درخت حوزه‌های تخصصی

برآورد دبی بار رسوبات معلق رودخانه ها به دلیل تأثیرگذاری بر طراحی و مدیریت سازه های آبی، در مهندسی آب، هیدرولیک و محیط زیست مهم می باشد. تاکنون تلاش های گوناگونی جهت برآورد دقیق بار رسوبات معلق توسط پژوهشگران انجام شده است که برای مثال می توان به برقراری رابطه بین دبی جریان و دبی رسوب اشاره نمود. مشکل این روش، عدم قطعیت آن می باشد. از این رو، شماری از محققان به روش های هوشمند و الگوریتم های تکاملّی، روی آورده اند. در پژوهش حاضر به منظور پیش بینی بار رسوب معلق ایستگاه های هیدرومتری جلوگیر و پای پل واقع در بالادست سد مخزنی کرخه، روش برنامه ریزی بیان ژن مورد استفاده قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج روش های منحنی سنجه رسوب و فائو مقایسه گردید. برای انجام این کار داده های دبی جریان، دبی رسوب و ارتفاع باران دو ایستگاه بین سال های 1390-1365 جمع آوری شد. برای اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن دو سناریو تعریف گردید. در سناریوی اول از اطلاعات دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ها استفاده شد و در سناریوی دوم از اطلاعات ارتفاع باران حوضه ی آبریز نیز استفاده گردید. نتایج نشان داد سناریوی دوم عملکرد بهتری در مقایسه با سناریوی اول داشته است. همچنین، مقایسه ی نتایج اجرای این مدل در بخش آزمون سناریوی دوم نشان داد که این روش نسبت به روش منحنی سنجه رسوب، میزان خطای RMSE و MAEرا به مقدار 91% و 94% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 60% و 71% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل کاهش داده است. مقایسه همین نتایج با روش فائو نیز نشان دهنده ی کاهش خطای RMSE و MAE به میزان 92% و 96% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 85% و 95% برای ایستگاه هیدرومتری پای پل می باشد.

هدف از این پژوهش ارزیابی یخبندان های کشور تحت اثر گرمایش جهانی طی دهه های آتی می باشد . جهت این امر نخست داده های دمای حداقل هوا در دو بازه زمانی 2026-2015 و 2050-2039 از پایگاه داده EH5OM واقع در موسسه ماکس پلانک آلمان تحت سناریو A1B استخراج شد. سپس با استفاده از مدل دینامیکی اقلیم منطقه ای دمای حداقل در دو بازه زمانی مذکور در ابعاد 27/0×27/. درجه طول و عرض جغرافیایی که حدوداً نقاطی با ابعاد 30×30 کیلومتر مساحت ایران را پوشش می دهند ریزمقیاس گردید. هر بازه زمانی 12 سال با ابعاد یاخته ای (2140*4380 ) است که سطرها بیانگر زمان(روز) و ستون ها بیانگر مکان(یاخته) می باشند.سپس از طریق کد نویسی در نرم افزار MATLAB روزهای با دمای زیر صفر درجه سانتی گراد استخراج و ضمن پهنه بندی روزهای یخبندان کشور در ماه های سرد سال ،روند و شیب روند این فرا سنج توسط آزمون های من کندال و شیب سنس محاسبه و نقشه های آن در نرم افزار سور فر ترسیم گردید. نتایج نشان داد که اکثر ماه های سرد سال در بازه زمانی 2050-2039 از روزهای یخبندان بیشتری نسبت به بازه زمانی 2026-2015 برخوردار می باشند. بیشترین روزهای یخبندان کشور در ماه فوریه و در نوار کوهستانی زاگرس،آذربایجان و بلندی های البرز و خراسان با 300 روز نمایان است. بیشترین وسعت مکانی روند منفی روزهای یخبندان کشور نیز در ماه فوریه و در 16 درصد وسعت کشور عمدتاً در نوار کوهستانی مشاهده می شود که شیب روند مناطق دارای روند منفی به میزان 2- روز و مناطق دارای روند مثبت به میزان 2 روز در سال است.

