درخت حوزه‌های تخصصی

در این پژوهش تحلیل فضایی فراوانی رودبادهای مرتبط با بارش های فرین و فراگیر در غرب ایران با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی انجام شده است. بارش روزانة 69 ایستگاه سینوپتیک و اقلیم شناسی (1961 2010) انتخاب شد و 119 روز بارش های فرین و فراگیر منطقه بر اساس توزیع تعمیم یافتة مقادیر فرین از میان آن ها برای بررسی انتخاب شد. فراوانی رودبادها در چهار تراز 250، 300، 400، و 500 هکتوپاسکال بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد رودبادها در تراز 250 هکتوپاسکال فراوانی بسیار زیادی را نشان می دهند. نقشه های میانگین سرعت رودبادها از یک سو منطبق بر رخداد بیشینة فراوانی رودبادها و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینة سرعت رودبادها در پهنة مورد مطالعه است و از قرارگیری ربع دوم هستة رودباد (که با افزایش تاوایی مثبت و همچنین واگرایی سطوح فوقانی و همگرایی سطوح پایین جو همراه است) بر روی غرب ایران حکایت دارد. ترسیم بیضی استاندارد در همة سطوح به جز سطح 250 هکتوپاسکال نشان داد که غرب ایران در نیمة اول بیضی قرار گرفته است. نحوة عملکرد دینامیکی هستة رودباد در ورودی راست و خروجی چپ، که همراه با واگرایی بالایی است، هم زمان با همگرایی در غرب ایران، بارش های فرین را در پی دارد.

تروپوپاز لایة انتقالی از وردسپهر به پوش سپهر است. این لایه تعیین کنندة حد بالایی و ضخامت وردسپهر است. در پژوهش حاضر از داده های ژرفاسنج مادون قرمز اتمسفری (AIRS) سنجندة مودیس آکوا ماهواره (EOS) استفاده شد. این محصول به شکل پارامترهای ژئوفیزیکی است و در شبکه ای به ابعاد 1×1 درجة قوسی توزیع شده است. این داده ها از 180- تا 180 طول جغرافیایی و 90 تا 90 عرض جغرافیایی موجودند که از سامانه تطبیقی پردازش مودیس (MODAPS) دریافت شدند. پس از بارگیری تصاویر مربوط به سال های 2003 تا 2015 میلادی، داده ها وارد نرم افزار MATLAB شد و مقادیر ارتفاعی تروپوپاز برای ماتریسی به ابعاد 12×155 برای هر سال محاسبه شد (155 معرف مقادیر شبکه های محاط در مرز ایران و دوازده ماه های سال اند). نتایج حاصل از پردازش های تصویر وارد محیط نرم افزار ArcGis10.2 شد و نقشه های هر ماه با استفاده از روش کریجینگ به واسطة کمترین مقدار خطا تهیه گردید. نتایج نشان داد در ماه فوریه بیشترین اختلاف ارتفاع بین جنوب و شمال کشور رخ می دهد. تقریباً در همة پهنة کشور منحنی هم ارتفاع موازی و مداری اند. در ماه های گرم سال ارتفاع تروپوپاز در جنوب شرق کاهش می یابد و بالاترین ارتفاع تروپوپاز در مرکز کشور رخ می دهد.

