحل جنوب و جنوب شرق کشور) است.

افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می شود. مهم ترین تبعات تغییر اقلیم افزایش دمای متوسط کره زمین، افزایش پدیده های حدی اقلیمی نظیر سیل، طوفان، تگرگ، امواج گرمایی، افزایش سطح آب دریاها، ذوب شدن یخ های قطبی و سرماهای نابهنگام خواهد بود. استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی آماری در برآورد نوسانات اقلیمی، این امکان را فراهم ساخته که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی و منطقه ای کرده است. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG  برای تولید و شبیه سازی داده های روزانه دما، بارش و ساعت آفتابی در استان لرستان با استفاده از پارامترهای آماری  MAE, T-STUDENT,MAE,R2 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و تغییرات ناشی از آن ها نیز در آینده آشکارشد. نتایج حاصل از آن نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد و مدل کارایی لازم را در جهت تولید داد ه های روزانه داراست. پس از اطمینان از کارایی مدل، از خروجی های مدل HADCM3 استفاده شد و داده های روزانه دما، تابش و بارش برای دوره پایه (2005-1961) ، تحت سه سناریوی A1B (سناریوی حد وسط)، A2 (سناریوی حداکثر) و B1 (سناریوی حداقل) شبیه سازی گردید. بر اساس برآورد مدل HADCM3 برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی، میانگین دمای بیشینه و بارش استان به ترتیب حدود(9/0 تا 03/1 درجه) و(04/12 درصد)افزایش و میانگین ساعات آفتابی حدود6/0 کاهش خواهد یافت.همچنین با وجود تغییرات کمتر دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه، افزایش متوسط دمای هوا در این دوره قابل انتظار می باشد. طبق این نتایج شرایط اقلیمی استان لرستان در 50 سال آینده تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت و برنامه ریزی های بلند مدت و استراتژیک برای مدیریت این شرایط ضروری بنظر می رسد.

تغییرات خشکسالی برای مدیریت بهینة بهره برداری از منابع آب به خوبی محسوس است. به همین دلیل، از گذشته های دور تحقیقات بسیار وسیعی دربارة مدل سازی خشکسالی در دنیا و ایران انجام گرفته و با به کارگیری آن ها طرح های آبی و هیدرولیکی متعددی انجام گرفته است. یکی از اهداف مدل سازی سیستم های پویا بررسی سیاست های بالقوة مختلف برای بهبود عملکرد سیستم است. مدل سازی شاخص (شاخص بارش استانداردشده) به عنوان شاخص وضعیت خشکسالی در ایستگاه های کشور با به کارگیری مدل شبکة عصبی شعاعی برای هر ایستگاه انجام گرفته است. متغیرهای مستقل شبکة عصبی، رطوبت نسبی، دما و کمبود اشیا هستند که با توجه به اثر آن ها روی بارش انتخاب شده اند. متغیر وابسته، شاخص SPI است. در کل دورة 42ساله با محاسبة SPI 12 ماهه، 348 نمرة استاندارد، و با محاسبة SPI 24ماهه، 336، نمرة استاندارد برای هر ایستگاه به دست آمد. در همة ایستگاه ها، مقادیر (تبخیر و تعرق گیاه مرجع) از ماه ژانویه تا ژوئیه افزایش، سپس، تا ماه دسامبر کاهش یافت و در همة ایستگاه ها در ماه ژولای به حداکثر مقدار خود رسید. بیشترین مقادیر ET oمتوسط ماهانه در ایستگاه های آبادان و اهواز در ماه ژولای و به ترتیب، برابر با 18 /232 و 16 /214 میلی متر اتفاق افتاد.

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.

