درخت حوزه‌های تخصصی

اهداف: افزایش درجة حرارت یکی ازمسائل مهم زیست محیطی بشر است که در سال-های اخیر، مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است . هدف از محاسبة روند درجة روز گرمایش در ایران، می تواند دیدی کلی از تغییرات نیاز گرمایش و تغییرات مکانی- زمانی این فراسنج، به خصوص در فصول سرد و گرم سال برای مدیریت منابع انرژی ارائه کند. روش: روند و شیب روند ماهانة درجة روز گرمایش ایران، با پایة دمایی 18 درجه با استفاده از میانگین دمای روزانة هوا، درطی دورة آماری 44 ساله (1383-1340) از پایگاه شخصی داده های دکتر مسعودیان در دانشگاه اصفهان استخراج و محاسبه شد. سپس، به کمک آزمون ناپارامتری من کندال روند و شیب روند جمع ماهانة درجة روز گرمایش در سطح معنی داری 05/0، برای هرکدام از یاخته ها در نرم افزار مطلب محاسبه گردید. ابعاد ماتریس به دست آمده 44×7187 می باشد. درنهایت، نقشه های روند و شیب روند این فراسنج درنرم افزار سورفر ترسیم شد و واکاوی گردید. یافته ها/ نتایج: نتایج، بیانگر روند مثبت نیاز گرمایشی در شمال کردستان و زنجا صول بهار و پاییز است. روند منفی نیاز گرمایشی نیز در چاله های داخلی، دامنه های زاگرس شمالی و جنوبی و کوهپایه های ن، غرب شهرکرد، ارتفاعات ماکو و کوهپایه های غربی بجنورد است که بیانگر کاهش دمای این نقاط در ف کرمان و خراسان نمایان است که روند افزایش دمای این مناطق را در ماه های سرد سال نشان می دهد. نتیجه گیری: بیشترین گسترة مکانی روند منفی نیاز به گرمایش، در دی ماه است که 54% از وسعت ایران را در برگرفته است که نمایانگر گرم ترشدن هوا در این ماه از سال در نیمی از کشور می باشد. بلوک لوت و تهران در فرودین ماه به میزان 2- تا 4- درجة روز در سال، بیشینة شیب روند منفی نیاز به گرمایش را دارا هستند.

تغییر در لایه اُزون که تحت عنوان نوسان اُزون کلی سنجش و اندازه گیری می شود بخشی از دغدغه های بشر امروزی به عنوان یکی از علل و یا اثرات تغییر اقلیم است. در این پژوهش نوسانات اُزون کلی در گستره ی ایران مرتبط با پدیده ی ENSO مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور متوسط ماهانه اُزون کلی از سایت ماهواره ای پایگاه نقشه سازی طیف سنجی اُزون کلی (TOMS) از پایگاه داده ای NASA/GSFCدر گره های با فاصله 25/1×1 درجه جغرافیایی و نیز متوسط ماهانه شاخص SOI به عنوان تعریف کننده شرایط وقوع النینو/لانینا استفاده شد. نتایج نشان داد تغییرات مقدار اُزون کلی نسبت به شاخص SOI با مدل رگرسیونی درجه سوم بهترین برازش را دارد و در سطح اطمینان 99% می توان با استفاده از این مدل نسبت به برآورد اُزون کلی اقدام کرد. ارتباط بین مقادیر اُزون برآورد شده توسط مدل و شاخص SOI در سه مقیاس سالانه، فصلی و ماهانه در تمام گستره ی ایران بجز ناحیه کوچکی در شمال غرب درماه جولای معکوس، قوی و در سطح اطمینان 99% معنادار است. قوی ترین ضرایب همبستگی در ناحیه ی مرکزی، جنوبی و جنوب شرقی کشور و ضعیف ترین روابط در شمال و شمال غرب کشور به دست آمد. بر اساس نتایج این تحقیق مقدار اُزون کلی در گستره ی ایران در زمان وقوع النینو/لانینا، افزایش/کاهش می یابد. مقدار اُزون کلی از جنوب به شمال زیاد می گردد که شیب خط در زمان وقوع النینو بیشتر است.

