درخت حوزه‌های تخصصی

توفان گرد و غبار ازجمله پدیده هایی است که در سال های اخیر مشکلات فراوانی را برای مناطق مختلف کشور ایجاد کرده است. شناسایی چشمه این نوع توفان ها از اولین گام ها در مقابله با این پدیده مخرب است. از جمله روش هایی که برای این منظور استفاده می شود مدل سازی عددی است. در این مطالعه سعی شده است رویکرد مناسبی برای شناسایی چشمه توفان های گردوغبار با استفاده از مدل های عددی معرفی شود. برای این منظور توفان گردوغبار شدیدی که در روزهای 17-14 تیر 1388 (8 - 5 جولای 2009) انتخاب شد که تقریبا اکثر نقاط کشور را تحت تاثیر قرار داده بود.سپس با استفاده از مدل عددی مطالعه و پیش بینی جوی WRF و مدل محاسبه مسیرهای برگشت و پخش HYSPLT توفان مورد نظر،مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مدل WRF برای شبیه سازی شرایط جوی حاکم بر توفان اجرا گردید و شرایط همدیدی حاکم بر این توفان با استفاده از تحلیل خروجی های این مدل به دست آمد. سپس خروجی های به دست آمده برای دست یابی به چشمه های احتمالی و تحلیل مسیر انتقال گردوغبار به مدل HYSPLT داده شد. سرانجام رویکرد پخش ذرات از مناطق احتمالی به دست آمده، برای دقیق تر شدن روی مناق چشمه، بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که اغلب مسیرهای به دست آمده، از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشا توفان گردوغبار ذکر شده، مناطق کویری و خشک شمال عراق و سوریه است. این نتایج مطابقت خوبی با مطالعات گذشته بر اساس سنجش از دور داشته و بیانگر این است که مدل های عددی ذکر شده توانایی پیش بینی توفان های گردوغبار را دارند.

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.

طوفان های حاره از پدیده های مهم پیرامون خط استوا هستند که در نیمه گرم سال در نیمکره شمالی یا جنوبی ایجاد می شوند. این چرخندها با گذر از اقیانوس و تکیه بر منبع عظیم انرژی گرمایی نهان تبخیر، قدرت قابل توجهی می یابند و در مدت کوتاهی به یکی از مخرب ترین مخاطرات طبیعی تبدیل می شوند. هدف این مطالعه، مقایسه و تحلیل ساختاری چرخندهای دریای عرب و عمان به منظور بررسی نقش پارامترهای جوی، اقیانوسی در تعیین مسیر حرکت آن هاست. بدین منظور با استفاده از آمار موجود در مرکز مشترک اخطار طوفان، اطلاعات مربوط به چرخندها تهیه شد. همچنین با استفاده از داده های باز تحلیل پایگاهECMWF متغیرهای فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح ۸۵۰ هکتوپاسکال، دمای سطح ۱۰۰۰هکتوپاسکال و دمای سطح دریا در محدوده -۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی و ۴۰ تا ۸۰ درجه طول شرقی برای مدت زمان حیات چرخند استخراج گردید. تولید و تحلیل نقشه ها نیز در محیط GRADS و ArcGis با استفاده از تغییرات آزیموت، روابط همبستگی و قوانین کشش و رانش انجام شد. نتایج نشان داد که در لحظه تشکیل، جهت حرکت همه چرخندها به غیراز گونو شمال غرب بوده و همبستگی قوی منفی بین دما و فشار سطح دریا در زمان شروع وجود داشته است. اما به جز چرخند گونو در سایر چرخند ها زمان تغییر مسیر بازمان رسیدن آن به اوج، یکی نیست. تحلیل نقشه های فشار سطح دریا نیز نشان داد که مسیر حرکت چرخندهای موردمطالعه از قوانین کشش و رانش پیروی کرده و حاکمیت پرفشارها در فصل سرد باعث شده چرخندهای نیلوفر و چاپالا نسبت به سایر، به سمت عرض-های بالا گسترش پیدا نکنند.

