برومند صلاحی

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.