توفان های تندری یکی از پدیده های اقلیمی هستند، که به دلیل همراهی با تندر، آذرخش، جست باد، باران شدید و غیره علاوه بر آثار مثبتی که می تواند داشته باشد، موجب آسیب های فراوانی درنقاط مختلف دنیا شده است. موقعیت جغرافیایی فلات ایران در عرض های جغرافیایی میانی باعث ورود سامانه های برون حاره، جنب حاره و حاره ای در زمان های خاصی می شود. ورود برخی از این سامانه ها فراوانی رخداد این پدیده را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. علاوه بر این به دلیل تغییر دمای سطح زمین در طول شبانه روز میزان رخداد این پدیده در ساعت های خاصی به شدت کاهش و یا افزایش می یابد. بنابراین واکاوی زمانی توفان های تندری، می تواند کمک شایانی در جهت بهبود پیش بینی پدیده باشد. بدین منظور، داده های ساعتی هوای حاضر (ww) مربوط به توفان های تندری بدون بارش یا همراه با بارش (کدهای 17و29)، توفان تندریِ ملایم و آرام و بدون تگرگ اما در بعضی اوقات همراه با برف و باران و توفان تندریِ ملایم و آرام، همراه با تگرگ (کدهای 95و96)، توفان تندریِ متلاطم، بدون تگرگ اما همراه با باران و برف و توفان تندریِ سنگین، همراه با تگرگ (کدهای 97و99) و توفان تندری ترکیبی از شن و گرد و غبار (کد98) جهت 46 ایستگاه همدید تهیه گردید. این داده ها که مربوط به یک دوره ی آماری 23 ساله (1388-1365) می باشد. فراوانی رخدادشان در مقیاس ماهانه و ساعتی محاسبه گردید. نتایج این محاسبات نشان می دهد که بیشترین فراوانی رخداد کدهای 17 و 29 مربوط به خردادماه ساعت 00:30 محلی، کدهای 95 و 96 مربوط به اردیبهشت ماه ساعت 15:30 محلی، کدهای 97 و 99 مربوط به خردادماه ساعت 03:30 محلی و کد 98 مربوط به مهرماه ساعت 18:30 محلی می باشد.

شناسایی ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد، با برازاندن مدل های احتمال بر بارش روزانه می توان به برخی ویژگی های این داده ها در قالبی خلاصه دست یافت. در این پژوهش، از داده های بارش روزانه شبکه بندی شده پایگاه داده بارش آفرودیت خاورمیانه به ابعاد 25/0 25/0 درجه طول / عرض جغرافیایی استفاده شده است. داده های بارش روزانه این پایگاه داده در محدوده ایران طی دوره 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی به کمک نرم افزار Grads استخراج گردید. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای بارشی، از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار Matlab توابع توزیع تیپ نرمال و گاما بر تک تک یاخته های با بارش بیش از 5/0 میلی متر برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در فاصله اطمینان 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع احراز نمایند. محاسبه فراسنج های برازنده ترین تابع توزیع فراوانی نشان می دهد با وجود کم بودن مقدار فراسنج میانگین بارش مورد انتطار در بخش قابل توجهی از کشور میزان اعتماد به بارش روزانه کم و نوسان بارش زیاد است. فراسنج های چولگی و کشیدگی حکایت از چوله بودن بارش و عدم تقارن در بارش دارد. از طرف دیگر، پایین بودن مقدار فراسنج شکل، نشان دهنده فاصله زیاد تابع توزیع فراوانی بارش با شرایط نرمال دارد موضوعی که توسط آماره های آزمون آماری نیکویی برازش نیز تأیید شده بود.

در این پژوهش رابطه بین بارش های پاییزی ایستگاه های منطقه غرب و شمال غرب کشور با الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر در یک دوره آماری 29 ساله (2005-1977) مورد محاسبه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی بین شاخص الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و بارش های پاییزی ایستگاه های منطقه غرب و شمال غرب کشور نشان داد که فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر با دوره های افزایش بارش و فاز منفی آن با دوره های کاهش بارش از حد نرمال همراه است. ارتباط نسبتاً خوبی بین بارش پاییزی منطقه غرب و شمال غرب کشور با شاخص الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر مورد محاسبه قرار گرفت. این ارتباط با ضریب همبستگی معنی دار 31/0 در فصل پاییز برای متوسط ایستگاه های مورد م طالعه محاسبه گردید. در بررس ی ماهانه بالاترین ضریب ه مبستگی بارش ماهانه ایستگاه ها و شاخص الگوی دریای شمال-خزر در ماه دسامبر با ضریب همبستگی 52/0 مورد محاسبه قرار گرفت. با توجه به ضرایب همبستگی مورد محاسبه، بارش ایستگاه خوی، بیشترین تاثیرپذیری را از الگوی پیوند از دور دریای شمال_خزر نشان می دهد. این مطالعه ثابت کرد که علاوه بر الگوی پیوند از دور رایج و متداول انسو که تأثیرات آن بر بارش پائیزی قبلاً مورد تأیید محققان قرار گرفته، الگوی جدید پیوند از دور دریای شمال-خزر نیز از الگوهای تأثیرگذار بر نوسانات بارش و وقوع دوره های مرطوب و خشک پاییزه شمال غرب و غرب ایران می باشد.

