درخت حوزه‌های تخصصی

به منظور بررسی ویژگی های همدیدی ترمودینامیکی سازوکار ابر در منطقه آذربایجان در دوره آماری 2009-2000 با استفاده از دو شاخص بارش متوسط 15 میلی متر و بارش فراگیر، 13 روز شاخص انتخاب شد. برای بررسی نحوه تکوین سامانه های همدیدی از میدان فشار سطح دریا و ارتفاع ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال استفاده شد. از مقدار نم ویژه 850 و 700 هکتوپاسکال برای بررسی فرایند تشکیل ابر و نحوه انتقال بخار آب به منطقه مورد مطالعه، استفاده شد. برای بررسی حرکت های بالاسو که سبب شکل گیری و افزایش رشد عمودی یا ضخامت ابرهای همرفتی می شود، از مؤلفه قائم سرعت باد در دستگاه مختصات فشاری در تراز 500 هکتوپاسکال استفاده شد. همچنین شرایط پایداری و ناپایداری جو نیز بر اساس نمودار اسکیوتی تبریز تحلیل شد. نتایج همدیدی نشان داد که در نمونه های موردمطالعه، مکانیسم تشکیل سامانه های کم فشاری که از منطقه عبور کرده اند، به عوامل مختلفی بستگی دارند. در اثر تعمیق ناوه ارتفاع تراز میانی از عرض های جغرافیائی جنب قطبی به سوی جنوب دریای مدیترانه، ناوه وارون فشاری دریای سرخ در راستای نصف النهاری به سوی جنوب دریای مدیترانه توسعه می یابد. بخش شمالی این ناوه با ناوه ارتفاع تراز میانی، یک سامانه کم فشار تشکیل می دهند که هوای سرد آن از عرض های میانی و رطوبت آن از عرض های جنوبی تأمین می شود. این سامانه که با جبهه های جوی گرم و سرد همراه است، با حرکت شرق سوی خود از روی آذربایجان عبور می کند و عامل ایجاد بارش در منطقه می شوند. نتایج ترمودینامیکی نشان داد که بین ضخامت ابر و شدت و مقدار بارش ارتباط مثبت غیر خطی وجود دارد یعنی بین مقدار و شدت بارش به غیراز ضخامت ابر، عوامل دیگری مؤثرند همچنین نتایج بررسی شاخص های ترمودینامیکی نشان دادند که صعود همرفتی در فصل های بهار و پاییز به همراه جبهه سرد و گرم باعث بارش های سنگینی در منطقه می شوند.

خشکسالی پدیده ای طبیعی است که می تواند خسارات قابل توجهی به بشر و سازه های طبیعی وارد آورد. رخداد این پدیده را با اطمینان کامل نمی توان پیش بینی نمود. هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی امکان ارائه و توسعه مفهوم جدیدی از خشکسالی اقلیمی و ارزیابی ویژگی های همه جانبه آن بر اساس متغیر های سه گانه هیدرومتئورولوژیکی و هواشناختی مرتبط با پدیده خشکسالی، چون بارش، تشعشع خورشیدی و تداوم ساعات آفتابی در مقیاس ماهانه و حتی کمتر از آن در برخی از ایستگاه های ایران که تابش خورشیدی و هم تعداد ساعات آفتابی در آنها اندازه گیری و ثبت شده، می باشد. این پژوهش با استفاده از داده های هواشناختی 20 ایستگاه سینوپتیک ایران که در آن تابش خورشیدی ثبت گردیده، در دوره آماری 2010-1970 انجام شد. ابتدا با استفاده از نرم افزار Minitab 17 ایستگاه های مورد مطالعه براساس شاخص خشکسالی بارش استاندارد در مقیاس ماهانه (SMP)، تابش خورشیدی (SSI) و تعداد ساعات آفتابی (SSD) خوشه بندی و از هر خوشه یک ایستگاه همدیدی به عنوان نمونه انتخاب شد و جهت بررسی رابطه ی بین خشکسالی و متغیرهای خورشیدی، نقشه منحنی های هم ارزش بارش استاندارد شده ترسیم و سپس متغیر های معادله آنگستروم چون تابش خورشیدی و ساعات آفتابی به عنوان متغیرهای مرجع رسم گردید. نتایج نشان داد که ایستگاههای مورد مطالعه را می توان براساس شاخص خشکسالی بارش استاندارد شده و متغیرهای خورشیدی به هشت خوشه ی متفاوت تقسیم بندی نمود. ضریب تعیین معادله ی آنگستروم در ایستگاه های بجنورد، رامسر و شیراز به ترتیب 038/0، 067/0، و 36/0 محاسبه برای بقیه ایستگاه ها 62/0-96/0 بدست آمد. بطور میانگین در دوره آماری، دوره خشکسالی در اکثر ایستگاه های فوق از اواخر ماه می (اردیبهشت) شروع شده و شامل ماههای ژون، ژولای، سپتامبر و اکتبر است و بعضاً تا اواخر نوامبر ادامه یافته و در همین دوره بیشترین مقادیر ساعات آفتابی و تابش خورشیدی نیز ثبت شده است.

