مهری اکبری

هدف اصلی از این پژوهش شناسایی روز های توام با بارش سیل آسا و بررسی فراوانی رخ داد آن ها در ایران می باشد. برای این منظور ابتدا اقدام به دریافت داده های بارش ساعتی ERA5 با تفکیک مکانی 25/0 در 25/0 درجه قوسی برای سال های 1940 تا 2023 شده و پس از آن اقدام به محاسبه مجموع بارندگی روزانه و تفکیک فصلی آن ها شده و در ادامه برای جداسازی روزهای بارشی از غیر بارشی آستانه نیم میلیمتر در نظر گرفته شده و با استفاده از شاخص صدک 95ام اقدام به استخراج آستانه های بارش سیل آسا شده است. پس از استخراج آستانه های برای هر فصلی جهت تحلیل دقیق تر اقدام به طبقه بندی آستانه ها در هفت طبقه شده که طبقه اول کم ترین آستانه و طبقه هفتم بالاترین آستانه را دارد. نتایج نشان می دهد که بالاترین میزان آستانه یعنی بارش بالاتر از 30 میلیمتر در تمامی فصول سال وجود داشته ولی از نظر پوشش مکانی در دو فصل پاییز و زمستان نمود بیشتری دارد و در فصل تابستان به حداقل خود یعنی کمتر از یک درصد از مساحت کشور رسیده است. کم ترین آستانه ثبت شده یعنی بارش کم تر از 2 میلیمتر تا 5 میلیمتر(طبقه اول و دوم) فقط در فصل تابستان وجود داشته و پوشش مکانی آن به حدود 55 درصد از مساحت کشور رسیده است. از نظر فراوانی هسته اصلی بارش های سیل آسا در فصل تابستان بر روی سواحل جنوبی خزر بوده و در سایر فصول علاوه بر سواحل جنوبی خزر بر روی غرب، شمال غرب، جنوب غربی و مناطق محدودی از شمال شرقی قرار دارد.

چرخندهای برون حاره ای با توجه به فراوانی، مدت و شدت آن ها از عوامل اصلی بارش های عرض های میانه و بالا در سراسر مدیترانه در طی فصل زمستان و پاییز هستند. برای این پژوهش از داده های شبکه ای متغیرهای اقلیمی ECMWF با تفکیک زمانی ۶ ساعته و تفکیک مکانی ۲۵/۰*۲۵/۰ از سال 1979-2016 و داده های بارش ایستگاه های ۴ حوضه آبریز از پایگاه داده های اسفزاری از سال ۱۹۷۹-۲۰۱۶ استفاده شد. ابتدا ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، رطوبت و رودباد روزهای بارشی در محیط متلب استخراج شد. سپس با استفاده از الگوریتم استخراج مراکز چرخندی، این مراکز از روی ارتفاع ژئوپتانسیل با این شروط که ارتفاع ژئوپتانسیل کمینه و شیو ژئوپتانسیل بیشینه باشد استخراج شدند. در ادامه از روی ماتریس ارتفاع ژئوپتانسیل روزهای بارشی (498×441×361) با استفاده از روش تحلیل خوشه ای 4 الگوی جوی استخراج شدند. همچنین فراوانی رخ داد زمانی و مکانی ماهانه و میانگین دمایی مراکز چرخندی این الگوها در ماه های فصول سرد به دست آمد. نتایج نشان داد که الگوی اول ناوه مدیترانه ای است که بیشترین فراوانی را به میزان 42 درصد دارا می باشد. این الگو فرود آن به علت وجود زبانه های از پر ارتفاع که به حالت مانع عمل می کند باعث عمیق شدن کم ارتفاع مدیترانه شده است و محور آن تا روی دریای سرخ کشیده شده است و به دلیل برخورد زبانه های کم ارتفاع و پر ارتفاع درروی منطقه ناپایداری تشدید شده و بیشترین بارش ها را در میان الگوها باعث شده است. در مقابل الگوی چهارم که کمترین فراوانی را به میزان 10 درصد را دارا می باشد که الگوی ناوه ای بادهای غربی است که درروی دریای خزر عمیق شده اما به علت قرارگیری پر ارتفاع در جنوب منطقه مانع ورود کم ارتفاع شده و در بخش شمالی منطقه موردمطالعه مستقرشده است و به این دلیل کنتورها در شمال منطقه حالت مداری دارند درنتیجه چرخندهای کم تری وارد منطقه شده و منجر به کمترین میانگین بارش در بین الگوها شده است. همچنین نتایج نشان داد که درصد فراوانی چرخندهای هسته سرد در زمستان 60 درصد و در پاییز 40 درصد بوده است ولی درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم در فصل زمستان 62 درصد و در فصل پاییز 38 درصد بوده که در زمستان درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به درصد چرخندهای هسته سرد افزایش پیداکرده است در مقابل در پاییز درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به هسته سرد کاهش پیداکرده است. در دهه اخیر هم از فراوانی رخداد تعداد چرخندها و هم از شدت چرخندها نسبت به دو دهه گذشته کاسته شده است. ازلحاظ مکانی غرب منطقه موردمطالعه ازلحاظ چرخندزایی همیشه فعال بوده است و با ورود به دوره سرد از پاییز به طرف زمستان مکان های چرخندزایی هم به تدریج فعال تر می شوند.

