برومند صلاحی

زمینه و هدف: اقلیم یک جزء فراگیر و مهم اکوسیستم محسوب می گردد و تغییرات آن هرچند ناچیز می تواند سایر اجزا را در درجات مختلف تحت تأثیر خود قرار دهد. از جمله مهم ترین بلایای آب و هوایی که هر ساله پیامدهای زیست محیطی مخربی را به همراه دارند، امواج گرمایی هستند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی سینوپتیک موج گرمای بالای 50 درجه سانتی گراد مورخ 23 تیرماه 1403 استان خوزستان است. روش شناسی: این تحقیق، با دیدگاه محیطی به گردش جو صورت گرفته که در آن، ابتدا مقدار دماهای ثبت شده ایستگاه های استان خوزستان و تغییرات آن ها از اداره کل هواشناسی استان خوزستان دریافت شده و سپس با دریافت داده های سطوح فوقانی جو و تحلیل آن ها، علل گرمای شدید شناسایی گردید. در این پژوهش، برای تحلیل الگوهای همدیدی منجر به موج گرمایی استان خوزستان، داده های جوی کشور در تراز 500 هکتوپاسکال از سایت نووا استخراج گردید که شامل نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، امگا، رطوبت نسبی و آب قابل بارش، دما، سرعت باد و ضخامت برای روزهای 21 الی 23 تیرماه 1403 بوده است. یافته ها و نتیجه گیری: نتایج نشان داد که نفوذ سامانه های کم فشارهای حرارتی پاکستان و عربستان، استقرار پرفشار جنب حاره ای آزور در جنوب غرب و پرفشار سیبری در شمال ایران در تراز 500 هکتوپاسکال، به عنوان مهم ترین الگوی تأثیرگذار در ایجاد موج گرمایی 23 تیرماه 1403 استان خوزستان بوده که از 48 ساعت قبل آغاز گشته است. همراهی این سیستم کم فشار مستقر در منطقه با الگوی توپوگرافی آن (ارتفاعات زاگرس جنوبی) و جریانات پادساعتگرد خود که از سمت جنوب، جنوب غرب استان موجب فرارفت گرم دمای تابشی صحراهای گرم لوت، عربستان، دریای عمان گشته و از طرفی با عبور آن از روی آب های گرم خلیج فارس و دریای عمان، این منطقه را هم زمان با قرارگیری در فصل گرم سال تحت تأثیر خود قرار داده که نتیجه آن افزایش شدید دما را به دنبال داشته و شرایط سینوپتیکی لازم جهت ایجاد گرمای بالای 50 درجه سانتی گراد استان خوزستان را فراهم نموده است.

این مطالعه با هدف ارزیابی دقت تخمین عمق برف توسط دو پایگاه بازتحلیل ERA5-Land و MERRA-2 در شمالغرب ایران (10 ایستگاه همدیدی منتخب) طی یک دوره 2۰ ساله (2004 تا 2023) انجام شده است. داده های ایستگاه زمینی از سازمان هواشناسی ایران و داده های مربوط به دو پایگاه بازتحلیل از سایت ناسا برای MERRA-2 و کوپرنیکس برای ERA5-Land دریافت شدند. برای مقیاس کاهی برونداد دو پایگاه داده مذکور از روش نگاشت چارکی (Quantile Mapping) استفاده شد. دقت دو پایگاه بازتحلیل برای ارزیابی عملکردشان با روش های آماری KGE، تیلور، ضریب همبستگی پیرسن و RMSE در نرم افزار R به صورت مقایسه عمق برف برآورد شده با ایستگاه های هواشناسی همدیدی زمینی در مقیاس زمانی ماهانه انجام گرفت. محاسبات نشان داد که روش تصحیح اریبی نگاشت چارکی (QM) برای متغیر برف قابل اطمینان است. پایگاه بازتحلیل ERA5 Landتوانایی تشخیص عمق برف در شمال غرب ایران را در فصل زمستان دارد و در مقایسه با داده های پایگاه بازتحلیل 2 MERRAدقت بالاتری دارد. نتایج نشان داد که پایگاه بازتحلیل ERA5 Land در ایستگاه های مهاباد، خوی، تبریز، اهر، ارومیه و مراغه بهترین عملکرد را داشته اند. نتایج نشان داد با گذر از غرب منطقه شمالغرب ایران به سمت شرق آن بر میزان عدم قطعیت داده های عمق برف پایگاه بازتحلیل ERA5 Land افزوده می شود.