در این پژوهش ارتباط بین نوسان بارش در مناطق جنوبی دریای خزر و تغییرات فشار تراز دریا با استفاده از رویکردی محیطی به گردشی در دوره زمانی(1383-1339) بررسی و تحلیل گردید. در این ارتباط در بخش پایگاه داده سطحی، از داده های بارش روزانه 12 ایستگاه سینوپتیک پهنه مطالعاتی بهره گرفته شد و ماتریس سری زمانی روزهای بارشی آنها تهیه گردید. در بخش پایگاه داده های جوی نیز از داده های فشار تراز دریا موجود در پایگاه داده NCEP/NCAR در محدوده 0 تا 120 درجه شرقی و 0 تا 80 درجه شمالی استفاده گردید. در ادامه، ماتریس اولیه شامل مقادیر بارشی روزانه هر ایستگاه و مقادیر میانگین فشار روزانه تراز دریا(slp) متناظر با سری زمانی روزهای بارشی برای(1617=33×49) یاخته شبکه ای در محدوده انتخابی تهیه شد. محاسبه ضریب همبستگی میان مقادیر بارش روزانه با مقادیر میانگین روزانه فشار تراز دریا بر روی یاخته های محدوده مطالعاتی و ترسیم نقشه های ضریب همبستگی بارش - فشار ایستگاهها آشکار نمود که رخداد و تغییرات بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر در سطح تراز دریا متأثر از استیلای یک الگوی گردشی فشار بر روی دریاهای خزر، سیاه و مدیترانه است. بر این اساس، نوسان بارش در کرانه های جنوبی دریای خزر با کاهش و افزایش میزان فشار در عرصه کنش این الگو مرتبط و همزمان می باشد.

باد جزء منابع انرژی پاک و تجدید پذیر به شمار می آید. در دهه ای که گذشت، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. در این پژوهش شش روش (گرافیکی، تجربی، گشتاورها، عامل الگوی انرژی، حداکثر راست نمایی و گشتاورهای وزنی احتمالاتی) برآورد پارامترهای توزیع ویبول در پنج ایستگاه سینوپتیک در استان های اردبیل و زنجان بررسی شد و یافته ها نشان داد، روش گشتاورهای مرسوم روش مناسب تری است. تحلیل پتانسیل انرژی باد در ارتفاع 10، 20 و 40 متری انجام گرفت و پارامترهای پتانسیل انرژی باد (چگالی توان باد، چگالی انرژی باد، سرعت باد دارای حداکثر انرژی و محتمل ترین سرعت باد) محاسبه شد. بالاترین مقدار شاخص شکل (بی بعد) 26/1 از ایستگاه زنجان در ماه فوریه به دست آمد و بالاترین مقدار تخمینی برای شاخص مقیاس برابر با 76/4 متر بر ثانیه بوده که در ماه فوریه ایستگاه اردبیل مشاهده شد. بررسی های مربوط به پتانسیل انرژی باد نشان داد ایستگاه اردبیل پتانسیل بالایی برای بهره برداری از انرژی باد دارد. در این ایستگاه چگالی توان باد در مقیاس سالانه و در ارتفاع 10 متری برابر با 59/285 وات بر متر مربع است که در ارتفاع 40 متری به 491 وات بر متر مربع می رسد.

ناحیه بندی توسط عناصر و عوامل اقلیمی یکی از مهمترین موضوعاتی است که به دلایل گوناگون از جمله اهمیت آن در کشاورزی و معماری یک منطقه مورد توجه می باشد. اقلیم هر منطقه نتیجه ی عملکرد عناصر و عواملی است که در محیط حاکم هستند. در این مقاله ناحیه بندی بر اساس میانگین ماهانه دما و بارش در 16ایستگاه سینوپتیک منطقه زاگرس که دارای کامل ترین آمار از بدو تأسیس تا سال2005 بودند با استفاده از 4 روش تحلیل مؤلفه اصلی، نمره Z فصلی دما و بارش، انحراف معیار دمای ماهانه، فصلی و ضرایب اقلیمی (ضریب خشکی دومارتن) و (کلیموگرام پگی) انجام شد. نتایج نمره Z با استفاده از آزمون تحلیل واریانس تست شد. در 3روش ابتدایی، پهنه بندی با استفاده از روش وارد صورت گرفت. یافته ها 3 مؤلفه اصلی که 84/91درصد از واریانس متغیرها را توجیه می کرد شناسایی کرد و 5 ناحیه بدست آمد. نمره Z فصول در بهار و پاییز 5 و در تابستان و زمستان4 ناحیه بارشی و برای دما در تابستان4 ناحیه و در دیگر فصول 3 ناحیه را نشان داد. آزمون تحلیل واریانس این بخش فرض محقق (عدم برابری بین نواحی)را تأیید نمود. براساس انحراف معیار داده های دما 5 ناحیه اصلی بدست آمد. با استفاده از ضریب خشکی دومارتن و کلیموگرام پگی به ترتیب 4و3 ناحیه تأیید شد. در انتها نقشه های نواحی بارشی و دمایی زاگرس با روش Inverse Distans Weighted در محیط نرم افزار جی ای اس تهیه شد.

