درخت حوزه‌های تخصصی

پدیده هایی نظیر سیل و خشکسالی بر اثر تغییر در فراوانی و ثاثیر گذاری الگوهای گردشی جو در یک منطقه ایجاد می شوند این الگوها نقش اصلی را در رخداد پدیده های محیطی به خصوص در مناطق معتدله دارند . برخی از الگوهای گردشی جو دوره های مرطوب و برخی دیگر باعث ایجاد خشکسالی و کم آبی می شوند . از اینرو طبقه بندی الگوهای بارش زا و خشکسالی زا و شناسایی کانون و شعاع فعالیت هر یک از الگوها در نواحی مختلف ایران می تواند در برنامه ریزیها موثر باشد.در تحقیق حاضر به منظور طبقه بندی الگوهای همدیدی بارش زا و خشکسالی زا ،ابتدا داده های میانگین روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا از پایگاه NCEP/NCAR طی دوره آماری 2006-1950 استخراج شد . سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای تمامی روزهای مورد مطالعه به هیجده گروه تقسیم بندی شد . نقشه های میانگین فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از الگوهای های هوا ترسیم گردید. به منظور ارزیابی رابطه الگوهای گردشی جو با بارش، شاخص PI برای 54 ایستگاه محاسبه و تحلیل شد. این شاخص احتمال شرطی وقوع بارش در یک الگوی گردشی را تعیین می کند. نتایج شاخص PI مربوط به الگوهای گردشی جو شرایط بارش زایی و خشکسالی زایی بودن هریک از الگوها را نشان می دهد .نتایج تحقیق حاضر نشان داد که الگوهای گردشی جو CP2 ،CP3 ، CP5،CP6، CP7 ،CP9 و CP10جزء الگوهای خشکسالی زا و الگوهای گردشی جو CP1 ،CP4وCP12 جزء الگوهای بارش زا در سطح ایران زمین می باشند .

بررسی ویژگی های آب و هوا و شناخت عناصر و پارامتر های اقلیمی یک منطقه، می تواند در امر برنامه ریزی و آمایش آن سرزمین نقش عمده ای ایفا نماید. بارش موثر به عنوان یکی از مهمترین عناصر اقلیمی در نواحی شمالغرب ایران با نوسانات زمانی- مکانی قابل ملاحظه، نقش عمده ای در چگونگی بهره برداری از توان های محیطی، اقتصادی، کشاورزی و غیره.. آن عهده دار می باشد. در این پژوهش جهت مقایسه دوره پایه(گذشته) با داده های شبیه سازی شده، ابتدا آمار بارش موثر روزانه ی 6 ایستگاه اردبیل، قزوین، همدان، کرمانشاه، سنندج و تبریز طی یک دوره ی 30 ساله (1990-1961) تهیه و از طرف دیگر با داده های شبیه سازی شده 2021 تا 2050 که بوسیله مدل گردش عمومی جو HADCM3 و سناریوی A1 تولید گردیده و با استفاده از مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند مورد مقایسه قرار گرفتند. روش مقایسه بارش موثر در چارچوب خوشه های مختلف، بر اساس روش تحلیل خوشه ای در قالب 5 خوشه توافقی برای تمام ایستگاهها و دوره های مورد مطالعه انجام پذیرفت. از جمله یافته های این پژوهش وجود تمرکز بیشتر بارش برای دوره های سرد سال(زمستان و پاییز) و افزایش 20.62 میلیمتری بارش سالانه برای میانگین دوره 2021 تا 2050 نسبت به دوره پایه می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش شدت آستانه های بارش موثر برای ایستگاههای اردبیل، کرمانشاه و تبریز در دهه های آینده نسبت به دوره پایه 1961 تا 1990 و کاهش تعداد روزهای همراه با رخداد بارش برای کرمانشاه، سنندج و تبریز در دهه های آینده است. در ادامه خروجی ها نشان می دهند که بارشهای خوشه سوم بدلیل توزیع یکنواخت، نیازمند مدیریت بهره برداری بهینه و بارشهای خوشه 1 بدلیل شدت بالا و رگباری بودن، نیازمند مدیریت ریسک و در بعضی مواقع مدیریت بحران در عرصه های کشاورزی، آبخیزداری و غیره... می باشند.