این تحقیق با رویکرد همدید – ماهواره ای جهت بررسی ریشه های جوّی رخ داد موج بارشی ابر سنگین استان چهارمحال و بختیاری و ارزیابی دقت ماهواره TRMM در برآورد مقدار بارش این منطقه صورت گرفته و براساس سه دسته داده، داده های بارش روزانه ایستگاه های استان چهارمحال و بختیاری، داده های سطوح فوقانی جو و داده های ۳B۴۲ ماهواره TRMM به انجام رسیده است. ابتدا نقشه های جوی ترسیم شده و مورد تحلیل قرار گرفت. سپس جهت آشکارسازی بارش رخداده و ارزیابی دقت عملکرد ماهواره TRMM مقدار بارش ثبت شده توسط ماهواره با استفاده از مدل زمین آمار (کریجینگ) مورد پهنه بندی قرار گرفت و با مقدار مشاهده ای ارزیابی شد. ترسیم و تحلیل نقشه های جوی نشان داد که گرادیان فشار حاصل شده بین پرفشارهای مستقر بر روی اروپای مرکزی، شمال خزر و غرب چین، با کم فشارهای مستقر بر روی شمال غرب عربستان، خلیج فارس، غرب هندوستان و شمال غرب افریقا و از طرفی دیگر حاکمیت شرایط سیکلونیک در روزهای پایانی در سطح زمین همراه با رخ داد بلوکینگ در سطوح فوقانی و کشیده شدن فرودهای عمیق ناشی از آن ها بر روی منطقه مورد مطالعه در ترازهای ۵۰۰، ۶۰۰، ۷۰۰، ۸۵۰ هکتوپاسکال، همچنین بالاسو بودن جریان هوا در جو (امگای منفی) که مبین صعود هوا و تقویت جریانات همرفتی در ترازهای یاد شده بوده و باعث ناپایداری و واگرایی شدید شده با منفی بودن پیچانه-های جوی در ترازهای ۸۵۰، ۹۲۵، ۱۰۰۰ هکتوپاسکال شرایط مساعد جهت رخ داد بارش سنگین مهیا شده است. از طرفی با تأمین و تغذیه عمده رطوبتی توسط دریای سرخ در ترازهای ۵۰۰، ۶۰۰، ۷۰۰ هکتوپاسکال و خلیج فارس در ترازهای ۸۵۰، ۹۲۵، ۱۰۰۰ هکتوپاسکال و درنهایت وجود کلیه شرایط ذکر شده با حاکمیت و استقرار رودباد قوی و شدید بر روی بیشتر نقاط ایران در روزهای مطالعاتی باعث تشدید ناهنجاری ها و ناپایداری جوی در منطقه مورد مطالعه شده و درنتیجه بارش سنگین ۵۵۱ میلی متری را به دنبال داشته است. با توجه به برآورد بارش صورت گرفته توسط ماهواره TRMM و مقایسه آن با مقادیر ثبت شده توسط ایستگاه های مشاهداتی مشخص می گردد که ماهواره TRMM از دقت کافی جهت تخمین و برآورد بارش در این منطقه برخوردار نبوده و در اکثر ایستگاه ها برآوردی بیشتر از حد مشاهده شده انجام شده است؛ به نحوی که همبستگی و ضریب تعیین بین آن ها به ترتیب برابر با ۲۲/۰ و ۰۵/۰ درصد است.

