اکبر زهرایی

هدف اصلی در این تحقیق بررسی تغییرات و نوسانات عناصر اقلیمی در چهار ایستگاه سینوپتیک در استان سیستان و بلوچستان در سالهای گذشته و تجزیه و تحلیل آماری و پیش بینی و شبیه سازی آن برای سالهای آینده(2040-2009) می باشد. در پژوهش داده ها را با استفاده از خروجی های مدل گردش عمومی جو ECHO-G با سناریوی A1 که هم اکنون در دانشگاه هامبورگ آلمان و مرکز تحقیقات کره جنوبی مورد استفاده قرار می گیرد جهت ریزگردانی بر روی ایستگاههای منتخب استان استفاده گردید و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در مرحله تجزیه و تحلیل پیش از تولید داده و تحلیل آنها صحت سنجی مدل با دو روش آماری و مقایسه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی صحت مدل بر ایستگاههای مورد مطالعه حاکی از آن بود که مدل در ایستگاهها به خوبی توانسته پارامترهای کمینه دما، بیشینه دما و تابش را شبیه سازی نماید و تنها در شبیه سازی بارش ایستگاهها به خصوص ایستگاه زابل نارسایی کمی داشته است. تحلیل داده های تولید شده در دوره اقلیمی آینده و مقایسه آن با دوره گذشته حاکی از افزایش بارش در ایستگاهها و همچنین افزایش فراوانی تعداد بارش های سنگین در محدوده های ایستگاهها بود. در دوره اقلیمی آینده مولفه کمینه دما بیش از بیشینه افزایش یافته که منجر به کاهش دامنه شبانه روزی دما و کاهش آسایش دمایی در سالهای آتی برای استان است. افزایش در تعداد روزهای داغ و کاهش در تعداد روزهای یخبندان(به خصوص در ایستگاههای زابل و زاهدان) در دوره اقلیمی آینده از نتایج دیگر تحلیل داده ها در دوره آینده بود. عنصر تابش نیز در ایستگاه زاهدان در تمامی ماهها و در سایر ایستگاهها در اغلب ماهها در دوره اقلیمی آینده نسبت به دوره گذشته افزایش می یابد.

«گردوغبار» یکی از پدیده های جوی است که پیامدهای ناگوار زیست محیطی به دنبال دارد. اهواز در استان خوزستان از جمله شهرهایی است که از گردوغبار در رنج است. در این پژوهش پس از تعیین نرمال نبودن روزهای همراه با گردوغبار، با استفاده از روشهای ناپارامتریک به مدلسازی تغییرات و برآورد سریهای زمانی روزهای گردوغباری شهر اهواز در دوره آماری (2005-1951) پرداخته شد. چگونگی روند روزهای گردوغباری به کمک روشهای مقایسه میانگین دو نیمه دوره آماری، روش من کندال و Sen’s تحلیل شد. پس از تعیین روند در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه، معادله شیب روند گردوغبار تعیین شد و سرانجام وقوع آن برای سال 2015 برآرود گردید. نتایج نشان داد که بیشینه روزهای گردوغباری در دوره گرم سال رخ می دهد. همچنین فراوانی گردوغبار به لحاظ سریهای زمانی، در نیمه دوم دوره آماری نسبت به دوره اول افزایش چشمگیری (دو برابر) داشته است. بطورکلی، به غیر از ژانویه، روند افزایشی گردوغبار در همه ماهها، فصول و در مقیاس سالانه در سطح 95 تا 99 درصد معنادار بود.

