درخت حوزه‌های تخصصی

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش های بشر در سده جاری است. حوادث طبیعی ناشی از آن مانند خشک سالی ها، طوفان، سیل های شدید، گرما، سرماهای بی موقع، بالا آمدن سطح آب دریاها، شدت آفات و بیماری های گیاهی، نابودی جنگل ها، مراتع و... خسارات جبران ناپذیری را در سطح کره زمین سبب شده است. خشک سالی پدیده ای خزنده و پیچیده است که ناشی از کمبود بارش و افزایش درجه حرارت بوده و برخلاف سایرحوادث، پیش بینی ابتداء، مدت و انتهای آن نیز دشوار است. استان خراسان جنوبی از سال 1377 تاکنون باخشکسالی مواجه بوده است. هدف اصلی این تحقیق تحلیل داده های هواشناسی، تعیین مدت خشکسالی، طول دوره، نواحی دارای استعداد بالای خشکسالی براساس شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص درصد نرمال و شاخص دهک ها و خصوصیات آماری بارش ماهانه ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان جنوبی و شهر بیرجند در فاصله سال های 1368 تا 1395 و سپس بررسی دلایل و پیامدهای اقتصادی– اجتماعی و زیست محیطی و ارائه راه کار بوده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در طول این دوره شدیدترین خشکسالی در سال های آبی 1380- 1378، مرطوب ترین سال منطقه، سال آبی 1370- 1369 و از سال 1377 تاکنون میزان بارندگی استان نزدیک به نرمال و یا خشکسال بوده و در بین شهرستان های استان، بیشترین میزان خشکسالی به ترتیب مربوط به ایستگاه های قائن، خوسف، بشرویه، طبس و فردوس است.

بررسی نوسانات سطح آب دریاچه ها به لحاظ اهمیت، ماهیت و موقعیت این مجموعه های آبی در سال های اخیر اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه داخلی ایران می باشد. متاسفانه در سال های اخیر به دلایل مختلف، از حجم آب و وسعت این دریاچه کاسته شده است. هدف از این پژوهش، مدل سازی تاثیرات پسروی دریاچه ارومیه بر روستاهای ساحل شرقی با پردازش شیء گرای تصاویر ماهواره ای می باشد. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای لندست بین سال های 1984 تا 2015 میلادی به صورت دوره ای، مدل رقومی ارتفاع و لایه وکتور موقعیت روستاها استفاده شده است. جهت پردازش تصاویر ماهواره ای از روش های شی ء گرا استفاده شده و کاربری های مورد نظر استخراج گردیدند، در ادامه نیز با استفاده از مدل زنجیره مارکوف به پیش بینی وضعیت آتی در منطقه پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده افزایش سطح باغات، نمک های مرطوب، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی)، اراضی کشاورزی، نمک جدید و کاهش مساحت دریاچه ارومیه طی بازه مورد مطالعه می باشد، نتایج مدل پیش بینی زنجیره مارکوف نشان می دهد در سال 2020 میلادی کاربری باغات، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) و اراضی کشاورزی افزایش خواهند یافت و کاربری نمک مرطوب، نمک جدید و دریاچه ارومیه کاهش خواهند یافت، همچنین روستاهای شهرستان شبستر بیشترین افزایش در باغات، اراضی کشاورزی، نمک جدید و پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) را به ترتیب با 4/13، 7/2، 69/0 و 6/10 درصد افزایش خواهند داشت و روستاهای شهرستان اسکو بیشترین افزایش در نمک های مرطوب را با 7/0 درصد افزایش خواهند داشت.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.

در این تحقیق پیش بینی تراز آب زیرزمینی حوضه آبریز شریف آباد استان قم با بهره گیری از برخی مدل های هوشمند می باشد. به این منظور از داده های ماهیانه تراز آب زیرزمینی در سه حلقه چاه مشاهده ای واقع در حوضه آبریز شریف آباد در مدل سازی ها استفاده شده است. جهت مقایسه نتایج حاصل از مدل های هیبرید آنالیز موجک-شبکه عصبی (WNN)، برنامه ریزی ژنتیک (GP)، رگرسیون خطی چند متغیره (MLR) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) از دو معیار ریشه خطای مربع متوسط (RMSE) و ضریب کارایی نش- ساتکلیف (E) استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داده است که مدل ترکیبی موجک-عصبی پیش بینی دقیقتری برای تراز آب زیرزمینی ماهانه نسبت به مدل های ANN، GP و MLR ارائه داده، به طوریکه ضریب نش در مدل ترکیبی برای پیزومترهای 1، 2 و 3 به ترتیب 98/0، 98/0 و 95/0 حاصل شده است.

