درجه حرارت

خشکسالی پدیده ای اقلیمی بوده و به عنوان بخشی از اقلیم یک منطقه محسوب می شود. این پدیده دارای خصوصیاتی است، که آن را از سایر بلایای طبیعی جدا می کند. تحقیقات انجام شده نشان می دهد که در بین حوادث طبیعی، خسارات ناشی از خشکسالی بیشترین مقدار را شامل است. لذا پایش گسترده آن و ایجاد یک نظام هشدار و پیش آگاهی در مناطق مستعد خشکسالی، امری اجتناب ناپذیر است. یکی از ابزارهای اصلی پایش خشکسالی، استفاده از شاخص های خشکسالی می باشد. نوشتار حاضر، شاخص شدت خشکسالی پالمر را به عنوان الگوی معتبر و کاربردی، مورد استفاده قرار داده است. پارامترهای اصلی ورودی، شامل: بارندگی (P)، درجه حرارت(T)  و مقدار آب قابل دسترس(AWC)  است. در هر دوره، تبخیر- تعرق پتانسیل با استفاده از اطلاعات به دست آمده بر اساس الگوی دو لایه ای ذخیره رطوبت خاک محاسبه می شوند. در پایان نتایج خروجی الگو، که شاخص انحراف رطوبت ماهانه (Z) و شاخص شدت خشکسالی(Xi)  می باشد، ارایه می شود. در این مقاله با استفاده از نرم افزاری که جهت محاسبه شاخص شدت خشکسالی پالمر طراحی شده، این شاخص برای ایستگاه سینوپتیک مشهد طی دوره آماری (2003-1971 میلادی) محاسبه و ارایه گردیده است.

خشکسالی یک مشکل مهم برای اغلب کشورهای مناطق خشک می باشد که ایران نیز یکی از این کشورها است. هدف این مقاله مطالعه الگوهای مکانی و زمانی وقایع خشکسالی در دشت کاشان می باشد. میانگین ارتفاع محدوده مورده مطالعه حدود 1987 متر از سطح دریا است. پوشش گیاهی تنک و پراکنده بر روی تپه های ماسه ای و اراضی شور و ویژگی عمومی منطقه را شامل می شود. داده های هواشناسی ایستگاه های ابیانه، اردستان، قم، کاشان، نطنز و اطلاعات پایه محیطی (هیپومتری، زمین شناسی و قابلیت اراضی) می باشد. الگوی مکانی و زمانی، خشکسالی هواشناسی با روش درون یابی شاخص Z نرمال بارندگی در سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تعیین گردید. مطالعات اقلیمی منطقه مبتنی بر داده های هواشناسی ایستگاه های سینوپتیک در طول سال های (2004-1964) و با تاکید بر ایستگاه های کاشان و قم می باشد. به علت نوسانات شدید بارش و عناصر جوی در منطقه کاشان از یک سو و نیز به دلیل تاثیر پذیری شرایط طبیعی منطقه از وضعیت جوی حاکم از میانگین فصلی عناصر اقلیمی برای شاخص Z نرمال استفاده شده. با توجه به شکل شاخص Z نرمال بارش فصلی، مشاهده می شود که در برخی سال ها تنها یک وضعیت اقلیمی قابل تشخیص است (آوریل 2000 و 2002) ولی وضعیت محیطی منطقه ترکیبی از پهنه های کویری و بیابانی بسیار گرم تا مناطق کوهستانی است که می توانند شرایط متفاوت آب و هوایی منطقه را در شرایط زمانی مشابه توجیه کنند. شاخص خشکسالی Z نرمال بارش دوره سه ماهه بهار را با شاخص مثبت نشان می دهند و در مجموع در سه سال 1999 تا 2001 شرایط منفی و نامساعد بارشی مشاهده می شود که شدیدترین وضعیت بارش در دوره سه ماهه بهار سال 2000 ثبت شده است. در مقابل همچنان که گفته شد در سال 2002 میزان بارش گویای شرایط مرطوب و بقیه سال ها شرایط نرمال تا مثبت خفیف را نشان می دهد.