هدف: در پژوهش حاضر، ارتباط شاخص نوسان مادن-جولیان (MJO) در زمان چیرگی فازهای مختلف آن با الگوهای اقلیمی حاکم بر خلیج فارس و دریای عمان طی دوره 1994 تا 2023 بررسی شده است. روش پژوهش: داده های شاخص MJO از سایت اداره هواشناسی استرالیا دریافت و فازهای هشت گانه این شاخص تفکیک شدند. روزهای فرین با شرط توالی بیش از 15 روزه انتخاب و آرایش هر کدام از فازها با نمودار ویلر و هندون در نرم افزار متلب ترسیم گردید. داده های مربوط به بارش، دمای هوا، دمای سطح دریا، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، تراکم ابر و تشعشع خروجی موج بلند (OLR) از سایت NOAA اخذ و تغییرات الگوهای اقلیمی در زمان های چیرگی هر فاز بررسی شدند. نتایج یافته ها: فازهای 1 و 2 نوسان مادن-جولیان بیشترین تعداد توالی های پیوسته با مدت بیش از 15 روز را با 9 مورد رخداد به خود اختصاص داده اند. بررسی OLR نشان داد که در محدوده فعالیت هر یک از این فازها، میزان انرژی تابشی سطح زمین به حداقل مقدار کاهش یافته است. این وضعیت به تقویت فعالیت های همرفتی و افزایش تراکم ابر در این مناطق انجامیده است. در تمام دوره های حاکمیت فازهای هشت گانه نوسان مادن-جولیان، حضور یک سامانه کم فشار حرارتی در منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است. نتیجه گیری: نوسان مادن-جولیان به صورت فازبندی شده تأثیر قابل توجهی بر الگوهای اقلیمی خلیج فارس، دریای عمان داشته است. در فازهای 1، 2 و 5، پدیده بلوکینگ بر منطقه مورد مطالعه حاکم بوده و با انسداد هوای گرم و خشک، دمای سطح دریا را افزایش داده و میزان بارش کاهش یافته است. در فازهای 3، 4، 6، 7 و 8، شرایط چرخندگی مثبت در جلوی محور ناوه و ورود مستقیم بادهای مرطوب غربی از دریای مدیترانه، باعث افزایش بارش در مناطق مورد مطالعه شده است.

در این پژوهش به بررسی وضعیت خشک سالی حوضه ارس در شرایط تغییر اقلیم پرداخته شده است. برای این منظور، از داده بارش شبیه سازی شده مدل CNRM-CM6-1-HR با توان تفکیک افقی بالا (10 کیلومتر) تحت سناریوی SSP585 طی 76 سال و 912 ماه از دوره آینده (2025-2100) استفاده شد و شاخص SPI به عنوان معیار ارزیابی وضعیت خشک سالی تعیین گردید. بررسی ماهانه خشک سالی آینده تحت سناریوی SSP585 با شاخص SPI نشان داد که روند خشک سالی در همه ایستگاه ها به جز ایستگاه جلفا نزولی است. تحت سناریوی SSP585، شدیدترین خشک سالی دوره در اردبیل و اهر در آوریل 2094، در جلفا در آوریل 2094، در پارس آباد در فوریه 2028، در خوی در سپتامبر 2078 و در ماکو در می 2080 شبیه سازی شد. در مقیاس سالانه، فراوانی خشک سالی در ماکو، جلفا، پارس آباد، خوی و اردبیل به ترتیب 42، 41، 39، 36 و 34 سال محاسبه شد. توزیع فضایی آنومالی های بارش سالانه حوضه ارس نشان داد بیشینه خشک سالی خیلی شدید و کمینه ترسالی خیلی شدید در جنوب شرقی حوضه (ایستگاه اردبیل) قرار گرفته درحالی که هسته بیشینه ترسالی خیلی شدید و هسته کمینه خشک سالی خیلی شدید در جنوب غربی حوضه متمرکز است. در مقیاس ماهانه نیز هسته بیشینه و کمینه فراوانی آنومالی های مثبت عمدتاً در نیمه غربی حوضه قرار دارد. در مقیاس سالانه، بیش ترین درصد افزایش آنومالی های بارشی مثبت برآورد شده مربوط به اردبیل، پارس آباد و اهر و بیش ترین کاهش آنومالی های منفی مربوط به اهر، خوی و اردبیل بوده است. در مقیاس ماهانه، حداکثر میزان کاهش آنومالی منفی مربوط به پارس آباد و حداکثر درصد افزایش آنومالی مثبت مربوط به جلفا است.

تغییر اقلیم، موجب تغییر در توزیع زمانی و مکانی بارش ها در سراسر جهان شده است. مطالعه ی حاضر، باهدف پیش نگری و روند یابی بارش شهرهای منتخب نیمه شمالی ایران انجام گرفت. در راستای هدف پژوهش، نخست، روند بارش 30 ساله (2023-1994) هریک از شهرها بر اساس آزمون من- کندال و تخمین گر Sen بررسی گردید. در مرحله دوم با بهره گیری از ریز گردان LARS- WG8 که به روزترین نسخه ی این نرم افزار است، بارش منطقه موردمطالعه تحت سناریوهای (SSP2-4.5) و (8.5-SSP5)، دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 برای ۲۰ سال آینده (2060-2041) پیش نگری شد. سپس خروجی های دو مدل با استفاده از شاخص های اعتبار سنجی R2، MAPE ,RMSE جهت انتخاب مناسب ترین مدل، بررسی و مقایسه گردید. نتایج حاصل از آزمون شیب سن و من- کندال، نشان داد که طی 30 سال اخیر (2023-1994)، الگوی بارش در همه ی ایستگاه های منطقه، دستخوش تغییر شده و روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 99 درصد داشته است. این کاهش در شهرهای قزوین، اردبیل، زنجان بیشتر و در رشت و گرگان کمتر بوده است. طبق پیش نگری انجام شده بر اساس سناریوهای دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 طی 20 سال آتی (2060-2040) کل منطقه مورد مطالعه در اغلب ماه های سال با کاهش بارش مواجه خواهند شد. میزان کاهش بارندگی در شمال غرب در برخی ماه های سال بیش از 60% خواهد بود. همچنین برخی شهرها در ماه های فصول گرم سال، افزایش بارش تجربه خواهند کرد. این افزایش در شهرهای کم بارش همچون سمنان، مشهودتر خواهد بود. در نهایت مقایسه مجموع بارش سالانه دوره مشاهداتی و پیش نگری شده، کاهش محسوس بارش را در کل منطقه مورد مطالعه نسبت به دوره پایه تأیید نمود. یافته های پژوهش، حاکی از ناهنجاری ها زمانی و مکانی بارش بوده، آثار تغییر اقلیم بر منطقه را تأیید می نماید و بر ضرورت اتخاذ سیاست های مدیریتی کارآمد جهت بهینه سازی مصرف منابع آب و توسعه روش های سازگاری با تغییرات اقلیمی تأکید دارد.

