محمود احمدی

مواجه با ذرات گرد و غبار باعث افزایش بیماری های قلبی و تنفسی، به خصوص در بین گروه های حساس از جمله کودکان، سالمندان می شود. جنوب غربی ایران و به طور اخص استان خوزستان به علت قرار گرفتن در کمربند گرم و خشک، از سال 80 تا کنون با مشکل گردوغبار مواجه است. لذا ضرورت دارد آثار این پدیده در حوزه سلامت بیشتر مورد توجه قرار گیرد. هدف از این پژوهش بررسی ارتباط آماری بین رخدادهای گرد و غباری و مرگ ومیر ناشی از بیماری های قلبی و ریوی در استان خوزستان طی دوره آماری 1383_1395 می باشد. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون، آزمون تحلیل واریانس یکطرفه (آنوا) و معادلات ساختاری مبتنی بر واریانس (pls) استفاده گردید. نتایج نشان داد گرد و غبار رابطه مثبت و معنی داری با مرگ ومیر قلبی-ریوی دارد. همچنین گرد و غبار و مرگ و میر قلبی با هشت ماه تأخیر بیشترین همبستگی را نشان داد. بر اساس نتایج آزمون آنوا در شرایط گرد و غباری یکسان، تفاوت معنی داری بین مرگ ومیر قلبی-ریوی در گروه های سنی زیر 10 سال و بالای 65 سال با سایر گروه ها وجود دارد. کلیه نتایج در سطح 01/0 معنادار می باشد. همچنین بر اساس مقادیر ضریب مسیر و آمار  t محاسبه شده به روش معادلات ساختاری می توان نتیجه گرفت مردان نبست به زنان در مقابل گرد و غبار آسیب پذیرترند و پیش بینی می گردد که افزایش 1 درصد گردوغبار ماهانه می تواند باعث ایجاد 31/0 و 28/0 درصد افزایش مرگ ومیر قلبی در گروه های آسیب پذیر و کمتر آسیب پذیر و همچنین 41/0 و 30/0 درصد افزایش در مرگ ومیر تنفسی در گروه های آسیب پذیر و کمتر آسیب پذیر در استان خوزستان شود. این امر لزوم برنامه ریزی فوری و اساسی برای رفع مشکل گردو غبار و همچنین آموزش و فرهنگسازی در خصوص مواجه با این پدیده خطرناک را می طلبد.

پل های عابر از عوامل شکل گیری ترابُرد نرم در خیابان ها و بزرگراه های شهرهای بزرگ هستند. هدف این تحقیق پایش و بازیابی آسیب پذیری ها و آسیب رسانی های پل های عابر برای پیادگان در سطح شهر گسترده تهران بوده است. بر پایه تصاویر گوگل ارس 710 پل عابر در سطح شهر تهران شناسایی شد. با تقسیم این سطح به واحدهای برابر بر پایه شبکه ای جغرافیایی، فراوانی پل های عابر به 62 مورد یعنی به تعداد پل های برگزیده (داخل هر واحد یک پل) کاهش یافت. اطلاعات پل ها با پرسشنامه های طراحی و ارزیابی شده طی چند نوبت بازدید میدانی گردآوری شد. الگوهای نهایی این تحقیق با ترکیب اطلاعات گردآوری شده و داده های جوی ماهانه شامل دما، بارش و نم نسبی از پیمونگا های داده سنجی جوی سطح شهر و پیرامون آن طراحی شد. الگوها نشان دادند که آسیب های «لغزندگی پل ها برای عابران»، «افزایش پوسیدگی بدنه» و «پوسیدگی اتصالات پل ها» از جنوب به شمال شهر تهران افزایش می یابد و هماهنگ با آن افزایش «نم نسبی» از جنوب شهر به سمت شمال شرق آن دیده شد. در این میان دو مورد آسیب پذیری «خرابی سیم ها و کابل های برق» و «خرابی آسفالت کف» همخوانی کمتری نشان دادند و در قالب پهنه هایی در مناطق مرکزی و شمال شرق تهران نمایان شدند. الگوی «هم افزایی همه آسیب های پل های عابر شهر تهران» نشان داد که بیشترین میزان مجموعه آسیب ها در مناطق یک، دو و چهار شهری تهران است. در مجموع نتایج این تحقیق و دیگر پژوهش های مرتبط در جهان و ایران نشان می دهند که شرایط آب وهوایی گرم و خشک در جنوب و شرایط آب وهوایی معتدل و نیمه خشک در شمال تهران با سازه «پل های عابر» سازگاری ندارد و سازه «زیرگذر» سازگارتر، دارای هزینه بری کمتر و به لحاظ مسایل اجتماعی و فرهنگی منعطف تر است.

