درخت حوزه‌های تخصصی

شناسایی ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد، با برازاندن مدل های احتمال بر بارش روزانه می توان به برخی ویژگی های این داده ها در قالبی خلاصه دست یافت. در این پژوهش، از داده های بارش روزانه شبکه بندی شده پایگاه داده بارش آفرودیت خاورمیانه به ابعاد 25/0 25/0 درجه طول / عرض جغرافیایی استفاده شده است. داده های بارش روزانه این پایگاه داده در محدوده ایران طی دوره 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی به کمک نرم افزار Grads استخراج گردید. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای بارشی، از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار Matlab توابع توزیع تیپ نرمال و گاما بر تک تک یاخته های با بارش بیش از 5/0 میلی متر برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در فاصله اطمینان 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع احراز نمایند. محاسبه فراسنج های برازنده ترین تابع توزیع فراوانی نشان می دهد با وجود کم بودن مقدار فراسنج میانگین بارش مورد انتطار در بخش قابل توجهی از کشور میزان اعتماد به بارش روزانه کم و نوسان بارش زیاد است. فراسنج های چولگی و کشیدگی حکایت از چوله بودن بارش و عدم تقارن در بارش دارد. از طرف دیگر، پایین بودن مقدار فراسنج شکل، نشان دهنده فاصله زیاد تابع توزیع فراوانی بارش با شرایط نرمال دارد موضوعی که توسط آماره های آزمون آماری نیکویی برازش نیز تأیید شده بود.

در سال های اخیر، مطالعه فرین ها و حدی ها برای کارشناسان و دانشمندان اقلیم به علت تأثیرات شدید و مخربی که بر فعالیت های انسانی و فرایندهای طبیعی دارند، مورد توجه قرارگرفته اند که در کشور ما نیز به صورت پراکنده به این مهم پرداخته می شود. در این پژوهش سعی شده پیش بینی و تحلیل دماهای کرانگین بالای کرمانشاه با استفاده از داده های بیشینه مطلق سالانه ایستگاه کرمانشاه و ارتباط آن ها با شاخص اقلیمی اطلس شمالی طی یک دوره 50 ساله (2010- 1961) بررسی شود. از روش رگرسیون (پلی نومیال و لگاریتمی) و آماره من- کندال برای آزمون معنی داری روند تغییرات سری های دمایی استفاده شد و نمودار آن با استفاده از نرم افزار مطلب ترسیم گردید. با استفاده از ضرایب همبستگی پیرسون ارتباط آن ها با شاخص NAO و موج گرمایی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که دمای 2 دهه 1970 و 1980 پایین تر و 3 دهه 1960، 1990 و 2000 بالاتر از متوسط طولانی مدت باشند و دهه 1980 سردترین و دهه 2000 گرم ترین دهه معلوم گردید. نتایج کلی این پژوهش بیانگر نوسانات فصلی در سری دماهای کرانگین بیشینه کرمانشاه است که این نوسانات معنی دار نیستند. برای پیش بینی دمای کرانگین بیشینه کرمانشاه مدل هالت وینترز بهترین مدل تشخیص داده شد که حاصل از این مدل نشان می-دهد در سال های 2014 و 2019 دما افزایش ناهنجاری خواهد داشت. بیشترین همبستگی بین نوسان اطلس شمالی و دماها در فصول سرد سال و در بازه زمانی یک ماهه و به صورت منفی نمود پیداکرده، درحالی که ضریب همبستگی در فصول گرم سال با وقفه سه ماهه و از رابطه ای مثبت برخوردار است.