این پژوهش به بررسی تغییرات فضایی-زمانی فراوانی روزهای با دید افقی مساوی یا کمتر از 1000 متر در نیمه غربی ایران طی دوره 74 ساله (2024-1951) پرداخته است. از داده های 16 ایستگاه سینوپتیک و روش های آماری من-کندال و شیب سن برای تحلیل روندها استفاده شد. نتایج نشان داد بیشترین فراوانی سالانه دید محدود در ایستگاه های پست جنوبی مانند آبادان (2053 روز) و کمترین مقدار در خرم آباد (194 روز) مشاهده می شود. محدوده مورد مطالعه ازنظر توزیع فضایی دید محدود به سه ناحیه متمایز تقسیم می شود: 1) مناطق جنوبی نزدیک به خلیج فارس (آبادان و اهواز) با بیشترین فراوانی سالانه (2053-1304 روز) که تحت تأثیر رطوبت بالا و گرد و غبار هستند، 2) مناطق مرتفع غربی (همدان، اراک) با فراوانی متوسط (1453-1312 روز) که وارونگی دمایی عامل اصلی است و 3) مناطق شمال غربی (ارومیه، خوی) با کمترین فراوانی (1050-598 روز) که به دلیل دوری از منابع رطوبت و گرد و غبار شرایط بهتری دارند. در مقیاس ماهانه، بیشترین فراوانی در ژانویه، فوریه و دسامبر و کمترین در جولای، اوت و سپتامبر مشاهده می شود لذا ازنظر توزیع فصلی، بیشترین فراوانی در زمستان (ناشی از وارونگی دمایی) و کمترین در تابستان ثبت شده است. تحلیل روندها نشان دهنده افزایش معنادار روزهای با دید محدود در ایستگاه های میانی محدوده مانند اراک، اهواز و کرمانشاه و کاهش معنادار در ایستگاه های جنوبی مانند آبادان و نیز نوژه است. این تغییرات به عوامل مختلفی ازجمله تغییرات الگوهای جوی، توسعه صنعتی، تغییر کاربری اراضی و نوسانات منابع رطوبتی نسبت داده می شود. یافته های این مطالعه می تواند در برنامه ریزی های حمل ونقلی، مدیریت کیفیت هوا و مطالعات تغییر اقلیم مورداستفاده قرار گیرد.

در این پژوهش برای واکاوی تغییرات فصلی شمار روزهای برف پوشان (SCDs) در شمال غرب ایران داده های برف سنجنده مادیس تررا و آکوا در بازه زمانی 2020-2003 اخذ شد. اثر ابرناکی با بهره گیری از سه الگوریتم: ترکیب داده ها، پالایه مکانی و زمانی کاهش داده شد. برای الگوی رقومی ارتفاع، از مدل رقومی سطحی (DSM) آژانس فضایی ژاپن استفاده شد. سپس، ضمن تولید نقشه های پهنه ای فصلی SCDs، ارتباط سطوح برف پوش (SCAs) با SCDs و SCDs با ارتفاع مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان داد که با آغاز ریزش برف در پاییز، SCDs افزایش یافته و تا زمستان این روند به ویژه در تمامی پهنه های نسبتاً مرتفع و بسیار مرتفع فزونی می یابد. منطقه مورد بررسی شاهد کاهش SCDs از زمستان به سوی تابستان است. بیشینه شمار روزهای برف پوشان در فصل زمستان با 68 روز و پس از آن با 61 روز در پاییز به ارتفاعات سبلان و قلل مرتفع آن اختصاص دارد. کوهستان سبلان حتی در فصل تابستان نیز از شرایط ویژه ای برای ماندگاری برف پوش برخوردار است. ارتباط تغییرات SCAs با SCDs نیز نشان داد که بیشترین سطوح SC در فصول زمستان، بهار، تابستان و پاییز به ترتیب دارای SCDs تقریبی 15، 8، کمتر از 5 و 7 روز بوده است. کمینه فصلی مقادیر SCDs به پهنه های کم ارتفاع و دشت های هموار و بیشینه آن به مناطق مرتفع به ویژه قلل توده های کوهستانی اختصاص دارد. درعین حال، SCDs در بخش های جنوبی پهنه مطالعاتی نسبت به بخش های شمالی مقادیر کمتری را نشان می دهد. این موضوع ارتباط SCDs با مؤلفه های ارتفاع و عرض جغرافیایی را آشکار می کند.

