درخت حوزه‌های تخصصی

یکی از مهم ترین بحران های که جوامع را تحت تأثیر قرار می دهد، تغییرات اقلیمی می باشد و باعث تشدید مخاطره های آب و هوایی می شود. در این میان ابرها و پارامترهای اقلیمی وابسته به آن ها نیز به عنوان ورودی های مهم در مدل های پیش بینی تغییر اقلیم موردتوجه می باشند. تمام ابرها پتانسیل تغییر اقلیم را دارند و در رأس چرخه هیدرولوژی قرار دارند و هرگونه تغییر در مقدار و پارامترهای آن ها  می تواند سرآغاز زنجیره ای از واکنش ها و تغییرات در توزیع زمانی و مکانی دیگر عناصر آب و هوایی گردد. هدف از این تحقیق بررسی  تغییرات فراوانی گونه های ابر باران زا( سطوح پایین جو) ایران می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران محاسبه و سری زمانی آن ها تهیه گردید سپس با استفاده از آزمون من - کندال روند تغییرات زمانی رخداد ابرهای پایین محاسبه شد. سپس الگوی مکانی تغییرات ابرهای سطح پایین تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که بیشترین فراوانی کلی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران در قسمت های شمال و شمال غرب کشور وجود دارد، ولی هرکدام از ابرهای سطح پایین دارای پراکندگی مکانی متفاوتی می باشند. فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین در بیشتر استان های کشور دارای تغییرات معنی دار است و 23 ایستگاه از 30 ایستگاه مطالعاتی در سطح اطمینان 0.05درصد دارای تغییرات معنی دار می باشد، جهت تغییرات نیز نشان داد که بیشتر ایستگاه ها (17 ایستگاه از 30 ایستگاه) دارای تغییرات افزایشی می باشد. بررسی تفاوت های مکانی تغییرات نیز نشان داد که در قسمت های شمال شرق و قسمت های جنوب غرب تا اصفهان و قم روند کاهشی و در سایر قسمت های کشور روندهای افزایشی معنی دار در ابرهای سطح پایین جو ایران وجود دارد. همچنین اوایل دهه1990 و اواخر 1980 نقطه جهش در سری زمانی ابرهای سطح پایین می باشد.

هدف این تحقیق تحلیل آماری و سینوپتیکی کولاک برف در استان آذربایجان غربی است. بدین منظور، از سازمان هواشناسی کشور داده های مربوط به کدهای هوا طی دوره ی آماری 1986 تا 2009 اخذ شد. با استفاده از نرم افزار Excel و Spss کدهای مربوط به کولاک برف (کدهای 36 تا 39) مشخص و به بررسی آماری داده ها پرداخته شد. سپس، نقشه های مربوط به فشار، امگا (ناپایداری)، دما و جهت و سرعت باد از سایت cdc.noaa.gov جمع آوری شدند و تحلیل سینوپتیکی آن ها صورت گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که در طی دوره ی آماری مورد مطالعه 322 روز همراه با کولاک برف بود که سال 1992 دارای بیشترین و سال 1999 دارای کمترین روز همراه با پدیده ی کولاک برف بود. با توجه به این که رخداد پدیده ی کولاک برف مربوط به فصل سرد سال است، مطالعه ی حاضر نشان داد که ماه های ژانویه و فوریه زمان اوج رخداد پدیده ی کولاک برف هستند. با توجه به شرایط سینوپتیکی حاکم بر منطقه، ارتفاع و عامل توپوگرافی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در رخداد پدیده ی کولاک برف بودند. از هفت ایستگاه سینوپتیکی مورد مطالعه، ایستگاه سردشت دارای بیشترین و ایستگاه خوی دارای کمترین روز همراه با پدیده ی کولاک برف بودند. سرانجام، نتایج حاصل از تحلیل سینوپتیکی نشان داد که طی دوره ی آماری مورد مطالعه در استان آذربایجان غربی دو الگوی گردشی در رخداد پدیده ی کولاک برف نقش داشته اند که شامل الگوی گردشی کم فشار دریای خزر پرفشار اروپای شرقی و الگوی کم فشار شمال دریای سیاه است