در این مقاله سعی شده اثر واداشت های محیطی شامل توپوگرافی، تندی و جهت شیب، شکل و روند ناهمواری در شکل گیری رژیم باد واقع در رشته کوه البرز (البرز غربی) مورد توجه قرار گیرد. رژیم بادهای کوهستانی بر شرایط آب وهوایی مناطق کوهستانی اثر بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با استفاده از داده های ساعتی تندی و جهت باد و برازش و تحلیل شرایط توپوگرافیک با مبانی نظری انجام شده است. به طوری که آشکار شد، ایستگاه همدید ماسوله، یکی از بهترین نمونه ایستگاه های کوهستانی ایران جهت مطالعه در زمینه آب وهواشناسی کوهستان محسوب می شود. موقعیت قرارگیری مناسب این ایستگاه در میانه دامنه، منطقه را تحت تاثیر سازوکار باد دامنه ای (باد فراشیب-فروشیب یا نسیم کوه-دره) قرار داده است. موقعیت ایستگاه دیلمان در دامنة جنوبی رشته کوه البرز در یک موقعیت فروافتاده، تاثیر مهمی بر کاهش تندی باد در این ایستگاه داشته است. سازوکار رخ داد باد در این ایستگاه از نوع باد کوهستانی امتداد دره است. باد نائب غالب دیلمان، شمال-شمال غربی است که با توجه به رفتار روزانه و فصلی و موقعیت قرارگیری دریای کاسپین و کوهستان نشان از تحت تاثیر قرارگرفتن منطقه از سامانة نسیم دریا- خشکی(کوهستان) دارد. رفتار ایستگاه کوهستانی جیرنده نمونه ای منحصر به فرد از تلفیق تاثیر عمیق اما غیرمحسوس شکل و روند کشیدگی کوهستان بر پدیده های جوی کوهستان است. قرارگیری در دامنة جنوبی البرز، شرایط مساعد جهت رخ داد باد دامنه ای در این منطقه فراهم کرده است با این حال، کشیدگی درة سیاه رود توتکابن که درة وسیع و منشعب شده از درة سفیدرود است شرایط را برای نفوذ باد برخواسته به شکل نسیم دریا-خشکی (باد منجیل) فراهم کرده است. همین مسئله سبب اضمحلال اثر باد های محلی شبانه روزی کوهستانی در جیرنده شده است.

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.