این مطالعه با هدف ارزیابی مکانی و زمانی دقت تخمین بارش پایگاه بازکاوی ERA5-Land استان اصفهان (ایران) در دوره 2004 تا 2023 انجام شده است. برای این منظور، از 6 ایستگاه همدیدی منتخب (اصفهان، داران، سمیروم، نایین، خور و بیابانک و کاشان) به عنوان نماینده منطقه مورد مطالعه استفاده شد. داده های ایستگاه زمینی از سازمان هواشناسی ایران و داده های مربوط به بازکاوی ERA5-Land از درگاه اینترنتی کوپرنیکس دریافت شد. دقت برونداد بارشی پایگاه مذکور، به صورت مقایسه بارش های برآورد شده بازکاوی با ایستگاه های هواشناسی همدیدی زمینی در مقیاس زمانی ماهانه با استفاده از نمودار تیلور و شاخص های آماری کلیدی نظیر RMSE، NSE، میانگین خطا، BIAS و شاخص ویلموت انجام گرفت. برای افزایش دقت برونداد پایگاه بازکاوی از روش تصحیح اریبی نگاشت چارک (Quantile Mapping) استفاده گردید. در گام بعد، برای ارزیابی اختلاف میانگین بارش ماهانه در دوره 20 ساله دو پایگاه داده در نرم افزار GIS پهنه بندی صورت گرفت تا از لحاظ مکانی مناطق دارای بیش برآوردی و کم برآوردی بارش توسط ERA5-Land تعیین گردد. محاسبات نشان داد که داده های بارش پایگاه بازکاوی در این تحقیق تخمین بسیار مناسبی از بارش استان اصفهان را با حداکثر اختلاف 10 میلی متر در مقایسه با داده های ایستگاه های زمینی انجام داده اند. یافته ها همچنین حاکی از آن است که بهترین عملکرد پایگاه ERA5-Land در فصول زمستان و پاییز است و همچنین بیشینه و کمینه اختلاف داده های بارش بین دو پایگاه داده، به ترتیب در غرب و شمال منطقه مورد مطالعه رؤیت شده است. از لحاظ بیش برآوردی و کم برآوردی توزیع مکانی خاصی مشاهده نشد. نتایج نشان داد که برونداد ریزگردانی شده پایگاه بازکاوی ERA5-Land از دقت بالا و مناسب جهت تخمین بارش منطقه مورد مطالعه برخوردار است.

زمینه و هدف: امواج گرمایی از جمله مهم ترین بلایای آب و هوایی هستند که هر ساله پیامدهای زیست محیطی مخربی را به همراه دارند. امواج گرمایی رویداد بسیار مهم اقلیمی هستند که احتمال دارد در آینده با فراوانی و شدت بیشتری به وقوع بپیوندند به همین دلیل به منظور مدیریت و کاهش اثرات امواج گرمایی در مقیاس منطقه ای، تجزیه و تحلیل و پیش بینی تغییرات مربوط به موج گرمایی ضروری است هدف این مقاله شناسایی، طبقه بندی و تحلیل همدیدی امواج گرمایی و پیش بینی بلندمدت آن در دشت اردبیل می باشد. روش شناسی: ابتدا آمار بلندمدت 20 ساله 1995 تا 2014 امواج گرمایی ایستگاه همدید اردبیل تهیه و نقشه های همدید موج های گرمایی با استفاده از نرم افزار گردس استخراج و تحلیل گردید. با استفاده از مدل LARS-WG امواج گرمایی احتمالی در 38 سال آینده (2015-2050) پیش بینی گردید. برای ارزیابی عملکرد مدل، داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده در دوره پایه (1995- 2014) مورد مقایسه قرارگرفتند. نتایج و یافته ها: بررسی ها تعداد 25 موج گرمایی در طی دوره ی 20 ساله را مشخص نمود. نتایج همچنین نشان داد که زمان معمول آغاز موج گرما در اوایل مردادماه است. نشان ثابت کرد که الگوهای غالب در زمان وقوع امواج گرمایی شامل پرفشار جنب حاره ای به همراهی پشته ی موج بادهای غربی و کم فشار حاکم بر سطح زمین و زبانه های فروبار پاکستان و عربستان بر روی منطقه مورد مطالعه است. همچنین نتایج نشان داد که میانگین دمای حداکثر سالانه ی اردبیل در طول دوره ی آماری 2015 تا 2050 حدود 68/13 درجه ی سانتی گراد خواهد شد. بر اساس مدل HadCM3 تحت سناریوی A1B دما در حدود 46/16، بر اساس مدل IPCM4 تحت سناریوی B1 دما در حدود 54/16 و بر اساس HADGEM تحت سناریوی A2 نیز با 01/0 اختلاف عدد 55/16 درجه ی سانتی گراد را نشان می دهد. خروجی مدل های مذکور نشان داد که دمای دشت اردبیل تا سال 2050 به طور متوسط حدود 3 درجه ی سانتی گراد بیشتر خواهد شد.

هدف پژوهش حاضر پیش نمایی تغییرات دما و بارش در شمال غرب ایران تحت سناریوهای SSP مدل NorESM2 است. با بهره گیری از آزمون تخمین گر شیب سن، دما و بارش شهرهای منتخب طی 2014-1985 روندیابی شد. سپس با استفاده از نرم افزار  SDSM6.1، پارامترهای مذکور برای دوره پایه (2014-1985) شبیه سازی و برای سال های 2043-2015 پیش بینی گردیدند. برای ارزیابی عملکرد مدل ، از شاخص های خطاسنجی MSE، RMSE و MAE استفاده شد. استفاده از سناریوهای جدید SSP برای پیش بینی پارامتر مهم اقلیمی دما و بارش در شهرهای مطرح در زمینه گردشگری ایران، نوآوری این پژوهش است. نتایج آزمون شیب سن حاکی از روند صعودی دمای حداکثر در همه شهرهای مورد مطالعه در سطح اطمینان 99% به جز شهرهای تکاب و سردشت بود. طبق نتایج روندیابی بارش، تکاب و مراغه در سطح اطمینان 99% دارای روند کاهشی معنادار و جلفا و ماکو در سطح اطمینان 95% دارای روند افزایشی معنادار بودند. بر اساس نتایج مدل سازی، بارش در همه شهرهای مورد مطالعه در فصل بهار افزایش خواهد داشت که بالاترین درصد افزایش مربوط به جلفا خواهد بود (20%). بارش در تابستان و پاییز کاهش خواهد یافت که بیش ترین درصد کاهش برای مراغه پیش بینی شد (33%). دمای حداکثر در همه شهرهای مورد مطالعه به ویژه در ماه های سرد افزایش خواهند داشت که میزان این افزایش تا ℃2 خواهد بود.