ه‍دف‌ پ‍ژوه‍ش‌: ه‍دف‌ ت‍ح‍ق‍ی‍ق‌ ش‍ام‍ل‌ م‍طال‍ع‍ه‌، ب‍ررس‍ی‌، ت‍ج‍زی‍ه‌ و ت‍ح‍ل‍ی‍ل‌ آب‌ و ه‍وا، م‍ن‍اب‍ع‌ آب‍ه‍ای‌ س‍طح‍ی‌ و زم‍ی‍ن‌ش‍ن‍اس‍ی‌ ح‍وض‍ه‌آب‍خ‍ی‍ز ح‍ب‍ل‍ه‌رود و دش‍ت‌ گ‍رم‍س‍ار ج‍ه‍ت‌ م‍ح‍اس‍ب‍ه‌ م‍ی‍زان‌ ورود ام‍لاح‌ و آب‍ده‍ی‌ ش‍اخ‍ه‌ه‍ای‌ آن‌ وت‍اث‍ی‍رای‍ن‌ ع‍وام‍ل‌ ب‍رک‍ش‍اورزی‌، م‍ح‍ی‍ط زی‍س‍ت‌ و غ‍ی‍ره‌ درم‍ن‍طق‍ه‌ م‍ورد م‍طال‍ع‍ه‌ م‍ی‌ب‍اش‍د روش‌ ن‍م‍ون‍ه‌گ‍ی‍ری‌: روش‌ ن‍م‍ون‍ه‌ب‍رداری‌ در راب‍طه‌ ب‍اک‍ی‍ف‍ی‍ت‌ آب‌ ش‍اخ‍ه‌ه‍ای‌ ح‍ب‍ل‍ه‌رود اس‍ت‍ف‍اده‌ ش‍ده‌اس‍ت‌ روش‌ پ‍ژوه‍ش‌: از روش‌ ک‍ت‍اب‍خ‍ان‍ه‌ای‌، آم‍اری‌ و ه‍م‍چ‍ن‍ی‍ن‌ م‍راج‍ع‍ه‌ ب‍ه‌ م‍ن‍اطق‌ م‍ورد ن‍ظر، م‍ش‍اه‍ده‌، م‍طال‍ع‍ه‌ م‍ی‍دان‍ی‌ و م‍ص‍اح‍ب‍ه‌ ب‍ا اش‍خ‍اص‌ م‍س‍ئ‍ول‌ اس‍ت‍ف‍اده‌ ش‍ده‌اس‍ت‌ اب‍زاران‍دازه‌گ‍ی‍ری‌: ازن‍ق‍ش‍ه‌ه‍ای‌ س‍ی‍اس‍ی‌ ب‍رای‌ ت‍ع‍ی‍ی‍ن‌ م‍ح‍دوده‌ م‍ورد م‍طال‍ع‍ه‌ و ن‍ق‍ش‍ه‌ه‍ای‌ زم‍ی‍ن‌ ش‍ن‍اس‍ی‌ و ت‍وپ‍وگ‍راف‍ی‌ ب‍رای‌ ش‍ن‍اس‍ای‍ی‌ ع‍وارض‌ م‍ورد م‍طال‍ع‍ه‌ اس‍ت‍ف‍اده‌ ش‍ده‌اس‍ت‌ طرح‌ پ‍ژوه‍ش‌: ج‍ل‍وگ‍ی‍ری‌ از ورود آب‍ه‍ای‌ ش‍ور ب‍ه‌ ح‍ب‍ل‍ه‌رود، ک‍ن‍ت‍رل‌ س‍رش‍اخ‍ه‌ه‍ای‌ ش‍ور و ن‍ف‍وذی‌ ی‍ا ت‍ب‍خ‍ی‍ر ای‍ن‌ آب‍ه‍ا در ح‍وض‍چ‍ه‌ه‍ای‌ ت‍ب‍خ‍ی‍ر وان‍ت‍ق‍ال‌ آب‍ه‍ای‌ ش‍ی‍ری‍ن‌ از طری‍ق‌ ک‍ان‍ل‍ه‍ای‌ آب‍رس‍ان‍ی‌ و راه‍ه‍ای‍ی‌ ک‍ه‌ م‍ی‌ت‍وان‌ م‍ش‍ک‍ل‌ آب‌ ش‍ی‍ری‍ن‌ دش‍ت‌ گ‍رم‍س‍ار را ب‍رطرف‌ گ‍ردان‍د ن‍ت‍ی‍ج‍ه‌ک‍ل‍ی‌: دش‍ت‌ گ‍رم‍س‍ار از دش‍ت‍ه‍ای‌ ح‍اص‍ل‍خ‍ی‍ز اس‍ت‍ان‌ ب‍وده‌ و چ‍ن‍ان‍چ‍ه‌ م‍ش‍ک‍ل‌ آب‍ی‍اری‌ ب‍اآب‍ه‍ای‌ ش‍ورب‍رطرف‌ گ‍ردد م‍ی‍زان‌ ب‍رداش‍ت‌ م‍ح‍ص‍ولات‌ اف‍زای‍ش‌ م‍ی‌ی‍اب‍د ج‍ه‍ت‌ ک‍ن‍ت‍رل‌ س‍رش‍اخ‍ه‍ای‌ ش‍ور درق‍س‍م‍ت‌ ان‍ت‍ه‍ای‍ی‌ ح‍وض‍ه‌ آب‍ری‍ز ح‍ب‍ل‍ه‌رود ب‍ا ان‍ج‍ام‌ طرح‍ه‍ای‌ آب‍خ‍ی‍زداری‌ و ای‍ج‍اد ح‍وض‍چ‍ه‌ه‍ای‌ ت‍ب‍خ‍ی‍ر و ن‍ف‍وذ م‍ی‌ت‍وان‌ از ورود آب‍ه‍ای‌ ش‍ور و س‍ی‍لاب‍ه‍ای‌ ش‍ور ب‍ه‌ ح‍ب‍ل‍ه‌رود ج‍ل‍وگ‍ی‍ری‌ ن‍م‍وده‌ وب‍اای‍ج‍اد ک‍ان‍ال‌ آب‍رس‍ان‍ی‌ از خ‍ارج‌ از ب‍س‍ت‍رش‍ور ی‍ع‍ن‍ی‌ ۳۷ ک‍ی‍ل‍وم‍ت‍ران‍ت‍خ‍ای‍ی‌ ح‍وض‍ه‌ آب‍ری‍ز م‍ی‌ت‍وان‌ آب‌ ش‍ی‍ری‍ن‌ م‍ن‍طق‍ه‌ رات‍ام‍ی‍ن‌ ن‍م‍ود.