توفان های تندری نوعی از توفان است که عموماً با ابرهای همرفتی و معمولاً با سیلاب های لحظه ای و گاهی تگرگ و باد شدید همراه هستند. ابرهای مربوط به توفان های همرفتی در بیشتر مناطق مشاهده می شوند، اما درصد کوچکی از این توفان های همرفتی تولید شرایط هوای سخت و سیل های ناگهانی را می کنند و خسارات زیادی به بار می آورند. یکی از این توفان های تندری مرگ بار، توفان تندری ۲۸ تیرماه ۱۳۹۴ است که دارای خسارات مالی و جانی فراوانی بود. در این پژوهش به بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی این توفان تندری پرداخته شده است. هدف از انجام این پژوهش پیش بینی احتمال وقوع توفان تندری، تعیین شدت توفان احتمالی، تعیین مکان توفان همرفتی و ارتباط آن با سامانه های سینوپتیکی بوده است. در این راستا از داده های NCEP/NCAR، تصاویر ماهواره ای NOVA/AVHRR، داده های جو بالا و نرم افزارهای GRADS، ENVI، RAOB و ArcGIS برای رسیدن به اهداف فوق استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که شرایط سینوپتیکی مساعد برای وقوع توفان تندری ازجمله کم فشار تراز دریا، ناوه تراز میانی، همگرایی رطوبت و وجود رطوبت در لایه های پایینی جو وجود دارد. همچنین هسته اصلی توفان که بین کرج و قزوین قرار دارد با مرکز بیشینه امگای منفی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال منطبق است. نتایج شاخص های ناپایداری برای ساعت ۰۰UTC نشان داد که شاخص های KO، KI، JI و VT شدت ناپایداری را قوی و توفان همرفتی شدید را پیش بینی کرده اند. ۶ شاخص نیز ناپایداری(توفان همرفتی) متوسط و فقط دو شاخص توفان همرفتی ضعیف را پیش بینی کرده اند. نرم افزار RAOB حداکثر سرعت قائم در این ساعت را ۳۰ متر بر ثانیه برآورد کرده است که نشان دهنده صعود شدید و درنتیجه وقوع توفان تندری شدید است.

آگاهی از اقلیم گذشته جهت پیش بینی و برنامه ریزی آینده نیاز به داده های اقلیمی صحیح و طولانی مدت دارد. در این مطالعه، اقدام به بازسازی مجموع بارندگی منطقه دنا، به کمک پهنای حلقه های سالیانه گونه بلوط ایرانی، توسط رگرسیون چندگانه، نموده ایم. با این هدف دو ارتفاع رویشی در جنگل های منطقه دنا انتخاب و 36 نمونه رویشی از 18 پایه در دو جهت جغرافیایی جنوب غربی و شمال شرقی، در قطر برابر سینه استخراج و توسط نرم افزار اتوکد با دقت 3 میکرون قرائت شدند. بعد از مرحله تطابق زمانی، برای حذف اثرات غیراقلیمی، تمامی پارامترهای اقلیمی و سری زمانی حلقه های رویشی استاندارد شدند. گاهشناسی باقی ماندهمحاسبه شده با متغیرهای اقلیمی طی دوره 2011-1881 واسنجی و همبستگی معنادار مثبت متغیرها با پهنای دوایر رویشی تأیید شد. بر اساس روابط و همبستگی بین گاهشناسی به دست آمده و داده های اقلیمی دوره آماری مشترک، کار بازسازی بارندگی سالیانه انجام و مشخص شد، مقدار بارندگی 3 دهه اخیر، نسبت به میانگین بارندگی یک قرن قبل از خود، یک افزایش حدود 4 درصدی را داشته است.