چکیده دانش پالینولوژی پتانسیل قابل توجهی برای کمک به سایر علوم دیگر در روشن شدن ابعاد شرایط گذشته و حال حوزه مورد مطالعه دارد. بررسی ها نشان می دهد که پالینولوژی در زمینه ی دیرینه آب وهواشناسی، دیرینه گیاه شناسی ، باستان شناسی، چینه نگاری و تعیین سن رسوبات طی دوره های زمین زشناسی، تعیین و جنس سازندهای رسوبی از نظر ارزیابی توان تولید سازندها برای استخراج ذخایر فسیلی و سوختی، گرده شناسی عسل ( Melissopalynology )، هوازی شناسی Entomopalynology) )، پزشکی قانونی کاربرد چشمگیری دارد. مطالعاتی که در ایران انجام شده عمده آن ها در حوزه زمین شناسی با محوریت شناسایی نوع رسوبات، تعیین سن و پتانسیل هیدروکربورزایی سازند، دیرینه اقلیم_ پوشش گیاهی و گیاه شناسی برای بررسی شرایط اقلیمی طی نوسانات و تغییرات اقلیمی گذشته، گیاه شناسی با بازشناسی گونه و تیره های گیاهی، طراحی و اجرا شده اند. که در این پژوهش به مطالعه این تحقیقات پرداخته شده است. بنابراین، موضوعات شامل؛ زمین شناسی، دیرینه اقلیم _پوشش گیاهی، گیاه شناسی، زمین شناسی با منابع فسیلی، باستان شناسی، دیرینه اکولوژی، گرده شناسی عسل می باشد. روش به کارگرفته شده در تحقیق حاضر مطالعه کتابخانه ای و جست وجو در پایگاه های استتنادی علمی مگیران، SID ، ScienceDirect و...بود. بر اساس نتایج این پژوهش، مرور تحقیقات انجام شده در زمینه پالینولوژی نشان داد که محققان زمین شناسی بیشترین ، بعد از آن گیاه شناسی و در آخر اقلیم شناسان پژوهش پالینولوژیکی انجام داده اند.

بروز و نمود پیامدهای تغییرات آب و هوایی در دهه های اخیر و اهمیت گرمایش جهانی، منجر به انجام پژوهش در حوزه شبیه سازی تغییرات آب و هوایی با به کارگیری مدل های آب و هوایی گردش عمومی (GCMs) برای دوره های زمانی آتی شده است. مروری بر منابعی که در ایران، به این امر پرداخته اند، می تواند ضمن ارزیابی روش کار این پژوهش ها، نقاط قوت و ضعف آنها را مشخص نموده و جبران کاستی ها را رهنمون شود. بدین منظور، مقالاتی که در خصوص شبیه سازی و پیش نگری تغییرات آب و هوایی در ایران منتشر شده اند؛ بررسی و تعداد 110 مقاله که به موضوع و هدف پژوهش حاضر نزدیک تر بودند گزینش شده و مورد تحلیل قرار گرفتند و میزان تغییرات محتوایی مقالات در دو دهه اخیر نیز مقایسه و ارزیابی شد. نتایج، پُراستفاده ترین مدل های GCM و روش های ریزمقیاس نمایی را شناسایی و میزان تغییرات محتوایی مقالات به لحاظ به کارگیری چندین مدل و سناریو و صحت سنجی خروجی ها در دو دهه اخیر را مقایسه و بهبود آنها را آشکار کرد و کاستی های پژوهش ها را مشخص کرد. همچنین نتایج، گویای توجه بسیاری از پژوهشگران این حوزه بر آینده کشاورزی و منابع آبی ایران به عنوان کشوری نیمه خشک بود.

این پژوهش به تحلیل روش های سن سنجی مورد استفاده در مطالعات دیرینه اقلیم شناسی پرداخته است. روش کار به صورت مروری، اسنادی و کتابخانه ای بوده است. جامعه آماری مورد مطالعه از بین 2579 آثار علمی معتبر، بین سال های 2023-1974 در بازه زمانی 49 ساله بوده، که از این بین 108 منبع علمی مرتبط با روش های سن سنجی در ایران و سطح بین الملل شناسایی و تحلیل شده است. مقالات از پایگاه های داخلی (ایرانداک، نورمگز، علم نت، مگ ایران، انسانی، SID) و پایگاه های بین الملل (Google Scholar, Semantic Scholar) دریافت شده است. کلمات کلیدی مورد جستجو در این پایگاه های داده شامل بازسازی اقلیمی، سن یابی و کواترنری بوده است. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش ترین روش های سن سنجی در مطالعات دیرینه اقلیم شناسی به ترتیب کربن 14، ایزوتوپ اکسیژن، گاه شناسی درختی و لومینسانس بوده و بیش ترین مطالعات سن یابی، با روش کربن 14 انجام شده است. از نظر توزیع فضایی مطالعات انجام شده؛ در ایران بیش تر مطالعات به نوسانات تراز دریاچه ارومیه، و در سطح بین الملل در کشور چین (فلات تبت) پرداخته اند. بر اساس بررسی منابع اولین منطقه مورد مطالعه اقلیم دیرینه در ایران دریاچه زریبار و در سال 1961 انجام شده است. تمرکز بیش تر مطالعات از نظر موضوعی روی مباحث تغییر اقلیم، دوره های ترسالی و خشکسالی؛ و از نظر مقیاس زمانی به هولوسن و کواترنری است. بر اساس مطالعات مورد بررسی در این پژوهش، اقلیم ایران از دوره کرتاسه از اقلیم گرم و مرطوب به اقلیم معتدل تغییر یافته و در دوره پلیئستوسن دوره های خشک را در مناطق فلات مرکزی تجربه کرده است. از آن جا که تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی از دوره کواترنری شدت گرفته است، بنابراین بهره گیری از روش های سن سنجی برای مطالعات اقلیم دیرینه می تواند تا حدودی در امر برنامه ریزی و مدیریت ریسک با توجه به اقلیم جدید و پیش روی جهان مناسب باشد.