در پژوهش حاضر وقوع امواج گرمایی با تداوم های مختلف در استان کرمانشاه به کمک زنجیره مارکوف و آمار بلندمدت 20 ساله دمای بیشینه روزانه دوره آماری (1372-1391) انجام شده است. داده های آماری بیشینه دمای روزانه شش ایستگاه همدید در استان که دارای حداقل 20 سال آمار روزانه پیوسته بودند انتخاب گردیدند و با طرح یک شاخص آماری بر روی این داده ها در یک یک ایستگاه های استان، دماهای بیشینه که از شاخص مورد نظر بیشتر بودند، به عنوان موج گرمایی معرفی شدند. پس از استخراج داده های مورد نظر در هر ایستگاه به دو دسته امواج کوتاه مدت و بلندمدت تقسیم و روند آنها بررسی شد سپس با بهره گیری از زنجیره مارکوف دوره تداوم بازگشت این امواج گرمایی شناسایی و مورد واکاوی قرار گرفت. نتیجه بدست آمده نشان داد در استان کرمانشاه بیشترین موج گرمایی رخ داده در ماه تیر و مرداد بوده است که این تغییرات روندی افزایشی در این دوره آماری داشته است، این مورد بویژه در سال 1380 نمود بیشتری پیدا کرده است که به بالاترین حد خود رسیده است. همچنین در راستای استدلال علمی قویتر تحقیق به تشریح همدیدی موج گرم 7 روزه از 2 تا 8 مرداد 1380 پرداخته شد . در نهایت نسبت به برآورد احتمال وقوع دوره های موج گرمایی 1 تا 9 روزه در ایستگاه های مورد مطالعه اقدام گردید. بیشترین موج گرمایی پیوسته چند روزه در ماه مرداد رخ داده، در این مورد بیشترین موج گرمایی 9 روزه در ماه تیر در ایستگاه کرمانشاه با تداوم 25 روز برآورد شده است

بارش های سیل آسا از جمله پدیده های جوی می باشند که هر ساله خسارات جبران ناپذیری را به تاسیسات زیر بنایی، عمرانی، کشاورزی و همچنین صدمه به جان و مال انسان ها وارد می کنند. در این پژوهش به منظور شناسایی الگوهای سینوپتیکی پدید آورنده این نوع بارش ها با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی و با استفاده ازآمار ایستگاه های موجود در حوضه آبخیز طالقان ( گته ده، دهدر، دیزان، سنکرانچال، آرموت، انگه، جوستان، زیدشت) و بهره گیری از روش های (PCA) و خوشه بندی (CA) و همچنین بارش سنگین در حوضه مورد مطالعه با استفاده از فراسنج صدک ها تعیین شد و الگوهای گردش روزانه بارش های فرین در مقیاس همدیدی مشخص گردید. به منظور طبقه بندی تیپ های هوای میانگین روزانه مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا (SLP) طی دوره آماری 1980-2011 در تلاقی های 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده NCEP استخراج شد. محدوده انتخاب شده شامل 608 نقطه از عرض 10 تا 60 درجه شمالی و از 10 تا 80 درجه عرض شرقی را پوشش می دهد. با استفاده از روش مولفه های اصل نقاط وابسته به هم ادغام و ابعاد ماتریس کاهش داده شد. به طوری که 13 مولفه اصلی باقی ماند که مجموعاً 93 درصد کل واریانس را شامل می شود. در این تحقیق از آرایه S و چرخش واریماکس برای شناسایی تیپ های هوا و برای طبقه بندی تیپ های هوای روزانه، از روش خوشه بندی K-Means استفاده گردید و در نهایت ماتریسی به ابعاد 608 × 118 برای 118 روز بارش مشترک بین ایستگاه ها ترسیم شد. همه روزها (118 روز) به چهار گروه تقسیم بندی شدند که ارائه دهنده متداول ترین الگوهای گردش جوی در ناحیه مورد مطالعه می باشند و در نهایت نقشه های ترکیبی فشار سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از تیپ های هوا ترسیم گردید.

امروزه در برنامه ریزهای صنعت گردشگری، بررسی وضعیت زیست اقلیم انسانی، نقش مهمی را ایفا می کند. در این صنعت می توان در برنامه ریزی های بلندمدت از اقلیم و در برنامه ریزی های کوتاه، از شرایط جوّی کمک گرفت. جهت ارزیابی تحلیل این شرایط از داده های میانگین روزانه دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و پوشش ابر 47 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک از ابتدای تأسیس تا 2010 استفاده شد. بر اساس آستانه های دمایی شاخص (UTCI) اقدام به تهیه اطلس زیست اقلیمی ایران به صورت سالیانه و فصلی گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که توزیع سالانه UTCI در ایران با افزایش ارتفاع، کاهش می یابد؛ به طوری که در نواحی مرتفع زاگرس و البرز به کمترین حد می رسد. روزهای بدون استرس حرارتی به طورکلی از مناطق پست به نواحی مرتفع افزایش می یابد که نشانگر تأثیر عمده توپوگرافی بر آسایش اقلیمی در ایران است. در فصل تابستان مناطق کوهستانی و مرتفع از حداکثر روزهای آسایش (79 روز) برخوردار بوده است؛ درحالی که سواحل پست شمالی و جنوبی و دشت لوت در طول فصل زمستان و پاییز حداکثر روزهای آسایش (38روز) را تجربه کرده اند. فصل بهار در اکثریت مناطق ایران شرایط مطلوب آسایش حاکم بوده است. طی این فصل در مناطق کوهستانی، بیشترین روزهای آسایش(83 روز) رخ داده است. بنابراین آسایش حرارتی در فصل بهار بیشترین مساحت مکانی ایران را دربر گرفته است و با توجه به توزیع فضایی مناسب حداقل (20روز) و حداکثر(83 روز) روزهای آسایش در این فصل، گردشگران و تورهای گردشگری می توانند مقاصد سفرهای خود را به نواحی مختلف ایران برنامه ریزی نمایند.