ابر پدیده ویژه ای است که در اثر دگرگونی های دینامیکی و ترمودینامیکی گردش عمومی هواسپهر به وجود می آید. ابرها حد واسط بین سامانه های همدیدی و شرایط آب و هوای سطح زمین هستند و از اهمیت ویژه ای در رژیم بارش برخوردارند. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات زمانی-مکانی ابرهای مایع (LWCOT[1]) فصلی ایران است. بر این اساس داده های سنجنده MODIS ماهواره Terra (2015-2001) و داده های بلند مدت 31 ایستگاه آب و هواشناسی همدید (2015-1960) اخذ و پردازش شدند. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق از فراوانی ابرهای مایع کاسته می شود. ابرهای مایع ایران دارای یک رابطه غیرخطی و احتمالاً پیچیده هستند و عواملی همچون جهت گیری دامنه ها، سامانه های بارشی، دوری از منابع رطوبتی در وردایی ابرها نقش چشمگیری دارند. بیشینه فراوانی ابرهای مایع در فصول سرد سال و عمدتاً در عرض های جغرافیایی بالا قرار دارند. جهت گیری دامنه ها، سامانه های کلان مقیاس همدید و دوری و نزدیکی از منابع رطوبتی مهمترین عوامل تغییرات ابرهای مایع ایران هستند. فراوانی روزهای ابر مایع در فصل زمستان منطبق بر مسیر حرکت چرخندها و توده های هوای وارد شده به کشور محور غربی-شرقی دارند. فروانی چشمگیر ابرهای مایع فصل بهار در شمال غرب کشور و ارتفاعات ناشی از همرفت دامنه ای و ناپایداری شدید است که منجر به رشد ابر شده است. در فصل تابستان با افزایش دما و استقرار پرفشار جنب حاره ای آزور بر گستره کشور در بیرون از منطقه ی خزری ابرهای مایع در خور توجهی مشاهده نمی شود؛ فصل پاییز نیز بیشینه ابرهای مایع در سواحل شمالی کشور به دلیل ورودی سامانه پرفشار سیبری است.

غلظت ذرات معلق (PM2.5) با وضوح مکانی بالا امکان کنترل دقیق کیفیت هوا را فراهم می کند، به خصوص برای کلان شهرها که دارای تراکم بالای جمعیت اند. هدف از این پژوهش برآورد ذرات معلق (PM2.5) و روند تغییرات آن در شهر تبریز است. به این منظور، داده های عمق نوری هواویز (AOD) سنجنده های SeaWifs، MISR، و MODIS طی دوره آماری 1998-۲۰۱۶ برای برآورد PM2.5 استفاده شد. سپس، با استفاده از روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی (GWR) و کاربست داده های شهری و ایستگاه های آلودگی هوا مقدار PM2.5با تفکیک مکانی 01/0 درجه قوسی برای شهر تبریز برآورد شد. برای مطالعه روند و شیب روند از آزمون های ناپارامتریک من- کندال و سنس استفاده شد. غلظت PM2.5تبریز حداقل 29/11 و حداکثر 86/16 µ/m 3 برآورد شد و مناطق غربی شهر بیشینه مقدار PM2.5را دارا می باشند. میانگین بلندمدت PM2.5،µ/m 3 04/14 محاسبه شد که نسبت به استاندارد سازمان محیط زیست ایران µ/m 3 2 بیشتر است. روند PM2.5کاملاً افزایشی است و مناطق غربی شهر از روند شدت بیشتری برخوردار است. مقدار PM2.5تبریز µm/m 3 20/0 year -1 در حال افزایش است که تهدیدی جدی برای شهر تبریز است. بنابراین، می توان نتیجه گرفت روش GWR مبتنی بر داده های سنجش از دور نسبت به روش های موجود تهیه نقشه های آلودگی هوا برتری دارد.

لایه مرزی بخش کوچکی از لایه ورد سپهر است که به دلیل فرایندهایی که در داخل آن رخ می دهد، برای حیات انسان حائز اهمیت می-باشد. مطالعه حاضر با هدف واکاویی دگرگونی زمانی- مکانی ارتفاع لایه مرزی با رویکردی آماری – تحلیلی انجام شد. در این راستا از داده های ارتفاع لایه مرزی مرکز پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و بازه زمانی 1979 تا 2015 استفاده گردید. نتایج نشان داد که ارتفاع لایه مرزی با زمان و مکان تغییر می کند و وضعیت توپوگرافی بر ارتفاع لایه مرزی تأثیر جدی می گذارد. براساس میانگین بلند مدت، بیشینه همبستگی ارتفاع لایه مرزی ایران با مولفه مکانی عرض جغرافیایی می باشد، چرا که نقش این مشخصه جغرافیایی با آفتاب گیری بسیار بالاست. از نظر زمانی کمینه و بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ایام سرد و گرم سال به ترتیب در ماههای ژانویه و ژوئن رخ میدهد. از نظر آرایش مکانی مناطق با چشم انداز مرتفع و ناهموار مانند مناطق مرتفع زاگرس و نواحی مجاور دریا دارای کمترین ضخامت لایه مرزی و مناطق با چشم انداز هموار و بیابانی مانند نواحی داخلی بخصوص جنوب شرق و مرکز ایران، ضخامت لایه مرزی در بالاترین سطح قرار دارد. تغییرات فضایی ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال منسجم تر از ماههای گرم سال می باشد. متناسب با تغییرات فصلی دمای هوا، بیشینه ارتفاع لایه مرزی در ماههای سرد سال در نواحی جنوب شرق ایران و در ایام گرم سال بخصوص ماههای ژوئن و جولای، در نواحی مرکزی ایران مانند مناطق جنوب کرمان شمال استان هرمزگان رخ می دهد. ساختار دمایی ایران متناسب با وضعیت جغرافیایی و توپوگرافیکی، الگوی زمانی – مکانی ارتفاع لایه مرزی در ایران را مشخص می کند. براساس نتایج نوشتار حاضر عامل اصلی تغییرات زمانی - مکانی ارتفاع لایه مرزی گرمایش و سرمایش سطح زمین و مولفه های مکانی و توپوگرافیکی در سطح زمین میباشد.