مدل­های استوکستیک به عنوان یک روش جهت بررسی تغییرات آب و هوایی آینده مورد استفاده قرار می­گیرند. در میان پارامترهای هواشناسی بارش و دما به عنوان شاخص­های اصلی مطرح می­باشند. هدف از پژوهش حاضر تحلیل وضعیت پارامترهای اقلیمی بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه، بررسی خشکسالی­ها و ترسالی­های ناشی از کمبود بارش، شبیه­سازی و پیش­بینی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از روش­های استوکستیک می­باشد. در این تحقیق از آمار 21 ساله بارش و متوسط درجه حرارت ماهانه ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است و براساس مدل آریما و روش خود همبستگی و خود همبستگی جزیی و با ارزیابی تمامی الگوهای احتمالی به لحاظ ایستا بودن و بررسی پارامترها و انواع مدل­ها، مدل مناسب جهت پیش­بینی بارش ماهانه، ARIMA(0 0 0)(2 1 0)12 و جهت پیش­بینی متوسط درجه حرارت ماهانه، ARIMA(2 1 0)(2 1 0)12 به دست آمد و پس از اعتبارسنجی و ارزیابی مدل، پیش­بینی سال­های زراعی 88-1387 و 89-1388 انجام گرفت. با توجه به پیش­بینی صورت گرفته با وجود تداوم خشکسالی، احتمال افزایش بارش وجود دارد. در مورد متوسط درجه حرارت ماهانه نیز روند صعودی دما بویژه در سال­های اخیرادامه داشته و نتایج پیش­بینی، نشان­دهنده افزایش دما همراه با کاهش دامنه تغییرات می­باشد.

یکی از خواص چرخه اتمسفری تغییرات اقلیمی است، به طوری که نوساناتی را در پارامتر های هواشناسی ایجاد می کند. این نوسانات در بسیاری از نقاط دنیا شدید بوده و منابع آب و خاک توسط آن ها متأثر می شود. لذا جهت آمادگی در برابر اثرات نامطلوب پدیده تغییر اقلیم و اتخاذ برنامه های مناسب توسعه و مدیریت منابع آب، بررسی تغییرات متغیرهای هواشناسی در هر منطقه اقدامی ضروری است. هدف از این مطالعه، بررسی تغییر اقلیم در منطقه ارومیه بود. در این تحقیق روند تغییرات پارامترهای درجه حرارت، بارندگی، درصد رطوبت، ساعات آفتابی و تبخیر-تعرق پتانسیل مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از داده های روزانه ایستگاه سینوپتیک ارومیه با دوره آماری 40 ساله (1389-1350) استفاده شد. آزمون آماری من-کندال در سطح اطمینان 95 درصد جهت بررسی وجود روند معنی دار در این پارامترها به کار گرفته شد. بررسی ها نشان داد که روند تغییرات درجه حرارت بیشینه، کمینه و متوسط درجه حرارت افزایشی و در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بود. میزان بارندگی ارومیه با شیب 26/2- کاهش یافته که این کاهش معنی دار بود. ساعات آفتابی شیب مثبت و معنی دار داشت. اما شیب منفی درصد رطوبت و شیب مثبت تبخیر- تعرق پتانسیل (0068/0) معنی دار نبود. بررسی های ماهانه نشان داد متوسط درجه حرارت در همه ماه های سال شیب مثبت داشت اما این شیب مثبت در همه ماه های سال معنی دار نبود. سایر پارامترها در برخی ماه ها دارای شیب افزایشی و در برخی ماه ها شیب کاهشی داشت.