در این پژوهش از فرآورده های روزانه برف مادیس (MOD10A1 و MYD10A1) در دوره 2020-2003 استفاده و ارتفاع برف مرز در قلمرو شمال غرب ایران (به دو روش 1) خط همدمای 0˚ به کمک داده های LST و 2) به ازای هر یاخته هم برف پوش وجود داشته باشد و هم LST 0˚ یا زیر0˚ باشد) به صورت ماهانه، فصلی، سالانه و بلندمدت برآورد و نقشه های پهنه ای ترسیم شد. بر اساس الگوریتم اول و دوم، ارتفاع برف مرز در ژانویه در فاز بیشینه و در جولای و اگوست در فاز کمینه قرار داشته است. بر اساس الگوریتم دوم، در ژانویه ناهنجاری های منفی دمایی همراه با بارش برف منجر به گسترش برف مرز تا تراز ارتفاعی 1974 متر شده است. افزایش دمای هوا، ذوب برف و افت شدید گستره برف پوش در جولای و اگوست سبب پسروی این مشخصه فنولوژیک برف به تراز ارتفاعی 4811 متر (کوهستان سبلان) شده است. در الگوریتم دوم، بیشینه پیشروی ارتفاع برف مرز از اکتبر به سوی نوامبر به میزان 1374 متر به سوی طبقات ارتفاعی پایین تر اتفاق افتاده است. ارتفاع برف مرز در فصل زمستان (فاز بیشینه) بر اساس الگوریتم دوم به تراز ارتفاعی 2230 متر و در الگوی تابستانه (فاز کمینه) به تراز ارتفاعی 4805 منتقل شده است. بر اساس الگوریتم دوم، سال های 2011 و 2010 به ترتیب با ارتفاع 3408 متر و 3692 متر کمترین و بیشترین ارتفاع برف مرز را به خود اختصاص داده اند.

در این پژوهش، برای شناسایی بادهای توفنده مولد رخداد گرد و غبار دشت اردبیل، از داده های سمت و سرعت باد طی دوره 2018-2000 استفاده شده است. برای آشکارسازی الگوهای جوی مولد گرد و غبار، نقشه های فشار تراز دریا در روزهای گرد و غباری ترسیم شد و مسیر گرد و غبار با مدل HYSPLIT ردیابی شد. به منظور شناسایی غلظت ستونی گرد و غبار دشت اردبیل، از شاخص غلظت ستونی توده گرد و غبار جوی (DCMD) و عمق اپتیکی نور (AOD) استفاده شد. نتایج گویای نقش سامانه های فشار سطح زمین است که با ایجاد ناپایداری در منطقه موجب رخداد توفان گرد و غبار در دشت اردبیل می شوند. بررسی ها نشان دادند که خاستگاه محلی نقش بارزی در رخداد توفان های گرد و غبار تابستانه دارد. ردیابی ذرات غبار و بررسی الگوهای همدیدی نشان دادند که گرد و غبار از سوی عراق و سوریه و مناطق مرزی بین ایران و عراق وارد دشت اردبیل می شوند. گرادیان فشاری زیادی که در زمان ورود سامانه های ناپایدار به منطقه ایجاد می شود، موجب تشدید تندبادهای محلی و شکل گیری توده عظیم گرد و غبار در دشت اردبیل شده است؛ به گونه ای که بیشینه غلظت ستونی گرد و غبار و عمق اپتیکی نور در جولای به ترتیب تا 43/0 کیلوگرم در مترمربع و 5/0 رسیده است.

در این مطالعه به منظور بررسی وضعیت چرخندزایی در فازهای مختلف مادن-جولیان در منطقه مدیترانه در دوره سرد سال از داده های شاخص مادن-جولیان (MJO) و داده های فشار تراز دریا مربوط به مرکز پیش بینی میان مدت جو اروپا بخش ERA5 بین سال های 1989 تا 2020 در دوره سرد سال استفاده شده است. ویژگی های چرخندزایی در سه بخش فراوانی، عمق و ردیابی چرخندها از الگوریتم تشخیص و مسیریابی چرخند دانشگاه ملبورن در چرخه های کامل رخداد MJO در دوره مورد مطالعه به دست آمده و تحلیل شدند. نتایج نشان داد قوی ترین چرخند های منطقه به ترتیب در فازهای 8، 6 و 7 با فشاری کمتر از 994 هکتوپاسکال تشکیل شده اند. از نظر فراوانی چرخندها در منطقه بیشترین و کمترین مقدار چرخندزایی به ترتیب مربوط به فاز 7 و فاز 1 رخداد MJO می باشد. نتایج حاصل از عمق فشار مرکزی چرخندها نشان داد دو فاز 6 و 7 دارای قوی ترین و فازهای 1، 3 و 5 دارای ضعیف ترین چرخندها در طی فازهای مادن-جولیان می باشند. فاز 2 کمترین مقدار فشار مرکزی را در هسته های چرخندی به خود اختصاص داده و بیشترین میانگین فشار نیز در چرخند های تولید شده در منطقه مربوط به فاز 5 است. مسیریابی چرخند های تشکیل شده در منطقه مدیترانه نشان داد که عمده مسیرهای ختم شده به مناطق غربی ایران در دو فاز 2 و 8 بوده و در سایر فازها مسیری جنوب غرب به شمال شرق به خود گرفته که این وضعیت در فازهای 3، 4، 6 و 7 سبب شده تا عمده چرخند های تشکیل شده در دوره سرد سال بیشتر مناطق شمال غرب ایران را متأثر سازد.