با بحرانی شدن هرچه بیشتر وضعیت خشکسالی دریاچه ارومیه و آسیب پذیری روزافزون سکونتگاه های روستایی در برابر این بلای طبیعی، اهمیت رویکرد مقابله با این تهدید را بیش ازپیش آشکار ساخته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تنوع معیشتی به عنوان یکی از رویکردهای مناسب برای کنار آمدن با شرایط خشکسالی دریاچه ارومیه می پردازد. روش تحقیق در این پژوهش به صورت کمی پیمایش بوده است، بنابراین از روش های توصیفی، تحلیلی و روابط همبستگی استفاده شده است. برای این منظور 43 روستا از مناطق مختلف شش شهرستان واقع در کرانه شرقی دریاچه ارومیه با درجات مختلفی از در معرض خشکسالی بودن و همچنین در سطوح مختلف از نظر برخورداری از امکانات توسعه با روش تصادفی ساده انتخاب گردیده و بر اساس فرمول کوکران 380 نفر از سرپرستان خانوارها به عنوان حجم نمونه انتخاب گردید. روایی پرسشنامه توسط پانل متخصصان مورد تأیید و سطح پایایی پرسشنامه با استفاده از فرمول آلفای کرونباخ 893/0 به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که اتخاذ رویکرد معیشتی منجر به تاب آوری بیشتر خانوارها در شرایط خشکسالی دریاچه ارومیه شده است. در روستاهایی که در معرض خشکسالی شدیدتری قرار داشتند، این تنوع معیشتی بیشتر بوده است. در نهایت با توجه به نتایج پژوهش، پیشنهادات کاربردی درزمینه راهکاری عملی تنوع معیشتی و تاب آوری روستایی ارائه شده است.

استفاده از توربین های بادی به عنوان مولد انرژی برق در مناطق بادخیز کشورهای مختلف، تبدیل به یک فرآیند کاملاً تجاری و اجتناب ناپدیر شده است. به این منظور، در این پژوهش سعی شده است تا وضعیت انرژی باد جهت استحصال انرژی از طریق نصب توربین های بادی در استان خوزستان بررسی گردد. روش تحقیق بر اساس استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی استان و محاسبه میزان انرژی حاصله از باد با توجه به نصب توربین های بادی تجاری می باشد. داده های سه ساعته سرعت و جهت باد دوره آماری مشترک (2010-2001) برای ایستگاه های منتخب استان که در این پژوهش ایستگاه های بستان، دزفول، بهبهان، آبادان، مسجدسلیمان و اهواز می باشند از اداره کل هواشناسی خوزستان اخذ گردید. داده های منفصل باد با استفاده از تابع توزیع ویبول جایگزین شدند. چگالی توان باد سالانه و دیگر فرا سنج های انرژی باد در ترازهای ارتفاعی 10، 20 و 50 متر به دست آمد و برای برآورد سرعت باد در ارتفاع بالاتر از 10 متر، از مدل قانون توان یک هفتم استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد که در استان خوزستان، ایستگاه های دزفول، اهواز و آبادان به ترتیب با توان تولید 824، 232و 225 کیلووات نیرو برای نصب و راه اندازی توربین های مزارع بادی تجاری مناسب هستند. با توجه به نصب توربین های بادی تجاری در ارتفاع 50 متری و سطح روتور 80 متری و هم چنین با در نظر گرفتن ضریب قدرت بیشترین، توان تولید انرژی توربین، انرژی الکتریکی، ایستگاه های دزفول، اهواز و آبادان به ترتیب با توان تولید نیرو به میزان 443، 125 و 121 کیلووات در ثانیه مستعد نصب توربین های بادی تجاری هستند.

هدف از پژوهش حاضر ارزیابی تغییرات زمانی- مکانی بارش در ایران در دو دهة اخیر است. نخست، داده های پایگاه داده- بارش یاخته ای APHRODITE با تفکیک مکانی 25/0 × 25/0 درجة قوسی در بازة زمانی 1/1/1951 تا 31/12/2007 استخراج شد. برای دست یابی به تغییرات درون دهه ای بارش، از روش های نوین آمار فضایی مانند خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران، و لکه های داغ با استفاده از قابلیت های برنامه نویسی در دو محیط و بهره گرفته شد. نتایج نشان داد تغییرات درون دهه ای بارش در ایران دارای الگوی خوشه ای بالاست. در این میان، بر اساس شاخص محلی موران و لکه های داغ، بارش در کرانه های ساحلی دریای خزر و بخش های غرب و جنوب غرب کشور (عمدتاً زاگرس) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه های بارش با ارزش بالا) است و در بخش هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش هایی از جنوب شرق کشور دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه های بارش با ارزش پایین) است. در سایر مناطق، بارش هیچ گونه الگوی معنی دار یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. به طور کلی، بیشترین تغییر الگوهای بارشی متعلق به فصل پاییز است، سپس فصل تابستان. همچنین، کمترین تغییرات نیز مربوط به فصول بهار و زمستان است. برون دادهای آماره های مورد مطالعه بیانگر آن است که در دهه های اخیر تغییر اقلیم نمودی آشکارتر یافته و الگوهای پُربارش در مناطق جنوبی در حال عقب نشینی است و فقط در حال محدودشدن به کانون های عمده در زاگرس و کرانه های دریای خزر است.

