درخت حوزه‌های تخصصی

در حاشیه دریاهای گرم، بر اثر افزایش دما و رطوبت نسبی پدیده ی اقلیمی شرجی رخ می دهد که سبب سلب آسایش و بروز مشکلاتی در زندگی روزمره ی انسان می شود. در این مطالعه، طبقه بندی روزهای شرجی در نیمه ی جنوبی ایران بررسی شد و پهنه بندی ویژگی های آماری روزهای شرجی با استفاده از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی صورت گرفت. برای دستیابی به این اهداف، داده های ساعتی و روزانه فشار جزئی بخار آب برای یک دوره ی 15 ساله (2009 - 1995) مربوط به 13 ایستگاه منتخب از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس، روزهای شرجی براساس آستانه ی فشار جزئی بخار آب 8/18 هکتوپاسکال استخراج و در قالب هشت طبقه ی جداگانه تقسیم شد و پهنه بندی ویژگی های آماری روزهای شرجی با روش میانیابی کریجینگ صورت گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین روزهای شرجی در مقیاس ماهانه در دو ماه ژوئن و ژولای و کمترین آن در ماه ژانویه اتفاق می افتد. در مقیاس فصلی، نیز بیشترین تعداد روزهای شرجی متعلق به فصل تابستان و کمترین آن مربوط به فصل زمستان است. از لحاظ مکانی نیز جنوب شرق ایران در مقایسه با جنوب غرب بیشترین تعداد روزهای شرجی را دارد. طبقه بندی روزهای شرجی نیز نشان داد که ایستگاه چابهار با بیشترین تعداد روزهای شرجی طبقه ی هشت (کل 24 ساعت شبانه روز دارای شرایط شرجی) حادترین ایستگاه در بین ایستگاه های مورد مطالعه بوده و ایستگاه هایی همچون کرمان، زاهدان و شیراز با داشتن کمترین روز شرجی طبقه ی هشت بهترین شرایط را دارا بوده اند.

شناسایی ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد، با برازاندن مدل های احتمال بر بارش روزانه می توان به برخی ویژگی های این داده ها در قالبی خلاصه دست یافت. در این پژوهش، از داده های بارش روزانه شبکه بندی شده پایگاه داده بارش آفرودیت خاورمیانه به ابعاد 25/0 25/0 درجه طول / عرض جغرافیایی استفاده شده است. داده های بارش روزانه این پایگاه داده در محدوده ایران طی دوره 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی به کمک نرم افزار Grads استخراج گردید. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای بارشی، از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار Matlab توابع توزیع تیپ نرمال و گاما بر تک تک یاخته های با بارش بیش از 5/0 میلی متر برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در فاصله اطمینان 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع احراز نمایند. محاسبه فراسنج های برازنده ترین تابع توزیع فراوانی نشان می دهد با وجود کم بودن مقدار فراسنج میانگین بارش مورد انتطار در بخش قابل توجهی از کشور میزان اعتماد به بارش روزانه کم و نوسان بارش زیاد است. فراسنج های چولگی و کشیدگی حکایت از چوله بودن بارش و عدم تقارن در بارش دارد. از طرف دیگر، پایین بودن مقدار فراسنج شکل، نشان دهنده فاصله زیاد تابع توزیع فراوانی بارش با شرایط نرمال دارد موضوعی که توسط آماره های آزمون آماری نیکویی برازش نیز تأیید شده بود.

