درخت حوزه‌های تخصصی

در این مقاله ویژگی‌های غیرخطی و پیچیدگی سیستم اقلیمی سیاره‌ی زمین مورد بررسی قرار گرفته و استفاده از روش غیرخطی شبکه‌های عصبی مصنوعی به عنوان روشی قابل اعتماد و نسبتاً دقیق برای مطالعه‌ی سیستم اقلیم و مؤلفه‌ها و اجزای آن توصیه شده است. این مطالعه ضمن برشماری مزایای مدل غیرخطی شبکه‌ی عصبی مصنوعی نسبت به مدل‌های کلاسیک بر لزوم استفاده از روش‌های پیشرفته در مطالعه‌ی سامانه‌های اقلیمی و اجزای آن تأکید دارد. همچنین این مطالعه به این نتیجه رسیده که روابط موجود بین عوامل و عناصر اقلیمی یا سازندگان دستگاه اقلیمی بسیار پیچیده تر از آنی است که شاید در مدل ها لحاظ شده است. بر این اساس به نظر می‌رسد که می‌شود در استفاده از مدل‌های کلاسیک برای مطالعات اقلیمی تجدید نظری نمود؛ زیرا زمانی که مدل‌های پیشرفته‌ای مانند شبکه‌های عصبی نمی‌توانند به طور کامل رفتار سیستم‌های اقلیم و خط سیر زمانی و مکانی آن را پیش‌بینی کنند، چنین امکانی در استفاده از مدل های ساده‌ی کلاسیک محدود می شود.

اسناد ایزوتوپ اکسیژن (Oxsygen Isotope) موجود در آرشیو های رسوبات دریاچه ای، ابزار رایجی جهت بازسازی دیرینه محیط هستند. در این مقاله، اسناد ایزوتوپی دریاچه های زریوار، میرآباد، بختگان و پریشان جهت بررسی شرایط اقلیمی ایران در عصر یخبندان کوچک (Little ice age) مورد بررسی قرار گرفته اند. بین سالهای1350 تا 1850 مقارن با عصر یخبندان کوچک، تغییراتی در مقادیر ایزوتوپ اکسیژن این دریاچه ها قابل مشاهده است. در دریاچه های زریوار و میرآباد مقادیر ایزوتوپ اکسیژن(O18∂) به طرف مقادیر مثبت تر میل کرده است، در حالی که این مقادیر در دریاچه های پریشان و بختگان به سمت ارقام منفی تر گرایش داشته اند. شواهد ایزوتوپی حاکی از خشکتر بودن شرایط اقلیمی دریاچه های زریوار و میرآباد در عصر یخبندان کوچک نسبت به حال حاضر می باشد. همچنین این شواهد نشان می دهند که دریاچه های پریشان و بختگان در این عصر، شرایط اقلیمی سرد و مرطوبتری را تجربه کرده اند. ناهمگونی اقلیمی در این عصر می تواند نشانگر تغییرات الگوهای گردشی جو در ایران باشد. این شرایط را می توان نتیجه جابه جایی موج بادهای غربی به طرف عرض های جنوبی تر و به دنبال آن گسترش دامنه فعالیت امواج ناشی از این بادها در این مناطق دانست.

در این مقاله سعی شده تا به اثرات زیست محیطی و نیز برخی از هزینه های اجتماعی که حمل و نقل جاده ای به اقتصاد ملی وارد می نماید و دور از چشمان مسئولین محترم قرار گرفته پرداخته شود. مسائلی همانند آلودگی زیست محیطی، ایمنی و سوخت ارزان از جمله مسائلی هستند که در این مقاله به آنها اشاره گردیده است.

