درخت حوزه‌های تخصصی

هدف: هدف از این پژوهش، پیش بینی دماهای حداقل به عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی در پیش بینی سرمای دیررس بهاره و یخبندان است. روش: از شبکه های عصبی مصنوعی برای پیش بینی دماهای حداقل ایستگاه های پیرانشهر و سردشت استفاده شده است. بدین منظور، از دورة آماری 18 ساله (1391-1374) ایستگاه سینوپتیک پیرانشهر- سردشت و توابع و امکانات موجود در نرم افزار MATLAB برای آموزش و آزمون این مدل ها بهره گرفته شد. سپس، به بررسی شاخص های عملکرد شبکه، ازجمله ضریب تعیین، مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، درصد نسبی خطا و ضریب همبستگی پرداخته شد. یافته ها: علاوه بر تأیید توانایی شبکه های عصبی مصنوعی، یافته ها نشان داد که حداکثر خطای این مدل با داده های واقعی در ایستگاه های پیرانشهر و سردشت، به ترتیب 35/0 و 15/0 درجة سانتی گراد است که توانایی قابل توجه این مدل را در مدل سازی پیش بینی سرمای دیررس بهاره و یخبندان نشان می دهد. نتیجه گیری: استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی دماهای حداقل برای تعیین سرمای دیررس بهاره با توجه به تعیین خطای آموزشی، می تواند به عنوان گزینه ای سودمند موردتوجه و بررسی قرار گیرد.

سیل می تواند تأثیر مخربی بر حوضه های آبخیز و زندگی انسان داشته باشد، بنابراین برای مدیریت سیل نیاز به آگاهی از وضعیت مناطق سیل گیر می باشد. این تحقیق جهت ارزیابی حساسیت به سیل حوضه آبخیز تالار با وسعت 2067 کیلومتر مربع انجام شده است. بدین منظور از فراسنج های طبقات ارتفاعی، شیب زمین، انحنای زمین، شاخص رطوبت توپوگرافی، قدرت رود، میانگین بارندگی، فاصله از رودخانه، گروه هیدرولوژیکی خاک، حداکثر عمق خاک و کاربری اراضی استفاده شد. نقشه های رقومی کلیه فراسنج ها با استفاده از نرم افزارهای مربوطه تهیه شدند و در نهایت به فرمت رستری تبدیل شدند. در گام بعدی با توجه به سیلاب های قبلی رخ  داده در منطقه مطالعاتی موقعیت جغرافیایی 135 نقطه سیل گیر در منطقه تعیین شد. این مجموعه نقاط به صورت تصادفی به گروه هایی متشکل از 93 نقطه  برای واسنجی و 42 نقطه برای اعتبار سنجی تقسیم شدند. سپس  با تجزیه و تحلیل های مقایسه ای بین موقعیت رخداد سیلاب های قبلی و فراسنج های محیطی مؤثر بر وقوع سیلاب ها، وزن تأثیر هر کلاس از فراسنج ها به دست آمد. در نهایت نقشه احتمال سیل منطقه مورد مطالعه توسط روش نسبت فراوانی تهیه شد. بر اساس نقشه استعداد سیل گیری، حساسیت به سیل حوضه آبخیز تالار به صورت 5 کلاس با حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم نشان داده شد. نتایج نشان داد روش نسبت فرآوانی با دقت 80 درصد از قابلیت بالایی  در شناسایی مناطق حساس به وقوع سیل در حوزه آبخیز تالار برخوردار می باشد.