درمطالعه حاضرجهت برآوردمیزان و نحوه تأثیرپدیده ENSO و NAO بربارش بخشهای جنوبی دریا خزرازداده های مربوط به نوسانات سطح دریادراطلس شمالی وشاخص چندمتغیره MEI [1]و میانگین بارش ماهانه وسالانه5 ایستگاه دربازه بلندمدت60 ساله (2017 -1956 ) استفاده شد. بررسی ارتباط بین شاخص های نامبرده وبارش ایستگاه هاازروش ضریب همبستگی پیرسون درسطح حداقل معنی داری 95% ( P-value 0/05 ) محاسبه شد. نتایج حاصل ازاین پژوهش نشان دادکه ارتباط معنی دار مثبتی بین بارش و شاخص NAOدربرخی ماه هادرکلیه ایستگاه هاوجود دارد اما این ارتباط درهمه ایستگاهها ازالگوی خاصی تبعیت نمی کند. در بررسی با تاخیر1ماهه شاخص NAO وبارش بیشترین ارتباط درایستگاه انزلی مشاهده شدهمچنین محاسبه همبستگی بین بارش وفازهای مختلف NAO بیانگرهمبستگی مثبت بین بارش وفازمنفی شاخص نامبرده درایستگاه رامسر و همبستگی منفی بین فازمثبت این شاخص و بارش درایستگاه گرگان است. نتایج همبستگی پیرسون بین بارش وشاخص ENSO بیانگرارتباط معنی دارمثبت بین شاخص چند متغیره انسو وبارش ایستگاه هادر فصل پائیزو بعضا اوایل زمستان است. دربررسی دوره های ترسالی وخشکسالی ایستگاهها باشاخص NAO ودور پیوند انسومشخص شد؛ رفتار بارشی ایستگاه ها درسال های وقوع النینو که با فازهای مختلف نمایه NAO همراه بوده است کاملا هماهنگ و متشابه نیست اما مطابقت 89% بارش درحدنرمال و بیشتراز نرمال دردوره های وقوع النینو نشان میدهد النینو بابارش درحدنرمال وبالاترازنرمال دراین ایستگاه -ها انطباق بیشتری دارد.درحالیکه دردوره های وقوع لانینا مطابقت 34%بارش درحدنرمال وفقط4% سالی ضعیف و60%خشکسالی ضعیف تاشدیدنشان میدهد دوره های وقوع لانیناباخشکسالی انطباق بیشتری دارد.

این تحقیق با هدف بررسی انواع وارونگی و شدت آن ها با استفاده از شاخص های ترمودینامیکی جو از قبیل شاخص SI، LI ،KI و TT در ایستگاه بندرعباس برای دوره 2010 -2020 به رشته تحریر در آمده است. در این پژوهش داده های رادیوسوند جو بالای ایستگاه همدید بندرعباس برای ساعت 00 گرینویچ(5/3 محلی) طی 11 سال اخیر (2010 تا 2020) از دانشگاه وایومینگ اخذ و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که میانگین تعداد رخداد پدیده وارونگی در بندرعباس برابر 501 مورد در سال می باشد چرا که در برخی روزها چند نوع وارونگی در ارتفاع متفاوت مشاهده شد. از این تعداد وارونگی ، حدود 6/31 درصد آن مربوط به وارونگی دمای تشعشعی، 3/4 درصد جبهه ای، و 1/64 درصد دیگر مربوط به وارونگی از نوع فرونشینی می باشد. به دلیل نشست هوا در زیر پرفشار جنب حاره، سهم وارونگی های فرونشست بیشتر از انواع دیگر وارونگی می باشد. در این میان شدیدترین وارونگی ها از نوع فرونشست با 1354 مورد و ضعیف ترین وارونگی ها نیز با 29 مورد و از نوع جبهه ای بوده است. بطور کلی میانگین بلندمدت ضریب شدت وارونگی های ایستگاه بندرعباس با ضریب 0/062 نشان می دهد که شدت وارونگی های این شهر اکثرا از نوع بسیار شدید هستند که این رخداد می تواند آثار بسیار مخربی هم از نظر محیط زیستی و هم سلامت جسمی ساکنین شهر بندرعباس در پی داشته باشد. همچنین همبستگی بین عناصر وارونگی نشان داد که با کاهش ضخامت لایه وارونگی، شدت وارونگی دمایی نیز افزایش می باشد.