آنالیز و پایش خشکسالی یکی از اصول مهم در مدیریت خشکسالی و ریسک، بویژه در مناطق در معرض خطر خشکسالی است. سیستم های پایش در تدوین طرح های مقابله با خشکسالی و مدیریت آن از اهمیت زیادی برخوردار می باشند. با این حال، مطالعات انجام شده در رابطه با این پدیده بر اساس روش های مناسب بسیار کم است، بررسی ویژگی های خشکسالی و پیش بینی آن می تواند در کاهش خسارات حاصل از آن موثر باشد بدین منظور، در این پژوهش به بررسی خشکسالی و ارزیابی امکان پیش بینی آن برای ایستگاه های حوضه دریاچه ارومیه پرداخته شد. داده های مورد استفاده در این پژوهش، مقدار بارندگی به صورت ماهانه در دوره آماری 29 ساله از سال 1985 تا 2014 می باشد. شاخص SEPI در مقیاس زمانی 6 و 12 ماهه برای بررسی ویژگی خشکسالی و مدل سیستم استنتاج عصبی–فازی تطبیقی برای پیش بینی خشکسالی استفاده می شود با توجه به یافته های حاصل در این پژوهش، درصد فراوانی وقوع خشکسالی در حوضه دریاچه ارومیه در ایستگاه های ارومیه و سقز و مراغه در مقیاس 6 ماهه بیش تر از مقیاس 12 ماهه است اما در ایستگاه های تبریز و مهاباد شرایط بر عکس می باشد. و روند خشکسالی در حوضه دریاچه ارومیه افزایشی است و روند دما با شدت بیش تری روند افزایشی دارد. بیش ترین درصد وقوع خشکسالی در ایستگاه ارومیه و کم ترین آن در مهاباد مشاهده شد. نتایج حاصل از پیش بینی شاخص با مدل ANFIS نشان داد در رابطه کد نویسی بیش ترین میانگین خطای آموزشی 51/0 درصد در ایستگاه تبریز در مقیاس 12 ماهه و کم ترین میانگین خطای آموزشی 36/0 درصد در ایستگاه مراغه در مقیاس 12 ماهه می باشد. در مدل سازی داده های اعتبارسنجی، میانگین خطای مدل سازی طبیعتاً بیش تر از میانگین خطای آموزشی می باشد.

با توجه به نقش کلیدی پوشش برف در تأمین منابع آب و اثرگذاری آن بر سیستم های زیست محیطی، هدف از مطالعة حاضر پایش پوشش برف و تغییرپذیری مکانی و زمانی آن در دامنه های جنوبی البرز است. بدین منظور، از داده های ساعتی و ماهانة ایستگاه های منطقه و محصولات برف سنجندة مودیس استفاده شد. ارزیابی دقت داده های سنجنده در مقابل داده های ایستگاهی بیانگر ارتباط مناسب میان آن هاست؛ به طوری که در صورت حذف محدودیت تصاویر (ابرناکی)، دقت محصولات مودیس به مراتب افزایش می یابد و از حداقل 67 به حداکثر 96 درصد می رسد. بررسی روند ماهانة پوشش برف نشان داد که پوشش در اوایل پاییز و اواخر زمستان رو به افزایش و در ژانویه و به ویژه فصل بهار به میزان فزاینده ای در حال کاهش است؛ به طوری که مقادیر آمارة من - کندال در ماه می به 2 /2- می رسد. این وضعیت نشان دهندة کوتاه شدن دورة تداوم پوشش برف و افزایش دورة ذوب آن است. از نظر ارتفاعی، پوشش برف در حال پسروی است؛ زیرا روند آن در همة طبقات ارتفاعی، به ویژه در ارتفاعات 3000 تا 3500 متر، رو به کاهش است. مقایسة وضعیت پوشش برف با شرایط دما و بارش نشان می دهد در بیشتر مواقع ناهنجاری های منفی پوشش برف با ناهنجاری مثبت دما و منفی بارش تطابق دارد.

هدف این تحقیق، مطالعه انحراف احتمالی از حالت نرمال برای برخی پارامترهای اقلیمی در استان کردستان می باشد. محاسبات و تحلیل ها بر اساس متغیرهای دما، بارش، رطوبت و حداکثر سرعت باد انجام شده است. مقطع زمانی مورد مطالعه در این ت حقیق یک دوره 30 ساله است که بین سال های 1983 تا 2012 واقع می گردد و ایستگاه های سنندج، سقز، قروه، مریوان، زرینه و بیجار را شامل می شود. ابتدا سعی شده است با استفاده از روش رتبه ای من-کندال، تغییرات داده ها شناسایی شوند و سپس نوع و زمان آن مشخص گردد. در پایان نیز آزمون همبستگی پیرسون بین متغیرها اعمال شد. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها نشان می دهد که زمان شروع بیش تر تغییرات ناگهانی و از هر دو نوع روند و نوسان بوده است. هم چنین نتایج به دست آمده از آزمون همبستگی پیرسون حاکی از آن است که در اکثر ایستگاه ها بین پارامترهای بارش و رطوبت همبستگی معنی دار مثبت و بین پارامترهای دما و رطوبت همبستگی معنی دار منفی برقرار است.