استفاده از متغیرهای آب وهوایی و طبیعی در تنظیم فعالیت های کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مطالعة حاضر، میانگین تاریخ های آغاز و خاتمة دورة بارش اصلی در ده ایستگاهجنوب دریای خزر با استفاده از شاخص درصد تجمعی میانگین بارش کل سال در دوره های پنج روزه (pentads) با نرم افزار Instat محاسبه شد. بر اساس تاریخ های آغاز به دست آمده از نرم افزار و با استفاده از آمار روزانة عناصر آب وهوایی شامل بارش، دماهای حداکثر و حداقل، رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، تابش خورشیدی و سرعت باد در دوره ای 26ساله و نیز به کمک خصوصیات خاک ایستگاه ها طول دورة کشت و عملکرد پتانسیل کلزا با استفاده از مدل CropSyst برآورد شد. در نهایت، بر اساس بیشترین عملکرد به دست آمده از بین تاریخ های مختلف، مناسب ترین تاریخ شروع و طول دورة کشت محصول تعیین شد. نتایج تحقیق نشان داد که تاریخ های آغاز دورة بارش اصلی در ایستگاه ها از 8 شهریور تا 10 آبان متغیر است و این تاریخ ها در مقایسه با تاریخ های خاتمة بارش نوسان کمتری دارد. مناسب ترین تاریخ های آغاز کشت کلزا در ایستگاه ها از 13مهر تا 29 آبان با طول دورة کشت 173تا 209 روز تعیین شد. عملکرد پتانسیل محصول در منطقه با میزان بارندگی رابطة مستقیم و با دوری از ساحل رابطة معکوس دارد.

هدف از انجام این پژوهش، پایش و پهنه بندی خشکسالی های بلندمدت ایران زمین است. از آنجاکه شاخص بارش استانداردشده (SPI) به تحلیل گر امکان می دهد تا تعداد وقوع خشکسالی را در مقیاس های زمانی مختلف تعیین کند و با برازش خشکسالی ها بر تابع چگالی احتمال، تحلیل فراوانی را روی آن انجام دهد، مزیت بهتری برای انتخاب و اجرا دارد. در این پژوهش از داده های آماری هفتاد ایستگاهی استفاد شد که دوره آماری سی سال به بالا داشتند و با به کارگیری نمایه SPI در بازه های زمانی دوازده و بیست وچهارماهه، داده ها مورد بررسی و تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. برای تحلیل فضایی با استفاده از روش های زمین آمار، نقشه های پهنه بندی خشکسالی ها در محیط ArcGis ترسیم شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که در بازه دوازده ماهه قسمت های شرق، جنوب غرب، غرب و مرکز کشور، خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است، اما در مناطق شمال شرق، شمال غرب و شمال کشور خشکسالی ها متوسط و ملایم است. در بازه بیست وچهارماهه غرب، شرق، جنوب شرق، جنوب و مرکز کشور خشکسالی ها بسیار شدید و شدید است.

در این مقاله، برای تحلیل آماری و همدیدی مه های فرودگاه اردبیل، از آمار پنج ساله ی (2008-2004) ایستگاه هواشناسی همدید فرودگاه اردبیل، شامل متوسّط دمای هوا، دمای نقطه ی شبنم، رطوبت نسبی، سرعت باد، مقدار ابر و تغییرات بیست وچهار ساعته ی فشار جوّ برای روزهای مه آلود با بیست وچهار ساعت قرائت در شبانه روز استفاده شده است. برای مدل بندی پیش بینی مه و بررسی همبستگی آن با دیگر عناصر جوّی، از مدل رگرسیون چندگانه و ضریب همبستگی رتبه ای پیرسون و داده های ساعات 03 و 15 گرینویچ استفاده شد که بیشترین وقوع پدیده ی مه را داشتند و انواع مه از نظر توانایی دید، به رتبه های 2 تا 4 درجه بندی شدند. سپس، نقشه های هم فشار و هم رطوبت سطح زمین، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال جوّ و سرعت و جهت بادهای آن تراز برای روزهای همراه با مه استخراج و بررسی شدند. با بررسی نقشه های گفته شده برای 500 روز مه آلود، الگوهای همدید مولّد مه، شناسایی و مناسب ترین ساعات پرواز برای ماه های مختلف سال، ارائه شد. در میان عناصر اقلیمی مورد بررسی، رطوبت نسبی، بیشترین همبستگی را با توانایی دید ایستگاه دارد. از کلِّ مه های منطقه، 8/40 درصد تشعشعی، 4/31 درصد جبهه ای و 8/27 درصد فرارفتی هستند. الگوهای همدید مؤثّر در تشکیل مه، نفوذ زبانه های پُرفشار شمالی و شمال غربی در سطح زمین و وجود جریان های کاهنده و فزاینده ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال بودند. بهترین زمان برای انجام عملیّات پروازی فرودگاه اردبیل در ماه های آوریل، می، سپتامبر و اکتبر از ساعت 08 تا 14 گرینویچ، در ماه های نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس از ساعت 09 تا 12 گرینویچ و در ماه های ژوئن، ژوئیه و اوت از نیم روز تا نزدیکی های غروب است.