شرایط توپوگرافی سطح زمین به شدت بر پدیده های متوسط اقلیم مؤثرند. چاله ها، کم و بیش کانون انباشته شدن هوای سرد در شب به شمار می آیند و زمینه ی پیدایش واژگونی دمای هوا را فراهم می سازند. نرمال دمای هوا در ایستگاه های همدید و کلیماتولوژی منطقه، چنین شرایطی را برای چاله ی گاوخونی نشان می دهد. در این پژوهش، برای تعیین احتمال رخداد روزهای نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی در فصول مختلف سال از زنجیره ی مارکف استفاده شد. بنابراین، اختلاف کمینه دمای روزانه هوا در دو ایستگاه اقلیمی اصفهان و ورزنه، در دوره ی آماری (2005-1986)، به دست آمد و با توجه به علامت آن (مثبت یا منفی)، روزهای سال به دو دسته، روزهای عادی با کد (صفر) و روزهای انباشت هوای سرد در چاله با کد (1) تقسیم شدند. نتایج نشان داد که 5/71 درصد روزهای سال، با نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی همراه است. شمار روزهای انباشت هوای سرد به ترتیب در فصل پاییز 5/79، زمستان 8/73، بهار 9/71 و تابستان 1/61 درصد بود. در حالت های انتقال شرطی دما، احتمال وقوع حالت P11 بیشتر از سایر حالت ها (P10, P01, P00) است. رابطه رگرسیونی میان مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دوره های n روزه نشست هوای سرد، نشان می دهد که میزان دقت و اطمینان مورد نظر برای همه ی فصول، بالاتر از 99 درصد بوده است

در دنیای امروزی، گردشگری ورزشی منبعی سرشار از سلامتی و در عین حال سود و درآمد است و هر کشوری که بتواند شرایط بهتر استفاده از این منبع را فراهم کند از مواهب و مزایای بیشتر آن بهره مند خواهد شد. پژوهش حاضر بر آن است تا با استفاده از شاخصه های مورفولوژیک( ارتفاع، شیب و جهت شیب) مناطق مستعد را برای ورزش کوهنوردی در ارتفاعات پرآو- بیستون مکان یابی نماید. شالوده اصلی در این پژوهش و فرآیند مکان گزینی ورزش کوهنوردی، شاخصه های مورفولوژی از قبیل توپوگرافی، شیب، جهت شیب و غیره است. برای تهیه نقشه های مورد نیاز پژوهش با استفاده از توپوگرافی 20000 منطقه و نقاط ارتفاعی اقدام به تهیه نقشه های ارتفاعی دیجیتال(DEM)، مدل ارتفاعی مثلثی(TIN)، شیب و جهت شیب گردید. پس از آن، شروط منطقی در رابطه با ورزش کوهنوردی تعریف گردید. نوآوری پژوهش حاضر را می توان در دخیل کردن عامل جهت شیب و به موجب آن استفاده از تابش خورشیدی در انجام ورزش کوهنوردی در فصول پاییز، زمستان و بهار به دلیل ارتفاع و درجه حرارت پایین بلندی ها و همچنین اجتناب از آن در فصل تابستان به جهت گرمای آزار دهنده و آفتاب سوختگی در ارتفاعات است. با استفاده از عرض جغرافیایی، زاویه ارتفاع و آزیموت تابش خورشید در هر چهار فصل برای منطقه مطالعاتی با استفاده از فرمول های تجربی محاسبه گردید. نتاج یافته های حاصل از مدل تحلیلی نشان دهنده آن است که از لحاظ عامل جهت شیب برای فصول مختلف در تابستان همه جهت های شیب به جز جهتی که تابش را دریافت می کند مناسب برای کوهنوردی است و مساحت پهنه مناسب برای کوهنوردی به بیش از 90 درصد مساحت محدوده می رسد. لیکن در زمستان بیش از 80 درصد از مساحت محدوده را پهنه نامناسب برای کوهنوردی تشکیل داده و پهنه مناسب آن کمتر از 20 درصد است. در اعتدالین نیز در نوبت صبح تنها 23 درصد از مساحت منطقه را پهنه مناسب تشکیل می دهد در حالی که در نوبت عصر تنها 10 درصد از مساحت منطقه پهنه مناسب است. در نهایت، نقشه های نهایی با استفاده از روش همپوشانی وزنی تولید گردید و نشان دهنده آن است که مساحت پهنه های مساعد از برای آزیموت تابش، تفاوت فاحشی با پهنه های مساعد، بدون در نظرگیری جهت تابش دارد. این تفاوت حدود ی 15 تا 20 درصد را در بعضی از فصول از مساحت کل تشکیل می دهد.

