جواد خوشحال دستجردی

در این مطالعه داده‌ های مربوط به حداقل‌ها و حداکثرهای مطلق سالانه دمای روزانه ایستگاه سینوپتیک اصفهان طی دوره آماری 1951 تا 2005 میلادی به مدت 55 سال مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی ارتباط بین دماهای حداقل و حداکثر مطلق با گرمایش جهانی، از داده‌ های متوسط جهانی ناهنجاری ‌های دما در بازه 1991 تا 2005 میلادی استفاده شده است. از روش ‌های رگرسیون خطی (خطی ساده، منحنی اس شکل و پلی نومیال) و آماره من-کندال برای آزمون معنی ‌داری روند تغییرات سری های دمایی استفاده شده است. نتایج کلی این تحقیق نشانگر عدم تغییرات معنی دار در روند بلند مدت دماهای کرانگین اصفهان بوده است با این وجود دماهای کرانگین این ایستگاه از سال 1990 به بعد تحت تاثیر پدیده آغاز سرد قرار گرفته و دچار تحول شده و روند رو به تغییری را طی کرده است. نتایج آشکار سازی روند تغییرات دماهای کرانگین حداکثر اصفهان مثبت و دماهای کرانگین حداقل بویژه برای سال‌ های بعد از سال 1990 که عمدتاً تحت تاثیر پدیده آغاز سرد قرار گرفته، منفی بوده که این امر به معنی کاهش شدت سرمای زمستان و معتدل تر شدن آن و برعکس روند معنی ‌دار و مثبت تغییرات دماهای کرانگین حداکثر اصفهان نشانگر افزایش تدریجی دماهای بیشینه و شدت گرفتن گرمای تابستانه می ‌باشد.

در این­ پژوهش، از شبکه­های عصبی مصنوعی ( Artificial Neural Networks ) به عنوان ابزاری توانمند در مدل سازی فرآیندهای غیرخطی و نامعین، به منظور پیش­بینی سیکل خشکسالی در20 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و هیدرومتری استان اصفهان که حداقل20 سال آمار روزانه داشتند، استفاده شد. از نرم­افزار MATLAB-7 و در شاخه Neural Network ، برای پیش­بینی وتجزیه و تحلیل عناصراقلیمی کمک گرفته شد. ورودی مدل­های ANN ، داده­های میانگین­ماهانه بارش، دبی حداقل و دمای­بیشینه است که این داده­ها، بازه زمانی سال­های1360 تا1383 را در بر می­گیرند. اطلاعات20 ساله برای آموزش مدل ­ ها و 4 سال باقی مانده برای آزمایش آن­ها به کاررفته است. شبکه مورد استفاده از نوع پرسپترون چندلایه ( Multi - layer P erceptron ) با الگوریتم پس­انتشارِخطا ( Back Propagation ) و تکنیک یادگیری مارکوارت- لونبرگ ( Train LM: Levenberg-Marquardt ) است. ساختارهای گوناگونی از شبکه عصبی با تغییر در لایه­های ورودی (6 مدل)، تعداد گره­ها در لایه­های پنهان و خروجی (2 الی20 گره) ایجاد گردید. نتایج حاصل از تحقیق حاضر، نشان می­دهد که در ­ میان الگوهای مورد بررسی، دمای­بیشینه، دبی و بارش، نقش مثبتی در پیش­بینی خشکسالی­های استان اصفهان داشته، با کاربرد شبکه عصبی مصنوعی می­توان با دقت بالای 95 درصد، سیکل خشکسالی استان را پیش­بینی نمود.