در این پژوهش مؤلفه های بیلان آب حوضه آبریز ارس برای دوره 28 ساله (1987-2014) در مدل SWAT شبیه سازی گردید. بدین منظور کارایی و قابلیت مدل SWAT توسط SWAT CUP با استفاده از الگوریتم SUFI2 و بر اساس داده دبی مشاهداتی در ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس (بدوی) با 70 درصد از داده ها (1987-2006) واسنجی و با 30 درصد بقیه (2007-2014) اعتبارسنجی شد. بر مبنای داده های رستری ورودی به مدل، این حوضه به 68 زیرحوضه با 1264 واحد پاسخ هیدرولوژیکی تقسیم و محاسبات در سطح آن ها انجام شد. با استفاده از 14 پارامتر مهم که بر اساس مقایسه نتایج تحلیل حساسیت از بین چندین پارامتر انتخاب شده بودند، کالیبره کردن مدل SWAT انجام شد. در مرحله تحلیل حساسیت مدل، پارامترهای مربوط به دمای ماهانه و دمای هوا و فاکتور تبخیر از خاک از فایل های .bsn و .wgn و .hru به عنوان مؤثرترین پارامترها در شبیه سازی دبی جریان ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس شناسایی شدند. با اجرای 300 باره کالیبراسیون، در نهایت بهترین دور شبیه سازی بر اساس معیار هدف شناسایی شده و داده های خروجی مورد ارزیابی قرار گرفت. کارایی و دقت مدل در دوره واسنجی (1987-2006) بر اساس معیارهای ارزیابی NS، P-Factor، R-Factor و R2 به ترتیب 64/0، 71/0، 27/0 و 79/0 محاسبه گردید که نشان دهنده رضایت بخش بودن کارایی مدل در شبیه سازی بیلان آب حوضه ارس است. مقدار این معیارها در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 7/0، 78/0، 3/ و 68/0 محاسبه شد.

زمینه و هدف: گندم به عنوان یکی از محصولات استراتژیک کشاورزی و غلات پایه در سبد غذایی جهانی، نقش کلیدی در تأمین امنیت غذایی و معیشت جوامع انسانی ایفا می کند. بر اساس گزارش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو)، گندم پس از ذرت و برنج، سومین محصول غلات مهم از نظر تولید در جهان است که نقش اساسی در تأمین کالری و پروتئین مورد نیاز انسان دارد. با عنایت به اهمیت راهبردی گندم و نیاز روزافزون به افزایش تولید آن، مکان یابی و اختصاص بهینه اراضی مستعد برای کشت این محصول، از اولویت های اصلی در بخش کشاورزی محسوب می شود. هدف این پژوهش مقایسه روش های AHP و TOPSIS به منظور پهنه بندی اراضی مستعد کشت گندم دیم در حوضه آبریز بالخلوچای اردبیل است. روش شناسی: در این تحقیق از داده های بارش، دما، ارتفاع، شیب و عمق خاک حوضه آبریز بالخلوچای اردبیل استفاده گردید. سپس با پردازش داده ها در محیطGIS ، نقشه لایه های اطلاعاتی برای هر یک از معیارها تهیه گردید. برای مشخص شدن وزن معیار ها از روش AHP و برای اولویت بندی گزینه ها از مدل TOPSIS استفاده گردید. سپس با هم پوشانی و تلفیق معیارهای مورد مطالعه، نقشه نهایی مناطق مستعد کشت گندم دیم تعیین گردید. یافته ها و نتیجه گیری : نتایج حاصل از تحلیل داده ها با روش AHP نشان داد که برای کشت گندم دیم در حوضه آبریز بالخلوچای حدود 37 درصد اراضی، خیلی مناسب، 22 درصد مناسب، 24 درصد کمی مناسب و 17 درصد نامناسب است. همچنین بر اساس روش TOPSIS، حدود 37 درصد از مساحت حوضه بالخلوچای مناسب، 32 درصد کمی مناسب و 31 درصد نامناسب برای کشت گندم دیم است. نتایج بررسی با روش AHP بیانگر آن است که معیار شیب با وزن 220/0، ارتفاع با وزن 144/0، بارندگی سالانه با وزن 122/0 و بارش مرحله رسیدگی و دانه دهی با وزن 106/0 مهم ترین معیار در مراحل کشت گندم در حوضه آبریز بالخلوچای هستند. همچنین نتایج اولویت بندی حاصل از مدل تاپسیس نشان داد که ایستگاه نیر نزدیک ترین گزینه به ایده آل مثبت و بعد از آن به ترتیب سرعین و اردبیل قرار دارند.

