نوسانات اقلیمی

استفاده از مدل های ریزمقیاس نمایی آماری در مطالعات برآورد نوسانات اقلیمی این امکان را فراهم ساخته است که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی ـ منطقه ای است. تشدید پدیده های حدی را می بایست به عنوان شاخصه های اصلی تغییرات اقلیمی دانست که درک و فهم چنین پدیده هایی نسبت به میانگین ها که هیچ معنای فیزیولوژیکی و روانی ندارند برای افکار عمومی راحت تر است. در این تحقیق طول دوره رشد و طول دوره یخبندان به عنوان شاخصه نوسانات اقلیمی مورد بررسی قرار گرفته است. برحسب تعریف ارائه شده، اولین دوره 6 روزه با میانگین دمای بالای 5 درجه سانتیگراد بعد از آخرین یخبندان بهاره به عنوان آغاز دوره و آخرین دوره 6 روزه با میانگین دمای زیر 5 درجه سانتیگراد به عنوان خاتمه طول دوره رشد در نظر گرفته شده است و طول دوره یخبندان به فاصله زمانی بین بروز اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره اطلاق می شود. ارزیابی تغییرات این شاخص ها، بین دو دوره اقلیمی گذشته (1384-1355) و دوره اقلیمی برآورد شده یا آینده (1418-1389) در سه ایستگاه همدید مشهد، تربت حیدریه و سبزوار در خراسان رضوی صورت گرفته است. نتایج حاکی از افزایش طول دوره رشد در ایستگاه های مشهد و سبزوار، و کاهش در ایستگاه تربت حیدریه در دوره اقلیمی آینده است. این تغییرات در شاخص حدی طول دوره یخبندان نیز مشاهده می شود، به طوری که در هر سه ایستگاه بررسی شده کاهشی بین 15 الی 16 روز رخ خواهد نمود، که نتیجه ای منطقی از پدیده گرمایش جهانی است. نتایج آزمون فرض مطرح شده، فقدان همبستگی بین طول دوره رشد دیده بانی شده و برآورد شده و همچنین طول دوره یخبندان دیدبانی شده و برآورد شده را، که به وسیله ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن در سطح معنی داری 5 درصد صورت گرفته است اثبات می کند و نشان دهنده فقدان تغییرات معنی دار در دوره گذشته و آینده است.

هسته های سرعت باد بیش از 30 متر در ثانیه در حاشیه استوایی بادهای غربی را رودباد جنب حاره ای گفته که نقش موثری در کنترل مولفه های آب و هوایی عرضهای پایین و میانه منجمله میزان و تعداد روز های بارش دارد، اشاره نمود. بهرحال کشور ایران، از جمله مناطق جغرافیایی می باشد که اقلیم خشک و نیمه خشک بر پهنه وسیعی از آن گسترش یافته است، این عامل باعث می گردد که عوامل تاثیرگذار بر تغییرات بارش آن منجمله؛ تغییرات سرعت، موقعیت و جابجایی رودباد جنب حاره با حساسیت بیشتری مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین برای انجام این تحقیق آمار ماهانه میزان و تعداد روزهای بارش برای 180 ایستگاه کشور برای طول دوره آماری 1951 تا 2005 مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش داده های مربوط به سرعت باد مداری برای سطوح 10 تا 1000 هکتوپاسکال از سایت cdc.noaa.gov با قدرت تفکیک 2.5 درجه استخراج شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به طول آماری 55 ساله، موقعیت هسته مرکزی رود باد حدود یک درجه به سمت عرضهای شمالی حرکت کرده است. همچنین یافته ها نشان می دهند که موقعیت رودباد جنب حاره در بالاترین عرض آن که در ماه های ژولای و آگوست رخ می دهد در این ایام موقعیت آن بالاتر از 42.5 درجه شمالی می باشد و بنابراین در اینجا نظر پژوهشهای قبلی مبنی بر قرارگیری آن در شمالی ترین موقعیت یعنی بر روی تهران نقض می شود. یافته های تحقیق بیان می کند که تاثیر دو مولفه سرعت رودباد و موقعیت مرکزی هسته، نقش موثرتری نسبت به سرعت جابجایی شمالی- جنوبی هسته بر کنترل بارشهای ایران دارند. بگونه ای که بیشترین همبستگیها بر روی امتداد کشیدگی کوههای زاگرس و کمترین آنها در منطقه شمالغرب و نوار ساحلی دریای خزر همچنین جنوب شرق ایران دیده می شود.

