درخت حوزه‌های تخصصی

تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش های بشر در سده جاری است. حوادث طبیعی ناشی از آن مانند خشک سالی ها، طوفان، سیل های شدید، گرما، سرماهای بی موقع، بالا آمدن سطح آب دریاها، شدت آفات و بیماری های گیاهی، نابودی جنگل ها، مراتع و... خسارات جبران ناپذیری را در سطح کره زمین سبب شده است. خشک سالی پدیده ای خزنده و پیچیده است که ناشی از کمبود بارش و افزایش درجه حرارت بوده و برخلاف سایرحوادث، پیش بینی ابتداء، مدت و انتهای آن نیز دشوار است. استان خراسان جنوبی از سال 1377 تاکنون باخشکسالی مواجه بوده است. هدف اصلی این تحقیق تحلیل داده های هواشناسی، تعیین مدت خشکسالی، طول دوره، نواحی دارای استعداد بالای خشکسالی براساس شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص درصد نرمال و شاخص دهک ها و خصوصیات آماری بارش ماهانه ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان جنوبی و شهر بیرجند در فاصله سال های 1368 تا 1395 و سپس بررسی دلایل و پیامدهای اقتصادی– اجتماعی و زیست محیطی و ارائه راه کار بوده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در طول این دوره شدیدترین خشکسالی در سال های آبی 1380- 1378، مرطوب ترین سال منطقه، سال آبی 1370- 1369 و از سال 1377 تاکنون میزان بارندگی استان نزدیک به نرمال و یا خشکسال بوده و در بین شهرستان های استان، بیشترین میزان خشکسالی به ترتیب مربوط به ایستگاه های قائن، خوسف، بشرویه، طبس و فردوس است.

توفان های تندری نوعی از توفان است که عموماً با ابرهای همرفتی و معمولاً با سیلاب های لحظه ای و گاهی تگرگ و باد شدید همراه هستند. ابرهای مربوط به توفان های همرفتی در بیشتر مناطق مشاهده می شوند، اما درصد کوچکی از این توفان های همرفتی تولید شرایط هوای سخت و سیل های ناگهانی را می کنند و خسارات زیادی به بار می آورند. یکی از این توفان های تندری مرگ بار، توفان تندری ۲۸ تیرماه ۱۳۹۴ است که دارای خسارات مالی و جانی فراوانی بود. در این پژوهش به بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی این توفان تندری پرداخته شده است. هدف از انجام این پژوهش پیش بینی احتمال وقوع توفان تندری، تعیین شدت توفان احتمالی، تعیین مکان توفان همرفتی و ارتباط آن با سامانه های سینوپتیکی بوده است. در این راستا از داده های NCEP/NCAR، تصاویر ماهواره ای NOVA/AVHRR، داده های جو بالا و نرم افزارهای GRADS، ENVI، RAOB و ArcGIS برای رسیدن به اهداف فوق استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که شرایط سینوپتیکی مساعد برای وقوع توفان تندری ازجمله کم فشار تراز دریا، ناوه تراز میانی، همگرایی رطوبت و وجود رطوبت در لایه های پایینی جو وجود دارد. همچنین هسته اصلی توفان که بین کرج و قزوین قرار دارد با مرکز بیشینه امگای منفی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال منطبق است. نتایج شاخص های ناپایداری برای ساعت ۰۰UTC نشان داد که شاخص های KO، KI، JI و VT شدت ناپایداری را قوی و توفان همرفتی شدید را پیش بینی کرده اند. ۶ شاخص نیز ناپایداری(توفان همرفتی) متوسط و فقط دو شاخص توفان همرفتی ضعیف را پیش بینی کرده اند. نرم افزار RAOB حداکثر سرعت قائم در این ساعت را ۳۰ متر بر ثانیه برآورد کرده است که نشان دهنده صعود شدید و درنتیجه وقوع توفان تندری شدید است.