بارش های فرین در هر نقطه، به بارش های نابهنجار گفته می شود که در دنباله و دور از نقطه تمرکز توزیع فراوانی بارش آن نقطه قرار گرفته باشد. اخیراً آستانه ها و دنباله های بالایی توزیع فراوانی بارش مورد توجه بسیار بوده اند. در این راستا به فراخور ویژگی های جغرافیایی هر پهنه، آستانه های متعدد و متنوعی برای این ویژگی بارش معرفی و به کار گرفته شده است. یکی از نمایه های پرکاربرد مربوط به بارش روزانه، مبتنی بر توزیع تعمیم یافته مقادیر حدی است. در این پژوهش آستانه ی بارش های فرین غرب ایران به روش های آماری توزیع تعمیم یافته، مقادیر حدی تعیین و بارش های فرین منطقه ی مورد مطالعه شناسایی، و توزیع فضایی آن ها مورد تحلیل قرار گرفت. برای انجام این کار از داده های شبکه ای حاصل از میانیابی روزانه 69 ایستگاه سینوپتیک و اقلیم شناسی برای دوره ی آماری 1961 تا 2010 استفاده گردید. سپس با استفاده از روش توزیع تعمیم یافته مقادیر حدی، بارش های روزانه 22 میلیمتر و بیشتر از آن، به عنوان بارش های فرین انتخاب شدند. جهت شناسایی الگوی پراکنش و روابط فضایی بارش های فرین غرب ایران (استان های همدان، کردستان، کرمانشاه، لرستان و ایلام) از آماره مورن کلی[1]، مورن محلی[2] و نمایه گتیس ارد- جی استار[3] استفاده شد. الگوی فضایی برازنده بارش های فرین غرب ایران یک الگوی خوشه ای است که معنی داری آن در سطح 99 درصد اطمینان تأیید گردید. خوشه های فراوانی و خوشه های متوسط بارش های فرین در بعضی از نواحی مانند استان های همدان و کردستان بر همدیگر منطبق بوده ولی در بعضی نواحی با یکدیگر ارتباطی نداشتند. بیشتر بسامد و متوسط بارش های فرین در استان های همدان و کردستان به وقوع پیوست. بر اساس هر دو شاخص موران محلی و لکه های داغ ارتفاعات منطقه ی مورد مطالعه نقش قابل توجهی در الگوهای بارش های فرین با الگوی خوشه ی بالا داشته است. نتایج این تحقیق نشان داد که فراوانی و متوسط بارش های فرین غرب ایران تحت تأثیر ناهمواری ها و آرایش آن ها و همچنین سامانه های همدیدی است. [1]- Global Moran’s I statistic [2]- Local Moran’s I statistic [3]- Getis- Ord G* statistic#,

در پژوهش حاضر، تأثیر دمای سطح آب اقیانوس هند بر تغییرات بارش نیمه جنوبی کشور با بهره گیری از داده های ماهانه بارش و داده های بازواکاوی شده در دوره زمانی 2005-1974 بررسی و توزیع مکانی نابهنجاری بارش در ماههای اکتبر تا مه با بهره گیری از روش تابع متعامد تجربیEOF شناسایی شد. سپس مؤلفه های اول و دوم مطالعه شدند که 54 تا 7/82 درصد واریانس کل بارش را در ماه های اکتبر تا مه تعیین می کنند. در ادامه برای بررسی نوسانات بارش، نقشه نابهنجاری دمای سطح آب، شار رطوبتی، ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار سطح دریا در دوره های تر و خشک، مؤلفه های اول و دوم EOF تحلیل شد. الگوی نابهنجاری دمای سطح آب اقیانوس هند در دوره ترسالی و خشکسالی، نشان داد تغییرات دمای سطح آب اقیانوس هند، نقش مهمی در نوسانات بارش دارد. برای مؤلفه اول EOF که بیش از50 درصد بارش را در نیمه جنوبی کشور تبیین می کند، در دوره ترسالی شرق اقیانوس هند، نابهنجاری منفی و غرب اقیانوس هند، نابهنجاری مثبت دمایی و در دوره خشکسالی، نابهنجاری مثبت در شرق و نابهنجاری منفی دمایی در غرب وجود دارد. این شیو دمایی بین شرق و غرب اقیانوس هند همراه با تغییر سرعت و جهت جریان شار رطوبتی از شرق به غرب (از غرب به شرق) در دوره ترسالی (خشکسالی) است. برای مؤلفه دوم EOF، نابهنجاری دمای دریای عرب مثبت است؛ ولی در دوره خشکسالی، الگوی غالبی وجود ندارد. سیستم پرفشار عربستان، نقش مهمی در انتقال رطوبت در تراز پایین جو از پهنه های آبی جنوبی به سیستم کم فشار نزدیک ایران دارد و جابه جایی آن به سوی چپ (راست)، سبب انتقال شار رطوبتی از پهنه های آبی جنوبی به نواحی غربی و جنوب غربی (جنوبی و جنوب شرقی) کشور می شود.