آگاهی از دمای سطح زمین تغییر ات زمانی - مکانی ترازمندی انرژی در سطح زمین را آشکار می سازد. در داده های دمای سطح زمین مودیس اختلاف زمان خورشیدی محلی وجود دارد. این اختلاف ممکن است به دلیل تفاوت زمانی در برداشت پیکسل های یک خط پیمایش ماهواره در یک روز باشد یا در روزهای مختلف زمان محلی برداشت دما در یک پیکسل متغیر باشد. هدف از پژوهش کنونی بررسی شیب دمای سطح زمین و تغییرات زمانی - مکانی آن در ایران است که با داده های روزهنگام مودیس تِررا و آکوا بررسی شده است. از نتایج این پژوهش می توان در برآورد دمای سطح زمین برای یک ساعت محلی ثابت استفاده کرد. بدین ترتیب، امکان مقایسة داده های دورسنجی دمای سطح زمین با داده های ایستگاهی و نیز امکان مقایسة دمای پیکسل های مختلف در سراسر ایران با یکدیگر فراهم می آید. تغییرات زمانی - مکانی چشم گیری در شیب دمای سطح زمین ایران دیده می شود؛ این تغییرات از شرایط محیطی و تغییرات دریافت انرژی خورشید اثر می پذیرد. در ماه های مختلف سال شیب های دمایی صفر تا 1+ درجة کلوین بر ساعت و 1+ تا 2+ درجة کلوین بر ساعت گسترة بیشتری از ایران را پوشش می دهند؛ با این حال، در دورة سرد سال شیب های صفر تا ۱- درجه ، به ویژه در بلندی های البرز و زاگرس، گسترش می یابد.

بسیاری از شرایط هیدرولوژیک در دریاها به تغییر دما بستگی داشته و میزان این پارامتر عامل تعیین کننده مهمی در شرایط محیطی هر منطقه می باشد. تغییرات دما و باد سطحی سبب تغییر چگالی آب دریا شده و تغییر چگالی در میزان پایداری و اختلاط ستون آب دریا مؤثر است .دراین تحقیق اثر متقابل دمای سطح آب دریا (SST) بر سرعت باد سطحی درمنطقه خزر جنوبی (استان مازندران) بررسی شده است. ابتدا داده های دمای سطح آب دریا،توسط سنجنده AVHRR ماهواره NOAA وداده های سرعت بادسطحی،توسط ماهوارهQuikSCAT برای منطقه ای به ابعاد 220 ×340 کیلومتر مربع در خزر جنوبی گردآوری شد. پس از تجزیه وتحلیل داده های ماهواره ای دمای سطح دریا ، تغییرات ماهانه و فصلی آن توسط نرم افزار Tecplot برای این منطقه رسم گردید.مشخص شد که میانگین دمای فصلی(بهار و تابستان) سواحل شرقی خزرجنوبی c ْ87/0 ازنواحی غربی آن بیشتراست. برای بررسی اثر متقابل دمای سطح دریا برسرعت باد سطحی، چهار ایستگاه A وD (درناحیه غربی)،B وC (درناحیه شرقی)درخزرجنوبی انتخاب گردید.سپس نمودار سری زمانی دما، اختلاف دمابین چهار ایستگاه، سری زمانی سرعت بادو سری زمانی اختلاف سرعت باد بین چهار ایستگاه ازسال 2000تا2005 برای فصل های بهار و تابستان رسم و مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که برای فصل تابستان،در80% و برای فصل بهار، در 66% مواردبا افزایش اختلاف دما بین چهار ایستگاه، اختلاف سرعت نیزافزایش می یابد.در این دو فصل بدلیل کاهش فعالیت سیستم های جوّی، اختلاف دمای دو ایستگاه تأثیر قابل توجهی درتقویت اختلاف سرعت باد دارد. میانگین اندازه اختلاف سرعت باد در دوره آماری2005-2000 در ایستگاه ها برای فصل بهار ، m/s 7/.و برای فصل تابستان ،m/s 37/1 می باشد.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تأثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تأثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تأثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف منابع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