خورشید منبع بنیادی انرژی در سامانه اقلیمی زمین است و تغییرات آن نوساناتی را در جوّ زمین ایجاد می کند. شرایط آب و هوایی مناطق مختلف در ارتباط با فعالیت های خورشیدی است و این فعالیت ها یکی از دلایل رخدادهایی مانند خشکسالی ها و سیلاب هاست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر فعالیت لکه های خورشیدی بر دمای حداقل ماهانه استان اصفهان و به شیوه پیکسلی صورت پذیرفته است. در این راستا از آمار دمای حداقل 21 ایستگاه همدید و آب و هواشناسی در داخل و خارج استان طی مقطع زمانی 2010-1961 و همچنین آمار تعداد لکه های خورشیدی طی همان دوره بهره گرفته شد. پس از اطمینان از همگن بودن داده های مورد مطالعه با آزمون Runs Test ، داده های ایستگاهی با میان یابی به داده های پیکسلی با ابعاد 5×5 کیلومتر مربع تبدیل شد. سپس ارتباط سنجی عناصر مورد مطالعه با روش تحلیل موجک پیوسته مورلت و تحلیل موجک متقاطع انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر آن است که دمای حداقل استان اصفهان از چرخه های زمانی 4-1 و 11-8 ساله برخوردار بوده است که همزمان با فعالیت لکه های خورشیدی است. به خصوص در ماه دسامبر که چرخه های زمانی 11-8 ساله رخ داده و از نمود بیشتری برخوردار است. همچنین بجز ماه فوریه که ارتباط و همبستگی عناصر مورد مطالعه از نوع منفی است، در سایر ماه ها همبستگی مشاهده شده از نوع هم فاز و مثبت معنا دار بوده است.

مناطق خشک از نظر شکل اراضی، خاک، جامعه گیاهی و جانوری و منابع آب و اقلیم بسیار متنوع هستند. یکی از مؤلفه های معرف اقلیم، تعیین شاخص های خشکی در هر منطقه است. اطلاع از دامنه و شدت خشکی، در مدیریت و برنامه ریزی مناسب منابع طبیعی و پایداری زیست بوم (اکوسیستم) هر منطقه، به ویژه مناطق خشک مفید است. استفاده از روش های گشتاور های خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی نقش مؤثری دارد. هدف اصلی این پژوهش، استفاده از روش های گشتاورهای خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی با استفاده از شاخص خشکی یونپ در نیمه شرقی ایران است. به این منظور، داده های اقلیمی 20 ایستگاه هواشناسی همدیدی در نیمه شرقی کشور جمع آوری و برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از مدل فائو- پنمن- مانتیث استفاده شد. سپس شاخص خشکی یونپ [1]برای هر20 ایستگاه محاسبه شد. در مرحله بعد، با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، منطقه مورد مطالعه به پنج منطقه همگن تقسیم و با بهره گیری از تحلیل عاملی مهم ترین مؤلفه های مؤثر بر شاخص خشکی یونپ در هر منطقه همگن تعیین شد. براساس نتایج، تخمین منطقه ای گشتاور خطی، بهترین تابع توزیع منطقه ای برای هر منطقه همگن تعیین شد. نتایج این پژوهش کارآیی مناسب ترکیب روش های گشتاور خطی و تحلیل خوشه ای را برای تعیین مناطق همگن نشان می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده، بهتر است در ابتدا مناطق همگن با روش تحلیل خوشه ای تعیین و سپس به کمک روش گشتاورهای خطی بررسی و تأیید شود. [1] UNEP

در این پژوهش با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی، فراوانی تابع همگرایی شار رطوبتدر زمان رخداد بارش های سنگین شمال غرب ایران بررسی شد. 106 روز از سنگین ترین بارش های شمال غرب ایران از پایگاه داده بارش روزانه کشور، بر اساس آستانه بالای 99 درصد، جهت مطالعه انتخاب شد. فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت در محدوده صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در 6 سطح 500، 600، 700، 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00، 18:00 زولو محاسبه شد. نتایج نشان داد که از میان این سطوح، سطح 850 هکتوپاسکال به دلیل داشتن بالاترین فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت بر روی ایران و به ویژه شمال غرب ایران دارای اهمیت بوده است.