اقلیم، وضعیتی کلی از شرایط هوای غالب یک مکان مشخص بر اساس آمار بلندمدت است. تنوع عناصر اقلیمی در تعیین اقلیم یک ناحیه مؤثر بوده و باعث شکل گیری اقلیم های متنوع و متفاوت می شود. افزایش انتشار گازهای گلخانه ای و به دنبال آن تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی پیامدهای بسیاری برای کره زمین داشته است. ازجمله این پیامدها، بخصوص برای مناطقی که در کمربند گرم و خشک دنیا قرار گرفته اند، افزایش سطح پوشش اقلیم خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه طبقه بندی اقلیمی کوپن برای کشور ایران در سال ۱۹۷۵ با طبقه بندی حاصل از خروجی مدل جوی-اقیانوسی MIROC برای سال های ۲۰۳۰، ۲۰۵۰، ۲۰۸۰ و ۲۱۰۰، تحت ۲ سناریوی A۱B و A۲، که در گزارش چهارم IPCC آمده، مقایسه شده است. طبقه بندی های حاصل از خروجی مدل روند رو به رشد اقلیم گروه B که نماینده اقلیم خشک و نیمه خشک در طبقه بندی کوپن است و کاهش تنوع اقلیمی را نشان می دهند. همان طور که در نقشه ها ملاحظه می شود و بر اساس وسعت تحت پوشش این نوع اقلیم طی سال های آتی، افزایش اقلیم Bwh که آب وهوای گرم و خشک را نشان می دهد، به وضوح قابل مشاهده است. این افزایش به گونه ای است که در سال ۲۱۰۰، شاهد پوشش بیش از ۹۵ درصد مساحت کشور توسط این اقلیم بر اساس هر دو سناریو هستیم. همچنین وسعت و تنوع مناطق تحت پوشش اقلیم معتدل (اقلیم گروه C) و اقلیم سرد (اقلیم گروه D ) در کشور به کمتر از یک درصد مساحت کشور خواهد رسید.

مطالعه و بررسی تغییرات منابع آب در هر منطقه برای مدریریت منابع آب و استفاده بهینه از آن ها ضروری می باشد. در این پژوهش، هدف ارزیابی وضعیت منابع آب موجود در دشت اردبیل از لحاظ وضعیت منابع اعم از سطحی و زیرسطحی بر اساس چهار معیار طبیعی، هیدرولوژیکی، کشاورزی و انسانی با استفاده از روش تحلیل شبکه ای فازی می باشد. به منظور ارزیابی بهتر روش تحلیل شبکه ای فازی از زیرمعیارهای میزان جمعیت، وضعیت صنایع، وضعیت بارش، وضعیت آب های سطحی (حجم برداشت از رودخانه) و آب های زیرزمینی (شامل وضعیت قنات ها و چاه ها و چشمه ها)، سطح زیر کشت و نوع محصولات از نظر نیاز آبی، شیب و ارتفاع استفاده شده است. وابستگی میان زیرمعیارها با استفاده از تکنیک DEMATEL فازی و بر اساس نظر کارشناسان خبره تعیین شده است. سپس با استفاده از فرایند تحلیل شبکه ای فازی تمامی معیارها و زیرمعیارها وزن دهی شده و برای تمامی زیرمعیارها نقشه های متناسب با وزن های به دست آمده تهیه گردید. در نهایت نقشه نهایی که بر اساس لایه های اولیه و وزن دار شده با تکنیک شبکه ای فازی ایجاد شده بود، در محیط GIS ترسیم شده است. نقشه های حاصله حساسیت منطقه مورد مطالعه را از لحاظ پتانسیل های منابع آب مشخص کرده است. مناطق با خطر پایین 13/11 درصد معادل 9200 هکتار در منتهی الیه شمالی دشت و کمی در غرب دشت می باشند. مناطق با خطر متوسط 36/19 درصد معادل15870 هکتار بوده و در شمال و غرب دشت قرار گرفته اند، مناطق با خطر بالا 3/21 درصد معادل 17510 هکتار بوده و بیشتر در قسمت های مرکزی و بالایی دشت واقع شده اند، مناطق با خطر در معرض آسیب 9/31 درصد معادل 26220 هکتار بوده و و در قسمت های جنوبی و مرکزی دشت قرار گرفته و در نهایت مناطق بحرانی 1/16 درصد معادل 13250 هکتار را شامل می شوند که بیش تر در قسمت جنوب و شرق پراکندگی دارند.