روزهای گرم از حالت های فرین دمایی و یکی از پدیده های مهم اقلیمی به شمار می آید. تغییرات بلندمدت (روند) این پدیده از پیامدها و نیز شواهد تغییرات دمایی – اقلیمی است. همچنین این روزها می توانند زیست بوم ها و زندگی انسانی را متأثر سازند.از این رو شناخت رفتار روزهای گرم می تواند راهگشای بسیاری از مباحث باشد.در این پژوهش تلاش شده است با استفاده از داده های شبکه ای میانگین دمای بیشینه کشور از سال1340 تا 1386 و به کارگیری روش های آماری، روند بلندمدت شمار روزهای گرم ایران بررسی شود. بدین منظور نمایه روز گرم بر اساس صدک نود برای هر یاخته از شبکه مورد بررسی و در هر روز سال برآورد گردید. به این ترتیب برای هر یاخته در هر روز یک آستانه ی رخداد گرما به دست آمد. سپس روزهایی که دمای آن ها برابر یا بیش تر از این آستانه بود، روز گرم محسوب شدند. میانگین شمار روزهای گرم در کشور 39 روز است. ماه های فصل سرد و نیز فروردین دارای بیش ترین فراوانی میانگین روزهای گرم هستند. فراوانی روزهای گرم روندی افزایشی دارد. شمارِ روزهای گرمِ حدودِ نیمی از گستره کشور روند مثبت داشته است. همچنین میانگین دمای روزهای گرم نیز بررسی شده است. در بیش از نیمی از گستره کشور روندِ میانگینِ دمایِ روزهای گرم، مثبت و در حدود یک سوم از کشور، این روند منفی بوده است. رویدادهای دمایی روزهای گرم ایران دارای یک چرخه 4-3 ساله می باشد. برای واکاوی روند در داده ها از رگرسیون خطی با روش کم ترین مربعات خطا استفاده شد. برای برسی وجود نوسان های معنی دار در داده ها نیز روش تحلیل طیفی به کار گرفته شد.

خشکسالی پدیده ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می شود.اکوسیستم های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم های سنتی مرسوم دشواراست.فن آوری سنجش ازدورعلی رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی،توانائی خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص های ماهواره ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص های ماهواره ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به تیپ های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص های ماهواره ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می دهد.

پهنه ها و لندفرم های ماسه ای بارزترین ویژگی مناطق بیابانی در روی زمین می باشند که در شناخت و بازسازی تغییرات پالئوژئومورفولوژی و پالئوکلیماتولوژی کمک شایانی می کنند. در این پژوهش به منظور تأثیر نو زمین ساخت و تغییر اقلیم در تحول پهنه های ماسه ای اهواز، نخست با بررسی و اثبات زمین ساخت به وسیله چهار فاکتور ژئومورفولوژیکی – مورفوتکتونیکی شامل: پارامتر تراکم زهکش ها (P)، شکل حوضه (BS)، عدم تقارن حوضه زهکشی (AF) و ضریب پیچ وخم جبهه کوهستان(SMF) پرداخته شد. در ادامه جهت بررسی تأثیر اقلیم بر پهنه های ماسه ای، جمعاً ۶ نمونه رسوبی، (۳ نمونه از ماسه های فسیل و ۳ نمونه از ماسه های روان) به وسیله دستگاه XRF تعین جنس و مقدار کربنات کلسیم هر نمونه به وسیله دستگاه کلسیمتری برنارد مشخص گردید. نتایج بدست آمده از فاکتورهای ژئومورفولوژیکی – مورفوتکتونیکی نشان از بالا بودن زمین ساخت جنبا در منطقه مورد مطالعه در محدوده خطوط گسلی و تاقدیس کوپال به ویژه در بخش خاوری منطقه می باشد. داده های رسوبی ۱۱ عنصر را شامل: Na2O، MgO، AL2O3، SiO2، P2O5، SO3، K2O، CaO، Fe2O3، Sr و Br در همه نمونه ها نشان داد. درمجموع از یازده کانی مورد مطالعه در نمونه های ماسه های فسیل و روان، ده عنصر دارای تغییر می باشند و میانگین CaO در ماسه های فسیل تقریباً ۲۰٪ کمتر از ماسه های روان می باشد. این تغییر درصد عناصر از ماسه های فسیل به روان نشان از یک فاز تغییر اقلیم می باشد که در کانی های حساس به هوازدگی شیمیایی مانند Fe2O3 (۱۲٪ بیشتر) و AL2O3 (۱۸٪ بیشتر) در منطقه بارزتر می باشد. نتایج این پژوهش نشان از تکامل پهنه های ماسه ای بخش خاوری اهواز به وسیله زمین ساخت و تغییر اقلیم می باشد.

