قاسم عزیزی

در این مقاله ابتدا مفاهیم پدیده تغییر اقلیم از دیدگاه آماری مورد بررسی و برای درک بهتر پدیده تغییر در نیمه دوم قرن بیستم آمار دمای حداقل ، حداکثر مطلق و میانگین دما ی ایستگاه رشت مورد آنالیز قرار گرفته است. برای این کاراطلاعات 48 ساله ( 1956 تا 2003 ) ایستگاه مذکور تهیه گردید سپس با تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار  spss و Excel ثابت شد که به میزان دمای حداقل مطلق آن در فصول چهار گانه افزوده شده و میانگین دما و حداقل مطلق در اوایل دوره ( تا 1980 ) کمتر از 1980 تا 2003 می باشد. همچنین نمودارهای فصلی دمای حداقل مطلق نشان می دهد که نوسان دمای حداقل مطلق فصول از دوره اول ( 1956 تا 1980 ) تا دوره دوم ( 1980 تا 2003 ) کاهش یافته و از شدت دمای حداقل مطلق کاسته شده است و دمای حداقل مطلق روند افزایشی را دنبال می کند. بر اساس پیش بینی های صورت گرفته به نظر می رسد که دمای حداقل مطلق ایستگاه رشت نسبت به اوایل دوره در فصل بهار ( 5.47) تابستان ( 6/ 5) پاییز ( 5.02) و زمستان ( 2.75 ) افزایش خواهد یافت. آثار آن بر محیط زیست منطقه کاملاً مشهود بوده و به نوعی جابجایی فصلی در حال ظهور و تقویم زراعی در حال تغییر است.

در مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه، یکپارچه دیدن سیستم و در نظر گرفتن اندرکنش میان اجزای مختلف آن ضروری است. روش پویایی سیستم، یک ابزار مدیریتی براساس این نگرش است که علاوه بر تشریح سیستم های پیچیده ی منابع آب براساس واقعیت، امکان دخالت کاربر در توسعه مدل را نیز فراهم می آورد. تحقیق حاضر در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و با تاکید بر روند افت تراز آب دریاچه ارومیه انجام گرفته است. در پژوهش حاضر، تلاش شد تا رفتار تراز آب دریاچه تحت تاثیر طرح های سازه ای در حوضه بررسی شود. بدین منظور مدل مفهومی سیستم منابع آب حوضه با در نظر گرفتن متغیرهای مؤثر بر معادله بیلان آبی سدها جهت برآورد مقادیر سرریز از سدها و جریان زیست محیطی ورودی به دریاچه در محیط مدل Vensim شبیه سازی شد. پس از اعتبارسنجی مدل، با طراحی دو سناریو، اثر هر یک از طرح های سازه ای و هم چنین الگوی نیاز آبی تامین شده از هفت زیرحوضه ی اصلی بررسی شد. نتایج نشان داد که طرح های سازه ای در سطح حوضه 42 درصد از جریان ورودی به دریاچه را کاهش داده اند که از این میزان حدود 26 % مربوط به بهره برداری از هفت سد اصلی است و 16 % در ارتباط با توسعه کشاورزی و افزایش بهره برداری از نیاز آبی در حوضه بوده است. 