جزیره حرارتی، نتیجه آب و هوای شهری و یکی از چالش های مهم زیست محیطی در قرن بیست و یکم است. هدف از این پژوهش، ارزیابی توأمان عوارض بیوفیزیکی و دمای سطح زمین با رویکرد تکاملی فرکتال ویژه (FNEA)، به منظور استخراج جزیره حرارتی شهری در تهران است. نخست، با استفاده از تصاویر سنجنده TIRS ماهواره لندست 8، در ماه اوت سالهای 2013، 2014 و 2015 مقادیر دمای سطح زمین (LST) محاسبه و جزایر حرارتی شهری با اتخاذ رویکرد تکاملی فرکتال ویژه (FNEA) استخراج شد. همچنین به منظور ارزیابی نقش عوامل بیوفیزیکی در شکل گیری جزایر حرارتی شهری، شاخص های BI، MNDWI، NDBI ،NDVI، SAVI و UI محاسبه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد بین پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهری، همبستگی خطی منفی وجود دارد. همچنین یک رابطه مثبت قوی، بین سطح غیر قابل نفوذ با جزایر حرارتی شهری در کلان شهر تهران به دست آمد. جزایر حرارتی کلان شهر تهران با رویکرد FNEA به 5 دسته جزایر حرارتی سرد، سرد درجه دوم، مناطق حرارتی متوسط، جزایر حرارتی گرم درجه دوم و جزایر حرارتی گرم دسته بندی شدند که به طور متوسط جزایر حرارتی گرم، 95 کیلومترمربع و جزایر حرارتی سرد 73 کیلومترمربع از کل مساحت کلان شهر تهران را به خود اختصاص داده اند. مهم ترین کانون های حرارتی شناسایی شده نیز به ترتیب در 1- منطقه 21 به جهت تمرکز شدید اکثر کارخانه ها، کارگاه های صنعتی و انبارها؛ 2- منطقه 9 به دلیل قرارگیری فرودگاه مهرآباد، پایانه های حمل ونقل مسافری و گذرگاه اصلی دسترسی؛ 3- منطقه 22 و شمال منطقه 19 به جهت تمرکز زمین های لم یزرع و 4- منطقه 13 (زمین های بدون پوشش اطراف فرودگاه سابق دوشان تپه) و مناطق جنوبی تهران (به دلیل وجود کارگاه های آموزشی و صنعتی) قرارگرفته اند.

نقش دما و اهمیت دگرگونی آن باعث شده است که طی چند دهه اخیر توجه جدی به این پدیده آب و هوایی شود. روند رو به رشد دما در برخی از مناطق ایران و پیامدهای احتمالی آن منجر به نگرانی جدی برای پژوهشگران و برنامهریزان شده است. هدف از این  پژوهش دگرگونی مکانی روند دمای ایران طی چهار دهه اخیر می باشد. برای ارزیابی  این روند از پایگاه داده مرکز پیشبینی میانمدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه ERA Interim طی دوره زمانی 1979  - 2015 میلادی با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی برای هر ماه با 9966 یاخته  استفاده  شد. و جهت آشکارسازی روند دما از دو روش ناپارامتریک Mann–Kendall و Sen’s Slope بهره گرفته شد. نتایج نشان داد، چهار ماه فوریه، مارس، می و اکتبر روند دمایی یک جهته (افزایشی) را تجربه کردهاند. بیشینه متوسط آهنگ روند افزایشی کشور مربوط به فصل زمستان و کمینه آن متعلق به فصل پاییز بوده است. در تمامی ماههای سال مناطقی از کشور که بین مدار 30 تا 35 درجه شمالی قرار داشتهاند بیشینه روند معنادار افزایشی را تجربه کردهاند. قلمرو مناطق سرد و معتدل کشور بیش از سایر مناطق دستخوش افزایش روند دما بودهاند. همچنین روند منفی جنوب شرق و جنوب (سواحل بوشهر) ایران ناشی از چهار دلیل: 1 - دگرگونی خرد آب و هواشناسی محل؛ 2 - افزایش هواویزهای هواسپهری؛ 3-  بخارآب قابل بارش و 4 - ابرها و دامنه دگرگونی دما، هستند. بیشینه متوسط شیب دمایی کشور با 11/0 درجه سانتی گراد مربوط به ماه فوریه و کمینه آن نیز به با 002/0 درجه سانتیگراد در ماه نوامبر اتفاق افتاده است. به طور کلی زمستانهای ایران در حال گرمتر شدن است و این امر یک خطر جدی برای کانونهای برفگیر کشور تلقی خواهد شد.  