تغییر آب و هوا، یکی از چالش های برجسته سده جاری است. در این میان تغییرات دما به عنوان پایه ای ترین عنصر آب و هوایی هر ناحیه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه، فرضیه جابه جایی هسته های زمانی و مکانی موج های هوای سرد در قالب پایین ترین دماهای ماهانه برای ناحیه کوهستانی غرب و شمال غرب ایران بررسی شد. در جهت دستیابی به این هدف، داده های پایین ترین دماهای ثبت شده ماه های نوامبر تا می برای یک دوره 30 ساله (2005-1976) برای 11 ایستگاه منتخب از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. سپس با انتخاب موج های شاخص سرماهای سالانه که بر پایه معیارهایی همچون حداقل چهار ایستگاه در قالب یک گروه دارای پایین ترین دماهای حداقل و همچنین دو روز فاصله میان موج انتخاب شده با گروه ایستگاه های قبل، جابه جایی های زمانی و مکانی موج های سرما و روند تغییرات آنها بررسی شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که: یک جابه جایی در هسته های مکانی موج های شاخص سرما در طول دوره مورد مطالعه (2005-1976) از عرض های جغرافیایی حدود 35 درجه به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر از 36 درجه انجام شده است. همچنین نتایج حاصل از تحلیل روند هسته های زمانی موج های شاخص نیز نشان دهنده از یک جابه جایی در هسته های زمانی وقوع سرماهای شدید در غرب و شمال غرب ایران است؛ بدین صورت که هسته های زمانی شاخص سالانه ازاوایل ماه فوریه و اواخر ماه ژانویه به سوی اوایل ماه ژانویه و حتی اواخر ماه دسامبر جابه جایی نشان می دهند، اما شایان ذکر است که این جابه جایی ها در سطح احتمالاتی 5 درصد تأیید نشده است. نکته دیگری که از این پژوهش منتج گردیده، این است که با توجه به جابه جایی هسته های مکانی و زمانی موج های سرماهای شاخص در غرب و شمال غرب ایران، دمای موج های شاخص روندی کاهشی داشته اند؛ یعنی به سمت سردتر شدن سوق پیدا کرده اند.

برآورد دقیق تبخیر ـ تعرق پتانسیل برای بسیاری از مطالعات مربوط به کشاورزی و بیلان آب ضروری است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی مدل­های مختلف برآورد تبخیر ـ تعرق پتانسیل سالانه در حوضه جنوبی رود ارس انجام شده است. برای این منظور داده­های ماهانه 6 ایستگاه سینوپتیک شامل میانگین دما، حداقل دما، حداکثر دما، سرعت باد، ساعات آفتابی، متوسط و حداقل رطوبت نسبی در طی دوره آماری 20 سـاله (2005-1986) استفاده شده است. پس از بازسازی داده­های مفقوده و بررسی ایستگاه­ها از نظر مرجع (خوب آبیاری شده) یا غیرمرجع بودن، مـقادیرتبخیر ـ تعرق پتانسیل با استفاده از 9 فرمول معتبر (فائو- پنمن- مانتیس، بلانی- کریدل، هارگریوزـ سامانی، ماکینگ، تورک، روش استاندارد شده [1]ASCE، کیمبرلی ـ پنمن، پنمن و پریستلی ـ تیلور) در نرم­افزار REF-ET محاسبه شد. جهت تعیین بهترین روش برای منطقه مورد مطالعه، مقادیر تبخیرـ تعرق پتانسیل به دست آمده از روش­های محاسباتی فوق، بر استفاده از همبستگی و مجذور میانگین اختلاف مربعات با داده­های تشتک تبخیر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد بین روش بلانی ـ کریدل و داده­های تشتک تبخیر ضریب همبستگی بالایی وجود دارد و این روش به عنوان بهترین روش برای منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. سپس بر اساس روش مذکور و استفاده از روش درون­یابی، نقشه هم تبخیر ـ تعرق پتانسیل برای حوضه جنوبی رود ارس ترسیم گردید.

هدف پژوهش حاضر، مطالعه اثرات اقلیمی سواحل دریای خزر بر برخی فعالیت های ورزشی، برای توسعه گردشگری ساحلی است. در این راستا داده های هواشناسی 25 ساله (1986- 2010)، هشت ایستگاه سینوپتیک استفاده شد. شاخص اقلیم ساحلی (BCI) به منظور ارزیابی پتانسیل استراحت ساحلی و مدل «کی و ومپلو»، برای ارزیابی توریسم ورزشی در رشته های چتربازی، فوتبال و دوجاده ای محاسبه شدند. صحت سنجی و مقایسه وضعیت آسایش حرارتی و تحلیل شرایط اقلیمی برای توسعه فعالیت های ساحلی با شاخص سوزباد انجام شد. تحلیل ها بر اساس خروجی های مدل طرح اطلاعاتی اقلیم توریسم و پهنه بندی، با روش وزن دهی عکس فاصله انجام شد. نتایج شاخص BCI نشان داد که سواحل شرقی، برای استراحت ساحلی نسبت به سواحل غربی مطلوبیت ترند. بر مبنای شاخص های BCI و سوزباد معلوم شد که ماه های جون، جولای و آگوست شرایط مناسب تری برای استراحت ساحلی دارند. در مقابل، سواحل غربی برای ورزش های بادی مناسب ترند. با وجود وسعت زیادتر مناطق مساعد برای ورزش چتربازی در سواحل شرقی، ولی استعداد اقلیمی سواحل غربی مطلوب تر است. با این وجود، سواحل غربی برای ایجاد مجتمع های ساحلی شرایط اقلیمی مطلوب تری نسبت به سواحل شرقی دارند. در مجموع، به دلیل نامناسب بودن دما، سرعت باد و افزایش مه آلودگی، در ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه شرایط مطلوبی برای فعالیت های مذکور در بخشهای غربی وجود ندارد.