منطقه ارسباران یکی از مناطق مهم اقتصادی، کشاورزی و توریستی شمال غرب ایران می باشد که معمولا بیشترین بارش سالانه را در فصل بهار دریافت می نماید. به منظور شناسایی الگوهای همدیدی تراز میانی جو در بهار های پر بارش این منطقه، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای مختصات صفر تا 70 درجه طول شرقی و 15 تا 65 درجه شمالی در دوره های مرطوب بهار سالهای (1972،1976،1979،1981،1986،1992) از پایگاه داده های اقلیمیNCEP/NCAR استخراج گردید. برای انتخاب مهمترین مؤلفه ها با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA)،از ماتریسی به ابعاد 386×610(610 یاخته × 386 روز) با آرایه S بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که با سیزده مولفه حدود 92 درصد از کل تغییرات تراز میانی جو قابل توجیه است. با انجام روش خوشه بندی تفکیکی بر روی این سیزده مولفه و دوره های مرطوب یاد شده، شش الگوی گردشی بدست آمد که در 5 مورد از الگوهای استخراج شده، وجود یک مرکز پرارتفاع در شرق مدیترانه تا جنوب شرق اروپا از مهم ترین عوامل وقوع دوره های مرطوب بهاره تشخیص داده شد. از عوامل اصلی دیگر می توان به امواج کوتاه تراز میانی جو اشاره نمود که در این موقع از سال معمولا مابین دریای خزر و دریای سیاه فعال بوده و دوره های مرطوب بهاره این منطقه را موجب می شوند. این سامانه ها در ارتباط با مراکز فعال ناوه ای مستقر در آسیای مرکزی و ارسال امواج کوتاه آنها، ناپایداری و وقوع بارش را در فصل بهار برای این منطقه به ارمغان می آورند.

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.

در این مطالعه، بر اساس خروجی های مدل WRF-CHEM، الگوهای توزیع قائم سامانه های گردوغبارزا در غرب ایران به دو دسته تقسیم شد: الگوهایی با توزیع قائم در حدود 5 /6 کیلومتر و کمتر از 5 /3 کیلومتر. الگوهای همدید رخداد گردوغبار در دورة سرد به دو دسته تقسیم می شود: جبهه ای و غیرجبهه ای. در الگوی اول جبهه ای، بیشینة ارتفاع گردوغبار حدود 5 /6 کیلومتر است و وابسته به شدت واگرایی در تراز میانی و سرعت قائم بالاسو و استقرار هستة جت بر فراز مناطق منشأ گردوغبار است. در الگوی دوم جبهه ای، بیشینة ارتفاع تودة گردوغبار کمتر از 4 کیلومتر است. در این الگو، ارتفاع محدودتر تودة گردوغبار وابسته به شدت محدودتر چرخندگی در تراز میانی و موقعیت جت است که عمدتاً بر فراز مناطق منشأ گردوغبار قرار ندارد. در الگوی غیر جبهه ای، پهنه های وسیعی از خاورمیانه تحت تأثیر استقرار یک پشته قرار می گیرد و الگوی گردشی در تراز زیرین تروپوسفر در شکل گیری گردوغبار مؤثر است. ارتفاع گردوغبار در این الگو حدود 5 /3 کیلومتر است. همچنین، مهم ترین عامل در محدودشدن ارتفاع تودة گردوغبار در غرب ایران ماهیت سامانه های جوّی است. مانع کوهستانی زاگرس در انتشار قائم و افقی گردوغبار اهمیت کمتری دارد.