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه- فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

هدف از این پژوهش پهنه بندی ایران برحسب درجه ساعت های نیاز گرمایش و سرمایش در دهه های آینده است. به منظور واکاوی اثرگرمایش جهانی بر درجه ساعت های گرمایش وسرمایش ایران نیاز به داده های دمای ساعتی شبیه سازی شده است. داده های اولیه ازپایگاه EH5OM واقع در سایت مرکز فیزیک نظری عبدالسلام (ایتالیا) استخراج شد. اینداده هاازتاریخ2015تا2050وتحتسناریو A1 B هیأتبین المللیتغیراقلیم[1] اجراشدند. جهت ریزمقیاس نمایی از نسخه چهارم مدل RegCM4 استفاده شده است. داده های ساعتی دمای هوا (برای هر 3 ساعت) ریزکردانی شده با ابعاد 27/0×27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی است که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 کیلومتر مساحت ایران را در بازه زمانی36 ساله (2050 -2015) پوشش می دهند. درجه ساعت گرمایش و سرمایش با آستانه های دمای 3/18 و 9/23 درجه سانتی گراد برای تمامی ساعت ها محاسبه و سپس جمع میانگین ماهانه درجه ساعت ها بر ماتریسی به ابعاد 2140×96 به دست آمد که سطرها مربوط به میانگین درجه ساعت هر یک از ساعت های هشت گانه طی دوره مورد مطالعه و ستون ها یاخته هاست. در نهایت جمع میانگین درجه ساعت گرمایش و سرمایش هر ماه ایران محاسبه و نقشه های آن ترسیم شد. نتایج نشان داد که در دهه های آینده بیشترین درجه ساعت های نیاز گرمایش مربوط به ماه ژانویه و فوریه در بخش های کوهستانی شمال غرب و زاگرس مرکزی به میزان 6000-5000 درجه ساعت است. از نظر نیاز سرمایش در ماه های ژوئن، ژولای و اوت بخش های کوهستانی شمال غرب و بلندی های کشور کمترین درجه ساعت سرمایش 500-0 و سواحل جنوبی به ویژه جلگه خوزستان بیشترین درجه ساعت سرمایش را دار است. ایران برحسب درجه ساعت گرمایش و سرمایش به پنج پهنه اقلیمی کوهستانی ، کوهپایه های داخلی، چاله ها، کوهپایه های بیرونی و سواحل خزر و در نهایت سواحل و جلگه های جنوبی قابل تقسیم است.

هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه شدت خشکسالی در شرایط تغییراقلیم در دو ایستگاه بندرعباس (خشک) و شهرکرد (نیمه خشک) است. به این منظور داده های روزانه بارش، ساعت آفتابی، دمای کمینه و بیشینه مورد استفاده قرار گرفته است. این داده ها به روش آماری و با مدل LARS-WG تحت سه سناریوی A1B, A2 وB1 ریزگردانی شده اند. سپس پارامترهای اقلیمی مذکور برای دوره 2040-2011 شبیه سازی شده و اقدام به استخراج شاخص RDI از داده های پایه و داده های به دست آمده از مدل اقلیمی HADCM3 شده است. بر اساس تمام سناریوهای مورد مطالعه شدت خشکسالی در هر دو ایستگاه افزایش می یابد، بجز سناریوی B1 که کاهش خشکسالی را برای ایستگاه شهرکرد پیش بینی نموده است. در مجموع در ایستگاه بندرعباس طبق سناریوهای A1B، A2 و B1 درصد سال های خشک به ترتیب به میزان 7/6 ، 10 و 10 درصد افزایش می یابد و در ایستگاه شهرکرد به ترتیب به میزان 7/6 و3/3 افزایش می یابد درحالی که طبق سناریوی B1 در حدود 10 درصد از شدت خشکسالی های ایستگاه شهرکرد کاسته می شود.