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.

با توجه به تاثیر دمای هوا بر جوانب مختلف زندگی بشر و لزوم مطالعه ی نحوه ی تغییرات و پیش بینی آن، در این مطالعه با استفاده از تحلیل های آماری تغییرات دمای میانگین، حداقل و حداکثر ماهانه، در طول دوره ی آماری 24 ساله (از ماه ژانویه ی سال 1987 تا ماه دسامبر سال 2010 به طول 288 ماه) در ایستگاه های استان اردبیل بررسی، و در ادامه امکان پیش بینی دما با استفاده از سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی ارزیابی شد. نتایج حاصل نشان داد که روند تغییرات دمای ماهانه در ایستگاه های استان اردبیل طی دوره ی مورد مطالعه افزایشی بوده است. شدت افزایش دمای حداقل بیشتر از دمای حداکثر و میانگین بود. بر اساس نتایج پیش بینی، رابطه ی مشخصی بین ویژگی های آماری داده ها و خطاهای پیش بینی وجود داشت. هرچه دامنه ی تغییرات داده ها کمتر، واریانس و انحراف معیار آنها بیشتر بوده و امکان پیش بینی مقادیر داده ها بیشتر است. در اکثر موارد در فصول سرد سال نوسان مقادیر دمای ماه ها در سال های مختلف بیشتر بوده است، مدل در پیش بینی این موارد دچار خطای بیشتری شده است. در اکثر موارد مدل دمای ماه های فصول گرم سال را که روند مشخص تری دارند بهتر پیش بینی کرده است. در کل بر اساس نتایج این تحقیق سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی در اکثر موارد کارایی قابل قبولی در پیش بینی دمای میانگین، حداقل و حداکثر ماهانه در ایستگاه های استان اردبیل داشته است.

دمای سطح زمین یکی از معیارهای مهم در برنامه ریزی ناحیه ای و منطقه ای می باشد. دمای سطح زمین در بسیاری از برنامه های کاربردی محیط زیست، کشاورزی، هواشناسی و سایر پروژه ها می تواند مورد استفاده واقع شود.با توجه به محدودیت ایستگاه های هواشناسی، سنجش از دور می تواند به عنوان پایه و اساس بسیاری از داده های هواشناسی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مهمترین جنبه های کاربردی سنجش از دور در مطالعات اقلیم شناسی برآورد دمای سطح زمین می باشد. در این راستا، الگوریتم پنجره مجزا به عنوان یک روش مؤثر در استخراج دمای سطح زمین محسوب می شود؛ که براساس منابع علمی بیشترین دقت را ارائه می دهد. در این پژوهش از تصاویر چند طیفی و حرارتی ماهواره لندست8 برای برآورد دمای زمین در حوضه آبریز مهاباد استفاده شده است. برای نیل به هدف، بعد از انجام تصحیحات رادیومتریک نسبت به مدل سازی و تجزیه و تحلیل تصاویر اقدام شد. بطوری که شاخص پوشش گیاهی، کسری پوشش گیاهی، دمای روشنایی ماهواره، قابلیت انتشار سطح زمین، ستون بخار آب که از معیارهای مؤثر در برآورد دمای سطح زمین با روش الگوریتم پنجره مجزا می باشند، با انجام محاسبه روابط ریاضی مقادیر لازم برای محاسبه دمای سطح زمین بدست آمدند.در نهایت دمای سطح زمین با دقت معادل 4/1 درجه سانتیگراد برآورد شد. مناطق با پوشش گیاهی زیاد و پوشیده از آب (سد) دمای کم و مناطق با پوشش گیاهی کم و خاک لخت دمای بالایی را نشان می دهند که همه در تغییرات دمایی منطقه مورد مطالعه مؤثر می باشند. نتایج تحقیق بیانگر این مهم است که روش الگوریتم پنجره مجزا نتایج قابل اعتماد و مطمئنی را در برآورد دمای سطح زمین ارائه می دهد که می تواند در مطالعات زیست محیطی و علوم زمین مورد استفاده قرار گیرد.