این تحقیق با هدف بررسی انواع وارونگی و شدت آن ها در ایستگاه بیرجند به رشته تحریر درآمده است. در این پژوهش داده های رادیوسوند ایستگاه بیرجند برای ساعت 00 گرینویچ (5/3 محلی) طی سال های 2010 تا 2020 اخذ و مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که 1/11 درصد از وارونگی های شهر بیرجند از نوع تشعشعی، 4/12 درصد از نوع جبهه ای ، و 5/76 درصد از نوع فرونشینی می باشد. به دلیل نشست هوا در زیر پرفشار جنب حاره، سهم وارونگی های فرونشست بیشتر از انواع دیگر وارونگی می باشد. میانگین بلندمدت مقدار ضریب شدت وارونگی ها نشان داد که وارونگی جبهه ای با ضریب 044/0 بیشترین مقدار بوده است، اما بیشترین تعداد شدیدترین وارونگی ها از نوع وارونگی تشعشعی بوده است. از نظر رتبه شدت، وارونگی های شدید با 7/0 درصد و وارونگی ها ی ضعیف با 92/0 درصد دارای کمترین و بیشترین فراوانی در شهر بیرجند بوده اند. همچنین نتایج همبستگی نشان داد که بین شدت وارونگی با دمای لایه وارونگی ارتباط مستقیم در سطح 95 درصد با ضریب 756/0، بین شدت وارونگی و ارتفاع، رابطه معکوس در سطح 95 درصد با ضریب 790/0- برقرار است. همچنین ارتباط بین ضخامت و شدت لایه وارونگی( با ضریب 639/0) نشان داد که با افزایش ضخامت لایه وارونگی، شدت وارونگی ها در بیرجند نیز بیشتر شده است چراکه دمای لایه نیز بیشتر بوده در نتیجه وارونگی شدیدتر شده است. همچنین بین شدت و فشار لایه وارونگی ارتباط مستقیم و معناداری در سطح 95 با ضریب 787/0 برقرار است.

دانش آب وهواشناسی از طریق شناخت وضعیت جوی و تأثیر آن بر حمل ونقل هوایی کاربرد دارد. رود بادهای وردسپهری بسترساز پدیده های تلاطم هوای صاف (CAT) و چینش قائم باد، هستند؛ لذا در این پژوهش اثرات آن ها بر پرواز هواپیماها بررسی شد. منطقه موردمطالعه، کشور ایران و مسیرهای پروازی کرمانشاه، اهواز و زاهدان به تهران است. داده های پژوهش شامل نقشه های برش مقطع عمودی (نمایه) رود باد، میانگین روزانه مؤلفه های مداری (U-Wind) و نصف النهاری باد (V-Wind) برای بازه زمانی زمستان 1398 شمسی از طریق پایگاه های داده محیطی NOAA/NCEP اخذ شد. همچنین اطلاعات مسیر پروازی از سامانه های FlightRadar24 و Flightaware دریافت شدند. ابتدا با استفاده از نقشه های برش مقطعی عمودی، روزهای حاوی رود باد مداری قوی استخراج و میانگین موقعیت قرارگیری هسته رود باد، در مؤلفه های باد مداری و نصف النهاری، سطح نیواری 200 هکتوپاسکال تشخیص داده شد. لیست پروازها تهیه و نقشه های مؤلفه مداری باد تولید گردیدند. در نهایت ارتفاع پروازها با تراز جریانات رود بادها مقایسه و تأثیر یا عدم تأثیر رود باد بر پروازها موردمطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج پژوهش تمامی رود بادها باعث ایجاد تلاطم برای همه پروازها شدند و کاهش سرعت برای پروازهای مسیرهای اهواز، زاهدان و بندرعباس به تهران و افزایش سرعت پروازهای مسیر کرمانشاه - تهران را متناسب با جهت و نوع وزش رود بادها، در پی داشتند. همچنین مشخص گردید که همه رود بادها دارای سرعتی بیشتر از 90 نات بوده اند، لذا ظرفیت ایجاد تنش و تلاطم هایی همچون CAT در آن ها دیده شد.

گرچه لایه هوای مجاور سطح زمین -لایه مرزی- کسر کوچکی از کل جو زمین است، با این حال فرآیندهایی که در مقیاس کوچک در آن روی می دهد برای حیات و فعالیت انسان بسیار مهم است. در بین موجودات زنده، گیاهان و علی الخصوص درختان تأثیرات انکارناپذیری بر دمای سطحی داشته و به ویژه در محیط های شهری دارای اثرات متعادل کننده متعددی می باشند. در بزرگترین چالش بشر در قرن حاضر یعنی گرمایش جهانی؛ اطلاع از واقعیت های محلی و ارائه راه حل های منطقه ای برای کاهش دمای سطحی می تواند به حل معضل گرمایش جهانی کمک مؤثری نماید. این تحقیق با استفاده ازتصویر ماهواره ای لندست 8 و با نرم افزار آرک جی آی اس جهت مقایسه دمای سطحی زمین در دو منطقه با پوشش گیاهی درختان سوزنی برگ (پارک چیتگر) و درختان پهن برگ (پارک شهید چمران) انجام پذیرفت. مقادیر تابندگی، بازتابندگی، دمای روشنایی، شاخص نرمال پوشش گیاهی، نسبت سبزینه، گسیلمندی و سپس دمای سطح زمین محاسبه و تولید گردید. در مجموع 1700 نقطه از پارک چیتگر و 800 نقطه از پارک چمران برداشت شد. در نرم افزار SPSS از آماره آزمون لون (F) جهت اثبات همگنی وریانس های نمونه ها و از آزم ون های پارامت ریک (T با دو نمونه مستقل) جهت اثبات وجود تفاوت معنادار بین دمای سطحی زمین درمناطق مذکور استفاده شد. طبق آزمون ل ون مقدار =0.409 Sig (P_value) شد،که مؤید همگنی و برابری واریانس نمونه های مورد مطالعه است. همچنین در آزمون T مقدار =0.000 Sig شد که از 0.05 کمتر می باشد، این یعنی تفاوت معنادار است که موید وجود تفاوت معنادار بین داده های دمای سطحی دو پارک است. همچنین مقایسه نمودار های مقادیر LST در دو گروه نشان داد که پارک چیتگر نسبت به پارک چمران بین 6 تا 8 درجه سانتیگراد دارای میزان دمای سطحی بالاتری دارد.

