درخت حوزه‌های تخصصی

سرما و یخبندان در منطقه ی شمال غرب کشور، همه ساله خسارت های جبران ناپذیری بر بخش های حمل و نقل، تصادف های جاده ای، باغ ها و محصول های کشاورزی وارد نموده و زندگی عادی مردم را در شهر و روستاها فلج می نماید. به منظور تبیین و تحلیل همدید امواج فراگیر سرما در شمال غرب ایران ابتدا روزهای بسیار سرد 18 ایستگاه مورد مطالعه در دوره آماری 23ساله استخراج شد. سپس از بین این آمار 43 موج شدید و فراگیر انتخاب گردید. برای تحلیل سینوپتیکی امواج سرما در نهایت دو موج نماینده بهمن 1370 و دیماه 1386 تعیین شدند. نقشه های فشار سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال این یخبندان ها از سایت NCEP استخراج شده و تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که علت بیش تر یخبندان های شدید سطح بالا ناشی از استقرار یک فرود عمیق در غرب ایران بوده که هوای سرد مناطق قطبی را به ایران هدایت می کند. استقرار فراز مانع در شرق این فرود سبب ایستایی نسبی این فرود شده و تداوم سرما را در منطقه تشدید می کند. در سطح زمین هم اکثرا پرفشارهای مهاجر غربی و گسترش زبانه پرفشار سیبری بر شدت سرمای هوای سطح 500 هکتوپاسکال می افزاید. بر این اساس می توان حداقل از 5 روز قبل با استقرار این سیستم ها در همسایگی های منطقه مورد مطالعه شرایط سرمایی را پیش بینی کرده ومدیران و کشاورزان را برای مقابله با سرما آماده نمود.

در رخداد ناهنجاری های آب وهوایی، نوسانات جوی و اقیانوسی جوی و اقیانوسی مؤثر هستند. یکی از انواع مهم این ناهنجاری ها دماهای ناهنجار و گرماهای کم سابقه به ویژه در فصل گرم سال است. برخی از چرخه های جوی و اقیانوسی در فزونی و تشدید ناهنجاری دما در این فصل مؤثر هستند. این پژوهش با هدف مدل سازی وایازی ارتباط مهم ترین شاخص های اقیانوسی و جوی با ناهنجاری های فراگیر دمای هوا در فصل گرم سال (ابتدای ماه مه تا انتهای ماه سپتامبر) در پهنه ایران انجام شده است. در این پژوهش رابطه همبستگی و توابع بهینه وایازی بین ۱۷ شاخص جوی و اقیانوسی و مقادیر استاندارد شده دما در ۳۰ ایستگاه همدید کشور با دوره آماری بیش از ۵۰ سال داده (۱۹۶۱-۲۰۱۰) و با روش پیرسون و در چهارگام زمانی متفاوت (به ترتیب گام همزمان، یک، دو و سه ماه پیشتر) به منظور تبیین و پیش بینی ناهنجاری دمای هوا در ایران ارائه شده است. بر این اساس تحلیل همبستگی عددی بین شاخص های مورد بررسی و ناهنجاری دمایی ایستگاه ها در فصل گرم سال در پهنه ایران نشان داد، شاخص های NINO۳، NINO۱+۲، NINO۳.۴، NINO۴، GBI، GLOBAL MEAN TEMPERATURE، از مهم ترین شاخص های اقیانوسی-جوی مرتبط با ناهنجاری دمایی فصل گرم در منطقه مورد مطالعه هستند. همچنین در این پژوهش توابع وایازی خطی برای ارتباط شاخص ها و ناهنجاری ماهانه و متوسط دمای ایران ارائه گردیده، که به وسیله آن می توان تغییرات دمایی ایران را تبیین و پیش بینی کرد. صحت عملکرد این توابع با استفاده از مطابقت داده های واقعی و مدل سازی شده (برآورد مقادیر r همبستگی، مقدار RMSE وMBE) با میزان اریبی قابل قبولی مورد تأیید قرار گرفته است.