دشت دامنه واقع در منطقة فریدن اصفهان از جمله مناطقی است که کشاورزی مکانیزة آن کاملاً وابسته به آب های زیر زمینی آبخوان دامنه است. خشکسالی های اخیر و پایین رفتن سطح ایستابی، کشاورزی این منطقه را با خطر شدید روبه رو کرده است.در این پژوهش از داده های اقلیمی هفت ایستگاه هواشناسی حوضة آبریز دامنه و داده های مربوط به تراز آب زیر زمینی در دورة آماری مشترک 20 ساله (90-1370) برای مطالعة اثر عناصر اقلیمی بر تغییرات تراز دشت استفاده شد. متوسط بارش ماهیانه حوضه با استفاده از داده های 1430 یاخته سطح حوضه در 240 نقشه (20سال×12ماه) محاسبه گردید. همچنین متوسط تراز 240 ماهه و افت سطح ایستابی آبخوان از طریق روش وزنی تیسن در محیط نرم افزار GIS محاسبه شد. نتایج نشان داد در حال حاضر میزان تخلیه 6/1 برابر تغذیه است. برای حفظ ترازنامة دشت، باید میزان برداشت در سطح 143 میلیون متر مکعب حفظ گردد. بررسی نقشه های هم افت آب زیرزمینی نشان داد در برخی مناطق، تا 44 متر سطح تراز آب زیرزمینی افت داشته است. بر اساس نقشه های جهت حرکت آب زیرزمینی، افزایش برداشت توسط چاه های مرکز دشت موجب خشک شدن چاه های حاشیه ای دشت می شود. همبستگی بین سطح ایستابی با بارش مثبت و در سطح اطمینان 99 درصد تأیید می شود. به طوری که بر اساس آزمون من کندال، با کاهش بارش از سال آبی 71-70 و ادامه روند آن تا 81-80، سطح ایستابی نیز با یک سال تأخیر کاهش، شدیدی را تجربه کرده است؛ ولی علی رغم افزایش برداشت از سال 85-84 و 86-85 ، با افزایش روند بارش تا 81-80 تا 86-85، روند تراز نیز در همین دوره مثبت بوده است. لذا باید روند بهره برداری بگونه ای تنظیم گردد که مقدار تغذیه از طریق بارش بتواند جواب گوی مقدار تخلیه باشد. همچنین ارتباط تراز آب با درجة حرارت، تبخیر و مقدار برداشت، منفی و در سطح 01/0 درصد معنادار است.

برنج  مهم ترین محصول غذایی و تأثیرگذار در اقتص اد جمعیت ساکن مناطق شمالی ایران محسوب شده؛ به همین دلیل نیازمند برنامه ریزی و مدیریت جدید در زمینه تأثیرات عوامل محیطی- اقلیمی بر روی آن می باشد. در این پژوهش میزان عملکرد محصول برنج برای بازه زمانی 2039-2010 با استفاده از داده های روزانه بارندگی، دمای حداقل، دمای حداکثر و ساعات آفتابیِ ایستگاه های هواشناسی نوشهر، بابلسر و قراخیل مورد بررسی قرار گرفت. از مدل  Lars-WGبرای شبیه سازی پارامترهای هواشناسی و از معادلات رگرسیون چند متغیره جهت پیش بینی میزان عملکرد برنج استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد نوسانات هر یک از پارامترهای دمای حداکثر سپتامبر، دمای حداقل ماه مِی، ساعات آفتابی آگوست و حداکثر دمای سپتامبر موجب نوسان در میزان عملکرد محصول برنج خواهد شد. در ایستگاه نوشهر حساسیت و انطباق بیشتری بین متغیر ساعات آفتابی آگوست و عملکرد محصول برنج مشاهده شد اما بارندگی آوریل یک انطباق نسبی با عملکرد برنج را نشان داد. در ایستگاه قراخیل دمای حداکثر سپتامبر و دمای حداقل در ماه می از حساسیت و انطباق قویتری نسبت به عملکرد محصول برنج برخوردار خواهد بود. اما در مجموع، عملکرد برنج در دو ایستگاه نوشهر و قراخیل واکنش مشابهی نسبت به پارامترهای اقلیمی خواهد داشت و بیشترین انطباق و حساسیت بین عملکرد محصول برنج و حداکثر دمای سپتامبر در ایستگاه بابلسر پیش بینی شد. تولید محصول برنج در مناطق نوشهر و قائمشهر از 2010 تا 2029 کاهش خواهد یافت و در منطقه بابلسر از 2010 تا 2019 افزایش یافته و سپس از 2020 تا 2029 روند کاهشی خواهد داشت اما از 2030 تا 2039 برای هر سه ایستگاه در تولید محصول برنج روند افزایشی پیش بینی شد