این پژوهش با هدف تعیین شاخص فرسایندگی باران (EI30) در اقلیم نیمه خشک استان کرمان انجام گرفت. بدین منظور برای مناطق فاقد ایستگاه های باران نگار از تحلیل رگرسیونی بین این شاخص و بعضی شاخص های زودیافت برای 17 ایستگاه مجهز به باران نگار استفاده شد. مناسب ترین رابطة رگرسیونی بر مبنای شاخص متوسط حداکثر بارندگی ماهانه به میزان (882/0R2= ) بود. سپس، با بررسی تمامی ایستگاه های هواشناسی در استان کرمان (آمار شدت و روزانة بارندگی)، 135 ایستگاه با بیش از 20 سال آمار برای تهیة نقشة فرسایندگی باران انتخاب شد. نتایج نشان داد حداکثر و حداقل شاخص مورد نظر به ترتیب برابر با 74/213 و 91/24 مگاژول- میلی متر بر هکتار در ساعت و در سال برای ایستگاه های سلطانی و دولت آباد اسفندقه بود. در نهایت، با استفاده از تکنیک ارزیابی متقابل، روش زمین آماری کریجینگ ساده مناسب ترین روش پهنه بندی انتخاب و نقشة پهنه بندی شاخص فرسایندگی باران برای استان کرمان در نرم افزار ArcGIS 10.3 تهیه شد. نتایج نشان داد مقدار این شاخص در غرب و جنوب غربی استان دارای بیشترین و در شرق، جنوب و شمال استان دارای کمترین مقدار است. همچنین، معادلات مربوط به همبستگی شاخص های مورد بررسی با شاخص EI30 به دست آمد که نشان دهندة همبستگی قوی این شاخص با شاخص های زودیافت بود.

برای انجام این پژوهش، از داده های میانگین روزانه فشار تراز دریا (SLP)، مؤلفه مداری باد (UWND)، مؤلفه نصف النهاری باد (VWND) و ارتفاع ژئوپتانسیل (HGT) مربوط به پایگاه داده NCEP / NCAR طی بازه زمانی 2013- 1960 استفاده شد. به کمک آزمون من کندال، وردایی میانگین وزنی ارتفاع ژئوپتانسیل، چرخندگی و فشار تراز دریای کرنل فعالیت سامانه ها در سطح اطمینان 95درصد آزمون شد. برای برآورد میزان تغییرات، از تخمین گر شیب سن بهره گرفته شده است. یافته ها نشان داد که بیشترین وردایی در ترازهای 500 و 700 هکتوپاسکال رخنمود داشته است. افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل روی سامانه های چرخندی سودان و منطقه مدیترانه ، به ویژه در فصول بارشی ایران زمین (پاییز و زمستان) کاهش کنش چرخندی سامانه ها و کاهش شیو فشار و در نهایت کاهش ناپایداری و بارش در منطقه را درپی خواهد داشت. همچنین در فصل گرم سال (تابستان و بهار) کاهش چرخندگی، افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل، به کاهش بارش ها و افزایش پایداری منجر خواهد شد.