یکی از رویکردهای مهم در مطالعات آب و هواشناسی بررسی اثر تغییر عناصر اقلیمی بر عملکرد محصولات کشاورزی در عرصه های جغرافیایی است. این مطالعه با هدف پیش بینی عملکرد محصول ذرت تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم در استان کرمانشاه به انجام رسیده است. از مدل CGCM3 تحت سناریوی A1B و روش ریزمقیاس نمایی[1] و نیز مدل کشاورزی WOFOST با بهره گیری از آمار روزانه عناصر آب و هوایی چهار ایستگاه استان شامل دماهای حداقل و حداکثر، بارش، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی در یک دوره 28ساله (2009-1982) استفاده شده است. داده های پایه (2009-1982) و آینده (2050-2023) از سایت سناریوها و داده های اقلیمی کانادا اخذ و میزان تغییر هر یک از پارامترهای اقلیمی پس از ریزمقیاس نمایی بررسی و نتایج وارد مدل شبیه سازی کشاورزی WOFOST شد. نتایج تحقیق نشان داد دماهای حداقل و حداکثر ایستگاه ها در دوره 28ساله آتی به ترتیب به طور میانگین 3/1 و 7/1 درجه سلسیوس افزایش پیدا خواهد کرد. بارش با وضعیت های افزایشی و کاهشی روبه رو خواهد شد. با وجود افزایش طول دوره رشد ذرت آبی در منطقه به دلیل افزایش دما، مقدار عملکرد پتانسیل محصول در آینده به دلیل کاهش بارندگی در بخش هایی از منطقه و نیز کاهش رطوبت نسبی به طور چشمگیری تا میانگین %22 کاهش پیدا خواهد کرد. بیشترین کاهش عملکرد متوجه منطقه سرپل ذهاب در ناحیه پست و گرمسیری غرب استان به میزان %7/28 خواهد بود.   [1]. Change Factor

این تحقیق به شناسایی، طبقه بندی و تحلیل سینوپتیک امواج سرمایی منطقه شمال غرب ایران پرداخته است. با استفاده از شاخص نمرات استاندارد شده دمای حداقل در طی دوره آماری 2010-1951 امواج سرمایی طبقه بندی شده و بر اساس شدت وقوع طبقه بندی گردیده اند. از بین امواج سرد وقوع یافته در منطقه شمال غرب ایران، سردترین موج شناسایی شده از هر طبقه برای تحلیل سینوپتیک انتخاب گردید و نتایج تحلیل سینوپتیک امواج سرد منتخب نشان داد که الگوی فشار حاکم در طول ایام حاکمیت امواج یاد شده، وضعیت پرفشار در سطح زمین و ناوه عمیق در سطوح فوقانی می باشد. از نظر استمرار سرما نقش تغییر وضعیت باد مداری به نصف النهاری که نشانی از بلوکینک است، بسیار مؤثر می باشد. بلوکینگ موجب کاهش سرعت حرکت توده هوای سردی که از طریق وزش سرمایی از عرض های بالاتر به شمال غرب سرازیر شده، می شود و انواع مختلف امواج سرمایی ایجاد می شود. هر چه هوا از عرض های بالاتری ریزش کند و سرعت جریان کندتر باشد، موج سرمایی شدیدتر و مستمرتری ایجاد می کند.