در این پژوهش داده های سالانه مبتلایان به بیماری مالاریا و داده های روزانه و سالانه رطوبت و بارش طی دوره آماری (2010-1991) مورد استفاده قرار گرفته و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 850 هکتوپاسکال و داده های تراز دریا محدوده 0 تا 80 شمالی و 0 تا 120 شرقی بعنوان داده های جو بالا بررسی شده است. به کمک تحلیل خوشه ای مکانی چهار الگوی اصلی فشار تراز دریا و چهار الگوی ارتفاع ژئوپتانسیل شناسایی گردیده است. نتایج حاصل نشان می دهد که بین میزان رطوبت سالیانه و آمار سالانه مبتلایان به بیماری با توجه به مقدار همبستگی (p-value) حاصل در ایستگاه چابهار (026/0) رابطه معناداری وجود دارد. بررسی ها نشان داد تقریبا در تمام االگوها یک کم فشار بر روی هند و پاکستان مستقر است که ترافی از آن به جنوب شرق ایران کشیده می شود. بررسی کانون های نفوذ رطوبت به منطقه نشان داد که رطوبت دریای عرب و دریای عمان بعد از گذر از هندوستان با رطوبت موجود بر روی خلیج بنگال ترکیب شده و در یک چرخش بزرگ از حاشیه جنوبی رشته کوه های هیمالیا به سمت غرب و منطقه مورد مطالعه کشیده می شود.

روش سامانه ها و خوشه بندی فازی، یکی ازتکنیک های نو در شناخت پدیده های است که با تاکید بربیان متغیرهای زبانی و شاخص های میزان درجه عضویت اعضای، میانگین و عرض همپوشانی به کمک قوانین استنتاج فازی انجام می پذیرد. این سامانه که بر پایه نقش تمامی اجزای یک سیستم در شکل گیری یک پدیده استوار است، هدف اصلی نشان داده مرزهای در فضای خاکستری در خصوص جداسازی جوامع از یکدیگر دارد.لذا دما به عنوان یک عنصر افلیمی که دارای پیوستگی آثار خارج از منطق دو دویی است، انتخاب شده و البته، استان چهارمحال و بختیاری به عنوان یک پهنه متنوع اقلیمی با نمودهای خاص و قابل توجه انتخاب شده است. در این مطالعه به منظور شناخت پهنه های دمایی، استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روش مجموعه ها و خوشه بندی فازی طبقه بندی شده است.بررسی ها در این استان با استفاده از روش فازی و خوشه بندی آن بر اساس فاصله اقلیدسی حکایت از وجود سه گروه دمایی شهرکرد با متوسط دمایی 13-11 درجه سانتیگراد(ناحیه سرد)، کوهرنگ با متوسط دمایی 11-8 درجه سانتی گراد(بسیار سرد)، وگروه لردگان با متوسط دمایی 20-14 درجه سانتی گراد(معتدل و نیمه گرم) دارد. این تنوع دمایی در محدوده استان منجر به واحدهای ارضی متعدد،توان اکولوژیک متنوع سرزمین و پوشش گیاهی متفاوت شده است.

وقوع پدیدة خشکسالی از واقعیتهای مهم ایستگاههای حوضه آبریز دریاچه ارومیه است که می توان علت اصلی آن را در نوسانهای دوره ای اقلیم و عدم عبور توده هوای مرطوب و باران آور خصوصاً توده هوای مرطوب مدیترانه ای دانست. در این مطالعه دادههای مربوط به بارش سالیانه در یک دورة آماری43 ساله (1960- 2002) برای ایستگاههایی از حوضه آبریز دریاچه ارومیه جهت تحلیل آماری و محاسبه سالهای مرطوب و خشک استفاده قرار گرفته است. روش اصلی استفاده شده در این تحقیق عبارت از « نمایة بارش قابل اعتماد DRI» است. نتایج این مطالعه حاکی از وقوع پدیدة خشکسالی درکل ایستگاهها است که با شدت و ضعفهایی، توأم است. در بین مدلهای «بارش قابل اعتماد»، «نمرات استاندارد شدة بارش سالیانه»2 و «شاخص درصد از بارش میانگین سالیانه»3 که در این تحقیق استفاده قرارگرفته اند، مدل بارش قابل اعتماد با داشتن قابلیتهای بیشتر و محدودیتهای کمتر بهتر از دیگر مدلها تشخیص داده شده است.