خشکسالی یک پدیدة طبیعی و قابل تکرار است که فرآیندهای مختلف زیست-محیطی را تحت تأثیر قرار داده است؛ به همین دلیل بایستی به طور گسترده مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی با به کارگیری چهار شاخص خشکسالیو همچنین انتخاب مناسب ترین روش از میان روش های مختلف درون یابی به منظور پهنه بندی خشک سالی در دشت ساری-نکا می باشد. برای این منظور، از آمار 10 ایستگاه هواشناسی موجود در دشت ساری-نکاو چهار شاخص خشکسالیRAI، ZSI، CZI و PNPIجهت ارزیابی و تحلیل خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر دو شاخص ZSI و CZI در تمامی ایستگاه ها اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند و تقریباً بر هم منطبق می باشند و شاخص RAI تشابه بیشتری با شاخص PNI داشته است. همچنین نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه ها بعد از سال 1377 خشکسالی هواشناسی شدت یافته است و شدیدترین خشکسالی طبق مقادیر به دست آمده از هر یک از شاخص های خشکسالی در سال 1384رخ داده است. در نهایت بهمنظور ارزیابی روش های مختلف درون یابی جهت تهیة نقشه های پهنه بندی خشکسالی، روش های زمین آمار کریجینگ ساده، معمولی، عکس فاصله با درجات 1 تا 5، تابع شعاعی و درون یابی چند جمله ای کلی به کار گرفته شد. بر اساس دو معیار ارزیابیRMSE و MAE برای شاخص های SPI، ZSI و CZI روش کریجینگ ساده و برای شاخص PNPI روش تابع شعاعی به عنوان مناسب ترین روش از بین سایر روش های درون یابی برای هریک از شاخص های مورد بررسی انتخاب شد.

منطقه مطالعاتی (دشت الشتر)، به فاصله حدود ۵۲کیلومتری از شهرستان خرم آباد (مرکز استان لرستان)، در سمت شمال غرب آن قرار دارد. برداشت بیش از حد از آب های زیرزمینی در سال های اخیر، باعث افت سطح آب زیرزمینی و ایجاد زمینه بروز برخی مخاطرات به خصوص برای منابع آب زیرزمینی شده است. در این پژوهش، میزان افت سطح آب زیرزمینی در دشت مذکور با استفاده از هیدروگراف واحد دشت در طول دوره آماری سال های ۸۸-۱۳۸۱معادل ۴ متر برآورد شد. همچنین، به منظور تعیین مناطق بحرانیِ دچار افت و شبیه سازیِ واکنش های سامانه ی آب زیرزمینی به برداشت آب در آینده، تحت شرایط مختلف، مدل ریاضی آبخوان تهیه گردید. سپس از طریق تلفیق مدل ریاضی و س یستم اطلاعات جغرافیایی، جریان آب زیرزمینی در دشت مورد مطالعه، با استفاده از نرم افزار «جی ام اس» شبیه سازی شد. نتایج پیش بینی سطح آب توسط مدل، برای دوره پنج ساله بعدی نشان می دهد که در پایان دوره مورد پیش بینی، میزان افت، حدود ۵/۳ متر افزایش خواهد یافت. درنهایت، راهکارهایی جهت مدیریت آبخوان از طریق تعدیل برداشت به منظور جبران افت آبخوان، با توجه به ملاحظات اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به ملاحظات هیدرولیکی و اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. تأمین میزان کسر آب مورد نیاز، از طریق چاه های پیشنهادی جایگزین در خارج از مناطق دارای افت شدید انجام خواهد گرفت.