این پژوهش با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی، با استناد به آمارها و داده های عینی و در چارچوب نظریة واقع گرایی، به دنبال بررسی تأثیرات چالش ها و فرصت های ناشی از تغییرات آب وهوایی بر بحران های منطقه ای است. یافته ها بیان می کند در دهه های اخیر، افزایش انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از رشد سریع جمعیت از یک سو و تشدید فعالیت های اقتصادی و صنعتی بشر از سوی دیگر، موجب ایجاد تغییرات آب وهوایی در مقیاسی جهانی شده است. افزایش دمای هوا، بالاآمدن سطح آب ها و نوسان های بارندگی، مهم ترین پیامدهای تغییرات آب وهوایی هستند که ادامة حیات بشر را با چالش ها و گاه فرصت های تازه ای مواجه کرده اند. امروزه کمبود ذخایر آب شیرین و منابع غذایی، شیوع بیماری های واگیردار و مهاجرت از جمله چالش هایی است که به ویژه مناطق حاره ای و کشورهای درحال توسعة واقع در اطراف خط استوا را درگیر کرده اند. در مقابل، پیش بینی می شود در دهه های آتی، ذوب یخچال های عظیم، یخبندان های دائمی و کاهش سرمای شدید در مناطق قطبی، به ویژه قطب شمال، فرصت های تازه و شرایط مساعدی را برای سکونت در این مناطق، استخراج ذخایر ارزشمند کانی، فسیلی و غذایی و نیز دستیابی به راه های ارتباطی تازه فراهم آورند و به کشورهای توسعه یافتة واقع در اطراف قطب شمال بیش از دیگر دولت ها بهره برسانند. بدیهی است هریک از این چالش ها و فرصت ها، به نوعی زمینه را برای تشدید دشمنی ها و تضادهای دیرین هموار می کنند یا حتی موجب بروز تنش ها و درگیری های تازه میان کشورهای مختلف جهان می شوند و به این ترتیب تحول های جدیدی را در منطقه رقم می زنند.

طبقه بندی ایستگاه های هواشناسی موجب اختصاص حجم زیادی از اطلاعات به چند دسته متجانس کوچک تر، سهولت استفاده در مدل سازی و هم چنین کمک شایانی به گسترش اطلاعات نقطه ای به اطلاعات منطقه ای برای نقاط فاقد آمار می نماید. در این تحقیق 112 ایستگاه هواشناسی پس از بررسی های اولیه از بین تمام ایستگاه های سینوپتیک کشور انتخاب و سپس با استفاده از خوشه بندی فازی و شبکه عصبی مصنوعی کوهونن طبقه بندی دمائی آنها مورد بررسی قرار گرفت. میانگین دمای سالانه، طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه ها به عنوان پارامترهای ورودی معیارهای طبقه بندی در نظر گرفته شدند. تعداد بهینه خوشه ها با استفاده از شاخص دیویس-بولدین، محاسبه و ایستگاه های هر خوشه به تفکیک مشخص و با کمک سیستم اطلاعات جغرافیائی روی نقشه مشخص گردید. در ادامه از پهنه بندی اقلیمی کشور بر اساس روش دمارتن جهت ارزیابی دقت هر دو روش استفاده گردید. هر چند نتایج حاکی از دقت قابل قبول هر دو روش می باشد، لیکن خوشه بندی فازی تا حدودی نسبت به شبکه عصبی کوهونن انطباق بهتری را با پهنه های اقلیمی حاصل از روش دمارتن نشان می دهد

آگاهی از اقلیم گذشته جهت پیش بینی و برنامه ریزی آینده نیاز به داده های اقلیمی صحیح و طولانی مدت دارد. در این مطالعه، اقدام به بازسازی مجموع بارندگی منطقه دنا، به کمک پهنای حلقه های سالیانه گونه بلوط ایرانی، توسط رگرسیون چندگانه، نموده ایم. با این هدف دو ارتفاع رویشی در جنگل های منطقه دنا انتخاب و 36 نمونه رویشی از 18 پایه در دو جهت جغرافیایی جنوب غربی و شمال شرقی، در قطر برابر سینه استخراج و توسط نرم افزار اتوکد با دقت 3 میکرون قرائت شدند. بعد از مرحله تطابق زمانی، برای حذف اثرات غیراقلیمی، تمامی پارامترهای اقلیمی و سری زمانی حلقه های رویشی استاندارد شدند. گاهشناسی باقی ماندهمحاسبه شده با متغیرهای اقلیمی طی دوره 2011-1881 واسنجی و همبستگی معنادار مثبت متغیرها با پهنای دوایر رویشی تأیید شد. بر اساس روابط و همبستگی بین گاهشناسی به دست آمده و داده های اقلیمی دوره آماری مشترک، کار بازسازی بارندگی سالیانه انجام و مشخص شد، مقدار بارندگی 3 دهه اخیر، نسبت به میانگین بارندگی یک قرن قبل از خود، یک افزایش حدود 4 درصدی را داشته است.