امروزه فرسایش آبی به عنوان یکی از مسائل مهم در کشاورزی و آبخیزداری مطرح است و محققان با انجام تحقیقات مختلف به دنبال راهکارهایی برای به حداقل رساندن آن هستند. شاخص فرسایندگی باران مهم ترین عامل تأثیرگذار بر فرسایش خاک بوده و تابعی از خصوصیات فیزیکی باران می باشد. جهت کمّی کردن عامل فرسایندگی باران شاخص های مختلفی توسعه داده شده اند که انتخاب شاخص مناسب با توجه به شرایط اکولوژیکی منطقه حائز اهمیت است. تحقیق حاضر به منظور تخمین ضریب فرسایندگی باران بر اساس بررسی ارتباط بین شاخص های مبتنی بر مقدار و عامل فرسایندگی معرفی شده توسط ویشمایر و اسمیت (EI 30 ) و پهنه بندی ضریب فرسایندگی باران با روش های مختلف قطعی و زمین آمار در استان فارس انجام شده است. بررسی روابط رگرسیونی بین عوامل ذکرشده، نشان داد که شاخص فورنیه با ضریب تبیین 80/0، همبستگی بالایی با ضریب فرسایندگی (R ) دارد. در نتیجه بر اساس معادله حاصل شده،R  هر ایستگاه محاسبه شد. در نهایت روش تابع پایه شعاعی با مدل نواری کاملاً منظم بر اساس جذر میانگین مربعات خطا پایین تر و ضریب تبیین بالاتر نسبت به روش های دیگر انتخاب شد . براساس نقشه ضریب فرسایندگی باران بیشترین میزان فرسایندگی در قسمت شمال استان و کمترین مقدارآن در ناحیه ی شرق و شمال شرق می باشد. همچنین 44 د رصد استان دارای فرسایندگی متوسط و 10 درصد در معرض فرسایش زیاد می باشد.

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.

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.

بررسی روند تغییرات پدیده های اقلیمی و هواشناسی در درازمدت اهمیت ویژه ای در مطالعات تغییر اقلیم و آشکار سازی آن دارد. در این پژوهش جهت شناسایی و دستیابی به روند تغییرات فراوانی روزهای شرجی در نیمه جنوبی ایران، داده های ساعتی فشار جزئی بخار آب مربوط به 15 ایستگاه همدید نیمه جنوبی ایران برای یک دوره آماری 30 ساله (2009 - 1980) از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. بعد از اخذ دادها و تشکیل بانک اطلاعاتی آن، بر اساس آستانه فشار جزئی بخار آب برابر یا بیشتر از 8/18 هکتوپاسکال فراوانی روزهای شرجی در دو مقیاس زمانی فصلی و سالانه برای تمام ایستگاه های مورد مطالعه استخراج شدند. جهت آشکار سازی روند تغییرات فراوانی روزهای شرجی نیز از روش ناپارامتریک برآورد کننده شیب سنس بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که در سه فصل پاییز، زمستان و بهار هیچگونه روند معناداری در فراوانی روزهای شرجی در ایستگاه های مورد مطالعه در سطح احتمالاتی 95 درصد مشاهده نشد. در فصل تابستان تنها ایستگاهی که روند معناداری در آن مشاهده شد ایستگاه دزفول (شیب روند: 05/1-) بود که جهت روند آن نیز کاهشی بوده است. در مقیاس سالانه هم تنها در چهار ایستگاه کرمان (شیب روند: 1/0-)، دزفول (شیب روند: 46/1-)، ایرانشهر (شیب روند: 08/1-) و زاهدان (شیب روند: 16/0-) روند معناداری در فراوانی روزهای شرجی مشاهده شد که این روند برای هر چهار ایستگاه یک روند کاهشی بوده است.

به دلیل افزایش میانگین دمای سطح زمین از اواخر قرن نوزدهم، گرم شدن کره زمین توجه بیشتری را به خود مبذول کرده است. افزایش دمای سطح زمین به ویژه در شهرهای بزرگ و کلانشهر یکی از مشکلات اساسی زیست محیطی است. یکی از عوامل اصلی بالا رفتن دمای سطح زمین در شهرها وجود جزایر حرارتی در این مناطق است. عوامل زیادی در ایجاد جزایر حرارتی نقش دارند مانند سرعت باد، مصالح ساختمانی، فضای سبز شهری، کارخانه ها و صنایع بزرگ و سایر فعالیت های انسانی، شکل تابش خورشید و ... تأثیر چشمگیری دارند. در این پژوهش با استفاده از دو تصویر ماهواره لندست 8 مربوط در تاریخ 8 اسفند 1393 و 12مرداد 1394، لایه های تولید شده از مدل رقومی ارتفاع شامل( شیب و جهت) تهیه شده از سنجنده Aster و کاربری اراضی تولید شده توسط شهرداری زنجان برای نیل به هدف مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول با استفاده از تصاویر لندست 8 دمای سطح زمین با روش الگوریتم پنجره مجزا محاسبه گردید و در ادامه مقادیر دمایی به دست آمده سطح زمین، به همراه لایه های شیب، جهت، (Normalized Difference Vegetation Index) NDVI و کاربری اراضی وارد محیط نرم افزار Saga/GIS شدند و تحلیل مدل رگرسیون خطی چند متغیره با روش گام به گام یا Stepwise انجام گرفت. نتایج به دست آمده حاصل از این مدل نشان داد که موثرترین عامل در ایجاد جزایر حرارتی در محدوده شهر زنجان به ترتیب لایه شیب با 0.870643 دارای بیشترین اهمیت و لایه های جهت، پوشش گیاهی، کاربری اراضی و ارتفاع در اولویت های بعدی قرار دارند.

