درخت حوزه‌های تخصصی

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

بارش یکی از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن می تواند تبعات منفی محیطی، اجتماعی، اقتصادی و حتی فرهنگی برای جوامع بشری داشته باشد. بنابراین هدف از این پژوهش، شناسایی ویژگی های زمانی و مکانی روز-های بارندگی در ایران در بازه ی زمانی 20 ساله (1387-1367) است. هم چنین از روش گردشی به محیطی در آن استفاده شده است. بدین منظور از 40 ایستگاه همدید با بیشترین ثبت فراوانی استفاده شده است. در این پژوهش داده های هوای حاضر (ww) در هشت ماتریس به تعداد ساعات دیده بانی تنظیم گردید. ستون های این ماتریس معرف ایستگاه ها یعنی 40 ستون و سطرهای آن معرف روز های دیده بانی یعنی 7670 سطر می باشد. تنظیم این داده ها در نرم افزار متلب و محاسبه ی فراوانی کدها با استفاده از روش های آماری صورت گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهد سامانه های باران زا معمولاً از خارج از ایران وارد کشور می شوند که شامل پرفشار سیبری، کم فشار سودان، کم فشار گنگ در سطح زمین، و فرود بلند مدیترانه و دریای سرخ و پرفشار حاره ای ایران در سطوح میانی جو و مهمترین سامانه های تأثیرگذار بر بارش کشور می باشند. هم چنین به علت مسیر طولانی طی شده توسط این سامانه ها، عمده ی بارندگی در ایران سبک است. تغییرات بارش متأثراز دو دسته عوامل محلی شامل؛ عرض و طول جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریای آزاد، دوری و نزدیک به منابع رطوبتی، جهت کوهستان ها مانند البرز و زاگرس، دامنه های بادگیر و آفتابگیر و عوامل بیرونی شامل؛ سامانه های منطقه ای و سیاره ای گردش عمومی جو است. آذر و اسفند ماه بیشترین فراوانی ماهیانه ی بارندگی را دارد و زمستان فصل بارش کشور می باشد.

در این پژوهش داده های سه ساعته ی تندی و جهت باد در ایستگاه زابل در فاصله ی سال های 1344 تا 1388 به روش واکاوی فراوانی و واکاوی مؤلفه ی اصلی بررسی شد. این بررسی نشان داد که باد صدوبیست روزه در واقع به مدت 136 روز از 27 اردیبهشت تا 7 مهر از شمال شمال غرب در وزش است. در سال های اخیر به ویژه پس از سال 1377 بر تندی این باد افزوده شده است. به نظر می رسد این افزایش با پدیده ی گرمایش جهانی در پیوند باشد. کم فشار پاکستان، پرفشار شمال شرق ایران و پیکربندی ناهمواری در پیدایش این باد نقش دارند. اگر جریان طبیعی آب در هیرمند برقرار نباشد باد سیستان دره ی هیرمند را تا سرشاخه ها زیر شن و ماسه دفن خواهد کرد. این بررسی نشان داد که با توجه به افزایش تندی باد در سیستان و موقعیت شنزارهای مارگو و ریگستان سهم آب ایران از هیرمند تنها یک قرارداد حقوقی میان ایران و افغانستان نیست بلکه موضوعی زیست محیطی است که دیر یا زود گریبان افغانستان را نیز خواهد گرفت.