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

شناسائی و استخراج طول دوره های خشک در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین استفاده از مدل های پیش یابی تغییرات اقلیمی برای بررسی رفتار پارامترهای اقلیمی در آینده امری اجتناب ناپذیر است. زیرا با شناخت رفتار زمانی- مکانی عناصر اقلیمی مانند بارش، قادر خواهیم بود شدت اثرات عوامل مخرب محیطی را کاهش دهیم. در این پژوهش عملکردمدل گردش عمومی جو - اقیانوس ( AOGCMs - AR 4 ) در شبیه سازی طول دوره های خشک در گستره ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر ماهانه بارش 15 مدل AOGCM که در نسخه 5مدل LARS - WG تعبیه شده تحت سناریوهای مختلف برای دهه های 2050 و 2080 بر روی 45 ایستگاه همدید واقع در گستره ایران زمین ریزمقیاس شدند. بعد از اعتبارسنجی و وزندهی به مدل ها با شاخص های آماری، مشخص شد که مدل Hadcm3 و GFDL-CM2.1 بهترین کارایی و عملکرد را در شبیه سازی طول دوره های خشک دارد. در مقابل خروجی مدل های NCPCM و INM-CM3.0 کمترین همبستگی را با داده های مشاهداتی دارا می باشند. مدل سازی دوره های خشک با محاسبه سناریوهای تغییر اقلیم و لحاظ نمودن منابع عدم قطعیت ها در خروجی مدل های( AOGCM) ، نشان داد که بر اساس بدترین سناریو( A2 ) ، و حدی ترین وضعیت(2080)، میانگین دمای کشور 2/7 درجه سلسیوس افزایش و میانگین بارش با وجود افزایش نقطه ای آن در برخی از ایستگاه ها، با کاهش 33 درصدی در کل کشور روبرو است. در خوشبینانه ترین سناریو( B1 )، نیز میانگین دمای کشور 1/4 درجه سلسیوس نسبت به دوره مشاهداتی افزایش و میانگین بارش نیز با کاهش 14 درصدی همراه است. نتایج حاصل از بررسی عدم قطعیت در بررسی دوره های خشک در ایران نشان داد که در هر دو دهه 2050 و 2080 و بر اساس هر سه سناریو (B1,A1B,A2) ، طول دوره های خشک در تمامی پهنه های ایران افزایش می یابد. بیشترین درصد تغییرات طول دوره های خشک مربوط به پهنه شمال غرب (ارومیه، خوی، کرمانشاه، همدان و لرستان) است.

افزایش قدرت تفکیک مکانی به منظور افزایش میزان اطلاعات در مدل رقومی ارتفاع (DEM) از جمله مهمترین موضوعات در ژئومورفولوژی کمی محسوب می شود. تاکنون مدل های مختلفی به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی ارائه شده است که از بین مدل ها، مدل جاذبه به عنوان جدیدترین مدل، دارای دقت بسیار بالایی می باشد. این مدل برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی بر روی تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. در این تحقیق از مدل جاذبه برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM استفاده شد. در بررسی حاضر، از دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمین مقادیر زیر پیکسل ها استفاده گردید. در مدل جاذبه احتیاجی به کالیبره کردن و آموزش الگوریتم همانند الگوریتم های یادگیری ماشین نیست، این امر موجب می شود که زمان محاسبات برای اجرای الگوریتم کم شود. پس از تولید تصاویر خروجی برای زیر پیکسل ها، در مقیاس های 2، 3 و4 با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسب ترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین شد و مقادیر RMSE برای آن ها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین مستخرج از عملیات نقشه برداری، 2118 نقطه بود. مقدار RMSE برای هر DEM به صورت جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل جاذبه صحت تصاویر خروجی بهبود بخشیده شده و همچنین قدرت تفکیک مکانی آن ها نیز افزایش پیدا کرده است. بر اساس نتایج از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به سایر روش ها دارای بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE (54/5) برای DEM 30 متر و DEM  90 متر (13/9) می باشد.