ذرات معلق در هوا نقش مهمی در توازن انرژی زمین و جو ایفا می کنند و به عنوان یک عامل مهم در تعیین تغییرات آب وهوایی شناخته می شوند. هرساله طوفان های گرد و غبار اثرات مخربی بر روی سلامت، مزارع، تأسیسات و اکوسیستم ها می گذارند. خراسان ازجمله مناطقی است که به شدت تحت تأثیر این پدیده قرار دارد و بادهای ۱۲۰ روزه سیستان از عوامل تشدید کننده این پدیده بخصوص در مناطق شرقی است. یکی از راه های مطالعه این پدیده روش های سنجش ازدوری است. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی شاخص های گرد و غبار بر پایه داده های ماهواره ای در منطقه شرق خراسان انجام پذیرفته است. در این پژوهش جهت مطالعه ذرات معلق جو، از شاخص های UVAI،AAOD و AOD استفاده شده است. برای این منظور از داده های سنجنده TOMS بر روی ماهواره Nimbus ۷ در سال های ۱۹۷۸ تا ۱۹۹۳ و بر روی ماهواره Earth probe در سال های ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۵ و از داده های سنجنده OMI بر روی ماهواره Aura از سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۴ استفاده شده است. نتایج این پژوهش روند صعودی این شاخص ها را در طی سال های ۲۰۱۴-۱۹۷۸ نشان می دهد. همین طور شاخص UVAI بیشترین میزان ذرات معلق را در سال های ۲۰۰۲، ۲۰۰۸ و ۲۰۱۴ و شاخص های AAOD و AOD بیشترین میزان ذرات معلق را در سال های ۲۰۰۸ و ۲۰۱۴ نشان می دهند.

به دلیل همراهی توفان های تندری با رگبارهای باران و توفان های تگرگ و نقش مؤثر آن در ایجاد سیلاب های ناگهانی، هم از جنبه ی کشاورزی و هم ازنظر خسارات مالی و جانی، این پدیده همواره موردتوجه محققان بوده است. برای این منظور ابتدا به بررسی مقادیر فشار، دمای هوا و دمای نقطه شبنم در لایه های مختلف جو پرداخته شد. سپس، برای بررسی دقیق تر شرایط جوی پارامترهای دمای هوا، فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، نم ویژه، سرعت قائم، مؤلفه باد مداری و مؤلفه نصف النهاری باد از تارنمای (NCEP/NCAR) اخذ شد. همچنین برای بررسی ناپایداری در سطوح مختلف جو از شاخص های صعود، موجودی انرژی پتانسیل فرارفتی، آب قابل بارش، K و هوای توفانی استفاده شد. بررسی ها نشان داد که صعود سریع بسته هوا در منطقه با انرژی پتانسیل همرفتی در دسترس بالایی همراه بوده و سبب شده تا در این سه روز هوای صعودکننده تا لایه های فوقانی جو پیشروی کرده و جوی مغشوش را برای منطقه به وجود آورده است. با بررسی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل و تاوایی تراز 500 هکتوپاسکال در روز اول بارندگی مشخص شد که توفان تندری حاصل برهمکنش های مختلف جو بوده، بطوریکه در تراز میانی جو پشته بسیار قوی با گستره مکانی بیش از 25 درجه عرض جغرافیایی بر روی دریای خزر ایجاد و تا حوالی مناطق عرض های قطبی گسترش یافته است. در روز دوم، توفان تندری در داخل پر ارتفاع تشکیل شده بر روی خزر هسته سرد چالی بر جانب شرق ترکیه، شمال عراق و شمال غرب ایران ایجادشده که ارتفاع مرکزی آن 5750 ژئوپتانسیل متر می باشد. در روز سوم، هسته سردچال به بریده کم فشاری بر روی منطقه تشکیل شده که بیشینه تاوایی مثبت در داخل این سیستم جوی است.

هدف از این پژوهش شناسایی و تحلیل موقعیت رودبادهای مرتبط با بارش فرین و شار رطوبت در مناطق غربی ایران با استفاده از روش همدید است، که چهار الگو در این زمینه شناسایی شد. در همة الگوها در روز رخداد بارش، ناحیة چپ خروجی (ربع دوم) هستة رودباد جبهه قطبی (که بیشترین واگرایی سطوح بالا و همگرایی سطوح زیرین جو را فراهم می کند) بر فراز آسمان غرب ایران قرار گرفته است. نتایج نشان داد که اختلاف دمای شدید بین سطح زمین و ترازهای بالا در فصل سرد، ناشی از حضور پرفشار قطبی عرض های شمالی و فعالیت بادهای غربی (همراه با ایجاد و انتقال سردچال ها و فرودهای عمیق ناوه ها) است. بنابراین در ایجاد شرایط ناپایداری غرب، حضور یک هسته کم فشار در سطوح بالا و جریان سریع هوای گرم و مرطوب در سطوح پایین مؤثر بوده است. صعود همرفتی شدید سطوح پایین ناشی از فعالیت بادهای غربی به همراه جبهه های قطبی بوده است. بدین طریق که رودبادهای قطبی، فرود بادهای غربی را با سرعت بیش از 60 متر بر ثانیه همراهی می کنند. در ناحیه خروجی چپ هسته رودباد (ربع دوم) که منطبق بر جو غرب ایران بوده، انحنای مسیر بادها به سمت قطب شمال باعث کاهش چرخندگی انحنایی توده هوا و افزایش مساحت آن خواهد شد. در نتیجه با انبساط توده هوا در سطوح بالا حرکت صعودی و ناپایداری درون توده هوا شکل خواهد گرفت.