ارتفاع لایه مرزی، یکی از مهمترین مولفه های تعیین کننده، وسعت آمیزش آلاینده ها و کیفیت هوای لایه نزدیک به سطح زمین می باشد. هدف اساسی این تحقیق مطالعه تغییرات و ارتفاع و ضخامت لایه مرزی استان خوزستان در شرایط گردوغبار شدید میباشد. در این تحقیق طی یک دوره 7 روزه (27ژانویه 2015 تا 1 فوریه 2015) که یک رخداد حاد گردوغبار در استان خوزستان رخ داد ارتفاع لایه مرزی در همان روزها از داده های دقت بالای پایگاه میان برد اروپایی(ECMWF) اخذ گردید، داده های مربوط به غلظت گردوغبار نیز از سنجش های میدانی سازمان محیط زیست بدست آمد در نهایت با تحلیل سینوپتیک و تحلیل فراوانی ارتفاع لایه مرزی و غلظت گردوغبار شرایط لایه مرزی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان داد ارتباط مستقیم و معنی درای بین شدت گرد وغبار و ارتفاع و ضخامت لایه مرزی در استان خوزستان وجود دارد که با در نظر گیری کم فشاری که در منطقه مورد مطالعه در همان روزها در سطوح میانی جو مستقر شده و باعث شده منطقه مورد مطالعه در جلوی فرود حاصله از این سامانه کم فشاری قرار گرفته بگیرد توجیه میشود. بر خلاف آلودگی هوا که غالبا منشا محلی دارند و در شرایطی ایجاد میشوند که شرایط پایداری شدید حاکم بوده و کم بودن ارتفاع لایه مرزی مانع تلاطم و گسترش آلاینده شده و تمرکز آن را در نزدیکی سطح زمین ایجاد میکند، گردو غبار خوزستان در شرایطی ایجاد و تشدید میشود که شرایط ناپایداری برقرار بود این رفتار گردوغبار به این دلیل است که برخلاف آلودگی هوا، گردوغبار منشاء خارجی داشته و توسط سامانه های کم فشار و شرایط سینوپتیک ناپایدار که موجب افزایش ارتفاع لایه مرزی میشوند، وارد منطقه میشود

هندسة فرکتالی یکی از روش های آماری است که سعی دارد پیچیدگی های طبیعت را در قالب ریاضیات و آمار مطرح سازد. هدف این مطالعه تحلیل فرکتالی لندفرم های بادی ریگ اردستان است. بدین منظور از تصاویر ماهوارة کارتوست سال های 2008 و 2015 با قدرت تفکیک 3 متر استفاده شد. به منظور تحلیل فرکتالی، چهار لندفرم بادی شاخص شامل تپه های ماسه ای طولی، تپه های ماسه ای عرضی، برخان و برخان های تاغ کاری شده در منطقه ای با وسعت 1350 کیلومترمربع تفکیک شد. برای تعیین بعد فرکتالی از روش شمارش خانه استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی هندسی لندفرم ها خاصیت فرکتالی دارد. تحلیل بعد فراکتالی نشان داد که بیشترین میزان بعد فرکتالی متعلق به لندفرم های بادی تثبیت شده است که بیشترین وسعت را در منطقه دارد. پس مساحت لندفرم ها در بعد فرکتالی آن ها متأثر است. همچنین، عدم تغییرات این بعد طی مدت بررسی، نشان دهندة تثبیت این لندفرم ها و عدم تغییر آن ها طی این مدت بررسی است. بیشترین میزان تغییرات مربوط به تپه های ماسه ای عرضی و طولی است که گسترة آن ها رو به کاهش است. این امر با کاهش بعد فرکتال نشان داده شد و تطبیق می کند. به طور کلی، نتایج به دست آمده از تحلیل فراکتالی به طور نسبی واقعیت های مورفولوژیکی لندفرم های بادی را تحلیل می کند.