نسبت تحویل رسوب یکی از معیارهای مهم مورد استفاده در تبدیل مقدار فرسایش خاک و تولید رسوب به یکدیگر بوده که در بسیاری از موارد زمینه ساز استفاده بهینه از منابع مختلف می باشد. در این تحقیق، 45 روش برآورد نسبت تحویل رسوب، در سه حوزه آبخیز متفاوت از لحاظ اقلیم و ویژگی های فیزیکی در ایران مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. حوزه های آبخیز مورد مطالعه شامل حوزه آبخیز بابلرود استان مازندران (معرف اقلیم مرطوب و پرباران شمال کشور)، حوزه آبخیز بنادک سادات استان یزد (معرف اقلیم گرم و خشک ایران مرکزی) و حوزه آبخیز دهگلان استان کردستان (معرف اقلیم نیمه خشک و سرد غرب کشور) بوده که با استفاده از بار رسوبی مشاهده ای و اندازه گیری شده در خروجی حوزه های آبخیز و فرسایش برآورد شده توسط مدل EPM در هر حوزه، یک میزان SDR شاخص تعیین گردید. با استفاده از درصد خطای مطلق و نسبی، روش های مختلف برآورد SDR مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش گرافیکی رنفرو، سوایف و لیود و SWAT (2005) با حداقل اختلاف نسبی به ترتیب 2.29، 3.33 و 7.21 درصد در حوزه آبخیز بابلرود، روش های سوایف و لیود، روئل 2 و N Shaanxi CHINA با حداقل اختلاف نسبی به ترتیب 6.87، 8.59 و 15.67 درصد در حوزه آبخیز بنادک سادات و روش های SWAT (1996)، Central & Eastern USA و ونانی 2 با حداقل اختلاف نسبی به ترتیب 4.85، 7.79 و 8.25 درصد در حوزه آبخیز دهگلان، مناسب ترین روش های برآورد نسبت تحویل رسوب در این تحقیق می باشند.

پایین بودن میزان ریزش های جوی، تغییرپذیری بالا، نوسان بارش، از ویژگی بارز آب وهوای ایران به شمار می رود. هدف این پژوهش مطالعه و بررسی تغییرات تعداد روزهای بارشی، مقدار بارش و تغییرات شدت بارش در بلند مدت در نواحی مختلف ایران است. داده های بارش روزانه در طی دوره آماری ۳۰ سال از سازمان هواشناسی کشور برای ۵۳ ایستگاه همدید در نقاط مختلف ایران گرد آوری شد. جهت طبقه بندی از نظر دوره تداوم بارش، روزهای بارشی در ۷ طبقه، بارش ۱ روزه، بارش با توالی دو روز، بارش با توالی سه روز الی بارش با توالی ۷ روز بررسی و استخراج گردید. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای (فاصله اقلیدسی و روش ادغام وارد) برای ناحیه بندی اقلیمی استفاده شد و درنهایت ایران به هفت ناحیه از نظر متغیرهای تعداد روز بارشی تقسیم گردید. سپس دوره مطالعاتی به دو دوره ۱۵ ساله جهت مقایسه تقسیم شد. برای شناسایی شدت بارش روزانه از نسبت بارش حداکثر روزانه به سالانه استفاده شد. نتایج نشان داد که در اغلب نواحی ایران فراوانی روزهای بارشی کوتاه مدت در ۱۵ سال دوم مطالعاتی (۲۰۱۳-۱۹۹۹) نسبت به ۱۵ سال اول (۱۹۸۴-۱۹۹۸) روند افزایشی دارد. این امر نشان می دهد که بارندگی های شدید و رگباری در گستره ایران در حال افزایش است که می تواند ناشی از کاهش تعداد روزهای بارشی به ویژه بارش های میان مدت و بلند مدت (۴-۵ و بیشتر از شش روز) باشد و بیشینه بارش در کوتاه مدت (بارش ۱- ۳ روز) اتفاق می افتد.