امروزه پدیده گرد و غبار در شمار مهم ترین مخاطرات طبیعی قرار گرفته و اثرات نامطلوبی بر سلامتی انسان، کشاورزی و محیط زیست برجای گذاشته است. هدف پژوهش حاضر پیش بینی فراوانی طوفان های گرد و غبار در ۱۷ ایستگاه منتخب نیمه غربی ایران است. بدین منظور، برای محاسبه فراوانی از کدهای گرد و غبار و دید افقی کمتر از ۱ کیلومتر دوره آماری ۲۰۲۳-۱۹۸۷ استفاده شد. سپس شبکه های عصبی توابع پایه شعاعی (RBF)، پرسپترون چندلایه (MLP)، سیستم استنتاج عصبی -فازی (ANFIS) و رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) جهت پیش بینی گرد و غبار انتخاب شد. داده های رطوبت، دما، بارش، سرعت و جهت باد به عنوان داده های ورودی و داده روزهای توأم با گرد و غبار به عنوان هدف، در مدل سازی ها به کار گرفته شد. داده ها به دو گروه تقسیم شدند. از ۸۰ درصد داده ها برای آموزش و از ۲۰ درصد دیگر برای آزمون شبکه استفاده شد. نتایج مقایسه مدل های مورد استفاده نشان داد که بر اساس نتایج حاصل از مدل RBF، بیشترین مقدار ضریب همبستگی در ایستگاه های کرمانشاه، رامهرمز و اسلام آبادغرب به ترتیب برابر با ۹۹/۰، ۹۷/۰ و ۹۵/۰ بوده است. در مجموع، این مدل به دلیل خطای کمتر و همبستگی بیشتر در ایستگاه ها بهترین عملکرد را ارائه نموده است؛ بنابراین به دلیل داشتن توانایی بالا، می تواند یک راهکار سریع در پیش بینی مقدار گرد و غبار و پراکنش آن باشد. نتایج خروجی مدل RBF برای پیش بینی گرد و غبار در آینده (۲۰۴۰-۲۰۲۴) نشان داد احتمال رخداد طوفان های گرد و غبار در آبادان و اهواز بیشتر بوده و همانند دوره مشاهداتی، الیگودرز را می توان جزو ایستگاه کم باد منطقه به حساب آورد.

یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بشر، مسأله تغییر اقلیم و چگونگی رویارویی با مخاطرات ناشی از آن است. هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی دمای حداکثر شمال غرب ایران بر اساس مدل های اقلیمی CMIP6 بود. بدین منظور داده های متغیر دمای حداکثر 12 ایستگاه منتخب شمال غرب ایران طی دوره آماری 2014-1985 از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید و پس از روندیابی با بهره گیری از آزمون من- کندال، تحت دو سناریوی متوسط (SSP 2-4.5) و بدبینانه (SSP 5-8.5) مدل های CanEsm5، MPI-ESMI-2HR، در نرم افزار SDSM6.1 شبیه سازی و برای 30 سال آتی پیش بینی گردید. جهت ارزیابی عملکرد مدل های CMIP6 و مقایسه مقادیر پایه و پیش بینی شده، از 3 سنجه آماری شامل: میانگین مربعات خطا (MSE)، ریشه میانگین مربع خطا (RMSE)  و میانگین خطای مطلق (MAE)  بهره گرفته شد. نتایج حاصل از روندیابی به روش من- کندال حاکی از روند صعودی معنادار در سطح اطمینان 99% در همه ایستگاه ها به جز ایستگاه تکاب بود که روند صعودی دما در آن معنادار نبود. نتایج مدل سازی دمای حداکثر نشان داد که مدل CanESM5 در مقایسه با مدل MPI-ESMI-2HR  در پیش بینی دمای حداکثر خطای کمتر و دقت بیشتری دارد. طبق پیش نگری انجام شده بر اساس سناریوهای دو مدل، طی دهه های آتی در همه ایستگاه ها و در کل ماه های سال افزایش دما تجربه خواهد شد که میزان این افزایش تحت سناریوی بدبینانه (SSP 5.8.5) بیشتر بود. در مجموع طبق یافته های پژوهش حاضر، بالاترین درصد افزایش دما در همه ایستگاه ها در ماه های سرد سال و اغلب در اواخر پاییز و زمستان رخ خواهد داد. بر اساس نتایج، دمای بیشینه در همه ایستگاه ها 2/0 الی 2 درجه سلسیوس افزایش خواهد داشت. ایستگاه های تکاب، ارومیه و مراغه با 12 الی 13 درصد افزایش، ماکو و جلفا با 6% افزایش به ترتیب بیشترین و کمترین میزان افزایش دمای بیشینه را در مقایسه با سایر ایستگاه ها تجربه خواهند کرد.

در این پژوهش اثر دو شاخص OMI و RMM نوسان مادن جولیان بر فراوانی رخداد توفان های گرد و غبار ایستگاه های آبادان، اهواز، بستان، بندر ماهشهر، دزفول، رامهرمز و مسجدسلیمان واقع در استان خوزستان طی شش ماه (آوریل تا سپتامبر) دوره آماری (۲۰۲۱- ۱۹۸۷) بررسی شد. ضرایب همبستگی پیرسون بین داده های گرد و غبار و شاخص ها بررسی و نتایج آن به صورت نقشه های پهنه بندی درآمد و درصد فراوانی هر یک از شاخص ها برای فازهای مثبت و منفی شمارش و محاسبه شد. نتایج پژوهش حاکی از وجود ارتباط مستقیم و معنی دار بین فازهای مثبت و منفی هر دو شاخص با گرد و غبار به جز ایستگاه دزفول در فاز مثبت OMI و فاز منفی RMM است و بیشترین میزان ضریب همبستگی مربوط به ایستگاه بندر ماهشهر و دزفول بین ۷۷/۰ – ۷۲/۰ در فاز مثبت شاخص RMM است. ارتباط بین نوسان مادن جولیان با گرد و غبار نشان داد بین ۵۱ تا ۵۹ درصد توفان های گردوغبار در فاز منفی شاخص OMI و ۴۰ تا ۴۹ درصد نیز در فاز مثبت آن اتفاق افتاده است. در شاخص RMM نیز ۵۶ تا ۶۳ درصد رخداد توفان های گرد و غبار مربوط به فاز منفی آن و ۳۷ تا ۵۰ درصد نیز در فاز مثبت آن مشاهده شده است. درواقع فاز منفی شاخص RMM، درصد بیشتری از رخداد توفان های گرد و غباری را نسبت به فاز منفی شاخص OMI به خود اختصاص داده است. طبق نتایج آزمون مونت کارلو جابجایی فازهای مثبت و منفی شاخص RMM، به گونه ای معنی دار رخداد توفان های گرد و غبار را برای بیشتر ایستگاه های استان خوزستان در پی دارد. رهگیری مسیرهای ورود گرد و غبار به استان خوزستان با مدل HYSPLIT نشانگر حرکت ذرات از عراق، عربستان و قسمت های شرقی سوریه به سمت محدوده موردپژوهش است.