در این تحقیق ویژگی های بارش ایران در طی 44 سال گذشته را با استفاده از روش همسازها مورد بررسی قرار دادیم.در این مطالعه ما ازمشاهدات بارش 428 ایستگاه هواشناسی بین سالهای 1383-1340 استفاده و برای تحلیل ویژگی های فصل بارش از روش تحلیل همسازها استفاده نمودیم. با تحلیل سهم پراش میانگین های ماهانه بارش هر نقطه همسازهای بارش هر نقطه محاسبه و جهت آشکار سازی تاثیر عوامل جغرافیایی ( طول، عرض جغرافیایی وارتفاع) بر پراش های بارش، روابط رگرسیونی بکار گرفتیم. در این تحقیق، ویژگی های بارش با استفاده از در صد پراش (PV)، دامنه (A) و ضریب T توجیه شدند. نتایج حاصله از پهنه های بارش نشان داد که همساز های اول و دوم نقش غالبی در توجیه تغییرات بارش ایران ایفا می کند. به طور کلی همساز اول و دوم بیش از 90 درصد پراش بارش در ایران را توجیه می کنند. سهم پراش همساز اول در بارش سالانه ایران از شمال به جنوب افزایش می یابد و در همساز دوم این رابطه معکوس می شود. بطوریکه در استان های آذربایجان غربی و شرقی و نواحی ساحلی خزر همساز دوم بیش تر از جنوب کشور است. نتایج همچنین نشان دهنده بالاتر بودن ضریب همبستگی عوامل مکانی در همساز سوم نسبت به دوهمساز دیگر بود. این نشان دهنده این است که بارش های فصلی و محلی بیشتر تابع عوامل مکانی نظیر طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی وارتفاع است. از نتایج این پژوهش می توان برای مدیریت منطقه ای منابع آب و مقاصد کشاورزی استفاده نمود.

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 این مطالعه به بررسی الگوهای فشار مسبب رخداد سامانه های همرفتی با بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر) در جنوب غرب ایران، طی دوره آماری (2005-2001) پرداخته شده است. بدین منظور داده های بازکاوی شده NCEP با قدرت تفکیک شبکه های افقی 5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به کار گرفته شده است. برای استخراج الگوها از روش های همبستگی و بردار ویژه بهره جویی شد. نتایج حاصل از روش همبستگی به دلیل دقت بیشتر، در تحلیل های بعدی مورد استفاده قرار گرفت و درصد شکل گیری سامانه ها در هر الگوی ترکیبی از سطح زمین تا سطح 500 به دست آمد. فشار سطح دریا در هفت الگو، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 850 هکتوپاسکال در هشت الگو و ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال در پنج الگو طبقه بندی شدند. با بررسی شرایط همدیدی و الگوهای رخداد سامانه های همرفتی، معلوم شد که رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران تا اندازه زیادی وابسته به گسترش و نفوذ زبانه کم فشار سودانی بوده است. بخش گسترده ای از سامانه هایی که جنوب غرب ایران را تحت تأثیر قرار دادند، در امتداد منطقه همگرایی دریای سرخ (جنوب شرق عراق، کویت و شمال شرق شبه جزیره عربستان) شکل گرفتند.