بررسی ویژگی های آب و هوا و شناخت عناصر و پارامتر های اقلیمی یک منطقه، می تواند در امر برنامه ریزی و آمایش آن سرزمین نقش عمده ای ایفا نماید. بارش موثر به عنوان یکی از مهمترین عناصر اقلیمی در نواحی شمالغرب ایران با نوسانات زمانی- مکانی قابل ملاحظه، نقش عمده ای در چگونگی بهره برداری از توان های محیطی، اقتصادی، کشاورزی و غیره.. آن عهده دار می باشد. در این پژوهش جهت مقایسه دوره پایه(گذشته) با داده های شبیه سازی شده، ابتدا آمار بارش موثر روزانه ی 6 ایستگاه اردبیل، قزوین، همدان، کرمانشاه، سنندج و تبریز طی یک دوره ی 30 ساله (1990-1961) تهیه و از طرف دیگر با داده های شبیه سازی شده 2021 تا 2050 که بوسیله مدل گردش عمومی جو HADCM3 و سناریوی A1 تولید گردیده و با استفاده از مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند مورد مقایسه قرار گرفتند. روش مقایسه بارش موثر در چارچوب خوشه های مختلف، بر اساس روش تحلیل خوشه ای در قالب 5 خوشه توافقی برای تمام ایستگاهها و دوره های مورد مطالعه انجام پذیرفت. از جمله یافته های این پژوهش وجود تمرکز بیشتر بارش برای دوره های سرد سال(زمستان و پاییز) و افزایش 20.62 میلیمتری بارش سالانه برای میانگین دوره 2021 تا 2050 نسبت به دوره پایه می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش شدت آستانه های بارش موثر برای ایستگاههای اردبیل، کرمانشاه و تبریز در دهه های آینده نسبت به دوره پایه 1961 تا 1990 و کاهش تعداد روزهای همراه با رخداد بارش برای کرمانشاه، سنندج و تبریز در دهه های آینده است. در ادامه خروجی ها نشان می دهند که بارشهای خوشه سوم بدلیل توزیع یکنواخت، نیازمند مدیریت بهره برداری بهینه و بارشهای خوشه 1 بدلیل شدت بالا و رگباری بودن، نیازمند مدیریت ریسک و در بعضی مواقع مدیریت بحران در عرصه های کشاورزی، آبخیزداری و غیره... می باشند.

برآورد دقیق میزان تبخیر- تعرق پتانسیل (ETp) در مدیریت منابع آب، کشاورزی، زراعت، جنگل و مرتع از اهمیت فراوانی برخوردار است. در سال های اخیر استفاده از تکنولوژی GIS برای برآورد دقیق آن، مورد استفاده قرار گرفته و نتایج مطلوبی از آن حاصل شده است. در این تحقیق بااستفاده از معادله استفنز اقدام به برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل در منطقه آذربایجان شرقی گردیده است. به این منظور برای محاسبه مقدار تابش رسیده به سطح زمین (Rs) با استفاده از تصاویر DEMSRTM و با کمک تابع Solar Analyst در محیط نرم افزار ArcGIS 9.3 در روز 11خرداد ماه مابین ساعات 10 الی 11 قبل از ظهر اقدام گردید. پس از محاسبه شیب و جهات شیب از روی تصویر مدل رقومی زمین، اقدام به محاسبه تابش رسیده به سطح گردید. میانگین درجه حرارت دما در منطقه و روز مورد نظر نیز با لحاظ کردن تغییرات ارتفاعی محاسبه شده و در معادله استفنز وارد گردید. نقشه نهائی تبخیر- تعرق پتانسیل در منطقه مورد مطالعه در روز 11خرداد ماه نشان دهنده وجود مقادیری بین 0 تا 15 میلی متر در ساعت می باشد که دامنه های جنوبی منطقه و مناطق با میانگین درجه حرارت بالا بیشترین میزان تبخیر- تعرق پتانسیل را به خود اختصاص داده اند. در اختلاف بین مقادیر فوق تأثیر ارتفاع و جهات شیب در کنترل مقدار تبخیر- تعرق بیش از سایر عوامل بوده است. با توجه به اینکه میزان بارندگی ماهانه نمی تواند جوابگوی این مقدار تبخیر- تعرق باشد لذا پیشنهاد شده است که مناطق کشت دیم به سمت مناطق با میزان تبخیر- تعرق کمتر که عمدتاً در کوهپایه های منطقه مورد مطالعه هستند سوق داده شوند.