تبخیر و تعرق از مؤثرترین مؤلفه های بیلان آبی یک حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه دقت برآورد تبخیر و تعرق واقعی کاربری های مختلف اراضی به وسیله الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (سبال ) ویژه مناطق ناهموار و کوهستانی، در مقایسه با مقدار محاسبه شده به روش فائو- پنمن- مانتیث با ترکیب دو سنجنده مودیس  و لندست 8  هم زمان در شهرستان ملایر است. الگوریتم سبال با برآورد تمامی مؤلفه های انرژی در سطح زمین همچون شار تابش خالص، شار گرمای خاک و شار گرمای محسوس، قادر به برآورد تبخیر و تعرق لحظه ای و روزانه است. در این پژوهش، از هشت تصویر سنجنده مودیس و تصویر لندست 8 هم زمان، طی سال های 2005 تا 2013 استفاده شد. داده های استفاده شده هواشناسی شامل دمای بیشینه، دمای کمینه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد، طی همین دوره آماری از ایستگاه سینوپتیک ملایر به دست آمد. برای بررسی ارتباط بین مقدارهای تبخیر و تعرق واقعی و کاربری اراضی در منطقه دردستِ مطالعه، از تابع Zonal Statistic استفاده شد. نتایج نشان داد که در برآورد تبخیر و تعرق روزانه، به طور میانگین 43/0درصد اختلاف میان روش سبال و روش فائو- پنمن- مانتیث وجود دارد؛ بنابراین می توان تبخیر و تعرق ساعتی و روزانه را برای منطقه دردستِ مطالعه با دقتی مناسب برآورد کرد. همچنین، نقشه کاربری اراضی منطقه با روش شیء گرا با دقت 88درصد و ضریب کاپای 85/0 تهیه شد. نتایج نشان داد روش درون یابی پیکسل های مودیس با پیکسل های لندست برای ارزیابی کاربری غالب در پیکسل تصویر مودیس مؤثر بوده است و مقدار بیشینه تبخیر و تعرق واقعی مربوط به کاربری های زراعت آبی و دیم و کمترین تبخیر و تعرق مربوط به کاربری نواحی مسکونی است. کمترین انحراف معیار مربوط به مناطق آبی و بیشترین پراکنش میانگین، مربوط به کاربری مراتع است.

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.

در این پژوهش با استفاده از داده های ایستگاه گرگان بین سال های 2010-1980 روند بارش بررسی شد. به منظور استخراج روند بارش از آزمون های میانگین متحرک و من-کندال استفاده شد. هم چنین به وسیله شاخص SPI دوره های خشکسالی استخراج و احتمال رویداد هر یک از حالات مختلف ترسالی و خشکسالی با زنجیره مارکوف محاسبه شد. در ادامه به وسیله تصاویر NOAA-AVHRR نوسانات پوشش گیاهی تحت تأثیر روند بارش بررسی و به وسیله زنجیره مارکوف احتمال گذر هر یک از طبقات بررسی شد. نتایج نشان داد در میان سال های 2007-2001 و 1994-1990 دوره ترسالی و سال های 1986-1982 و 2010-2005 دوره خشکسالی رخ داده است. تحلیل شاخص خشکسالی روند بارش در این زمان را تأیید کرده و نشان داد سال های 2005-2001 شرایط مرطوب و از سال 2005 شرایط خشکی حاکم بوده است. با توجه به ماتریس احتمالاتی مارکوف احتمال گذر خشکسالی شدید به خشکسالی شدید 6/0 و احتمال گذر از خشکسالی شدید به خشکسالی متوسط 13/0می باشد. با همین روند پوشش گیاهی نیمه متراکم از سال 1985 به مقدار 494479 هکتار تا سال 2000 به 380120 هکتار کاهش داشته است که کمترین مقدار در طی سال های مورد مطالعه می باشد. از سال 2000 تا 2005 تراکم و مساحت پوشش گیاهی افزایش یافته، ولی تحت تأثیر خشکسالی اخیراٌ کاهش نشان می دهد و با احتمال 48/0 طبقه بدون پوشش گیاهی در شرایط خود باقی می ماند. احتمال تبدیل مربوط به پوشش گیاهی ضعیف به زمین فاقد پوشش به مقدار 41/0 می باشد. بر این اساس احتمالاً 214060  هکتار به زمین فاقد پوشش گیاهی تبدیل شود.

