درخت حوزه‌های تخصصی

پیش یابی دما، یکی از فراسنج های مهم آب و هواشناسی است که نقش اساسی در واکاوی تغییرات اقلیمی دارد. در این پژوهش، از داده های سطحی میانگین روزانه دمای ایستگاه های منتخب در کرانه های دریای خزر (انزلی، گرگان، رشت، بابلسر و رامسر) و داده های جو بالا (ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال) استفاده شده است. کمینه و بیشینه این ایستگاه ها از بازه زمانی 11/10/1357 تا 11/10/1389 خورشیدی به مدت 11689 روز، از سازمان هواشناسی کشور دریافت شده است و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای ساعت های (00:00، 03:00، 06:00، 09:00، 12:00، 15:00، 18:00 و 21:00 زولو) از بازه زمانی 01/01/1979 تا 01/01/2011 میلادی به کمک داده های چهار دید بانی در روز، از تارنمای مرکز NCEP/DOE برای سراسر نیمکره شمالی استخراج شد. سپس همبستگی بین داده های میانگین روزانه دما و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال در سراسر نیمکره شمالی محاسبه شد. نتایج همبستگی نشان داد ایالات متحده آمریکا با 28، شمال چین 30، آفریقا 53 و ژاپن با 69 یاخته، دارای بیشترین یاخته هستند. در نیمکره شمالی، 180 نقطه وجود دارد که همبستگی آنها با دمای ایستگاه های منتخب بسیار زیاد است. همچنین، الگوی پیش یابی ایستگاه ها نشان می دهد به اِزای هر یک ژئوپتانسیل متر افزایش، میانگین روزانه دمای ایستگاه های انزلی، گرگان، رشت، بابلسر و رامسر به ترتیب 1/0، 1/1، 1/0، 1/0، 1/0 درجه سلسیوس افزایش خواهد داشت.

یکی از معیارهای تخمین میزان انرژی مصرفی برای سرمایش و گرمایش درجه ساعت می باشد. هدف از این پژوهش انتخاب مناسب ترین روش برای محاسبه ی درجه ساعت سرمایش و شبیه سازی این فرا سنج در دهه های آینده است. نخست با استفاده از داده های مدل ,EH5OM  برگرفته از مؤسسه ی ماکس پلانک آلمان، داده های ساعتی دمای هوا به فاصله ی زمانی 3 ساعته (8 داده در روز) در قلمرو ایران طیّ دوره ی آماری (2060-2025)    تحت سناریو A1B   کمیته ی بین المللی تغییر اقلیم و با تفکیک 75/1*75/1 درجه طولی و عرضی شبیه سازی شد.  سپس داده های دمای ساعتی به تفکیک 27/0*27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 *30 کیلومتر مساحت ایران را پوشش می دهند توسط نسخه چهارم مدل اقلیم منطقه ای ریزمقیاس گردید. با استفاده از آستانه دمایی 9/23 درجه سانتی گراد درجه ساعت های نیاز سرمایش هر ساعت در هرروز محاسبه و جمع ماهانه آن ها در ماتریسی به ابعاد 2138 *3456 استخراج شد. در این ماتریس سطرها بیانگر جمع ماهانه درجه ساعت و ستون ها بیانگر یاخته ها (مکان) می باشند. سپس ساعت های 09،12 و 15 زولو از میان ساعت های موجود انتخاب و جمع میانگین ماهانه درجه ساعت 6 ماه گرم سال (آوریل تا سپتامبر) بر روی ماتریسی به ابعاد 2140*12 محاسبه و نقشه های آن در نرم افزار سور فر ترسیم گردید. میزان روند درجه ساعت های مذکور نیز در نرم افزار متلب و از طریق آزمون من کندال بر روی ماتریس 2140*12 محاسبه و نقشه های روند ماهانه آن ها ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشترین نیاز سرمایش ساعتی را فصل بهار به ویژه ماه های آوریل و می و کمترین آن را فصل تابستان، به ویژه ماه های آگوست و سپتامبر خواهند داشت. بیشینه نیاز سرمایش در ساعت های 09 و 12 زولو در ماه های آوریل و می، در جلگه خوزستان و پس کرانه های سواحل جنوب به میزان 1000- 900 درجه ساعت و کمترین آن در ساعت 15 زولو، دربلندی های آذربایجان، زاگرس، البرز و خراسان در ماه های ژوئن، ژولای، اگوست و سپتامبر به میزان به میزان صفر درجه ساعت خواهند بود. روند مثبت نیاز سرمایش در نوار غربی و جنوبی کشور در هر سه ساعت مورد مطالعه در ماه های آوریل، می و ژولای بیانگر گرم تر شدن دمای هوا در نیمه اول سال خواهد بود. نوار مرکزی و سراسر نیمه شرقی و شمالی کشور بجز ماه ژوئن در بقیه ماه های سال فاقد روند خواهند بود.