هدف از انجام این پژوهش، بازسازی درازمدّت بارش اکتبر می (2010-1951) شهر کرمانشاه با استفاده از حلقه های درختی است. در این پژوهش با استفاده از یک متّه ی رویش سنج، از تعداد 10 درخت بلوط کهنسال مازودار در رویشگاه فریادرس از ارتفاع برابر سینه، نمونه برداری انجام شده است. پس از مراحل آماده سازی نمونه ها در آزمایشگاه با استفاده از دستگاه اندازه گیری LINTAB5 ، پهنای حلقه های درختی با دقّت 01/0 میلی متر از سمت پوست به مغز اندازه گیری شد. از آزمون آماری علامت و با کمک نرم افزار تخصّصی TSAP برای تطابق زمانی نمونه ها استفاده شد. سپس برای حذف آثار غیراقلیمی از منحنی های رویشی، سری زمانی حلقه های رویشی با استفاده از نرم افزار ARSTAN استانداردسازی شد. با استفاده از نرم افزار آماری SPSS، گاه شناسی به دست آمده از رویشگاه با بارش ماهانه ی اکتبر می (2010-1951) ایستگاه هواشناسی کرمانشاه واسنجی شد. بر اساس روابط و همبستگی های به دست آمده، به روش رگرسیون خطّی، کار بازسازی انجام شد. بازسازی انجام شده، شامل یک دوره ی زمانی 305 ساله (2010-1705) می باشد. نتایج این بازسازی نشان می دهد که قرن هجدهم نسبت به دو قرن دیگر شرایط مرطوب تری داشته است. قرن بیستم نسبت به قرن نوزدهم دارای افزایش جزئی در بارش بوده است. دهه ی آخر قرن 18 و دهه ی دوم قرن 19 به ترتیب مرطوب ترین و خشک ترین دهه ها در طول دوره ی بازسازی هستند. وقوع دوره های مرطوب و خشک در طیّ دوره ی بازسازی از نظم زمانی خاصّی پیروی نمی کند. طول دوره ی خشکسالی های ضعیف تا بسیار شدید در طیّ دوره ی بازسازی، کمابیش دو ساله است با این حال طولانی ترین دوره ی خشکسالی به مدّت 6 سال در دهه ی چهارم قرن 18 رخ داده است. طول دوره ی ترسالی های رخ داده، بیشتر یک ساله است و طولانی ترین دوره ی ترسالی در قرن 20 (40-1937) به مدّت 4 سال به وقوع پیوسته است.

در این پژوهش برای تحلیل تغییرات زمانی- مکانی روند تداوم امواج سرمایشی شمال غرب ایران، از داده های دمای کمینه از سال 1360 شمسی معادل 1980 میلادی برای 42 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی که دارای بیشترین طول دوره ی آماری بوده اند استفاده شده است. داده های استخراج شده با استفاده از امکانات برنامه نویسی در محیط سرفر میان یابی انجام شد و ماتریسی به ابعاد 5082×11323 (یاخته × روز) برای یک دوره ی آماری 31 ساله به دست آمد. که به عنوان پایگاه داده ای در مراحل بعد مورد استفاده قرار گرفت. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار سرفر استفاده گردید. نتایج حاصل از مطالعه بیانگر این بوده است که موج های سرمایی ضمن اینکه از تغییرات مکانی بالایی برخوردار بوده است، دارای افت و خیزهای شدید روزانه بوده است. این در حالی می باشد که نواحی شرق و شمال شرق مورد مطالعه دارای بیشترین تغییرات مکانی بوده است. بااین وجود در تداوم های شش و هفت روزه از تنوع مکانی ضریب تغییرات کاسته شده است. نتایج حاصل از تحلیل روند بیانگر این بوده است که موج های سرمایی طیّ دوره های مختلفی تغییرات متنوعی را تجربه کرده است بطوری که در دوره ی اول (1989-1980) و سوم (2010-2000) موج های سرمایشی در بیشتر مساحت منطقه ی مورد مطالعه (به ویژه نیمه های جنوب و جنوب شرق) روند کاهشی را تجربه کرده است. این در حالی می باشد که در دوره ی دوم (1999-1990) موج های سرمایی شمال غرب روند افزایشی قابل توجهی داشته است. بطوری که این افزایشی در شرق و جنوب شرق منطقه ی مورد مطالعه قابل محسوس تر بوده است. با این وجود درمجموع می توان گفت که علاوه بر اینکه از روند امواج سرمایشی کاسته شده است، به سمت دوره های اخیر از گستره پوششی کمتری برخوردار بوده است بطوری که در تداوم های دوروزه این ویژگی بیشتر نمایان می باشد.