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.

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 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.

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.

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.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی، کشاورزی و تولید غذا در جهان محسوب می شود و تأثیرات مخربی به تمام اکوسیستم های طبیعی و تحت مدیریت انسان دارد لذا یافتن راه حل های سریع و به موقع الزامی به نظر می رسد. از جمله این راه حل ها کاربرد مدل ICONA می باشد که توسط انجمن علمی حفاظت از طبیعت اسپانیا ارایه شده است. در میان بسیاری از روش ها برای پیش بینی فرسایش با استفاده از GIS و RS، نتایج شبیه سازی این مدل به صورت همگانی پذیرفته شده است. این تحقیق سیمای فرسایش آبی حوضه آبخیز طالقان رود را به شکل موردی بررسی قرار داده و وضعیت فرسایش خاک و پهنه بندی آن را نشان میدهد. این مدل دارای هفت مرحله می باشد که در ابتدا نقشه شیب، و نقشه زمین شناسی و در ادامه از همپوشانی لایه شیب و زمین شناسی،لایه فرسایش پذیری خاک تهیه می شود. در مراحل بعدی، نقشه کاربری با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و نقشه پوشش گیاهی با استفاده از شاخصNDVI تهیه شده است. در ادامه، با همپوشانی لایه کاربری اراضی و پوشش گیاهی نقشه حفاظت خاک بدست میآید.در گام آخر؛ لایه فرسایش پذیری خاک و لایه حفاظت خاک همپوشانی شده و نقشه خطر فرسایش پذیری را می سازند. نتایج این پژوهش نشان داد که از کل سطح حوضه، 9.3% کلاس خطر فرسایش خیلی کم، 12.7% کلاس خطر فرسایش کم، 22.4% کلاس خطر فرسایش متوسط، 18.9% کلاس خطر فرسایش زیاد و 36.7% کلاس خطر فرسایش بسیار زیاد را به خود اختصاص داده اند.

پدیده گرد و غبار بدلیل خشکسالی های اخیر سبب بروز اثرات نامطلوب زیستی و خسارات فراوان در زمینه کشاورزی، صنعتی و حمل و نقل در استان خوزستان گردیده است. مطالعه ژئوشیمیایی ذرات گرد و غبار به منظور تعیین منشاء احتمالی، خصوصیات زمین زیست محیطی عناصر و نقش آنها در آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. با بررسی مطالعات انجام شده قبلی و استخراج کانون های معرفی شده، دو منطقه منشاء برای گرد و غبارهای وارده به کشور در خرداد ماه سال 91 شناسایی شد. تعداد 12 نمونه ی گرد و غبار در شهرهای آبادان و اهواز برداشت و مورد آنالیز عنصری و کانی شناسی قرار گرفت. نتایج کانی شناسی نشان دهنده وجود کربنات ها (کلسیت و دولومیت) و سیلیکات ها (کوارتز) و فلدسپار با منشاء قاره ای و رسوبی، کانی های رسی(ایلیت و کلریت) و تبخیری ها(ژیپس و هالیت) با منشاء تالاب ها و دریاچه های خشک شده و کائولینیت احتمالا با منشاء تبدلی از رس های گروه اسمکتیت و فلدسپار می باشد. با توجه به نتایج مطالعات ژئوشیمی برخی از فلزات سنگین و رادیواکتیو مانند اروانیوم، کادمیوم و گوگرد غنی شدگی بالا و برخی دیگر مانند سرب، نیکل، لیتیم و مولیبدن غنی شدگی متوسطی در گرد و غبارهای وارده به خوزستان نشان می دهند که غالبا منشاء انسان زاد دارند. آلودگی به مواد هیدروکربنی و فرایند های بالادستی صنعت نفت، عناصر مورد استفاده در سلاح های میکروبی و شیمیایی و همچنین خشکی تالاب ها و زمین های شور در ایجاد میزان غیر معمول در عناصر موثر بوده است.