در این مطالعه با استفاده از داده های چرخندگی نسبی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی(ECMWF)، سیکلون های باران زای فصل زمستان (دسامبر، ژانویه و فوریه) ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، داده های چرخندگی نسبی سطح 700 هکتوپاسکال در بازه زمانی 30 ساله (2009-1979) با تفکیک مکانی 5/1 درجه جغرافیایی و زمانی 6 ساعته، جهت شناسایی، مسیریابی و تحلیل سیکلون ها بکار گرفته شد. با تعریف آستانه مشخص چرخندگی نسبی، مراکز سیکلونی بالقوه شناسایی شد و با روش رهگیری در 8 همسایه مجاور و با داشتن طول عمر حداقل 8 گام زمانی 6 ساعته، سیکلون ها تعریف و مسیریابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که بخش شرقی دریای مدیترانه بخصوص جزیره قبرس، دریای اژه، دریای آدریاتیک، دریای سرخ و منطقه سودان و همچنین کشور عراق از مهمترین کانون های سیکلون زایی زمستانه ایران می باشند. مسیرهای اصلی ورودی سیکلون ها شامل مسیر شمال غرب، غرب میانی و نیز جنوب غرب می باشد. عمر متوسط سیکلون ها چهار و نیم روز، میانگین سرعت جابجایی آنها در حدود 20 کیلومتر بر ساعت و نیز متوسط جابجایی سیکلون ها در حدود 1700 کیلومتر است. از نتایج قابل توجه دیگر کاهش تعداد سیکلون های باران زا در طول سه دهه اخیر می باشد.

یکی از مهم ترین بحران های که جوامع را تحت تأثیر قرار می دهد، تغییرات اقلیمی می باشد و باعث تشدید مخاطره های آب و هوایی می شود. در این میان ابرها و پارامترهای اقلیمی وابسته به آن ها نیز به عنوان ورودی های مهم در مدل های پیش بینی تغییر اقلیم موردتوجه می باشند. تمام ابرها پتانسیل تغییر اقلیم را دارند و در رأس چرخه هیدرولوژی قرار دارند و هرگونه تغییر در مقدار و پارامترهای آن ها  می تواند سرآغاز زنجیره ای از واکنش ها و تغییرات در توزیع زمانی و مکانی دیگر عناصر آب و هوایی گردد. هدف از این تحقیق بررسی  تغییرات فراوانی گونه های ابر باران زا( سطوح پایین جو) ایران می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران محاسبه و سری زمانی آن ها تهیه گردید سپس با استفاده از آزمون من - کندال روند تغییرات زمانی رخداد ابرهای پایین محاسبه شد. سپس الگوی مکانی تغییرات ابرهای سطح پایین تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که بیشترین فراوانی کلی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران در قسمت های شمال و شمال غرب کشور وجود دارد، ولی هرکدام از ابرهای سطح پایین دارای پراکندگی مکانی متفاوتی می باشند. فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین در بیشتر استان های کشور دارای تغییرات معنی دار است و 23 ایستگاه از 30 ایستگاه مطالعاتی در سطح اطمینان 0.05درصد دارای تغییرات معنی دار می باشد، جهت تغییرات نیز نشان داد که بیشتر ایستگاه ها (17 ایستگاه از 30 ایستگاه) دارای تغییرات افزایشی می باشد. بررسی تفاوت های مکانی تغییرات نیز نشان داد که در قسمت های شمال شرق و قسمت های جنوب غرب تا اصفهان و قم روند کاهشی و در سایر قسمت های کشور روندهای افزایشی معنی دار در ابرهای سطح پایین جو ایران وجود دارد. همچنین اوایل دهه1990 و اواخر 1980 نقطه جهش در سری زمانی ابرهای سطح پایین می باشد.