شرایط اقلیمی هر محل در پراکندگی انسان، حیوان و گیاه نقش مهمی را ایفا می کند. لذا هرگونه فعالیت یا برنامه ریزی در زمینه های مختلف اقتصادی، کشاورزی و صنعتی در سطح زمین بدون شناخت اقلیم امکان پذیر نمی باشد، به همین دلیل پهنه بندی اقلیمی و شناخت مهمترین عوامل و عناصر تأثیرگذار بر هر ناحیه، یکی از راه های شناخت شناسنامه ی اقلیمی نواحی است. فقدان اطلاع از خرده اقلیم های نواحی، برنامه ریزی های اقتصادی و کشاورزی انسان را با شکست مواجه می سازد. به طور کلی اقلیم یک منطقه، متوسط وضعیت هوا در آن منطقه است و دسترسی به متوسط وضعیت هوا در یک مکان خاص، نیازمند آمار و اطلاعات درازمدت هواشناسی است. برای دریافت شناخت صحیح و جامع از اقلیم استان همدان، پهنه بندی اقلیمی با روش های نوین آماری مانند تحلیل عاملی و تحلیل خوشه ای طی دوره 20 ساله (1372- 1392) انجام شد. برای این منظور تعداد 23 متغیر اقلیمی از 8 ایستگاه هواشناسی انتخاب گردید. سپس با استفاده از مدل رقومی ارتفاع، بین پارامترهای هواشناسی و لایه مزبور یک رابطه رگرسیونی چند متغیره اعمال گردید که در نهایت یک ماتریس پهنه ای به ابعاد 23 ×88 به دست آمد و مبنای ناحیه بندی قرارگرفت. بررسی اقلیم استان با روش تحلیل عاملی نشان می دهد که اقلیم استان ساخته ی 5 عامل است، این عوامل به ترتیب اهمیت عبارتند از: دما و تغییرپذیری آن، دیدافقی، بارش، تندر و تابش. نتایج حاصل از تحلیل خوشه ای بر روی 5 عامل اقلیمی، وجود 6 ناحیه را در استان همدان نشان می دهد. یافته ها حاکی از آن است که عوامل اول و دوم به تنهایی 63 درصد رفتار اقلیمی را در استان تبیین می نمایند.

هدف از این مطالعه، شناسایی پهنه های گرم و سرد دمایی و تغییرات آن ها طی دوره های مختلف است. برای این منظور آمار دمای روزانه برای ۲۳۸ ایستگاه سینوپتیک طی دوره آمار ۱۳۴۱ تا ۱۳۹۰ از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردیده است. برای شناسایی پهنه های دمایی سرد و گرم دوره آماری را به پنج دوره مساوی تقسیم کرده ایم و سپس با استفاده از روش های آماری چند متغیره تحلیل خوشه ای و به منظور اعتبارسنجی پهنه های سرد و گرم دمایی از شاخص های نظیر، شاخص اعتبار سنجی دیویس-بولدین (Davies–Bouldin index)، شاخص سیلهوتی (Silhouette Index) و تحلیل ممیزی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که پهنه های گرمای دمایی ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه به لحاظ گستره مکانی به سمت عرض های بالاتر (به سمت عرض های شمالی و تقریباً ۲/۳ درصد) کشیده شده است نسبت به دوره های اخیر ۳/۱ درجه سانتی گراد افزایش داشته است. در حالی که پهنه های دمایی سرد ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه از وسعت مکانی آن ها کاسته شده است مقدار دمای آن ها هم افزایش قابل محسوسی داشته است به طوری که میانگین پهنه های سرد دمایی ایران در دوره اول (۱۳۴۱-۱۳۵۰) با گستره ۴/۲۶ درصد دارای دمایی ۷/۱۲ درجه سانتی گراد بوده است که در دوره پنجم (۱۳۹۰-۱۳۸۱) این گستره به ۸/۲۵ و دمای ۴/۱۳ درجه سانتی گراد رسیده است که بیانگر افزایش ۷/۰ درجه سانتی گراد دمای پهنه های سرد می باشد. نتایج به دست آمده از شاخص های اعتبار سنجی دیویس-بولدین، شاخص سیلهوتی و تحلیل ممیزی آمده نشان داد که به طورکلی پهنه های سرد و گرما ایران بالای ۹۸ درصد در گروه مربوط به خود قرار داشتند.

شدت فرسایش با استفاده از فناوری برآورد فرسایش (که همان مدل های فرسایشی هستند) ارزیابی می گردد. هدف از این تحقیق، به دلیل احداث سد بر ری رودخانه گابریک، برآورد شدت فرسایش و میزان رسوب در حوضه آبریز گابریک با استفاده از مدل تجربی EPM به کمک سیستم های اطلاعات جغرافیایی و کارایی این سیستم ها در مطالعات فرسایش و رسوب حوضه های آبریز و در نهایت کاهش رسوبات در سطح حوضه و نهایتاً پشت سد و به جهت انجام طرح های کنترلی و عمرانی می باشد. در این تحقیق ازاسناد و مدارک مختلف از جمله نقشه 1:250000 زمین شناسی، لایه های خاک شناسی، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه های باران سنجی واقع در اطراف حوضه و مدل ارتفاعی رقومی (DEM) به عنوان ابزار تحقیق مورد استفاده قرار گرفت که نتایج نشان می دهند رسوب ویژه و رسوب کل حوضه آبریز گابریک به ترتیب 64/40 مترمکعب در کیلومتر مربع در سال و 8/227725 مترمکعب در سال می باشد، همچنین میزان رسوب ویژه و میزان کل رسوب تولید شده در حوضه مورد مطالعه به ترتیب 84/243 تن در کیلومترمربع در سال و 1666355 تن در سال می باشد که با قرار گرفتن حوضه آبریز در کلاس شدید اعمال روش های مختلف کنترل فرسایش را در سطح حوضه ضروری می نماید.