میزان بارش اندازه گیری شده توسط رادار با میزان بارش دریافت شده در سطح زمین تفاوت دارد. این اختلاف علل متعددی دارد که برخی از آن ها به ماهیت رادار و برخی دیگر به شرایط آب وهوایی هر منطقه مربوط می شود. در نتیجه برای تعیین میزان بارش های دریافتی در سطح زمین از داده های حاصل از رادار، باید داده های رادار را بر اساس داده های زمینی تصحیح کرد. پیوند میان بارش و بازتابندگی رادار نمایی است از z=aRb. اگر مقادیر ضرایب این مدل درست انتخاب نشوند برآورد مقدار بارش توسط رادار با اشتباه همراه می شود. اندازه و توزیع چکه های بارش اثر زیادی بر مقادیر ضرایب این مدل دارد. دامنه ی وردش در ضرایب این مدل بسیار زیاد است. دراین پژوهش از داده های رادار کرمانشاه به عنوان نماینده غرب کشور استفاده شد. ایتدا بارش های 26 تا 27 آبان سال 1394 و 10 تا 12 آذر سال 1395 ایستگاه های کرمانشاه، سرپل ذهاب، قصرشیرین، اسلام آباد، کنگاور، روانسر، سنقر، گیلان غرب، جوانرود، هرسین، سومار و تازه آباد که در محدوده ی 30 تا 100 کیلومتری رادار کرمانشاه جا گرفته اند، بررسی شد. در بارش اول برای هریک از نقاط مورد مطالعه، زاویه ی ارتفاع بهینه ی پرتو انتخاب و رابطه ی مربوط به آن نقطه استخراج و ضرایب تصحیح بدست آمد. با استفاده از این رابطه مقدار بارش برآوردی رادار از 31 درصد به 96 درصد افزایش یافت و میانگین مجموع بارش برآورد شده رادار از 9/8 به 4/32 میلی متر رسید که از میانگین واقعی فقط 1 میلی متر کم تر است. در بارش دوم، با استفاده از داده های بارش تمام نقاط مورد مطالعه، فقط یک معادله استخراج شد و ضرایب تصحیح رادار به دست آمد. نتایج برآورد بارش رادار به این روش نیز با تقریب خوبی مورد قبول بود و میانگین مجموع بارش برآورد رادار از 6/9 به 5/23 میلی متر افزایش یافت که 4 میلی متر از مقدار واقعی کم تر بود.

گاز ازن در سال 1839 توسط شونباین کشف شد و تا سال 1850 کسی نمی دانست که این گاز یکی از گازهای تشکیل دهنده جو است. ازن در حدود 6- 10 *6 درصد از حجم هوا را تشکیل می دهد و به صورت ناهمگن در جو توزیع شده است. حدود ده درصد آن در تروپوسفرو نود درصد دیگر در استراتوسفرموجود می باشد. چون ازن فراوانترین اکسیدکننده فتوشیمیایی موجود در جو است استاندارد ملی کیفیت هوا ی امریکا بر اساس آن تنظیم شده است. بر اساس این استاندارد حضور ازن در غلظتهای بیش از 12/0 قسمت در میلیون در سطوح پایینی جو خطرناک خواهد بود وجود مقادیر بالاتر بیانگر تولید ازن توسط منابع انسانی است. ازن تروپوسفری در سطح زمین یک آلاینده محسوب می شود زیرا در تبدیل آلاینده های اولیه به آلاینده های ثانویه نقش موثری ایفا می نماید. در این پژوهش اطلاعات ده ساله ازن کلی شهر اصفهان از سال 1995 تا 2005 میلادی و اطلاعات ازن سطحی در سال 2002 میلادی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام پژوهش تعیین متغیر های جوی موثر بر غلظت ازن کلی و سطحی می باشد. در انجام این پژوهش از روشهای آماری استفاده شده و ابزار تحلیل نرم افزارهای SPSS و EXCEL است. نتایج بیانگر این نکته است که توزیع ازن کلی رابطه معنی داری با پایداری وضعیت جوی نداشته وبیشتر تحت تاٌثیر دما و سرعت باد در لایه های فوقانی به ویژه لایه 50 میلی باری می باشد. توزیع ازن سطحی هم بستگی بیشتری بامتغیرهای های آب و هوایی سطح زمین دارد به ویژه افزایش دما و ساعت آفتابی سبب تولید ازن بیشتر در سطح زمین است.