در پژوهش کنونی برای بررسی پیوند بین روزهای برفپوشان با ارتفاع، شیب و وجه شیب از داده های دو فرآورده دورسنجی مودیس تررا و مودیس آکوا برای بازه زمانی 1393-1382 بهره گرفته شد. تفکیک مکانی داده های به کاررفته در این پژوهش 500 است. همچنین داده های مدل رقومی ارتفاع ایران (DEM) در تفکیک مکانی 500 متر و با سیستم تصویر سینوسی هماهنگ با تفکیک و سیستم تصویر داده های مودیس تررا و مودیس آکوا از تارنمای سازمان فضایی ناسا برداشت شد. در داده های مدل رقومی ارتفاع (DEM) به کاررفته افزون بر ارتفاع نقاط، اطلاعات شیب و وجه شیب برای هر یاخته نیز در دسترس است. در این پژوهش نخست میانگین روزهای برفپوشان (روزی که زمین پوشیده از برف است) ایران برای بازه زمانی 1393-1382 محاسبه شد و سپس با کدنویسی در نرم افزار مت لب برای هر طبقه ارتفاعی از ارتفاع 29- تا 5476 متری در گام های یک متری میانگین روزهای برفپوشان همان ارتفاع محاسبه شد. پس از محاسبه شمار روزهای برف برای هر طبقه ارتفاعی، پیوند روزهای برفپوشان با ارتفاع، شیب و وجه شیب بررسی شد. یافته ها نشان داد ارتباط بین روزهای برفپوشان با ارتفاع لزوماً رابطه خطی نیست و در گروه های ارتفاعی رفتاری متفاوت را از خود نشان می دهد.

در این پژوهش 78 مورد از بارش های تابستانة جنوب شرق ایران انتخاب شد؛ پس از اجرای آزمون خوشه بندی، چهار الگوی سینوپتیکیِ مرتبط با این بارش ها تشخیص داده شد. نتایج پژوهش بیانگر آن است که این بارش ها هم زمان با گسترش زبانه ای از کم فشار گنگ بر روی شرق ایران از سطح زمین تا تراز 850 ه.پ صورت می گیرد و در سطوح میانی و بالایی آتمسفر ناوه ای از موج بادهای غربی بر روی منطقه مستقر نمی شود. در همة الگوها سه هستة واگرایی شار رطوبت بر روی شمال دریای عرب، غرب دریای عرب، و خلیج فارس شکل گرفت: شمال دریای عرب و پس از آن غرب دریای عرب منابعِ مهمِ تأمین رطوبت جنوب شرق ایران در این الگوها بودند. گردش پادساعت گرد هوای مرطوب مونسون در دامنه های جنوبی هیمالیا به شکلی ضعیف فقط در دو الگو مشاهده شد، اما نقشی از آن در تأمین رطوبتِ این الگوها مشاهده نشد، زیرا هم زمان هسته ای قوی از همگرایی شار رطوبت بر روی مرکز و شمال پاکستان قرار می گیرد که جریان پادساعت گرد هوای مرطوب دامنة جنوبی هیمالیا و حتی بخشی از شار همگراشدة رطوبت در جنوب شرق ایران را به درون خود می کشد. نیمرخ قائم آتمسفر منطقه نیز حاکی از همگراشدن رطوبت در سطوح زیرین آتمسفر (750 1000 ه.پ) و واگراشدن رطوبت در سطوح میانی و بالایی آتمسفر منطقه است.