در تحقیق حاضر به بررسی بارش های نیسان استان آذربایجانشرقی در طول دوره آماری 1359 تا 1391 پرداخته شد. ابتدا تغییرات روند بارندگی های نیسان استان با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و تخمین گر شیب Sen که جزو متداول ترین روش های ناپارامتری به شمار می روند، تجزیه و تحلیل شد. سپس برای پیش بینی تغییرات بارش های نیسان طی سال های آتی از مدل سری های زمانی ARMA استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان داد که بر اساس آزمون های ناپارامتریک، سری زمانی بارش های نیسانی در دوره مورد مطالعه به جز ایستگاه آذرشهر در بقیه ایستگاه ها فاقد روند می باشد. پس از بررسی الگوهای مختلف مدل ARMA، مدل محاسباتی مناسب در هر ایستگاه بر اساس معیار آگاهی آکائیک انتخاب و بارش های نیسان استان آذربایجان شرقی برای 10 سال آینده پیش بینی گردید. در این مطالعه صحت و دقت مدل ها توسط آزمون نرمال بودن مانده های مدل و مجذور اختلاف مربعات ریشه تأیید گردید

برای مبارزه با پدیده خشکسالی و مشکل کم آبی ، افزایش بارش از طریق بارورسازی ابرها بعنوان یکی از راههای نوین تأمین استحصال منابع آب مطرح گردیده و از طریق شناسایی قابلیتهای سیستم های باران زا در تولید بارش و تحلیل سینوپتیکی آنها به این مقصود می توان نائل شد . پژوهش حاضر که در منطقه کرمان صورت گرفته است با استفاده از اطلاعات جوّ بالای منطقه و توجه به شرایط سینوپتیکی و دینامیکی جو و مطالعه ویژگیهای ترمودینامیکی هوایی که منطقه را تحت تأثیر قرار می دهد ، سه الگوی سینوپتیکی : کم فشارهای سودانی ، سیستم های ترکیبی سودانی – مدیترانه ای و کم فشارهای مدیترانه ای استخراج گردیده است . نتایج مطالعه نشان می دهد که برای اجرای پروژه های باروری ابرها و جبران کم آبی منطقه ، لازم است تا از الگوهای مذکور استفاده شود.

با توجه به روند احتمالی افزایش خشکسالی در جهان در اثر تغییراقلیم، بررسی این پدیده در هر منطقه برای دوره ی آتی ضروری می نماید. در این تحقیق داده های ریزمقیاس شده ماهانه شبیه سازی شده دما و بارش استان آذربایجان شرقی در دوره 2022-2013 میلادی، توسط 16 مدل AOGCM، تحت سه سناریوی انتشار A1B, A2, B1 تهیه شدند. پس از بررسی شرایط (فراوانی و شدت) خشکسالی گذشته (1999-1950) در منطقه، به منظور لحاظ کردن عدم قطعیت سناریوهای انتشار، با استفاده از روش مقیاس الگو (Pattern Scaling)، داده ها برای 46 سناریوی انتشار دیگر محاسبه شده، و وضعیت خشکسالی استان در دوره ی آتی با شاخص بارش استاندارد شده (SPI) بررسی گردید، و در نهایت نقشه های پهنه بندی این شاخص با به کارگیری روش کریگینگ در هر سال با در نظرگرفتن سناریوی میانه برای اقلیم منطقه، به دست آمد. نتایج نشان داد در سال 2021 خشکسالی بسیار زیاد در نواحی شرقی استان رخ خواهد داد و می توان این سال را خشک ترین سال دوره قلمداد کرد، بطوری که در مجموع 375/59 درصد استان دارای شرایط خشک خواهد بود. برای سال های 2013، 2017 و 2018 نیز در برخی نقاط خشکسالی پیش بینی می شود، در حالی که سال 2019 در تمامی نقاط از شرایط نزدیک به نرمال برخوردار خواهد بود. سال 2020 نیز در دوره ی ده ساله مرطوب ترین سال خواهد بود، به گونه ای که این سال تنها سالی است که رطوبت بسیار زیاد را تجربه خواهد کرد. پس از 2020، سال 2014 با پوشش 50 درصد استان با سطوح رطوبتی، مرطوب ترین سال خواهد بود. در کل، استان آذربایجان شرقی به جز سال های 2013، 2017، 2018 و 2021، در 6 سال دیگر از شرایط نزدیک به نرمال و بالاتر تبعیت خواهد نمود. با پیش بینی مقادیر بارش و تعیین شرایط خشکسالی، می توان راهکارهای سازگاری با تغییر اقلیم در این خصوص را پیشنهاد نمود.