پرخاشگری و رفتارهای تهاجمی نوعی از اعمال خشونت بار علیه دیگران است که می تواند باعث آسیب یا صدمه به دیگران شود. عللی از جمله عوامل روانشناختی، اجتماعی، بیولوژیک و محیطی در ایجاد پرخاشگری نقش دارند. از میان فاکتورهای محیطی شرایط آب و هوایی (دما، فشار و رطوبت وباد و...) و آلودگی هوا اهمیت فراوان دارد.بررسی رابطه میزان رفتارهای پرخاشگرایانه و درجه حرارت یک منطقه، موضوعی قابل بحث و با یافته های متفاوت است. این مطالعه با هدف تعیین ارتباط دمای محیط و پرخاشگری طراحی گردید. این یک مطالعه توصیفی تحلیلی در سال 1383 می باشد که در یک منطقه سرد کوهستانی (فریدونشهر) و یک منطقه گرم و بیابانی (خور) واقع در استان اصفهان صورت گرفت.ابتدا فراسنج های آب و هوایی کلیه ایستگاه های سینوپتیک و اقلیم شناسی سازمان هواشناسی کشور مستقر در استان اصفهان (29 ایستگاه) از سال تاسیس تا سال 2003 میلادی اخذ گردید. سپس میانگین دمای حداقل، حداکثر، روزانه، همچنین بارش و رطوبت نسبی آنها معدل گیری شد. سپس این ایستگاه ها بر اساس میانگین دمای روزانه شان به طور نزولی مرتب شدند که در این میان ایستگاه های اقلیم شناسی فریدونشهر و سینوپتیک خور و بیابانک به ترتیب به عنوان سردترین و گرم ترین نقاط استان اصفهان مشخص شدند. سپس بر اساس مشاوره آماری تعداد 1517 نفر (14 تا 63 ساله) به صورت تصادفی از دو منطقه انتخاب و پرسشنامه آزمون پرخاشگری در مورد آن ها تکمیل شد. این پرسشنامه حاوی 30 سوال می باشد و بر اساس شدت هر علامت، هر سوال از 0 تا 3 دریافت می کند. هر چه نمره در این آزمون بیشتر و از میانگین 45 بالاتر باشد میزان پرخاشگری بالاتر است. اطلاعات جمع آوری شده با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تحلیل قرار گرفت. یافته ها نشان داد که در کل جمعیت مورد مطالعه 38.6 درصد افراد پرخاشگر بودند و در این میان تعداد زنان پرخاشگر (%40.5) بیشتر از تعداد مردان پرخاشگر (%36.1) است. این اختلاف معنی دار است (P=%46). میانگین نمره آزمون پرخاشگری در فریدونشهر بالاتر از نمره آزمون پرخاشگری در شهر خور است و این اختلاف معنی دار می باشد (P=0.0001). گرچه براساس تئوری گرما و پرخاشگری، گرما به عنوان عاملی برای برانگیختگی رفتاری و پرخاشگری مطرح می شود، اما ما انسان ها احتمالا از میان فراسنج های اقلیمی به گرما سازگارتریم تا به سرما و سرمای شدید محدودیت بیشتری برای هستی و بقا انسان ایجاد می کند. از طرفی عنصر رطوبت در سرما و گرما قابلیت تحمل انسان را کاهش می دهد. منطقه سرد و کوهستانی (فریدونشهر) از رطوبت و بارندگی بیشتری برخوردار است عنصر باد نیز به عنوان یک عنصر اقلیمی دیگر، در سرما و رطوبت قدرت تحمل انسان را کاهش داده و در گرما و خشکی آن را افزایش می دهد. به علاوه بین این دو منطقه تفاوت فشار بارومتریک نیز محسوس است. در انتها، به نظر می رسد که در بررسی رابطه میزان پرخاشگری و فراسنج های اقلیمی، بهتر است همه عناصر اقلیمی از جمله گرما، رطوبت، بارندگی، باد، ... در ارتباط با همدیگر لحاظ شود.