در این پژوهش اثر تغییر دما بر میزان روند و فراوانی مراکز چرخندی در مدیترانه مطالعه شد. برای این منظور از داده های ERA -Enterim در بازه زمانی 1980 تا 2013 با تفکیک نیم درجه طول و عرض جغرافیای، به صورت 6 ساعته استفاده شد. از الگوریتم عددی مراکز کمینه به همراه میانگین تاوایی نسبی برای آشکارسازی چرخندها استفاده، سپس روند ماهانه آنها به صورت دو دوره زمانی از 1980 تا 1996 و 1997 تا 2013 مطالعه گردید. نتایج بیانگر این است که روند دمای فصل زمستان در تراز 1000 هکتوپاسکال، مثبت بوده و در ماه ژانویه شدت کمتری نسبت به سایر ماه ها داشته است. اختلاف میانگین دمای دوره 17 سال اول نسبت به 17 سال دوم 0.64 درجه سانتی گراد، و این مقدار در ماه مارس 1.3 درجه سانتی گراد است. روند فراوانی چرخندها نشان داد که با افزایش دما فراوانی آنها کاسته شده است. همچنین در ماه ژانویه که روند افزایش دمایی کمتر بوده، تعداد مراکز چرخند افزایش یافتهبا این تفاوت که چرخندهای قوی کاهش یافته اند.  تحلیل مکانی چرخندها نشان داد که مراکز چرخندی آشکار شده، بر روی ایران عمدتاً با شدت تاوایی کمتر از   بوده اند. این مراکز چرخندهای قوی مسیریابی شده مدیترانه نبوده بلکه با عبور کم فشارهای تضعیف شده مدیترانه از نواحی مرتفع ایران، تقویت شده که عمدتاً در دشت های ایران مرکزی قرار داشته و از شدت کمتری برخوردار هستند.

با توجه به نقش اساسی تبخیر- تعرق در بیلان آب، برآورد دقیق آن در بسیاری از پروژه ها و مطالعات علمی در زمینه هیدرولوژی، کشاورزی، صنعت، مهندسی آب و سایر علوم وابسته، برای مدیریت کارآمد منابع آبی و طراحی سازه های هیدرولیکی مورد نیاز است. روش های سنتی برآورد تبخیر-تعرق واقعی که عمدتاً متکی بر لایسیمترها می باشد علاوه بر مشکلات خاص نگهداری و ثبت داده ها، فقط به صورت نقطه ای استخراج می گردند و با توجه به نیاز مبرم برای محاسبات در سطح، تعمیم دادن آن به ویژه در مناطق کوهستانی نادرست است. در سال های اخیر با گسترش کاربرد تصاویر ماهواره ای در برآورد تبخیر- تعرق واقعی، روش هایی ابداع شده است که از جمله آن ها می توان به روش سبال[1] اشاره نمود. در تحقیق انجام یافته مدل سبال برای برآورد تبخیر- تعرق واقعی در منطقه مورد مطالعه (شهرستان مشگین شهر) انتخاب گردید. این مدل در بسیاری از کشورها اجرا شده و نتایج قابل قبولی از آن به دست آمده است. این مدل عموماً برای مناطق مسطح طراحی شده و تأثیر عوامل ارتفاع، شیب و جهت شیب در محاسبه نادیده گرفته شده است. در این تحقیق با دخالت دادن عوامل مذکور در مدل، نوع جدیدی از این مدل به نام «سبال کوهستانی» معرفی گردیده است. منطقه مشگین شهر در شمال غربی ایران با توجه به داشتن خصوصیات مناسب برای اجرای این مدل، انتخاب و با انجام محاسبات بر روی ورودی های این مدل که عبارتند از: لایه DEM، شیب، جهت شیب، کسینوس زاویه فرودی خورشید، رادیانس طیفی، انعکاس طیفی، آلبیدوی سطحی، تابش فرودی، شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده، گسیلمندی سطحی، دمای سطح، تابش موج بلند خروجی، تابش موج بلند فرودی، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس و شار گرما نهان موفق به محاسبه تبخیر- تعرق واقعی لحظه ای در منطقه مورد مطالعه شده ایم. با مقایسه دمای سطح و شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده (NDVI) همبستگی 969/0- بین آن ها مشاهده گردید. هم چنین مقایسه بین تبخیر-تعرق واقعی محاسبه شده و شاخص پوشش گیاهی، نشانگر انطباق این دو عامل با یکدیگر بوده است (همبستگی مثبت 81/0) به طوری که مناطق با تراکم پوشش گیاهی با مناطق با تبخیر- تعرق واقعی بالا منطبق هستند. از طرف دیگر مقایسه تصاویر دمای سطح و تبخیر- تعرق واقعی نیز عدم انطباق آن ها را تأئید می کند به طوری که مناطق با دمای سطح بالا از میزان تبخیر- تعرق پائین برخوردار هستند.