در این پژوهش با استفاده از داده های ایستگاه گرگان بین سال های 2010-1980 روند بارش بررسی شد. به منظور استخراج روند بارش از آزمون های میانگین متحرک و من-کندال استفاده شد. هم چنین به وسیله شاخص SPI دوره های خشکسالی استخراج و احتمال رویداد هر یک از حالات مختلف ترسالی و خشکسالی با زنجیره مارکوف محاسبه شد. در ادامه به وسیله تصاویر NOAA-AVHRR نوسانات پوشش گیاهی تحت تأثیر روند بارش بررسی و به وسیله زنجیره مارکوف احتمال گذر هر یک از طبقات بررسی شد. نتایج نشان داد در میان سال های 2007-2001 و 1994-1990 دوره ترسالی و سال های 1986-1982 و 2010-2005 دوره خشکسالی رخ داده است. تحلیل شاخص خشکسالی روند بارش در این زمان را تأیید کرده و نشان داد سال های 2005-2001 شرایط مرطوب و از سال 2005 شرایط خشکی حاکم بوده است. با توجه به ماتریس احتمالاتی مارکوف احتمال گذر خشکسالی شدید به خشکسالی شدید 6/0 و احتمال گذر از خشکسالی شدید به خشکسالی متوسط 13/0می باشد. با همین روند پوشش گیاهی نیمه متراکم از سال 1985 به مقدار 494479 هکتار تا سال 2000 به 380120 هکتار کاهش داشته است که کمترین مقدار در طی سال های مورد مطالعه می باشد. از سال 2000 تا 2005 تراکم و مساحت پوشش گیاهی افزایش یافته، ولی تحت تأثیر خشکسالی اخیراٌ کاهش نشان می دهد و با احتمال 48/0 طبقه بدون پوشش گیاهی در شرایط خود باقی می ماند. احتمال تبدیل مربوط به پوشش گیاهی ضعیف به زمین فاقد پوشش به مقدار 41/0 می باشد. بر این اساس احتمالاً 214060  هکتار به زمین فاقد پوشش گیاهی تبدیل شود.

سیلاب ها یکی از شدیدترین و مخرب ترین مخاطرات جوی می باشند که همه ساله خسارت جانی و مالی شدیدی را متحمل جوامع در جای جای نقاط مختلف دنیا می کنند. پژوهش پیش رو به دنبال آشکارسازی ویژگی های همدیدی و هیدرومتئورولوژیکی رخداد سیلاب در هروچای به انجام رسیده است. جهت انجام این پژوهش از داده های روزانه بارش ایستگاه های خلخال، خانقاه، آرپاچایی و لمبر و داده های ایستگاه هیدرومتری رودخانه کیوی چای جهت شناسایی بارش رخ داده و سیلاب اتفاق افتاده و برای بررسی همدید این پدیده از داده های تراز سطح زمین (فشار سطح زمین)، داده های سطوح فوقانی جو از قبیل ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، بادمداری، باد نصف النهاری و رطوبت نسبی در ترازهای 500 تا 1000 هکتوپاسکال استفاده به عمل آمد. نتایج به دست آمده بیانگر این می باشد که قرارگیری سیستم کم فشار در سطح زمین، وقوع بلوکینگ و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در شرق ناوه در سطوح فوقانی، منفی بودن پیچانه های جوی و امگا در ترازهای مختلف، همراه با تغذیه رطوبتی دریای سیاه و مدیترانه در ترازهای 500 تا 700 هکتوپاسکال، دریای سرخ و خلیج فارس و دریای عمان در ترازهای 850 و دریای خزر در ترازهای 925 و 1000 هکتوپاسکال شرایط لازم جهت تولید ناپایداری بر بالای جو منطقه مورد مطالعه را فراهم کرده است. این شرایط باعث ایجاد رگبار شدید و شدت یافتن دبی رودخانه هروچای گشته و منجر به تولید سیلاب در این منطقه شده است.

افزایش محصول به تأمین نیاز آبی گیاه وابسته است؛ درنتیجه، تخمین درست نیاز آبی گیاه هم به تولید محصول کمک می کند و هم در مدیریت منابع آب تأثیر دارد. الگوریتم های سبال و متریک از مهم ترین و پرکاربردترین روش های باقی ماندة بیلان انرژی برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از داده های سنجش از دور محسوب می شوند. بر همین اساس، هدف از تحقیق حاضر بررسی نتایج تبخیر و تعرق واقعی با اجرای مدل های متریک و سبال در دشت قزوین است. به منظور ارزیابی نتایج برآورد تبخیر و تعرق واقعی، از دو سنجنده با قدرت تفکیک زمانی و مکانی متفاوت (تصاویر سنجندة مودیس[1] ماهوارة ترا و سنجندة ETM+ ماهوارة لندست 7) استفاده شد. در این زمینه، داده های ایستگاه هواشناسی قزوین و نیز داده برداری لایسیمتری، به منظور صحت سنجی نتایج الگوریتم متریک و سبال، به کار رفت. نتایج مدل های متریک و سبال با مجموع ده تصویر از تصاویر سنجندة مودیس ماهوارة ترا و سنجندة ETM+ ماهوارة لندست 7، با داده برداری های لایسیمتری گیاه مرجع چمن در سال 1380 ارزیابی شدند. سنجندة مودیس با 88/0r =، 91/1 RMSE= و 85/0 SE= میلی متر بر روز و سنجندة ETM+ با 00/1 r=، 91/0RMSE= و 09/0 SE= میلیمتر بر روز در مدل متریک، در مقایسه با مدل سبال، برآوردی دقیق تر از داده برداری لایسیمتر دارند و در این تحقیق، مدل متریک به منزلة مدل برتر برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی در منطقة دشت قزوین توصیه می شود.