کشور ایران خشک و کم آب است، حاکمیت این شرایط و موقعیت قرارگیری آن در کمربند ریزگرد جهانی شرایط بسیار نامطلوبی به ارمغان آورده است. ریزگردها طی سال های اخیر با شدت و فراونی بیشتری به وقوع پیوسته اند و عمده مناطق ایران را تحت تاثیر قرار داده اند لذا به لحاظ مسائل زیست محیطی مطالعه و مدیریت کاهش آثار آن در اولویت می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی نقش لایه مرزی در انتقال، شرایط به وجود آورنده و تشدیدکننده آشفتگی گردوغبار به جنوب غرب کشور است. ابتدا روزهای توأم با گردوغبار استخراج و یک دوره که این پدیده به شکل فراگیر و با شدت زیاد در منطقه موردمطالعه به وقوع پیوسته (21 تا 24 فوریه 2016) برای پایش گزینش شد. سپس داده های ارتفاع لایه مرزی (BLH) مبتنی بر برونداد پایگاه ECMWF، پارامتری های هواسپهر از پایگاه NCEP/NCAR و عمق نوری ذرات (AOD) از سنجنده MODIS استخراج گردید. علاوه بر این به منظور ارزیابی شرایط به وجود آورنده و تشدیدکننده آشفتگی مقدار عددی ریچاردسون برای دو ایستگاه رادیوگمانه[1] اهواز و آبادان محاسبه شد. نتایج نشان داد، لایه مرزی هواسپهر در ایجاد تلاطم و انتقال گردوغبار به کشور نقش مهم و غیرقابل انکاری را دارا می باشد بطوریکه در هر 4 روز مورد مطالعه همبستگی بین ارتفاع لایه مرزی و عمق نوری ذرات بیشتر از 70/0 بوده است. شرایط هواسپهری ناپایدار همچون قرارگیری ناوه ای بسیار عمیق، چرخند قوی همراه با تاوایی مثبت قابل توجه در محور ناوه، به همراه امگای منفی که گویای صعود، ناپایداری هوا و به تبع آن ایجاد شرایطی ناآرام و متلاطم در منطقه را فراهم نموده شرایط بسیار مساعد و تقویت برداشت گردوغبار را به وجود آورده است. مقدار عددی ریچاردسون طی روزهای منتخب معرف پیشی گرفتن نیروی مکانیکی تولیدکننده گردابه از نیروی بازدارنده حرارتی بوده که در نتیجه آن جریان ناپایدار و آشفته تر شده و فرآیند اختلاط راحت تر و سریع تر صورت گرفته است. [1] Radiosonde Station

بارش های سنگین و سیل آسای غیرطبیعی در مناطق خشک و کم باران و با پوشش گیاهی تنک در اغلب موارد منجر به رخداد سیلاب های با دبی بالا و غیرقابل پیش بینی شده و همه ساله خسارات زیادی در بخش های تأسیسات زیر بنایی، عمرانی و کشاورزی برای مناطق نیمه جنوبی کشورمان به بار می آورند. هدف اصلی این پژوهش بررسی و شناسایی الگوهای همدیدی و ترمودینامیک بارش های سنگین و مخاطره آمیز جنوب ایران است. بدین منظور از داده های بارش روزانه ایستگاه های منتخب بندرعباس، یزد، کرمان، جیرفت، شیراز و یاسوج و داده های مرکز ملی پیش بینی های محیطی آمریکا برای دوره 44 ساله (2014-1970) استفاده شده است. با بررسی بارش های روزانه بیش از 50 میلی متر ایستگاه های انتخابی، سامانه های بارش سنگین و سیل آسا شناسایی گردید و با استفاده از داده های رقومی فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، سرعت قائم جو، مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد، نم ویژه نقشه های مربوطه ترسیم و مورد واکاوی قرار گرفتند. جهت تعیین مسیر و منشأ 105 سامانه ی بارشی ورودی به منطقه موردمطالعه، نقشه های فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 700 و 500 هکتوپاسکال بررسی گردید. یافته ها نشان داد که بارش های سنگین منطقه جنوب ایران در قالب 4 الگوی همدید رخ می دهند. به ترتیب بیشترین تعداد سامانه هایی که برای منطقه بارش شدید داشتند، سامانه های سودانی، ادغامی سودانی-مدیترانه ای روی عراق، ادغامی سودانی-مدیترانه ای در شرق مدیترانه و مدیترانه ای بودند ازلحاظ منابع تغذیه رطوبتی در تراز 1000 هکتوپاسکال دریای عرب، خلیج عدن، سرخ و خلیج فارس نقش داشته اند؛ اما در ترازهای 850 تا 500 هکتوپاسکال خلیج عدن، دریای سرخ و خلیج فارس تأمین رطوبت بارش های سیلابی را بر عهده داشته اند. بیشترین میزان رطوبت مربوط به دریای عرب بوده و مدیترانه کمترین نقش را در انتقال رطوبت داشته است.