با توجه به نقش مهم پارامترهای اقلیمی از جمله تابش، دما، بارش و در نهایت تبخیر در مدیریت منابع آب، هدف تحقیق حاضر، بررسی تغییر اقلیم در حوضه آبریز تسوج تحت سناریوهای A2، A1B و B1 و نحوه واکنش تراز آب زیرزمینی به این تغییرات در دوره 2030-2013 می باشد. برای انجام این پژوهش از آمار ایستگاه های تبخیر سنجی چرچر و شرفخانه و ایستگاه سینوپتیک خوی (2012-1985) و هم چنین داده های تراز آب حوضه آبریز تسوج بین سال های 2012-2000 استفاده شد. داده های دما، بارش و ساعات آفتابی با نرم افزار LARS-WG و تراز آب زیرزمینی با شبکه عصبی مصنوعی برای دوره مذکور پیش بینی گردید. نتایج نشان دهنده کاهش بارش و افزایش دما در هر سه سناریوی مورد مطالعه می باشد. حداکثر افت تراز آب در سناریوی A2 و حداقل افت تراز آب زیرزمینی در سناریویB1 اتفاق خواهد افتاد. هم چنین بررسی همبستگی متقاطع نشان دهنده تأثیر بارش بر تراز آب زیرزمینی حوضه تسوج با تأخیر زمانی 2 ماهه می باشد.

یکی از هفت آلاینده ای که در ایستگاه های آلوده سنجی شهر اصفهان مورد پایش قرار می گیرد گاز اُزون است. بخشی از تولید و انتشار این گاز بطور مستقیم و غیرمستقیم به پارامترهای جوی نسبت داده می شود. هدف این تحقیق مطالعه اثر عوامل جوی بر تغییرات اُزون سطحی در شهر اصفهان است که برای این منظور از روش های آماری همبستگی و رگرسیون خطی چند متغیره برای تحلیل استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد افزایش دما و ساعات آفتابی در سه بازه زمانی ماهانه، فصلی و سالانه ارتباط مستقیم با افزایش اُزون دارد، ولی رطوبت نسبی و وزش سریع ترین باد، رابطه معکوس با افزایش مقدار اُزون دارد. برای مثال ضریب همبستگی بین میانگین اُزون با حداکثر روزانه رطوبت نسبی، متوسط روزانه دما و تعداد ساعات آفتابی به ترتیب برابر 569/0- R= و 533/0+R= 520/0+R= است. در بهترین حالت در فروردین ماه، 6/80 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله توسط عناصر جوی تبیین می شود. همچنین بیش از 50 درصد تغییرات اُزون در ایستگاه لاله در 6/30% اوقات سال توسط پارامترهای جوی تبیین می شود. در صورتی این درصد تبیین فقط در 7/16% اوقات در ایستگاه بزرگمهر اتفاق می اُفتد. این نشان می دهد که مقدار اُزون در ایستگاه لاله نسبت به ایستگاه بزرگمهر از عوامل جوی تأثیر بیشتری می پذیرد.