خشکسالی ها از جمله مهم ترین بلایای طبیعی هستند که به سه شکل اقلیمی، هیدرولوژی و کشاورزی دیده می شوند. با توجه به واقع شدن کشور ایران در قلمرو آب و هواهای خشک جهان و در نتیجه حساسیت زیاد کشور به این مسئله، ضرورت مطالعه و بررسی پیرامون مسائل مربوط به خشکسالی مهم تر و بیشتر جلوه می نماید. در همین راستا تحقیق حاضر خشکسالی اقلیمی را مد نظر قرار داده و کاربرد شاخص های معتبر خشکسالی را بر روی مناطق مختلف کشور ارزیابی نموده است. بدین منظور کل پهنه ایران را به صورت مناطق شش گانه بارشی در نظر گرفته و از بین تمامی ایستگاه های موجود که دارای آمار هواشناسی کامل تر و معتبرتری نسبت به بقیه ایستگاه ها بودند، انتخاب شدند. سپس از بین شاخص های خشکسالی اقلیمی شش شاخص RAI,SIAP,PNPI,DI,Z و SPI را برگزیده و خشکسالی هر کدام از مناطق مختلف بارشی به وسیله این شاخص ها تعیین گردید و نتایج را با ضریب همبستگی اسپیرمن بین بارندگی و رتبه شاخص ها با یکدیگر مقایسه نموده و مشخص شد که کدام شاخص برای چه منطقه بارشی بهتر عمل می کند؛ نهایتاً معلوم گردید که شاخص DI با دارا بودن بالاترین ضریب همبستگی اسپیرمن مناسب ترین شاخص برای کل پهنه جغرافیایی ایران است.

پایداری دوره امواج سرد (گرم) با به همراه داشتن روزهای حدی بسیار سرد (گرم)، اثرات زیان باری بر تمامی جنبه های زندگی از جمله کشاورزی و اکولوژی دارند. یک موج گرما (سرما) یک دوره گرم (سرد) است که از چند روز تا چند هفته به طول می انجامد که به ترتیب  با رطوبت بالا و بادهای سرد شدید همراه است و با آستانه های متفاوتی قابل تعیین است. در این مطالعه برای شناسایی رخدادهای حدی سرد (گرم) در سواحل جنوبی دریای خزر با استفاده از داده های دمای حداقل و حداکثر پنج ایستگاه دارای کامل ترین آمار طی دوره مطالعاتی 2010-1961، امواج سرد با صدک 02/0 ام و امواج گرم با صدک98/0 ام شناسایی شد و در ادامه  چند موج سرد و گرم که شدت بالایی داشتند انتخاب و نقشه های مرکب (فشار سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال) فراگیر آن با استفاده از نرم افزار Grads ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان داد روند تغییرات دما برای دمای حداقل مثبت بوده و برای دمای حداکثر در بیشتر ایستگاه ها با کاهش همراه بوده است. در سال های 1963، 1964، 1969، 1972، 1973، 1989، 1991 و سال 2008 موج های سرد به حداکثر فراوانی خود در هر 5 ایستگاه رسیده و تداوم آن ها در سال های 1972 و  1964 بسیار بالا بوده است. در سال های 1962، 1966، 1980، 1983، 2000 ،2009 و2010 موج های گرم حداکثر فراوانی را داشته اند و پایداری  آنها (تعداد روز) در سال های 1966و  1971 نسبت به دیگر سال های مورد مطالعه بیشتر بوده است. ایستگاه رامسر برای امواج سرد و همچنین گرم بالاترین فراوانی را داشته است. ایستگاه گرگان کمترین فراوانی موج گرم و ایستگاه های انزلی و رشت کمترین فراوانی موج سرد را ثبت نموده اند. سه مرکز پرفشار اروپای شرقی، سیبری، پرفشار کوه های آلپ وکم فشار اورال با مرکزیت روی جلگه سیبری غربی  موج های سرد حدی را رقم زده اند. مرکز فشار کم عربستان، پاکستان و خلیج فارس در مواقع حدی خود ایجاد کننده اصلی موج گرم ناحیه مورد مطالعه بوده است.