تغییرات اقلیمی و به دنبال آن رخداد وقایع حدی نظیر طوفان های گردوغبار علاوه بر اختلال در محیط زیست، تأثیر مستقیم بر سلامت انسان و روند طبیعی زندگی داشته و طی سال های اخیر در بخش کشاورزی پیامدهای نامطلوبی را بر جای گذاشته است. در این پژوهش برای پیش نگری و مدل سازی طوفان های گردوغبار، داده های ساعتی گردوغبار، میانگین دما، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد در برخی از ایستگاه های سواحل خلیج فارس (آبادان، اهواز و بوشهر) با طول دوره آماری ۳۷ سال (۲۰۲۳-۱۹۸۷) گردآوری شد. پیش نگری تعداد روزهای همراه با طوفان های گردوغبار در مقیاس فصلی با استفاده از مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و مدل فصلی SARIMA انجام شد. براساس نتایج حاصل از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهداتی و پیش نگری شده برای سه ایستگاه همدیدی آبادان، اهواز و بوشهر به ترتیب برابر با ۴۳/۰، ۵۰/۰ و ۹۰/۰ و مقدار RMSE برابر با ۹۶/۶، ۹۷/۱ و ۱۶/۰ بوده و نسبت به مدل SARIMA خطای کمتر، همبستگی بیشتر و عملکرد بهتری در پیش نگری داشته است. پیش نگری با شبکه عصبی برای ۱۶ سال آینده (۲۰۴۰-۲۰۲۴) بیشترین احتمال رخداد گردوغبار را در فصل بهار و کمترین مقدار را برای پاییز نشان داد. شدت گردوغبار نیز طی دوره های مشاهداتی و آینده در آبادان بیشتر از بقیه ایستگاه ها بوده است. مسیریابی ذرات گردوغبار با مدل HYSPLIT و  به روش پسگرد در سه ارتفاع ۲۰۰، ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ متری، ایجاد ذرات گردوغبار در عراق، قسمت هایی از سوریه و عربستان و حرکت آن به سمت غرب و جنوب غرب ایران را برای تاریخ های مشترک در سه ایستگاه تصدیق می کند و نتایج آن مطابقت خوبی را با عمق اپتیکی گردوغبار، تراکم گردوغبار سطحی و نحوه حرکت توده غلظت بر اساس مدل های NAAPS و COAMPS نمایش می دهد. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت پیامدهای ناشی از طوفان گردوغبار و برنامه های مقابله با بیابان زایی در مناطق تحت مطالعه مؤثر باشد.  

هدف پژوهش حاضر، واکاوی و مدل سازی تغییرات دمای بیشینه مناطق اقلیمی مختلف شمال ایران بود. بدین منظور، ابتدا، روند تغییرات دمای بیشینه 30 سال اخیر (2023-1994) بر اساس آزمون Kendall- Mann واکاوی گردید. در مرحله بعد، با استفاده از ریزگردان LARS-WG، دمای بیشینه دوره پایه (1980–2010) شبیه سازی و با شاخص های آماری RMSE و MAPE ارزیابی شد و سپس تحت سناریوهای اقلیمی SSP2-4.5 و SSP5-8.5 دو مدل GFDL-ESM4 و HadGEM3-GC31-LL برای 20 سال آینده (2060 -2041) پیش بینی گردید. به منظور مقایسه تغییرات دمایی دو دوره، پراکندگی دمای بیشینه دوره پایه و پیش بینی شده، در نرم افزار Arc GIS پهنه بندی گردید. طبق نتایج آزمون من- کندال، در تمامی ایستگاه ها، منحنی های U و U' در ناحیه مثبت یکدیگر را قطع کرده اند که بیانگر وجود روند صعودی دمای بیشینه سالانه طی 30 سال اخیر است. این روند صعودی در ایستگاه های سنندج، اردبیل و قزوین معنادار نبود اما در سایر ایستگاه، در سطح اطمینان 99 درصد معنادار بود. نتایج مدل سازی حاکی از افزایش دمای بیشینه 20 سال آتی تحت سناریوهای هر دو مدل بود. بیشترین درصد افزایش دما در فصول سرد (اواخر فصل پاییز تا آغاز فصل بهار) و در مناطق کوهستانی شمال غرب ایران پیش بینی شد. بر اساس یافته ها، مدل GFDL-ESM4 تحت سناریوی SSP2-4.5 کمترین خطا را داشته و به عنوان مدل مناسب تر انتخاب شد. پیش بینی افزایش 1 تا 2/2 درجه ای این مدل برای 20 سال آتی، به عنوان برآوردی واقع بینانه تر از آینده حرارتی مناطق اقلیمی مختلف شمال ایران ارزیابی می شود. این یافته ها نشان دهنده تأثیرپذیری شدید مناطق موردمطالعه از تغییرات اقلیمی آینده است.