توفان های تندری یکی از پدیده های اقلیمی هستند، که به دلیل همراهی با تندر، آذرخش، جست باد، باران شدید و غیره علاوه بر آثار مثبتی که می تواند داشته باشد، موجب آسیب های فراوانی درنقاط مختلف دنیا شده است. موقعیت جغرافیایی فلات ایران در عرض های جغرافیایی میانی باعث ورود سامانه های برون حاره، جنب حاره و حاره ای در زمان های خاصی می شود. ورود برخی از این سامانه ها فراوانی رخداد این پدیده را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. علاوه بر این به دلیل تغییر دمای سطح زمین در طول شبانه روز میزان رخداد این پدیده در ساعت های خاصی به شدت کاهش و یا افزایش می یابد. بنابراین واکاوی زمانی توفان های تندری، می تواند کمک شایانی در جهت بهبود پیش بینی پدیده باشد. بدین منظور، داده های ساعتی هوای حاضر (ww) مربوط به توفان های تندری بدون بارش یا همراه با بارش (کدهای 17و29)، توفان تندریِ ملایم و آرام و بدون تگرگ اما در بعضی اوقات همراه با برف و باران و توفان تندریِ ملایم و آرام، همراه با تگرگ (کدهای 95و96)، توفان تندریِ متلاطم، بدون تگرگ اما همراه با باران و برف و توفان تندریِ سنگین، همراه با تگرگ (کدهای 97و99) و توفان تندری ترکیبی از شن و گرد و غبار (کد98) جهت 46 ایستگاه همدید تهیه گردید. این داده ها که مربوط به یک دوره ی آماری 23 ساله (1388-1365) می باشد. فراوانی رخدادشان در مقیاس ماهانه و ساعتی محاسبه گردید. نتایج این محاسبات نشان می دهد که بیشترین فراوانی رخداد کدهای 17 و 29 مربوط به خردادماه ساعت 00:30 محلی، کدهای 95 و 96 مربوط به اردیبهشت ماه ساعت 15:30 محلی، کدهای 97 و 99 مربوط به خردادماه ساعت 03:30 محلی و کد 98 مربوط به مهرماه ساعت 18:30 محلی می باشد.

آب وهوا یکی از مهم ترین عوامل جغرافیایی تأثیرگذار بر امور دفاعی و نظامی است که همواره باید توسط طراحان حوزه دفاعی و نظامی در انتخاب دکترین ها، تاکتیک ها و حتی در انتخاب نوع نیروهای نظامی، تجهیزات نظامی، البسه، آماد، تعمیر و نگهداری، ساخت تأسیسات مدنظر قرار گیرد. یکی از دغدغه های فرماندهان راهبردی برای برنامه ریزی دراز مدت، آگاهی و شناخت از ویژگی های اقلیمی مناطق مختلف می باشد. برای ارزیابی و پهنه بندی شرایط اقلیم دفاعی در نیمه غربی کشور، 45 ایستگاه سینوپتیک موجود در منطقه که دارای دوره آماری بالای 20 سال بودند، انتخاب شده و داده های اقلیمی مربوط به پارامترهای دما، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد، ابرناکی، میدان دید، بارش باران و برف در دوره روزانه و ماهانه از سازمان هواشناسی دریافت گردید. سپس آستانه های عناصر اقلیمی تأثیرگذار در عملیات نظامی تعیین و احتمالات وقوع پارامترهای تأثیرگذار بر عملیات نظامی محاسبه شد و در نهایت با استفاده از روشAHP وزن دهی و رتبه بندی پارامترها صورت گرفته و شاخص اقلیم دفاعی به دست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نیمه غربی کشور از بعد اقلیم دفاعی به سه بخش شمالی، میانی و جنوبی تقسیم می گردد. بخش شمالی شامل منطقه آذربایجان (آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، زنجان و اردبیل)، کردستان و همدان، بخش میانی شامل لرستان، کرمانشاه و شمال ایلام و بخش جنوبی شامل خوزستان و جنوب ایلام می باشد. در مناطق مرتفع و نسبتاً مرتفع بخش های شمالی و میانی در بین ماه های اردیبهشت تا آبان شرایط مناسب اقلیم دفاعی(خوب تا عالی) و در بین ماه های آذر تا فروردین شرایط نامناسب اقلیم دفاعی حاکم است. در مناطق کم ارتفاع بخش های میانی و شمالی در ماه های تیر، مرداد، دی و بهمن شرایط نامناسب و در بقیه ماه های سال شرایط مناسب اقلیم دفاعی وجود دارد. در بخش های جنوبی منطقه (خوزستان و جنوب ایلام) در بین ماه های اردیبهشت تا مهر شرایط نامناسب، در ماه های آذر، دی و بهمن شرایط قابل قبول و در ماه های آبان، اسفند و فروردین شرایط مناسب از بُعد اقلیم دفاعی حاکم است.