با توجه به زمان بر بودن و عدم صرفه اقتصای استفاده از مدل های دینامیکی، استفاده از روش های ریزمقیاس نمایی اقلیمی آماری افزایش یافته است. در این پژوهش نتایج مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M که توسط جعبه ابزار CCT پس از شبیه سازی پارامترهای اقلیمی روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل ریز مقیاس سازی شدند در حوزه آبخیز کرگانرود در استان گیلان ارزیابی و مقایسه شده است. از اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی در دوره 2018-1975 به عنوان دوره مشاهداتی استفاده شده است. پارامترهای روزانه بارش، دمای حداکثر و حداقل حوزه آبخیز کرگانرود تحت سناریوهای RCP4.5 وRCP8.5 و به ترتیب در سه دوره آتی 2050-2025، 2051-2075 و 2100-2076 شبیه سازی انجام و با دوره مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی ارزیابی مدل های اقلیمیHadGEM2-ES ،MIROC و NoerESM1-M از شاخص های ارزیابی NS، R² و RMSE بهره گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که مقایسه تغییرات داده های دمای آتی منطقه با استفاده از مدل های اقلیمی بکار گرفته شده با دوره مشاهداتی با توجه به آزمون من کندال، تصادفی نبوده و تحت تاثیر عواملی، علاوه بر همبستگی، روند معنی دار از خود نشان دادند که بیشترین سطح معنی داری به ترتیب مربوط به دمای حداکثر (4.04=Z) و دمای حداقل(4.6=Z) در سطح اطمینان بالای 95 درصد در مدل اقلیمی NoerESM1-M و در دوره آتی 2075-2051 تحت سناریوی RCP8.5 و میزان آن افزایشی می باشد.

پژوهش حاضر با هدف تبیین تأثیر رودباد بر بارش های حدی و فراگیر جنوب غرب ایران انجام شده است. به این منظور، از پایگاه های داده ای هواشناسی شامل بارش ایستگاه های هواشناسی مراکز استان ها استفاده شد. ابتدا بارش روزانه 30 ساله (2018-1989) برای 22 ایستگاه سینوپتیکی جنوب غرب ایران واقع در استان های ایلام، خوزستان، فارس، کهگیلویه و بویر احمد، چهارمحال و بختیاری و بوشهر از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. سپس ارتباط بارش ها با رودبادهای وردسپهری، فراسنج های ارتفاع ژئوپتانسیل درسطح 850 و 500  هکتوپاسکال، مؤلفه مداری و نصف النهاری باد تراز 300 هکتوپاسکال، نم ویژه تراز1000هکتوپاسکال و مؤلفه امگا در دو سطح 850 و 500 هکتوپاسکال از پایگاه مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی پژوهش های جوّی ( ncep/ncar ) ایالات متحده دریافت و نقشه فراسنج های مذکور ترسیم شد. نتایج این پژوهش نشان داد در سه روز بارشی، در هر سه رودباد مورد مطالعه، محور رودباد به صورت نصف النهاری در راستای جنوب غربی- شمال شرقی منطقه مورد مطالعه را تحت تأثیر قرارداده است. همچنین در تراز 850 و 500  هکتوپاسکالی چرخندی بر روی موقعیت تقریبی شرق مدیترانه واقع شده و ضلع شرقی این چرخندها بر روی جنوب غرب ایران قرار گرفته است. قرارگیری محور رودباد در جهت نصف النهاری و در راستای جنوب غربی- شمال شرقی، و واقع شدن منطقه مورد مطالعه در ضلع شرقی چرخند تشکیل شده در شرق دریای مدیترانه، سبب تشدید ناپایداری در ترازهای زیرین در منطقه مورد مطالعه شده است. مقادیر امگای منفی در تراز 850 و 500 هکتوپاسکالی از 0.15-تا 0.8- پاسکال بر ثانیه، نشانگر ناپایداری شدید هوا در منطقه مورد مطالعه بوده است. در نتیجه می توان گفت عامل اصلی ناپایداری بارش های حدی فراگیر جنوب غرب کشور، رودباد و سامانه های برون حاره ای و عامل اصلی تأمین رطوبت بارش های این پهنه از کشور دریاهای گرم جنوبی (دریای سرخ، دریای عمان، دریای عربی، و خلیج فارس) می باشد.