آفتابگردان یکی از مهم ترین دانه های روغنی کشت شده در جهان است که دارای سازگاری دمایی بالایی می باشد. با این وجود در بسیاری از مناطق کشت آن نتیجه مطلوب و اقتصادی را نمی دهد. با توجه به این که آفتابگردان یک محصول فاریاب در استان اصفهان است، دما نقش تعیین کننده ای در عملکرد نهایی آن دارد. دماهای مناسب در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه در تاریخ کاشت های مناسب جلوه می یابند. به منظور پهنه بندی حرارتی کشت آفتابگردان در استان اصفهان، از داده های دمایی 41 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی استان های اصفهان و هم جوار آن از سال تأسیس تا 2010 میلادی استفاده شد. پهنه استان با استفاده از میانگین دمای شبانه روزی و به روش کریجینگ [1] به سه ناحیه دمایی اول، دوم و سوم تقسیم شد. برای تعیین تاریخ کشت مناسب بهاره و تابستانه آفتابگردان در استان اصفهان، متوسط 15 روزه دمای میانگین از نیمه اول بهمن تا آخر آبان محاسبه و معادله رگرسیونی بین ارتفاع و دما گرفته شد. سپس در هر ناحیه دمایی با توجه به نیازهای حرارتی گیاه، تاریخ کاشت مناسب تعیین و نقشه های مربوطه با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS ترسیم شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از ابتدای اسفند کشت آفتابگردان از شرق استان شروع و تا خردادماه همه ی نقاط درجه حرارت لازم جهت کشت را کسب می کنند. با توجه به نیازهای حرارتی آفتابگردان چنانچه این گیاه در مناطق مختلف اصفهان در تاریخ های کاشت مناسب خود کشت گردد با دماهای بازدارنده روبرو نخواهد شد و در نتیجه از لحاظ اقلیمی بازده مناسب حاصل می گردد. همچنین در نواحی مرکزی و اطراف اصفهان کشت دوم آفتابگردان صورت می گیرد و در تیر و مردادماه هم کشت آفتابگردان در نواحی مرکزی استان امکان پذیر است.

اهداف: شناخت اقلیم یک منطقه می تواند باعث ایجاد معماری همساز با آن شود لذا در این مقاله بررسی تطابق معماری روستای دستکند میمند که قدمت آن به 12 هزار سال می رسد و عنصر اقلیمی درجه حرارت به عنوان مساله اصلی پژوهش تعیین گردید. هدف اصلی شناخت میزان تطابق عنصر اقلیمی درجه حرارت با معماری روستای دستکند میمند در دوره گرما است. روش ها: برای تحقق هدف، از روش تحقیق همبستگی بر پایه اندازه گیری های میدانی کمک گرفته شد. اندازه گیری های میدانی در روزهای 12 و 13 مرداد سال 1398 به عنوان نماینده دوره گرما انجام شد. متغیر درجه حرارت در روستای میمند توسط دستگاه دیتالاگر برداشت شد و لازم به ذکر است که برداشت ها در ساعات 6 صبح و 3 بعد ازظهر انجام شد تا بتوان بیشینه و کمینه درجه حرارت را بدست آورد. یافته ها : نتایج حاصل از نمودار زیست اقلیمی گیونی نشان داد که اختلاف بسیاری بین کمینه و بیشینه درجه حرارت در روزهای برداشت وجود دارد. لذا برای رسیدن به بیشترین میزان تطابق معماری با اقلیم می بایستی تمهیدات معمارانه خاصی را اعمال نمود. یافته های معماری روستای دستکند میمند نشان داد که بناهای حفرشده در دل کوه از ظرفیت حرارتی بالای خاک بهره می برند که می تواتد بیشترین تطابق را با عنصر اقلیمی درجه حرارت در دوره گرما داشته باشد همچنین جهت گیری، وجود سایه بان های مناسب افقی و قابی شکل، عدم بازشوی زیاد از دیگر عوامل مهم کالبدی برای تطابق با عنصر اقلیمی درجه حرارت در روستای میمند است. نتیجه گیری: می توان این طور گفت که غالب بناهای روستای میمند دارای تطابق مناسبی با عنصر اقلیمی درجه حرارت در دوره گرما می باشند.