این تحقیق به منظور بررسی اهمیت و نقش ورنی بیابان به عنوان یک شاخص ژئومورفولوژیک برای مطالعه نوسانات اقلیمی ریگ گناباد انجام شده است. و بر این اساس ابتدا نمونه های ورنی از سطح منطقه جمع آوری گردید و جهت انجام مطالعات و تحلیل به آزمایشگاه منتقل گردید. بعد از انجام تحلیلهای مورد نیاز توسط میکروسکپ الکترون اسکن(SEM) و تحلیلهای انرژی- پراکنی اشعه X (EDAX) ویژگیهای فیزیکی ورنی همچون، مورفولوژی ضخامت، میکروچینه شناسی، عناصر شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که ورنی دارای مورفولوژی ورقه ای بوده و فاقد لایه های متوالی می باشد که این نشان دهنده این است که ورنی در شرایط خشک شدید همراه با فعالیت شدید فرایندهای بادی و گرد و غبار در منطقه تشکیل گردیده است. مهمترین عناصر موجود در ورنی Si، Fe، K، Ca، Ti، Mg، Al و ... بوده و مشخص گردید که میزان Si رس ها بیشترین مقدار را دارد و Fe آهن از میزان منگنز موجود در ورنی بیشتر بوده که خود نشان دهنده حاکمیت شرایط خشک در زمان تشکیل ورنی بوده است. همچنین بررسی نسبت کاتیونی ورنی نشان داد که شکل گیری ورنی باید به احتمال خیلی زیاد از حدود 10500 سال پیش اوایل هولوسن در کواترنری اخیر شروع شده است. نتایج تحقیق نشان دهنده این است که ورنی بیابان و ویژگیهای آن می تواند به عنوان شاخصی برای بررسی نوسانات اقلیمی اواخر کواترنر مورد استفاده قرار گیرد.

پروفسور رابین دنل در باستان شناسی و دیرین انسان شناسی به عنوان متخصصی بسیار برجسته در زمینه مطالعات آسیا شناخته می شود. کتاب مورد بحث در این نوشتار، استقرارهای پارینه سنگی آسیا از انتشارات کمبریج، سنتزی هنرمندانه و قدرتمند از شواهد باستان شناسی پارینه سنگی، دیرین انسان شناسی و دیرین اقلیم شناسی قاره کهن است. این کتاب دربردارنده ایده های مهم و بعضاً نوآورانه ای است که نویسنده در طول حیات علمی خویش بدان ها دست یافته و بسیاری از آن ها را پیش از انتشار کتاب، در نوشتارهای جداگانه ای پرورانده بود. به عنوان نمونه، ایده گسترش علف زارهای وسیع از شمال شرق آفریقا تا شرق آسیا را می توان اشاره نمود. بر طبق نظر دنل، این کمربند علف زارها (ساوانا) موجب تسهیل در پراکنش گروه های انسانی و خروج برخی از آن ها از آفریقا شد. ایده دیگر دنل در این کتاب، احتمال گونه زایی و پیدایش انسان راست قامت از آسیاست که در نوع خود بسیار چالش برانگیز می نماید. قسمت عمده کتاب به تحولات اقلیمی و تطور و پراکنش گروه های انسانی در دوره های پلیئستوسن قدیم و میانی می پردازد. عمده اطلاعات کتاب در مورد ویژگی های گروه های انسانی و جانوری و نیز، نوسانات اقلیمی از پهنه هایی حاصل شده است که محوطه های مهمی از دوران پارینه سنگی قدیم حاوی سنگواره های انسانی دارند و نیز، مطالعات دیرین اقلیم شناسی در آن ها به خوبی انجام شده است. کتاب مورد بحث امروزه به عنوان یکی از نخستین تلاش های جامع و موفقیت آمیز برای تعدیل دیدگاه آفریقامحوری در باستان شناسی پارینه سنگی قدیم در نظر گرفته می شود.