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

منطقه مطالعاتی (دشت الشتر)، به فاصله حدود ۵۲کیلومتری از شهرستان خرم آباد (مرکز استان لرستان)، در سمت شمال غرب آن قرار دارد. برداشت بیش از حد از آب های زیرزمینی در سال های اخیر، باعث افت سطح آب زیرزمینی و ایجاد زمینه بروز برخی مخاطرات به خصوص برای منابع آب زیرزمینی شده است. در این پژوهش، میزان افت سطح آب زیرزمینی در دشت مذکور با استفاده از هیدروگراف واحد دشت در طول دوره آماری سال های ۸۸-۱۳۸۱معادل ۴ متر برآورد شد. همچنین، به منظور تعیین مناطق بحرانیِ دچار افت و شبیه سازیِ واکنش های سامانه ی آب زیرزمینی به برداشت آب در آینده، تحت شرایط مختلف، مدل ریاضی آبخوان تهیه گردید. سپس از طریق تلفیق مدل ریاضی و س یستم اطلاعات جغرافیایی، جریان آب زیرزمینی در دشت مورد مطالعه، با استفاده از نرم افزار «جی ام اس» شبیه سازی شد. نتایج پیش بینی سطح آب توسط مدل، برای دوره پنج ساله بعدی نشان می دهد که در پایان دوره مورد پیش بینی، میزان افت، حدود ۵/۳ متر افزایش خواهد یافت. درنهایت، راهکارهایی جهت مدیریت آبخوان از طریق تعدیل برداشت به منظور جبران افت آبخوان، با توجه به ملاحظات اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به ملاحظات هیدرولیکی و اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. تأمین میزان کسر آب مورد نیاز، از طریق چاه های پیشنهادی جایگزین در خارج از مناطق دارای افت شدید انجام خواهد گرفت.

بارش از جمله عناصر اقلیمی است که در برنامه ریزی محیطی دارای اهمیت بسیار می باشد. در این راستا برای مدل سازی و پیش بینی مکانی بارش سالانه در استان خوزستان و ارتباط آن با عوامل مکانی از روش رگرسیون های فضایی استفاده شده است. لذا از آمار 13 ایستگاه سینوپتیک استان خوزستان از بدو تأسیس تا سال 2010 میلای جهت پیشگویی فضایی و ارتباط با عوامل جغرافیایی توپوگرافی (ارتفاع، شیب و جهت دامنه ها) و طول- عرض جغرافیایی به روش رگرسیون های فضایی مربعات معمولی(OLS) و موزون جغرافیاییGWR)) بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان دهنده یک ارتباط قوی بین بارش با عوامل جغرافیایی است. نتایج دو مدل رگرسیون عمومی و وزنی جغرافیایی برای پیش بینی بارش سالانه حاکی از برآورد مقادیر پیش بینی بهتر در مدل رگرسیون موزون جغرافیایی است. بطوری که میزان برآورد حاصل از روش رگرسیون موزونی جغرافیایی در استان خوزستان، نشان از مقادیر پایین باقیمانده ها ی خطا، مقادیر بالای ، عدم وجود خودهمبستگی فضایی و نرمال بودن مقادیر باقی مانده مدل را نمایش می دهد. میزاندر مدل رگرسیون مربعات معمولی 75% تغییرات بارش را با عوامل مکانی تببین می کند. در حالیکه در رگرسیون وزنی جغرافیایی این میزان در دامنه 82% تا 97% در روی پهنه بارش خوزستان در نوسان است و نشان دهنده برآورد بهتر این مدل می باشد. بر همین اساس مشخص شد که نقش ارتفاعات درشرق، شمالشرق و شمال استان، جهت دامنه ها در بخش های شرق ، شمالشرق و در محدوده کوه های زاگرس، و شیب نیز در همین محدوده های ذکر شده مهم ترین عوامل مکانی موثر بر مقادیر بارش به شمار می آیند.