مطالعات تغییر اقلیم به دو گروه مدل سازی تغییر اقلیم و پیامدهای تغییر اقلیم تقسیم می شود که در این پژوهش به مطالعه گروه دوم تحقیقات پرداخته شده است. بنابراین، در مرحله اول موضوعات به چند دسته تقسیم شد که شامل اثر تغییر اقلیم بر وقوع مخاطرات محیطی، منابع آب، اقتصادی و کشاورزی است و همچنین اثر آن بر پیامدهای اجتماعی و سکونتگاهی که تاکنون در ایران انجام شده است و نهایتا تحلیل این موضوعات. روش به کارگرفته شده در این مطالعه مطالعات کتابخانه ای و جست وجو در پایگاه های استنادی علمی مگیران، SID، و ScienceDirect بوده است. بر اساس نتایج این پژوهش، مرور منابع نشان داد، به نظر بیشتر پژوهشگران، مهم ترین پیامد پدیده تغییر اقلیم در ایران افزایش فرین های جوی بوده که به طور کلی یا بازه زمانی- فضایی الگوهای آب وهوایی تغییر کرده است یا رخداد آن ها بیشتر یا کمتر از میانگین بوده است. اما بر اساس نتایج مطالعات مورد بررسی، پدیده های حدی مانند خشک سالی بیش از سایر پدیده ها تحت تأثیر تغییر اقلیم قرار گرفته اند. همچنین، تحقیقات نشان دادند که در ایران، به عنوان کشوری در حال توسعه، در مقایسه با اقتصادهای قدرتمند، تغییر اقلیم بیشتر به بروز مسائل اجتماعی و اقتصادی منجر شده است.

بارش های سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که آگاهی از پراکندگی زمانی و مکانی آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. به این منظور وجود رابطه معنادار بین بارش های فراگیر و شاخص های توپوگرافی منطقه کوهستانی البرز بررسی گردیده است. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردیده و در این مدل، متغیر وابسته بارش روزانه فراگیر منطقه مطالعاتی ( بارش های رخ داده در بیشتر از 70 درصد ایستگاه های سینوپتیکی منطقه) و متغیر مستقل داده های مربوط به شاخص های توپوگرافیکی منطقه مطالعاتی (ارتفاع ایستگاه سینوپتیک، شیب و جهت ایستگاه، طول و عرض جغرافیایی ایستگاه، فاصله از خط مبنای شمالی، فاصله از خط الرأس، ارتفاع متوسط ایستگاه در یک شعاع 2.5 کیلومتری، ارتفاع متوسط هشت بلوک پنجاه کیلومتری در جهات هشتگانه جغرافیایی به مرکزیت ایستگاه سینوپتیک، اختلاف ارتفاع متوسط آن هشت بلوک از ارتفاع متوسط ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتری) می باشد. در ابتدا امر رابطه همبستگی بین بارش های فراگیر(129 روز) و شاخص های توپوگرافی بر اساس ایستگاههای سینوپتیک مشترک در سه فصل زمستان، بهار و پاییز شناسایی و در ادامه ضرایب همبستگی با فاصله اطمینان 95 درصد در سطح معناداری کوچکتر از 0.05 بررسی و از هر فصل یک روز نمونه با بالاترین میزان ضرایب همبستگی در اکثریت شاخص های توپوگرافی با عنوان نماینده از آن فصل انتخاب گردید. منطقه مطالعاتی که رشته کوه گسترده البرز می باشد با توجه به پیچیدگی توپوگرافی و تنوع شرایط اقلیمی آن در هر ناحیه، به مناطقی با شباهت توپوگرافی و اقلیمی تقسیم گردیده است. بالاترین تعداد آماره معناداری از نظر مقیاس زمانی و مکانی بین بارش فراگیر با شاخص های توپوگرافی مربوط به بارش فراگیر فصل بهار با 18 مورد و کمترین مربوط به بارش فراگیر فصل زمستان با 9 مورد می باشد، در فصل پاییز نیز 14 مورد رابطه خطی معنادار قابل شناسایی است. از بین شاخص های توپوگرافی، قوی ترین شاخص مربوط به اختلاف ارتفاع متوسط بلوک های50 کیلومتری از متوسط ارتفاع ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتر در جهات مختلف با توجه به فصول مختلف سال می باشد و گواه بر تاثیر جهت در منطقه مطالعاتی بر بارش های فراگیر می باشد و اینکه منطقه مورد نظر در چه جهتی قرار گرفته باشد تا بارش بیشتری را دریافت نماید، به این معنا که توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمالی کشور از جمله پرفشار سیبری (بابایی فینی،1393) به علت ارتفاع پایین و نزدیکی به سطح زمین تحت تاثیر ناهمواری های سطح زمین قرار می گیرد و توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمال غربی و غربی کشور از جمله پرفشارهای مهاجر غربی ((قشقایی،1375)،(مرادی، 1385)) به علت ارتفاع بالاتر و قدرت بیشتر کمتر تحت تاثیر ناهمواریهای سطحی قرار گرفته و بارش منطقه تحت تاثیر این سیستم های جوی سطح بالاست. از سویی نیز بارش فراگیر در ناحیه البرز غربی شمالی و مرکزی جنوبی بیشترین و ناحیه البرز غربی جنوبی کمترین رابطه خطی معنادار را با مقادیر شاخص های توپوگرافی برقرار نموده است نتایج این تحقیق وجود رابطه خطی معنادار اکثریت شاخص های توپوگرافی مورد بررسی (22 شاخص از 24 شاخص) با بارش فراگیر را اثبات نموده تا بتوان بیشترین شاخص های موثر بر بارش منطقه را در زمینه برآورد و پیش بینی بارش استفاده نمود. دو شاخص توپوگرافی جهت ایستگاه و فاصله از خط الرأس در هیچ روزی و در هیچ ناحیه ای از منطقه مطالعاتی وارد مدل همبستگی نشده و هیچ گونه رابطه خطی معناداری ولو در حد ضعیف با بارش فراگیر منطقه برقرار ننموده اند.