در این مقاله نقشه های وزش رطوبتی تراز دریا و 850 هکتوپاسکال و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا برای پنج مورد بارش بالای صد میلیمتر استان بوشهر ترسیم و بررسی گردید. بررسی نقشه های وزش رطوبتی نشان داد که منابع تامین رطوبت اینگونه بارش ها مناطق حاره ای شرق آفریقا، اقیانوس هند، دریای عرب و خلیج عدن، دریای سرخ، دریای عمان و خلیج فارس می باشد. مسیرهای ورود رطوبت به منطقه نیز عمدتا جنوبی، جنوب شرقی و جنوب غربی می باشد. سامانه های فشار زیاد سیبری و عربستان، مرکز کم فشار دینامیکی شرق اروپا، سامانه کم فشار سودانی و مرکز فشار زیاد اروپایی در تراز دریا و سامانه های واچرخند شرق عربستان، ناوه شمال آفریقا و واچرخند اسپانیایی در تراز زیرین و میانی جو، سامانه های موثر برای انتقال رطوبت بر روی منطقه مورد مطالعه می باشند

در مطالعات آب و هواشناسی کشاورزی، شناخت ویژگیهای آب و هوایی هر منطقه به منظور بررسی تطابق کشت هر گیاه و پیش بینی احتمال رخدادهای نامطلوب جوی برای جلوگیری از آسیبهای گیاهی و افزایش راندمان تولید حایز اهمیت است. در این پژوهش، شرایط محیطی و نیازهای حرارتی کشت پسته در دشت جرقویه سفلی اصفهان با روش توصیفی تحلیلی - میدانی برای سالهای 84-1383 بررسی شده است. بدین منظور پس از جمع آوری اطلاعات لازم از منابع و سازمانهای مختلف با احداث یک ایستگاه هواشناسی کشاورزی در باغ پسته، اقدام به دیده بانیهای فنولوژیک و هواشناسی گردید. آنگاه داده های جمع آوری شده با استفاده از برنامه های SPSS و Excel  تجزیه و تحلیل آماری گردید. یافته های این تحقیق نشان داد که طول دوره فعالیت بیولوژیک پسته در این منطقه 273 روز است که در این مدت گیاه در مجموع به 6/4234 درجه - روز حرارت در فازهای مختلف نیاز دارد. در این دوره، از میان عناصر آب و هوایی، بارش و تابش می توانند برای گیاه محدودیت ایجاد کنند، اما رطوبت نسبی هوا و نوع خاکها برای آن محدودیتی ایجاد نمی کنند. پیش بینی تاریخ احتمالی آغاز، طول و توسعه هر فاز فنولوژیک و همچنین رو به رو شدن با سرمای بهاره و پیش رس در منطقه از یافته های این تحقیق است.اگر چه درجه حرارت عنصر شروع کننده و عامل فرآینده بیداری و رشد هر گیاه در دوره فعالیت بیولوژیک است، اما همین عامل می تواند باعث توقف و یا نارسا شدن رشد گردد و یا به طور کلی نابودی آن را موجب شود. شناخت درجه حرارتهای لازم و مطلوب در هر یک از فازهای فنولوژیک و درجه توسعه هر فاز با توجه به مجموع واحدهای حرارتی کسب شده و نیز آستانه های حداقل و حداکثر محدوده های طاقت گیاه  و نیز میزان رطوبت نسبی و آب موردنیاز آن مسایلی است که باید برای کشت هر گیاه درنظر گرفته شوند. علاوه بر آن، ویژگی های خاک نیز از موضوع هایی است که در بررسیهای محیط باید مدنظر قرار گیرد.

