درخت حوزه‌های تخصصی

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین رخدادهای حدی ، بارش های سنگین است که هر ساله خسارات فراوانی را به دنبال دارد. از اینرو در پژوهش حاضر این رخداد در غرب ایران بررسی شده است. ابتدا با داده های روزانه بارش در ایستگاه های سینوپتیک منتخب برای دوره (2000-2015 ) چندین بارش حدی در منطقه شناسایی شد، در ادامه نقشه های مربوط به فشار های تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 850 هکتوپاسکالی این الگوها در نرم افزار SPSS با استفاده از تحلیل مولفه ی اصلیPCI))، برای شناسایی مولفه های اصلی مورد پردازش قرار گرفت نتایج نشان داد تنها یک مولفه 99.99 درصد واریانس این الگو ها را تببین و توجیه می کند. بنابراین الگوی مولد تمامی این رخداد ها شرایط مشابهی را دارا بوده است. سپس از بین این الگو های مشابه دو الگوی بسیار شدید انتخاب و مورد آنالیز سینوپتیکی و ماهواره ای قرار گرفت نتایج نشان داد در روزهای همراه با بارش حدی امگای منفی (از سطح 1000تا 200 هکتوپاسکالی و با هسته بیشینه 0.3- پاسکال بر ثانیه) بر روی غرب ایران قرار داشته است، علاوه بر آن رطوبت بالای 70 درصد، قرارگیری در جلوی تراف هایی که از کم ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 و بویژه 500 هکتوپاسکالی بر منطقه نفوذ داشته، رودبادهایی با سرعت بالای 30 متر بر ثانیه در تراز 200 هکتوپاسکال، سرعت باد سطحی بالای 10 متر بر ثانیه و هسته های تاوایی مثبت همگی شرایط موجود را به نفع تشکیل سیکلون قوی فراهم کرده اند. در نهایت پردازش تصاویر رادار هواشناسی این نتایج را تآیید نمود.

شرایط جوّی در هر مکانی می تواند سلامت افراد را تحت تأثیر قرار دهد. در سال های اخیر، محققان به تنش حرارتی و اثر آن در تشدید برخیِ بیماری ها توجه کرده اند. این پژوهش با هدف شناخت شرایط زیست اقلیمی کرمانشاه و بررسی ارتباط آن با میزان پذیرش بیماران قلبی- عروقی در این شهر انجام شد. علاوه بر متغیرهای جوّی، آمار پذیرش بیماران قلبی- عروقی به صورت روزانه از بیمارستان امام علی طی دورة آماری 1/7/1388 تا 10/2/1394 تهیه شد. نخست، بر اساس چندین شاخص، شرایط زیست اقلیمی کرمانشاه به صورت روزانه شناسایی شد. سپس، ارتباط هر یک از شرایط زیست اقلیمی با میزان مراجعات بیماران قلبی - عروقی کرمانشاه، با استفاده از آزمون های گوناگون، بررسی شد. نتایج نشان داد، بر اساس شاخص های Tek و TE، ارتباط معنی داری در سطح اطمینان 95 درصد میان شرایط بسیار گرم و سرد با افزایش پذیرش های بیمارستانی بیماران قلبی - عروقی در کرمانشاه وجود دارد. بر اساس شاخص های PMV و PET نیز شرایط زیست اقلیمی سرد، بیش از دیگر شرایط، در پذیرش بیماران قلبی- عروقی مؤثر است. به طور کلی، نتایج اغلب شاخص ها گویای آن است که شرایط حاد اقلیمی (بسیار سرد یا گرم و شرجی) ارتباط مستقیمی با افزایش بیماری قلبی- عروقی در کرمانشاه دارد.