از جمله مخاطرات محیطی مهم می توان به پدیده های آب و هوایی مخرّب اشاره کرد که سالانه خسارات مالی و جانی بسیاری به بار می آورند. برای پیش بینی و مقابله با آثار زیانبار این پدیده ها، علاوه بر روش های همدیدی معمول، بررسی ساختار ترمودینامیکی جو در لایه های مختلف و تحلیل شاخص های ناپایداری ضروری است. در پیش بینی های عملی هواشناسی، شاخص های بسیاری برای ارزیابی پایداری اتمسفر و پیش بینی ناپایداری به کار می رود. تلاش های کمی برای بررسی این شاخص ها در ایران انجام شده و برای کالیبره کردن و معرفی آستانه ها، کاری انجام نشده است. در این مطالعه، سعی شده جمع بندی کاملی از حدود و آستانهٔ شاخص های ناپایداری برای پیش بینی انواع پدیده های مخرّب تهیه شود. بدین منظور، دقت مجموعه ای از پارامترها و شاخص ها، به طور ویژه برای مشهد محاسبه و بررسی شده است که عبارت اند از: شاخص شوالتر، شاخص مجموع مجموع ها و فشار سطح تعادل، آب قابل بارش، عدد ریچاردسون، شاخص صعود LI، شاخص K، SWEAT، CAPE و CIN. پدیده های آب و هوایی مخرّبی که در طی سال های 1980 تا 2009 در ایستگاه مشهد رخ داده، استخراج و در سه دسته برق، توفان تندری، تگرگ، دسته بندی و استفاده شده اند. روزهایی که این معیارها را نداشته اند، در دسته ای به نام بدون ناپایداری قرار گرفته اند. برای محاسبه مقادیر شاخص ها، از داده های جو بالای حاصل از ارسال رادیوسوند در ایستگاه مشهد استفاده شده است. این داده ها نسبت به وجود یا عدم پدیده های مخرّب تحلیل، و نتایج این تحلیل ها بصورت نمودارهای باکس پلات و نقاط پراکنده برای نمایش بصری روابط و آستانه ها، در پدیده های مختلف ارائه شده است. درنهایت آستانه هر شاخص برای پیش بینی انواع پدیده ها در مشهد معرفی شده، و ترکیب شاخص صعود (LI) و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (CAPE) و همچنین شاخص صعود و سطح تعادل، به عنوان بهترین شاخص های ترکیبی معرفی شدند.

پدیده گرد و غبار در دهه اخیر یکی از مهمترین چالش های زیست محیطی در ایران، غرب و جنوب غرب آسیا می باشد. این پدیده از فرآیندهای بیابان زایی بوده که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می دهد. سنجش از دور علم و تکنیک به دست آوردن اطلاعات از پدیده های جغرافیایی بدون تماس با آنها می باشد. برای تشخیص پدیده گرد و غبار نیاز به تصاویری با پوشش وسیع و تکرار زیاد است. از این لحاظ، تصاویر مربوط به سنجنده مادیس به دلیل داشتن باندهای طیفی زیاد برای مطالعات مربوط به پدیده گردوغبار مناسب می باشد. شناسایی منشاء تولید کننده ذرات گرد و غبار و پایش آن، با سرعت، دقت و هزینه کم از اهمیت فراوانی برخوردار است. اهداف اصلی این پژوهش شناسایی منشاء تولید کننده ی گردوغبار ورودی به مناطق غرب و جنوب غرب ایران و همچنین پایش حرکت گرد و غبار می باشد. در این پژوهش منشاء رخداد پدیده گرد وغبار مربوط به 18 ژوئن 2012 که در نواحی غرب و جنوب غرب کشور رخ داده است، به کمک تصاویر ماهواره ای و با استفاده از باندهای مرئی و باندهای حرارتی سنجنده مادیس و با به بکارگیری شاخص اکرمن شناسایی شد. معلوم گردید منشاء اصلی آن محل اتصال رودخانه های دجله و فرات بوده که در محدوده شمال و شمال شرق عراق و غرب سوریه می باشد و در ادامه مشخص شد تصاویر سنجنده مادیس به دلیل در دسترس بودن، هزینه کم وتکرار پذیری آن در 2 بازه زمانی در 24 ساعت برای پایش گرد و غبار مناسب می باشد. همچنین تحلیل سینوپتیکی آن برای شناسایی چگونگی حرکت گرد و غبار از منشاء به داخل ایران با استفاه از داده های سینوپتیکی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکالی، فشار تراز دریا و نقشه های جهت جریان باد 500 و 1000هکتوپاسکالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل سینوپتیکی یافتن منشاء و نحوه انتقال گرد و غبار را بهینه کرده و تصمیم گیری مناسب تری را برای پیش بینی مسیر حرکت گرد و غبار ممکن می سازد. در نهایت با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و با بکارگیری ابزار Spatial Analysis Tools نمایش حرکت آن از منشاء تا داخل ایران رهگیری شد.