روندیابی سیل یکی از روش های پیش بینی سیل در رودخانه ها به منظور مدیریت و مهار سیل است. روابط بارش - روناب و ایجاد سیل در یک منطقه، رابطه خطی ریاضیاتی نیست که با آن سیلاب خیزی و وقوع سیلاب را در یک منطقه پیش بینی کرد و باید به این نوع پدیده ها به صورت مدل نگریست. روش های هوش مصنوعی و از جمله آن ها روش شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی، روش هایی مطلوب در این زمینه هستند. در این پژوهش با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی اقدام به روندیابی سیلاب در زیرحوزه آبخیز رودخانه زرد شده است. برای اجرای هر دو روش، ابتدا داده های لازم جمع آوری، سپس داده های پرت از سری داده ها حذف و درنهایت نرمال سازی شدند. مدل سازی روندیابی سیل با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با کمک کدنویسی در نرم افزار متلب روی داده ها اجرا شد. برای اجرای سیستم استنتاج فازی نیز از این داده های آماده شده استفاده شد. در این پژوهش انواع ساختارهای متفاوت شبکه عصبی مصنوعی با تعداد نرون ها، لایه های مخفی، تعداد دوره های آموزش و توابع فعالیت متفاوت بر روی داده ها اجرا شدند تا درنهایت بهترین ساختار برای منطقه مورد مطالعه به دست آید. برای مدل استنتاج فازی نیز انواع ساختارها اجرا شدند تا درنهایت بهترین مدل انتخاب شود. نتایج نشان داد در حالت کلی، سیستم استنتاج فازی داده های منطقه مورد مطالعه را بهتر شبیه سازی می کند و نتایج بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد و مقادیر MSE و r در سیستم استنتاج فازی و مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر با 2196/0 و 0297/0، 7667/0 و 96/0 است که نشان دهنده دقت بالاتر سیستم استنتاج فازی در پیش بینی سیلاب در حوزه آبخیز مورد مطالعه است.

در سال های اخیرحوضه جنوبی دریای خزردرگیر برخی مخاطرات اقلیمی مانند خشکسالی، سیل و بارش برف سنگین بوده است. شبیه سازی رفتار اقلیم آینده این حوضه نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و میزان آسیب پذیری احتمالی این مناطق از تغییر اقلیم دارد. در این مطالعه چشم انداز اقلیم آینده برخی ایستگاه های واقع در این حوضه شامل گرگان، بابلسر، رامسر، رشت، بندرانزلی تحت دو سناریوی انتشار A2 و B2 حاصل از برونداد ریزمقیاس شده مدل گردش کلی HadCM3 با روش آماری SDSM در دوره 2099-2011 شبیه سازی گردید. علاوه بر آن برونداد بارش مدل گردش کلی یاد شده به روش دینامیکی توسط مدل PRECIS برای دوره 2099-2070 ریزمقیاس گردید. در هر دو روش ریزمقیاس نمایی، مدل گردش کلی و سناریوهای انتشار یکسان در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج هر دو روش مذکور، میانگین بارش سالانه ایستگاه های منتخب در دهه های آینده کاهش نسبتا چشمگیری خواهند داشت. نتایج ریزمقیاس شده توسط مدل SDSM نشان می دهد که  کمترین و بیشترین کاهش بارش سالانه به ترتیب در ایستگاههای گرگان و  بابلسر رخ خواهد داد.  کاهش یادشده بین 25 درصد در دوره 2039-2011 تحت سناریوی A2 تا 60  درصد در دوره 2099-2070 تحت سناریوی B2 خواهد بود. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز،بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 در سه دهه 39-2010، 69-2040 و 99-2070 و همچنین تعداد روزهای داغ دوره های آتی در فصول پاییز،  زمستان و بهار در تمامی ایستگاه ها (به استثنای فصل بهار گرگان) و تحت هر دو سناریوی A2 و B2 نسبت به دوره مشاهداتی 90-1961 افزایش خواهند یافت. نتایج نشان می دهد که دامنه تغییرات افزایش میانگین دمای حداکثر حوضه در سه دهه 2039-2010 ، 2069-2040 و 2099-2070 به ترتیب 8/1-1، 3/3-9/1 و 1/5-4/2 درجه سلسیوس خواهد بود.

