برومند صلاحی

با توجه به تغییرات اقلیمی، گرمایش جهانی و خشکسالی­های اخیر، پیش­بینی دماهای حداکثر به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای اقلیمی فرصت مناسبی را برای برنامه­ریزی و ارائه تمهیدات لازم در اختیار برنامه­ریزان قرار می­دهد. بررسی و تحلیل دماهای حداکثر به عنوان یکی از پارامترهای اقلیمی در مدیریت منابع آبی و طبیعی، کشاورزی، گسترش آفات و بیماری­ها، ذوب برف و سیلاب، تبخیر و تعرق، خشکسالی و غیره اهمیت زیادی دارد. امروزه با گسترش مدل­های هوشمند و تجربی در علوم مختلف، از جمله اقلیم شناسی و لزوم پیش­بینی­های دقیقتر، جایگزینی آنها به جای مدل های قدیمی اهمیت پیدا می­کند. یکی از این روش­ها، شبکه­های عصبی مصنوعی از مؤلفه­های هوش مصنوعی است که یکی از مهمترین کاربردهای آن ­در زمینه علوم جوی، پیش بینی و محاسبه پارامترهای اقلیم­شناسی است. در این تحقیق با استفاده از متغیرهای میانگین رطوبت نسبی، میانگین سرعت باد، مجموع ساعات آفتابی، میانگین حداقل و حداکثر دمای ماهانه به عنوان ورودی شبکه پرسپترون چندلایه (MLP)، میانگین حداکثر دمای ماهانه ایستگاه سینوپتیک اردبیل پیش­بینی شد. پارامترهای مذکور سال­های آماری 1985 تا 2005 را در بر می­گیرند. از 21 سال دوره آماری موجود، حدود 85 درصد آن یعنی 18 سال (216 ماه) برای آموزش شبکه و 3 سال (36 ماه) باقیمانده در مرحله آزمون شبکه به کار برده شده است. بدین منظور از امکانات و توابع موجود در نرم افزار MATLAB بهره­گرفته شد و برای هر ماه یک شبکه با خطای کمتر از 5 درصد طراحی گردید. پس از بررسی شاخص­های عملکرد شبکه، از جمله ضریب تعیین، مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، میانگین درصد خطا و ضریب همبستگی مشاهده شد که پیش­بینی دمای حداکثر با دقت قابل قبولی انجام شده است؛ به گونه­ای که میزان ضریب همبستگی آن 99/0 و بیشترین اختلاف آن با داده­های واقعی برابر 83/0 درجه سانتیگراد بوده است.

در این تحقیق با استفاده از داده های ماهانة حاصل از محاسبة ضرایب مربوط به دما و بارش نقاط شبکه در مختصات ایستگاه تبریز و داده های ماهانة دما و بارش ایستگاه هواشناسی تبریز در یک دورة آماری 53 ساله از سال1951 تا 2003 اثرات دو برابر شدن میزان جو بر دما و بارش به عنوان مهم ترین عناصر اقلیمی شبیه سازی شده است. مدل های هایترگراف و آمبروترمیک ترسیمی برای تبریز مبین تغییرات ماهانة عناصر اقلیمی دما و بارش در شرایط دو برابر شدن جو هستند. با میانگین گیری داده های واقعی دما و بارش و داده های شبیه سازی شدة ماهانه مقادیر فصلی عناصر مذکور شبیه سازی و مورد مقایسه قرار داده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عناصر دما و بارش به روش GISS مبین افزایش دمای تبریز در کلیة مقاطع ماهانه، فصلی و سالانه و کاهش بارش در ماه های فصول زمستان (فوریه و مارس) و بهار (آوریل و می) و افزایش آن در فصول تابستان، پائیز و نیز مقطع سالانه هستند. مدل هایترگراف فعلی و شبیه سازی شده تبریز در شرایط دو برابر شدن جو، تغییرات دما و بارش را مورد تأیید قرار داد. مدل های آمبروترمیک فعلی و شبیه سازی شده به وسیلة مدل GISS نیز در مقایسه با هم نشانگر تغییر اقلیم (دما و بارش) در تبریز هستند. با توجه به مدل های آمبروترمیک و هایترگراف ترسیمی در این پژوهش، تغییر اقلیم تبریز در شرایط دو برابر شدن به شکل کاهش مدت و شدت دوره سرد و کاهش روزهای همراه با یخبندان، کاهش بارش بهاره و زمستانی، تغییر بارش زمستانی از برف به باران، طولانی شدن دورة رشد گیاهان، افزایش دما و به تبع از آن خشکی، به منصة ظهور خواهد رسید.