این پژوهش با هدف شناسایی ناهنجاری های مکانی- زمانی فشار تراز دریا در بخشی از نیمکره شمالی انجام شد. برای این منظور از داده های شش ساعته فشار تراز دریا در محدوده صفر تا 80 درجه جغرافیایی طول شرقی و صفر تا 60 درجه جغرافیایی عرض شمالی استفاده شد. در این محدوده، 825 یاخته به اندازه 5/2 در 5/2 درجه جغرافیایی قرار داشت. بنابراین پایگاه داده ای به اندازه 825* 90520 ایجاد شد. در این ماتریس 825، تعداد یاخته های محدوده مورد مطالعه و 90520 نیز تعداد دیده بانیهای شش ساعته فشار تراز دریا در 62 سال(2009-1948) است. با استفاده از این داده ها، ناهنجاری های ماهانه فشار تراز دریا برای هر یاخته بدست آمد. فراوانی مقادیر کمتر و بیشتر از میانگین بلندمدت هر یاخته تحت عنوان ناهنجاری های منفی و مثبت فشار تراز دریا محاسبه شد. برای هر ماه نقشه فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا ترسیم شد. نتایج نشان داد که فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا، تقریباً از ماه نوامبر تا آوریل در بیشتر بخش های کشور بیش از 50 درصد بوده و از ماه می تا اکتبر نیز کمتر از 50 درصد بوده است.

یکی از عوامل مهم برای استفاده بهینه از منابع موجود آب در بخش کشاورزی، تعیین آب مورد نیاز در سطح دشت های کشاورزی است و برای برآورد دقیق آن، به اطلاعاتی در خصوص وضعیت پوشش گیاهی، مانند میزان، پراکنش و دمای سطح پوشش گیاهی نیاز است که تهیه آنها به کمک سنجش از دور به سادگی انجام می شود. بنابراین در پژوهش پیش رو به کمک سنجش از دور، تراکم و پراکنش مکانی پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین در استان همدان تعیین شد. ابتدا با پیش پردازش اطلاعات 12 تصویر ماهواره Landsat 7 ETM+ (1381-1377)، ضریب بازتاب پوشش سطح زمین و ضریب تابش پوشش سطح زمین در باند های مختلف به دست آمد و شاخص گیاهی NDVI تعیین شد و تراکم و پراکنش پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین با استفاده از الگوریتم سبال برآورد گردید. برای تعیین دقت، مقادیر برآورد شده و دمای پوشش سطح زمین محاسبه شده از تصاویر ماهواره ای با مقادیر اندازه گیری شده در عمق 5 سانتی متری خاک در ایستگاه های هواشناسی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که دمای سطح زمین برآورد شده از اطلاعات سنجش از دور مطابقت قابل قبولی با آمار ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی دارد و بین مقادیر دمای پوشش سطح برآورد شده و اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری دیده نمی شود. نتایج کلی نشان داد که الگوریتم سبال با ضریب همبستگی 75/0، ریشه میانگین مربعات خطای 4/5 درجه و میانگین خطای مطلق 2/4 درجه، از دقت قابل قبولی برخوردار است.

باد جزء منابع انرژی پاک و تجدید پذیر به شمار می آید. در دهه ای که گذشت، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. در این پژوهش شش روش (گرافیکی، تجربی، گشتاورها، عامل الگوی انرژی، حداکثر راست نمایی و گشتاورهای وزنی احتمالاتی) برآورد پارامترهای توزیع ویبول در پنج ایستگاه سینوپتیک در استان های اردبیل و زنجان بررسی شد و یافته ها نشان داد، روش گشتاورهای مرسوم روش مناسب تری است. تحلیل پتانسیل انرژی باد در ارتفاع 10، 20 و 40 متری انجام گرفت و پارامترهای پتانسیل انرژی باد (چگالی توان باد، چگالی انرژی باد، سرعت باد دارای حداکثر انرژی و محتمل ترین سرعت باد) محاسبه شد. بالاترین مقدار شاخص شکل (بی بعد) 26/1 از ایستگاه زنجان در ماه فوریه به دست آمد و بالاترین مقدار تخمینی برای شاخص مقیاس برابر با 76/4 متر بر ثانیه بوده که در ماه فوریه ایستگاه اردبیل مشاهده شد. بررسی های مربوط به پتانسیل انرژی باد نشان داد ایستگاه اردبیل پتانسیل بالایی برای بهره برداری از انرژی باد دارد. در این ایستگاه چگالی توان باد در مقیاس سالانه و در ارتفاع 10 متری برابر با 59/285 وات بر متر مربع است که در ارتفاع 40 متری به 491 وات بر متر مربع می رسد.