پوشش گیاهی عامل عمدة نقل وانتقال انرژی بین زیست کره و جو محسوب می شود که آثار متفاوتی بر عناصر هواشناختی مناطق پیرامون خود دارد. در این مطالعه ارتباط بین مقادیر شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده با دمای سطحی و آلبدوی سطحی در نواحی شمالی ایران با استفاده از روش های آمار کلاسیک رگرسیون و زمین آماری کوکریجینگ بررسی شد. سه معیار آماری میانگین قدر مطلق خطا، انحراف جذر میانگین مربعات و متوسط درصد خطای مطلق نشان دهندة توان مندی به مراتب بهتر روش زمین آمار کوکریجینگ نسبت به رگرسیون کلاسیک در برآورد دمای سطحی و آلبدوی سطحی است. نتایج تحقیق در دورة مورد مطالعه نشان می دهد که دمای سطحی و آلبدوی سطحی تحت تأثیر مقادیر پوشش گیاهی است. سپس، از روابط به دست آمده در تعیین میزان خشکی مناطق استفاده شد. نواحی ساحلی و جنگلی دامنه های شمالی البرز با بیشترین مقدار سبزینگی (85/0) از حداقل درجة حرارت (23 درجة سلسیوس) و آلبدوی سطحی (7 درصد) مشخص است. همچنین، نواحی جنوبی رشته کوه البرز و قسمتی از مناطق ایران مرکزی با کمترین مقدار سبزینگی (09/0-) از حداکثر درجة حرارت به مقدار 45 درجة سلسیوس و بیشترین مقدار آلبدوی سطحی (38 درصد) مشخص است.

وجود واقعیت ها و رویدادهای تصادفی اقلیمی زمینه کاربرد « دانشِ احتمال» را در اقلیم شناسی مهیا کرده است. به طوری که بسیاری از واقعیت های اقلیمی با به کارگیری ابزارها و تکنیک های احتمالاتی قابلیت توجیه و تفسیر بهتری دارد. کاربرد نظریه احتمال در اقلیم شناسی رفتار بسیاری از پدیده های اقلیمی به ظاهر غیر قطعی را به شکل قانون مند ارائه و به تصمیم گیری مدیران و آینده نگری برنامه ریزان کمک می کند. یکی از رویکردها و ضرورت های مطالعات اقلیم شناسی، مطالعه احتمال رخداد چند رویداد درارتباط با یکدیگر است. شانس وقوع یک رویداد به شرط وقوع رویدادی دیگر را «احتمال شرطی» گویند. در تحقیق حاضر، احتمال وقوع شرایط بارشی مختلف در سرزمین ایران، براساس شرایط دمایی متفاوت؛ یعنی: احتمال شرطی حالات بارش به شرط وقوع حالات دما بررسی شده است. در این راستا از دیده بانی های روزانه دما و بارش پایگاه داده ای اسفزاری بهره گرفته شد. نتایج تحقیق به وسیله تحلیل خوشه ای و با استفاده از روش فاصله اقلیدوسی و روش ادغام وارد به صورت نقشه های طبقه بندی احتمالاتی ارائه و تحلیل شد. براساس این مطالعه، سه پهنه اصلی شمالی، مرکزی و جنوبی در کشور تشخیص داده شد. همچنین هفت زیرگروه براساس برخی ویژگی های احتمال شرطی بارش به شرط حالات دمایی برای سه پهنه حاصل شد. هریک از پهنه ها و زیر گروه های مربوط منعکس کننده شرایط اقلیمی و سازوکارهای مؤثر برآن است. از این رو می توان روش به کار رفته دراین تحقیق را رویه ای مناسب برای تحلیل های اقلیمی دانست.

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه های شار انرژی با استفاده از داده های ساعتی شبکه بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به صورت روزانه در ساعت های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه های سال در کشور منفی است و نشان می دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه های سال مثبت است و نشان دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده های محلی پیروی می کند. در فصل های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به سوی عرض های بالاتر جابه جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش های همرفتی در این منطقه می شود. در ماه های می تا آگوست نیز انتظار می رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض های بالاتر و به ویژه در زاگرس مرکزی دیده می شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض های پایین تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به ویژه شرق ایرانشهر دیده می شود.