سطح زمین و عوارض موجود در آن همواره تحت تاثیر فعالیت های تکتونیک تغییر پیدا می کند. درک این تغییرات و ارزیابی مقادیر آن در برنامه ریزیها و مدیریت محیطی بسیار حیاتی است. برای مشخص نمودن فعالیتهای تکتونیکی و تغییرات لندفرمهای سطح زمین شاخص های ژئومورفولوژیکی ابزارهای بسیار مناسبی هستند. بر این اساس، در این پژوهش از هفت شاخص ژئومورفولوژیک شامل شاخص گرادیان طولی رودخانه(SL)، شاخص سینوزیته جبهه کوهستان(SMF)، شاخص عدم تقارن حوضه آبریز(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(TSF)، شاخص سینوسی رودخانه اصلی(SMR)، شاخص انتگرال هیپسومتری(HI) و شاخص شکل حوضه(BS) استفاده شده است. مقدار بالای شاخص SL و تغییرات مقادیر این شاخص در طول نیمرخ رودخانه و همچنین شکست های متوالی در طول نیمرخ حاکی از فعالیت های تکتونیکی در دوره اخیر زمین شناسی در منطقه است. با این وجود، رودخانه اصلی حوضه خود در داخل یک گسل قرار گرفته است. مقدار شاخص SMF بالا که در بخش غربی حوضه به 2/1 رسیده حاکی از فعالیت های تکتونیک بویژه در بخش غربی است. مقدار شاخص عدم تقارن حوضه به حدود 19 (مقدار بسیار زیاد)می رسد به گونه ای که مساحت بخش غربی در حدود چهار برابر بخش شرقی است. شاخصهای منحنی و انتگرال هیپسومتریک حاکی از جوان بودن و بالا آمدگی حوضه بویژه در بخش غربی حوضه است. شاخص شکل حوضه درحدود 1 و شاخص سینوسی رودخانه 3/1 بوده که هر دو مقدار نسبتا بالایی را نشان می دهند. بررسی های کلی حوضه بر حسب شاخصهای مذکور حاکی از فعالیت های تکتونیکی در این منطقه است.

بارندگی یکی از مهمترین اجزای چرخه آب بوده و به عنوان یکی از مهمترین مولفه های ورودی به چرخه های هیدرولوژیکی بشمار می رود که در سنجش خصوصیات اقلیمی هر منطقه، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. در این پژوهش برای پیش بینی بارندگی سالانه ایستگاه های سینوپتیک مهاباد، ارومیه و ماکو در استان آذربایجان غربی در دوره آماری 92-1363، از سری زمانی آریما استفاده شد. برای بررسی ایستایی مدل توابع خودهمبستگی (ADF) و خودهمبستگی جزیی (PACF) بکار رفت و با روش تفاضل گیری داده های ناایستا به داده ایستا تبدیل شدند. با ایستا کردن داده ها از مدل های تصادفی برای پیش بینی میانگین بارندگی سالانه استفاده گردید. با در نظر گرفتن معیارهای ارزیابی مدل شامل آماره T، P-VALUE کمتر از 05/0 و معیار اطلاعات بیزی (BIC), مدل(1,0,0) ARIMA، مدل(0,1,1) ARIMA و مدل(0,1,1) ARIMA به ترتیب در ایستگاه های ارومیه، ماکو و مهاباد به عنوان مدلی مناسب جهت پیش بینی بارندگی سالانه تعیین و بارش به مدت سه سال (95-1392) پیش بینی شد. نتایج نشان دهنده افزایش بارش است که براساس آمار بارندگی موجود در سال های مربوطه، نتایج مدل برازش یافته قابل قبول است.

استقرار و پیدایش هر شهر بیش از هر چیز تابع شرایط و موقعیت جغرافیایی آن است؛ زیرا عوارض و پدیده های طبیعی در مکان گزینی، حوزه نفوذ، توسعه فیزیکی و فرم شهری اثر قاطعی می گذارند. تحقیق حاضر با هدف پتانسیل سنجی توسعه کالبدی شهر سنندج، ابتدا موانع و محدودیت های موجود را شناسایی کرده، سپس نواحی مناسب و نامناسب برای توسعه شهری را تفکیک می کند. به منظور انجام پژوهش حاضر از ابزارهایی مانند نقشه های توپوگرافی 1:25000، نقشه زمین شناسی 1:100000، اسناد، گزارش ها، کتاب های موجود و همچنین لایه های اطلاعاتی مورد نیاز استفاده شده است. برای نیل به اهداف تحقیق، ابتدا عوامل مهم مؤثر در شکل گیری شهرها ازجمله شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه و فاصله از نقاط شهری بررسی شده و نواحی ای که ازنظر این پارامترها در محدودیت قرار دارند، مشخص شدند. در ادامه، پس از تشخیص نواحی ممنوعه، سایر محدوده های منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل های منطق فازی و AHP به سه رده نسبتاً مناسب، مناسب و بسیار مناسب تقسیم شد. نتایج نشان می دهد که 36درصد از مساحت نقشه، منطقه ممنوعه بوده و برای توسعه شهری مناسب نیست. نتایج تحلیلی تر بیانگر آن است که پهنه برآورد شده مناطق ممنوعه نسبتاً زیاد است و با آنکه غالباً منطبق بر پهنه های پیرامونی است، بخشی از نواحی داخلی محدوده مورد مطالعه را نیز شامل می شود. این مسئله که ناشی از شرایط توپوگرافیک و نیز تکتونیکی خاص منطقه است، بیانگر اهمیت ارزیابی های محیطی و ژئومورفولوژیکی در مدیریت صحیح تر شهری است. سایر پهنه های مطالعاتی به ترتیب 1/25درصد نسبتاً مناسب، 7/23درصد مناسب و 2/15درصد پهنه بسیار مناسب برآورد شده اند. پهنه های موجود به دلیل رویکرد سیستمی موجود در پژوهش و به تبع آن، ارزیابی متغیرهای تأثیر گذار مرتبط، قابلیت کاربری دارند. به بیانی می توان گفت تراکم بیشتر اراضی بسیار مناسب در محل کنونی شهر سنندج و اطراف آن به دلیل شرایط طبیعی و انسانی درخور توسعه شهری است. باوجوداین ضرورت درنظرگرفتن و اعمال این ارزیابی های سیستمی محیطی در مدیریت شهری درخور توجه است.