مطالعه هوازدگی ازآن جهت که این فرایند باعث از هم پاشیدن و تجزیه سنگ ها، تشدید فرسایش (شامل حمل آن ها توسط آب، باد و یخ و برف)، فروریزش تحت نیروی جاذبه، ایجاد اشکال ناهمواری مختلف و حتی ایجاد تمرکز و تشکیل مواد معدنی و تشکیل خاک می شود، دارای اهمیت است. این تحقیق به بررسی وضعیت هوازدگی در بخش هایی از رشته کوه های زاگرس و غرب دشت مرکزی ایران پرداخته است. مبنای تعیین مناطق هوازدگی مدل هایی است که لوئیز پلتیر ارائه کرده است. ازآنجایی که دو عنصر اقلیمی دما و بارش سالانه در مدل های ارائه شده تعیین کننده نوع هوازدگی هستند؛ در ابتدا با استفاده از داده های 22 ایستگاه هواشناسی اقدام به پهنه بندی بارش با استفاده از میانیابی به روش IDW در سامانه اطلاعات جغرافیایی و دمای سالانه به روش PRIMS شد. سپس این دو نقشه با استفاده از نرم افزار ENVI به یک تصویر دو باندی تبدیل و با استفاده از نرم افزار Matlab به پیکسل های تشکیل دهنده آن تجزیه و یک خروجی از آن با فرمت Text تهیه گردید. با فراخوانی این داده ها و همچنین اشکال هوازدگی پلتیر در سامانه اطلاعات جغرافیایی موقعیت این پیکسل ها را نسبت به اشکال هوازدگی پلتیر مشخص و اقدام به تعیین نوع هوازدگی هر پیکسل و در نهایت نقشه هوازدگی منطقه گردید. نتایج نشان داد غرب دشت مرکزی جزو مناطق مورفوکلیماتیک خشک و نیمه خشک است که هوازدگی شیمیایی ضعیفی در آن حاکم است و کوه های زاگرس اغلب جزو مناطق ساوان و معتدل است که دارای هوازدگی شیمیایی متوسط است و فرسایش جریانی و حرکات توده ای بیشتری را نسبت به غرب دشت مرکزی دارد.

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 .

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.

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.

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.

از میان ویژگی های بارش، تداوم آن به دلیل تاثیراتش بر روی بسیاری از فعالیت های انسانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این پژوهش، با هدف شناخت الگوهای همدید بارش های یک روزه در استان کردستان، طی دوره زمانی 2011-1961 انجام شد. روز بارشی براساس آستانه میانگین بارش 1 میلیمتر و بیش از آن در استان کردستان تعیین گردید. هم چنین فراگیر بودن بارش در استان(رخداد بارش در بیش از 50 درصد از استان) به عنوان شاخصی برای تعیین بارش هایی با منشأ همدید استفاده شد. برای این رویدادها، الگوهای اصلی فشار تراز دریا و ضخامت جو با استفاده از روش تحلیل خوشه ای بدست آمد. برای هر گروه، یک روز به عنوان نماینده انتخاب شد. روز نماینده بالاترین همبستگی را با روزهای همگروه خود داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که بارش های همدید یک روزه در استان کردستان تقریباً در تمام طول سال(به استثنای مرداد ماه) رخ می دهند. فراوانی این رویدادها در اردیبهشت و بهمن ماه به اوج خود می رسند. در نهایت شش الگوی اصلی فشار تراز دریا عامل ایجاد این رویدادها هستند و هم چنین دو الگوی اصلی ضخامت لایه 500-1000 هکتوپاسکال در رخداد آنها موثر بوده اند. الگوی اول ضخامت لایه 500 - 1000 هکتوپاسکال در بارش های همدید یک روزه دوره سرد سال و الگوی دوم نیز در رخداد دوره گرم سال آنها موثر است.