اختلاف در نتایج حاصله از کمّی سازی شدت خشکسالی به وسیله شاخص های متفاوت، می تواند برآورد آسیب پذیری، ریسک و مدیریت این مخاطره مهم را متأثر کند. با توجه به این، هدف تحقیق حاضر، مقایسه فضایی تفاوت شاخص های خشکسالی اقلیمی (RDI, DI, SPI, PNPI, ZSI, CZI, EDI, RDI, SPEI) و اثر این تفاوت ها در مطالعات ریسک با محاسبه شاخص مخاطره خشکسالی (DHI) بوده است. به این منظور از داده های ماهانه و روزانه بارش و دمای بازتحلیل شبکه بندی (ERA5) با قدرت تفکیک 25/0×25/0 درجه استفاده شد. ابتدا درصد مساحت شدت شاخص ها استخراج و تفاوت توزیع فضایی آنها ترسیم، سپس به منظور بررسی اثر این تفاوت ها در ورودی محاسبه آسیب پذیری و ریسک، شاخص مخاطره خشکسالی براساس نتایج هر 9 شاخص محاسبه گردید. نتایج نشان داد که شاخص ها؛ الف) شدت های خشکسالی را متفاوت برآورد نموده اند. ب) این تفاوت ها در نقطه تعادل شاخص (محدوده نرمال) بیشتر و با افزایش شدت، تفاوت ها کمتر شده ج) بیشترین ضریب تغییرات، در خشکسالی بسیارشدید و در مرتبه بعد در ترسالی بسیارشدید و خشکسالی شدید یا به عبارتی بی هنجاری های حدی بارش مشاهده گردید. د) برآورد شرایط حدی انتهایی در شاخص های EDI و SPEI مناسب نبود. ه) انحراف معیار گستره های شدت های منفی شاخص بیش از ترسالی بوده است. استفاده از شدت ها در محاسبه شاخص مخاطره خشکسالی، نتایج متفاوتی به دست داد. بنابراین طبق نتایج تحقیق استفاده هر یک از شاخص ها بدون توجه به محدویت ها، دربرآورد آسیب پذیری، خسارت و ریسک، منجر به نتایج متفاوتی خواهد شد. پیشنهاد می گردد شاخص یا شاخص های مناسب و استاندارد با درنظر گرفتن شرایط جغرافیایی-اقلیمی کشور تعیین و در دیگر مطالعات مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق توفان های گردوغبار در غرب ایران برای دوره زمانی 2022-1987 مورد بررسی قرار گرفته است، که شامل روزهایی است که تعلیق گردوخاک دید افقی را حداقل در سه ایستگاه هواشناسی به کمتر یا مساوی یک کیلومتر می رساند. با استفاده از تحلیل چشمی داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، مؤلفه مداری (u) و نصف النهاری (v) باد در سطوح مختلف جو مربوط به ERA-Interim ، الگوی چرخند دینامیکی و حرارتی که از مهم ترین الگوهای چرخه گردوغبار غرب ایران هستند، جداسازی شدند. بررسی توزیع زمانی چرخندهای تفکیک شده نشان داد که چرخندهای حرارتی در ژانویه تا مه و چرخندهای دینامیکی در فصول گذار بیشینه رخداد را داشته اند. از نظر طول دوره چرخند حرارتی 35 درصد و چرخند دینامیکی 65 درصد بیش از 1 روز گردوغبار ایجاد نموده اند. توفان های ناشی از وقوع چرخند حرارتی نسبت به توفان های ناشی از چرخند دینامیکی از شدت پایین تری برخوردارند، طول دوره کمتر و شدت پایین تر توفان های ناشی از چرخندهای حرارتی به ماهیت شکل گیری و اثرگذاری آنها مربوط می شود که به حرارت سطحی وابسته بوده و در مکان شکل گیری باقی می مانند. در توفان های ناشی از وقوع چرخند دینامیکی با توجه به موقعیت ایجاد چرخند در منطقه، بیشترین خیزش گردوغبار از کانون های غربی و جنوب غربی در کشور عراق بوده است، به نحوی که حدود 40 درصد از این توفان ها از دریاچه های مرکزی و مخصوصاً دریاچه ثرثار نشأت گرفته اند. در حالی که در چرخند حرارتی کانون های واقع در نیمه جنوبی کشور عراق، شمال عربستان، کویت و جنوب غرب ایران در وقوع گردوغبار اثرگذارتر از سایر بخش ها در منطقه بوده است.