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

در پژوهش حاضر به بررسی و تجزیه وتحلیل کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه طی سال های 1380 و 1393 پرداخته شده است. هدف عمده و اصلی در این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، تهیه نقشه پهنه بندی عناصر برای دوره زمانی موردمطالعه و مقایسه میزان عناصر موجود در آب های منطقه با استانداردهای موجود است. آمار و داد های هواشناسی و همچنین کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، به تعداد 20 چاه نمونه (1380-1393)، از مهم ترین داده های این تحقیق به شمار می روند. نقشه های توپوگرافی 25000 و نقشه های زمین شناسی 100000 و نرم افزارهای GIS مهم ترین ابزار کار به شمار می روند. روش تجزیه وتحلیل مبتنی بر روش های زمین آماری و تحلیل نمودارهای ویلکوکس، پایپر و شولر است. نتایج نشان می دهد در سال 1380 حداکثر گسترش کلراید در بخش مرکزی دشت ولی در سال 1393 مقادیر حداکثر به شرق دشت یعنی به سمت دریاچه ارومیه گسترش پیداکرده است. سدیم در سال 1380 در شمال و مرکز و تا حدی جنوب بالاست ولی در سال 1393 این مقادیر در شرق و شمال شرق زیاد است. مقادیر یون کلسیم نیز در سال 1393 نسبت به سال 1380 در شرق دشت افزایش پیداکرده است. یون بیکربنات در سال 1380 به میزان حداکثر 2/9 در غرب دیده می شود در حالی این میزان در سال 1393 به 2/10 و نیمه شرقی افزایش پیداکرده است. حداکثر هدایت الکتریک آب های زیرزمینی دشت ارومیه در سال 1380 در حدود 1656 میکروموس در سانتیمتر و در مرکز و شمال غرب دشت قرار دارند. درحالی که در سال 1393 این میزان 2300 واحد شده و بیشتر در شرق دشت ارومیه مشاهده می شود. میزان سختی کل آب نیز از بخش مرکزی در سال 1380 به بخش شرقی دشت در سال 1393 منتقل شده است. به طورکلی اغلب عناصر در طی دوره مطالعاتی به لحاظ زمانی و مکانی دچار تغییرات شده اند. ضمن اینکه باوجود شرایط خاص در منطقه، آب های زیرزمینی به لحاظ مصارف سه گانه به ویژه در بخش شرب، از کیفیت مناسبی برخوردار است.