خشکسالی پدیده ای است که در قالب تغییر پذیری اقلیم زندگی انسان را تحت تأثیر قرار داده و تغییر اقلیم بر شدت آن افزوده است. در این پژوهش پدیده خشکسالی در یکی از استانهای زرخیز کشور یعنی خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از داده های بارش 14 ایستگاه استان در طول دوره آماری 30 ساله 1986 تا 2016 استفاده گردید. روش کار در این پژوهش بررسی وضعیت خشکسالی استان بر اساس نمایه شاخص بارش استاندار SPI و همچنین احتمال رخداد و دوره بازگشت خشکسالی با شدت های مختلف و نیز تحلیل روند خشکسالی بوده است. نتایج این پژوهش نشان داد میزان خشکسالی در بخش های جنوبی و غربی و جنوب شرقی بیشتر بوده است. بررسی آزمون روند نشان داد در بیش از 85 درصد مساحت استان روبه روند خشکسالی افزایشی است. همچنین بررسی دوره های بازگشت خشکسالی نشان داد، خشکسالی های ملایم و متوسط به ترتیب با متوسط بازگشت 3 و 10 ساله بالاترین احتمال رخداد را در استان دارند. بررسی دوره بازگشت خشکسالی ها با شدت های مختلف نشان داد مناطق جنوبی استان خشکسالی را در دوره بلند مدت-تری تجربه می کنند در صورتی که دوره بازگشت خشکسالی در مناطق شمالی استان کوتاه تر است. به این معنا که ایستگاههای با بارش بیشتر با پریود کوتاه تری دچار خشکسالی می گردند.

هدف از این پژوهش، پیش بینی یخبندان های متوسط و شدید سه ایستگاه کرمانشاه، سرپل ذهاب و ک نگاور با استفاده از خروجی مدل ریزگردان لارس در دو دهه آینده می باشد. داده های ورودی مدل های مورد استفاده در این پژوهش شامل متغیرهای بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و تابش در مقیاس روزانه طی دوره زمانی 2012- 1992 می باشند. در پژوهش حاضر با استفاده از خروجی دو مدل اقلیمی HADCM3 و BCM2 تحت سناریوی A1B، وقوع آغاز و پایان یخبندان های زودرس و دیررس متوسط و شدید در سه بازه زمانی 2030- 2011، 2065- 2046 و 2099- 2080 مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از پردازش مدل LARS-WG به وسیله دو طرح واره Bcm2 و Hadcm3 نشانگر گرم تر شدن این ایستگاه ها در سال های آینده می باشد. شروع یخبندان های متوسط ایستگاه های مذکور با گذشت زمان به سمت فروردین ماه میل می کند. در بین ایستگاه های مورد بررسی، رفتار ایستگاه های کنگاور و کرمانشاه شباهت زیادی به هم داشته اما ایستگاه سرپل ذهاب به دلیل ماهیت گرمسیری خود، رفتاری متفاوت از دو ایستگاه در سال های آینده از خود نشان داد. شروع یخبندان های شدید این ایستگاه ها با گذر زمان به تأخیر افتاده و به سمت بهار پیشروی می کند و از آن طرف، زمان خاتمه آخرین یخبندان های شدید نیز با گذشت زمان و نزدیک شدن به پایان دوره پیش بینی شده، به سمت ابتدای زمستان و حتی تا بهمن ماه در ایستگاه سرپل ذهاب نیز می رسد. با توجه به نتایج حاصل از پردازش مدل های مذکور، در سال های آتی از ت عداد روزهای یخبندان متوسط و ش دید این ایستگاه ها کاسته ش ده و رون د دمایی این ایستگاه ها رو به افزایش خواهد گذاشت.