پیامد افزایش تزریق ماده بیشتر (بارش) و کاهش فرایند تبخیر در حوضه های آبی منتهی به چاله ی ابرکوه در دوران سرد تشکیل دریاچه ابرکوه بوده است، دریاچه ای که سازمندی های اجتماعی متعددی در حاشیه ی آن به واسطه ی این ویژگی به وجود آمده و در دوره های گرم به خاطر برهم خوردن نسبت ورودی و خروجی آن به کویر تبدیل شده است. این نوسانات و تغییر اقلیم و پاسخ های زیست محیطی آن باعث تغییرات زیادی در سیستم هیدرولوژیکی محلی و ﻣﻨﺎﺑﻊ آب در دﺳﺘﺮس شده است و پایداری حوضه را به دلیل اثر عوامل مختل کننده بیرونی چون خشکسالی به خطر انداخته است، خطری که بدون تردید سازمندی های اجتماعی را نیز تهدید کرده و در صورت عدم اعمال مدیریتی خاص در نهایت به اضمحلال سازمندیهای انسانی و انهدام اکوسیستم های طبیعی آن منجر می شود. این مقاله که برگرفته از یک طرح تحقیقاتی در دانشگاه اصفهان است با هدف بررسی چگونگی آثار تغییرات آب و هوا بر سیر تحول حوضه ی ابرکوه انجام گرفته و با اتکا به روش آلومتری و ارزیابی 6 ایستگاه سینوپتیک در تحلیل روند تغییرات سالانه ی پارامترهای اقلیمی مانند متوسط دما، دمای حداکثر، دمای حداقل، بارش حال و گذشته دریاچه و همچنین استفاده از روش تبخیر و تعرق، به بررسی وضعیت حوضه ی ابرکوه و میزان کاهش یخ پوش ها و در نتیجه میزان ورودی حوضه مبادرت شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که تغییر نسبت پارامترهای محیطی حال به دوره های سردتر همگی از آستانه های پایداری عبور و وضعیت عمومی سیستم های محیطی در آستانه ی اضمحلال است.

مطالعه و واکاوی پدیده خشکسالی با اهداف مختلفی از جمله برنامه ریزی، مدیریت منابع آب و مقابله با مشکلات ناشی از کمبود آب مورد توجه جامعه علمی و اجرایی هر منطقه ای است. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط بین خشکسالی و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI) بر روی منطقه قروه و دهگلان کردستان صورت گرفته است. درپژوهش حاضربرای شناسایی سال های با خشکسالی هواشناسی از شاخص Z در دوره آماری 20 ساله (1368 تا 1387) استفاده شد بنابراین نتایج محاسبه داده های آماری ایستگاه سینوپتیک قروه سال 2008 با مجموع بارش سالانه 155 میلی متر و شاخص Z برابر با 2.31- ، سال 2000 با مجموع بارش سالانه 253.1 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.05- و سال 2001 با بارش 8/239 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.22- سال های شاخص خشکسالی هواشناسی تعیین شدند. برای بررسی خشکسالی اکولوژیکی از تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS استفاده شد. برای محاسبه شدت خشکسالی اکولوژی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی مقایسه ای بین 5 سال از روش نمونه گیری تصادفی استفاده شد و در ارتباط با هر تصویر نمونه های 500 تایی به صورت تصادفی انتخاب گردید با بهره گیری از نمونه های تصادفی مقادیر NDVI هر سال در ستونی از جدول اخذ و محاسبات و مقایسه های آماری بین آن ها انجام شد و نتیجه حاصل از آن مشخص نمودن سال خشکسالی اکولوژی از تصاویر ماهواره ای بود. برای نشان دادن شدت خشکسال اکولوژی در تصاویر اخذ شده طبقه بندی نظارت نشده اعمال و محدوده مورد مطالعه به 5 کلاسه طبق بندی شد. پردازش تصاویر ماهواره ای و نتایج شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) نشان دهنده مقادیر پایین میانگین شاخص در سال های 2000، 2001 و 2008 بود که بعنوان سال های نمونه خشکسالی اکولوژیکی تعیین شدند. سال 2001 کمترین مقدار NDVI را داشت و غیر از مناطق مرکزی که زیر کشت آبی بوده است بقیه مناطق تقریبا پوشش گیاهی خود را از دست داده اند.