حوضه آبی کارون شمالی با وسعت 23400 کیلومتر مربع یکی از بزرگترین حوضه های آبی ایران می باشد که طبق برنامه های توسعه کشور در زمینه های تامین آب برای سایر بخش ها و تولید انرژی برق آبی مورد توجه جدی قرار گرفته است. رخداد سیلاب های با دبی بالا در اثر ریزش بارش های سنگین به خصوص در سال های اخیر خسارات بسیار زیادی را در بخش های زیر بنایی حوضه به دنبال داشته که مدیریت این گونه رخدادها مستلزم شناخت دقیق تر عناصر موثر در آن می باشد. این مقاله با در نظر گرفتن شیوه های متداول بررسی مقادیر حد مانند روش گامبل یک متغیره و با استفاده از الگوی توزیع ترکیبی گامبل مقادیر حد بارش روزانه را طی دوره برگشت های مختلف در حوضه کارون شمالی برآورد نموده است. در این الگو به جای استفاده از مقادیر حد سالانه در روش یک متغیره گامبل از مجموع بارش و داده های حد روزانه استفاده می گردد. در واقع این روش مقدار حد را برای دوره برگشت های مختلف به صورت مشروط برآورد می نماید که علاوه بر آن دوره های برگشت شرطی به شرط معلوم بودن مجموع بارش و حداکثر مجموع بارش قابل محاسبه می باشند در پایان، این روش در مورد داده های مجموع بارش و حداکثرهای 24 ساعته سالانه چهار ایستگاه (ارمند، پل شالو، مرغک و بارز) حوضه کارون شمالی به کار گرفته شده که نتایج حاصله نشان دهنده دقت بیشتر روش مذکور نسبت به روش یک متغیره گامبل می باشد به اضافه این که اطلاعات بیشتری برای وقوع حداکثر بارش ها در آینده پیش بینی شده است.

"در این تحقیق روشی برای پیش بینی سال های آبی کم بارش و پربارش در منطقه خراسان بزرگ شامل سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و خراسان جنوبی ارایه شده است. این روش شامل سه گام می باشد. در گام اول، ارتباط بین تغییرات الگوهای سینوپتیکی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشار سطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دمای سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 850 هکتوپاسکال، ارتفاع معادل سطح 500 هکتوپاسکال و رطوبت نسبی سطح 300 هکتوپاسکال با بارش متوسط منطقه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در گام دوم محدوده های فازی و توابع عضویت برای الگوهای سینوپتیکی فوق و بارش متوسط منطقه ای در مناطق منتخب توسعه داده شده است. در انتخاب این مناطق که مجموعه ای از نقاط در خلیج فارس و دریای عمان، دریای سیاه، دریای خزر، دریای مدیترانه، دریای شمال، دریای آدریاتیک، دریای سرخ، خلیج عدن، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند و سیبری را شامل می شوند، تاثیرپذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از الگوهای سینوپتیکی در مناطق فوق مورد توجه قرار گرفته است. در گام نهایی قوانین فازی برای پیش بینی بارش بر اساس تغییرات الگوهای سینوپتیکی فوق توسعه داده شده است. از تحلیل حساسیت برای به دست آوردن بهترین ساختار قوانین فازی و توابع عضویت استفاده شد. این قوانین برای پیش بینی مجموع بارش دسامبر تا می (آذر تا اردیبهشت) در فاصله بین سال های 1993-2002 مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد مدل پیشنهادی در 70 درصد از سال ها می تواند بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کند."

سیل، یکی از پدیده های ویرانگر طبیعی است که پیش بینی آن از اهمیت بالایی برخوردار است و در این میان برآورد بارش- رواناب به دلیل تأثیرگذاری عوامل مختلف، دشوار است. در این پژوهش با استفاده از شبکه پرسپترون چند لایه(MLP)، قانون یادگیری پس انتشار خطا(BP)، الگوریتم لونبرگ- مارکوارت(LM) و معیارهای RMSE و R2 جهت کارایی مدل، 6 سناریو تعریف گردید. بررسی حالات مختلف نشان داد که بهترین مدل شبکه عصبی جهت شبیه سازی بارش- رواناب، مدلی است با ساختار1-32-6 نرون در لایه های ورودی، پنهان و خروجی که مقادیر میانگین مربعات خطای مدل در مراحل مختلف آزمایش، صحت سنجی و آزمون به ترتیب؛ 23/0، 19/0 و 21/0 و ضریب همبستگی در بهترین سناریو به ترتیب؛ 98%، 97% و 96% می باشد که حاکی از همبستگی بالا و معنی داری بین مقادیر مشاهداتی و مقادیر پیش بینی شده دارد. نتایج حاصل، توانایی بالای شبکه عصبی مصنوعی در مدله نمودن بارش- رواناب را به هنگام استفاده از پارامترهای ؤئومورفولوژیکی در حوضه فریدن به خوبی نشان می دهد.