رخداد دماهای بحرانی کمینه و بیشینه، اثرات زیادی در افزایش هزینه مصرف انرژی و آب دارند. با هدف تحلیل آماری بحران های دمایی شهر قم، آمار روزانه دمای کمینه و بیشینه ایستگاه قم در طی دوره آماری ۹۲-۱۳۸۶ از سازمان هواشناسی و همچنین آمار مصرف روزانه آب، برق و گاز در طول دوره آماری مذکور از سازمان های مربوطه اخذ گردید. با استفاده از همبستگی، روابط دما با مصارف انرژی مشخص شد. برای این همبستگی از شاخص ضریب دما TI استفاده گردید. نتایج نشان می دهند، دما و مصرف گاز دارای یک رابطه معکوس هستند. ضریب دمای کمینه دارای بیشترین رابطه با مصرف گاز است. آستانه مصرف با توجه به دما دو میلیون مترمکعب در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه دارای بیشترین رابطه با دما بوده و براساس شاخص MSVI ماه های مصرف گاز در بالاتر از حد آستانه آبان تا اردیبهشت است. تغییرات دما با تغییرات مصرف آب و برق رابطه مستقیم دارد، ضریب دمای بیشینه دارای بیشترین رابطه با مصرف آب و برق است. آستانه مصرف آب با توجه به دما ۲۵۰ هزار مترمکعب در روز و برای برق ۸۰۰۰ مگاوات در روز است. مصارف بالاتر از حد آستانه برای آب و برق، رابطه بالاتری با دما نسبت به مصارف کمتر از حد آستانه دارد. بر اساس شاخص MSVI ماه های مصرف آب و برق در حد بالاتر از آستانه، خرداد تا شهریور ماه است.

یخچال های طبیعی و تغییرات و حرکت آنها در جایگاه شاخص هایی برای نشان دادن تغییرات آب و هوایی به کار می روند و به منظور ارزیابی تغییرات سطحی یخچال ناشی از تغییرات اقلیمی، باید مطالعات بلندمدت انجام شود. استفاده از تصاویر ماهواره ای راهی مؤثر برای استخراج سرعت حرکت یخچال محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از عکس های هوایی قدیمی و تصاویر ماهواره ای جدید، تغییرات سطحی و بردارهای جابه جایی و سرعت یخچال علم چال، با استفاده از الگوریتم خودکار، محاسبه شده است. تمامی داده ها، شامل عکس های هوایی و تصاویر، به صورت ارتو[1] درآمدند و از نظر رادیومتریکی و هندسی همسان سازی شدند. با استفاده از عکس هوایی سال 1955 و مقایسة آن با تصویر SPOT سال 2003، میزان عقب نشینی یخچال در قسمت پیشانی آن به دست آمد. همچنین، تغییرات کوتاه مدت در دو بازة زمانی بین 1998 تا 2003 و 2003 تا 2005، با استفاده از عکس های هوایی و تصاویرSPOT  و Quick Bird، استخراج شد. در این تحقیق، با استفاده از روش مبتنی بر تبدیل فوریه و محاسبة همبستگی، بردار های سرعت سطحی با خطای کمتر از دو متر استخراج شد. نتایج دقت و قابلیت روش پیشنهادی را برای ارزیابی میزان عقب نشینی و نیز اندازه گیری سرعت سطحی یخچال نشان می دهند و می توان این نتایج را به منظور مطالعات مربوط به تغییرات اقلیمی در سطح منطقه ای به کار برد.

تغییر اقلیم بر روی کمبود دبی جریان رودخانه، سیلاب ها و زوال سیستم آبی تأثیر دارد که با پیش بینی آن می توان مدیریت بهتری بر روی منابع آبی داشت. در این تحقیق با استفاده از مدل های AOGCM و عدم قطعیت مربوط به آن ها روند تغییر اقلیم حوضه آبخیز هراز برای دوره 2030-2011 با سناریو انتشار A2 بررسی شد که در این راستا از شش مدل اقلیمی در ایستگاه های بلده و رینه استفاده شد. حوضه آبخیز هراز با مساحت 4012 کیلومتر مربع در استان مازندران واقع شده است. برای بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر جریان خروجی حوضه از مدل توزیعی SWAT استفاده شد، این مدل به تغییرات زمین و آب و هوا حساس می باشد. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل از دبی جریان در دوره زمانی 2014-2000 استفاده شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل، میزان تغییرات اقلیمی ریزمقیاس شده توسط مدل های مطالعاتی برای هر یک از فاکتورهای اقلیمی ورودی به مدل SWAT اعمال و تغییرات رواناب در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل های اقلیمی نشان داد که متوسط حداقل و حداکثر دمای سالانه برای دوره آتی به ترتیب 63/0 و 85/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت و متوسط بارندگی سالانه برای منطقه مورد مطالعه به میزان 18 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج مقایسه دبی جریان های شبیه سازی شده نشان داد که میزان دبی اوج برای دوره آتی افزایش خواهد یافت، درحالی که متوسط دبی جریان رودخانه به مقدار 14 درصد کاهش خواهد یافت. بنابراین لازم است جهت جلوگیری از مخاطرات محیطی و برنامه ریزی طولانی مدت به تغییرات اقلیمی نیز توجه شود.