آگاهی از وقوع بارش حتی برای چند روز می تواند در بسیاری از برنامه ریزی های اساسی، مؤثر باشد. رخداد بارش مداوم و سنگین دلایل متعددی می تواند داشته باشد؛ یکی از این دلایل رخداد بلاکینگ است. به منظور شناسایی الگوهای فشار مرتبط با سیستم های بلاکینگ مؤثر بر بارش ایران، داده های روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیلی سطح 500 هکتوپاسکال در محدوده N90-0 و E100-W90-، با تفکیک 5/2 درجه برای دوره 2012-1953 از سایتNCEP دریافت شد. ابتدا بر اساس شاخص آشکارسازی دو بعدی، شرایط رخداد بلاکینگ در محیط نرم افزار MAT LAB برنامه نویسی شد، پس از استخراج داده های مربوط به رخدادهای بلاکینگ، الگوهای فشار مربوط به سیستم های بلاکینگ مؤثر بر آب و هوای ایران با استفاده روش تحلیل عاملی و خوشه بندی چندهسته ای K-means، در محیط نرم افزار SPSS تعیین شدند. 7 الگوی اصلی به دست آمد که پس از چرخش عامل ها به روش وریمکس 80 درصد از واریانس داده ها را تبیین کردند. نتایج نشان داد که از 7 الگو 4 الگو بر بارش ایران مؤثر بودند. دو الگوی فشار بارشی ناشی از تراف سمت راست و چپ امگا بودند، دو الگوی فشار دیگر مؤثر بر بارش، یعنی الگوی بلاکینگ دو قطبی و الگوی رکس، به ترتیب از فراوانی رخداد کمتری برخوردار بودند. به منظور شناسایی و صدور پیش آگاهی لازم، الگوی سینوپتیکی مربوط به هر الگو در سطوح فوقانی جو و در سطح زمین مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. شناسایی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ مؤثر بر بارش با کمک مدل های پیش بینی عددی میان مدت منجر به بالا رفتن دقت و صحت پیش بینی بارش برای چند روز آینده و حتی گاهی بیش از یک هفته می شود.

دماهای حداکثر، طیف وسیعی از فعالیت ها را به خصوص در دوره گرم سال و ساعات بعدازظهر روز تحت تأثیر قرار می دهد. این مقاله تغییرات زمانی و مکانی دماهای میانگین حداکثر و بالاترین دماها را در ایران با روش های آماری در یک دوره 45ساله بررسی می نماید. پهنه بندی های دمایی با استفاده از قابلیت-های شبکه ای GIS انجام و با آزمون های مختلف آماری بررسی شد. همچنین رابطه دماهای حداکثر با عوامل محلی، و روندهای دمایی با استفاده از معادله های رگرسیونی تحلیل گردید. نتایج مطالعه، شش پهنه متفاوت دمای حداکثر را در کشور مشخص نمود. بررسی نقشه ها و مقایسه ضرایب β استاندارد مدل های رگرسیون چندگانه، نقش بارز عرض جغرافیایی و سپس ارتفاع را در کنترل دماهای حداکثر به خصوص در دوره سرد سال، با کمترین میزان تغییرپذیری دمایی در سواحل جنوب، تأیید می نماید. نتیجه آزمون Shapiro-Wilk حکایت از نرمال بودن دماها و آزمون Levene غالباً حکایت از برابری واریانس های دمایی بین پهنه ها داشت. همچنین آزمون های Games-Howell و Gabriel ثابت نمود که میانگین های دمای حداکثر پهنه ها در تمام مقیاس های زمانی به صورت دوبه دو با یکدیگر اختلاف معنی دار دارند که این امر نشان از درستی پهنه بندی ها دارد. میانگین دمای بعدازظهرها در سطح کشور برمبنای لایه شبکه ای، 3/25 درجه سلسیوس محاسبه شد که نسبت به 45 سال گذشته 62/0 درجه سلسیوس افزایش یافته است.