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

هدف از پژوهش حاضر بررسی تغییرات روزهای همراه با پوشش برف( روزهای برفپوشان) در گروه های ارتفاعی در حوضه ی زاینده رود می باشد. برای این منظور داده های سنجنده ی مودیس ترا و مودیس آکوا برای دوره ی زمانی 1382 تا 1393 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500 متر از تارنمای ناسا دریافت گردید. همچنین مدل رقومی ارتفاع هماهنگ با سیستم تصویر و تفکیک داده های پوشش برف از تارنمای ناسا دریافت و بر روی حوضه استخراج گردید. برای واکاوی هرگونه تغییری در روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی، نخست فراوانی روزهای برفپوشان برای هر طبقه ی ارتفاعی از 1500 متر تا 3850 متر در گام های 50 متری محاسبه و سپس به کمک آزمون من کندال روند روزهای برفپوشان محاسبه شد. بررسی ها نشان می دهد در ماه های فروردین و اردیبهشت شمار روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی بلند حوضه یک الگوی کاهشی را نشان می دهد. در ماه های آبان و آذر شمار روزهای برفپوشان در بسیاری از کمربندهای ارتفاعی رو به افزایش، اما در ماه های دی و بهمن شمار روزهای برفپوشان در بسیاری از کمربندهای ارتفاعی رو به کاهش است. بررسی روند تغییرات سهم بارش در حوضه نشان می دهد سهم بارش ماه های پاییزی رو به افزایش اما سهم بارش ماه های زمستانه رو به کاهش است. بنابراین به نظر می رسد تغییرات رژیم بارش در حوضه سبب تغییر رژیم برف گیری حوضه شده است و روند کاهش پوشش برف همراه با تغییر رژیم برف گیری، می تواند پیامدهای ناگواری را برای حوضه به دنبال داشته باشد.

هدف از این پژوهش شناسایی و تحلیل موقعیت رودبادهای مرتبط با بارش فرین و شار رطوبت در مناطق غربی ایران با استفاده از روش همدید است، که چهار الگو در این زمینه شناسایی شد. در همة الگوها در روز رخداد بارش، ناحیة چپ خروجی (ربع دوم) هستة رودباد جبهه قطبی (که بیشترین واگرایی سطوح بالا و همگرایی سطوح زیرین جو را فراهم می کند) بر فراز آسمان غرب ایران قرار گرفته است. نتایج نشان داد که اختلاف دمای شدید بین سطح زمین و ترازهای بالا در فصل سرد، ناشی از حضور پرفشار قطبی عرض های شمالی و فعالیت بادهای غربی (همراه با ایجاد و انتقال سردچال ها و فرودهای عمیق ناوه ها) است. بنابراین در ایجاد شرایط ناپایداری غرب، حضور یک هسته کم فشار در سطوح بالا و جریان سریع هوای گرم و مرطوب در سطوح پایین مؤثر بوده است. صعود همرفتی شدید سطوح پایین ناشی از فعالیت بادهای غربی به همراه جبهه های قطبی بوده است. بدین طریق که رودبادهای قطبی، فرود بادهای غربی را با سرعت بیش از 60 متر بر ثانیه همراهی می کنند. در ناحیه خروجی چپ هسته رودباد (ربع دوم) که منطبق بر جو غرب ایران بوده، انحنای مسیر بادها به سمت قطب شمال باعث کاهش چرخندگی انحنایی توده هوا و افزایش مساحت آن خواهد شد. در نتیجه با انبساط توده هوا در سطوح بالا حرکت صعودی و ناپایداری درون توده هوا شکل خواهد گرفت.