دشت سراب به دلیل موقعیت جغرافیایی ویژه که در بین تودة آتشفشانی سبلان در شمال و رشته کوه بزقوش در جـنوب قـرار دارد، دارای ذخایر غـنی آب­های زیرزمینـی مـی­باشد. ولی این آب­ها در مسیر حرکـت از پایکوه­های پیرامون به سمت مرکز دشت شور می­شوند. در این راستا، مطالعه حاضر سعی دارد ضمن ارزیابی کیفیت شیمیایی آب­های زیرزمینی دشت سراب از نظر مصارف کشاورزی، با ترسیم پراکنش مکانی شوری آب­های زیرزمینی، تغییرات شوری آنها را در یک دورة ده ساله (1387-1378) بررسی کند. برای این منظور نتایج تجزیه شیمیایی نمونه آب 45 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق، شامل پارامترهای (EC)، (SAR) و (Cl) در خرداد ماه 1378 و 1387 مقایسه شدند و با استفاده از نرم­افزار Arc/GIS پراکنش شاخص­های کیفی مزبور در دشت سراب با ترسیم نقشه­های کیفی (شامل نقشه­های هم ارزش EC، SAR و Cl) نشان داده شدند. نتایج این بررسی نشان می­دهد که آب­های زیرزمینی با شوری کم و خیلی کم به پایکوه­های ارتفاعات اطراف دشت اختصاص دارند و به سمت مرکز و غرب دشت بر میزان شوری آنها افزوده می­شود. همچنین تغییرات شاخص EC در منطقه مشخص می­کند که میزان آب­های زیرزمینی شیرین از خرداد 1378 تا 1387 تنزل یافته است. در عوض در این مدت مقدار آب­های با شوری کم 5/14 درصد افزایش نشان می­دهد. در این دوره از آب­های زیرزمینی شور هم در حدود 7/6 درصد کاسته شده و بر میزان آب­های خیلی شور افزوده شده است.

هدف اصلی تحقیق استفاده از مدلی است که بتواند بین عناصر اقلیمی و آلودگی هوا ارتباط برقرار کند. بدین منظوراز سه مدل متفاوت شبکه عصبی احتمالی، مدل رگرسیون خطی و مدل پرسپترون چندلایه استفاده شد. برای این تحقیق از آمار یک ساله ی اداره ی حفاظت محیط زیست مشهد استفاده شد. این آمار مربوط به آلاینده های هوا شامل (CO- NO- O3- SO2) و آمار هواشناسی شامل پارامترهای اقلیمی (رطوبت نسبی، درجه حرارت، جهت باد و سرعت باد) می باشد. داده های آلودگی هوا از تعداد 11 ایستگاه آلوده سنجی جمع آوری شده است. این داده ها به صورت ساعتی بوده و سپس از آنها میانگین گرفته شد.پس ازدرون یابی فاصله معکوس وزندار وتحلیل داده ها به منظور پیش بینی روابط داده ها با استفاده از مدل شبکه عصبی داده ها به دسته های آموزشی(70%)، ارزیابی(15%) و تست(15%) طبقه بندی شدند. در این تحقیق برای تحلیل، از دسته ی داده های آموزشی استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان میانگین مربعات خطا(MSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) در مدل شبکه عصبی احتمالی پایین تر بوده و نتایج نشان داده است که مدل شبکه عصبی احتمالی، توانسته است رابطه منطقی بین آلودگی هوا و پارامترهای هواشناسی برقرار کند. از بین عناصر اقلیمی تاثیرگذار بر منواکسید کربن، رطوبت نسبی در ساعت 12:30و جهت باد بیشترین اثر را داشته اند، همچنین عواملی اقلیمی تاثیرگذار بر غلظت دی اکسید گوگرد رطوبت نسبی در ساعت 6:30 و درجه حرارت مطلق بوده است.