هدف اصلی از این تحقیق بررسی تغییرات ضخامت جو و ارتباط آن با تغییرات دمایی در طی دوره سرد سال است. برای نیل به این هدف اقدام به استخراج داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و دمای تراز 1000 هکتوپاسکال برای سال های 1960 تا 2020 میلادی از سایت NCEPNCAR شده است. در گام بعدی با استفاده از امکانات برنامه نویسی گردس اقدام به استخراج عددی ضخامت جو بین تراز های 1000 تا 500 هکتوپاسکال به واحد متر و داده های دمای تراز 1000 هکتوپاسکال به درجه سانتی گراد شده سپس به منظور بررسی دقیق تر 60 سال آماری به چهار دوره 15 ساله تقسیم شده است. توزیع مکانی میانگین 15 ساله و میانگین بلند مدت 60 ساله و همچنین ناهنجاری های مثبت نشان داد که طی دوره اول تا دوره چهارم ضخامت جو افزایش قابل توجه ای داشته و این افزایش در دوره چهارم به حداکثر خود رسیده است. بررسی روند در دوره اول کاهش ضخامت جو را برای کل ایران نشان داده ولی با آغاز سال 1976(آغاز دوره دوم) شاهد روند افزایشی شدید ضخامت جو بوده ایم که این روند افزایشی تا دوره چهارم ادامه داشته است. نتایج ضریب هبستگی پیرسون نشان داد که ارتباط معناداری بین تغییرات ضخامت جو و تغییرات دمای دوره سرد ایران در سطح 95 درصد اطمینان وجود دارد. از لحاظ مکانی این همبستگی در پهنه غرب، شمال غرب و جنوب غربی کشور به بالاترین حد خود می رسد. در نتیجه می توان بیان داشت که ضخامت جو ایران طی سال های اخیر روند افزایشی محسوس و معناداری داشته و یکی از علل آن تغییر ماهیت جریانات ورودی به ایران و البته گرمایش جهانی می باشد.

آینده نگری مناطق مورفوکلیماتیک برپایه سناریو های تغییر اقلیم و اثرات آن می تواند نقشی کلیدی در برنامه ریزی برای سازگاری با شرایط پیش رو، داشته باشد. درک تاثیر تغییرات اقلیمی بر شرایط محیطی سطح زمین یکی از موضوعات ضروری است که نتایج آن می تواند در سایر حیطه های پژوهشی مفید باشد. هدف این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم در سال های 2030 -2050 و 2080-2100 بر تغییر مرز نواحی مورفوکلیماتیک و شرایط مورفولوژیک در استان البرز است. برای این منظور از داده های هواشناسی 8 ایستگاه سینوپتیک در اطراف استان البرز و نقشه ها و تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. روش انجام این تحقیق استدلال استقرایی می باشد و برای این منظور ابتدا بر اساس روش پلتیر منطقه بندی مورفوکلیماتیک کنونی استان البرز انجام شده است و سپس از ریز مقیاس نمایی گردش عمومی جو CanESM2 تحت سه سناریوی RCP 2.6 ، RCP 4.5، و RCP 8.5 بوسیله مدل SDSM برای بازسازی ارزش های دما و بارندگی آینده، استفاده گردید و در نهایت بر مبنای روش پلتیر، مناطق مورفوکلیماتیک 2050 و 2100 بر اساس سه سناریو خوش بینانه، میانه و بد بینانه، بدست آمد. نتایج این تحلیل نشان می دهد که تا سال 2050 و 2100 مناطق مورفوکلیماتیک مجاور یخچالی و معتدل به نفع گسترش مناطق نیمه خشک و خشک، کاهش خواهند یافت که میزان این تغییرات براساس سناریو های مختلف، متفاوت است. با توجه به نتایج بدست آمده، پیشنهاد می شود در برنامه ریزی فعالیت های انسانی، سازگاری ها و برنامه ریزی های لازم صورت گیرد.