بی هنجاری های بارشی به ویژه خشکسالی و تغییرات آن از مورد توجه ترین موضوعات اقلیم شناسی است. مطالعه حاضر باهدف ناحیه بندی رخدادهای خشکسالی و ارزیابی روند تغییرات گستره آن در مقیاس های زمانی سالانه، فصلی و ماهانه انجام پذیرفت. به این منظور از داده های بارش ماهانه EAR5 و شاخص خشکسالی RAI بهره گرفته شد. برای استخراج خوشه های مکانی و روند تغییرات آنها، از تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی مبتنی بر فاصله همبستگی - ادغام وارد و آزمون من کندال و شیب خط رگرسیونی استفاده گردید. تعداد خوشه های مکانی (نواحی) هم رخداد خشکسالی در فصل و ماه های بارشی نسبت به ماه های کم بارش مانند فصل تابستان، وسیع و همگن تر است. نواحی مشخص جغرافیایی -اقلیمی مانند: جنوب شرق، مرکز، شمال غرب و غرب -جنوب غرب، در بیشتر زمان ها دیده می شود. تغییرات خشکسالی سالانه در هیچ یک از نواحی روند معنی داری نشان نمی دهد که این می تواند از تضاد درون فصلی و ماهانه در روند تغییرات خشکسالی باشد. به طوری که در فصل زمستان و بهار (دوره اصلی بارش کشور) روند افزایشی و در مقابل در فصل پاییز، روندی کاهشی خشکسالی مشاهده شد. در مقیاس ماهانه نیز مشهودترین روند افزایشی در دو ماه اصلی بارش کشور یعنی ژانویه، مارس و کاهشی در ماه نوامبر رخ داده است. نتایج پژوهش می تواند گویای جابه جایی زمانی بارش یا تغییر رژیم بارش کشور باشد

برآورد حداکثر بارش محتمل، از جمله تحقیقاتی است که در طراحی سازه های بزرگ آبی، به خصوص سدها، مورد توجه هیدرولوژیست هاست. در این پژوهش، به منظور برآورد حداکثر بارش محتمل در سطح حوضه آجی چای، از روش سینوپتیکی استفاده شده است. بدین منظور داده های هواشناسی مربوط به 40 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی مربوط به سازمان هواشناسی و شرکت تماب در یک دوره 30 ساله اخذ گردیده، پس از تکمیل و بازسازی مورد استفاده قرار گرفته است. هم چنین داده های تراز های فشار 850 و500 هکتوپاسکال از سایت مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی مطالعات جوی سازمان هواشناسی آمریکا اخذ گردیده و نقشه های سینوپتیکی مربوطه با استفاده از نرم افزار Grads تولید و مورد تحلیل قرار گرفتند. در این تحقیق، از فشار و دمای سطح 500 هکتوپاسکال به عنوان نماینده تراز میانی جو و از رطوبت و باد سطح 850 هکتوپاسکال برای تحلیل تغذیه رطوبت سیستم استفاده شده است. هم چنین نقشه های همباران برای توفان های منتخب با استفاده از GIS ترسیم و منحنی های عمق مساحت مدت هر یک از توفان ها تعیین شدند. در نهایت، مقدار حداکثر بارش محتمل در تداوم های 24، 48 و 72 ساعته مربوط به توفان های منتخب برآورد گردید، به گونه ای که پی ام پی 24 ساعته برای حوضه آجی چای در دوره های بازگشت 50 و 100 ساله به ترتیب 1/68 و 1/75 میلی مت ر، پی ام پی 48 ساعته در دوره های 50 و 100 ساله به ترتیب 5/84 و 9/103 میلی متر و پی ام پی 72 ساعته در این دو دوره به ترتیب 9/103 و 7/128 میلی متر تخمین زده شد.