مخاطرات هیدرولوژیکی در نتیجه تغییر فراوانی و شدت بارش،افزایش دما و تغییرات کاربری اراضی رخ می دهند. استان گلستان در ساحل جنوبی دریای خزر در سالهای اخیر با مخاطره سیلاب در حد شدید روبرو بوده است(سیلاب نکا).جهت بررسی علل رخداد سیلاب ها در این استان حوضه آبی مادرسو با مساحت 4485 کیلومتر مربع انتخاب گردید.در این مورد فرضیات همچون تغییرات اقلیمی(به ویژه تغییر بارش ها)و عناصر اقلیمی دیگری مانند دما و تغییرات کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر در بزرگی این سیلاب ها مورد بررسی قرار گرفته اند. داده های استفاده شده شامل داده های دما و بارش در دوره زمانی (1387-1350)،  داده های دبی(1387-1350)،فراوانی لکه های خورشیدی(1387-1350)و تصاویر چند زمانه لندست 5 (1386-1366) می باشند. تکنیک های استفاده شده در این مقاله مشتمل بر آزمون روند داده های اقلیمی و هیدرلوژی در آزمون من-کندال، ریزمقیاس گردانی داده های لکه های خورشیدی با عناصر هیدرواقلیمی با روش رگرسیون و بررسی تغییرات کاربری اراضی به کمک تصاویر چند زمانه لندست با روش فازی می باشد. بر این اساس داده های مجموع و فراوانی بارش ،دما و دبی دارای روند معنی داربوده که با فراوانی لکه های خورشیدی در چرخه های 5/11 ساله  قابل توجیه می باشند.علاوه برآن بررسی تصاویر ماهواره ای حاکی از تغییرات کاربری گسترده اراضی می باشد. حدود 60000 هکتار از اراضی حوضه طی دوره 20 ساله (1386-1367)از جنگل به سایر کاربری های تغییر کرده که با توجه به نقش پوشش گیاهی در ایجاد رواناب،این تغییر کاربری منجر به افزایش رواناب و رخداد سیلاب های بزرگ در حوضه شده است.در نتیجه مشخص گردید که سیلاب های رخ داده در حوضه آبی مورد بررسی بیشتر ناشی از تغییرات کاربری ارضی وبه ویژه تخریب جنگل ها می باشد.بنابراین با اعمال مدیریت آمایش مبتنی بر توان های محیطی حوضه آبخیز ،تقویت جنگلداری و جلوگیری از تخریب آنها جلوگیری نمود و از خسارات ناشی سیلاب در سطح حوضه کاست.