هدف از این پژوهش شبیه سازی عملکرد ذرت با سناریو های تغییر اقلیم در وضع موجود وآینده است. از این رو جهت بررسی اقلیم منطقه داده های روزانه، دمای کمینه وبیشینه، بارش و تشعشع در طی دوره(2016-1987)استفاده شده است. برای شبیه سازی اقلیم آینده ابتدا داده های مدلIPCM4 تحت سناریوهای A1, B2،A1B و دهه های 30 و 50 با مدل LARS-WGریز مقیاس گردید. قبل از شبیه سازی عملکرد ذرت، مدل زراعی APSIM ارزیابی و واسنجی شد. برای محاسبه عملکرد دانه ذرت،خروجی مدل لارس، و همچنین تاریخ کاشت و رقم به عنوان ورودی های مدل زراعی APSIMاستفاده شده است و با روش آنالیز واریانس عملکرد ذرت در دهه های مختلف مقایسه شد. نتایج نشان داد که تغییر عناصر اقلیمی در میزان عملکرد ذرت موثر است و در دوره پایه بیش ترین عملکرد دانه در شهرستان های فساو کم ترین در شهرستان آباده مشاهده شده است. در شرایط تغییر اقلیم آینده تحت سناریوهای مختلف انتشار،عملکرد دانه ذرت در استان فارس به غیر از شهرستان آباده، روند کاهشی را در دو دوره آینده نسبت به دوره پایه خواهد داشت.

مخاطرات آب و هوایی از جمله رخداده های آب و هوای کره زمین می باشند، یکی از این پدیده ها، وقوع موج گرما است. برای تعیین الگوی مکانی امواج گرمایی ایران، دمای حداکثر روزانه 49 ایستگاه سینوپتیک در دوره 2010-1980 استفاده گردید. با استفاده از شاخص صدک95 ام ، آستانه های دمایی ماهانه، تعیین، و تداوم سه روز و بیشتر درهر ماه میلادی از ایستگاه ، موج گرما تعریف شد. آستانه دمایی متفاوت ماهانه و ایستگاه، منجر به شناسایی موج گرما برای کل ایران گردید. بیشینه آستانه دما در نیمه جنوبی و کمینه در نیمه شمالی و نقش ارتفاعات چشمگیر است، اما بیش ترین امواج گرمایی ایران در نیمه غربی و به سمت شرق کاهش دارند. از منطقه کوهپایه داخلی ایران به سمت شمال و جنوب کشور (سواحل)و مناطق مرکزی، این پدیده اقلیمی کاهش دارد. سری های زمانی نشان می دهد، مجموع فراوانی دهه ای امواج گرما در تمام ماه ها روند افزایشی داشته است، با این تفاوت که ماه های دوره سرد سال روند افزایشی معنادارتری و دوره گرم سال معناداری کمتری دارند. فلات ایران طی دهه 2000 بیش ترین فراوانی امواج گرما را نسبت به دو دهه دیگر تجربه کرده است.