1-مقدمه گرد و غبارها یکی از ویژگیهای سامانههای همدید جوی هستند که در بسیاری از مناطق جهان بویژه مناطق خشک و بیابانی رخداد دارد. کشور ایران و بویژه منطقه جنوب غرب ایران بطور متناوب با پدیده گرد و غبار و مشکلات آن مواجه است. بادهای غربی جریان مسلط ورودی به ایران هستند. غرب ایران را پهنه های بیابانی متعددی همچون بیابان های جنوب عراق، ربع الخالی، بادیه الشام و صحرا تشکیل می دهند. نیمه غربی ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و مجاورت آن با این بیابان ها منطقه ای مستعد برای ورود پدیده گرد و غبار بصورت مکرر است. این پدیده در سال های اخیر از نظر فراوانی رخداد، و گسترش مکانی شدیدتر شده است. هدف اصلی این پژوهش بررسی تغییرات مکانی - زمانی و چگونه شکل گیری پدیده گرد و غبار، شناسایی منابع و مسیر گرد و غبار ورودی به غرب ایران است. با توجه به پیامدهای مختلف زیست محیطی، بهداشتی، اقتصادی و اجتماعی آن؛ در این مطالعه سعی بر آن است تا در ابتدا تحلیلی آماری از پدیده گرد و غبار، فراوانی رخداد آن در گذشته و دهه اخیر انجام گرفته و مناطق منشاء و شرایط جوی شکل گیری، الگوی پراکنش و مسیریابی پدیده گردوغبار بررسی و با روش های ترکیبی مورد واکاوی قرار گیرد. 2- روش شناسی روش پژوهش ترکیبی از تحلیل های آماری- همدیدی و بهره گیری از سنجش از دور است. داده های مورد استفاده شامل: داده های سه ساعتی ایستگاه های زمینی، دمای درخشایی در طول موج های 11 و 12 میکرومتر، داده های GDAS ، میدان دما، جهت و سرعت باد، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا در ترازهای مختلف جو است. ویژگی های دمای درخشایی طول موج های 11 و 12 میکرومتر برای بارزسازی گرد و غبار روی تصاویر مادیس در محیط ENVI 4.5، داده های GDAS برای ردیابی مسیر باد در محیط نرم افزاری مدل HYSPLIT و داده های دما، جهت و سرعت باد، میزان فشار، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا برای بررسی نقشه های ترازهای مختلف جو در محیط GrADS استفاده شد. 3- بحث و نتیجه گیری استخراج فراوانی سالیانه رخداد روزهای همراه با پدیده گرد و غبار در 23 ایستگاه مورد مطالعه در طی دوره آماری سی ساله (2008 –1979 )، نشان داد که ایستگاه های دزفول و بوشهر با بیشترین رخداد گرد و غبار مراکز بحران این پدیده هستند. فصل بهار بیشترین رخداد گرد و غبار را دارد. در ماه های ژوئیه، مه و ژوئن بیشترین و ماه دسامبر کمترین رخداد ثبت شده است. در طول شبانه روز بیشترین رخداد گرد و غبار بین ساعت های 9 صبح تا 6 بعداز ظهر ثبت شده است. مطابق خروجی مدل Hysplit، منطقه مرزی بین سوریه و عراق، غرب و جنوب غرب عراق به ترتیب دو کانون اصلی گرد و غبار برای منطقه غرب ایران هستند. همچنین مسیر شمال غربی _ جنوب شرقی و غربی_ شرقی و در موارد محدودی مسیر شمالی _ جنوبی مسیرهای اصلی ورود این پدیده به منطقه مورد مطالعه هستند. با توجه به نتایج حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای و خروجی مدل، منطقه مرزی بین سوریه و عراق و مسیر شمال غرب جنوب شرقی به عنوان منبع و مسیر اصلی گرد و غبار ورودی به غرب ایران شناخته شد. در دوره گرم سال بر اثر تقویت کم فشار شکل گرفته بر روی عراق و ادغام آن با کم فشار انتقال یافته به جنوب و جنوب غرب ایران و درنهایت قرار گیری در برابر پرفشار شکل گرفته بر روی پهنه آبی مدیترانه سبب شیو شدید فشار و ایجاد بادهای پرسرعت بر روی عراق و سوریه می شوند. با توجه به پایین بودن رطوبت و ویژگی های خشک منطقه هسته گرد و غبار شکل می گیرد. موقعیت مکانی کم فشار سبب مکش شدید هوای بیابان های مجاور و انتقال این پدیده بهمراه بادهای ورودی به ایران می شود. در اواخر دوره سرد فرآیندهای دینامیکی عامل اصلی شکل گیری و انتقال این پدیده محسوب می شوند. شکل گیری ناوه عمیقی در تراز میانی و پیرو آن ایجاد مرکز همگرایی سطحی و فعالیت بین دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی سبب ناپایداری شدید و صعود هوا روی عراق و عربستان می شود. نتیجه چنین سازوکاری ایجاد جریان های پرسرعت باد و در صورت ضعیف بودن رطوبت با توجه به ویژگی های این مناطق هسته گرد و غبار شکل می گیرد.