در بسیاری از تحقیقات علمی، استفاده از آماره های سنجش خطا در انتخاب یک مدل و یا روش در تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، بدون در نظرگرفتن ملاحظاتی انجام می شود. در این پژوهش، سنجش دقت روش های درون یابی بارش در استان فارس با هدف ارزیابی عملکرد آماره های پرکاربرد اندازه گیری خطا و ارائه توصیه هایی برای استفاده صحیح از آنها بوده است. درون یابی بارش به کمک 161 ایستگاه هواشناسی (22 ایستگاه همدیدی و 139 ایستگاه باران سنجی) برای سال 1398 به عنوان یک سال پربارش با روش های وزنی عکس فاصله، کریجینگ، کوکریجینگ و تابع پایه شعاعی انجام شد. نتایج ارزیابی آماره MBE نشان می دهد در مواردی به دلیل صفر شدن حاصل جمع مقادیر مثبت و منفی، محقق در انتخاب روش درون یابی دچار اشتباه شده و این آماره تنها بیش برآوردی و یا کم برآوردی را نشان داده و نمی توان از آن برای ارزیابی دقت و انتخاب روش های درون یابی استفاده نمود. در خصوص ضریب تبیین (r 2 )، نتایج نشان داد که به دلیل عدم سنخیت بزرگی دامنه تغییرات این ضریب (صفر تا 1) با مقادیر خطا (100 تا 400 میلی متر برای درون یابی بارش استان فارس)، استفاده از آن در ارزیابی دقت یک روش صحیح نمی باشد. درخصوص NRMSE نتایج نشان داد که در نمونه های با تعداد افراد کم (n=3, NRMSE=0.35) در مقایسه با نمونه های با تعداد زیاد (n=20, NRMSE=0.097)، مقدار آن بیش از اندازه افزایش یافته و استفاده از این آماره پیشنهاد نمی شود. در یک نتیجه گیری کلی، استفاده از آماره های MAE و RMSE برای ارزیابی خطای روش های درون یابی به دلیل واقعی تر نشان دادن مقدار خطا پیشنهاد می شوند. واژگان کلیدی: بارش، آماره های ارزیابی خطا، روش های درون یابی، استان فارس

خشکسالی های متوالی سال های اخیر در ایران اهمیت تحلیل ساختارهای جوّی و اثر آن را بر الگوهای بارش و خشکسالی افزایش داده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی موقعیت و تغییرات مکانی اجزای کلیدی گردش جوّ و سامانه های همدید منطقه از جمله پشته ها و ناوه های جوّی در ارتباط با گستره خشکسالی های ماهانه ایران است. در این مطالعه از داده های ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و بارش داده های ERA5 با دقت 25/0 درجه از سال 1979 تا 2021 استفاده شد. درصد مساحت خشکسالی های ماهانه (سپتامبر تا می) با شاخص RAI در پنج طبقه محاسبه و موقعیت محور و حد جنوبی و شمالی ناوه ها و پشته ها در گستره ای از غرب ایران تا شرق اقیانوس اطلس استخراج و ترسیم شد. نتایج نشان داد که محور ناوه در خشکسالی های فراگیر از 30 درجه شرقی در سپتامبر و می به 10 درجه شرقی در سایر ماه ها و محور پشته در تمام ماه ها در محدوده مرکز تا غرب ایران و در مقابل، محور ناوه ها در ماه های فاقد خشکسالی بین 30 تا 40 درجه شرقی و محور پشته ها در ماه های فاقد خشکسالی از 0 تا 20 درجه شرقی مستقر بوده است. حد جنوبی ناوه ها در خشکسالی های فراگیر در شمال آفریقا و حد شمالی پشته ها در محدوده روسیه تا آسیای میانه مشاهده شد. میزان جابه جایی محور پشته ها بین ماه های خشکسالی فراگیر و فاقد خشکسالی (حدود 50 درجه) بسیار بیشتر از تغییر موقعیت محور ناوه ها بوده است. جابه جایی حد جنوبی ناوه ها و به خصوص حد شمالی پشته ها، کاهش بارش و افزایش خشکسالی را در ماه های دسامبر، ژانویه و مارس (در پژوهش های قبلی به طور مشخص به آن اشاره شده است) توجیه می کند؛ به طوری که در این ماه ها به ترتیب پشته ها و ناوه ها جابه جایی شرق و غرب سو داشته است. این شاید نمایانگر تغییر رژیم بارش ایران متأثر از تغییر اجزای گردش جوّ منطقه در بستر گردش جوّ سیاره ای باشد.