پدیده بلاکینگ می تواند در رخداد برخی از مخاطرات جوی و اقلیمی خسارت زا موثر باشد. به منظور بررسی نقش رخداد بلاکینگ در بارش برف سنگین و مداوم 11 تا 16 بهمن 92، داده های مربوط به میانگین فشار سطح دریا ،850 ، 500 ،300 ، نقشه ضخامت، موقعیت خط همدمای صفر درجه در سطح زمین، مولفه مداری سرعت باد، مولفه نصف النهاری سرعت باد، امگا، رطوبت نسبی، و دمای پتانسیل از سایت NCEP دریافت و در نر م افزار  Grads ترسیم و تجزیه و تحلیل شد. بررسی نقشه های سینوپتیکی نشان داد که ایران تحت تاثیر تراف قوی و عمیق سمت راست بلاکینگ امگا  با یک پشته بسیار قوی تا عرض های 70 درجه شمالی، واقع شده است. استقرار مرکز پرفشار قوی در شمال دریای خزر و ریزش هوای سرد از عرض های بالا منجر به ایجاد شرایط دمایی ویژه در سطح 500 و 850 هکتوپاسکالی شده و کسب رطوبت زیاد از دریای خزر شرایط را برای ریزش برف سنگین فراهم نموده است. با توجه به ماهیت شبه ایستور بودن و تداوم بلاک امگایی قوی، برای6 روز متوالی در اکثر نقاط ایران بارش برف سنگین و خسارت زا ثبت و گزارش گردید. بررسی مولفه های دینامیکی نیز نشان داد که در زمان بلوغ بلاکینگ این مولفه ها به اوج شدت خود رسیده و منجر به برف سنگین در بیشتر نقاط کشور گردید. شناسایی سیستم های بلاکینگ منجر به بارش برف سنگین با استفاده از نقشه های پیش یابی و صدور پیش آگاهی های بموقع می تواند به برنامه ریزان و تصمیم گیران مناطق تحت تاثیر، جهت آمادگی و پیشگیری از خسارات بیشتر کمک کند.

فرایند تغییر اقلیم به دلیل تاثیر قابل توجه ای که بر ابعاد گوناگون زندگی انسان دارد، در دهه های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق با توجه به اهمیت بارش و دما در دخیره آب سد قشلاق و تأمین نیاز آبی شهر سنندج، شبیه سازی تغییراقلیم در حوضه سد قشلاق در دهه ی آینده با استفاده از مدل های گردش عمومی جو صورت گرفت. به منظور تهیه سناریو های اقلیمی در این تحقیق، از خروجی های مدل گردش عمومی HadGEM2 تحت سناریوی RCP4.5 استفاده گردید. جهت حصول به وضوح بالا از خروجی های مدل گردش عمومی نیز از مدل دینامیکی کوچک مقیاس سازی RegCM4 استفاده و تغییرات پارامترهای مجموع بارندگی، دمای بیشینه، دمای کمینه و سرعت باد برای دهه ی آینده (2015 -2025) شبیه سازی گردید. در مرحله راستی آزمایی، داده های تاریخی شبیه سازی شده توسط مدل برای دوره آماری سال های 1996 تا 2000 با داده های مشاهداتی ایستگاه های منطقه، با استفاده از ضریب تبین و مجذور میانگین مربعات خطا مورد بررسی قرار گرفتند و نهایتاً با استفاده از نرم افزار GIS، توزیع مکانی پارامترهای اقلیمی در ده ی آتی تهیه گردید. نتایج نشان داد که مدل عملکرد خوبی در شبیه سازی پارامترهای متوسط ماهانه دمای بیشینه و کمینه دارد و داده های متوسط ماهانه بارندگی با دقت کمتری برآورد شده است. همچنین نتایج تحقیق بر اساس سناریو RCP4.5 نشان داد که در آینده نزدیک در فصل تابستان هوا گرم تر خواهد شد و شاهد کاهش مقدار کل بارندگی خواهیم بود و در عوض متوسط سالانه حداکثر دما افزایش خواهد یافت.