پدیده گرد و غبار در دهه اخیر یکی از مهمترین چالش های زیست محیطی در ایران، غرب و جنوب غرب آسیا می باشد. این پدیده از فرآیندهای بیابان زایی بوده که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می دهد. سنجش از دور علم و تکنیک به دست آوردن اطلاعات از پدیده های جغرافیایی بدون تماس با آنها می باشد. برای تشخیص پدیده گرد و غبار نیاز به تصاویری با پوشش وسیع و تکرار زیاد است. از این لحاظ، تصاویر مربوط به سنجنده مادیس به دلیل داشتن باندهای طیفی زیاد برای مطالعات مربوط به پدیده گردوغبار مناسب می باشد. شناسایی منشاء تولید کننده ذرات گرد و غبار و پایش آن، با سرعت، دقت و هزینه کم از اهمیت فراوانی برخوردار است. اهداف اصلی این پژوهش شناسایی منشاء تولید کننده ی گردوغبار ورودی به مناطق غرب و جنوب غرب ایران و همچنین پایش حرکت گرد و غبار می باشد. در این پژوهش منشاء رخداد پدیده گرد وغبار مربوط به 18 ژوئن 2012 که در نواحی غرب و جنوب غرب کشور رخ داده است، به کمک تصاویر ماهواره ای و با استفاده از باندهای مرئی و باندهای حرارتی سنجنده مادیس و با به بکارگیری شاخص اکرمن شناسایی شد. معلوم گردید منشاء اصلی آن محل اتصال رودخانه های دجله و فرات بوده که در محدوده شمال و شمال شرق عراق و غرب سوریه می باشد و در ادامه مشخص شد تصاویر سنجنده مادیس به دلیل در دسترس بودن، هزینه کم وتکرار پذیری آن در 2 بازه زمانی در 24 ساعت برای پایش گرد و غبار مناسب می باشد. همچنین تحلیل سینوپتیکی آن برای شناسایی چگونگی حرکت گرد و غبار از منشاء به داخل ایران با استفاه از داده های سینوپتیکی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکالی، فشار تراز دریا و نقشه های جهت جریان باد 500 و 1000هکتوپاسکالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل سینوپتیکی یافتن منشاء و نحوه انتقال گرد و غبار را بهینه کرده و تصمیم گیری مناسب تری را برای پیش بینی مسیر حرکت گرد و غبار ممکن می سازد. در نهایت با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و با بکارگیری ابزار Spatial Analysis Tools نمایش حرکت آن از منشاء تا داخل ایران رهگیری شد.

مغزه ٦٨٨ سانتی متری به دست آمده از طریق چاه پیمایی و استفاده از مغزه گیر پیت کورر روسیه از دریاچه زریبار، واقع در استان کردستان، مورد تجزیه وتحلیل های رسوب شناسی، شامل دانه بندی قرار گرفت. تعداد سه نمونه در مؤسسه تحلیل شتابنده ال. تی. دی (IAA) ژاپن، به روش رادیوکربن ١٤ (AMS) تعیین سن شد. نتایج به دست آمده از مطالعات و تحلیل داده ها، شرایط آب وهوایی گرم و مرطوب، افزایشِ بارش های بهاری و میزان رطوبت قابل دسترس، افزایشِ سطح و عمق آب دریاچه، همراه با شرایط آب کاملاً شیرین را در٦٨٧۰ تا ٨٩۵۰ و ۳١٧۰ تا ۵۵۰۰ سال قبل نشان داد. همچنین حاکمیت آب وهوایی گرم وخشک، کاهش در میزان بارش و رطوبت قابل دسترس، وقوع خشکسالی، پایین رفتگی سطح آب دریاچه و کاهش عمق آن طی۵۵۰۰ تا٦٨٧۰ و ١۳۰۰ تا ۳١٧۰ سال قبل و وجود تغییرات نامنظم در سطح آب دریاچه در اواخر هولوسن در ١۳۰۰تا ۳١٧۰ سال قبل، در نتیجه تغییرات بارشی، سرریزهای اتفاقی دریاچه و فعالیت های انسانی است. همچنین میزان نرخ متوسط رسوب گذاری در دریاچه، طی دوره هولوسن برابر با ٩۵/0 میلی متر در سال محاسبه شد و حاکی از نرخ رسوب گذاری ملایم در طول دوره هولوسن است.