تبخیر مؤلفه ای اساسی در چرخة هیدرولوژی است و نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد. در این تحقیق عملکرد مدل های شبکة عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در تخمین تبخیر روزانه ارزیابی شده است. داده های روزانة هواشناسی میانگین دما، سرعت باد، فشار هوا، رطوبت نسبی، بارش، دمای نقطة شبنم، و ساعت آفتابی ایستگاه های سینوپتیک تبریز و مراغه، به منزلة ورودی مدل های ANN و SVM، برای تخمین تبخیر روزانه استفاده شد. نخست ده ترکیب مختلف از هفت ورودی و سپس ورودی های منفرد به منظور تخمین تبخیر به کار گرفته شدند. نتایج مدل های استفاده شده نشان داد که هر دو مدل ANN و SVM عملکرد قابل قبولی در تخمین تبخیر دارند. ارزیابی نتایج استفاده از ورودی های تکی نشان داد که به ترتیب کاربردِ پارامترهای میانگین دما و ساعت آفتابی نسبت به پارامترهای دیگر نتایج بهتری در تخمین تبخیر هر یک از ایستگاه ها داشته است. بررسی های این تحقیق نشان می دهد که اگرچه تفاوت معنی داری بین نتایج سه تابع کرنل ماشین بردار پشتیبان وجود ندارد، تابع کرنل پایة شعاعی در مقایسه با توابع کرنل دیگر از دقت زیاد و عملکرد بهتری در تخمین تبخیر روزانه برخوردار است.

اطلاع از روند تغییرات کاهشی یا افزایشی بارندگی و دبی در حوضه های آبریز نقش مهمی در مدیریت منابع آب و امور مرتبط با مهندسی آب ایفا می کند. در این تحقیق روند تغییرات بارندگی و دبی در حوضه رودخانه قره سو واقع در استان اردبیل در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه بین سال های 1351 تا 1382 مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی وجود و یا عدم وجود روند از آزمون ناپارامتری من-کندال با حذف اثر کلیه ضرایب خودهمبستگی معنی دار و برای بررسی میزان بزرگی آن از آزمون شیب تخمین گر سن در سطوح معنی داری مختلف استفاده گردید. نتایج تحلیل بارندگی و دبی نشان می دهد که جریان رودخانه قره سو در مقیاس سالانه در هر دو ایستگاه این رودخانه روند نزولی دارد. هم چنین روند نزولی معنی دار در داده های دبی در مقیاس فصلی در فصول بهار، پاییز و زمستان مشاهده شد که در آن شدیدترین روند متعلق به فصل زمستان است. بیش ترین میزان کاهش دبی مربوط به ایستگاه دوست بیگلو در فصل بهار (62/0- متر مکعب بر ثانیه در سال) و کم ترین آن مربوط به همین ایستگاه در فصل تابستان می باشد. به طوری که در داده های بارندگی هر دو ایستگاه در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه روند معنی داری مشاهده نشد.