این تحقیق به شناسایی، طبقه بندی و تحلیل سینوپتیک امواج سرمایی منطقه شمال غرب ایران پرداخته است. با استفاده از شاخص نمرات استاندارد شده دمای حداقل در طی دوره آماری 2010-1951 امواج سرمایی طبقه بندی شده و بر اساس شدت وقوع طبقه بندی گردیده اند. از بین امواج سرد وقوع یافته در منطقه شمال غرب ایران، سردترین موج شناسایی شده از هر طبقه برای تحلیل سینوپتیک انتخاب گردید و نتایج تحلیل سینوپتیک امواج سرد منتخب نشان داد که الگوی فشار حاکم در طول ایام حاکمیت امواج یاد شده، وضعیت پرفشار در سطح زمین و ناوه عمیق در سطوح فوقانی می باشد. از نظر استمرار سرما نقش تغییر وضعیت باد مداری به نصف النهاری که نشانی از بلوکینک است، بسیار مؤثر می باشد. بلوکینگ موجب کاهش سرعت حرکت توده هوای سردی که از طریق وزش سرمایی از عرض های بالاتر به شمال غرب سرازیر شده، می شود و انواع مختلف امواج سرمایی ایجاد می شود. هر چه هوا از عرض های بالاتری ریزش کند و سرعت جریان کندتر باشد، موج سرمایی شدیدتر و مستمرتری ایجاد می کند.

این پژوهش با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی، با استناد به آمارها و داده های عینی و در چارچوب نظریة واقع گرایی، به دنبال بررسی تأثیرات چالش ها و فرصت های ناشی از تغییرات آب وهوایی بر بحران های منطقه ای است. یافته ها بیان می کند در دهه های اخیر، افزایش انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از رشد سریع جمعیت از یک سو و تشدید فعالیت های اقتصادی و صنعتی بشر از سوی دیگر، موجب ایجاد تغییرات آب وهوایی در مقیاسی جهانی شده است. افزایش دمای هوا، بالاآمدن سطح آب ها و نوسان های بارندگی، مهم ترین پیامدهای تغییرات آب وهوایی هستند که ادامة حیات بشر را با چالش ها و گاه فرصت های تازه ای مواجه کرده اند. امروزه کمبود ذخایر آب شیرین و منابع غذایی، شیوع بیماری های واگیردار و مهاجرت از جمله چالش هایی است که به ویژه مناطق حاره ای و کشورهای درحال توسعة واقع در اطراف خط استوا را درگیر کرده اند. در مقابل، پیش بینی می شود در دهه های آتی، ذوب یخچال های عظیم، یخبندان های دائمی و کاهش سرمای شدید در مناطق قطبی، به ویژه قطب شمال، فرصت های تازه و شرایط مساعدی را برای سکونت در این مناطق، استخراج ذخایر ارزشمند کانی، فسیلی و غذایی و نیز دستیابی به راه های ارتباطی تازه فراهم آورند و به کشورهای توسعه یافتة واقع در اطراف قطب شمال بیش از دیگر دولت ها بهره برسانند. بدیهی است هریک از این چالش ها و فرصت ها، به نوعی زمینه را برای تشدید دشمنی ها و تضادهای دیرین هموار می کنند یا حتی موجب بروز تنش ها و درگیری های تازه میان کشورهای مختلف جهان می شوند و به این ترتیب تحول های جدیدی را در منطقه رقم می زنند.

در این پژوهش، با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG5.1، تغییرات بارش و دمای ماهانه در جنوب شرق کشور بر اساس خروجی چهار مدل با سه سناریوی مشترک (A1B ، A2 و B1 )، پس از بررسی توان مندی مدل لارس در شبیه سازی اقلیم گذشته، همچنین با درنظرگرفتن عدم قطعیت ها طی سه دورة زمانی آینده (2011-2030، 2046-2065 و 2080-2099) بررسی شد. یافته های پژوهش نشان از افزایش دما بر اساس تمام مدل- سناریوها، طی دوره های آتی دارد، به طوری که میزان این افزایش دما در ایستگاه های واقع در خشکی از ایستگاه های مناطق ساحلی بیشتر است. برعکس رفتار یکنواخت افزایشی در دما، تغییرات فصلی بارش در ایستگاه های مختلف بسیار نوسانی است. مقدار بارش طی فصول سرد سال در تمامی ایستگاه ها روندی افزایشی دارد، در حالی که بارش های بهاره روی ایستگاه های واقع در خشکی نسبت به نواحی ساحلی افزایش بیشتری خواهد داشت، به طوری که در آینده می توان انتظار افزایش وقوع سیلاب های بهاره را در این مناطق داشت. نتایج تحلیل عدم قطعیت ها نیز نشان داد که بهترین عملکرد در شبیه سازی مقدار دمای ماهانه را مدل HADCH3 و ضعیف ترین عملکرد در شبیه سازی مقدار بارش ماهانه را مدل INCM3 نسبت به سایر مدل- سناریوها دارد.