موج گرما عموماً به عنوان یک دوره ای از روزهای متوالی با دماهای بالای غیر عادی تعریف می شوند که به دلیل متأثر کردن بخش های مختلف طبیعی و انسانی از قبیل سلامت، بهداشت، منابع آب و کشاورزی به یک نوع مخاطره رایج در جهان تبدیل شده است. شناسایی این گونه اثرات نیازمند شناخت موج گرما و تعیین آستانه های آن می باشد. لذا، در این پژوهش سعی می گردد به تعیین آستانه دمایی موج گرما در مناطق مختلف کشور در دوره گرم سال پرداخته شود. بدین منظور آمار دمای حداکثر روزانه 90 ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 2015- 1986 از ماه های آوریل تا سپتامبر از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس بعد از پردازش اولیه داده های خام، به تعیین آستانه دمایی موج گرما طی دوره گرم سال، بر اساس 3 شاخص جهانی (صدک 95، بالدی، سازمان هواشناسی جهانی(WMO) برای ایستگاه های مورد مطالعه پرداخته شد. سپس در محیط ArcGIS با استفاده از روش ترکیبی IDW و رگرسیون با در نظر گرفتن عرض جغرافیایی و ارتفاع (به عنوان 2 عامل مهم و تأثیرگذار در مقدار آستانه دمایی موج گرما)، آستانه دمایی برای کل کشور درونیابی گردید. نتایج نشان داد که مقادیر آستانه دمایی در زمان ها و مکان های مختلف کشور در دوره گرم سال یکسان نیست و از رنج متفاوتی برخوردار است. به طوری که که آستانه دمایی در ماه آوریل بین 40 – 15، در ماه می بین 46 – 21، در ماه ژوئن بین 50 – 25، در ماه جولای بین 49 -29، در ماه آگوست بین 52- 32 و در ماه سپتامبر بین 47 -27 درجه سلسیوس متغیر می باشد. در ماه های آوریل، می و سپتامبر، این آستانه از تفاوت مکانی بیشتر و در ماه های ژوئن و جولای و آگوست تقریباً از یکنواختی نسبی برخوردار است که علت آن را می توان وجود پرفشار جنب حاره ای آزور دانست که تمام ایران را تا جنوب کوه های البرز تحت استیلای خود در می آورد و از جهتی وجود این پدیده باعث می شود که نقش عوامل محلی مانند ارتفاعات، عرض جغرافیایی در مقدار آستانه دمایی در این ماه ها چندان محسوس نباشد و آستانه دمایی از یکپارچگی نسبی برخوردار باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که بالاترین آستانه دمایی موج گرما در دوره گرم سال مربوط به استان خوزستان و کمترین آستانه مربوط به قسمت های از نوار شمالی و شمال غرب کشور می باشد. نتایج این تحقیق دلالت بر این حقیقت علمی دارد که جهت به دست آوردن آستانه دمایی دقیق برای مناطق مختلف کشور باید از شاخص های مختلف استفاده کرد؛ زیرا این شاخص ها مکمل همدیگر هستند و تنها با استفاده از یک شاخص نمی توان به نتایج دقیقی در این زمینه دست یافت.

هدف از این پژوهش پایشِ دمایِ هوا با رهیافتی آماری بر اساس برون داد پایگاه داده بازواکاوی شده (ECMWF) نسخه ERA Interim برای دوره زمانی 1979 2015 با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و هم سنجی آن با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید کشور است. از سنجه های RMSE و R2 برای اعتبارسنجی نتایج و از بُعد فرکتالی برای دگردیسی زمانی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی پایگاه ECMWF نشان دهنده توانایی و دقت زیاد آن در برآورد دمای هوا بوده است. هم سنجی پایگاه ECMWF با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید از نتایج مطلوبی برخوردار است؛ این نتایج در شش ماهه دوم یا نیمه گرم سال، به سبب تباین کمتر دمایی، از نتایج بسیار مطلوب تری برخوردار است. بُعد فرکتالی دما در دوره گرم سال (دارای دگرگونی کوتاه مدت) افزایش یافته و در دوره سرد سال (دارای دگرگونی بلندمدت) کاهش یافته است. توزیع فضایی دمای هوا نشان داد در ایجاد الگوی دمای هوا در بام ایران عامل عرض جغرافیایی بیشترین نقش را ایفا می کند. کانون گرم ترین نواحی در مناطقِ کویر لوت، جنوب شرق، و نوار جنوب کشور است. مناطق خنک و سرد نیز منطبق بر نواحی مرتفع و پیکر بندی ناهمواری های بام ایران است.

دگرگونی های آب وهوایی که ناشی از دگرگونی توزیع مقادیر فرین است به یکی از بحران های پیش روی بشر در سده اخیر تبدیل شده است. با آشکار شدن دگردیسی آب وهوا در مقیاس منطقه ای و بسامد رخدادهای فرین این پژوهش پایش دورنمای اثر گرمایش جهانی بر روند فرین های سرد ایران را هدف اصلی خود قرار داده است. به این منظور داده های مدل دینامیکی ترکیبی هواسپهر-اقیانوس EH5OM تحت سناریو انتشار A1B برای دوره زمانی 1/01/2015 تا 31/12/2050 میلادی با تفکیک مکانی 75/1×75/1 درجه قوسی از مرکز فیزیک ماکس پلانک بارگیری گردید. در گام بعدی جهت ریزمقیاس نمایی مدل EH5OM از مدل مرکز فیزیک نظری عبدالسلام موسوم به REGCM4 استفاده شد و داده های مدل با تفکیک مکانی 27/0×27/0 درجه قوسی خروجی گرفته و ماتریسی به ابعاد 2140×13410 ایجاد گردید. برای شناسایی روزهای فرین سرد از نمایه بهنجار شده ی دمای فوجیبه فومیاکی موسوم به انحراف بهنجار شده دما (NTD) استفاده شد و روند روزهای فرین با استفاده از روش نا پارامتریک Mann-Kendall و شیب روند با استفاده از روش Sen's محاسبه و در گام پایانی با استفاده از شبکه عصبی خودسازمانده (SOM) نقشه های ماهیانه ترسیم گردید. نتایج نشان داد بر اساس سناریو A1B بیشینه روند کاهشی فرین های سرد مربوط به فصل بهار، ماه دسامبر، مارس و ژانویه است و در مقابل بیشینه گستره روند مثبت فرین های سرد ایران در ماه های اکتبر و نوامبر نمایان گشت که این نکته گویای دگرگونی بی هنجاری منفی دمای کشور در دهه های آینده در فصل پاییز می باشد.