در این پژوهش تغییرپذیری مکانی روندهای دمای ایران در 48 سال گذشته مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، داده های دمای سالانه کمینه،بیشینه و متوسط ایستگاه های همدید و اقلیمی کشور از 1961 تا 2008 از مرکز داده های سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. به کمک پایگاه داده های تنظیم شده، نقشه های هم دما بااندازه ی پیکسل15×15 کیلومتربه روش میانیابی کریجینگ محاسبه و ترسیم شد بطوری که هر نقشه با 7196 پیکسل مرزهای کشور را در برگرفت. بدین ترتیب سه آرایه با ابعاد 48×7196 فراهم گردید. جهت ارزیابی روند دما از روش های پارامتری رگرسیون خطی و ناپارامتری مان- کندال بهره گرفته شد. اعمال این آزمون ها بر روی هر یک از آرایه هانشان داد که دمای کشور رو به افزایش است. این افزایش بیشتر در مناطق پست و کم ارتفاع روی داده است. در این میان دمای کمینه از اهمیت بیشتری برخوردار است و در60 درصد وسعت کشور روند افزایشی نشان می دهد. درحالی که روند افزایشی دمای بیشینه 27 درصد وسعت کشور را در بر گرفته است. از سوی دیگر شدت روند در تمامی پهنه ها یکسان و یکنواخت نیست و برای دمای کمینه شدت آن در استان کرمان در غرب لوت و در منطقه شهداد، در بخش های مرکزی استان سمنان، شرق خوزستان، جنوب استان ایلام و غرب استان کرمانشاه، بیشتر بوده و این مناطق بیش از سایر جاها در معرض آسیب های محیطی ناشی از افزایش دمای کمینه، قرار دارند. در حالی که استان های خراسان شمالی، همدان و چهار محال و بختیاری کمتر در معرض روندهای افزایشی دما، قرار داشته اند. همچنین این پژوهش نشان داد که بطور متوسط دماهای سالانه کمینه،بیشینه و متوسط ایران طیّ دوره 48 ساله به ترتیب 1/2، 45/0 و3/1 درجه سلسیوسافزایش یافته است.

برخی مواقع شدت بارش های سواحل شمالی خلیج فارس چنان است که منطقه را دچار بحران می کند. بر این اساس که می توان شرایط اتمسفر را با ارتفاع ژئوپتانسیل، آب قابل بارش و سرعت باد قائم بیان کرد، برای شناسایی الگوهای همدید بارش های سنگین سواحل شمالی خلیج فارس، داده های روزانه این متغیرها از پایگاه داده مراکز ملی پیش بینی محیطی و بارش روزانه ایستگاه های بندرعباس، بندرلنگه، بوشهر و آبادان از سازمان هواشناسی جمع آوری شد. ابتدا الگوهای روزانه با نقشه خودسازمانده به 289 متوسط الگو طبقه بندی شدند. سپس به کمک «ماتریس یو استار» تعداد و مرز اولیه خوشه ها به دست آمد و با الگوریتم «چند میانگین» دقت مرزبندی ها بهینه شد. نتایج نشان داد که چهار بزرگ الگو با اغلب بارش های سنگین ارتباط دارد که شناسایی آنها با عمیق تر شدن ناوه سوریه، جابه جایی پرفشار سیبری به سوی غرب (شماره 4)، کم فشار سودانی، افزایش سرعت و پایین آمدن پایه رودباد جنب حاره (شماره 6)، سامانه سردچالی، کم فشار قوی، کم ارتفاع بسته تا تراز بالایی تروپوسفر (شماره 7) و حضور همزمان مؤلفه های فصل سرد و گرم گردش اتمسفر هنگام تغییر فصل (شماره 9)، امکان پذیر است. یافته های این پژوهش نشان داد که ترکیب نقشه خودسازمانده، ماتریس یو استار و چند میانگین، ابزار مناسبی است که می توان آن را برای طبقه بندی، انتخاب تعداد الگوها و شناسایی الگوهای همدیدی بارش های سنگین به کار برد.

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.