در این تحقیق به بررسی وارونگی دمای شهر تبریز با استفاده از اطلاعات رادیوسوند، نقشه اسکیوتی و نقشه های سینوپتیک، طی دوره زمانی 2008- 2004 در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی پرداخته شد. پس از بررسی داده ها، ابتدا روزهایی با شرایط وارونگی دمای ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید مشخص شد و سپس الگوی سینوپتیکی نمونه های بسیار شدید، مربوط به یک روز قبل و یک روز بعد از اوج شدت وارونگی با استفاده از نقشه های سینوپتیک سطح زمین، 850 و 700 هکتوپاسکالی تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میان وقوع سیستم های پرفشار و وارونگی دمای بسیار شدید همبستگی معناداری وجود دارد. بدین معنا که شدت وارونگی دما ارتباط مستقیمی با شرایط الگوی سینوپتیکی به ویژه استقرار سیستم های پرفشار در منطقه دارد. زمانی که سیستم پرفشاری به صورت مداوم در مقطع چند روزه در منطقه متمرکز می شود، شدّت وارونگی دما به اوج خود می رسد. به دنبال آن با ورود یک سیستم کم فشار، وارونگی از بین می رود. به عبارتی، عامل اصلی تقویت کننده وارونگی های دمای بسیار شدید، ناشی از تداوم سیستم های پرفشار است. سامانه پرفشار سیبری، پرفشار شبه جزیره عربستان و ریزش هوای سرد مدیترانه سامانه های عمده ای هستند که منجر به وقوع وارونگی دما می شوند. نتایج نشان می دهد که با بررسی سیستم های سینوپتیکی که منجر به بروز پدیده وارونگی دما می شوند و از طریق شناسایی الگوهای حاکم بر آن می توان وقوع وارونگی های دمای بسیار شدید را پیش بینی و الگوهای منجر به آلودگی هوا را شناسایی کرد.

یکی از مهم ترین اقلام صادراتی غیر باغی ایران که شهرت جهانی دارد، محصول استراتژیک زعفران می باشد. در حال حاضر قطب تولید زعفران، منطقه شمال شرق ایران (استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی) است. در این تحقیق سعی شده است تا مناطق مستعد کشت زعفران در غرب کشور (استان های کرمانشاه و کردستان) که از لحاظ شرایط آب وهوایی تا حدی شبیه شرق کشور است، شناسایی شود. بر این پایه، آمار عناصر آب وهوایی مؤثر در رشد زعفران، شامل بارش، دما، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و تعداد روزهای یخبندان برای 11 ایستگاه منطقه در سه دوره رشد محصول (رویشی ، زایشی و رکود) جمع آوری و با یک جدول پایه جدید، مقایسه گردید تا مناسب بودن یا نبودن شرایط برای کشت محصول در یک دوره خاص برای هر متغیر اقلیمی مشخص شود. سپس بر مبنای روش وزن دهی نسبتی، درجه اهمیت یا وزن هر کدام از متغیرهای اقلیمی در هر دوره رشد مشخص شد. در مرحله بعد، به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه های تناسب کشت زعفران به روش رستری با در نظر گرفتن درجه اهمیت (وزن) هر متغیر اقلیمی در هر دوره رشد تهیه گردید. با جمع زدن ارزش های پیکسل ها در سه دوره رشد، نقشه تناسب هر متغیر (مجموعاً 11 نقشه) و با میانگین گیری از ارزش های پیکسل ها در این 11 نقشه، نقشه تلفیقی تناسب کشت حاصل گردید. در نهایت با لحاظ کردن شیب و محدوده ارتفاعی مناسب برای کشت زعفران در نقشه اخیر، نقشه نهایی تناسب کشت زعفران تهیه شد. نتایج تحقیق نشان داد که نزدیک به 48/30 درصد از مساحت منطقه (معادل 16500 کیلومتر مربع)، عمدتاً شامل دشت های غرب کرمانشاه، جنوب روانسر و اطراف قروه، قابلیت متوسطی برای کشت زعفران دارد. بقیه قسمت های منطقه مشتمل بر حدود 37600 کیلومتر مربع (48/69 درصد از مساحت منطقه)، قابلیتی برای کشت این محصول ندارد.