مناطق روستایی و معیشت آنان رابطه مستقیمی با متغیرهای اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. مخاطرات طبیعی از جمله خشکسالی و ریزگردها به عنوان پیامدهای تغییرات اقلیمی در سال های اخیر در جنوب استان خراسان جنوبی از جمله نهبندان افزایش پیدا کرده و این منطقه با ورشکستگی زیست محیطی به خصوص در بعد منابع آب دچار شده است. این شرایط به ویژه بر معیشت و زندگی روستاییان فقیر و آسیب پذیر و کشاورزی های کوچک تاثیرات منفی داشته است. پژوهش حاضر، به دنبال واکاوی نگرش های محلی و بینش آنها در مورد استراتژی معیشتی سازگاری مناسب در این منطقه با تغییرات اقلیمی می باشد. روش کار در دو بخش انجام گرفت، نخست با توجه به آمار بلند مدت ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی(2015-1980) فراوانی مخاطرات اقلیمی منطقه در محیط GIS پهنه بندی شد، سپس با توجه به مولفه های اقتصادی، اجتماعی و زیستی اقدام به تهیه پرسشنامه برای شناخت درک روستائیان نسبت به تغییر اقلیم و سپس راهکار سازگاری از دیدگاه روستاییان با آن پرداخته شد. نتایج نشان داد که مهمترین پیامدهای تغییر اقلیم در جنوب خراسان به ترتیب خشکسالی، ریزگرد، سیلاب و بخبندان می باشد که تفاوت های فضایی نیز دارند. 90 درصد پاسخ دهندگان با توجه به متغیرهایی مانند افزایش روزهای گرم، فراوانی خشکسالی ها، کاهش بارش و... بر این باورند که وضعیت جدیدی در اقلیم منطقه رخ داده است. بیشتر پاسخ دهندگان به تاثیر مستقیم تغییرات اقلیمی بر معیشت و کشاورزی در منطقه باور دارند. 87 درصد پاسخ دهندگان اقدام به سازگاری با این شرایط نموده اند. مهمترین واکنش اقتصادی پاسخ دهندگان فروش دام، گرفتن وام و قرض از بستگان، کاهش کاشت و استفاده از نهاده های کشاورزی و انتخاب کسب و کار جدید و مهاجرت بوده است. ایجاد کسب و کارهای جدید که وابستگی کمتری به طبیعت داشته باشد، به عنوان رویکرد جدید در سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش آسیب پذیری و بهبود معیشت در منطقه مطرح گردیده است.

جنگل های بلوط زاگرس نقش ارزنده ای در تغذیه آب های زیر زمینی، پایداری کشاورزی، حفاظت خاک و کنترل سیل دارند. بااین وجود، تغییرات اقلیمی از جمله کاهش بارش موجب خشکیدگی بخش قابل توجهی از این منابع ارزشمند شده است. هدف از اجرای این تحقیق یافتن رویکردهای مناسب سازگاری با تغییرات اقلیمی به منظور کاهش شدت خشکیدگی درختان جنگلی از طریق استحصال آب باران و ذخیره آن در خاک بود که در بخشی از جنگل های استان کرمانشاه در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی انجام یافت. تیمارهای مورد آزمایش شامل بانکت+قرق، قرق، بانکت بدون قرق و شاهد با سه تکرار بودند. بانکت ها به طور منقطع و هلالی شکل به طول ۷ متر و فاصله تقریبی چهار متر به شکل زیگزاکی ایجاد شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که اعمال تیمار بانکت+قرق بعد از سه سال، موجب کاهش خشکیدگی ۳۷ پایه و احیای ۱۹ پایه در هکتار (در مقایسه با تیمار شاهد) گردید (درمجموع ۵۷ پایه). تیمار قرق گرچه موجب احیای پایه های خشکیده نگردید، اما موجب کاهش تشدید خشکیدگی به تعداد ۳۸ پایه در هکتار گردید. تأثیر تیمار بانکت بدون قرق منجر به کاهش خشکیدگی به تعداد شش پایه در هکتار به دلیل عدم حفاظت و چرای دام شد. نهایتاً افزایش معنی دار کربن آلی خاک و بهبود جرم مخصوص ظاهری نیز بر اثر اعمال تیمارهای بانکت و قرق به دست آمد که به نوبه خود منجر به افزایش ظرفیت ذخیره رطوبت خاک شدند. بر اساس نتایج این تحقیق، فائق آمدن بر خشکیدگی جنگل های زاگرس مستلزم مدیریت مستقیم و جامع جنگل ها با رویکردهایی مبتنی بر سازگاری با شرایط خشکسالی و حذف عوامل تخریب، به ویژه عوامل برهم زدن نیمرخ خاک مانند شخم و کاربرد ماشین آلات سنگین در عرصه های جنگلی است. اساس این رویکردها حفظ رطوبت خاک، سازگاری با شرایط خشکسالی، حذف عوامل تشدید خشکیدگی درختان جنگلی و تداوم پژوهش های بیشتر است.