امروزه با توجه به کاهش منابع آب و بحران آبی موجود توجه به مدیریت صحیح یکپارچه منابع آب بخصوص در مناطق مرزی امری مهم و ضروری می باشد. یکی از اقدامات اساسی در این زمینه آگاهی از میزان بارش و رواناب و روند تغییرات آن در محدوده حوضه های آبریز است. اما عدم دسترسی به داده های میدانی کافی در حوضه های مرزی این امر را با مشکل اساسی روبه رو می سازد. جهت فایق آمدن به این مشکل می توان از داده های سنجش از دور و مدل های جهانی استفاده نمود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی روند تغییرات بارش-رواناب در حوضه ی سد دوستی با استفاده از مدل جهانی سطح زمین (GLDAS) می باشد. بدین منظور از داده های جهانی سطح زمین در 7 پیکسل 5/1 در 5/1 درجه ای بین عرض های جغرافیایی 5/36-35 شمالی و طول های جغرافیایی67-5/59 غربی استفاده شد. نوع تغییرات و روند داده های مدل از طریق شبیه سازی، ضریب همبستگی پیرسون، آزمون های من-کندال و من-کندال دنباله ای در طی 10 سال از سال 2004 تا 2013 به صورت فصلی و سالانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها نشان داد که در شرق و جنوب شرقی حوضه ی مورد مطالعه همبستگی بین بارش و رواناب ضعیف تر از سایر نقاط است همچنین در سطح اطمینان 95% برای داده های سالانه برای بارش تنها در پیکسل 7 و برای رواناب در پیکسل های 6 و 7 روند منفی هستند. در ارتباط با داده های فصلی، بارش تنها در فصل بهار در دو پیکسل 5 و 7 و رواناب در پیکسل 7 در فصل های زمستان و تابستان روند منفی تشخیص داده شد. نتایج این مدل نشان می دهد که مدل GLDAS جهت مطالعه بارش-رواناب در نقاطی که دسترسی به داده های زمینی دشوار است، می تواند بسیار کاربردی و مفید باشد زیرا امکان بررسی مناطق وسیع با هزینه ی کم را دارد.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تأثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تأثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تأثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف منابع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

سدسازی فعالیت عمرانی نسبتاً فراگیر است که در برخی مقاطع زمانی در ایران به عنوان یکی از زیرساخت های اصلی و محوری توسعه در نظر مدیران برنامه ریزی کشور محسوب می شد. واقعیت آنکه حاکمیت رژیم خشک و نیمه خشک بر ایران و الزامات تأمین منابع آبی، احداث بسیاری از سدها در مناطق بعضاً نامناسب را توجیه پذیر ساخت. این نکته نیز پذیرفته است که سدسازی به طور طبیعی و تا حدودی جبری تغییراتی در مورفولوژی ناحیه احداثی (سرآب و پایاب) ایجاد می نماید، لذا آگاهی از تغییرات مورفولوژیکی رودخانه ای در دو حوضه بالادست (سرآب) و پایین دست (پایاب) سد در راستای مدیریت منطقه ای و کاهش خسارت به سازه ها، زیرساخت ها و مخزن سد دارای اهمیت فراوان است. بر مبنای این ضرورت، در تحقیق حاضر استخراج تغییرات مورفولوژیکی رودخانه ای در حوضه بالادست سد طالقان، بر پایه تفاضل سنجی زمانی داده های سنجش ازدور، هدف گذاری شده است. بدین منظور از سه سری عکس های هوایی در مقاطع 1334، 13350، 1380 (قبل از احداث سد) برای استخراج و بررسی ویژگی های مورفولوژی بهره گرفته شده و در مرحله بعد همین ویژگی ها از تصاویر پانکروماتیک ماهواره Cartosat-1 مربوط به 1388 سال های، 1390، 1394 مجدداً استخراج و علاوه بر آن تغییرات مورفولوژیکی سطح با روش تفاضلی از دو مدل رقومی تولیدی اخذ و تحلیل گردید. یافته های تحقیق نشان می دهد قریب 58 درصد عرصه موردمطالعه واجد تغییر منفی ارتفاعی بوده که مقادیر حداکثری آن به رقم 31.2 سانتی متر می رسد. درعین حال تغییرات ارتفاعی مثبت با نرخ 1 سانتی متر تا حداکثر 12 متر عرصه محدودتری داشته (35 درصد محدوده) که بخش عمده آن در قسمت انتهای بستر رودخانه اصلی و نواحی پشت سد اتفاق افتاده که انباشت رسوب عامل ایجابی آن می باشد. همچنین نیم رخ های طولی تهیه شده از مدل های رقومی قبل و بعد از احداث سد نشان می دهد بستر رود از مصب سد تا 14 کیلومتری علیای آن (روستای جوستان) قبل از احداث در حال عمیق شدن بوده و وضعیت مرفولوژیکی نسبتاً نامنظمی را معرفی می نموده، درحالی که در بعد از احداث این وضعیت از نظم نسبتاً بهتری برخوردار شده است. همچنین تغییر در فرم نیم رخ های عرضی از حالت U بسته به حالت مشابه U باز محسوس می باشد. نکته دیگر اینکه فعالیت فرسایشی از حالت حفر بستر به فرسایش کناری تغییر کرده و پیچان رودهای اولیه در حال گسترش می باشد. درمجموع مستند به یافته های تحقیق روشن گردید که در این بخش از رودخانه شاهرود، به دلیل تغییر مثبت سطح اساس، موجب بالا آمدن بستر شرایط برای ورود به مرحله تحول یافتگی شده است؛ نتیجه ضمن تخریب سازه های حاشیه رود، شرایط انتقال رسوبات بیشتر را از دامنه های سست مجاور به مخزن سد را فراهم نموده است.