شرایط توپوگرافی سطح زمین به شدت بر پدیده های متوسط اقلیم مؤثرند. چاله ها، کم و بیش کانون انباشته شدن هوای سرد در شب به شمار می آیند و زمینه ی پیدایش واژگونی دمای هوا را فراهم می سازند. نرمال دمای هوا در ایستگاه های همدید و کلیماتولوژی منطقه، چنین شرایطی را برای چاله ی گاوخونی نشان می دهد. در این پژوهش، برای تعیین احتمال رخداد روزهای نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی در فصول مختلف سال از زنجیره ی مارکف استفاده شد. بنابراین، اختلاف کمینه دمای روزانه هوا در دو ایستگاه اقلیمی اصفهان و ورزنه، در دوره ی آماری (2005-1986)، به دست آمد و با توجه به علامت آن (مثبت یا منفی)، روزهای سال به دو دسته، روزهای عادی با کد (صفر) و روزهای انباشت هوای سرد در چاله با کد (1) تقسیم شدند. نتایج نشان داد که 5/71 درصد روزهای سال، با نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی همراه است. شمار روزهای انباشت هوای سرد به ترتیب در فصل پاییز 5/79، زمستان 8/73، بهار 9/71 و تابستان 1/61 درصد بود. در حالت های انتقال شرطی دما، احتمال وقوع حالت P11 بیشتر از سایر حالت ها (P10, P01, P00) است. رابطه رگرسیونی میان مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دوره های n روزه نشست هوای سرد، نشان می دهد که میزان دقت و اطمینان مورد نظر برای همه ی فصول، بالاتر از 99 درصد بوده است

هدف از انجام این پژوهش شناسایی امواج گرما و واکاوی زمانی- مکانی آن ها بر روی گستره ی ایران زمین است. برای انجام این پژوهش از داده های بیشینه و کمینه ی روزانه ی داده های درون یابی شده ی پایگاه داده اسفزاری[1] طیّ بازه ی زمانی1/1/1962 تا 31/12/2004 استفاده شد. قدرت تفکیک مکانی این داده ها 15×15 کیلومتر است. جهت شناسایی امواج گرمایی از شش نمایه بر پایه ی صدک های 90، 95 و 99اُم استفاده شد که شدت، دوام و بسامد رخداد امواج گرمایی را نمایان می کنند. شناسایی و معناداری روند نمایه ها طیّ دوره ی مورد پژوهش به کمک آزمون ناپارامتری من-کندال آزمون شد و شیب و نرخ روند به کمک رگرسیون خطی برآورد شد. یافته ها نشان داد که بسامد رخداد امواج گرمایی در ایران زمین رو به افزایش است. علاوه بر افزایش بسامد، ماندگاری و شدت امواج گرمایی نیز افزایش یافته است. از لحاظ پراکنش مکانی، نوع و نرخ روند بر روی مناطق مختلف هم اندازه و یکسان نیست. بر روی سرزمین های پست، هموار و دشت ها هم از لحاظ شدت و هم به لحاظ دوام و فراوانی، امواج گرمایی روند روبه افزایشی را نشان می دهند. در میان مناطق یاد شده، بیشترین شیب و نرخ تغییرات روند افزایشی در دشت لوت (شمال شرق کرمان)، سرزمین های هموار شمال شرق بندرعباس، دشت کویر و خوزستان مشاهده شد. بر روی بلندی ها و ارتفاعات رشته کوه های زاگرس و البرز و بلندی های پراکنده بر روی گستره ی ایران زمین نرخ روند امواج گرمایی رو به کاهش است. شدت کاهشی بسامد، دوام و شدت امواج گرمایی بر روی این مناطق بیشتر از نرخ افزایشی آن ها بر روی سرزمین های پست و کم ارتفاع است. بر روی ارتفاعات غرب شهرکرد نرخ کاهشی روند نمایه ها به بیشینه ی خود می رسد. بین نوع روند نمایه ها و پراکنش مکانی آن ها بر پایه ی صدک های 95 و 95 و 99اُم تفاوتی وجود ندارد ولی نرخ روند نمایه ها بر پایه ی صدک 95اُم شدیدتر است.