تعیین شاخص های اقلیمی و مطالعه ی پیوند از دور از روش های مهم در راستای هدف علم اقلیم شناسی همدید می باشد. مهم ترین این شاخص ها برای اقلیم ایران کدامند؟ برای این هدف، داده های رقومی روزانه ی ارتفاع ژئوپتانسیل برای سطوح مهم جوّی از مرکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیق جوّی آمریکا برای دوره ی 63 ساله(1948-2010) و داده های روزانه ی دما و بارش برای 43 ایستگاه دیده بانی همدید در دوره ی 30 ساله( 1977-2008) از هواشناسی ایران دریافت شد. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه ی اصلی، شاخص های مهم جوّی در محدوده ی جغرافیایی 10 تا 70 درجه عرض شمالی و 10 تا 80 درجه طول شرقی برای نیمه ی سرد سال (پاییز و زمستان)شناسایی و با روش همبستگی، چگونگی و اهمیّت هر کدام از این شاخص ها در اقلیم ایران تعیین گردید. نتایج نشان داد، هفت شاخص جوّی در نیمه ی سرد سال در محدوده ی جغرافیایی مطالعه وجود دارند و مهم ترین آنها برای اقلیم ایران به ترتیب از شروع فصل سرما تا اواسط ماه نوروز شامل، شاخص آسیای مرکزی، سیبری شمالی، اروپای غربی، آناتولی و مدیترانه ی غربی می باشند. بیشترین تأثیر را شاخص ها بر اقلیم دمایی ایران دارند و تأثیر بارشی آنها به شکل ناحیه ای می باشد. بالاترین ارتباط بارشی را ساحل دریای خزر با شاخص آسیای مرکزی و اسکاندیناوی – مرکز آسیا به ترتیب در پاییز و زمستان وکل ایران با شاخص مدیترانه ی غربی دارند. بنابراین با توجه به اصل تابلر در جغرافیا، مراکز و شاخص های مهم جوّی اقلیم ایران در محدوده ی های نزدیک به ایران استقرار داشته و اهمیّت آنها بیش از شاخص های اقلیمی در فاصله خیلی دور می باشد.

همسایگی استان خراسان رضوی با دو کشور افغانستان و ترکمنستان، علاوه بر ایجاد تبعات فرهنگی و اقتصادی در شهرهای مرزی، آنها را با چالش های امنیتی به ویژه در بحث تقویت پدافند غیرعامل شهری مواجه ساخته است. از اساسی ترین عوامل مربوط به چالش های امنیتی در اینگونه از شهرهای مرزی، فقدان شناسایی کامل فاکتورهای جغرافیایی به ویژه مشخصات توپوگرافی و ژئومورفولوژیکی در تدوین اصول و راهبردهای پدافند غیرعامل شهری می باشد. شناسایی توان ها و تنگناهای محیطی می تواند نقش مؤثرتری را نسبت به اصول طراحی و پدافند غیرعامل در این شهرها ایفا کند. بررسی توپوگرافیکی مناطق و شهرهای مرزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که اگر مورد بی توجهی قرار گیرد هم توان های بالقوه در کاربری های امنیتی برای ایجاد مراکز حساس نظامی کشور مورد غفلت قرار می گیرد و هم آسیب پذیری جوامع انسانی و بافت کالبدی این شهرها را در طول زمان افزایش خواهد داد.شهر زاوین در شمال استان خراسان رضوی یکی از شهرهای نزدیک به مرز این استان تلقی می شود که دارای ویژگی های توپوگرافیکی خاصی است.هدف اصلی این تحقیق بررسی توان های توپوگرافیک و ژئومورفولوژیک منطقه با رویکرد پدافند غیرعامل و تحلیل چالش های امنیتی و مشکلات توپوگرافیکی محدوده مورد مطالعه با استفاده از GIS و ارائه راهبردهای مبتنی بر اصول پدافند غیرعامل برای استفاده از توان های محیط طبیعی می باشد. از نتایج این تحقیق می توان به این مورد اشاره کرد که شکل گیری فرم شهری در ابعاد پراکنده و غیرمتمرکز کنونی شهر زاوین، به نحوی است که هسته های سه گانه شهر از منظر پدافندی با مقاوم سازی و توانمندسازی بافت و نیز تبدیل مسیرهای خطی دسترسی به گراف شبکه ای در وضع موجود، قابل قبول خواهد بود.

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.