بدون شک سیلاب یک بلای طبیعی شناخته شده است. تحلیل جامع از شرایط سینوپتیکی که موجب جریان روان آب با حجم بالا می گردد شرایط را برای شناسایی مناطق با ریسک سیل بالا مناسب تر می سازد. هدف از این تحقیق مطالعه و بررسی بارش سنگین و در پی آن احتمال رویداد سیل در منطقه چهارمحال بختیاری و به صورت موردی کوهرنگ می باشد. بارش 20 بهمن سال 1384 با 157.4 میلی متر به عنوان نمونه ایی از بارش های سنگین منطقه انتخاب و نقشه های سینوپتیک از تراز سطح زمین تا تراز 500 هکتوپاسکال و نقشه های روان آب سطحی برای نمایش حداکثر دبی، ترسیم و تفسیر گردید. در این روز مرکز کم فشاری بر روی کشور یونان شکل گرفته و با عمیق شدن تا عرض های 25 درجه کم فشار حرارتی واقع بر روی سودان و عربستان را تبدیل به کم فشار دینامیکی کرده و تا غرب کشور گسترش یافته است. براساس نقشه های فشار سطح زمین، ارتفاعی تا تراز 500 هکتوپاسکال و وزش رطوبت چنین برمی آید که، ناپایداری شدید از سطح زمین تا تراز 500 هکتوپاسکال باعث صعود شدید و بارش سنگین شده است. رطوبت مورد نیاز برای این بارش از آب های دریای مدیترانه، سرخ و خلیج فارس تأمین گردید. با توجه به موقعیت کوهستانی منطقه مورد مطالعه، این بارش سبب جریان روان آب با شدت فراوان و شکل گیری دبی 5.7 متر مکعب در ثانیه در زمانی کمتر از 6 ساعت گردید.