امروزه در بین محققان به دلیل امکان تحلیل مکانی- زمانی، عدم صرف هزینه بالا برای برداشت داده، زمان برنبودن و به خصوص استفاده از داده های شبکه ای در دسترس، روش های تجربی طرفداران زیادی پیدا کرده است. برای اطمینان از صحت برآورد میزان تبخیر دریاچه ها از روش های ابداع شده تجربی در هیدرولوژی، آن ها را با روش بیلان آبی، که روش اندازه گیری مستقیم به شمار می آید، صحت سنجی می کنند. در تحقیق حاضر برای برآورد تبخیر از سطح دریای خزر به منظور برنامه ریزی برای اثرهای نوسانات آب دریا در اکولوژی و تأثیر بر زندگی ساکنان کشورهای مجاور آن، هفت روش تجربی صحت سنجی شد که از میان آن ها روش مایر بیشترین و نزدیک ترین برآورد را به روش مبنا دارا بود. بر اساس روش مایر، میزان تبخیر از سطح این دریا 1010 میلی متر در سال برآورد شد. بالاترین میزان تبخیر به لحاظ مکانی از سطح دریای خزر در جنوب شرقی و خلیج قره بغاز و کمترین میزان آن در بخش غربی و شمالی این دریا انجام می گیرد. به لحاظ زمانی نیز بیشترین مقدار تبخیر خزر در تابستان و کمترین مقدار آن در زمستان انجام می گیرد. عواملی همچون عرض جغرافیایی و دریافت انرژی، جهت گیری ارتفاعات در جنوب و غرب خزر، جریان های آب سرد در بخش غربی، و وجود بیابان های بخش شرقی خزر در الگوی توزیع تبخیر خزر اثرگذار است.

هدف این پژوهش، شبیه سازی پیامدهای تغییر آب و هوا بر پدیده یخبندان در ایستگاه زابل است. برای رسیدن به این منظور، روش مقایسه و انتخاب بهترین مدل برازش داده شده به سری توسط مدل های گردش عمومی جو بکار گرفته شد. نخست داده های ایستگاه همدید زابل در دوره آماری (2008 - 1966) با مقیاس روزانه فراهم شد، سپس داده های مدل گردش عمومی جو در دو دوره جداگانه2004 - 1988 و 2039 - 2010 برای تهیه یک سناریوی تغییر اقلیم برای این ایستگاه استفاده گردید. پس از تهیه سناریوی پایه با انتخاب چهار مدل کاربردی از مدل های گردش عمومی جو شامل HADCM3، BCM2، HADGEM و NCPCM به ارزیابی این مدل ها با دو روش آماری پرداخته شد. یعنی محاسبه بایاس و خطای مطلق هر مدل و نیز مقایسه میانگین و انحراف معیار برای هر یک از مدل های به کار گرفته شده جهت تولید داده های روزانه تا سال 2037 گردید. پس از انتخاب بهترین مدل، داده های مصنوعی برای دوره اقلیمی آینده و نیز ویژگی یخبندان های زابل برای دوره اقلیمی آینده پیش بینی شد. نتایج پژوهش نشان داد که در دوره اقلیمی آینده مؤلفه های دمایی نسبت به دوره گذشته افزایش خواهد یافت. افزایش بیشینه دما»برای فصول بهار و پاییز بیش از فصول زمستان و تابستان خواهد بود. «کمینه دما» نیز بیشترین میزان افزایش دما در نیمه سرد سال از آگوست تا فوریه مشاهده می گردد. دامنه یخبندان در دوره اقلیمی مشاهده شده که مدت آن 6 ماه است و از نوامبر تا آوریل تداوم دارد ،در دوره اقلیمی آینده این مدت به 5 ماه کاهش پیدا می کند و دامنه آن از نوامبر تا مارس می باشد. نتایج تحلیل انواع یخبندان نشان داد که در هر سه نوع یخبندان، سری ها نا ایستا می باشند. در یخبندان های ضعیف جهت روند آن افزایشی و در یخبندان های متوسط و شدید جهت روند کاهش می باشد. افزایش تعداد یخبندان های ضعیف و کاهش نوع متوسط و شدید برای ایستگاه زابل بیانگر حساسیت یخبندان نسبت به پدیده گرمایش جهانی می باشد.