سیلاب ها از فراوان ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی به شمار می روند. در این ارتباط پهنه-بندی دشت سیلابی و کاربرد آن در برنامه ریزی آمایش فضا، ازجمله اقدامات مهم غیرسازه ای در زمینه کاهش خسارات سیلاب محسوب می شود. این پژوهش سعی دارد به بررسی خطر وقوع سیل در دشت سیلابی رودخانه زرینه رود با استفاده از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد. همچنین، از توان رودخانه به عنوان شاخصی جهت بررسی اثرات مورفولوژیکی بالقوه سیلاب ها استفاده شده است. داده های پایه برای مدل HEC-RAS شامل داده های فضایی و داده های جریان رودخانه می باشند. مهم ترین داده های فضایی پژوهش از طریق تهیه DEM (با قدرت تفکیک 1 متر) و TIN از روی نقشه-های توپوگرافی مقیاس 1:2000 حاصل شد. متغیرهای جریان، از طریق تحلیل داده های ایستگاه های هیدرومتری موجود بر روی مجرای اصلی و انشعابات آن به دست آمد. به منظور پیش پردازش داده های فضایی و پس پردازش نتایج حاصل از مدل HEC-RAS از الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. جهت بررسی اثرات ژئومورفیکی سیلاب ها، مجرای رودخانه با توجه به دانه بندی مواد بستر و الگوی رودخانه به دو بازه تقسیم بندی شد. در بازه اول (از ابتدا تا شهر محمودآباد)، به دلیل کم عرض بودن دشت سیلابی، پهنه های سیل گیر محدود می باشند. در این بازه، توان رودخانه در طی سیلاب ها زیاد است؛ اما مقاومت مواد بستر و کناره ها، مانع عمده ای در خصوص فرسایش کناره و کف کنی رودخانه محسوب می-شوند. در بازه دوم (از محمودآباد تا بالادست سد نوروزلو)، عرض پهنه های سیل گیر افزایش می یابد. توان رودخانه، نسبت به بازه اول پایین تر است؛ اما به دلیل نوع رسوبات بستر مجرا (ماسه تا گراول) و فرسایش پذیری زیاد مواد کناره ها، تغییرات مورفولوژیکی مجرا نیز زیاد می باشد و سیلاب ها، منجر به فرسایش های شدید، مهاجرت مئاندرها، ایجاد میان بُرها و همچنین نهشته گذاری به صورت پشته های نقطه ای در داخل و کناره های مجرا می شوند. نتایج، همچنین نشان می دهد که سیلاب های با دوره های بازگشت مختلف، خطر چندانی برای سکونت گاه های شهری و روستایی ایجاد نمی کنند؛ اما می توانند خسارات زیادی به اراضی کشاورزی وارد سازند. با توجه به ژئومورفولوژی منطقه و عرض پهنه های سیل گیر، سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله، می تواند مبنای برنامه ریزی های آمایش دشت سیلابی باشد.

هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه شدت خشکسالی در شرایط تغییراقلیم در دو ایستگاه بندرعباس (خشک) و شهرکرد (نیمه خشک) است. به این منظور داده های روزانه بارش، ساعت آفتابی، دمای کمینه و بیشینه مورد استفاده قرار گرفته است. این داده ها به روش آماری و با مدل LARS-WG تحت سه سناریوی A1B, A2 وB1 ریزگردانی شده اند. سپس پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره 2040-2011 شبیه سازی شده و اقدام به استخراج شاخص RDI از داده های پایه و داده های به دست آمده از مدل اقلیمی HADCM3 شده است. بر اساس تمام سناریوهای مورد مطالعه شدت خشکسالی در هر دو ایستگاه افزایش می یابد، بجز سناریوی B1 که کاهش خشکسالی را برای ایستگاه شهرکرد پیش بینی نموده است. در مجموع در ایستگاه بندرعباس طبق سناریوهای A1B، A2 و B1 درصد سال های خشک به ترتیب به میزان 7/6 ، 10 و 10 درصد افزایش می یابد و در ایستگاه شهرکرد به ترتیب به میزان 7/6 و3/3 افزایش می یابد درحالی که طبق سناریوی B1 در حدود 10 درصد از شدت خشکسالی های ایستگاه شهرکرد کاسته می شود.