ابرها در چرخه آب و شکل گیری اقلیم های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. توزیع مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آن در جهت اتخاذ تصمیمات و راهبردهای محیطی حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی سالانه تغییرات روزهای ابرناکی در ایران بر مبنای روش های زمین آمار می باشد. روش پژوهش براساس آمار و اطلاعات روزهای ابری 43 ایستگاه همدید از سال 1970 الی 2010  انجام شد. به منظور تعیین الگوی فضایی از روش های مختلف درون یابی زمین آمار استفاده شد. برای سنجش دقت این روش ها از معیارهای اعتبارسنجی MAE،MBE وRMSE و برای ارزیابی روند تغییرات از روش من – کندال و کمترین مربعات استفاده گردید. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق ایران، تعداد روزهای ابری کاهش می یابد و تفاوت مکانی زیادی در تعداد روزهای ابرناکی در کشور وجود دارد.  توزیع زمانی – مکانی روزهای ابری در کشور نیز تابع مؤلفه های مکان می باشد و عامل عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را دارد. نتایج معیارهای اعتبارسنجی نشان داد که برای ابرناکی سالانه روش های GPI و C/K، در فصل زمستان روش درون یابی C/K، در فصل بهار روش IDW، در فصل تابستان LPI و در فصل پاییز روش های RBF وEBK از عملکرد بالاتری در توزیع مکانی ابرناکی برخوردار می باشند. روند تغییرات روزهای ابری در کشور بیشتر کاهشی بوده، در بیش از نیمی از ایستگاه های موردمطالعه این روند کاهشی معنی دار آشکار گردید. از آنجایی که مقدمه بارش ابرناکی است، نتایج تحقیق در پیش آگاهی مدیریت ریسک مخاطرات هیدروکلیمایی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت می باشد.

تأثیر تغییرات آب وهوایی بر تقاضای انرژی برای نیاز گرمایش ساختمان ها امری غیرقابل اجتناب خواهد بود؛ لذا بایسته است به پیش بینی آب وهوای آینده پرداخته شود تا زمینه توسعه، انطباق و استراتژی های مناسب انرژی فراهم گردد. در این پژوهش به منظور ارزیابی نقش توپوگرافی بر دورنمای نیاز گرمایشی ایران از داده های دمای روزانه مدل EH5OM موسسه ماکس پلانک طی دوره آماری (2050-2015 میلادی)، تحت سناریو A1B با تفکیک 75/1 درجه قوسی، برای گستره ایران بارگیری گردید. در گام بعدی داده های نامبرده با تفکیک مکانی 27/0× 27/0 قوسی توسط مدل (RegCM4) ریزمقیاس شدند. سپس با استفاده از روش زمین آمار کریجینگ داده های روزانه دمایی در پهنه ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر ایران گسترانیده شد که نتیجه آن ماتریسی به ابعاد 7200×13140 به دست آمده و نیاز گرمایشی کشور برای دوره آتی بر روی این ماتریس با استفاده از مدل UKMO محاسبه گردید. نتایج نشان داده است که نیاز گرمایشی در ایران دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد. واسنجی مدل های رگرسیونی کلاسیک (OLS) و وزن دار جغرافیایی (GWR) نشان داد که در مناطق وسیعی که دارای افت وخیز ارتفاعی زیادی می باشند مدل های رگرسیونی کلاسیک نمی تواند روابط نیاز گرمایشی را با ارتفاع مدل سازی نماید. به طورکلی کشور از لحاظ دورنمای نیاز گرمایشی به سه بخش جلگه ها و سواحل جنوبی و پسکرانه ای، نوار کوهستانی و کوهپایه ای و بالاخره دشت ها و چاله های داخلی و بیرونی قابل پهنه بندی است و وردایی فضایی نیاز گرمایشی برآورد شده مبتنی بر ارتفاع نشان داده است که افزایش مقدار نیاز گرمایشی رابطه مستقیمی توپوگرافی پیچیده محلی دارد.

امروزه شهرنشینی و پیامدهای زیست محیطی آن بر همگان آشکار شده است. از میان عوامل ویرانگر شهری، سیاستمداران و پژوهشگران حوزه علوم محیطی، بیش از هر عامل دیگری به جزایر حرارتی توجه داشته اند. هدف از این پژوهش، شناسایی مناطق بحرانی زیست محیطی جزایر حرارتی شهری اصفهان است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا 9 تصویر مربوط به دوره گرم سال، طی دوره آماری 2013 تا 2015 از ماهواره لندست 8 بارگیری و سپس پیش پردازش های لازم، دمای سطح زمین (LST) و شاخص تفاضل بهنجارشده پوشش گیاهی (NDVI) محاسبه شد. در ادامه از شاخص قیاسی وضع بحرانی زیست محیطی (ECI) برای شناسایی مناطق حساس استفاده شد. نتایج نشان داد به دلیل وجود جزایر حرارتی سرد ( 1) بین مرکز شهر و حومه، شیب حرارتی تندی وجود دارد و بزرگ ترین جزیره حرارتی شهری در منطقه 6 شناسایی شد. جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی نواری، دو گونه دیگر از جزایر حرارتی شهری هستند که پس از مناطق پیرامونی، در بیشترین مناطق این شهر دیده شد. بیشترین حساسیت زیست محیطی در مناطق جنوبی شهر (منطقه 6 شهری) و کمترین حساسیت زیست محیطی نیز در مرکز شهر (مناطق 1 تا 3 شهری) بود. بر این اساس، توسعه بام سبز و پوشش گیاهی سازمان یافته و متناسب با آب و هوای بومی، بهترین راهکار برای تعدیل جزیره حرارتی و برون رفت از بحران پیش روست.