حوادث و رخدادهای جوی هر از گاهی بسته به وسعت و دامنه زمانی وقوع شان در زمره بحران های طبیعی قابل پیش بینی، مشکلات جدی را در روند زندگی بشر ایجاد می کنند. یکی از پرمخاطره ترین آن ها بارش برف سنگین منطقه جلگه ساحلی گیلان در بهمن 1392 می باشد. در این پژوهش به منظور درک ساختار گردشی جو در زمان وقوع این مخاطره طبیعی، روش تحقیق محیطی به گردشی در نظر گرفته شد. بر این اساس داده های روزانه ایستگاه های هواشناسی استان گیلان برای روزهای 10ام تا 14ام بهمن 1392 مورد مطالعه قرار گرفتند و آمارهای مربوطه استخراج شدند. پس از آن با تعیین روز اوج بارش برف به منظور دستیابی به تهیه نقشه های ترکیبی همدید با استفاده از پایگاه داده مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی تحقیقات جوی آمریکا، داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتاسیل، نم ویژه، سرعت قائم، تابش طول موج خروجی، مولفه باد مداری و نصف النهاری در تراز های مختلف جوی دریافت شد. نتایج حاکی از بارشی سراسری در روزهای مذکور در جلگه گیلان می باشد. ایستگاه انزلی بیشترین و منجیل کمترین بارش ها را داشته اند. مهمترین عامل گردشی جو نیز مرکز پرفشار قوی است که در بخش های شمالی اروپا شکل گرفته است. این مرکز با جریانات جنوب سوی خود بر روی دریاچه خزر مستقر شده و با ایجاد اختلافات شدید دمایی بین آب دریا و توده هوای ورودی، با ایجاد همرفت شدید و صعود قوی بر روی منطقه ی مورد مطالعه بارش های شدید و مخاطره آمیز سواحل جنوبی خزر بویژه جلگه گیلان را منجر شده است. بنابراین در راستای برنامه ریزی مدیریت بحران حوادث غیرمترقبه، یک برنامه جامع پیش بینی و ایجاد یک ساختار عملیاتی مناسب دارای قابلیت اجرایی در هنگام وقوع چنین مخاطراتی در سطح ملی با هدف کاهش آسیب ها ضروری می باشد.

خشکسالی ها از جمله مهم ترین بلایای طبیعی هستند که به سه شکل اقلیمی، هیدرولوژی و کشاورزی دیده می شوند. با توجه به واقع شدن کشور ایران در قلمرو آب و هواهای خشک جهان و در نتیجه حساسیت زیاد کشور به این مسئله، ضرورت مطالعه و بررسی پیرامون مسائل مربوط به خشکسالی مهم تر و بیشتر جلوه می نماید. در همین راستا تحقیق حاضر خشکسالی اقلیمی را مد نظر قرار داده و کاربرد شاخص های معتبر خشکسالی را بر روی مناطق مختلف کشور ارزیابی نموده است. بدین منظور کل پهنه ایران را به صورت مناطق شش گانه بارشی در نظر گرفته و از بین تمامی ایستگاه های موجود که دارای آمار هواشناسی کامل تر و معتبرتری نسبت به بقیه ایستگاه ها بودند، انتخاب شدند. سپس از بین شاخص های خشکسالی اقلیمی شش شاخص RAI,SIAP,PNPI,DI,Z و SPI را برگزیده و خشکسالی هر کدام از مناطق مختلف بارشی به وسیله این شاخص ها تعیین گردید و نتایج را با ضریب همبستگی اسپیرمن بین بارندگی و رتبه شاخص ها با یکدیگر مقایسه نموده و مشخص شد که کدام شاخص برای چه منطقه بارشی بهتر عمل می کند؛ نهایتاً معلوم گردید که شاخص DI با دارا بودن بالاترین ضریب همبستگی اسپیرمن مناسب ترین شاخص برای کل پهنه جغرافیایی ایران است.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه بارش 162 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی بر روی پهنه استان کردستان و 26 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی خارج از مرز استان مربوط به تحقیقات آب و سازمان هواشناسی طی بازه زمانی 1/1/1340 تا  11/10/1391(21/3/1961 تا31/12/2012) استفاده شد. به کمک روش زمین آماری کریگینگ مقادیر بارش روزانه بر روی یاخته های6×6 کیلومتر میان یابی و برای هر روز یک نقشه رقومی ایجاد شد. سپس داده های روزانه مربوط به 811 یاخته که کل استان را پوشش می دادند از نقشه ها استخراج شد. یک پایگاه داده (گاه جای) در ابعاد 811×18914 ایجاد شد که بر روی سطرها روز (زمان) و بر روی ستون ها یاخته ها (مکان) قرار داشت. برای هر ماه از سال بر روی هر یاخته میانگین، آستانه بالا، آستانه پایین و انحراف معیار مدت زمان انتظار رخداد بارش محاسبه شد. برای شناسایی آستانه ها از آزمون t-studentبهره گرفته شد. مقادیر آستانه ها در سطح اطمینان 99 درصد برآورد شد. یافته های این پژوهش نشان داد که پیکربندی ناهمواری ها نقش مهمی در پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش استان کردستان دارند. مدت زمان انتظار رخداد بارش طی ماه های مختلف سال بر روی پهنه استان کردستان متفاوت است. پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش طی فصل های مختلف سال به نوعی مسیر عبور سامانه های بارش زا را بر روی استان کردستان نشان می دهند. به طور کلی به لحاظ مکانی هسته های کمینه مدت زمان انتظار رخداد بارش در فصل بهار بر روی شمال غرب، در فصل تابستان بر روی شمال و شمال شرق، در فصل پاییز و زمستان بر روی شمال غرب و غرب استان قرار دارند. طولانی ترین و کوتاهترین مدت زمان انتظار رخداد بارش به ترتیب مربوط به ماه های شهریور و بهمن است. در بهمن ماه بر روی بخش های غربی و شمال غرب استان کردستان مدت زمان انتظار رخداد بارش حدود 3 روز است. درحالیکه در شهریور ماه بر روی مناطق یاد شده مدت زمان انتظار رخداد بارش به بیش از 60 روز می رسد.