در این پژوهش، جهت بررسی تداوم بارش ایران از داده هایِ بارشِ روزانه ی 1437 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی ایران در بازه ی زمانی 01/01/1340 تا 11/10/1383(15992 روز) استفاده شده است. این داده ها، به روش کریگینگ ساده[1] بر روی گستره ی ایران در شبکه ای منظم به ابعاد 15× 15 کیلومتر میانیابی گردیده اند. سپس بر اساس معیار قراردادی روز بارشی، تداوم های بارش گستره ی ایران به همراه سهم آن ها در تأمین بارش و روزهای بارشی در هر نقطه (7187 نقطه) از ایران برآورد شده است. آنگاه نقاط مختلف ایران از لحاظ سهم تداوم های بارش در تأمین روزهای بارشی و بارش، مقایسه و پهنه بندی انجام گرفته است. بنابراین، بر اساس روز بارشی (5/0 میلیمتر و بیشتر در شبانه روز) تداوم های بارش در گستره ی ایران از 1 تا 45 روز متوالی نوسان داشت. سهم درصدی هر تداوم (45 تداوم) در تأمین روزهای بارشی و بارش هر نقطه از ایران (7187 نقطه) برآورد شده و با آرایه ی مبنای پهنه بندی ایران قرار گرفته است. اجرای فرایند تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدوسی[2] این آرایه به روش ادغام وارد[3] نشان داد که پنج ناحیه ی تقریباً همگن در ایران بر اساس تداوم های بارش وجود دارد. آرایش جغرافیایی این نواحی، وابستگی مکانی بارش ایران به ناهمواری ها، مسیر سامانه های بارش زا، نزدیکی به منابع رطوبتی و اثر دریا و وابستگی زمان دریافت بارش ایران را به عرض جغرافیایی، مسیر سامانه های بارش زا و پیش روی و پس روی آنها را آشکار می سازد

گرمایش جهانی و به تبع آن تغییر اقلیم، موضوع مهمی است که در دهه های اخیر توسط محققین در سرتاسر دنیا موردمطالعه قرارگرفته است. در این مطالعات تغییرات پارامترهای اقلیمی موردبررسی قرار می گیرد. با توجه به عدم قطعیت فراوان دخیل در برآورد این پارامترها، بهتر است شیوه ای اتخاذ گردد تا تحلیل ها با بررسی باند ناشی از منابع مختلف عدم قطعیت، صورت پذیرد. بدین منظور در این مطالعه تلاش شد با بررسی باند عدم قطعیت ناشی از 15 مدل AOGCM تحت تأثیر سه سناریو انتشار A1B، A2 و B1 به بررسی تغییرات پارامترهای حداقل دما، حداکثر دما و بارندگی در ایستگاه سینوپتیک مشهد واقع در حوضه قره قوم پرداخته شود. از مدل LARS-WG به منظور ریزمقیاس نمایی استفاده گردید. توانایی بالای مدل LARS-WG در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی در دوره پایه تأیید شد؛ به طوری که مقادیر مدل نسبت به مقادیر مشاهده شده در تمامی ماه ها دقت خوبی را دارا بوده است. نتایج حاکی از وجود بیشترین باند عدم قطعیت در برآوردهای مربوط به سناریو A1B بود، ولی در مورد کمترین باند عدم قطعیت در مورد پارامترهای مختلف نتایج متفاوتی به دست آمد که برای حداقل دما و بارندگی سناریو B1 و برای حداکثر دما سناریو A2 معرفی گردید.