در این تحقیق داده¬های مربوط به ناهنجاریهای دمایی کره زمین و بارش متوسط سالیانه ایستگاه تبریز در طی دوره آماری 1951-2005 استفاده شده¬اند. روشهای اصلی به¬کار¬ گرفته شده در این مطالعه عبارت است از روش تعیین ضریب همبستگی پیرسون، تحلیل مؤلفه روند سری¬های زمانی، رگرسیون خطی ساده و رگرسیون پولی¬نومیال به عنوان یک روش نیمه¬خطی و شبکه¬های عصبی مصنوعی. نتایج حاصل از کاربرد و تحلیل همبستگی پیرسون نشانگر همبستگی منفی و معکوس معنا¬داری بین بارش سالیانه تبریز و ناهنجاریهای دمایی کره زمین است. این به آن معنا است که غالباً با منفی¬شدن ناهنجاریهای دمایی کره زمین، بارش سالیانه تبریز افزایش¬پیدا کرده و ترسالی به¬وقوع می¬پیوندد و برعکس با مثبت شدن ناهنجاریهای دمایی کره زمین، متوسط بارش سالیانه تبریز کاهش پیدا کرده و خشکسالی به وقوع می¬پیوندد. تحلیل مؤلفه روند بلندمدت سری¬های زمانی نشان می¬دهد که در طول دوره آماری از بارش متوسط سالیانه تبریز کاسته می¬شود، اما روند ناهنجاریهای دمایی کره زمین روندی افزایشی از خود نشان¬می¬دهد. ارتباط بارش متوسط سالیانه تبریز با گرمایش جهانی نیز با استفاده از شبکه¬های عصبی مصنوعی شبیه¬سازی شده است. نتایج حاصل از کاربرد روشهای مختلف در این مطالعه نشان می¬دهد که روش شبکه عصبی مصنوعی در مقایسه با روشهای رگرسیون خطی ساده و رگرسیون نیمه خطی پولی¬نومیال درجه 6، روش شبیه¬سازی بهتر و دقیقتر است. روشهای مختلف شبکه¬های عصبی مصنوعی به¬کار گرفته شده در این مطالعه نشان¬ می¬دهد که روش پرسپترون چند لایه با 3 لایه مخفی و الگوریتم آموزش پس انتشار قابلیت بسیار عالی در پیش¬بینی همبستگی بین سری¬ها دارد.

در ایران، رژیم بارش بیشتر از نوع زمستانی است و بارش های تابستانی، اندک و به صورت اتفاقی رخ میدهند، در این پژوهش، بارش های ایجادکنندة سیل در استان خراسان رضوی را- که در تاریخ 24/6/88 اتفاق افتاد و در شهر درگز و دیگر شهرهای استان سیلاب به وجود آورد- بررسی کرده ایم. برای شناسایی این رگبار مخرب، داده های بارندگی ایستگاهای همدید و اقلیم شناسی را در روز یادشده استفاده کرده ایم؛ بعد از تعیین مقدار بارندگی، ویژگیهای ترمودینامیک رگبار مورد نظر را با استفاده از داده های رادیوسوند و نمودار اسکیوتی ایستگاه مشهد تحلیل کرده ایم؛ در نهایت، با استفاده از داده های جو بالا- که از مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی مطالعات تحقیقات جوی ایالات متحده گرفته شده- تحلیل همدید جهت پدیدة مورد نظر را انجام داده ایم. بدین منظور، نقشه های فشار تراز پانصد هکتو پاسکال و همچنین نقشه های فشار تراز دریا برای دو روز قبل از رگباری و روز رگباری را به صورت شش ساعته ترسیم کردیم. تحلیل همدیدی نقشه ها بیانگر آن است که سامانة ایجادکننده این رگبار در اثر حرکت رو به شمال و شرق پرفشار آزور، و عقب نشینی شاخة جنوبی آن در اثر عمیق شدن ناوة کم فشار قطبی ایجاد شده و نیز اندرکنش با کم فشار گنگ ، ناپایداری و رگبار را ایجاد کرده است.