یکی از مخاطرات طبیعی که امروز موجب سلب آسایش مردم به ویژه در نواحی خشک و بیابانی جهان و ایران می شود، توفان های گرد و غباری است. در این پژوهش با استفاده از داده های سمت و سرعت باد، دید افقی، فشار، دما، رطوبت، ابر و پدیده گرد و غبار ایستگاه های همدیدی منطقه، نقشه های همدیدی سطح زمین، ترازهای 850، 500 هکتوپاسکال، امگا، بردار باد،رودباد،وزش رطوبتی و چرخندگی و داده های جو بالای ایستگاه یزد، توفان های سیاه و گرد و غباری سطوح پایین جو استان در 17 دوره انتخابی نمونه در طول سالهای 1989 تا 2009 بررسی شده است. با توجه به این که این توفان ها در سه فصل رخ می دهند آنها را به سه فصل سال تقسیم و شدیدترین آن ها از نظر کاهش دید افقی، تندی باد و فراگیر بودن در سطح استان تحلیل شده است. نقشه های مورد نیاز از دو روز قبل از شروع گرد وغبار تا روز اوج آن از پایگاه داده های NCEP/NCAR اخذ گردید و در نرم افزار GrADS ترسیم شد. نتایج تحقیق سه نوع توفان گرد وغبار و بادهای شدید در فصول پاییز، زمستان و بهار را نشان می دهد. نوع اول توفان پاییزی (توفان 2 اکتبر 1997 ) وجود گرادیان فشار بین جنوب و نواحی مرکزی ایران و وجود ناوه ای با دامنه ای عمیق در ترازهای 850 و 500 هکتو پاسکال در غرب ایران و استان یزد است که این ناوه نتوانسته از نظر دما و رطوبت به خوبی تغذیه شود. نوع دوم توفان زمستانی(توفان 22 فوریه 2009 )در اثر وجود مرکز کم فشار سطح زمین بر روی استان یزد و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح بالایی و همچنین گذر جبهه سرد از استان و برخورد توده هوای سرد پشت جبهه با توده هوای گرم حاکم بر منطقه است. نوع سوم توفان بهاری (توفان 29 مه 2003 ) استقرار سلول کم فشار در سطح زمین، کج شدگی محور ناوه سطوح فوقانی جو در غرب ایران و حرکت سریع آن و ارسال امواج کوتاه بر روی ایران مرکزی و استان یزد به همراه عبور جبهه سرد ضعیف و خشک از شمال غرب سبب ایجاد جریان های شدید بالا رو، ناپایداری زیاد هوا و توفان سیاه و گرد وغبار بسیار شدید در استان یزد شده و دید افقی را به صفر رسانده است. بیشتر این توفان ها در ساعت های بعد از ظهر و در ماه مه رخ داده و بادهای شدید آن عمدتاً از غرب تا شمال غرب می وزند.

بارش رگباری از پدیده های بحران سازی است که وقوع ناگهانی و پر شدت آن موجب بروز خسارات فراوان بر انسان و محیط پیرامونی آن می شود . شناخت و آگاهی از بارش رگباری و چگونگی وقوع، شدت و تداوم آن در فصول مختلف کمک بسزایی در مقابله ی صحیح با آن می نماید. با توجه به رفتار متفاوت بارش و تغییرات سریع در فواصل مکانی کم و در طولانی مدت، ارائه مدل های مناسب ، متناسب با اقلیم آن منطقه، جهت پیش بینی احتمالی آن ضروری است. در این پژوهش به تحلیل مکانی بارش رگباری استان مازندران پرداخته شد و براساس داده های استخراج شده گراف باران سنجی در 12 ایستگاه سینوپتیک استان مازندران، برابر میزان بارش بالای 10 میلی متر در دوره 5ساله، از سال 2006 تا2010 مورد بررسی قرار گرفت. برای پهنه بندی محدوده موردمطالعه از روش IDW با سه توان 1،2،3 و روش کریجینگ با مدل های کروی، دایره ای، نمایی و گوسین استفاده شده است. ارزیابی و تعیین بهترین مدل و صحت سنجی نقشه های تولیدشده انجام شد. همچنین جهت مقایسه آماری مدل ها از مقدار ریشه مربع خطاها RMS ، MAE ، RMSE و ضریب همبستگی آن ها استفاده شده، که بهترین مدل برای پهنه بندی مدل IDW با دو توان 1،3و کریجینگ معمولی دایره ای بود. استخراج نقشه بهینه به وسیله رگرسیون چند متغیره بر اساس مدل روش همزمان و روش پس رونده انجام شد و شش متغیر که در ایجاد بارش بیشترین تأثیر را دارند، شامل عرض و طول جغرافیای، تعداد روز بارش، ارتفاع، رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد، میزان همبستگی این شش متغیر در فصل بهار97/0، تابستان99/0، پاییز98/0، زمستان 99/0و دربارش سالانه99/0 است که نشان دهنده رابطه قوی بین این شش متغیر در بارش رگباری استان مازندران می باشد.