اثر تغییرات اقلیمی با ظهور دوره های برودتی به عنوان یکی از پدیده های اصلی مجموعه کواترنری مطرح است. لذا بررسی قوانین اصلی تغییرات اقلیمی در این مقطع زمانی، یعنی کواترنری اهمیت دارد که امروزه اقلیم ما را کنترل می کند. در پژوهش حاضر با ردیابی شواهد ژئومورفیک کانون های یخساز کواترنری بازسازی شرایط حرارتی و رطوبتی فاز اقل یعنی سردترین فاز دمایی حاکم در حوضه رودخانه کرج بررسی شده است. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی و نرم افزارهایSurfer و Global Mapper صورت گرفته است. تطبیق و مقایسه نقشه های هم دما و هم بارش گذشته نشان می دهد که در فاز اقل، حوضه رودخانه کرج شرایط اقلیمی سردتر و مرطوب تر از عهد فعلی را تحمل کرده است. میانگین دمای سالانه، حدود 7 درجه سانتیگراد کمتر از زمان حال بوده و بارش 5/1 برابر افزایش داشت. همچنین نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در فاز اقل، پایین ترین حد پیشروی زبانه های یخچالی حوضه کرج بر مرز دریاچه ای منطبق بوده که اسناد ژئومورفیک آن در دشت کرج به ویژه منطقه ماهدشت به دست آمده است. محل پارگی دریاچه در روستای شش ردیابی گردید. متروپل کرج نمونه بارزی از یک هردینگ سیستم است که تحت تأثیر جریان-های اقلیمی فاز اقل و در امتداد خط تعادل آب و یخ شکل گرفته است.

در سال های اخیر مدل های مصنوعی مولد پارامترهای هواشناسی به طور گسترده در سیستم های هیدرولوژیکی، اکولوژیکی و در مطالعات پتانسیل تأثیر اقلیم بر اکوسیستم های زراعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. این مدل ها به عنوان یک تکنیک آماری جهت تولید داده های هواشناسی روزانه در مواقعی که داده های طولانی مدت در دسترس نباشد، توسعه یافته اند. بدین منظور در این تحقیق ارزیابی کارایی سه مدل CLIMGEN، LARS-WG و WeatherManبرای پیش بینیدر مقیاس ریز و در حد ایستگاه های هواشناسیبرای متغیّرهای اقلیمی حداکثر دما، حداقل دما، بارندگی و تابش خورشیدی برای سال های 2009-2000 در سه منطقه گرگان، گنبد و مشهدانجام شد. ابتدا داده های هواشناسی روزانه هر ایستگاه از سال 1975 تا 1999 برای گرگان و گنبد و 1961 تا 1999 برای مشهد به مدل داده شد و داده های روزانه برای سال های 2009-2000 تولید شد. برای ارزیابی مدل های مذکور از مقایسه ی شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطای استاندارد (RMSE)، شاخص کارایی مدل (EF) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج مقایسه ی میانگین ماهانه بازه ی 10 ساله داده های تولید شده توسط مدل ها نشان داد متغیّر دما بهتر از سایر پارامترها به وسیله ی هر سه مدل پیش بینی شده است. در بین مدل ها، مدلLARS-WGبیشترین توانایی را برای شبیه سازی پارامتر حداقل دما در منطقه های گرگان و مشهد نشان داد، در حالی که مدلCLIMGEN در گنبد تخمین بهتری داشت. پارامتر حداکثر دما برای اقلیم مدیترانه ای گرگان و نیمه خشک گنبد با مدل CLIMGEN و برای اقلیم خشک مشهد با مدل WeatherMan بهتر شبیه سازی شد. مدل WeatherMan نسبت به سایر مدل ها در شبیه سازی بارش برای منطقه ی گرگان و گنبد و مدل CLIMGENبرای مشهد موفق تر بودند. متغیّر تابش خورشیدی برای منطقه ی گنبد و مشهد به وسیله ی مدلLARS-WG و در اقلیم گرگان با مدل CLIMGEN با کارایی بهتری پیش بینی شد.به نظر می رسد که خروجی های این مدل ها علی رغم تفاوت هایی که دارند، می توانند در مدل سازی گیاهی و همچنین در بحث های تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرند.

آلودگی هوای تهران یکی از معضلات اساسی این شهر است. این شهر به عنوان یکی از آلوده ترین شهرهای جهان محسوب می شود. بخشی از آلودگی مانند سایر کشورهای جهان بیشتر ناشی از ازدیاد جمعیت، استفاده از سوخت های فسیلی، ترافیک سنگین، زیاد بودن وسایل نقلیه فرسوده، گسترش نامناسب صنایع و بی توجهی به مکان یابی صنایع می باشد و بخش دیگر آلودگی مربوط به وضعیت جغرافیایی شهر تهران می باشد که در دامنه جنوبی ارتفاعات البرز واقع شده و از شمال و مشرق به وسیله کوه های بلند محصور مانده است. به همراه تأثیر اقلیمی مانند بادهای آرام و پایداری هوا، کمبود نزولات جوی و وارونگی هوا در تشدید هوای تهران بسیار موثر می باشد. از بین اینورژن های انتخابی مشاهده می شود زمانی که ارتفاع اینورژن به سطح زمین نزدیک شده است، برشدت آلودگی هوا (شاخص کیفیت هوای ایستگاه ها) افزوده شده است. این مساله در اینورژن های انتقالی به طور چشمگیری بر شدت آلودگی هوا افزوده است. در اینورژن های با منشأ دینامیکی، شرایط اقلیمی حاکم به گونه ای بوده است که پایداری عمیقی در لایه های نزدیک سطح زمین ایجاد نموده است. با توجه به فراینده های نزولی حاکم، در ضخامت زیادی از جو، عمق اینورژن ها افزایش یافته است.