بررسی ویژگی های آب و هوایی و نوسانات آن در ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم و مدیریت و بهره برداری از منابع آب اهمیت دارد. تحلیل روند سری های زمانی متغیرهای هیدرولوژی و هواشناسی یکی از روش های تعیین تغییر در مولفه های اقلیمی است که با روش های مختلف پارامتری و ناپارامتری انجام می شود. در این پژوهش روند بارش و دما در سه مقیاس زمانی سالانه، فصلی و ماهانه در ایستگاه های حوضه کشف رود برای دوره آماری 1364 تا 1395 مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آمار بارش و دمای ماهانه اخذ گردید و روند سری های زمانی سالانه، فصلی و ماهانه با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال و آزمون پتیت در سطح اطمینان 95% مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روند دمای بیشینه در فصول بهار و زمستان و همچنین در مقیاس سالانه برای کلیه ایستگاه های حوضه افزایشی است. اما در فصل تابستان و پاییز الگوی یکسانی وجود ندارد. روند دمای کمینه ایستگاه های حوضه در تمامی فصول از الگوی واحدی برخوردار نیست. نتایج تحلیل روند بارش نشان می دهد که بارش سالانه حوضه تغییر نکرده و روند آن در سطح 5 درصد معنی دار نیست در حالی که در فصل زمستان مقدار بارش حوضه روند کاهشی داشته است و در پاییز نیز در نیمه جنوبی روند افزایشی است. کاهش شدید بارش در زمستان و ماه های دی و بهمن و افزایش آن در آبان می تواند مدیریت منابع آب حوضه را در فصل خشک با چالش جدی مواجه کند.

بررسی ویژگی های آب و هوایی و نوسانات آن در ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم و مدیریت و بهره برداری از منابع آب اهمیت دارد. تحلیل روند سری های زمانی متغیرهای هیدرولوژی و هواشناسی یکی از روش های تعیین تغییر در مولفه های اقلیمی است که با روش های مختلف پارامتری و ناپارامتری انجام می شود. در این پژوهش روند بارش و دما در سه مقیاس زمانی سالانه، فصلی و ماهانه در ایستگاه های حوضه کشف رود برای دوره آماری 1364 تا 1395 مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آمار بارش و دمای ماهانه اخذ گردید و روند سری های زمانی سالانه، فصلی و ماهانه با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال و آزمون پتیت در سطح اطمینان 95% مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روند دمای بیشینه در فصول بهار و زمستان و همچنین در مقیاس سالانه برای کلیه ایستگاه های حوضه افزایشی است. اما در فصل تابستان و پاییز الگوی یکسانی وجود ندارد. روند دمای کمینه ایستگاه های حوضه در تمامی فصول از الگوی واحدی برخوردار نیست. نتایج تحلیل روند بارش نشان می دهد که بارش سالانه حوضه تغییر نکرده و روند آن در سطح 5 درصد معنی دار نیست در حالی که در فصل زمستان مقدار بارش حوضه روند کاهشی داشته است و در پاییز نیز در نیمه جنوبی روند افزایشی است. کاهش شدید بارش در زمستان و ماه های دی و بهمن و افزایش آن در آبان می تواند مدیریت منابع آب حوضه را در فصل خشک با چالش جدی مواجه کند.

دمای نقطه شبنم یکی از متغیرهای مهم جوی است و تغییرات دراز مدت آن می تواند منجر به تغییر ویژگی های اقلیمی یک ناحیه گردد. به منظور تحلیل فضایی روند تغییرات دمای نقطه شبنم در ایران از داده های میانگین سالانه و ماهانه این متغیر در 109 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی دوره آماری2022-1990 استفاده شده است. جهت بررسی اثر تغییرات سایر متغیر های جوی بر دمای نقطه شبنم از داده های میانگین رطوبت نسبی سالانه، میانگین حداقل و میانگین حداکثر دما و میانگین مجموع بارش سالانه استفاده شده است. برای بررسی روند تغییرات از روش من کندال و جهت شناسایی الگوهای حاکم بر تغییرات فضایی دمای نقطه شبنم در ایران، از  مدل های خودهمبستگی فضایی موران جهانی و گتیس ارد جی استفاده شده است. نتایج بررسی روند تغییرات دمای نقطه شبنم نشان می دهد این متغیر در نواحی اطراف دریاهای شمال و جنوب و منطقه شمال غرب از روند افزایشی و در مناطق مرکزی، شرق و شمال شرق ایران از روند کاهشی برخوردار است. تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم بالا نشان دهنده الگوی خوشه ای شدید می باشد بدین معنی که مناطق با دمای نقطه شبنم بالا عمدتاً در بخش هایی از سواحل دریای خزر و بخش های زیادی از سواحل خلیج فارس و دریای عمان، بخش هایی از شمال آذربایجان و اردبیل گسترده شده است. این موضوع نشان می دهد که با نزدیک شدن به منابع رطوبتی دمای نقطه شبنم نیز بیشتر می شود. هم چنین تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم پایین نیز نشان می دهد که این نوع دماها عموماً در بخش وسیعی از مناطق مرکزی جنوب استان خراسان و شرق و جنوب شرق ایران متمرکزشده اند. تمرکز این دماهای پایین در بخش های داخلی  و مرکزی ایران نشان دهنده نقش کاهش رطوبت به دلیل دوری از دریاهای شمال و جنوب در کاهش میزان دمای نقطه شبنم می باشد.