غلب بارش های شدید در عرض های میانی با جبهه ها همراه هستند. با توجه به استقرار ایران در این نواحی، شناسایی و بررسی جبهه ها بسیار ضروری می باشد. از طرفی مطالعات اقلیمی جبهه ها با استفاده از نتایج روش جبهه گذاری دستی که اغلب دارای نتایج متفاوتی نیز می باشد، بسیار زمان بر و پرهزینه بوده و عملا غیر ممکن است. لذا در این تحقیق برای نخستین بار در داخل کشور به جبهه گذاری خودکار و عددی پرداخته شده است. ابتدا داده های منظم شبکه ای با وضوح 75/0×75/0درجه شامل دما، ارتفاع ژئوپتانسیلی، رطوبت نسبی، باد مداری و نصف النهاری در تراز های مناسب از مرکز ECMWF اخذ گردید. سپس به کمک برنامه نویسی کامپیوتری، تابع شناسایی جبهه، محاسبه و با تعیین آستانه های مناسب برای مقادیر گرادیان دمایی و پارامتر دمایی جبهه (TFP)، جبهه های سامانه چرخندی در تراز hPa700 شناسایی و رسم شدند. در ادامه، جهت صحت سنجی جبهه های شناسایی شده، تابع جبهه زایی با استفاده از داده های مرکز داده NCEP/NCAR با وضوح شبکه ای 5/2×5/2 درجه و در همان تراز محاسبه و ترسیم گردید. بررسی و مقایسه جبهه های ماشینی با خروجی تابع جبهه زایی و تصاویر ماهواره، نشان دهنده صحت روش شناسایی عددی جبهه می باشد. مقایسه نتایج جبهه زایی در جبهه های سرد و گرم، نشان دهنده واداشت مقادیر مثبت بیشینه جبهه زایی توسط جبهه های سرد نسبت به جبهه های گرم می باشد. همچنین بررسی موقعیت جبهه های سرد و گرم در سامانه چرخندی نشان داد که این جبهه ها، اغلب در پایین دست ناوه و بالا دست پشته سطوح فوقانی یافت می شوند و در مواجهه با ارتفاعات غربی ایران پسروی نموده و تغییر شکل داده اند. نتایج نشان دهنده نقش بارزتر جبهه های سرد در شکل گیری و تحول سامانه چرخندی می باشند.

در این تحقیق به مطالعه چگونگی اثرات تغییرات اقلیمی بر جریان رودخانه های حوضه های منتخب استان گیلان، یکی از استان های شمالی کشور ایران برای دوره ی سالهای 2020 تا 2050 و تحت سه سناریوی اقلیمی RCP2.6 ، RCP4.5 ، RCP8.5 پرداخته شد. برای این منظور از داده های بارش و دمای 45 ایستگاه داده های اقلیمی و 20 ایستگاه آب سنجی در دوره ی 1983 تا 2013 ستفاده شد. محاسبه متوسط بارش و دما در سطح حوضه ها از طریق ترسیم خطوط هم باران و هم دما با روش کریجینگ انجام گرفت. جهت تعیین معناداری روند داده های مورد مطالعه و مقدار شیب آنها به ترتیب از آزمون های من-کندال و شیب سنس کمک گرفته شد. نتایج نشان داد، دما طی دوره ی مورد مطالعه در همه ی حوضه های آبریز روند افزایشی داشته و این روند در اکثر آنها معنادار بوده است اما برای بارش ها روند معناداری مشاهده نشد. همچنین آبدهی در اکثر حوضه ها کاهشی بوده و در حوضه های شفارود، ناورود و چافرود این روند معنادار است. از سوی دیگر برای دوره های آینده، بارش ها در هیچ یک از سناریوهای اقلیمی روند معناداری ندارند اما دما در به غیر از سناریوی RCP2.6 در سناریوهای دیگر دارای روند افزایشی است. آب دهی رودخانه ها نیز در سناریوی RCP2.6 در هیچ یک از حوضه ها روند معناداری ندارد اما در سناریوی RCP4.5 در دو حوضه ی آبریز شفارود و گشت رودخان روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 95 درصد دیده می شود که این روند در سناریوی RCP8.5 در حوضه های چافرود و شفارود در سطح اطمینان 99 درصد نیز معنادار می باشد .

شهرنشینی نمایانگرترین تغییر بشر در سطح زمین است که به طور معمول منجر به تشکیل جزایر گرمای شهری می شود. دمای سطح زمین یک پارامتر مهم برای تعادل انرژی سطح و مطالعات آب و هوای شهری است.آگاهی از پراکندگی مکانی دما، زمینه ساز برنامه ریزی و سیاستگذاری های درست محیطی است. دراین پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 7 در دو دوره زمانی سال پایه (2017-2010) و بازه دوم (2005-2000) به صورت میانگین در سه ماه گرم سال مورد استفاده قرار گرفته است. بعد بر روی این تصاویر، اول تصحیح هندسی انجام گرفت سپس از این تصاویر جهت محاسبه پارامترهای مربوط به استخراج دما به روش تک پنجره ای شهر گرگان استفاده گردید و در ادامه برای بالا بردن دقت کار با استفاده از داده های ساعتی دمای ایستگاه مورد نظر در تحلیل جزایر حرارتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهد تغییرات زمانی و مکانی جزایر حرارتی در شهر گرگان، الگوی خوشه ای بالایی دارد. درحالی که شاخص موران محلی و لکه های داغ در قسمت های شمالی، شمال غربی و شرقی و مرکز شهر همبستگی فضایی مثبت( لکه های داغ) دارند و همچنین لکه های سرد در مناطق جنوبی شهر وجود دارد.این درحالی است که قسمت های زیادی از شهر گرگان هیچ گونه الگوی معنی داری یا خود همبستگی فضایی در طی دوره مطالعه در آن دیده نمی شود. می توان گفت جزایر حرارتی شهر گرگان به دو عامل بستگی دارد:یک شرایط اقلیمی حاکم در دوره مورد مطالعه و دوم شرایط انسایی حاکم بر شهر.