یکی از بحران های عظیم زیست محیطی، آلودگی هوای شهرها می باشد که منشأ اصلی آن فعالیت های انسانی و در کنار آن عوامل محیطی است. امروزه تفکرِ غالب در توسعة شهری این است که شهرها باید هر اندازه امکان دارد با محیط زیست طبیعی سازگار باشند و به سوی پایداری گام بردارند؛ از این رو، برای دستیابی به توسعه ای پایدار در شهرها، کاهش و کنترل آلودگی هوا می تواند از اهمیت فراوانی برخوردار باشد. بدین منظور در تحقیق حاضر، سطح بندی پتانسیل تراکم آلاینده های هوا در شهر تبریز با استفاده از روش ELECTRE مورد ارزیابی قرار گرفته است. چارچوب کلی این تحقیق براساس تهیة لایه های اطلاعاتی مختلف (باد، ازدحام جمعیت، کاربری اراضی، توپوگرافی، کمبود فضای شهر، سروصدا و لرزش، درجه حرارت، اینورژن، راه های ارتباطی، حجم مبدأ و مقصد سفرها) به عنوان معیار و قید محدودیت به کار برده شده است. ارزش گذاری و وزن دهی آن ها در قالب مدل ELECTRE به عنوان یکی از فنون تحلیل چند معیاری در یک زمینة کاربردی، از موضوع تحقیق به آزمون گذاشته شده و برای مناطق ده گانة شهر تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، برای اندازه گیری غلظت آلاینده های هوا، از داده های مربوط به ایستگاه های پایش آلودگی این شهر ( ایستگاه آبرسان، باغ شمال، بهداشت، حکیم نظامی، راه آهن، راسته کوچه) استفاده شد. مقایسة نتایج حاصل از مدل با داده های مربوط به ایستگاه ها نشان می دهد، آلایندة PM10 ، CO ، SO2 در اکثر ایستگاه ها به خصوص در ایستگاه راسته کوچه دارای شرایط ناسالم و بحرانی می باشد که ازدحام جمعیت و توزیع نامتناسب کاربری ها اثر بیشتری در آلودگی این مناطق داشته است؛ به طوری که بیشترین کاربری های خدماتی و تجاری که جمعیت و وسایل نقلیه زیادی را در طول روز به طرف خود می کشاند، در منطقة هشت یعنی در بافت مرکزی شهر قرار گرفته اند. این در حالی است که منطقة مذکور در بین مناطق دیگر از بیشترین کاربری های ارتباطی و کمترین فضای سبز برخوردار می باشد که این عوامل باعث ناپایداری های زیست محیطی و افزایش غلظت آلاینده ها شده است. طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، استفاده از فنون تحلیل چند معیاری علاوه بر افزایش دقت و افزایش سرعت انجام کار، باعث تنوع و کیفیت بهتر ارائة نتایج نیز می شود.

در ایران موضوع وقوع مخاطرات طبیعی به ویژه سامانه های همرفتی میان مقیاس به علت افزایش تهدیدها و خسارات ناشی از آن ها از اهمیت بالایی برخورداراست. بدین منظور چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس غرب ایران در دوره زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۵ با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص تغییرات مساحت و آستانه های دمای درخشندگی ۲۲۴ و ۲۴۲ کلوین شناسایی گردید. با توجه به اینکه اگر سامانه ای از اشتقاق به وجود بیاید یا با ادغام خاتمه یابد، تشخیص مراحل چرخه عمر آن غیرممکن است؛ لذا سامانه هایی انتخاب شدند که بدون رخداد ادغام یا اشتقاق بودند. بنا بر اهمیت سامانه همرفتی میان مقیاس روز هفتم و هشتم دسامبر ۲۰۰۱، چرخه عمر و شرایط دینامیک سیکل زندگی آن به صورت موردی بررسی گردید و تأثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر آن از طریق مدل RegCM۴ موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل قابلیت آشکارسازی اثر ارتفاعات بر چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس دارد. در اجرای مرجع مراکزی از کمیت های تاوایی، همگرایی- واگرایی و سرعت قائم در زاگرس و غرب آن تشکیل که باعث بارش در این منطقه شده است. در مقابل در اجرای بدون کوهستان این مراکز به هم خورده و هسته بارش به شرق ارتفاعات زاگرس جابجا شده است؛ به گونه ای که سامانه در مرحله بلوغ تضعیف و در مرحله زوال، دشت های مرکزی ایران از بارش بیشتری برخوردار بوده اند. همچنین الگوی میدانی کمیت ها از الگوی ناهمواری ها تبعیت کرده است.