درجه حرارت یکی از مهمترین پارامترهای اقلیمی موثر بر عملکرد محصولات است. در پژوهش حاضر آستانه های بحرانی تنش گرمایی جهت کشت گندم در استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفته و براساس نتایج حاصله معادلاتی جهت هریک از آستانه های بحرانی ارائه گردیده است. بدین منظور اطلاعات 14 ایستگاه همدیدی فعال استان فارس انتخاب گردید. با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه سه آستانه دمایی 30، 35 و 40 درجه سانتیگراد انتخاب شدند و روزهایی که دمای بیشینه روزانه آن از این آستانه ها بیشتر بوده، تحت بررسی قرار گرفتند. همچنین به دلیل اهمیت تنش گرمایی در شب، تعداد روزهایی که دمای هوای کمینه از 20 درجه سانتیگراد بیشتر بود، نیز تعیین گردید در نهایت باتوجه به نتایج بدست آمده پهنه بندی تنش های گرمایی در استان فارس ارائه گردید. نتایج نشان داد بخش های جنوبی استان فارس عمدتا شامل لارستان، مهر و خنج و بخش های شمال غربی شامل ممسنی و کازرون   بیشتر در معرض تنش گرمایی قرار دارند و در این میان لارستان و ممسنی بیشتر از سایر مناطق از این تنش آسیب می بینن د. در عمده موارد ، دوره تنش گرمایی منطبق با دوره جوانه زنی و گلدهی کشت گندم در استان فارس است. لذا در برخی مناطق تطابق مناسب اقلیمی با کشت گندم وجود ندارد. نقشه های ارائه شده و تحلیل عوامل جوی و بررسی پیشینه اثرات این عوامل به مدیران بخش کشاورزی کمک می کند تا بتوانند احتمال رویدادهای مطلوب یا نامطلوب جوی را در مراحل بعدی نمو گیاهی با دقت بالایی تخمین زنند.

بادگیرها سیستم های خنک کننده غیرفعال ساختمانی هستند که از آن ها برای تأمین آسایش افراد در مناطق گرم و خشک استفاده می شود. بادگیرها از طریق دریافت هوای تازه فضاهای داخلی را خنک می کنند. گاهی آن ها به صورت دودکش عمل کرده و هوای با طراوت حیاط در طبقه همکف را به سمت بالا هدایت می کنند. در این مقاله، روش ساخت، گونه شناسی بر اساس مکان و تعداد جهت های دریافت باد، عملکرد سرمایشی و رفتار لرزه ای بادگیرها توضیح داده می شود. عملکرد سرمایشی و رفتار لرزه ای بادگیرهای کاشان در قسمت مرکزی ایران مورد مطالعه قرار می گیرد. چهار ارتفاع مختلف برای بادگیرهای در نظر گرفته می شود و اثرات ارتفاع بادگیر، جهت باد و سرعت باد بر جریان جرمی و درجه حرارت ایجاد شده در بادگیرها بررسی می گردد. یک بادگیر می تواند یک، دو، سه، چهار، شش یا هشت طرفه باشد. در شهرهای نزدیک کویر، سطوح رو به بادهای ماسه ای بادگیر را بسته اند تا از ورود بادهای همراه با ماسه جلوگیری کنند. هنگامی که باد نمی وزد یا جهت وزش باد °90 است بادگیر به صورت دودکش عمل می کند، یعنی جریان جرمی منفی است و جهت حرکت هوا از پایین به سمت بالای بادگیر است. در مواردی که بادگیر مانند دودکش عمل می کند، هوای خنک حیاط یا زیرزمین برای خنک کردن ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. جهت و سرعت باد و ارتفاع بادگیر بر جریان جرمی و درجه حرارت تأثیر می گذارند. جهت باد °45 جریان جرمی بیشتری، در مواردی 43% بیشتر، نسبت به سایر جهت ها ایجاد می کند. بادگیر بلندتر باعث افزایش دمای هوا و کاهش جریان جرمی وارد شده از بادگیر به ساختمان می شود. در این حالت افزایش دمای هوا کمتر از °C 5/0 است. برای افزایش ارتفاع بادگیر از m 4 به m 10 کاهش جریان جرمی بیشتر از 13% است. سرعت بیشتر باد باعث کاهش دمای هوا و افزایش جریان جرمی می شود. افزایش سرعت باد از m/s 5/7 به m/s 15 باعث 65% افزایش جریان جرمی می شود. بادگیرها در مقابل زلزله آسیب پذیر هستند و بادگیرهای بلندتر دچار آسیب بیشتری نسبت به بادگیرهای کوتاه تر می شوند.