برآورد صحیح رواناب حوضه نقش بسیار مهمی در مدیریت آن دارد. تا به حال محققین زیادی از مدل های یکپارچه، توزیعی و هم چنین از روش های هوشمند مصنوعی به منظور برآورد رواناب حوضه استفاده نمودند. در تحقیق حاضر برای برآورد آبدهی حوضه بار اریه با مساحتی معادل با 112 کیلومتر مربع و متوسط بارش سالانه 72/306 میلی متر از دو مدل توزیعی WetSpa و مدل هوشمند شبکه عصبی مصنوعی ANN استفاده گردید. به منظور اجرای مدل WetSpa از دو دسته اطلاعات شامل نقشه های رستری و اطلاعات هواشناسی و برای مدل شبکه عصبی مصنوعی تنها از اطلاعات هواشناسی استفاده گردید. اجرای مدل های مذکور در دوره ی 5 ساله صورت پذیرفت. به منظور مقایسه نتایج مدل ها، از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی R 2، مجذور میانگین خطای استاندارد RMSE و میانگین قدر مطلق خطا MAE استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد مدل WetSpa با R 2و RMSE برابر با  m 3/s920/0 وm 3/s  346/0 و هم چنین مدل شبکه عصبی مصنوعی با   R 2و RMSE برابر با m 3/s 959/0 و m 3/s 310/0 توانایی شبیه سازی جریان رودخانه بار اریه را دارند. هم چنین استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی موجب کاهش خطای برآورد رواناب حوضه به مقدار 6/11 درصد در مقایسه با مدل WetSpa شده است.

هیدروپلیتیک یکی از گرایش های جغرافیای سیاسی است که به مطالعه نقش آب در رفتارهای سیاسی در مقیاس های گوناگون می پردازد. ایران از جمله کشورهای است که به دلیل قرارگرفتن در مناطق خشک و نیمه خشک جهان و پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارش ها با کمبود آب رو به رو بوده است. در این میان، حوضه آبریز زاینده رود با داشتن بزرگ ترین رود حوضه آبریز مرکزی کشور، تأمین کننده آب بخشی از استان های اصفهان، چهارمحال بختیاری و یزد است و با داشتن توان بالای کشاورزی و گردشگری و نیز در برگرفتن قطب جمعیتی و صنعتی کشور از اهمیت بالایی برخوردار است. این عوامل سبب شده است تا نیاز آبی در این حوضه بین آبریزنشینان و دیگر بهره مندان از آن، افزایش یابد تا آنجا که منجر به درگیری و تنش نیز شده است. پژوهش حاضر بر این فرض استوار است که با رشد و گسترش صنعت و سکونتگاه ها و همه عوامل محدودیت زای منابع آبی، تنش های برخاسته از کمبود منابع آبی افزایش خواهد یافت. داده ها و اطلاعات مورد نیاز این پژوهش به روش کتابخانه ای و میدانی گردآوری شده است. نتایج حاصل گویای آن است که رشد جمعیت و شهرنشینی، رشد صنایع، تغییر اقلیم و ناپایداری های آن، برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی و کشاورزی سنتی، از مهم ترین عوامل محدودکننده آب و به دنبال آن باعث تنش در این حوضه شده است. از این رو، سرانه آبی زاینده رود کاهش چشمگیری داشته است که بر تشدید کمبود آب می افزاید و این بحران هیدروپلیتیکی می تواند با پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی خود، امنیت ملی را به مخاطره افکند.