خبندان یکی از پدیده های اقلیمی است که قابلیت فراوانی در ایجاد خسارت در بخش های مختلف اقتصادی بویژه کشاورزی دارد. بنابراین شناخت این پدیده در استان فارس بدلیل رونق فعالیت های کشاورزی دارای اهمیت فراوانی است. هدف از این پژوهش شناسایی الگوهای گردشی تراز های مختلف جوی در رخداد پدیده یخبندان است. که با شناسایی الگوهای گردشی می توان به ارایه پیش آگاهی از طریق نقشه های سطوح مختلف جوی پرداخت. بنابراین با استفاده از تحلیل مولفه مبنا به روش ماتریس همبستگی بر روی داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا در محدوده صفر تا 70 درجه طول شرقی و 20 تا 60 درجه عرض شمالی به شناسایی عناصر اصلی تشکیل دهنده جریانات جوی پرداخته شد. سپس با کاربرد تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی نمرات مولفه ها الگوهای گردشی موجد یخبندان ترازهای فوق شناسایی گردید. در نتیجه با گسترش پر فشار سیبری و پرفشارهای اروپای شمال و شمال شرقی به سوی ایران علاوه بر نزول درجه حرارت در مناطق مختلف استان در ارتفاعات زاگرس، مرکز پرفشاری با فشار مرکزی بیش از 1025 هکتوپاسکال تشکیل می شود که در تداوم و تشدید یخبندان در استان نقش اساسی دارد. در تراز 500 هکتوپاسکال با استقرار شرق فراز (فراز غرب ایران یا فراز قوی شرق اروپا) بر روی استان فارس باعث ریزش هوای بسیار سرد عرضهای بالا به سمت عرضهای پایین می گردد و مناطق مختلف استان بویژه بخش های مرکزی، شمال و شمال غربی با افت شدید دما مواجه می گردند

«نوسان های شمالگان» الگوی تغییر دهنده و مسلط اقلیمی در زمستان های نیمکرة شمالی است. در این تحقیق با استفاده از داده های مربوط به متغییرهای اقلیمی فصل زمستان و شاخص نوسانات فشار سطح دریا در شمالگان ارتباط پیوند از دور بین الگوی مذکور با سختی زمستان در تبریز بررسی شده است. برای اثبات اثر پیوند از دور بر سختی زمستان از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبه ضرایب همبستگی پیرسون نشان از وجود ارتباط پیوند از دور بین نوسانات شمالگان و سختی زمستان در تبریز است. پس از محاسبه «شاخص سختی زمستان» تبریز روند پولی نومیال تغییرات آن ترسیم شد که روندی رو به کاهش را از خود نشان میدهد. روند نزولی شاخص مذکور مبین کاهش شدت و سختی زمستان های تبریز در سال های اخیر و ملایم تر شدن اقلیم زمستانی آن است. روند نزولی متغییرهای اقلیمی روزهای برفی و روزهای یخبندان و روند افزایشی درجه حرارت زمستانی تبریز نیز دیگر دلایل کاهش سختی زمستان در تبریز هستند. با توجه به ضرایب همبستگی معنا داری که بین شاخص نوسانات شمالگان و متغییرهای اقلیمی دما، روزهای برفی، روزهای یخبندان و شاخص سختی زمستان محاسبه شده است، میتوان الگوی نوسانات شمالگان را عامل تعیین کنندة سختی یا ملایمت زمستان های تبریز دانست.