تغییر اقلیم تأثیر قابل ملاحظه ای بر محیط زیست دارد و منجر به حساسیت متفاوت پوشش گیاهی به عوامل آب و هوایی در مقیاس های مکانی- زمانی مختلف می شود. آگاهی از وضعیت پوشش گیاهی به دلیل کاربرد در برنامه ریزی های خرد و کلان در حال حاضر از ارکان مهم در تولید اطلاعات است .با توجه به پرهزینه و زمان بر بودن استفاده از روش های مبتنی بر مشاهدات، امروزه فناوری سنجش از دور به عنوان راهکار جدید در بهبود این روش ها مطرح شده است. در پژوهش پیش رو هدف، بررسی اثر عوامل اقلیمی بر روند پوشش گیاهی جنگل فریم در استان مازندران با استفاده از تصاویر سنتینل 2 و تعیین مناسب ترین شاخص برای این منطقه است. به منظور مدل سازی از فاکتورهای اقلیمی (درجه حرارت و بارندگی) مربوط به منطقه به دست آمده از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی مربوط، استفاده شد. بعد از پیش پردازش و پردازش تصاویر سنتینل 2 ارزش های رقومی متناظر از باندهای طیفی استخراج و به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد. رابطه درجه حرارت و بارندگی با شاخص های پوشش گیاهی با ضریب همبستگی 0.43 و 0.56 و میزان AIC و BIC به ترتیب (565 و 3209) و (739  و 3383) به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد بیش ترین اثرگذاری در رابطه با هر دو فاکتور درجه حرارت و بارندگی مربوط به شاخص پوشش گیاهی تفاضلی (DVI) است، که کارائی بالای این شاخص در منطقه را نشان می دهد. با توجه به نتایج فوق، می توان بیان کرد که شاخص مذکور به منظور بررسی تأثیر متغیرهای اقلیمی بر جنگل مورد مطالعه، انطباق و همبستگی مناسبی دارد.

تغییر در توازن تابش از طریق افزایش شهرنشینی و تغییر کاربری منجر به افزایش درجه حرارت شهرها شده است. بیلان تابش از طریق ویژگی های شار تابش خالص (RN)شامل، آلبیدو (α)، طول موج بلند ورودی(RL ↓)، طول موج کوتاه ورودی(RS )، تابش بلند برگشتی(RL ↑)، و درجه حرارت سطح زمین (LST) قابل اندازه گیری است. پژوهش پیش رو بیلان تابش را با بهره گیری از تصاویر ماهواره ای لندست 4-5 و 8 برای سال های 1998، 2010 و 2017 در ماه آگوست برای منطقه مورد مطالعه مورد بررسی قرار داده است. ویژگی های تابش خالص در کاربری های مختلف (مناطق مسکونی شهری و حومه شهر، فضای سبز شهری و حومه شهر) از طریق آزمون تحلیل واریانس یک طرفه (آنوا) و آزمون تعقیبی توکی تحلیل شدند. نتایج نشان داد مقدار شار تابش در کاربری های انتخاب شده دارای تفاوت معناداری می باشند. تفاوت های یادشده به دلیل تغییر در مقادیر انرژی خروجی ( α و RL ↑) به وجود آمده است و هرگونه افزایش ساخت وساز و کاهش پوشش گیاهی در منطقه، نهایتاً منجر به تغییر بیلان تابش و شکل گیری خرد اقلیم جدید خواهد شد. بنابراین بخشی از روند افزایش درجه حرارت ایستگاههای هواشناسی که در شهرها قرار گرفته اند یا ایستگاه هایی که فضای سبز آنها طی زمان تخریب شده است نه به خاطر تغییر اقلیم و گرمایش جهانی بلکه متاثر از توسعه شهرها و تغییر کاربری بوده است.