دراین پژوهش ارتباط بین شاخص های NCPI و CACO با بارشهای فراگیر پاییز سواحل خزر مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا از دو سری منبع داده، افرودیت و ایستگاهی استفاده گردید. روزهای که بیشتراز میانگین بلند مدت خود ایستگاه بارش داشتند و دربیش از60(آفرودیت) تا 75 درصد(ایستگاهی) منطقه در این روز بارش با شرط اول رخ داده بود. بعنوان روز بارش فراگیر انتخاب گردید . سپس داده های فشار سطح دریای این روزها ، استخراج و برای گروه بندی نقشه های آن، از تحلیل خوشه ای به روش وارد استفاده گردید. سپس از هر خوشه یک روز به عنوان نماینده آن خوشه، انتخاب شد و موردتحلیل سینوپتیک قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن بود که در همه الگو ها یک پرفشار بر بالای خزر یا خود حضور دارد یا زبانه ی پرفشار بر روی خزر کشیده شده است،که موجب ایجاد جریانات به صورت شمالی شده و به دلیل ذاتا سرد خود در برخورد با دریای نسبتا گرم، به تدریج در حال حرکت به سمت جنوب رطوبت جذب کرده و ناپایدار می گردد . البته نباید این نکته را فراموش کرد که در الگوهای بررسی شده در هر سه الگو، عوامل دینامیکی در سطح بالا موضوع فوق را تشدید کرده و به ناپایداری کمک نموده و بارش فراگیر را ایجاد کرده اند. در ادامه، شاخص های پیوند از دور مذکور به صورت روزانه، استخراج شدند و سپس ارتباط آنها با بارش های فراگیر سواحل شمالی کشور مورد بررسی قرار گرفت که حاکی از ارتباط معنا دار سری زمانی این شاخص ها با سری زمانی فصل پاییز است، به گونه ای که NCPI با ایستگاه های مورد تحقیق ارتباط معنا دار مستقیم و CACO با آنها ارتباط معنا دار معکوس نشان می داد. از طرفی بررسی آنومالی شاخص ها در روزهای فاقد بارش و روزهای بارشی، با تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی آن توکی انجام، که نتیجه آن حاکی از آنومالی معنا دار شاخص ها در روزهای فاقد بارش و بارشی بود.

بارش از مهم ترین و متغیرترین عناصر اقلیمی است که شناخت رفتار آن همواره مورد توجه اقلیم شناسان بوده است. از این رو پی چیدگی عناصر اقلیمی در مقیاس های زمان ی و مکانی لزوم به کارگیری روش های کارامد مانند تحلیل طیفی به عنوان ابزاری مفید برای مطالعه الگوهای اقلیمی را نشان می دهد. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل نوسان های بارش ایران با استفاده از تحلیل طیفی (تحلیل همسازه ها) می باشد بدین منظور داده های بارش سالانه ایستگاه همدید ایران از بدو تأسیس تا سال 2008 که بیش از 40 سال آمار داشتند از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردیده است. سپس به منظور بررسی و تحلیل چرخه های بارش ایران از برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزارMatlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان داد که چرخه های معنی دار 3- 2 ساله، 5- 3ساله، 6- 2 ساله و گاهی 11 ساله و بالاتر بر بارش ایران حاکم است. بر این اساس در شرق و جنوب شرق ایران بیش تر چرخه های 5- 3 ساله و در غرب، جنوب غرب و شمال غرب کشور چرخه های 3- 2 ساله و در شمال شرق چرخه های 6- 2 ساله غالب هستند. بیش ترین و متنوع ترین چرخه ها به دلیل قرارگیری در سایه ناهمواری های زاگرس از یک سو و مجاورت با خلیج فارس از سوی دیگر در بخش های از جنوب و جنوب غرب رخ داده است. نواحی شمال غرب کشور هم همانند نواحی جنوب غرب به دلیل وجود کوه های عظیم سبلان و سهند دارای چرخه های متنوعی بوده است. چرخه های غیرسینوسی که دوره بازگشتی برابر با طول دوره آماری دارند در برخی ایستگاه ها از قبیل قزوین، سنندج و تهران مشاهده می شوند. این چرخه ها به وجود روند در داده ها نسبت داده می شوند.

اتومات سلولی ابزاری است برای مدل سازی و شبیه سازی فرایندهایی که در جهان واقعی رخ می دهد؛ این ابزار همچنین در زمینة مدیریت بحران نیز کاربرد دارد. در این تحقیق از اتومات سلولی بر پایة GIS برای شبیه سازی سیلاب در حوضة آبریز چرچر در شمال غرب ایران استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشترین مساحت حوضة چرچر دارای کاربری مرتع و گروه هیدرولوژیکی خاک D است و نفوذپذیریِ بسیار کمی دارد. ارتفاع رواناب در نیمة شرقی و جنوب شرقی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و شیب زیاد، بالاست. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه و اراضی اطراف آن، به ویژه در پایین دست جریان، زیاد است؛ به طوری که، علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری، و بارش، عامل شیب تأثیر بیشتری در تولید رواناب در حوضه گذارده است. سرانجام، مقایسة دبی محاسباتی با دبی مشاهداتی نشان داد مقادیر ضریب همبستگی دبی برای دو رویداد مورد بررسی به ترتیب برابر 82/0 و 70/0 است و درصد کم خطا نیز نشان دهندة کارایی بسیار مدل اتومات سلولی در پیش بینی دبی اوج سیلاب و زمان وقوع آن است. بنابراین، استفاده از اتومات سلولی در کنار GIS، علاوه بر سرعت بخشیدن به محاسبة رواناب، موجب افزایش نتایجِ دقیق نیز می شود.