این مقاله به شناسایی و طبقه بندی همدید مکانی توده های هوای ایران با نگاهی جدید می پردازد بطوری که تا پایان مرحله محاسبات تیپ بندی هوا، از چارچوب روش های SSC[1]و SSCWE[2]پیروی شده ولی موضوع شناسایی توده های هوا و انتخاب روزهای مرجع، با رویکردهای جدیدی مطرح گردیده است. در این پژوهش، از نه عنصرشامل ابرناکی روزانه، دمای کمینه و دمای بیشینه، میانگین فشار سطح دریا، کمبود دمای اشباع (12GMT)، دامنه درجه حرارت روزانه، دامنه نقطه شبنم روزانه، حداکثر و حداقل کمبود دمای اشباع مربوط به 63 ایستگاه سینوپتیک در ایران برای تیپ بندی هوای هر ایستگاه یا به دست آوردن شاخص همدید زمانی استفاده گردید.پس از تقسیم بندی فصلی اقلیم و انتخاب پنجره های فصلی، با تشکیل ماتریسی از داده های هر ایستگاه (9×16071) و با انتخاب مُد P، تیپ بندی هوا با بهره گیری از تکینک بردارهای ویژه و تحلیل مؤلفه های اصلی و سپس تحلیل خوشه ای انجام گردید. پس از آن گروه بندی تیپ های هوای ایستگاه ها در فصول مختلف با استفاده از دمای پتانسیل مجازی که از نظر هواشناسی عنصری پایستار تلقی می شود و همچنین بهره گیری از دو رویکرد محاسباتی جدید در انتخاب روزهای مرجع، 13 توده هوای فصلی با ویژگی های مختلف شناسایی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که روش های انتخاب روزهای مرجع همپوشانی مناسبی با هم داشته و توده های هوای منبعث از آن ها دارای ویژگی های مشابهی می باشند. با توجه به میانگین ویژگی های توده های هوای فصلی ایران، و در مقایسه با طبقه بندی ایالات متحده و برژرون مشخص شدکه دو نوع توده DP و MM از طبقه بندی آمریکایی و سه نوع توده mE، cP و cA از تقسیم بندی برژرون در بین توده های ایران قابل مشاهده نبوده و بنابراین قابل تطبیق نمی باشند. از لحاظ مشابهت الگوهای فراوانی توده ها در فصول مختلف، می توان چهار تیپ الگو را که مبتنی بر فراوانی حضور توده ها در مناطق سرزمینی معینی می باشند با عناوین 1- تیپ ساحل شمالی 2- تیپ میانه جنوبی – جنوب شرق 3-تیپ سواحل جنوبی، شما ل شرق و شمال غرب و 4-تیپ البرز جنوبی و نیمه غربی معرفی نمود که هریک توده های خاصی را در برمی گیرند.

گرمایش جهانی و به تبع آن تغییر اقلیم، موضوع مهمی است که در دهه های اخیر توسط محققین در سرتاسر دنیا موردمطالعه قرارگرفته است. در این مطالعات تغییرات پارامترهای اقلیمی موردبررسی قرار می گیرد. با توجه به عدم قطعیت فراوان دخیل در برآورد این پارامترها، بهتر است شیوه ای اتخاذ گردد تا تحلیل ها با بررسی باند ناشی از منابع مختلف عدم قطعیت، صورت پذیرد. بدین منظور در این مطالعه تلاش شد با بررسی باند عدم قطعیت ناشی از 15 مدل AOGCM تحت تأثیر سه سناریو انتشار A1B، A2 و B1 به بررسی تغییرات پارامترهای حداقل دما، حداکثر دما و بارندگی در ایستگاه سینوپتیک مشهد واقع در حوضه قره قوم پرداخته شود. از مدل LARS-WG به منظور ریزمقیاس نمایی استفاده گردید. توانایی بالای مدل LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی در دوره پایه تأیید شد؛ به طوری که مقادیر مدل نسبت به مقادیر مشاهده شده در تمامی ماه ها دقت خوبی را دارا بوده است. نتایج حاکی از وجود بیشترین باند عدم قطعیت در برآوردهای مربوط به سناریو A1B بود، ولی در مورد کمترین باند عدم قطعیت در مورد پارامترهای مختلف نتایج متفاوتی به دست آمد که برای حداقل دما و بارندگی سناریو B1 و برای حداکثر دما سناریو A2 معرفی گردید.