تغییر پذیری عناصر اقلیمی علاوه بر بررسی میانگین و تغییرات آن ، به وسیله آماره هایی نظیر انحراف معیار، ضریب تغییرات و ... قابل برآورد است. در ادبیات اقلیم شناسی ایران ، توجه به تغییرپذیری میانگین عناصر اقلیمی، در کانون توجه تحقیقات دهه های اخیر بوده است. درحالی که اندیشمندان اقلیم پژوه جهان، تمایل بیش تری بر مطالعه مشخصات تغییرپذیری و نیز توزیع فراوانی میانگین این عناصر دارند. دراین تحقیق ضمن ارائه یک الگوی بهینه برای مطالعه مشخصات و روند تغییرپذیری، مشخصات نسبی و مطلق تغییرپذیری و نیز مشخصات توزیع فراوانی بارش روزانه شهر زنجان برای دوره آماری 1961-2006 مورد تحلیل قرار گرفت. هرچند بین بارش و مشخصات مزبور رابطه معنی داری وجود دارد اما علی رغم تغییر محدود در میزان بارش، مشخصات توزیع فراوانی بارش کاسته نشده است. این امر بدین معنی است که بارش از سهم تمامی روزها کاسته شده است. ازاین رو در بررسی کلی بارش درطی دوره آماری مورد بررسی، توزیع فراوانی بارش تغییر قابل توجه و معنی داری متحمل نشده است.

الگوی رفتاری دمای سطوح در طول شبانه روز و نیز در شرایط آب وهوایی گوناگون در محیط های شهری، شاید در زمینه مدیریت و برنامه ریزی شهری کارآمد باشد. در این پژوهش، روند تغییرات دمای اندازه گیری شده چهار پوشش آسفالت، سیمان، خاک و سنگ، در محدوده ایستگاه هواشناسی ژئوفیزیک در شرایط جوی گوناگون واکاوی شد. با توجه به ارتباط بین دمای سطح و دمای هوا، مدل رگرسیونی محاسبه دمای سطوح با دمای هوا انتخاب و دمای برآوردشده با دمای اندازه گیری شده در ایستگاه، واسنجی شد. نتایج روش های آماری نشان داد اختلاف دمای کمینه و بیشینه سطوح (به جز آب به دلیل تأثیر تبخیر) در شرایط آفتابی، حدود 30 درجه سلسیوس است؛ در حالیکه اختلاف آنها در شرایط بارانی، ابری و بادی، به ترتیب به حدود 6، 10 و 20 درجه سلسیوس می رسد. همچنین، در شرایط جوی همراه با بارندگی، علاوه بر وقوع کمترین دامنه دمایی، رفتار دمایی سطوح نسبت به یکدیگر نیز دچار تغییر می شود. نتایج مدل رگرسیونی نشان داد که بیشترین همبستگی بین میانگین دمای هوا و میانگین دمای سطوح وجود دارد. براساس ضرایب همبستگی و ضریب کارایی ناش ساتکلیف، رابطه رگرسیونی مورد استفاده برای تخمین میانگین دمای سطوح، از کارآیی مناسبی برخوردار است.