در این پژوهش بخشی از مجرای رودخانه قره سو با استفاده از مدل ژئومورفولوژیکی رزگن مورد تحلیل و طبقه بندی قرار گرفت. این پژوهش متکی بر نقشه های توپوگرافی 1:2000 و مطالعات میدانی بوده است. در این تحقیق، برای محاسبه پارامترهای نسبت گود شدگی و نسبت عرض به عمق لب پری از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS به همراه الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. بررسی نتایج مدل رزگن نشان داد که اکثر مقاطع رودخانه قره سو در طبقه ی C و E مدل سلسله مراتبی رزگن قرارگرفته اند. رودخانه قره سو در طبقه C دارای مجرای پهن تر و کم عمق تری می باشد و همچنین پهنه سیلابی رودخانه در این طبقه توسعه یافته و دره های آن عریض است. این رودخانه در طبقه E نیز دارای مجرای عمیق و باریک (نسبت عرض به عمق کم) بوده ولی پهنه سیلابی آن عریض و توسعه یافته است. با در نظر گرفتن متغیر شیب و مواد بستر می توان گفت رودخانه قره سو، در بازه اول در طبقه ی C3b و E3b ، در بازه دوم، سوم، چهارم و پنجم در طبقه ی C4b ، E4b ، C5 ، در بازه ششم در طبقه ی E5 و C5 و درنهایت در بازه هفتم در طبقه ی C5c و E5 قرارگرفته است. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان کرد که رودخانه قره سو در بخش هایی که مقاطع در طبقه ی C قرارگرفته است، دارای حساسیت به آشفتگی بسیار بالا، پتانسیل بازیابی خوب، تأمین رسوب بالا، کنترل پوشش گیاهی بسیار بالا و در بخش هایی که مقاطع در طبقه E واقع شده است، رودخانه دارای حساسیت به آشفتگی بسیار بالا، پتانسیل بازیابی خوب، تأمین رسوب متوسط، و کنترل پوشش گیاهی بسیار بالا می باشد.

علاوه بر تغییر اقلیم، تغییر کاربری اراضی به عنوان یک عامل جانبی اثرات مهمی بر سیلاب دارد. لذا پیش-بینی اثر این دو پارامتر بر وضعیت سیلاب دهه های آتی، راهگشای مقابله با این پدیده خواهد بود. هدف از مطالعه حاضر پیش بینی وضعیت هیدرولوژیکی حوزه آبخیز اسکندری در دهه آتی تحت اثر تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی می باشد. جهت بررسی تغییرات اقلیمی دهه ۲۰۲۰، برونداد مدل HadCM۳ تحت سناریوهای A۲ و B۱ توسط مدل LARS-WG ریزمقیاس گردید. پس از بررسی تغییرات کاربری-اراضی گذشته، دو سناریو جهت پیش بینی تغییرات آن در آینده طراحی شد. در انتها با تغییر هایتوگراف بارش و کاربری اراضی در مدلHEC-HMS که برای دوره گذشته کالیبره و اعتبارسنجی شده، اثر تغییر اقلیم و کاربری اراضی بر سیلاب منطقه مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان دهنده افزایش ۲/۷ تا ۹/۱۰ درصدی بارش متوسط سالانه دهه ۲۰۲۰ می باشد. افزایش توأمان دمای حداقل و حداکثر منطقه مطالعاتی در تمامی ماه ها موجب افزایش ۸۲/۰ تا ۰۲/۱ درجه سانتی گرادی دمای متوسط سالانه خواهد شد. افزایش دبی اوج و حجم سیلاب در ماه های مارس، اکتبر و فوریه و کاهش آن در ماه آوریل پیش بینی شده است. به طوری که در صورت تغییر کاربری اراضی همراه با تغییر اقلیم این افزایش شدیدتر خواهد بود.

در این پژوهش نتایج سه مدل ریزمقیاس نمایی SDSM، شبکة عصبی ANN، و مدل مولد آب وهوایی LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی بارش روزانه، کمینه، و بیشینة دمای روزانه در منطقة شمال غرب ایران مقایسه شده است. منطقة مورد مطالعه شامل دوازده ایستگاه هواشناسی است که دارای آمار بلندمدت اند. از داده های دما و بارش روزانة ایستگاه ها در دورة 1961 1990 به عنوان دورة پایه در مدل و دورة 1991 2001 به عنوان دورة اعتبارسنجی استفاده شده است. در این بررسی از دو آزمون ناپارامتری و شاخص ریشة مجموع مربعات خطای مدل (RMSE) برای مقایسة دقت سه مدل استفاده شده است. نتایج نشان داد برای دماهای کمینه و بیشینه عملکرد مدل ANN بهتر از دو مدل دیگر است. برای داده های بارش، طبق شاخص RMSE، دقتِ مدل SDSM نسبت به دو مدل دیگر بیشتر است. بر اساس آزمون ناپارامتری من - ویتنی، عملکرد دو مدلِ SDSM و LARS-WG یکسان و بهتر از مدل ANN بود. تحلیل مکانی عملکرد سه مدل نشان می دهد که عملکرد مدل ها بسته به نوع اقلیم منطقه است؛ به طوری که منطقة جنوب غرب آذربایجان شرقی و کردستان، به سبب ناپایداری های بیشتر، عملکرد پایین تری دارند.