رشد اجتناب ناپذیر شهری طی دو دهه آینده در کشورهای کمتر توسعه یافته به یک چالش بسیار مهم برای برنامه ریزان و مدیران شهری تبدیل خواهد شد. گسترش مناطق شهری، اثرات متفاوتی بر آب و هوا در مقیاس محلی و جهانی، در زندگی ساکنان این مناطق گذاشته است. بدین جهت در این پژوهش میزان تأثیرگذاری تغییرات ناشی از دگرگونی پوشش زمین و کاربری اراضی در یک بازه زمانی بلند مدت بر وضعیت آب و هوا در شهرهای شیراز و فسا بررسی و برای اطمینان از نرمال بودن سری های سالانه از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف استفاده شد. همچنین روند سری زمانی فراسنج های کمینه و بیشینه دما و رطوبت نسبی با استفاده از روش های ناپارامتری من-کندال و تحلیل رگرسیون طی یک دوره 45 ساله (1966-2010) بررسی شدیافته های پژوهش نشان داد کمیت های کمینه دما و رطوبت نسبی فسا و کمینه و بیشینه رطوبت نسبی شیراز روند کاهشی و سایر کمیت ها روند افزایشی داشته اند. در ادامه اثرات تغییرات کاربری و نوع پوشش زمین در بازه زمانی 23 ساله (1987-2010) با استفاده تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست بر الگو دمایی در این دو شهر پرداخته شد. بر این اساس کاهش 113 و 5/7 کیلومتر مربعی کاربری بایر و افزایش 110 و 3/5 کیلومتر مربعی کاربری مسکونی به ترتیب برای شهرهای شیراز و فسا محاسبه گردید.

استان چهارمحال و بختیاری در بر گیرنده بخشی ارتفاعات زاگرس و زردکوه بختیاری است که سرشاخه های سه رودخانه مهم کشور از جمله زاینده رود، دز و کارون از آن سرچشمه می گیرد. لذا بررسی روند تغییر اقلیم در این استان می تواند پاسخ بسیاری از سوالات مربوط به تأمین مطمئن آب و مشکلات زیست اقلیمی در بخش بزرگی از کشور را بدهد. در این پژوهش با بهره گیری از روش ناپارامتریک من کندال و آزمون شیب سنس استیمیتور، روند تغییرات عناصر بارش، تعداد روزهای برفی و نیز متوسط بیشینه و کمینه دما در مقیاس سالانه و ماهانه در ایستگاه های استان در یک دوره 30 ساله (2015-1986) مورد سنجش قرار گرفت و خروجی آن به صورت جدول، نمودار و نیز نقشه های هم روند در محیط Arc_GIS ترسیم گردید. نتایج نشان داد اگر چه سری زمانی بارش در استان در بیشتر ماه های سال از روند معناداری پیروی نمی کند، لیکن مقدار بارش در ایستگاه های؛ (کوهرنگ) به عنوان پُرباران ترین ایستگاه در مرکز کشور، لردگان و یان چشمه در در پرباران ترین ماه سال (مارس) در سطح اطمنیان 99 درصد دارای روند کاهشی است. همچنین تعداد روزهای برفی ایستگاه کوهرنگ در ماه مارس دارای یک روند معنی دار کاهشی در سطح اطمینان 99 درصد است. متوسط دمای کمینه و بیشینه در بیشتر نواحی استان در تمام ماه ها و در مقیاس سالانه، بجر ماه های نوامبر و دسامبر دارای روند معنادار افرایشی است.