در این تحقیق، داده های مربوط به شاخص نوسانات فشار سطح دریا در اطلس شمالی و بارش سالانه در یک دورة آماری 43 ساله، برای ایستگاه هایی از استان آذربایجان شرقی جهت محاسبه ضرایب همبستگی و تعیین ترسالی ها و خشکسالی ها مورد استفاده قرارگرفته است. روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش، استفاده از آمار تحلیلی(ضرایب همبستگی پیرسون و اسپیرمن و تحلیل مؤلفه های روند خطی و پولی نومینال) می باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که بین بارش سالانة ایستگاه های تبریز، اهر و جلفا با شاخص نوسانات اطلس شمالی همبستگی منفی ضعیف و معنی داری به ویژه در ترسالی ها و خشکسالی های فراگیر وجود دارد.

بررسی روش های کنتزل سیلاب و تخمین میزان خسارات ناشی از آن به منظور تدوین روش های عملی برای حفظ سرمایه های ملی از ضرورت های مطالعاتی است . هرساله بخشی از بناها و تأسیساتی که در پایین دست سدهای مخزنی کشور قراردارند به دلیل وقوع طغیان های فصلی و آزاد سازی جریان های بزرگ تر از ظرفیت سالم رودخانه از سدها، متحمل خسارات فراوانی می شوند. اگر بخواهیم مدیریت سیلاب را به عنوان مدیریت بحران بپذیریم، باید همه ساله مدیریت سیلاب داشته باشیم، و حتی در بحران بپذیریم که باید همه ساله خردمندانه برنامه ریزی کرده و برای سال های آتی نیز برنامه داشته باشیم . در منطقه خشکی مانند میناب مهم ترین مسئله، ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای آب است . با توجه به ویژگی های طبیعی منطقه مورد مطالعه، عرضه طبیعی آب محدود است و از طرف دیگر مقدار تقاضا با افزایش جمعیت، افزایش زمین های زیرکشت، توسعه صنایع، شهرنشینی و غیره، مدام رو به فزونی است . بنابراین برنامه ریزی در جهت استفاده بهینه از منابع آبی منطقه اهمیت فراوانی دارد . از جمله برنامه ریزی های اساسی در زمینه مدیریت آب، مدیریت سیلاب است. در این نوع مدیریت روش های مختلفی جهت کنترل و جلوگیری از خسارات سیل وجود دارد که می توان رو ش های سازه ای و غیر سازه ای برای آن بیان کرد . سیلابی بودن رودخانه میناب و ناپایداری کناره های آن، به علت سست بودن جنس رسوب ها، کمبود بار معلق به دلیل احداث سد میناب، تند بودن شیب رودخانه مخصوصا حد فاصل سد میناب تا پل میناب، باعث می شود تا سرریزهای استثنایی سد میناب سریعا تمرکز یافته و تبدیل به سیلاب هایی خطرناک گردد که در اغلب سال هایی که سیستم های باران زا منطقه را فرا می گیرد، به یکی از بزرگ ترین بلایای محیطی تبدیل می گردد . 72 می باشد. بررسی آمار - 57 و 71 -58 ،55- بالاترین مقدار دبی حداکثر رودخانه میناب متعلق به سا ل های آبی 56 سیلاب در ایستگاه های مختلف از جمله ایستگاه برنطین، وقوع سیلاب های حداکثر در فصل زمستان، و حدود 93 درصد آن ها در دوره 5 ماهه آذر تا فروردین اتفاق می افتد. هیدرولیک که حاصل میانگین عمق، پهنا و سرعت جریان است، ارتباط تنگاتنگی با ویژگی هایی ازقبیل وسعت ناحیه غرق شده و بار رسوب این رودخانه دارد که کارهای عمرانی و مدیریتی که روی آن انجام می گیرد بدون در نظر گرفتن آن امکان پذیر نیست.

با اتمام انرژی های فسیلی در آینده‌، استفاده از انرژی های نو و تجدید شونده ضروری است. برخی از نقاط ایران منجمله اردبیل پتانسیل مناسبی جهت استفاده از انرژی باد دارند. در این مقاله سعی شده تا پتانسیل انرژی باد در ایستگاه سینوپتیک اردبیل مورد مطالعه قرار گیرد. با استفاده از آمار بادهای ساعتی و روزانة ده ساله از ایستگاه مذکور، میانگین سرعت باد 37/6 متر در ثانیه، چگالی توان باد 64/302 وات در متر مربع، ضریب تغییرات باد 5/56 درصد و ضریب ثبات باد 46 درصد بدست آمده است. جهت باد غالب در ایستگاه اردبیل، شرقی و درصد فراوانی آن 94/23 می‌باشد. در این ایستگاه، 74/44 درصد از اوقات سال، بادی وجود ندارد. از کلّ ساعات سال 5/3652 ساعت توربین بادی می‌تواند در این ایستگاه تولید انرژی نماید. قدرت نظری و عملی توربین بادی در این ایستگاه با قطر پرّة چهار متر به ترتیب 9/1757 و 6/465 وات در متر مربع است. این ایستگاه می‌تواند به عنوان یکی از نقاط مناسب به منظور بهره‌برداری از انرژی باد محسوب شود. واژگان کلیدی: پتانسیل انرژی باد، باد غالب، قدرت باد، میانگین سرعت باد، توربین بادی، ایستگاه سینوپتیک اردبیل.