مشاهدات و تفسیر اشکال رسوبی- ژئومورفیک رودخانه ها در طول سیلاب های شدید و پس از آن، برای درک بهتر مکانیسم واکنش تغییرات رودخانه، اساسی می باشد. از جمله پاسخ های ژئومورفولوژیک رودخانه ها به سیلاب می توان به گسترش کانال ، حمل و نقل و رسوب مواد بسیار دانه درشت، تغییرات عرض پهنه های فرسایشی و تراکمی ، فرسایش ساحلی کانال و ایجاد نهشته ها و اشکال رسوبی در بستر و حاشیه رودخانه ها اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه، شناسایی اشکال رسوبی و مورفولوژیک رودخانه های کوهستانی بالادست سد ایلام در پاسخ به سیلاب شدیدی که در آبان ماه سال 94 در استان ایلام  اتفاق افتاد می باشد. برای نیل به این هدف، بازدیدهای میدانی از 100 سایت (هم در سطح آبراهه های بالادست و هم در رودخانه های اصلی منطقه مورد مطالعه) به منظور جمع آوری اطلاعات کیفی در فرآیندها (به عنوان مثال انتقال رسوب، فرسایش ساحلی) که مسئول تغییرات مورفولوژیک است، صورت گرفت. با استفاده از روش توصیفی- تطبیقی، تجزیه و تحلیل رسوبات سیلابی از طریق بررسی خصوصیات کیفی بافت و ساختار نهشته های سیلابی انجام شد. انواع مختلفی از نهشته ها و رخساره های سیلابی به عنوان اثرات مشخصه سیلاب شدید ایلام ثبت و با استفاده از GPS تعیین موقعیت شد. نتایج حاکی از وجود سه نوع نهشته رسوبی(تپه تخته سنگی، نهشته طولی شنی تخته سنگی و نهشته جانبی شنی تخته سنگی) و یک نوع از اشکال روساحلی(باریکه تخته سنگی) در آبراهه های کوهستانی و چهار نوع نهشته رسوبی(نهشته طولی، نهشته مورب، نهشته مرکب جانبی و نهشته دماغه ای) و یک نوع از اشکال روساحلی(پشته شنی) در رودخانه های اصلی موردمطالعه بود. همچنین توالی خاص فضایی از اشکال رسوبی در امتداد رودخانه های کوهستانی پیدا شد، به طوری که ابتدا تشکیلاتی از تپه و باریکه قلوه سنگی ایجاد شده، سپس این اشکال توسط نهشته های طولی و جانبی در بازه های پایین تر جایگزین شده بودند.

در سال های اخیرحوضه جنوبی دریای خزردرگیر برخی مخاطرات اقلیمی مانند خشکسالی، سیل و بارش برف سنگین بوده است. شبیه سازی رفتار اقلیم آینده این حوضه نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و میزان آسیب پذیری احتمالی این مناطق از تغییر اقلیم دارد. در این مطالعه چشم انداز اقلیم آینده برخی ایستگاه های واقع در این حوضه شامل گرگان، بابلسر، رامسر، رشت، بندرانزلی تحت دو سناریوی انتشار A2 و B2 حاصل از برونداد ریزمقیاس شده مدل گردش کلی HadCM3 با روش آماری SDSM در دوره 2099-2011 شبیه سازی گردید. علاوه بر آن برونداد بارش مدل گردش کلی یاد شده به روش دینامیکی توسط مدل PRECIS برای دوره 2099-2070 ریزمقیاس گردید. در هر دو روش ریزمقیاس نمایی، مدل گردش کلی و سناریوهای انتشار یکسان در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج هر دو روش مذکور، میانگین بارش سالانه ایستگاه های منتخب در دهه های آینده کاهش نسبتا چشمگیری خواهند داشت. نتایج ریزمقیاس شده توسط مدل SDSM نشان می دهد که  کمترین و بیشترین کاهش بارش سالانه به ترتیب در ایستگاههای گرگان و  بابلسر رخ خواهد داد.  کاهش یادشده بین 25 درصد در دوره 2039-2011 تحت سناریوی A2 تا 60  درصد در دوره 2099-2070 تحت سناریوی B2 خواهد بود. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز،بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 در سه دهه 39-2010، 69-2040 و 99-2070 و همچنین تعداد روزهای داغ دوره های آتی در فصول پاییز،  زمستان و بهار در تمامی ایستگاه ها (به استثنای فصل بهار گرگان) و تحت هر دو سناریوی A2 و B2 نسبت به دوره مشاهداتی 90-1961 افزایش خواهند یافت. نتایج نشان می دهد که دامنه تغییرات افزایش میانگین دمای حداکثر حوضه در سه دهه 2039-2010 ، 2069-2040 و 2099-2070 به ترتیب 8/1-1، 3/3-9/1 و 1/5-4/2 درجه سلسیوس خواهد بود.