مخروط های آتشفشانی از اشکال تأثیرگذار سطح زمین هستند که ارتباط زیادی با ساختارهای پوسته مانند گسل ها، چین خوردگی ها و ... دارند. گنبد آتشفشانی بهلول داغی در 2 0 کیلومتری شمال تبریز و  از نظر پهنه بندی ساختمانی، در پهنه ایران میانی و در زیرپهنه البرز-آذربایجان واقع است. محدوده گنبد مورد مطالعه، به دلیل عوارض تکتونیکی فعال و لرزه خیزی بالا، از نقاط بحرانی است و لازمه مقابله با مخاطرات آن، شناسایی اشکال سطحی زمین با هدف پی بردن به ماهیت، علل پیدایش و آثار ژئومورفولوژیک ناشی از آن است که می تواند زمینه را برای برنامه ریزی جهت زندگی بهتر انسان ها فراهم آورد. ازآنجاکه بهلول داغی با ارتفاع 2227 متر در شمال کلان شهر تبریز، نقش برجسته ای را در مورفولوژی پرعارضه کنونی منطقه دارد، در این پژوهش سعی شده با استفاده از روش های میدانی و کتابخانه ای، ماهیت و علل خروج این عارضه و تأثیر آن بر مورفولوژی منطقه شمال تبریز بررسی شود. در این راستا از ابزارهایی نظیر نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، عکس های هوایی و ماهواره ای و نیز داده های آزمایشگاهی استفاده شده است. یافته های حاصل از مشاهدات عینی و تجزیه وتحلیل کتابخانه ای نشان می دهد که حرکات کششی و فشارشی تکتونیک فعال آذربایجان(که از آغاز همگرایی صفحات قاره ای عربی و اوراسیا در 30میلیون سال پیش ناشی می شود)، به ویژه در پلیو-کواترنر منجر به گسیختگی های ژرف و گسلش شدید منطقه شده، شرایط خروج ماگما از نقاط ضعیف تکتونیکی را فراهم نموده است. گنبد بهلول داغی نیز از خطواره گسل های آلمان داغ و شوردره، که به موازات گسل شمال تبریز ( NTF ) کشیده شده اند، بیرون آمده است. این مخروط با کنار زدن لایه های رسوبی میوسن، توانسته علاوه بر تغییر الگوی زهکشی منطقه، به عنوان منبعی برای تولید رسوب نواحی پایین دست (مخروط واریزه، افتان ها و ...) عمل کند. هم چنین خروج این توده، موجب نوسان لایه های رسوبی افقی و تمایل آن ها به طرف رأس گنبد شده و باعث گسیختگی و ایجاد سطوح ضعیف در برابر سیستم های فرسایشی و تشدید مورفودینامیک منطقه شده است.

روندیابی سیل یکی از روش های پیش بینی سیل در رودخانه ها به منظور مدیریت و مهار سیل است. روابط بارش - روناب و ایجاد سیل در یک منطقه، رابطه خطی ریاضیاتی نیست که با آن سیلاب خیزی و وقوع سیلاب را در یک منطقه پیش بینی کرد و باید به این نوع پدیده ها به صورت مدل نگریست. روش های هوش مصنوعی و از جمله آن ها روش شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی، روش هایی مطلوب در این زمینه هستند. در این پژوهش با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی اقدام به روندیابی سیلاب در زیرحوزه آبخیز رودخانه زرد شده است. برای اجرای هر دو روش، ابتدا داده های لازم جمع آوری، سپس داده های پرت از سری داده ها حذف و درنهایت نرمال سازی شدند. مدل سازی روندیابی سیل با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با کمک کدنویسی در نرم افزار متلب روی داده ها اجرا شد. برای اجرای سیستم استنتاج فازی نیز از این داده های آماده شده استفاده شد. در این پژوهش انواع ساختارهای متفاوت شبکه عصبی مصنوعی با تعداد نرون ها، لایه های مخفی، تعداد دوره های آموزش و توابع فعالیت متفاوت بر روی داده ها اجرا شدند تا درنهایت بهترین ساختار برای منطقه مورد مطالعه به دست آید. برای مدل استنتاج فازی نیز انواع ساختارها اجرا شدند تا درنهایت بهترین مدل انتخاب شود. نتایج نشان داد در حالت کلی، سیستم استنتاج فازی داده های منطقه مورد مطالعه را بهتر شبیه سازی می کند و نتایج بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد و مقادیر MSE و r در سیستم استنتاج فازی و مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر با 2196/0 و 0297/0، 7667/0 و 96/0 است که نشان دهنده دقت بالاتر سیستم استنتاج فازی در پیش بینی سیلاب در حوزه آبخیز مورد مطالعه است.

