دمای حداقل

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.

تغییرات آب و هوایی اشاره به تغییرات در میانگین یا تنوع در ویژگی های آب و هوایی دارد که همچنان نیز در حال حاضر برای دوره های طولانی ادامه خواهد داشت که نتیجه تغییر طبیعی و فعالیت های انسانی است. در پژوهش حاضر به منظور شبیه سازی تغییرات دمای حداقل از داده های دمای حداقل و مدل های گردش عمومی جو استفاده شد و بررسی عملکرد مدل ها با ضریب همبستگی و ریشه میانگین مربعات خطا صورت گرفت. در این مطالعه سال 1961-1990 به عنوان سال پایه و بررسی تغییرات دما در سانتی گرادی آینده دمای حداقل در سه دوره 2011-2040،2041-2070 و 2071-2099 انجام گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در سانتی گرادی آینده دماهای حداقل روندی کاهشی دارند. دماهای حداقل برآورد شده در دوره شبیه سازی برای دوره پایه برآورد مدل SDSM و شبکه عصبی مصنوعی در ماه ژانویه 8/1 و 3/2 درجه سانتی گراد نسبت به داده مشاهده شده اختلاف داشته است. در ژانویه براساس برآوردهای دو مدل در سال های 2011-2040 دما به میزان 3/3 درجه سانتی گراد افزایش دما برای سال های 2041 تا 2070 حدود 7/4 و برای بازه زمانی 2071 تا 2099 حدود 05/5 درجه افزایش خواهد یافت. براساس این تحقیق مدل SDSM نسبت به شبکه عصبی نتایج نزدیک به واقعیت را نشان داد.

بررسی بی هنجاری های دما برای شناخت تغییر اقلیم و خطرات ناشی از آن ضروری است. در این پژوهش به منظور شناخت بهتر خصوصیات و تغییرات دمای حداقل و حداکثر پس از بررسی کیفی داده های 60 ساله (1951-2010) 26 ایستگاه، آماره های میانگین، ضریب تغییرات و احتمال 20% حد بالا و پائین دمای حداکثر و حداقل داده ها برای تشخیص دوره های سرد و گرم فراگیر محاسبه شد. از آزمون من کندال برای تشخیص روند سری های استفاده شد. کمترین میانگین دمای حداقل پاییز (اکتبر، نوامبر، دسامبر) و زمستان (ژانویه، فوریه، مارس) در نیمه غربی و بیشترین آن در نیمه جنوبی رخ داده است. کمترین ضریب تغییرات دمای حداقل پاییز در سواحل شمالی و جنوبی، در زمستان سواحل شمالی و جنوبی و قسمت های شرق مشاهده می شود. همچنین کمترین دمای حداکثر در پاییز در شمال غرب و غرب و در زمستان در شمال و شمال غرب رخ داده است. بیشترین دمای حداکثر در دو دوره در نیمه جنوبی ثبت شده است که با کمترین ضریب تغییرات هماهنگ است. میانگین دمای حداکثر و حداقل 30 ساله دوم نسبت به 30 ساله اول و 10 ساله آخر نسبت به 10 ساله اول در اکثر ایستگاه ها افزایش یافته است. بیشترین وقوع فراگیر امواج سرمایی در فصل پاییز و زمستان در دهه 70 و 80 و بیشترین امواج گرمایی در دهه 60 و 2000 رخ داده است. طبق نتایج آزمون من کندال در دمای حداقل طی پاییز و زمستان به ترتیب 8 و 4 ایستگاه روند کاهشی و مابقی روندی افزایشی داشته اند. دمای حداکثر پاییز، در 3 ایستگاه روند کاهشی داشته و در زمستان همه مناطق با روند افزایشی مواجه بوده اند. در هر دو دوره حداقل ها بیشتر از حداکثرها افزایش یافته و دامنه اختلاف دمای شبانه روزی کاهش یافته است که در بسیاری از موارد می تواند اثرات اقتصادی- اجتماعی، سیاسی و زیست محیطی نامطلوبی به همراه داشته باشد.