منطقه ی بلوچستان مرکزی با مساحتی بالغ بر42510 کیلومتر مربع دارای اقلیم گرم و خشک است. تابش عمودی و افزایش میزان جذب تابش، شدت گرمای بسیار زیاد، بارش ناچیز و در نتیجه پوشش گیاهی فقیر از خصوصیات این منطقه می باشد. این در حالی است که وقوع بارش های ناگهانی تحت تأثیر قرارگیری زبانه کم فشار گنگ- پاکستان می تواند تأثیر مثبتی بر رشد و توسعه ی پوشش گیاهی منطقه داشته باشد. این امر رفتارهای متعارض و چندگانه اقلیمی و در حال نوسان را برای منطقه به ارمغان آورده است. وجود چنین شرایط ویژه ای لزوم پرداختن به بررسی رابطه رفتارها (نوسان ها و ناهنجاری های) بارش و دما با تغییرات پوشش مرتعی بالقوه را با استفاده از معادله اقلیمی Qgsتوجیه می نماید. با توجه به اینکه ارزش های Qgs به دست آمده برای دوره ی اقلیمی 76- 1366 (دوره ی ترسالی منطقه) پایین تر از دوره ی اقلیمی 82-1377 (دوره یخشکسالی منطقه) می باشد، بنابراین تنش ناشی از خشکسالی در مناطقی که ارزش های Qgs بالاتر بوده، بیشتر است و بالعکس در مناطقی که ارزش هایQgsپایین تر بوده، مراتع منطقه از وضعیت بهتری برخوردار بوده است. بر این اساس در طیّ سال های آماری مورد بررسی، سایت های مراتع واقع در محدوده ی شهرستان ایرانشهر نسبت به سایت هایی که در محدوده ی شهرستان نیکشهر واقع شده ، با تنش کم آبی بیشتری مواجه شده اند. در نتیجه طیّ رفتارهای نامنظم چند سال اخیر بارش، آسیب بیشتری به مراتع شهرستان ایرانشهر وارد شده است. از طرفی به دلیل اختلاف ارتفاع ناچیز بین دو منطقه، عامل ارتفاع نتوانسته مراتع ایرانشهر را از آسیب های ناشی از تنش کم آبی در مقایسه با مراتع نیکشهر که از ارتفاع کمتری برخوردار است، محافظت نماید. چراکه افزایش میانگین دما در منطقه ی ایرانشهر نسبت به منطقه ی نیکشهر، اثر افزایش ارتفاع ناچیز را در این منطقه خنثی نموده است.

این پژوهش به بررسی نا هنجاری های دینامیکی و ترمودینامیکی بزرگ مقیاس بارش های سیل آسا ناشی از فرآیندهای چرخندزایی در دریای مدیترانه، و استقرار کم فشار حرارتی سودانی پرداخته است. پنج نمونه از بارش های سیلابی در فاصله زمانی 2008-1998 در حوضه آبریز کارون بزرگ، انتخاب و با استفاده از داده های جوی دوباره پردازش شده 25 ساله ژاپن (JRA25) و تحلیل های آماری از دو روز پیش از رخداد بارش تا خاتمه بارش، مورد بررسی قرار گرفتند. شاخص های دینامیک منتخب در این پژوهش عبارتند از تاوایی پتانسیل، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم، فرارفت تاوایی مطلق و شاخص های ترمودینامیکی شامل نم ویژه، شار نم ویژه، دمای پتانسیل و دمای پتانسیل معادل هستند. بر اساس نتایج این پژوهش و مقایسه با مقادیر بارش 6 ساعته ایستگاه های باران سنج ثبات منطقه، مشاهده گردید که پیش از شروع رخداد بارش، ارتفاع ژئوپتانسیلی در منطقه مورد مطالعه به طور محسوسی شروع به کاهش نموده و در هنگام رخداد بیشینه بارش به کمترین مقدار رسیده و با خاتمه بارش رو به افزایش می گذارد و بالعکس پارامترهای متناظر با همگرایی و حرکات صعودی، همچون تاوایی پتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت، همگرایی جریان رطوبت و مقدار نم ویژه هم روندی مشابه با تغییرات مقدار بارش از زمان شروع تا خاتمه دارند. بدیهی است که هیچ یک از این شاخص ها به تنهایی نمی توانند مؤید رخداد یک بارش سیل آسا باشند، ولی با بررسی روند تغییرات شاخص ها و تغییرات اندازه بارش، به نظر می رسد که در میان شاخص های منتخب، بین تغییرات بارش با ارتفاع ژئوپتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت و تاوایی نسبی رابطه معناداری وجود دارد که می تواند در پیش آگاهی رخداد بارش در آینده مورد استفاده قرار بگیرد. به منظور اعتبارسنجی اطلاعات به دست آمده از رخدادهای مرجع، تعداد دو روز بدون بارش که دست کم دو روز قبل و بعد از آن هم، در منطقه بارش وجود نداشته هم مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاصل، مؤید تغییرات قابل ملاحظه شاخص های دینامیکی و ترمودینامیکی منتخب در مقایسه با روزهای فاقد بارندگی در منطقه است.