در بیشتر مناطق کشور به ویژه در ارتفاعات بلند، نوع غالب بارش به صورت برف است که می تواند منبع اصلی تأمین کننده آب رودها، چشمه ها، سفره های آبی زیر زمینی و قنات ها محسوب شود. به سبب موقعیت جغرافیایی و شرایط توپوگرافی، ارتفاعات بلند استان یزد نیز یکی از مناطق برف خیز کشور است. هدف این تحقیق شناخت، بررسی و تحلیل همدید- دینامیک ریزش برف در استان یزد است. بدین منظور پس از شناسایی موقعیت جغرافیایی منطقه و با توجه داده های مورد نیاز، 12دوره بارشی برف در طول دوره آماری 1999تا 2011 شناسایی شدند. برای شناسایی حرکت توده هوا و بررسی سامانه های همدید به استان، از داده های برف و بارش روزانه و نقشه های همدید سطح زمین و ترازهای فوقانی جو، رودباد، امگا، چرخندگی و وزش رطوبتی، از پایگاه NCEP/NCAR استخراج و نقشه های مربوطه در محیط GrADS ترسیم شده است: پس از بررسی های ترمودینامیکی هوایی که استان یزد را تحت تأثیر خود قرار می دهد و مطالعه ویژگی های دینامیکی از نظر تقویت و تضعیف سامانه های فشاری و تحلیل همدید آن ها، سه الگوی همدیدی و فشاری استخراج شده است. در الگوی اول سامانه های ترکیبی شرق مدیترانه و سودانی به همراه عمیق تر شدن ناوه شرق مدیترانه و نفوذ هوای سرد از زبانه های پرفشار عرض های بالا و شمال کشور، سبب ریزش برف به ویژه در ارتفاعات استان یزد می شود. در الگوی دوم با ایجاد پدیده بلوکینگ سبب ماندگاری هوای سرد به مدت چند روز در استان به همراه ناوه عمیق شرق مدیترانه و دریای سرخ و فعالیت همزمان این دو توده هوای جبهه ای سبب ریزش برف و سرمای شدید در استان یزد می شود. در الگوی سوم با استقرار و نفوذ پرفشار دریای خزر و سیبری و ایجاد پدیده کم فشار بریده (سردچال) در نواحی شمالی و مرکزی ایران باعث ریزش برف در نواحی مرکزی و استان یزد می شود.

بی گمان خورشید به عنوان منبع اصلی انرژی زمین و ایجا دکننده تفاوت اقلیمی آن است. تغییرات میزان انرژی خروجی از خورشید یا نوسانات دمایی سطح آن می تواند نوسانات و تغییراتی را در جوّ زمین ایجاد نماید. لکه های خورشیدی به عنوان یکی از مؤلفه هایی که می تواند بر سامانه ا قلیمی زمین در مقیاس های زمانی متفاوت اثر گذاشته و درنهایت نوسانات و تغییرات اقلیمی را به دنبال داشته باشد در کانون توجه قرارگرفته است. دما یکی از فراسنج های مهم در اقلیم شناسی است که اهمیت فراوانی در حیات بشر دارد. ما در این تحقیق تأثیر لکه های خورشیدی را بر تغییرات بارش مورد بررسی قرار دادیم. به دلیل نیاز به داده های طولانی مدت برای انجام این کار تنها دو ایستگاه شیراز و کرمان که دارای آمار بلندمدت بودند مورد مطالعه قرار گرفتند. داده های مربوط به لکه های خورشیدی از سازمان ژئوفیزیک آمریکا برای دوره آماری ۶۰ ساله (۲۰۱۰- ۱۹۵۰) تهیه گردید و داده های دمای ایستگاه های مذکور نیز برای دوره آماری ۶۰ ساله (۲۰۱۰- ۱۹۵۰) ا نتخاب شد. جهت انجام این تحقیق از تجزیه وتحلیل آماری و تحلیل آنالیز موجک با بهره گیری از نرم افزار متلب استفاده شد. براساس تحلیل های صورت گرفته، بین دما و فعالیت لکه های خورشیدی رابطه معناداری دیده نشد و براساس آنالیز موجک در اکثر ایستگاه ها رابطه معکوس بین آن ها مشاهده گردید. با توجه به تحلیل آنالیز موجک سیکل ۱۱ ساله در فعالیت لکه های خورشیدی مشاهده کردیم که اوج فعالیت ها در سیکل های دوم و سوم و حداقل آن در سیکل های اول و چهار وجود دارد و وسعت دامنه سیکل های بارشی در فصل پاییز در هر دو ایستگاه نسبت به سایر فصول بیشتر است.