در این پژوهش، جهت بررسی روند تغییرات بارش جمهوری آذربایجان از داده های بارش روزانه پایگاه داده آفرودایت که دارای تفکیک مکانی 25/0 * 25/0 درجه است، در یک دوره 57 ساله (1951-2007) استفاده شده است. نخست برای واکاوی مکانی داده ها، با روش نزدیک ترین همسایگی در نرم افزار سورفر نقشه های همبارش سالانه، فصلی و ماهانه تهیه گردید. پس از بررسی نقشه سالانه، میانگین یاخته ای بارش سالانه آذربایجان 410 میلیمتر تعیین شد. بیشینه بارش در قسمت های شمالی (ارتفاعات شاه داغ و بازاردوزو)، جنوب خاوری (منطقه لنکران) و باختری (منطقه خان کندی) آذربایجان بوده است. بیشینه و کمینه فصلی بارش به ترتیب در بهار و زمستان بوده که تقریباً تمامی مناطق را تحت پوشش قرار داده است. در الگوی پراکندگی بارش ماهانه، بیشینه بارش در برج خرداد بوده که قسمت های شمالی (ارتفاعات شاه داغ و بازاردوزو) و باختری (منطقه خان کندی) آذربایجان بیشترین بارش را دریافت کرده و کمینه بارش در برج مرداد بوده که ارتفاعات شمالی (ارتفاعات شاه داغ و بازاردوزو) و باختری (منطقه خان کندی)و جنوب خاوری (منطقه لنکران) بیشترین بارش را دریافت کرده است. برای تحلیل روند زمانی بارش، سری های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه محاسبه گردید و سپس با آزمون ناپارامتری من-کندال روند افزایشی یا کاهشی با سطح اطمینان 95% و 99% آزمون شد. در سری زمانی سالانه آذربایجان در هر دو سطح اطمینان بارش دارای روندی معنادار کاهشی است. در سریهای زمانی فصلی،فصول تابستان و زمستان روندی معنادار کاهشی دارند ولی در فصول بهار و پائیز فرض وجود روند تأیید نشد. در بین سریهای زمانی ماهانه، فقط برجهای خرداد و اسفند دارای روند معنا دارکاهشی هستند و بقیه برجها فاقد روند می باشند.

یکی از عوامل مهم برای استفاده بهینه از منابع موجود آب در بخش کشاورزی، تعیین آب مورد نیاز در سطح دشت های کشاورزی است و برای برآورد دقیق آن، به اطلاعاتی در خصوص وضعیت پوشش گیاهی، مانند میزان، پراکنش و دمای سطح پوشش گیاهی نیاز است که تهیه آنها به کمک سنجش از دور به سادگی انجام می شود. بنابراین در پژوهش پیش رو به کمک سنجش از دور، تراکم و پراکنش مکانی پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین در استان همدان تعیین شد. ابتدا با پیش پردازش اطلاعات 12 تصویر ماهواره Landsat 7 ETM+ (1381-1377)، ضریب بازتاب پوشش سطح زمین و ضریب تابش پوشش سطح زمین در باند های مختلف به دست آمد و شاخص گیاهی NDVI تعیین شد و تراکم و پراکنش پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین با استفاده از الگوریتم سبال برآورد گردید. برای تعیین دقت، مقادیر برآورد شده و دمای پوشش سطح زمین محاسبه شده از تصاویر ماهواره ای با مقادیر اندازه گیری شده در عمق 5 سانتی متری خاک در ایستگاه های هواشناسی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که دمای سطح زمین برآورد شده از اطلاعات سنجش از دور مطابقت قابل قبولی با آمار ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی دارد و بین مقادیر دمای پوشش سطح برآورد شده و اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری دیده نمی شود. نتایج کلی نشان داد که الگوریتم سبال با ضریب همبستگی 75/0، ریشه میانگین مربعات خطای 4/5 درجه و میانگین خطای مطلق 2/4 درجه، از دقت قابل قبولی برخوردار است.