در سال های اخیر با پیشرفت فن آوری های جمع آوری و مدیریت داده، پایگاه داده های بسیار بزرگ پدیدار شده اند. بسیاری از پرس وجوهای تجزیه و تحلیل بر اساس ماهیتشان به تجمیع و خلاصه سازی بخش های بزرگی از داده های در حال تجزیه و تحلیل نیاز دارند. مسئله اصلی در حیطه ی پایگاه داده پردازش کارآمد پرس وجو مخصوصاً در سیستم های لحظه ای [1] است که نیازمند رسیدن به جواب آنی می باشد تا اینکه کاربر زمان زیادی را برای دریافت پاسخ صرف نکند. ( AQP (Approximate Query Processing به عنوان روشی جایگزین برای پردازش پرس وجو در محیط هایی که ارائه یک پاسخ دقیق زمان بر است، با هدف ارائه پاسخ تخمینی، کاهش زمان پاسخ را با حذف یا کاهش تعداد دسترسی ها به داده ی پایه میسر می سازد. پردازش [2] In-Database عملکرد شبکه های کامپیوتری را بهبود بخشیده و به طراحی مناسب پرس وجو ها با نتایج نسبتاً سریع و دقیق کمک می کند. در این پژوهش عملیات تجمیع ( Sum ) در پایگاه داده PostgreSQL   روی داده های رستری بارش به دو روش معمولی و بهینه پیشنهاد شده، انجام شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که سرعت اجرای تابع Sum با خوشه بندی، 2/27 برابر اجرای این تابع بدون خوشه بندی است و   میانگین اختلاف عددی پیکسل های حاصل از اجرای تابع Sum بهینه با اجرای تابع معمولی آن 028/0 می باشد. میانگین زمان اجرای پرس وجوهای معمولی و بهینه برای تابع Sum به ترتیب 211 و 754/7 ثانیه می باشد که نشانگر کارآمد بودن روش پیشنهاد شده در این تحقیق می باشد. نتایج تحقیق حاضر که در حقیقت کاهش معنی دار زمان پاسخ آنالیزهای داخل پایگاه داده ای در داده های رستری می باشد، می تواند در ارائه سرویس های رئال تایم تحت وب مانند هواشناسی، ترافیک و ... که نیازمند تحلیل های آنی و جواب لحظه ای می باشند مورد استفاده قرار گیرد. [1]- Real time [2]- درون پایگاه داده

هدف اصلی از این تحقیق بررسی تغییرات ضخامت جو و ارتباط آن با تغییرات دمایی در طی دوره سرد سال است. برای نیل به این هدف اقدام به استخراج داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و دمای تراز 1000 هکتوپاسکال برای سال های 1960 تا 2020 میلادی از سایت NCEPNCAR شده است. در گام بعدی با استفاده از امکانات برنامه نویسی گردس اقدام به استخراج عددی ضخامت جو بین تراز های 1000 تا 500 هکتوپاسکال به واحد متر و داده های دمای تراز 1000 هکتوپاسکال به درجه سانتی گراد شده سپس به منظور بررسی دقیق تر 60 سال آماری به چهار دوره 15 ساله تقسیم شده است. توزیع مکانی میانگین 15 ساله و میانگین بلند مدت 60 ساله و همچنین ناهنجاری های مثبت نشان داد که طی دوره اول تا دوره چهارم ضخامت جو افزایش قابل توجه ای داشته و این افزایش در دوره چهارم به حداکثر خود رسیده است. بررسی روند در دوره اول کاهش ضخامت جو را برای کل ایران نشان داده ولی با آغاز سال 1976(آغاز دوره دوم) شاهد روند افزایشی شدید ضخامت جو بوده ایم که این روند افزایشی تا دوره چهارم ادامه داشته است. نتایج ضریب هبستگی پیرسون نشان داد که ارتباط معناداری بین تغییرات ضخامت جو و تغییرات دمای دوره سرد ایران در سطح 95 درصد اطمینان وجود دارد. از لحاظ مکانی این همبستگی در پهنه غرب، شمال غرب و جنوب غربی کشور به بالاترین حد خود می رسد. در نتیجه می توان بیان داشت که ضخامت جو ایران طی سال های اخیر روند افزایشی محسوس و معناداری داشته و یکی از علل آن تغییر ماهیت جریانات ورودی به ایران و البته گرمایش جهانی می باشد.