دبی لبالبی جریانی است که کانال رود را پُر می کند بدون اینکه از کرانة کانال سرریز شود. در این تحقیق، دبی لبالبی بر اساس ویژگی های کانال رود در حوضة گرمابدشت استان گلستان تخمین زده شد. برای اجرای این پژوهش، حوضة گرمابدشت به چندین زیرحوضه تقسیم و بازه هایی برای مطالعه انتخاب شد. با عملیات میدانی، در هر بازه محدودة کانال لبالبی شناسایی شد و ویژگی های مورفومتری کانال رود شامل عرض و عمق لبالبی، مساحت مقطع عرضی در تراز لبالبی، و شیب کانال و همچنین قطر رسوبات بستر اندازه گیری شد. روابط رگرسیونی میان متغیرهای کانال رود و مساحت حوضة آبریز نشان می دهد متغیرهای عرض، عمق، و مساحت مقطع عرضی در حالت لبالبی همبستگی خوبی با مساحت حوضه دارند و به صورت معادلات توانی پیش بینی شدنی اند. تنش برشی رود و قدرت رود هم با مساحت حوضه رابطة معناداری را نشان می دهد و پیش بینی شدنی است. با استفاده از توزیع آماری لوگ پیرسون تیپ 3، دورة بازگشت دبی لبالبی در این رودخانه دو سال محاسبه شد. با توجه به معادلات رگرسیونی محاسبه شده، مقدار دبی لبالبی برای سایر رودخانه های فاقد ایستگاه هیدرومتری در حوضه پیش بینی شدنی است.

نیرومحرکه فرسایش آبی نیروی برشی حاصل از سقوط قطرات آب باران می باشد که تحت عنوان عامل فرسایندگی باران در معادله جهانی فرسایش خاک (USLE) نیز مطرح می باشد. ازاین رو آگاهی از میزان و الگوی تغییرات مکانی آن برای بهبود مدیریت سرزمین و ارزیابی ریسک فرسایش خاک در شرایط آینده کاربری اراضی و تغییر اقلیم بسیار مهم و حیاتی است. هدف از این تحقیق بررسی الگوی تغییرات فضایی عامل فرسایندگی باران با استفاده از شاخص فورنیه اصلاح شده در استان هرمزگان می باشد. بدین منظور، اطلاعات نقطه ای شاخص فورنیه اصلاح شده در ۶۷ ایستگاه باران سنجی استان برآورد گردید. تبدیل اطلاعات نقطه ای عامل فرسایندگی به اطلاعات ناحیه ای این عامل، بعد از برازش مدل تغییرنما و انتخاب روش میان یابی برتر در محیط نرم افزارهای ArcGIS و GS+ صورت گرفت. همچنین جهت بررسی ارتباط عامل فرسایندگی باران با متغیرهای ارتفاع، بارندگی و طول و عرض جغرافیایی، ماتریس همبستگی محاسبه شد و معلوم گردید که قدرت فرسایندگی بارندگی در استان هرمزگان تنها با مقادیر بارندگی ارتباط معنادار دارد و با دیگر متغیرها ارتباط معناداری مشاهده نگردید. نتایج نشان داد که ساختار فضایی داده های تحقیق از مدل تغییرنمای خطی تبعیت می کند و روش میان یابی عکس فاصله با توان 3، برترین روش برای پهنه بندی داده های تحقیق تشخیص داده شد. همچنین نتایج نشان داد که دامنه فرسایندگی برای ایستگاه های موردبررسی از 32 MJ mm ha-1h-1yr-1 در ایستگاه جاسک تا 414 MJ mm ha-1h-1yr-1 در ایستگاه سد استقلال متغیر می باشد. همچنین تغییرات عامل فرسایندگی باران استان هرمزگان، از الگوی منظمی پیروی نمی کند به طوری که لکه های نامتناجنس، در مناطق مختلف استان قابل مشاهده است. درمجموع بیشترین فراوانی با حدود 40 درصد از کل مساحت منطقه در دامنه فرسایندگی ۱4۰-۱۰۰ MJ mm ha-1h-1yr-1 قرار دارد و تنها 6/7 درصد از مساحت استان هرمزگان متأثر از بارش هایی باقدرت فرسایندگی بیش از 20۰ MJ mm ha-1h-1yr-1 می باشد.