بررسی وضعیت پراکندگی تابش های حرارتی و ارتباط آن ها با انواع کاربرهای موجود، در شناخت میکروکلیمای نواحی مختلف شهرها دارای اهمیت زیادی می باشد. توسعه شهرنشینی و فعالیت های صنعتی در شهرهای بزرگ منجر به تغییرات وسیعی درمشخصات فیزیکی سطح زمین، انرژی گرمایی آزاد شده، تغییرات دما و سایر پارامترهای هواشناختی شده و جزیره گرمایی شهری را ایجاد می کند. علم سنجش از دور با استفاده از تشعشع مادون قرمز حرارتی و کاربرد مدل های فیزیکی ابزار مناسبی جهت محاسبه مقدار دمای سطح در نواحی وسیع محسوب می شود. در پژوهش حاضر از تصاویر ماهواره ای TIRS,OLI سنجنده لندست 8 جهت شناخت محدوده تشکیل جزایر حراتی شهر ارومیه در برهه زمانی 1392 الی 1395 استفاده شده است. نتایج حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که کمینه و بیشنه دمای شهر ارومیه طی سال 1392 تا 1395 روند صعودی داشته و این افزایش دمایی در زمین های بایر شهر به مراتب چشمگیرتر می باشد و در طی 4 سال بررسی سه منطقه اصلی شناسایی شد که تغییرات مکانی هسته جزیره حرارتی در آنها یا در حد فاصل آنها صورت می گیرد. این سه منطقه عبارتند از : شمال شهر ، غرب شهر و قسمت مرکزی شهر ارومیه، همچنین منطقه 5 شهر ارومیه با داشتن درصد بیشتری از مساحت در گرید دمایی بالا نسبت به سایر مناطق، گرم ترین منطقه شهر ارومیه شناسایی شد

هدف از پژوهش حاضر ارزیابی تغییرات زمانی- مکانی بارش در ایران در دو دهة اخیر است. نخست، داده های پایگاه داده- بارش یاخته ای APHRODITE با تفکیک مکانی 25/0 × 25/0 درجة قوسی در بازة زمانی 1/1/1951 تا 31/12/2007 استخراج شد. برای دست یابی به تغییرات درون دهه ای بارش، از روش های نوین آمار فضایی مانند خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران، و لکه های داغ با استفاده از قابلیت های برنامه نویسی در دو محیط و بهره گرفته شد. نتایج نشان داد تغییرات درون دهه ای بارش در ایران دارای الگوی خوشه ای بالاست. در این میان، بر اساس شاخص محلی موران و لکه های داغ، بارش در کرانه های ساحلی دریای خزر و بخش های غرب و جنوب غرب کشور (عمدتاً زاگرس) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه های بارش با ارزش بالا) است و در بخش هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش هایی از جنوب شرق کشور دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه های بارش با ارزش پایین) است. در سایر مناطق، بارش هیچ گونه الگوی معنی دار یا خودهمبستگی فضایی نداشته است. به طور کلی، بیشترین تغییر الگوهای بارشی متعلق به فصل پاییز است، سپس فصل تابستان. همچنین، کمترین تغییرات نیز مربوط به فصول بهار و زمستان است. برون دادهای آماره های مورد مطالعه بیانگر آن است که در دهه های اخیر تغییر اقلیم نمودی آشکارتر یافته و الگوهای پُربارش در مناطق جنوبی در حال عقب نشینی است و فقط در حال محدودشدن به کانون های عمده در زاگرس و کرانه های دریای خزر است.

شرایط نامطلوب آسایش حرارتی (تنش های سرمایی و گرمایی) بر جسم و روان انسان تأثیر گذاشته و نتیجه آن فرد متحمل ناراحتی، از دست دادن کارایی و سرانجام مختل شدن سلامتی می گردد.این در حالی است که شرایط آسایش حرارتی مطلوب اثرات مثبتی رابه جامی گذارند.در پژوهش پیش رو به ارزیابی تطبیقی شاخص های دمای معادل فیزیولوژیک ( ) و متوسط نظر پیش بینی شده ( ) از فراسنج های اقلیمی میانگین درازمدت60 ساله (2015-1955 میلادی) ایستگاه همدید سبزوار شامل درجه حرارت، میانگین، درجه حرارت کمینه روزانه، میانگین درجه حرارت بیشینه روزانه، دمای هوای خشک برحسب درجه سانتی گراد، فشار بخار برحسب هکتوپاسکال، رطوبت نسبی در حسب درصد، سرعت باد برحسب متر بر ثانیه و میزان ابرناکی آسمان برحسب اکتااستفاده شده است.نتیجه این پژوهشنشان می دهد که دوره آسایش اقلیمی در شهر سبزوار بسیار محدود است. به طوری که دوره آسایش اقلیمی فقط به مدت 35 تا 40 روز با دو اوج پاییزه و بهاره به طول می انجامد؛ و این در حالی است که دوره تنش گرما در حدود 50 روز از تیرماه تا حوالی 20 مرداد ادامه می یابد. ولی عاملی که به عنوان مشکل اصلی ازنظرآسایش حرارتی در شهر سبزوار شناخته شده است حاکمیت دوره طولانی و تنش زای سرماست، به طوری که تنش سرمایی با درجات مختلف تغییرباً 190 روز از سال، ازدهه سوم مهرماه آغاز و این شرایط تا دهه دوم فروردین ادامه می یابد.