هدف از این مطالعه بررسی شاخص های حدی دما در استان کرمانشاه است. برای این منظور، از داده های روزانه دمای 19 ایستگاه سینوپتیکی از بدو تأسیس تا 2018 و نمایه های حدی دما استفاده شده است. با بررسی های انجام شده، مشخص شد شاخص های یخبندان و امواج سرمایی بالاترین همبستگی را با سایر شاخص ها دارند. از این رو، شاخص های یاد شده شاخص های نماینده درنظر گرفته شد و بررسی روند و نیز الگوی خودهمبستگی فضایی برای این شاخص ها انجام گردید. برای بررسی روند از روش من - کندال و برای الگوی خودهمبستگی فضایی از شاخص فضایی G* بهره گرفته شد. نتایج نشان داد شاخص یخبندان در نواحی مرتفع شرقی در تداوم های 1 تا 6 روزه فراوانی بیشینه داشته و در نواحی کم ارتفاع جنوب غربی روند افزایشی دارد. شاخص امواج سرمایی نیز در نواحی شرقی بیشترین فراوانی را در همه تداوم ها داشته و در قسمت هایی از استان روند افزایشی را نشان می دهد. نتایج الگوی خودهمبستگی فضایی شاخص G*نشان داد که الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت امواج سرمایی و یخبندان نیز بیشتر در نواحی مرتفع شرقی استان مشاهده شده است. الگوی خودهمبستگی فضایی منفی بیشتر در نیمه غربی استان یعنی نواحی مرزی عراق تشکیل شده است که این امر بیانگر نقش توزیع ارتفاعات زاگرس در تشکیل الگوی خودهمبستگی فضایی یخبندان در سطح استان است.

در این تحقیق به منظور بررسی امکان پیش بینی کوتاه مدت سرمازدگی با استفاده از داده های درجه حرارت روزانه و رطوبت نسبی ساعت 5/6 بعد از ظهر ایستگاه سینوپتیک مشهد برای ماه های آذر تا اسفند سال های 80-1363، مقادیر نقطه شبنم روزانه محاسبه گردید. تجزیه و تحلیل آماری داده های موجود و آزمون های برازش آماری نشان داد که بین پارامترهای رطوبت نسبی و تفاضل دمای حداقل و نقطه شبنم، یک رابطه همبستگی معنی داری به صورت  Min-Dew=30.9-0.325RH   با ظریب همبستگی 70% وجود دارد. بنابراین نتیجه گیری شد در روزهایی که مقدار رطوبت نسبی در هنگام عصر کمتر از 75% می باشد احتمال وقوع سرمازدگی کم بوده و برای تعیین مقدار دقیق حداقل دمای فردای آن روز می توان از رابطه استخراج شده استفاده نمود. اما در روزهایی که مقدار این پارامتر بین 100%- 75% باشد، احتمال بوز سرمازدگی بسیار جدی بوده و بایستی با اعلام پیش آگاهی های لازم به کشاورزان منطقه در حد امکان از بروز خسارات بیشتر جلوگیری نمود.

در این مقاله ابتدا مفاهیم پدیده تغییر اقلیم از دیدگاه آماری مورد بررسی و برای درک بهتر پدیده تغییر در نیمه دوم قرن بیستم آمار دمای حداقل ، حداکثر مطلق و میانگین دما ی ایستگاه رشت مورد آنالیز قرار گرفته است. برای این کاراطلاعات 48 ساله ( 1956 تا 2003 ) ایستگاه مذکور تهیه گردید سپس با تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار  spss و Excel ثابت شد که به میزان دمای حداقل مطلق آن در فصول چهار گانه افزوده شده و میانگین دما و حداقل مطلق در اوایل دوره ( تا 1980 ) کمتر از 1980 تا 2003 می باشد. همچنین نمودارهای فصلی دمای حداقل مطلق نشان می دهد که نوسان دمای حداقل مطلق فصول از دوره اول ( 1956 تا 1980 ) تا دوره دوم ( 1980 تا 2003 ) کاهش یافته و از شدت دمای حداقل مطلق کاسته شده است و دمای حداقل مطلق روند افزایشی را دنبال می کند. بر اساس پیش بینی های صورت گرفته به نظر می رسد که دمای حداقل مطلق ایستگاه رشت نسبت به اوایل دوره در فصل بهار ( 5.47) تابستان ( 6/ 5) پاییز ( 5.02) و زمستان ( 2.75 ) افزایش خواهد یافت. آثار آن بر محیط زیست منطقه کاملاً مشهود بوده و به نوعی جابجایی فصلی در حال ظهور و تقویم زراعی در حال تغییر است.