تحلیل ژئونروتیک حوضه ی آبی قزل اوزن در شمال غربی کشور، با استفاده از آمار و اطلاعات اقلیمی منطقه و به کمک نرم افزارهای Arc Gis، Surfer و Excell به صورت تحلیل هیدرو-ژئونروتیک درآمده است. در این مقاله برای بررسی سیستم نروتیک شبکه ی زهکش، از روابط هیدرولوژی و داده های اقلیمی استفاده گردیده است. کل حوضه قزل اوزن با در نظر گرفتن محل اتصال سرشاخه های اصلی، به 56 زیر حوضه تقسیم شد. توپوژئونرون، پالئوژئونرون و ژئونرون های مجازی، بر اساس ساختارهای الگوی آبراهه ای و سطوح فرسایشی مشخص گردید. نتایج حاکی از آن است که حدود 3792 کیلومترمربع آن، در کواترنر بارش جامد دریافتی خود را در یخچال بلوکه کرده و مواد بلوکه شده به گونه ای دیگر در تحول ناهمواری ها نقش داشته اند. لندفرم های غالب چنین وضعیتی به صورت سیرک های یخچالی بوده است. در پایین دست چنین لندفرم هایی علی رغم شیب مناسب، کاوش خطی آب به فرایند سطحی یخچالی تبدیل شده و درّه های U شکل را ایجاد کرده و گاه یخچال به صورت صفحه ای عمل کرده و درمجموع لندفرم هایی را شکل داده که به عنوان ژئونرون های مجازی یاد می شود. با تغییر اقلیم منطقه در کواترنری و آب شدن ورقه های یخی در میانه ی حوضه قزل اوزن، نرون های ینکی کند و قلعه چای به عنوان توپوژئونرون ایزوله عمل نموده، درواقع خود به صورت حوضه های مستقلی داخل حوضه قزل اوزن درآمده اند. پایاب زنجان رود، میانه و در امتداد اصلی قزل اوزن از بیجار تا میانه تحلیل برنده بوده و مقدار آبی که دریافت می کنند بسیار کمتر از آبی است که از آن ها خارج می شود و اگر نبود رودخانه هایی همچون انگوران چای، قلعه چای، قرقون چای و غیره رودخانه کاملاً خشک می شد.

امروزه رشد بی رویه جمعیت، تسطیح زمین و اشغال حریم رودخانه ها و مسیل ها در کنار عوامل اقلیمی و فیزیوگرافی در شهرهای بزرگ سبب گسترش سیلاب های شهری شده است. حوضه آبخیز شهر باغملک نیز از این شرایط مستثنی نیست، به طوری که رخداد این پدیده مخرب در طی چند سال گذشته باعث تخریب برخی از راه های ارتباطی، آسیب به برخی مناطق مسکونی، اراضی زراعی و باغات واقع در این حوضه شده است. از سوی دیگر این حوضه با داشتن آب و هوای نیمه خشک مستعد وقوع سیلاب های ناگهانی است. هدف از این پژوهش ارزیابی و پهنه بندی خطر سیلاب در حوضه آبخیز شهر باغملک واقع در شرق استان خوزستان می باشد. در این تحقیق عوامل موثر در ایجاد سیلاب شامل: بارش، ارتفاع، شیب، جهت شیب، سازند، فاصله از آبراهه و کاربری اراضی در محیط Arc GIS10 ساخته و طبقه بندی شدند؛ سپس این داده ها به نرم افزار Idrisi منتقل شدند. استانداردسازی آن ها بر اساس توابع فازی صورت گرفت و با استفاده از روش CRITIC وزن دهی شدند. در نهایت نقشه پهنه بندی با استفاده از مدل فازی TOPSIS تهیه شد. نتایج نشان می دهد که 86/17 درصد از محدوده در طبقه با خطر بسیار بالا، 15/24 درصد در پهنه با خطر بالا قرار دارد. روش TOPSIS فازی در مقایسه با روش TOPSIS غیر فازی به دلیل استفاده از مجموعه های فازی سازگاری بیشتری با توضیحات زبانی و گاه مبهم انسانی دارد این روش با داشتن انعطاف پذیر فوق العاده برای تحلیل معانی زبان طبیعی قادر است ابهامات برخواسته از ذهن انسان، محیط و عدم قطعیت را مدل سازی نماید.

آلودگی هوا از جنبه های مختلف دارای اهمیت است. این مطالعه، با توجه به شرایط حاد آلودگی هوای تبریز و با استفاده از تحلیل سینوپتیکی انجام پذیرفته است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال با وارونگی دمایی و دوره های طولانی مدت آلودگی شهر تبریز در طی دورة آماری 1387 1392 است. در این زمینه، برای بررسی کیفیت آلودگی هوا، از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) و برای بررسی شدت و عمق وارونگی دمایی از نقشه های Skew-T استفاده شد. سپس، نقشه های سینوپتیکی این دوره ها تحلیل شد. یافته های تحقیق نشان می دهد هنگامی که سیستم پُرفشاری به صورت مداوم در مقطع چندروزه در منطقه متمرکز می شود شدت وارونگی دما به اوج خود می رسد. همچنین، به طور کلی، عامل اصلی تقویت کنندة وارونگی های دمای بسیار شدید و به تبع آن آلودگی های بلندمدت ناشی از تداوم سامانة قدرتمند سیبری هم زمان با پُرفشار توسعه یافته در زاگرس همراه و نیز با تقویت پشتة ارتفاعی تراز میانی جو است که شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تبریز فراهم می کند. علاوه بر این، وجود زبانه هایی از پُرفشار اسکاندیناوی و همچنین ریزش هوای سرد مدیترانه، هرچند خیلی کم، از عوامل دیگر وارونگی دمایی و تشدید آلودگی در برخی از دوره های آلودگی است.