بارش از متغیرترین عناصر اقلیمی است که تغییرات آن پیامدهای محیطی و اقلیمی دارد. هدف از این پژوهش شناسایی نواحی اقلیمی از نظر توالی روز بارشی و بررسی ویژگی یکنواختی بارش است. برای تحقق اهداف از روش تحلیل خوشه ای برای ناحیه بندی اقلیمی و به منظور بررسی پراکندگی مکانی و زمانی بارش از آمارة ضریب تغییرات و یکنواختی (H) در سه بازة زمانی (ده سال اول، دوم، و سوم) سالانه و فصلی برای شناخت جزئیات تغییرات بارش استفاده شد. بر اساس معیار روز بارشی (بارش یک روزه تا بارش با توالی هفت روز و بیشتر)، ایران به هفت ناحیة اقلیمی تقسیم شد. سپس، نواحی مختلف ایران از لحاظ سهم توالی های بارش در تأمین روز بارش مقایسه شد. مشخص شد که بارش یک روزه در اغلب نواحی بیشترین سهم را در ایجاد بارش دارد. همچنین، مشخص شد که میانگین ضریب تغییرات سالانة ایران در دهة سوم (2004-2013) افزایش یافته و شاخص یکنواختی بارش این دهه کاهش یافته است؛ به عبارت دیگر، بارش در دهة سوم به تمرکز گرایش داشته است. نمایة یکنواختی بارش ناحیه ها نشان داد که ناحیة 4 (شمال غرب و شمال شرق کشور) و ناحیة 3 (سواحل شمال کشور) تمایل به یکنواختی زمانی دارند و کمترین مقدار یکنواختی مربوط به ناحیة 1 (سواحل جنوب و جنوب شرق کشور) است.

هیدروپلیتیک یکی از گرایش های جغرافیای سیاسی است که به مطالعه نقش آب در رفتارهای سیاسی در مقیاس های گوناگون می پردازد. ایران از جمله کشورهای است که به دلیل قرارگرفتن در مناطق خشک و نیمه خشک جهان و پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارش ها با کمبود آب رو به رو بوده است. در این میان، حوضه آبریز زاینده رود با داشتن بزرگ ترین رود حوضه آبریز مرکزی کشور، تأمین کننده آب بخشی از استان های اصفهان، چهارمحال بختیاری و یزد است و با داشتن توان بالای کشاورزی و گردشگری و نیز در برگرفتن قطب جمعیتی و صنعتی کشور از اهمیت بالایی برخوردار است. این عوامل سبب شده است تا نیاز آبی در این حوضه بین آبریزنشینان و دیگر بهره مندان از آن، افزایش یابد تا آنجا که منجر به درگیری و تنش نیز شده است. پژوهش حاضر بر این فرض استوار است که با رشد و گسترش صنعت و سکونتگاه ها و همه عوامل محدودیت زای منابع آبی، تنش های برخاسته از کمبود منابع آبی افزایش خواهد یافت. داده ها و اطلاعات مورد نیاز این پژوهش به روش کتابخانه ای و میدانی گردآوری شده است. نتایج حاصل گویای آن است که رشد جمعیت و شهرنشینی، رشد صنایع، تغییر اقلیم و ناپایداری های آن، برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی و کشاورزی سنتی، از مهم ترین عوامل محدودکننده آب و به دنبال آن باعث تنش در این حوضه شده است. از این رو، سرانه آبی زاینده رود کاهش چشمگیری داشته است که بر تشدید کمبود آب می افزاید و این بحران هیدروپلیتیکی می تواند با پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی خود، امنیت ملی را به مخاطره افکند.

تبخیر و تعرق از مؤثرترین مؤلفه های بیلان آبی یک حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه دقت برآورد تبخیر و تعرق واقعی کاربری های مختلف اراضی به وسیله الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (سبال ) ویژه مناطق ناهموار و کوهستانی، در مقایسه با مقدار محاسبه شده به روش فائو- پنمن- مانتیث با ترکیب دو سنجنده مودیس  و لندست 8  هم زمان در شهرستان ملایر است. الگوریتم سبال با برآورد تمامی مؤلفه های انرژی در سطح زمین همچون شار تابش خالص، شار گرمای خاک و شار گرمای محسوس، قادر به برآورد تبخیر و تعرق لحظه ای و روزانه است. در این پژوهش، از هشت تصویر سنجنده مودیس و تصویر لندست 8 هم زمان، طی سال های 2005 تا 2013 استفاده شد. داده های استفاده شده هواشناسی شامل دمای بیشینه، دمای کمینه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد، طی همین دوره آماری از ایستگاه سینوپتیک ملایر به دست آمد. برای بررسی ارتباط بین مقدارهای تبخیر و تعرق واقعی و کاربری اراضی در منطقه دردستِ مطالعه، از تابع Zonal Statistic استفاده شد. نتایج نشان داد که در برآورد تبخیر و تعرق روزانه، به طور میانگین 43/0درصد اختلاف میان روش سبال و روش فائو- پنمن- مانتیث وجود دارد؛ بنابراین می توان تبخیر و تعرق ساعتی و روزانه را برای منطقه دردستِ مطالعه با دقتی مناسب برآورد کرد. همچنین، نقشه کاربری اراضی منطقه با روش شیء گرا با دقت 88درصد و ضریب کاپای 85/0 تهیه شد. نتایج نشان داد روش درون یابی پیکسل های مودیس با پیکسل های لندست برای ارزیابی کاربری غالب در پیکسل تصویر مودیس مؤثر بوده است و مقدار بیشینه تبخیر و تعرق واقعی مربوط به کاربری های زراعت آبی و دیم و کمترین تبخیر و تعرق مربوط به کاربری نواحی مسکونی است. کمترین انحراف معیار مربوط به مناطق آبی و بیشترین پراکنش میانگین، مربوط به کاربری مراتع است.