انرژیهای پاک یا تجدید شونده به عنوان یکی از پایه های اساسی رشد و توسعه کشورها در آینده خواهند بود. لذا پتانسیل سنجی این انرژیها از هم اکنون الزامی است. در این مقاله پتانسیل انرژی باد در ایستگاههای سینوپتیک استان اردبیل با استفاده از داده های بلند مدت سه ساعته سمت و سرعت باد، مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات به عمل آمده، چگالی توان باد در ایستگاههای اردبیل، خلخال، پارس آباد و مشکین شهر به ترتیب 026/342، 668/60، 363/72 و 383/430 وات در متر مربع است. احتمال تجربی داده ها با استفاده از تابع توزیع پیوسته احتمال ویبول محاسبه شده و با توجه به آزمون کی دو،این تابع به عنوان تابعی مناسب برای برارزش داده های باد شناخته شده است.با توجه به تعداد ساعات وزش بادهای بالاتر از 4 متر در ثانیه در سال، ایستگاه سینوپتیک اردبیل می تواند به عنوان مکانی مناسب جهت بهره برداری از انرژی باد به حساب آید.

در این پژوهش به منظور ردیابی گرد و غبار در سنندج، ابتدا رخدادهای توفان گرد و غبار در دوره آماری 24 ساله (2013-1990 میلادی) از داده های هواشناسی استخراج و به صورت آماری بررسی شد. در ادامه، یک رخداد گرد و غبار که در نیمه گرم سال اتفاق افتاده و به مدت 10 روز طول کشیده بود انتخاب و با استفاده از مدل HYSPLIT ذرات غبار در اتمسفر ردیابی شد. سپس به منظور واکاوی رخداد توفان های گرد و غبار در سنندج به صورت کلان مقیاس از علم همدید و به صورت میان مقیاس از علم دینامیک بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که تعداد توفان های گرد و غبار در سنندج سیر صعودی داشته و هرساله بر تعداد این رخدادها افزوده می شود؛ اوج آن ها در فصل بهار و تابستان بوده و در خردادماه بیش ترین توفان اتفاق افتاده است. خروجی های مدل HYSPLIT نشان داد که در توفان گرد و غبار، ذرات غبار از سمت بیابان های سوریه و شمال عراق وارد اتمسفر سنندج شده اند و صحرای عربستان نقشی در آن نداشته و هم چنین ذرات غبار در سطوح 500، 1000 و 1500 از یک مسیر و آن هم از سمت سوریه و شمال عراق وارد سنندج شده است. بررسی نقشه های تراز 700 ژئوپتاسیل متر و فشار سطح زمین نشان داد صعود ترازهای میانی جو به ارتفاعات بالاتر باعث تشکیل پشته در عرض های پایین جغرافیایی شده و اتمسفر ایران، سوریه و عراق در سیطره پرفشار جنب حاره بوده که این شرایط موجب تشکیل سیستم کم فشار حرارتی سطوح پایین اتمسفر شده و موجب صعود هوا شد.    

در این مطالعه، اثر رخداد تغییر اقلیم بر زمان کشت، طول دوره رشد گندم دیم در منطقه اردبیل بررسی شد. جهت سازگاری با پدیده تغییر اقلیم، تقویم زراعی مناسب برای کشت گندم دیم در اردبیل تهیه شد. برای دستیابی به این رهیافت، ابتدا رخداد تغییر اقلیم در منطقه با استفاده از ریزمقیاس نمائی آماری، داده های خروجی مدل CanESM2 به کمک نرم افزار SDSM تحت سناریوی RCP 4.5 بررسی و پارامترهای اقلیمی بیشینه دما، کمینه دما و بارندگی منطقه برای دوره آینده (2040-2011) شبیه سازی شد. سپس تاریخ کاشت با توجه به دو شاخص دما و بارندگی برای دوره پایه و آینده تعیین شد. نتایج محاسبه طول دوره رشد با استفاده از شاخص GDD به دست آمد و در نهایت تقویم زراعی مناسب برای سال های آینده بر اساس همین شاخص تعیین شد. نتایج نشان داد که دما در حال افزایش است و میانگین دمای سالانه اردبیل از 2/9 به 2/10 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت؛ اما از میزان بارندگی به مقدار 15 میلی متر کاسته خواهد شد. تحت شرایط اقلیم آینده طول دوره رشد 20 روز نسبت به دوره پایه کاهش خواهد یافت. تاریخ کاشت گندم دیم 15 روز به تعویق خواهد افتاد و زمان مناسب کاشت در نیمه دوم مهرماه خواهد بود.