فرسایش بادی در مناطقی با بارندگی کمتر از 150 میلی متر اهمیت ویژه ای دارد. فرسایش بادی به عنوان یکی از عوامل مهم بیابان زایی، همواره مورد توجه قرار گرفته است .در این تحقیق بعد از جمع آوری اطلاعات و مطالعات پایه در منطقه و تهیه نقشه های لازم از قبیل توپوگرافی، زمین شناسی، ژئومرفولوژی، قابلیت اراضی، پوشش گیاهی و آگاهی از مطالعات هواشناسی و جهت بادهای غالب در منطقه به بازدید صحرایی پرداخته و فرم های بیابانی و پرسشنامه مردمی در منطقه تکمیل شد و سپس واحدهای کاری به روش احمدی- اختصاصی تهیه، سپس مقدارفرسایش بادی براساس مدل تجربی اریفردرهریک از واحدهای کاری تعیین شد. همچنین نقشه حساسیت اراضی به فرسایش بادی با استفاده از اریفر تهیه شد و پتانسیل رسوبدهی نیز با استفاده از رابطه بین درجه رسوبدهی وتولیدرسوب به دست آمد. نتایج نشان داد کلاس فرسایشی I (فرسایش خیلی کم) با مساحتی در حدود 21/11287 هکتار بیشترین مساحت وکلاس فرسایشی IV (فرسایش زیاد) با مساحت45/6682 هکتار در رتبه دوم از نظر مساحت می باشد. دربین رخساره های ژئومرفولوژی رخساره های مسیل (5-3-2) و اراضی زراعی (2-3-2) دارای بیشترین مقادیررسوبدهی می باشند. وجود توپوگرافی مسطح و اراضی با شیب کم در بخشهای شرقی وشمالی حوزه که مستقیماً تحت تاثیر بادهای غالب منطقه می باشند، باعث شده تا باد از قدرت تخریبی بالاتری برخوردار باشد. یکی از راهکارهای مناسب به منظور مقابله با فرسایش بادی در حوزه میاندشت احداث بادشکن در اطراف مزارع داخل و خارج منطقه با توجه به گسترش اراضی کشاورزی در اطراف منطقه مورد مطالعه و در مسیر بادهای غالب محدوده در بخشهای شرق، شمال شرق می باشد.

خطاهای ممکن در پیش بینی یک طوفان حاره ای می تواند از شدت بیش از واقعیت طوفان قبل از بارش زمینی، پارامتر سازی ناکارآمد تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح اقیانوس با اتمسفر و به صورت کلی ناتوانی در پیش بینی دقیق شدت طوفان سرچشمه گیرد. به منظور برآورد این خطاها، چندین پارامترسازی برای تعیین دقیق تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر در تفکیک های افقی مختلف طراحی و با به کاربردن مدل AHW(Advanced Hurricane WRF) مورد آزمایش قرارگرفته شده است. طوفان حاره ای شدید گونو، تشکیل شده در شمال اقیانوس هند (دریای عرب) برای برآورد این خطاها انتخاب گردید و اطلاعات بهترین مسیرحرکت طوفان گونو به منظور راست آزمایی با شبیه سازی های انجام گرفته در این تحقیق، از سازمان هواشناسی هند (IMD) دریافت شده بود. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته، حساسیت پیش بینی های شدت طوفان در عبارت های بیشینه سرعت باد و کمینه فشار مرکزی طوفان به انواع پارامتر سازی های تعیین شده برای تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر و همچنین تفکیک افقی را نشان داده است. حساسیت سنجی ها نشان داد که با رساندن تفکیک افقی تا 9 کیلومتر، با انتخاب پارامترسازی دونلن برای تبادل اندازه حرکت و پارامترسازی لارج- پوند برای تبادل گرما و رطوبت، شدت پیش بینی شده طوفان به طور قابل توجهی بهبود پیدا کرده است. همچنین نتایج شبیه سازی ها نشان داد که مسیر پیش بینی شده برای طوفان مورد نظر، بر خلاف شدت پیش بینی شده با افزایش تفکیک افقی، ارتقای محسوسی پیدا نکرده و گاهی افت نشان داده و برای انواع پارامترسازی های شارهای سطحی حساسیت معنی داری نشان نداده بود.