نیازبشربهانرژیبهطورمداومدرحالافزایش،ومنابعانرژیفسیلیدرحالکاهشاست.استفادهبی رویهازسوخت هایفسیلیباآلودگیمحیطزیست،حیاترابررویزمینتهدیدمی کنند. امروزهیکیازراه کارهابرایحلبحرانانرژیعلاوهبراصلاحمصرف،استفادهازانرژی هایتجدیدپذیرمی باشد. انرژیخورشیدییکیازانرژی هایتجدیدپذیراست. دراینمطالعهاستفادهازGISدرارزیابیانرژیخورشیدیبرایتامینسیستم هایروشناییبزرگراهزنجان - تبریزتوسطتابعتحلیلگرخورشیدی (SolarAnalyst) پرداختهشدهاست. دراینمقالهازداده هایماهوارهایDEMASTERمنطقهموردمطالعهدرمحیطنرم افزارArcGISجهتمحاسبهتابشخورشیدیرسیدهبهسطحزمینبرایششماه(میتااکتبر) استفادهشد. نتایجحاصلازاینتحقیقنشاندادکهمنطقهموردمطالعهباتوجهبهتنوعتوپوگرافیازتابشمتنوعیبرخورداربودهوامکاناستفادهازسیستم هایخورشیدیفتوولتائیکبرایتامینروشناییبزرگراهزنجان - تبریزراتاییدمی کند. ودربحثتعیینمهم ترینعاملمؤثربرتابشدریافتیدرسطح،تابعSolarAnalyst بیش ترینهمبستگیراباعاملارتفاعوکم ترینهمبستگیراباعاملجهتشیبدارد.

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.

در این پژوهش به منظور شناسایی و تحلیل بارش های حدی و فراگیر در کرانه های شرقی خزر، ابتدا پایگاه داده بارش روزانه این پهنه، تشکیل و نقشه های هم بارش روزانه از تاریخ ۱/۱/۱۳۴۰ تا ۱۰/۱۱/۱۳۸۳ (۱۵۹۹۲ روز) بر روی یاخته هایی به ابعاد ۱۴*۱۴ کیلومتر به روش کریجینگ میانیابی و ترسیم شد. برای هر روز بارش، بیشینه و درصد مساحت زیر بارش محاسبه گردید. بر این اساس، حدی ترین و فراگیرترین بارش ها شناسایی و ۱۰۱ روز از شدیدترین و فراگیرترین بارش های منطقه بر اساس شاخص پایه صدک ۹۹ ام برای بررسی انتخاب شد. سپس، با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی و تحلیل خوشه ای پایگانی انباشتی به روش ادغام ""وارد"" بر روی نقشه های فشار تراز دریا، ۵ الگویی که در بارش های حدی و فراگیر کرانه های شرقی خزر مؤثر بودند؛ شناسایی گردید. به منظور تحلیل این بارش ها در هر الگو، یک روز به عنوان روز نماینده بر اساس ضریب همبستگی با آستانه ۹۵ درصد تعیین و در این روزها نقشه های فشار تراز دریا، ضخامت جو در ترازهای ۵۰۰-۱۰۰۰ هکتوپاسکال، الگوی گردشی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال، تابع جبهه زایی برای ترازهای ۱۰۰۰ و ۵۰۰ هکتوپاسکال و همگرایی شار رطوبت برای ترازهای ۹۲۵ و ۱۰۰۰ هکتوپاسکال ترسیم و تحلیل گردید. نتایج این پژوهش نشان از نمود آشکار پرفشار بر روی دریای سیاه در اغلب الگوها دارد. بررسی الگوی ضخامت جو نیز نشانگر دو فرود عمیق بر روی شرق مدیترانه و شمال غربی دریای خزر است. تحلیل تابع همگرایی شار رطوبت نیز آشکار ساخت که رطوبت بارش های حدی و فراگیر منطقه عمدتاً توسط جریان های بادی که از روی دریای خزر می وزند تأمین می شود و در درجه دوم دریاهای سیاه و مدیترانه در تغذیه رطوبت این بارش ها مؤثرند.