قرارگیری در عرض های جغرافیایی متفاوت و تنوع ناهمواری ها از یک سو و ورود سیستم های سینوپتیکی متفاوت در طول سال از سوی دیگر یکی از عوامل عمده اثرگذار بر اقلیم ایران زمین است. یکی از فراسنج های اصلی تعیین کننده اقلیم هر ناحیه دما، به ویژه درجه روز می باشد. درجه روز عبارت است از تفاوت دمای آستانه نسبت به میانگین دمای روزانه،که آستانه های دمایی نیز برحسب اهداف تحقیق مورد نظر انتخاب می شوند. در این پژوهش جمع میانگین تعداد درجه روزهای سرمایش و گرمایش فصلی و سالانه کشور به ترتیب از طریق آستانه های دمایی 11 / 25 درجه و 14 / 25 درجه محاسبه شد. داده های دمای روزانه از از پایگاه داده های اسفزاری استخراج گردید. این پایگاه داده ها شامل میانگین روزانه دما از تاریخ 1/ 1/ 1340 تا 1381/12/29 بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15 کیلومتر بر سراسر کشور است. به این ترتیب میانگین دمای روزانه در پایگاه داده های اسفزاری آرایه ای است به ابعاد 15992×7187 که در آن سطرها بیانگر زمان(روز) و ستون ها بیانگر مکان(یاخته ها) هستند. نتایج پژوهش بیانگر این است که بیشترین میزان درجه روز سرمایش از آستانه دمایی 11 درجه در فصل تابستان و مربوط به سواحل دریای عمان و جلگه خوزستان به میزان 750 - 600 درجه روز و کمترین آن از آستانه دمایی 25 درجه برای کل ایران در فصل زمستان به میزان صفر درجه روز است. در میزان نیاز به گرمایش نیز بیشترین آن از آستانه دمایی 14 درجه در فصل زمستان و مربوط به ناحیه شمال غرب و ارتفاعات به میزان 750 - 600 درجه روز و کمترین آن در فصل تابستان مربوط به کل کشور با آستانه دمایی 14 درجه به میزان 0 درجه روز می باشد.

تعیین محل بهینه ی نیروگاه های خورشیدی عاملی تأثیرگذار در افزایش بهره وری آن ها بوده و تابعی از دقت محاسبه ی پتانسیل تابش خورشیدی می باشد. استفاده از روابط مکانی میان داده ها در روش های درون یابی، موجب افزایش دقت تخمین پتانسیل تابشی برای مناطق مختلف کشور می گردد. تنوع بالای روش های درون یابی و تفاوت های محسوس در نتایج آن ها لزوم بررسی این روش ها را می رساند. در تحقیق حاضر روش های درون یابی؛ وزن دهی معکوس فاصله (IDW)، تابع پایه ی شعاعی (RBF)، درون یابی پخشی (DI)، کریجینگ و کوکریجینگ پیاده سازی شده و نتایج حاصل با اعتبارسنجی متقابل مقایسه شدند. به منظور افزایش دقت روش کوکریجینگ، نقشه ی پتانسیل تابشی برآورد شده با مدل SolarGIS به عنوان داده ی کمکی با داده های مشاهداتی تلفیق گردید. بررسی نتایج نشان می دهد که بهینه سازی عوامل مؤثر در روش های درون یابی موجب افزایش همگرایی 3/8 درصدی مقادیر نتایج می گردد. از بین روش های درون یابی، روش کوکریجینگ با داده های کمکی دما و ارتفاع با خطای جذر میانگین مربعاتی (RMSE) برابر با 82/9 وات بر مترمربع سطح بهینه را تخمین زد. با واردکردن نقشه پتانسیل تابشی حاصل از تصاویر ماهواره ای (مدل SolarGIS) به عنوان داده ی کمکی در روش کوکریجینگ، دقت سطح برآورد شده نسبت به کوکریجینگ و داده های کمکی دما و ارتفاع 1/4% بهبود یافت. مطالعه ی سطح تولیدشده نشان می دهد، اغلب مناطق کشور، به ویژه بخش های جنوبی از استعداد بالایی برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشیدی برخوردار هستند. لذا بخش های میمند، سعادت آباد، کوار و سروستان از استان فارس، باوی از خوزستان و نوک آباد از استان سیستان و بلوچستان با اختلاف ناچیز به ترتیب به عنوان مناطق با پتانسیل تابشی بالا معرفی شدند.