هدف اساسی این تحقیق بررسی ارتفاع لایه آمیخته با استفاده از روش وارونگی بحرانی و نقش آن در آلودگی شهر تهران می باشد. در این راستا از داده های سال 2013 مربوط به پیمایش قائم جو برای ایستگاه مهرآباد از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. همچنین داده های ساعتی عناصر آلاینده هوا شامل آلاینده های گازی CO, N2O,O3,SO2 و ذرات معلق (PM10) از مرکز کنترل کیفیت هوای تهران(AQCC) برای ایستگاه های(اقدسیه، ژئوفیزیک، پونک، شهر ری و منطقه 11) دریافت و اقدام به جداسازی روزهایی با غلظت آلودگی بالا و روزهایی با شرایط خوب بگونه ای که در تمامی ایستگاه های مورد بررسی یکسان باشند، گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter، از میان 100 روز همراه با وارونگی، 30 روز بحرانی تشخیص داده شد که از این میان 4 روز در دمای پتانسیل، یعنی 2 روز آلوده (6 فوریه و 16 اوت) و 2 روز پاک(9 فوریه و 5 ژوئن) انتخاب گردید. بر اساس نتایج پیمایش های قائم جوی در نمونه های آلوده، وارونگی ها در ساعات صبحگاهی از نوع تابشی بوده که مشخصه بارز آن ها، ضخامت کم و خیزآهنگ زیاد دمای پتانسیل می باشد. در حالی که در ساعات ظهر وارونگی ها ناشی از فرونشینی هوا بوده و مهمترین ویژگی آن ها، ضخامت زیاد و خیز آهنگ کم دمای پتانسیل می باشد. همچنین مشاهده گردید که در نمونه های پاک(فصل گرم و سرد سال) وارونگی ها در ساعات صبح و بعد از ظهر از نوع فرونشینی و شدت خیزآهنگ دمای پتانسیل مساوی بوده است. در نمونه های فصل گرم سال از نوع پاک، وارونگی مشاهده شده در ساعت صبحگاهی از نوع فرونشینی و درساعت بعدازظهر هیچ نوع وارونگی ای مشاهده نشده است

استان یزد ازجمله استان های کم بارش ایران است که تقریباً نیمی از آن را بیابان و دشت کم آب وعلف پوشانده و همواره در معرض طوفان گرد و غبار است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل های عددی، رویکردی مناسب برای تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و غبار استان یزد به کار گرفته شود. ابتدا طوفان های گرد و غبار در دوره آماری1388-1379 بررسی شده و طوفان های گرد و غبار شدید (با دید زیر 1000 متر) انتخاب شدند که شامل 20 مورد می باشند. از بین تاریخ های استخراج شده یکی از شدیدترین طوفان های گرد و غبار که در تاریخ8 خرداد 1382 اتفاق افتاده و دید را در ایستگاه های یزد و میبد و طبس نزدیک به صفر رسانده بود، به تفصیل بررسی گردید. برای این منظور ابتدا با استفاده از خروجی های مدل WRF به تحلیل همدیدی و دینامیکی طوفان پرداخته شده است. سپس برای بررسی چشمه طوفان، خروجی های مدل WRFبه مدل HYSPLIT داده شد و مسیرهای برگشت رسیده به ایستگاه ها، به دست آمد. نتایج نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی از سطوح بالای جو و ریزش هوای سرد ناشی از آن ها همراه با گرمایش سطحی در سطح زمین، زمینه ایجاد ناپایداری در منطقه را ایجاد کرده است. این شرایط همراه باوجود لایه آمیخته عمیق در مناطق مرکزی و خشک ایران در ساعت های قبل از شروع طوفان و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان، این طوفان را به وجود آورده است. بررسی مسیرهای برگشت نیز نشان دهنده وجود چشمه احتمالی طوفان در مناطق خشک و نمک زار حاصل از خشک شدن باتلاق گاوخونی و کویرهای اطراف آن است.

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.