پایگاه ECMWF

لایه مرزی بخش کوچکی از لایه ورد سپهر است که به دلیل فرایندهایی که در داخل آن رخ می دهد، برای حیات انسان حائز اهمیت می-باشد. مطالعه حاضر با هدف واکاویی دگرگونی زمانی- مکانی ارتفاع لایه مرزی با رویکردی آماری – تحلیلی انجام شد. در این راستا از داده های ارتفاع لایه مرزی مرکز پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و بازه زمانی 1979 تا 2015 استفاده گردید. نتایج نشان داد که ارتفاع لایه مرزی با زمان و مکان تغییر می کند و وضعیت توپوگرافی بر ارتفاع لایه مرزی تأثیر جدی می گذارد. براساس میانگین بلند مدت، بیشینه همبستگی ارتفاع لایه مرزی ایران با مولفه مکانی عرض جغرافیایی می باشد، چرا که نقش این مشخصه جغرافیایی با آفتاب گیری بسیار بالاست. از نظر زمانی کمینه و بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ایام سرد و گرم سال به ترتیب در ماههای ژانویه و ژوئن رخ میدهد. از نظر آرایش مکانی مناطق با چشم انداز مرتفع و ناهموار مانند مناطق مرتفع زاگرس و نواحی مجاور دریا دارای کمترین ضخامت لایه مرزی و مناطق با چشم انداز هموار و بیابانی مانند نواحی داخلی بخصوص جنوب شرق و مرکز ایران، ضخامت لایه مرزی در بالاترین سطح قرار دارد. تغییرات فضایی ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال منسجم تر از ماههای گرم سال می باشد. متناسب با تغییرات فصلی دمای هوا، بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال در نواحی جنوب شرق ایران و در ایام گرم سال بخصوص ماههای ژوئن و جولای، در نواحی مرکزی ایران مانند مناطق جنوب کرمان شمال استان هرمزگان رخ می دهد. ساختار دمایی ایران متناسب با وضعیت جغرافیایی و توپوگرافیکی، الگوی زمانی – مکانی ارتفاع لایه مرزی در ایران را مشخص می کند. براساس نتایج نوشتار حاضر عامل اصلی تغییرات زمانی - مکانی ارتفاع لایه مرزی گرمایش و سرمایش سطح زمین و مولفه های مکانی و توپوگرافیکی در سطح زمین میباشد.

باد یکی از پارامترهای مهم اقلیم است و به عنوان یک شاخص مناسب می تواند برای تغییرات اقلیمی و الگوهای مرتبط با جریان هوا به کار برده شود. هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات بلندمدت سرعت باد در ایران مرکزی است. به این منظور، از داده های سرعت باد پایگاه بازتحلیل شده ECMWF نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 75/0×75/0 درجه قوسی و داده های هفت ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری ۱۹۸۰-2017 استفاده شد. برای درستی سنجی داده های پایگاه ECMWF از روش های R 2 ، MBE، و RMSE و برای محاسبه روند از آزمون ناپارامتریک من- کندال (M-K) استفاده شد. نتایج نشان داد پایگاه ECMWF از دقت مناسبی برای برآورد سرعت باد برخوردار است؛ به طوری که مقدار R 2 در ایستگاه های مورد مطالعه بین 72/0 تا 95/0 متغیر است. متوسط سرعت باد در ایران مرکزی m/s19/3 محاسبه شد. کمینه سرعت باد در ماه ژانویه با 01/2 و بیشینه سرعت باد با m/s 95/3 در ماه ژلای محاسبه شد. به ترتیب بیشترین شدت روند افزایشی و کاهشی سرعت روند سرعت باد در ماه های مارس (نمره Z، 91/4) و دسامبر (نمره Z، 73/2-) محاسبه شد که در سطح آماری 01/0 معنی دار است. همچنین، بیشینه پهنه های روند افزایشی و کاهشی سرعت باد به ترتیب در ماه های فوریه و ژانویه به دست آمده است.

نقش دما و اهمیت دگرگونی آن باعث شده است که طی چند دهه اخیر توجه جدی به این پدیده آب و هوایی شود. روند رو به رشد دما در برخی از مناطق ایران و پیامدهای احتمالی آن منجر به نگرانی جدی برای پژوهشگران و برنامهریزان شده است. هدف از این  پژوهش دگرگونی مکانی روند دمای ایران طی چهار دهه اخیر می باشد. برای ارزیابی  این روند از پایگاه داده مرکز پیشبینی میانمدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه ERA Interim طی دوره زمانی 1979  - 2015 میلادی با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی برای هر ماه با 9966 یاخته  استفاده  شد. و جهت آشکارسازی روند دما از دو روش ناپارامتریک Mann–Kendall و Sen’s Slope بهره گرفته شد. نتایج نشان داد، چهار ماه فوریه، مارس، می و اکتبر روند دمایی یک جهته (افزایشی) را تجربه کردهاند. بیشینه متوسط آهنگ روند افزایشی کشور مربوط به فصل زمستان و کمینه آن متعلق به فصل پاییز بوده است. در تمامی ماههای سال مناطقی از کشور که بین مدار 30 تا 35 درجه شمالی قرار داشتهاند بیشینه روند معنادار افزایشی را تجربه کردهاند. قلمرو مناطق سرد و معتدل کشور بیش از سایر مناطق دستخوش افزایش روند دما بودهاند. همچنین روند منفی جنوب شرق و جنوب (سواحل بوشهر) ایران ناشی از چهار دلیل: 1 - دگرگونی خرد آب و هواشناسی محل؛ 2 - افزایش هواویزهای هواسپهری؛ 3-  بخارآب قابل بارش و 4 - ابرها و دامنه دگرگونی دما، هستند. بیشینه متوسط شیب دمایی کشور با 11/0 درجه سانتی گراد مربوط به ماه فوریه و کمینه آن نیز به با 002/0 درجه سانتیگراد در ماه نوامبر اتفاق افتاده است. به طور کلی زمستانهای ایران در حال گرمتر شدن است و این امر یک خطر جدی برای کانونهای برفگیر کشور تلقی خواهد شد.