تغییر در لایه اُزون که تحت عنوان نوسان اُزون کلی سنجش و اندازه گیری می شود بخشی از دغدغه های بشر امروزی به عنوان یکی از علل و یا اثرات تغییر اقلیم است. در این پژوهش نوسانات اُزون کلی در گستره ی ایران مرتبط با پدیده ی ENSO مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور متوسط ماهانه اُزون کلی از سایت ماهواره ای پایگاه نقشه سازی طیف سنجی اُزون کلی (TOMS) از پایگاه داده ای NASA/GSFCدر گره های با فاصله 25/1×1 درجه جغرافیایی و نیز متوسط ماهانه شاخص SOI به عنوان تعریف کننده شرایط وقوع النینو/لانینا استفاده شد. نتایج نشان داد تغییرات مقدار اُزون کلی نسبت به شاخص SOI با مدل رگرسیونی درجه سوم بهترین برازش را دارد و در سطح اطمینان 99% می توان با استفاده از این مدل نسبت به برآورد اُزون کلی اقدام کرد. ارتباط بین مقادیر اُزون برآورد شده توسط مدل و شاخص SOI در سه مقیاس سالانه، فصلی و ماهانه در تمام گستره ی ایران بجز ناحیه کوچکی در شمال غرب درماه جولای معکوس، قوی و در سطح اطمینان 99% معنادار است. قوی ترین ضرایب همبستگی در ناحیه ی مرکزی، جنوبی و جنوب شرقی کشور و ضعیف ترین روابط در شمال و شمال غرب کشور به دست آمد. بر اساس نتایج این تحقیق مقدار اُزون کلی در گستره ی ایران در زمان وقوع النینو/لانینا، افزایش/کاهش می یابد. مقدار اُزون کلی از جنوب به شمال زیاد می گردد که شیب خط در زمان وقوع النینو بیشتر است.

در سال های اخیر مدل های مصنوعی مولد پارامترهای هواشناسی به طور گسترده در سیستم های هیدرولوژیکی، اکولوژیکی و در مطالعات پتانسیل تأثیر اقلیم بر اکوسیستم های زراعی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. این مدل ها به عنوان یک تکنیک آماری جهت تولید داده های هواشناسی روزانه در مواقعی که داده های طولانی مدت در دسترس نباشد، توسعه یافته اند. بدین منظور در این تحقیق ارزیابی کارایی سه مدل CLIMGEN، LARS-WG و WeatherManبرای پیش بینیدر مقیاس ریز و در حد ایستگاه های هواشناسیبرای متغیّرهای اقلیمی حداکثر دما، حداقل دما، بارندگی و تابش خورشیدی برای سال های 2009-2000 در سه منطقه گرگان، گنبد و مشهدانجام شد. ابتدا داده های هواشناسی روزانه هر ایستگاه از سال 1975 تا 1999 برای گرگان و گنبد و 1961 تا 1999 برای مشهد به مدل داده شد و داده های روزانه برای سال های 2009-2000 تولید شد. برای ارزیابی مدل های مذکور از مقایسه ی شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطای استاندارد (RMSE)، شاخص کارایی مدل (EF) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج مقایسه ی میانگین ماهانه بازه ی 10 ساله داده های تولید شده توسط مدل ها نشان داد متغیّر دما بهتر از سایر پارامترها به وسیله ی هر سه مدل پیش بینی شده است. در بین مدل ها، مدلLARS-WGبیشترین توانایی را برای شبیه سازی پارامتر حداقل دما در منطقه های گرگان و مشهد نشان داد، در حالی که مدلCLIMGEN در گنبد تخمین بهتری داشت. پارامتر حداکثر دما برای اقلیم مدیترانه ای گرگان و نیمه خشک گنبد با مدل CLIMGEN و برای اقلیم خشک مشهد با مدل WeatherMan بهتر شبیه سازی شد. مدل WeatherMan نسبت به سایر مدل ها در شبیه سازی بارش برای منطقه ی گرگان و گنبد و مدل CLIMGENبرای مشهد موفق تر بودند. متغیّر تابش خورشیدی برای منطقه ی گنبد و مشهد به وسیله ی مدلLARS-WG و در اقلیم گرگان با مدل CLIMGEN با کارایی بهتری پیش بینی شد.به نظر می رسد که خروجی های این مدل ها علی رغم تفاوت هایی که دارند، می توانند در مدل سازی گیاهی و همچنین در بحث های تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرند.