در مواجه با خطر سیل و یا خسارات ناشی از خشکسالی، برآورد میزان بارش و الگوی تغییرات مکانی آن در یک منطقه گسترده، یکی از چالش های مهم در علوم هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی است. اندازه گیری محلی بارندگی در مناطق دور افتاده به دلیل هزینه زیاد و محدودیت های عملیاتی دشوار است. بدین علت در تحقیق حاضر به منظور تعیین الگوی مکانی-زمانی بارش و امکان تلفیق داده ها، سه نوع مختلف از تولیدات بارندگی شامل داده های ماهواره ای (TRMM۳B۴۲)، داده های حاصل از مدل پیش بینی عددی جوّی (MM۵) و اندازه گیری های زمینی (نقشه های حاصل از روش زمین آمار (KED))، مورد مطالعه قرار گرفتند. این مطالعه در بازه زمانی سال های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۰ میلادی و برای منطقه شمال شرق ایران به صورت ماهانه، فصلی و سالانه انجام شد. داده ها با استفاده از شاخص اعتبارسنجی RMSE و الگوریتم تشابه با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که یکی از ضعف های روش زمین آمار نبودن اطلاعات کافی در ارتفاعات بالای (۱۵۰۰) متر منطقه است. همچنین دقت تصاویر ماهواره ای در فصل های گرم بیشتر بود؛ بطوریکه در ماه آگوست مقدار ۷/۱ RMSE = به دست آمد. در فصل زمستان (ماه ژانویه) بیشترین مقدار ۰۲/۱۴ RMSE = حاصل شد که این امر عملکرد ضعیف تولیدات ماهواره ای TRMM در مناطق پوشیده از یخ را نشان می دهد. در اعتبارسنجی مدل MM۵ بیشترین و کمترین مقدار RMSE به ترتیب ۶۴/۶ و ۰۵/۱ به دست آمد. علاوه بر این مدل MM۵ تا حدود زیادی در شبیه سازی مقادیر بارندگی سالانه بیش برآورد داشت. نتایج تحلیل های مکانی- زمانی الگوریتم تشابه نیز نشان دادند که عملکرد مدل MM۵ در مقیاس ماهانه و فصلی و تعیین مناطق بارندگی بهتر از تصاویر ماهواره ای TRMM بود. همچنین هر سه محصول الگوی مکانی بارندگی در مقیاس فصلی و سالانه را به خوبی نشان دادند.

هدف از این مطالعه واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران طی نیم قرن اخیر است. بدین منظور داده های بارش روزانة 283 ایستگاه سینوپتیکی طی دورة آماری 1961 تا 2010 از سازمان هواشناسی کشور استخراج و مرتب شد. پس از استخراج بارش های روزانة فصل بهار (فروردین، اردیبهشت، و خرداد)، به منظور شناسایی الگوهای بارش فراگیر، داده های فشار سطح زمین از پایگاه دادة مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی پژوهش های جوی استخراج شد. سپس با اجرای تحلیل خوشه ای بر روی داده های فشار سطح زمین الگوهای همدید بارش های فراگیر بهاره شناسایی، بررسی، و تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر آن است که بارش های بهاره، ضمن برخورداری از افت وخیز روزانه، ضریب تغییرات مکانی بسیار زیادی دارند؛ در این بین، به سمت ماه خرداد این تغییرات چشم گیرتر خواهد بود. نتایج حاصل از واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران نشان داد که چهار الگوی کم فشار عربستان- کم فشار ایران مرکزی، کم فشار اروپا- کم فشار سودان، کم فشار خلیج فارس- پُرفشار سیبری، و الگوی چندهسته ای کم فشار خاورمیانه بیشترین نقش را در بارش های بهاری فراگیر ایران ایفا می کنند.