سیل یکی از مهم ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می شود. در دهه های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. مطالعه ویژگی های حوضه ها که میزان سیل خیزی با آن در ارتباط است می تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. استان کردستان با اقلیم نیمه خشک و تغییر پذیری زیاد بارش از پتانسیل بالایی برای این مخاطره برخوردار است. در این مقاله پتانسیل سیل خیزی حوضه های استان کردستان شامل حوضه های قرارگرفته در داخل استان و مشترک با استان های مجاور با استفاده از شاخص های مورفومتری و هیدروگرافی محاسبه گردید. با این هدف و بر اساس عوامل توپوگرافی و هیدرولوژی سطحی 18 حوضه شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. در ادامه پژوهش آبراهه ها بر اساس روش استرالر طبقه بندی و سپس 12 پارامتر شاخص در ارتباط با سیل خیزی شامل طول حوضه، تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، طول جریان سطحی، ضریب فرم حوضه، شکل حوضه، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی، نسبت بافت و مساحت برای تمام حوضه ها محاسبه گردید. از نرم افزارهای GIS و Excel به منظور تسهیل محاسبات و استخراج داده ها و SPSS برای طبقه بندی و نیز استاندارد کردن داده ها استفاده شد. نتایج نشان داد که حوضه های آبخیز موردمطالعه بر اساس پارامترهای موردمطالعه در دو خوشه قرار می گیرند. به ترتیب خوشه 1 دارای 11 حوضه شامل حوضه های بیجار، گل تپه، تپه اسماعیل، بوکان، رزاب، سقز، انگوران، قروه، سنندج، تکاب و شاهین دژ و خوشه 2 دارای 7 حوضه شامل حوضه های پاوه، سردشت، بانه، روانسر، کامیاران، مریوان و قزلچه می باشد. همچنین نتایج مقایسه ای بیانگر قرارگیری حوضه های خوشه 1 در شرق و حوضه های خوشه 2 در غرب محدوده موردمطالعه است. مجموع برآوردها و تحلیل های آماری نشان دهنده پتانسیل سیل خیزی بیشتر حوضه های شرقی با وجود بارندگی بیشتر حوضه های غربی است که دلیل بارز آن ناشی از شرایط توپوگرافی، پوشش گیاهی و لیتولوژیکی خاص حوضه های شرقی است.

تابش خورشید با تمام مزایایی که دارد، در برخی مناطق به دلیل ویژگی اقلیمی و ریخت شناسی زمین، دارای اثرات منفی ازجمله شیوع بیماری ها مانند آب مروارید است که منجر به نابینایی و کم بینایی در انسان می شود. در روستاهای استان چهارمحال و بختیاری تعداد ۹۰۰ نفر نابینا و کم بینا وجود دارد که تعداد بالای آن می تواند ناشی از عوامل محیطی باشد. برای بررسی این موضوع از داده های تعداد مبتلایان به نابینایی در سطح روستاهای نمونه استان و داده های تابش تخمین زده شده در سطح افقی و شیبدار روستاها استفاده شد. روش کار مبتنی بر تخمین مقدار تابش در سطح افقی بر اساس معادله آنگستروم و معادله شدت تابش بر اساس عوامل اقلیمی و تخمین تابش در سطح شیبدار بر اساس معادله دافی و بکمن بود. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع روستاها، تعداد مبتلایان به نابینایی زیادتر می شود. همچنین با افزایش مقدار شیب و تغییر جهت شیب روستاها به سمت جنوب، تعداد مبتلایان به نابینایی افزایش می یابد. ضریب همبستگی بین مقدار تابش و نرخ افزایش تابش در سطح شیبدار برابر با ۸۹۲/۰ R= و ضریب همبستگی بین جهت شیب با نرخ افزایش تابش در سطح شیبدار برابر با ۸۲۰/۰ R= که هر دو در سطح اطمینان ۹۹ درصد تأیید می گردند. نتایج نشان داد ۹/۴۵ درصد جمعیت روستایی با ابتلای بالای آب مروارید در شیب های رو به جنوب، جنوب غرب و جنوب شرق زندگی می کنند و ارتباط معناداری بین مقدار شیب و جهت شیب به سمت جنوب با نرخ نابینایی وجود دارد. همچنین ارتباط بین افزایش ارتفاع روستاها و افزایش تعداد مبتلایان به نابینایی در سطح اطمینان ۹۵ درصد معنادار است و بیشتر نابینایان (۶۰ درصد) در ارتفاع بالاتر از ۲۰۰۰ متر زندگی می کنند.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.