وقوع سیلاب های عظیم در نواحی جنوبی و کاهش میانگین بارش کل در کشور، حاکی از تأثیر پدیده های مخرب اقلیمی بر آب وهوای کشور است. برای پیش بینی سیلاب ها و مطابقت انواع فعالیت های اقتصادی وابسته به آب، ضروری است که منابع و عوامل انتقال رطوبت و نوع آن ها در سطوح مختلف جو شناسایی شود. در این پژوهش، حمل و انتقال بخار آب از طریق رودخانه های اتمسفری (ARS) بررسی شده است. در آغاز، داده های دوباره پردازش شدة رطوبت ویژه، برای دورة سه ساله (2011-2013) از مرکز داده های واکاوی شدة NCEP اخذ و نقشة ترازهای مختلف وردسپهری تهیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که سالانه به طور میانگین، حدود دوازده رودخانة اتمسفری تشکیل می شود که رطوبت بخشی از بارش های ایران را تأمین می کند. بررسی ها نشان داد که رودبادها عامل به وجودآورندة این پدیده است. رطوبت موجود در این رودخانه ها به طور میانگین حدود شش برابر محیط اطرافشان است و در طول مسیر، از چشمه های اتمسفری تغذیه می کند. از نظر رطوبت، رودخانه های اتمسفری جنوبی و جنوب غربی بیشترین مقدار رطوبت را دارد و از نظر بارش، رودخانه های اتمسفری جنوبی دارای بیشترین مقدار بوده و حتی منجر به سیلاب و آب گرفتگی معابر در شهرهای جنوبی شده است.

سیل یکی از مهم ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می شود. در دهه های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. مطالعه ویژگی های حوضه ها که میزان سیل خیزی با آن در ارتباط است می تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. استان کردستان با اقلیم نیمه خشک و تغییر پذیری زیاد بارش از پتانسیل بالایی برای این مخاطره برخوردار است. در این مقاله پتانسیل سیل خیزی حوضه های استان کردستان شامل حوضه های قرارگرفته در داخل استان و مشترک با استان های مجاور با استفاده از شاخص های مورفومتری و هیدروگرافی محاسبه گردید. با این هدف و بر اساس عوامل توپوگرافی و هیدرولوژی سطحی 18 حوضه شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. در ادامه پژوهش آبراهه ها بر اساس روش استرالر طبقه بندی و سپس 12 پارامتر شاخص در ارتباط با سیل خیزی شامل طول حوضه، تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، طول جریان سطحی، ضریب فرم حوضه، شکل حوضه، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی، نسبت بافت و مساحت برای تمام حوضه ها محاسبه گردید. از نرم افزارهای GIS و Excel به منظور تسهیل محاسبات و استخراج داده ها و SPSS برای طبقه بندی و نیز استاندارد کردن داده ها استفاده شد. نتایج نشان داد که حوضه های آبخیز موردمطالعه بر اساس پارامترهای موردمطالعه در دو خوشه قرار می گیرند. به ترتیب خوشه 1 دارای 11 حوضه شامل حوضه های بیجار، گل تپه، تپه اسماعیل، بوکان، رزاب، سقز، انگوران، قروه، سنندج، تکاب و شاهین دژ و خوشه 2 دارای 7 حوضه شامل حوضه های پاوه، سردشت، بانه، روانسر، کامیاران، مریوان و قزلچه می باشد. همچنین نتایج مقایسه ای بیانگر قرارگیری حوضه های خوشه 1 در شرق و حوضه های خوشه 2 در غرب محدوده موردمطالعه است. مجموع برآوردها و تحلیل های آماری نشان دهنده پتانسیل سیل خیزی بیشتر حوضه های شرقی با وجود بارندگی بیشتر حوضه های غربی است که دلیل بارز آن ناشی از شرایط توپوگرافی، پوشش گیاهی و لیتولوژیکی خاص حوضه های شرقی است.

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه- فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.