خشکسالی یکی از مخاطرات طبیعی و خطرناک است که بطور دوره ای در اثر کمبود رطوبت ناشی از کاهش میزان بارندگی به وقوع می پیوندد. در این مقاله سعی بر آن است که خشکسالی های فراگیر حوضه ی آبی قزل اوزن در دو دهه ی اخیر مورد مطالعه قرار گیرد. برای دست یابی به اهداف تحقیق، از داده های ایستگاه های اقلیمی با طول دوره ی آماری 21 ساله (1370-1390) استفاده گردید. در گام نخست ویژگی های عمومی بارش و دبی حوضه مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله ی بعد با استفاده از نرم افزارهای Matlab ، Excel,Gis و Surfer سایر محاسبات صورت گرفت، سپس بر اساس شاخص موران نمایه ی I ، نقشه های توزیع مکانی فراوانی، احتمال وقوع و  الگوی خودهمبستگی فضایی خشکسالی دبی و بارش ترسیم گردید. بررسی نقشه های خشکسالی حاکی از این است که؛ بین خشکسالی دبی با بارش منطقه قزل اوزن رابطه ی معناداری وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی موران حاکی از آن است که آثار خشکسالی های دبی و بارش بیشتر در نیمه های جنوبی حوضه تشکیل الگوی بالا را داده است، این در حالی می باشد که در سایر نواحی رابطه خشکسالی های دبی و بارش از یک الگوی تصادفی پیروی می کند.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه بارش 162 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی بر روی پهنه استان کردستان و 26 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی خارج از مرز استان مربوط به تحقیقات آب و سازمان هواشناسی طی بازه زمانی 1/1/1340 تا  11/10/1391(21/3/1961 تا31/12/2012) استفاده شد. به کمک روش زمین آماری کریگینگ مقادیر بارش روزانه بر روی یاخته های6×6 کیلومتر میان یابی و برای هر روز یک نقشه رقومی ایجاد شد. سپس داده های روزانه مربوط به 811 یاخته که کل استان را پوشش می دادند از نقشه ها استخراج شد. یک پایگاه داده (گاه جای) در ابعاد 811×18914 ایجاد شد که بر روی سطرها روز (زمان) و بر روی ستون ها یاخته ها (مکان) قرار داشت. برای هر ماه از سال بر روی هر یاخته میانگین، آستانه بالا، آستانه پایین و انحراف معیار مدت زمان انتظار رخداد بارش محاسبه شد. برای شناسایی آستانه ها از آزمون t-studentبهره گرفته شد. مقادیر آستانه ها در سطح اطمینان 99 درصد برآورد شد. یافته های این پژوهش نشان داد که پیکربندی ناهمواری ها نقش مهمی در پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش استان کردستان دارند. مدت زمان انتظار رخداد بارش طی ماه های مختلف سال بر روی پهنه استان کردستان متفاوت است. پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش طی فصل های مختلف سال به نوعی مسیر عبور سامانه های بارش زا را بر روی استان کردستان نشان می دهند. به طور کلی به لحاظ مکانی هسته های کمینه مدت زمان انتظار رخداد بارش در فصل بهار بر روی شمال غرب، در فصل تابستان بر روی شمال و شمال شرق، در فصل پاییز و زمستان بر روی شمال غرب و غرب استان قرار دارند. طولانی ترین و کوتاهترین مدت زمان انتظار رخداد بارش به ترتیب مربوط به ماه های شهریور و بهمن است. در بهمن ماه بر روی بخش های غربی و شمال غرب استان کردستان مدت زمان انتظار رخداد بارش حدود 3 روز است. درحالیکه در شهریور ماه بر روی مناطق یاد شده مدت زمان انتظار رخداد بارش به بیش از 60 روز می رسد.