هدف پژوهش حاضر، واکاوی تغییرات زمانی - مکانی توزیع فراوانی بارش روزانه روزهای بارشی ایران است. به این منظور، از داده های بارش روزانه میان یابی شده به روش کریگینگ 1437 ایستگاه هم دید، اقلیمی و باران سنجی ایران طی دوره آماری 01/01/1340 تا 29/12/1382 پایگاه داده اسفزاری استفاده شد. برای بررسی تغییرات توزیع فراوانی بارش کل، داده ها به دو دوره تقسیم شدند. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار متلب، توابع توزیع خانواده نرمال (نرمال استاندارد و لوگ نرمال) و گاما (گامای دوفراسنجی و نمایی) بر تک تک 7187 یاخته در هر دوره جداگانه برازش داده شدند و شاخص های برازنده ترین تابع توزیع فراوانی محاسبه و پراکنش مکانی و تغییرات آنها در هر دوره بررسی شد. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند فقط دو توزیع خانواده گاما با سطح اعتماد 95 درصد شرایط لازم آزمون آماری کلموگراف - اسمیرنف در هر دو دوره را احراز کرده اند. تغییرات گسترده زمانی و مکانی در توزیع بارش به عنوان یکی از مؤلفه های ردیابی تغییر اقلیم تأیید نمی شود. محاسبه شاخص های برازنده ترین توزیع با روش گشتاور خطی، تغییرات جزئی در الگوی پراکندگی فضایی این شاخص ها را نشان می دهد؛ برای نمونه، شاخص انحراف معیار نشان می دهد در 63 درصد مساحت کشور ازجمله ایران مرکزی و جنوب ایران، اعتماد به بارش در دوره دوم نسبت به دوره اول کاهش یافته است و افزایش یافتن نبود اطمینان به بارش، زنگ خطری برای آسیب پذیری اکوسیستم های حساس این مناطق است.

فرود مدیترانه یکی از مهم ترین سیستم های کنترل کننده اقلیم ایران در فصل سرد است. در این مطالعه از داده های روزانه ساعت 12 گرینویچ در محدوده زمانی 1980-2010 و در محدوده مکانی 5/12 تا 70 درجه شرقی و 5/12 تا 70 درجه شمالی با قدرت تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه استفاده شد. این داده ها از سایت داده های محیطی آمریکا NCEP-NCER تهیه شد. در این مطالعه، هر سال از اکتبر تا مارس سال بعد به عنوان فصل سرد انتخاب شد. همچنین، از حالت T روش تحلیل مؤلفه های اصلی استفاده شد. ماتریس حاصل در تحلیل مؤلفه های اصلی دارای 576 سطر، نماینده نقاط و 186 ستون، نماینده روزهای هر سال هستند. نتایج تحلیل مؤلفه های اصلی نشان داد هر سال بین 6 تا 9 مؤلفه را در خود جای داده است و در این مطالعه فقط مولفه اول انتخاب و محور فرود مشخص شد. نتایج نشان داد محور فرود مدیترانه در 30 سال دردستِ مطالعه، 9 درجه به سمت غرب حرکت کرده و این مقدار از استوا به سمت قطب افزایش داشته است. همچنین، مشخص شد تغییرات فرود مدیترانه به علت رخداد تغییرات طولی، عرضی و ارتفاعی در پرفشار جنب حاره است.