هر گیاه برحسب شرایط اقلیمی برای دوره حیات خود نیاز به کسب مقدار معینی حرارت دارد. در پژوهش حاضر، نیازهای حرارتی دو رقم از کلزای پاییزه برای مناطق سرد بررسی شده است. به این منظور به مدت 7 سال پیاپی این ارقام در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات هواشناسی کشاورزی فرخ شهر کشت گردید و اقدام به برداشت اطلاعات فنولوژیکی آن شد. نتایج نشان داد که میانگین کل دوره حیاتی ارقام SLM046، Okapi به ترتیب برابر 161 و 163 روز است و به این ترتیب اختلاف زیادی با یکدیگر ندارند. میانگین مجموع نیازهای حرارتی این دو رقم نیز به ترتیب برمبنای دمای پایه صفر درجه (دمای فعال) برابر با 2340 و 2383 درجه بوده است و براساس دمای 5 درجه سانتی گراد (دمای مؤثر) به ترتیب برابر 1548 و 1559 محاسبه شد. مقایسه میانگین مجموع طول کل دوره حیاتی این دو رقم با دیگر ارقام پاییزه که بین 83 تا 126 روز در سایر نقاط دنیا گزارش شده است، نشان می دهد که این دوره در منطقه سردسیر کشور ایران در حدود 35 تا 40 روز بلندتر است. این امر می تواند به دو علت باشد یا تفاوت ژنتیکی ـ که کمتر به نظر می رسد چنین اهمیتی داشته باشد ـ یا تفاوت اقلیمی محل کشت ـ که محتمل تر به نظر می رسد ـ زیرا طول روز و عرض جغرافیایی مناطق کشت، میزان انرژی کسب شده به وسیله گیاه را تغییر می دهد.

طوفان های گردوغبار علاوه بر اینکه عامل مهمی در هدر رفت خاک، خسارات اقتصادی به بخش های صنعتی، کشاورزی و شریان های ارتباطی در اکثر مناطق ایران خصوصاً غرب و جنوبغرب محسوب می گردد، می تواند باعث تهدید حیات انسان هم از نظر سلامتی و هم تولید مواد غذایی باشد. بنابراین، هدف از این پژوهش شناخت و بررسی الگوهای گردشی اتمسفری ایجاد کننده گردوغبار به ایلام در بازه زمانی ۱۹ ساله (از ۱/۱/۱۹۸۷ تا ۳۱/۱۲/۲۰۰۵) است. بدین منظور، ابتدا با شناسایی تعداد روزهای گردوغبار ایلام، پایگاه داده های محیطی تشکیل و داده های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح ۵۰۰ هکتوپاسکال، جهت باد، سرعت قائم، دما، شیو فشار و گردوغبار جهت تشکیل پایگاه داده های گردشی تعیین گردید. سپس یک تحلیل خوشه ای پایگانی با روش ادغام وارد و فاصله اقلیدسی بر روی ماتریس داده ها به منظور تعیین الگوهای گردشی صورت گرفت که برای روزهای گردوغباری ایلام، پنج الگوی گردشی برای فشار تراز دریا و چهار الگوی گردشی برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال شناسایی گردید. نتایج نشان می دهد که غالباً سامانه های موّجد بارش به دلیل فقدان رطوبت عامل ایجاد و انتقال طوفان های گردوغبار به منطقه مطالعاتی هستند. همچنین کم فشار سودان و کم فشار گنگ در سطح زمین و فرود بلند مدیترانه، فرود دریای سرخ و پرارتفاع جنب حاره آزور در سطوح میانی جو مهم ترین سامانه های همدید تاثیرگذار و انتقال گردوغبار به غرب ایران و منطقه مطالعاتی هستند. در روزهای فرین گردوغبار حاکمیت کم فشارهای پاکستان و خلیج فارس در جنوب و غرب کشور و وجود ناوه ای بر روی مدیترانه همراه با تشکیل سلول ثانویه ٔ واچرخندی در ایران باعث انتقال حداکثر گردوغبار به منطقه شده است. همچنین الگوهای بردار باد تراز دریا نشان دهنده جریانات غربی و شمالغربی با شدت زیاد بوده و سرعت قائم تراز دریا نیز حرکات عمودی صعودی در غرب ایران و شرق عراق با حداکثر کاهش ۴/۰ پاسکال بر ثانیه را نشان می دهد.