این تحقیق به منظور شبیه سازی بارش و دما با مدل دینامیکی RegCM4 وLARSدر دو حالت با و بدون به کارگیری تکنیک پس پردازش آماری برونداد مستقیم مدل در شمال شرق ایران (خراسان بزرگ) ودوره آماری 2011-1987 در مقطع زمانی سالانه انجام شده است.بر اساس نتایج حاصله، در مدل LARS در منطقه مورد مطالعه، در دوره راستی آزمایی 2013-2007 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل برابر 63/53 میلیمتر و پس پردازش شده 25/11- می باشد. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 84 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده و میزان خطای اریبی را در بیشتر ایستگاه ها، بشدت کاسته است. بر اساس نتایج حاصله از مدل RegCM4، در دوره راستی آزمایی 2011-2006 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل RegCM4 برابر 3/85 میلیمتر و پس پردازش شده 04/61 محاسبه شده است.لذا مقادیر خطا در بیشتر ایستگاه ها قبل و بعد از پردازش بسیار بالا و نتایج مدل قابل قبول نیست. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 75 درصد ایستگاه های مطالعاتی انجام پس پردازش مؤثر واقع شده است. بنابراین قدر مطلق خطای اریبیپس پردازش متوسط بارش سالانه مدل LARS برابر با 6/13 و مدل RegCM4 برابر با 61 می باشد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل LARS برابر 096/0 درجه سانتیگراد و پس پردازش شده 432/0- است. این در عمل بزرگتر از اریبی بدون پس پردازش شده است، لذا عمل پس پردازش در تمامی ایستگاه ها مؤثر واقع نشده و فقط در 46 درصد ایستگاه ها خوب تعریف می شود.شبیه سازی داده های دمای دومتری در ایستگاه های هواشناسی با استفاده از مدل RegCM4 و نیز اعمال MA کارایی بالایی را نشان داد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل RegCM4 برابر 78/2- درجه سانتیگراد بود که پس از اعمال پس پردازش به 05/0- کاهش یافت. در تمامی ایستگاه ها دمای سالانه مدل شده با داده های مشاهداتی کمتر از 1/0 درجه سانتیگراد اختلاف دارد. بنابراین در شبیه سازی داده های بارش سالانه مدل LARS تا حتی بهتر از مدل RegCM4 جوابگو می باشد. و در شبیه سازی داده های دمای سالانه مدل دینامیکی RegCM4، واقعیت خیلی بهتری از منطقه نسبت به مدل آماری LARS ، از خود نشان می دهد.

پدیدة جزیرة حرارتی شهری، با توجه به دگرگونی های هواسپهری همراه با افزایش شهرنشینی، طی سال های واپسین شدت یافته است. الگوهای فضایی- زمانی ترکیبات بیوفیزیکی که دربرگیرندة پوشش گیاهی، سطح نفوذناپذیر و نوع خاک در شهرند جزایر حرارتی شهری را تحت تأثیر چشمگیری قرار می دهند. هدف از این پژوهش مطالعة نقش پارامترهای بیوفیزیکی شهری در شکل گیری و خوشه ای شدن جزایر حرارتی شهری مشهد مقدس است. به منظور دستیابی به هدف مطرح شده، تصاویر حسگرهای OLI و TIRS ماهوارة لندست 8 برای اوت سه سال 2013، 2014 و 2015 استفاده شد. برای استخراج مقادیر UHI از LST، از یک رویکرد نوآورانة شیء گرا استفاده شد؛ به طوری که پس از محاسبة دمای سطح زمین (LST) با استفاده از شاخص محلی همبستگی مکانی (LISA) خوشه های گرم و سرد جزایر حرارتی مشهد استخراج شدند. برای ارزیابی ترکیبات بیوفیزیکی شهر مشهد نیز سه شاخص NDVI، NDBI و NDBal به کار برده شد. نتایج نشان داد در تحلیل همبستگی دوبه دو پارامترهای بیوفیزیکی با دمای سطح زمین، با شدت مقدار LST، ناهمگنی فضایی خوشه ها به شکل غیرخطی افزایش می یابد. تحلیل های مکانی سه نوع جزیرة حرارتی شهری را آشکار کرده است: جزایر حرارتی پیرامونی، جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی خطی. تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخص های موران و گری نشان از مقداری کاهشی دارد که مبین ازبین رفتن نظم فضایی دمای سطح زمین شهر مشهد است. همبستگی مکانی با شاخص موران محلی بر افزایش وسعت جزایر حرارتی گرم در طول دوره های مورد مطالعه تأکید داشته است.