سامانه های همرفتی همه ساله در مناطق مختلف ایران خسارت های زیاد و در مواردی غیر قابل جبران به وجود می آورند. با توجه به این که بارش حاصل از این سامانه ها در جنوب غرب ایران بخش عمده ای از بارش کل را تشکیل می دهند و نقش مهمی در تامین منابع آب دارند، ضرورت بررسی ویژگی های اقلیم شناسی آن ها اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه به منظور شناسایی الگو های مکانی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی میان مقیاس (MCSs) در جنوب غرب ایران از محصول موزاییک شده دمای درخشندگی مرکز پیش بینی اقلیمی NCEP/NWS و داده های ایستگاه های همدید استفاده شد. سامانه های همرفتی میان مقیاس طی ساعات بارشی و رخداد پدیده های مرتبط با همرفت، بر اساس آستانه ی دمایی 228 درجه کلوین، آستانه ی بیشینه مساحت ده هزار کیلومترمربع و آستانه ی طول عمر 3 ساعت، شناسایی شدند. در مجموع 189سامانه همرفتی میان مقیاس طی سال های 2001 تا 2005 شناسایی شد. یافته های این تحقیق نشان داد، بیشترین تعداد MCSs در ماه دسامبر (54 مورد) رخ داده است، شکل گیری MCSs از شرایط توپوگرافی تاثیر پذیرفته ، ولی دامنه ی رو به باد نقش خیلی مهمی در شکل گیری آن ها نداشته است. فراوانی رخداد این سامانه ها در ماه آوریل و می کاملا از توپوگرافی منطقه تبعیت کرده، اما با افزایش سرما میزان تبعیت از توپوگرافی کم تر شده تا آن جا که در ماه ژانویه هماهنگی بین فراوانی رخداد MCSs با توپوگرافی منطقه مشاهده نشده است.

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.

اقلیم و تغییرات آن، نقش مهمی در همه ابعاد زندگی انسان ایفا می کند و به همین دلیل پیش بینی اقلیم آینده که متکی بر مدل های گردش عمومی جو انجام می گیرد، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش، داده های سناریوی A1B مدل های گردش عمومی جو BCM2 و IPCM4، برای ارزیابی تأثیر تغییرات اقلیمی بر دمای کمینه و بیشینه، تابش و بارش در هفت ایستگاه همدید استان خراسان جنوبی به کمک مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند. برای این کار سه مرحله واسنجی، صحت سنجی و مدل سازی مدل ها در ایستگاه های منتخب انجام گرفت و کارایی مدل ها از نظر شباهت مقادیر مشاهده شده و مقادیر شبیه سازی شده با استفاده از شاخص های خطا، مانند ریشه میانگین مربعات و ضریب تعیین ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها در لارس، مکنز، سنس استیمیتور و من کندال، نشان داد که دمای کمینه، دمای بیشینه و تبخیر و تعرق در تمام شهرهای استان خراسان جنوبی (بجز قائن با افزایش بسیار جزئی بارش) طی2060-2011 روند افزایشی خواهند داشت، بقیه ایستگاه ها روند کاهشی بارش را شاهد خواهند بود. همچنین به جزبه جز قائن و فردوس، در بقیه ایستگاه ها روند افزایشی تابش مشاهده خواهد شد. طبق برآوردها، روند افزایشی دما در بیرجند و قائن کمتر بوده و در طبس بیشتر خواهد بود. چنین به نظر می رسد که تغییرات نه چندان شدید فراسنج ها در برخی ایستگاه ها، به دلیل موقعیت ویژه جغرافیایی و توپوگرافی منطقه است.

کشت بهاره گلرنگ در بسیاری از مناطق استان اصفهان، بر اساس تقویم زمانی مرسوم و دیرتر از زمان کاشت آن از لحاظ حرارتی صورت می گیرد. برای تعیین تاریخ های کاشت گلرنگ در استان اصفهان، از داده های دمایی 51 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی استان اصفهان استان های همجوار آن استفاده شد. پهنه استان با استفاده از میانگین دمای شبانه روزی و به کمک روش کریجینگ به سه ناحیه دمایی تقسیم شد. در هر ناحیه دمایی، تاریخ کاشت مناسب تعیین و نقشه های مربوطه در سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از مدل رقومی ارتفاع ترسیم شدند. بر اساس نتایج، در ناحیه دمایی اول که مناطق با ارتفاع کمتر از 1511 متر را دربرمی گیرد، زمان کاشت مناسب گلرنگ از نیمه اول بهمن آغاز شده و تا نیمه اول اسفند ادامه می یابد. در ناحیه دمایی دوم که مناطق با ارتفاع بین 1511 تا 1925 متر را شامل می شود، زمان کاشت مناسب از نیمه دوم اسفند آغاز شده و تا نیمه اول فروردین ادامه خواهد یافت. زمان کاشت مناسب در ناحیه دمایی سوم که نقاط با ارتفاع بیشتر از 1925 متر را پوشش می دهد، از نیمه دوم فروردین آغاز می شود و تا نیمه دوم اردیبهشت ادامه می یابد.