تغییرات دمای سطح آب دریا و دریاچه ها می تواند اثرات قابل توجهی بر اکوسیستمهای دریایی و زندگی جوامع انسانی حواشی این دریاها داشته باشد. با تحلیل روند دمای سطح آب دریاها می توان میزان اثر پذیری آن دریا از تغییر اقلیم جهانی را بررسی نمود. با توجه به اینکه دریای خزر به عنوان بزرگترین پیکره آبی بسته جهان شناخته شده است این تغییرات دمای سطح آب می تواند صدمات زیادی به اکوسیستم حساس و شکننده این دریا وارد کند. هدف تحقیق حاضر تحلیل روند دمای سطح آب دریای خزر به منظور بررسی اثر پذیری این دریا از تغییر اقلیم جهانی جهت اعمال آن در برنامه ریزهای مدیریتی جهت حفظ تعادل این اکوسیستم آبی ارزشمند می باشد. این تحقیق با استفاده از داده های شبکه ای با تفکیک مکانی 25/0*25/0* درجه قوسی طی یک دوره آماری 29 ساله در قالب روشهای آماری ناپارامتری بر روی 720 یاخته انجام گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در مقیاسهای ماهانه، فصلی و سالانه دمای سطح آب دریای خزر دارای روند افزایشی قابل توجهی است که این روند نیازمند توجه برنامه ریزان و مدیران تصمیم گیرنده در کشورهای حاشیه این دریا بمنظور حفظ تعادل اکوسیستم آن می باشد. آهنگ افزایش دمای سطح آب حدود 5/0 سلسیوس به ازای هر دهه برای این دریا می باشد. با توجه به اینکه خزر یک سیستم بسته می باشد هر گونه افزایش محسوس دمای سطح آب می تواند اثرات زیانباری بر زندگی آبزیان، منابع آب، تبخیر از سطح دریا و به تبع آن بر تراز و وضعیت آلودگی دریا داشته باشد.

منطقه جنوب شرق کشور از جمله مناطقی است که سالانه شاهد توفان های گرد و غبار فراوان در محدوده سرزمینی خود است. بر اساس همین ضرورت، هدف نهایی پژوهش حاضر تحلیل سری های زمانی توفان های گرد و غباری استان در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه، شناسایی مدل احتمالی مولد داده ها و در نهایت الگوسازی برای اظهار نظر در مورد رفتار آینده سری توفان های گرد و غبار می باشد. برای انجام پژوهش از آمار هفت ایستگاه بالای 20 سال دوره آماری (2008-1986) استفاده گردید. ابتدا تعیین روند توفان های گرد و غبار برای ایستگاه ها در مقیاس های مختلف (ماهانه، فصلی و سالانه) توسط روش های ناپارامتری صورت گرفت. برای برازش مدل مناسب جهت برآورد تغییرات توفان های گرد و غبار در سطح استان در سال های آتی با استفاده از روش های کمی یک متغیره سری های زمانی (برون یابی منحنی روند، هموار کردن نمایی، روش هلت-وینترز و روش باکس- جنکینز) اقدام به تحلیل سری ها گردید و در نهایت مدل مناسب جهت برازش توفان های گرد وغبار استان سیستان و بلوچستان مدل برون یابی منحنی روند مشخص گردید. نتایج پژوهش نشان داد که حداکثر روند به صورت افزایشی در فصول تابستان و پاییز در سطح استان مشاهده می گردد و روند صعودی در سطح اطمینان 99 درصد به حداکثر خود در این فصول می رسد. طی فرآیند تعیین روند و جهت آن برای فصول مشخص گردید که در سطح استان تنها در بخش شرقی در محدوده ایستگاه های خاش و سراوان روند معنی دار مشاهده نمی گردد و سایر بخش های استان دارای روند معنی دار وجود دارد.