در پژوهش حاضر، تأثیر دمای سطح آب اقیانوس هند بر تغییرات بارش نیمه جنوبی کشور با بهره گیری از داده های ماهانه بارش و داده های بازواکاوی شده در دوره زمانی 2005-1974 بررسی و توزیع مکانی نابهنجاری بارش در ماههای اکتبر تا مه با بهره گیری از روش تابع متعامد تجربیEOF شناسایی شد. سپس مؤلفه های اول و دوم مطالعه شدند که 54 تا 7/82 درصد واریانس کل بارش را در ماه های اکتبر تا مه تعیین می کنند. در ادامه برای بررسی نوسانات بارش، نقشه نابهنجاری دمای سطح آب، شار رطوبتی، ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار سطح دریا در دوره های تر و خشک، مؤلفه های اول و دوم EOF تحلیل شد. الگوی نابهنجاری دمای سطح آب اقیانوس هند در دوره ترسالی و خشکسالی، نشان داد تغییرات دمای سطح آب اقیانوس هند، نقش مهمی در نوسانات بارش دارد. برای مؤلفه اول EOF که بیش از50 درصد بارش را در نیمه جنوبی کشور تبیین می کند، در دوره ترسالی شرق اقیانوس هند، نابهنجاری منفی و غرب اقیانوس هند، نابهنجاری مثبت دمایی و در دوره خشکسالی، نابهنجاری مثبت در شرق و نابهنجاری منفی دمایی در غرب وجود دارد. این شیو دمایی بین شرق و غرب اقیانوس هند همراه با تغییر سرعت و جهت جریان شار رطوبتی از شرق به غرب (از غرب به شرق) در دوره ترسالی (خشکسالی) است. برای مؤلفه دوم EOF، نابهنجاری دمای دریای عرب مثبت است؛ ولی در دوره خشکسالی، الگوی غالبی وجود ندارد. سیستم پرفشار عربستان، نقش مهمی در انتقال رطوبت در تراز پایین جو از پهنه های آبی جنوبی به سیستم کم فشار نزدیک ایران دارد و جابه جایی آن به سوی چپ (راست)، سبب انتقال شار رطوبتی از پهنه های آبی جنوبی به نواحی غربی و جنوب غربی (جنوبی و جنوب شرقی) کشور می شود.

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.

سیلاب ها یکی از شدیدترین و مخرب ترین مخاطرات جوی می باشند که همه ساله خسارت جانی و مالی شدیدی را متحمل جوامع در جای جای نقاط مختلف دنیا می کنند. پژوهش پیش رو به دنبال آشکارسازی ویژگی های همدیدی و هیدرومتئورولوژیکی رخداد سیلاب در هروچای به انجام رسیده است. جهت انجام این پژوهش از داده های روزانه بارش ایستگاه های خلخال، خانقاه، آرپاچایی و لمبر و داده های ایستگاه هیدرومتری رودخانه کیوی چای جهت شناسایی بارش رخ داده و سیلاب اتفاق افتاده و برای بررسی همدید این پدیده از داده های تراز سطح زمین (فشار سطح زمین)، داده های سطوح فوقانی جو از قبیل ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، بادمداری، باد نصف النهاری و رطوبت نسبی در ترازهای 500 تا 1000 هکتوپاسکال استفاده به عمل آمد. نتایج به دست آمده بیانگر این می باشد که قرارگیری سیستم کم فشار در سطح زمین، وقوع بلوکینگ و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در شرق ناوه در سطوح فوقانی، منفی بودن پیچانه های جوی و امگا در ترازهای مختلف، همراه با تغذیه رطوبتی دریای سیاه و مدیترانه در ترازهای 500 تا 700 هکتوپاسکال، دریای سرخ و خلیج فارس و دریای عمان در ترازهای 850 و دریای خزر در ترازهای 925 و 1000 هکتوپاسکال شرایط لازم جهت تولید ناپایداری بر بالای جو منطقه مورد مطالعه را فراهم کرده است. این شرایط باعث ایجاد رگبار شدید و شدت یافتن دبی رودخانه هروچای گشته و منجر به تولید سیلاب در این منطقه شده است.