فرآیندهای جوّی خاص و برهمکنش آن ها با سطح زمین، عامل شکل گیری و تکامل یک توفان گردوغبار سنگین بشمار می آیند و در شناسایی مسیرهای انتقال توفان حائز اهمیت هستند. توزیع زمانی و مکانی غبار، در یک رخداد گردوغباری شدید در طول روزهای 4 تا 8 جولای 2009، با استفاده از شبیه سازی، به وسیله مدل WRF/Chem ، مشاهدات ایستگاهی و تصاویر ماهواره ای مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. آنالیز وضعیت جوی شبیه سازی شده نشان داد، در صورتی بیشینه غلظت گردوغبار در تراز پایین اتفاق می افتد که در ناحیه منشأ غبار، گرادیان فشاری افقی قابل قبول با همرفت قوی در توده هوای مستقر در سامانه های چرخندی همراه باشد. در مورد انتخابی وضعیت جوی باعث ایجاد یک برش باد سطحی قوی روی مناطق انتشار غبار شناخته شده روی عراق شده بود. چرخند جبهه ای در مورد مطالعه شده، خاک را مجبور به فرسایش و باعث پراکنش و انتقال گردوغبار تا مسافت های بسیار حتی تا صدها کیلومتر کرده است. نتایج شبیه سازی نشان می داد که ذرات گردوغبار با شعاع کمتر از یک میکرومتر و با غلظت قابل ملاحظه، از رشته کوه های زاگرس عبور کرده و در 6 جولای 2009 ایران مرکزی و حتی کلان شهر تهران را تحت تأثیر قرار داده و دو روز بعد ایران را از جهت شمال شرق ترک کرده است. غلظت های شبیه سازی شده، اعتبار خوبی را از توزیع زمانی و مکانی غلظت گردوغبار با توجه به تصاویر مرئی ماهواره ای از سنجنده مودیس و گزارش های ساعتی دید افقی در شبکه ایستگاه های همدیدی نشان داده بود. با توجه به اعتبارسنجی های انجام شده، کارایی مدل برای شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی توفان گردوغبار در طول منطقه تحت تأثیر در دوره شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. مدل عددی WRF/Chem می تواند جهت پیش بینی شکل گیری و تکامل این پدیده عملیاتی شود.

در دهه های اخیر، تغییرات آب وهوایی و تخریب محیط زیست، در باختر و جنوب ایران، به افزایش فراوانی توفان های غباری و کاهش میانگین افق دید انجامیده است. پژوهش حاضر با هدف دسته بندی توفان های غباری جنوب ایران و شناسایی روابط فراوانی آنها با ویژگی های کم فشار سند شامل فشار و موقعیت آن انجام شد. داده های روزانه این تحقیق شامل شناسه های یازده گانه گردوغبار از سازمان هواشناسی برای 17 ایستگاه داده سنجی جوی از سال 2000 تا 2009 بود. رسم 120 نمودار فراوانی روزانه ایستگاه های درگیر غبار، امکان شناسایی 354 توفان غباری را فراهم کرد. دسته بندی توفان های شناسایی شده در سه رده فراگیر، نیمه فراگیر و کوچک، امکان تعیین 25 توفان برگزیده را با لحاظ شناسه های فراوانی شهرهای درگیر و تاریخ روز اوج فراهم کرد. ترکیب داده های فشاری تاریخ های روزهای اوج هر رده (12 UTC) بر پایه برنامه «C++» در محیط «متلب»، امکان دستیابی به مدل های ترکیبی فشار تراز دریا را در محیط «سورفر» فراهم ساخت. نتایج نشان داد کم فشار جلکه سند طی توفان های فراگیر، عمیق و متمرکز ظاهر می شود و «جنوب صحرا (حجاز (جنوب ایران» و «سوریه(عراق (جنوب ایران»، دو مسیر اصلی و «آسیای میانه (جنوب ایران» مسیر فرعی مکش و انتقال غبار طی توفان های فراگیر به سمت جلگه سِند هستند. این کم فشار طی توفان های نیمه فراگیر، سطحی و پراکنده با مسیرهای فرعی مکش نمایان شد و طی توفان های کوچک نمودی نداشت. در مجموع، از تحقیقات پیشین، دو یافته «غرب سو شدن جریان های هوا در ترازهای پایین و میانی جو در جنوب ایران» و «کاهش نم نسبی هوا بویژه در لایه پایین» و از تحقیق کنونی «عمیق تر و متمرکز شدن کانونهای کم فشار سند»، سه فراسنج هستند که پایش همزمان آنها، می تواند به هشدار گردوغبار در استان های جنوبی ایران قابلیت اعتماد بالاتری ببخشد و فرصت برنامه ریزی، لحاظ تدابیر ایمنی و نصب تجهیزات را بیفزاید.