1-مقدمه گرد و غبارها یکی از ویژگیهای سامانههای همدید جوی هستند که در بسیاری از مناطق جهان بویژه مناطق خشک و بیابانی رخداد دارد. کشور ایران و بویژه منطقه جنوب غرب ایران بطور متناوب با پدیده گرد و غبار و مشکلات آن مواجه است. بادهای غربی جریان مسلط ورودی به ایران هستند. غرب ایران را پهنه های بیابانی متعددی همچون بیابان های جنوب عراق، ربع الخالی، بادیه الشام و صحرا تشکیل می دهند. نیمه غربی ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و مجاورت آن با این بیابان ها منطقه ای مستعد برای ورود پدیده گرد و غبار بصورت مکرر است. این پدیده در سال های اخیر از نظر فراوانی رخداد، و گسترش مکانی شدیدتر شده است. هدف اصلی این پژوهش بررسی تغییرات مکانی - زمانی و چگونه شکل گیری پدیده گرد و غبار، شناسایی منابع و مسیر گرد و غبار ورودی به غرب ایران است. با توجه به پیامدهای مختلف زیست محیطی، بهداشتی، اقتصادی و اجتماعی آن؛ در این مطالعه سعی بر آن است تا در ابتدا تحلیلی آماری از پدیده گرد و غبار، فراوانی رخداد آن در گذشته و دهه اخیر انجام گرفته و مناطق منشاء و شرایط جوی شکل گیری، الگوی پراکنش و مسیریابی پدیده گردوغبار بررسی و با روش های ترکیبی مورد واکاوی قرار گیرد. 2- روش شناسی روش پژوهش ترکیبی از تحلیل های آماری- همدیدی و بهره گیری از سنجش از دور است. داده های مورد استفاده شامل: داده های سه ساعتی ایستگاه های زمینی، دمای درخشایی در طول موج های 11 و 12 میکرومتر، داده های GDAS ، میدان دما، جهت و سرعت باد، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا در ترازهای مختلف جو است. ویژگی های دمای درخشایی طول موج های 11 و 12 میکرومتر برای بارزسازی گرد و غبار روی تصاویر مادیس در محیط ENVI 4.5، داده های GDAS برای ردیابی مسیر باد در محیط نرم افزاری مدل HYSPLIT و داده های دما، جهت و سرعت باد، میزان فشار، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا برای بررسی نقشه های ترازهای مختلف جو در محیط GrADS استفاده شد. 3- بحث و نتیجه گیری استخراج فراوانی سالیانه رخداد روزهای همراه با پدیده گرد و غبار در 23 ایستگاه مورد مطالعه در طی دوره آماری سی ساله (2008 –1979 )، نشان داد که ایستگاه های دزفول و بوشهر با بیشترین رخداد گرد و غبار مراکز بحران این پدیده هستند. فصل بهار بیشترین رخداد گرد و غبار را دارد. در ماه های ژوئیه، مه و ژوئن بیشترین و ماه دسامبر کمترین رخداد ثبت شده است. در طول شبانه روز بیشترین رخداد گرد و غبار بین ساعت های 9 صبح تا 6 بعداز ظهر ثبت شده است. مطابق خروجی مدل Hysplit، منطقه مرزی بین سوریه و عراق، غرب و جنوب غرب عراق به ترتیب دو کانون اصلی گرد و غبار برای منطقه غرب ایران هستند. همچنین مسیر شمال غربی _ جنوب شرقی و غربی_ شرقی و در موارد محدودی مسیر شمالی _ جنوبی مسیرهای اصلی ورود این پدیده به منطقه مورد مطالعه هستند. با توجه به نتایج حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای و خروجی مدل، منطقه مرزی بین سوریه و عراق و مسیر شمال غرب جنوب شرقی به عنوان منبع و مسیر اصلی گرد و غبار ورودی به غرب ایران شناخته شد. در دوره گرم سال بر اثر تقویت کم فشار شکل گرفته بر روی عراق و ادغام آن با کم فشار انتقال یافته به جنوب و جنوب غرب ایران و درنهایت قرار گیری در برابر پرفشار شکل گرفته بر روی پهنه آبی مدیترانه سبب شیو شدید فشار و ایجاد بادهای پرسرعت بر روی عراق و سوریه می شوند. با توجه به پایین بودن رطوبت و ویژگی های خشک منطقه هسته گرد و غبار شکل می گیرد. موقعیت مکانی کم فشار سبب مکش شدید هوای بیابان های مجاور و انتقال این پدیده بهمراه بادهای ورودی به ایران می شود. در اواخر دوره سرد فرآیندهای دینامیکی عامل اصلی شکل گیری و انتقال این پدیده محسوب می شوند. شکل گیری ناوه عمیقی در تراز میانی و پیرو آن ایجاد مرکز همگرایی سطحی و فعالیت بین دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی سبب ناپایداری شدید و صعود هوا روی عراق و عربستان می شود. نتیجه چنین سازوکاری ایجاد جریان های پرسرعت باد و در صورت ضعیف بودن رطوبت با توجه به ویژگی های این مناطق هسته گرد و غبار شکل می گیرد.

این پژوهش با هدف شناسایی ناهنجاری های مکانی- زمانی فشار تراز دریا در بخشی از نیمکره شمالی انجام شد. برای این منظور از داده های شش ساعته فشار تراز دریا در محدوده صفر تا 80 درجه جغرافیایی طول شرقی و صفر تا 60 درجه جغرافیایی عرض شمالی استفاده شد. در این محدوده، 825 یاخته به اندازه 5/2 در 5/2 درجه جغرافیایی قرار داشت. بنابراین پایگاه داده ای به اندازه 825* 90520 ایجاد شد. در این ماتریس 825، تعداد یاخته های محدوده مورد مطالعه و 90520 نیز تعداد دیده بانیهای شش ساعته فشار تراز دریا در 62 سال(2009-1948) است. با استفاده از این داده ها، ناهنجاری های ماهانه فشار تراز دریا برای هر یاخته بدست آمد. فراوانی مقادیر کمتر و بیشتر از میانگین بلندمدت هر یاخته تحت عنوان ناهنجاری های منفی و مثبت فشار تراز دریا محاسبه شد. برای هر ماه نقشه فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا ترسیم شد. نتایج نشان داد که فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا، تقریباً از ماه نوامبر تا آوریل در بیشتر بخش های کشور بیش از 50 درصد بوده و از ماه می تا اکتبر نیز کمتر از 50 درصد بوده است.