مجرای رودخانه های آبرفتی سیستم های دینامیکی هستند که در معرض تغییرات مختلفی می باشند. در این رابطه، جابجایی مجرا و فرایندهای مرتبط باعث مخاطراتی از قبیل آب شستگی پل ها، تخریب جاده های ارتباطی و از بین رفتن اراضی می شود. ازاین رو، پایش و نظارت بر تغییرات مجرای رودخانه ها ازجمله اقدامات اساسی در زمینه مدیریت رودخانه ها و دشت های سیلابی می باشد. در تحقیق حاضر، تغییرات جانبی مجرای رودخانه زرینه رود (جیغاتی چای) در طی 30 سال گذشته بررسی شده است. این پژوهش متکی بر کارهای میدانی و آزمایشگاهی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی و داده های ایستگاه های هیدرومتری می باشد. به منظور تحلیل های کمّی از روش ها و شاخص های ژئومورفومتریک به همراه مدل HEC-RAS استفاده شد. مجرای رودخانه در بالادست سد انحرافی نوروزلو به دو بازه (از ابتدای بازه مطالعاتی تا شهرک صنعتی شاهین دژ به عنوان بازه اول و از این شهرک تا محل سد مذکور به عنوان بازه دوم) و از پایاب سد انحرافی نورزولو تا چاله ارومیه به سه بازه (از پایاب این سد تا شهر میاندوآب به عنوان بازه سوم، از میاندوآب تا روستای چلیک به عنوان بازه چهارم و از این روستا تا مصب به عنوان بازه پنجم) تقسیم بندی شد. پلان فرم مجرا در بازه های بالادست سد انحرافی از نوع مئاندری با میان برهای شوت (میان پشته ای) می باشد. از پایاب سد نوروزلو تا شهر میاندوآب، درنتیجه دخالت های انسانی تبدیل به شبه مئاندری شده و سپس دوباره الگوی مئاندری ظاهر می شود. با اینکه توان رودخانه در بازه اول نسبت به سایر بازه ها زیاد است اما به علت مواجهه با یک بستر آرمورینگ و برخورد کناره های رودخانه به واحد کوهستان، از انجام کار ژئومورفیک محدودی برخوردار می باشد. درحالی که توان نسبتاً بالای رودخانه، افزایش پهنه های سیل گیر، پوشش گیاهی پراکنده، کنترل محدود متغیر زمین شناسی و فرسایش پذیری زیاد مواد کناره باعث شده است که بازه دوم دارای بیشترین میزان دینامیک عرضی باشد. از پایاب سد نوروزلو تا شهر میاندوآب به علت برداشت شن و ماسه بستر و کناره ها، رودخانه در بستری عریض و گود افتاده جریان می یابد و ارتباط آن با دشت سیلابی خود قطع شده است. این شرایط تا حدودی در بازه پایین دست نیز دیده می شود و بنابراین ازنظر دینامیک جانبی، غیرفعال محسوب می شود. در بازه انتهایی نیز خاصیت چسبندگی رس با توان پایین رودخانه و شیب ملایم کناره ها توأم شده و توسعه و مهاجرت مئاندرها از آهنگ پایینی برخوردار شده است. نتایج نشان دهنده افت چشمگیر دینامیک جانبی مجرا در طی 15سال گذشته است. شاخص های ژئومورفومتریکی برای بازه های پایاب سد نوروزلو نشان دهنده دینامیک بسیار پایین و تنگ شدگی مجرا در طی این بازه زمانی می باشد. دلیل اساسی این امر مربوط به کاهش شدید دبی رودخانه (تقریباً دوسوم) و فعالیت های انسانی می باشد. کاهش دینامیک جانبی در بازه های بالادست سد نوروزلو به صورت افت نرخ مهاجرت جانبی مجرا، کاهش قابل توجه رخداد میان برهای شوت و تمایل بیشتر رودخانه به الگوی مئاندری نمایان شده است.

در حال حاضر تغییر اقلیم موجب بر هم خوردن چرخه ی هیدرولوژیکی زمین به ویژه توزیع زمانی و مکانی آن شده است، لذا بررسی و پیش بینی تغییرات آن بسیار مهم می باشد. در مطالعه ی حاضر اثر تغییر اقلیم بر میزان بارش، دما و رواناب در سه زیرحوضه از حو ضه ی آبخیز همدان- بهار مورد بررسی قرار گرفت. از مدل WETSPASS، جهت برآورد رواناب و از مدل LARS-WG به منظور پیش بینی متغیرهای اقلیمی در طی ۲۰۴۳ - ۲۰۱۴ استفاده شد. نتایج نشان داد مدلHadCM3  با بیشترین ضریب وزنی و کمترین خطا بیشترین کارایی را در شبیه سازی بارش و دما برای منطقه ی مطالعاتی دارد. طبق نتایج ریزمقیاس نمایی، در دوره ی آتی میانگین دمای حداقل و حداکثر به ترتیب حدود 22/1 و 9/0 درجه سانتی گراد افزایش و مجموع بارش حدود ۸ درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر هیدرولوژی آینده ی حوضه نشان داد، حجم رواناب برای هر سه زیرحوضه تحت سناریو ی A2 کاهش و تحت سناریو ی  B1برای زیرحوضه ی شماره ی ۱ و ۲ کاهش و برای زیر حوضه  ۳ افزایش خواهد یافت. مجموع رواناب ورودی به دشت تحت سناریو A2، ۳۶درصد کاهش و تحت سناریو B1، ۸ درصد افزایش خواهد یافت، که تغییرات سیستم منابع آب حوضه را تحت تأثیر قرار خواهد داد. نکته ی قابل توجه کاهش بارش در فصول زمستان و بهار و بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است،که همراه با تغییر کاربری اراضی می تواند تأثیر منفی قابل توجهی در آینده مدیریت منابع آب داشته باشد. بنابراین پیشنهاد می شود، در برنامه ریزی آینده منابع آب مورد توجه واقع شود.  

سیل یکی از بلایای طبیعی مهمی است که همه ساله باعث ایجاد خسارت های مالی و جانی فراوانی به جوامع مختلف می گردد. به همین دلیل محققان سعی نموده اند که تغییرات کمی این پدیده را حتی المقدور به طور دقیق مورد بررسی قرار دهند. در این پژوهش جهت تخمین دبی سیلابی ایستگاه کهمان الشتر واقع در استان لرستان از مدل شبکه ی عصبی موجک استفاده شد و نتایج آن با سایر روش های هوشمند از جمله شبکه ی عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامتر حداکثر بارش 24 ساعته در مقیاس زمانی روزانه با تأخیرهای مختلف در طی دوره ی آماری (1391-1380) به عنوان ورودی و دبی حداکثر روزانه به عنوان پارامتر خروجی مدل ها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه ی میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دو مدل قابلیت خوبی در تخمین دبی سیلابی دارند، لیکن از لحاظ دقت، مدل شبکه ی عصبی موجک عملکرد بهتری نسبت به شبکه ی عصبی مصنوعی از خود نشان داده است.