در سال های اخیر با پیشرفت فن آوری های جمع آوری و مدیریت داده، پایگاه داده های بسیار بزرگ پدیدار شده اند. بسیاری از پرس وجوهای تجزیه و تحلیل بر اساس ماهیتشان به تجمیع و خلاصه سازی بخش های بزرگی از داده های در حال تجزیه و تحلیل نیاز دارند. مسئله اصلی در حیطه ی پایگاه داده پردازش کارآمد پرس وجو مخصوصاً در سیستم های لحظه ای [1] است که نیازمند رسیدن به جواب آنی می باشد تا اینکه کاربر زمان زیادی را برای دریافت پاسخ صرف نکند. ( AQP (Approximate Query Processing به عنوان روشی جایگزین برای پردازش پرس وجو در محیط هایی که ارائه یک پاسخ دقیق زمان بر است، با هدف ارائه پاسخ تخمینی، کاهش زمان پاسخ را با حذف یا کاهش تعداد دسترسی ها به داده ی پایه میسر می سازد. پردازش [2] In-Database عملکرد شبکه های کامپیوتری را بهبود بخشیده و به طراحی مناسب پرس وجو ها با نتایج نسبتاً سریع و دقیق کمک می کند. در این پژوهش عملیات تجمیع ( Sum ) در پایگاه داده PostgreSQL   روی داده های رستری بارش به دو روش معمولی و بهینه پیشنهاد شده، انجام شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که سرعت اجرای تابع Sum با خوشه بندی، 2/27 برابر اجرای این تابع بدون خوشه بندی است و   میانگین اختلاف عددی پیکسل های حاصل از اجرای تابع Sum بهینه با اجرای تابع معمولی آن 028/0 می باشد. میانگین زمان اجرای پرس وجوهای معمولی و بهینه برای تابع Sum به ترتیب 211 و 754/7 ثانیه می باشد که نشانگر کارآمد بودن روش پیشنهاد شده در این تحقیق می باشد. نتایج تحقیق حاضر که در حقیقت کاهش معنی دار زمان پاسخ آنالیزهای داخل پایگاه داده ای در داده های رستری می باشد، می تواند در ارائه سرویس های رئال تایم تحت وب مانند هواشناسی، ترافیک و ... که نیازمند تحلیل های آنی و جواب لحظه ای می باشند مورد استفاده قرار گیرد. [1]- Real time [2]- درون پایگاه داده

شناسائی و استخراج طول دوره های خشک در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین استفاده از مدل های پیش یابی تغییرات اقلیمی برای بررسی رفتار پارامترهای اقلیمی در آینده امری اجتناب ناپذیر است. زیرا با شناخت رفتار زمانی- مکانی عناصر اقلیمی مانند بارش، قادر خواهیم بود شدت اثرات عوامل مخرب محیطی را کاهش دهیم. در این پژوهش عملکردمدل گردش عمومی جو - اقیانوس ( AOGCMs - AR 4 ) در شبیه سازی طول دوره های خشک در گستره ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر ماهانه بارش 15 مدل AOGCM که در نسخه 5مدل LARS - WG تعبیه شده تحت سناریوهای مختلف برای دهه های 2050 و 2080 بر روی 45 ایستگاه همدید واقع در گستره ایران زمین ریزمقیاس شدند. بعد از اعتبارسنجی و وزندهی به مدل ها با شاخص های آماری، مشخص شد که مدل Hadcm3 و GFDL-CM2.1 بهترین کارایی و عملکرد را در شبیه سازی طول دوره های خشک دارد. در مقابل خروجی مدل های NCPCM و INM-CM3.0 کمترین همبستگی را با داده های مشاهداتی دارا می باشند. مدل سازی دوره های خشک با محاسبه سناریوهای تغییر اقلیم و لحاظ نمودن منابع عدم قطعیت ها در خروجی مدل های( AOGCM) ، نشان داد که بر اساس بدترین سناریو( A2 ) ، و حدی ترین وضعیت(2080)، میانگین دمای کشور 2/7 درجه سلسیوس افزایش و میانگین بارش با وجود افزایش نقطه ای آن در برخی از ایستگاه ها، با کاهش 33 درصدی در کل کشور روبرو است. در خوشبینانه ترین سناریو( B1 )، نیز میانگین دمای کشور 1/4 درجه سلسیوس نسبت به دوره مشاهداتی افزایش و میانگین بارش نیز با کاهش 14 درصدی همراه است. نتایج حاصل از بررسی عدم قطعیت در بررسی دوره های خشک در ایران نشان داد که در هر دو دهه 2050 و 2080 و بر اساس هر سه سناریو (B1,A1B,A2) ، طول دوره های خشک در تمامی پهنه های ایران افزایش می یابد. بیشترین درصد تغییرات طول دوره های خشک مربوط به پهنه شمال غرب (ارومیه، خوی، کرمانشاه، همدان و لرستان) است.