این مقاله به شناسایی و طبقه بندی همدید مکانی توده های هوای ایران با نگاهی جدید می پردازد بطوری که تا پایان مرحله محاسبات تیپ بندی هوا، از چارچوب روش های SSC[1]و SSCWE[2]پیروی شده ولی موضوع شناسایی توده های هوا و انتخاب روزهای مرجع، با رویکردهای جدیدی مطرح گردیده است. در این پژوهش، از نه عنصرشامل ابرناکی روزانه، دمای کمینه و دمای بیشینه، میانگین فشار سطح دریا، کمبود دمای اشباع (12GMT)، دامنه درجه حرارت روزانه، دامنه نقطه شبنم روزانه، حداکثر و حداقل کمبود دمای اشباع مربوط به 63 ایستگاه سینوپتیک در ایران برای تیپ بندی هوای هر ایستگاه یا به دست آوردن شاخص همدید زمانی استفاده گردید.پس از تقسیم بندی فصلی اقلیم و انتخاب پنجره های فصلی، با تشکیل ماتریسی از داده های هر ایستگاه (9×16071) و با انتخاب مُد P، تیپ بندی هوا با بهره گیری از تکینک بردارهای ویژه و تحلیل مؤلفه های اصلی و سپس تحلیل خوشه ای انجام گردید. پس از آن گروه بندی تیپ های هوای ایستگاه ها در فصول مختلف با استفاده از دمای پتانسیل مجازی که از نظر هواشناسی عنصری پایستار تلقی می شود و همچنین بهره گیری از دو رویکرد محاسباتی جدید در انتخاب روزهای مرجع، 13 توده هوای فصلی با ویژگی های مختلف شناسایی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که روش های انتخاب روزهای مرجع همپوشانی مناسبی با هم داشته و توده های هوای منبعث از آن ها دارای ویژگی های مشابهی می باشند. با توجه به میانگین ویژگی های توده های هوای فصلی ایران، و در مقایسه با طبقه بندی ایالات متحده و برژرون مشخص شدکه دو نوع توده DP و MM از طبقه بندی آمریکایی و سه نوع توده mE، cP و cA از تقسیم بندی برژرون در بین توده های ایران قابل مشاهده نبوده و بنابراین قابل تطبیق نمی باشند. از لحاظ مشابهت الگوهای فراوانی توده ها در فصول مختلف، می توان چهار تیپ الگو را که مبتنی بر فراوانی حضور توده ها در مناطق سرزمینی معینی می باشند با عناوین 1- تیپ ساحل شمالی 2- تیپ میانه جنوبی – جنوب شرق 3-تیپ سواحل جنوبی، شما ل شرق و شمال غرب و 4-تیپ البرز جنوبی و نیمه غربی معرفی نمود که هریک توده های خاصی را در برمی گیرند.

در این پژوهش رابطه بین بارش های پاییزی ایستگاه های منطقه غرب و شمال غرب کشور با الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر در یک دوره آماری 29 ساله (2005-1977) مورد محاسبه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی بین شاخص الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و بارش های پاییزی ایستگاه های منطقه غرب و شمال غرب کشور نشان داد که فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر با دوره های افزایش بارش و فاز منفی آن با دوره های کاهش بارش از حد نرمال همراه است. ارتباط نسبتاً خوبی بین بارش پاییزی منطقه غرب و شمال غرب کشور با شاخص الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر مورد محاسبه قرار گرفت. این ارتباط با ضریب همبستگی معنی دار 31/0 در فصل پاییز برای متوسط ایستگاه های مورد م طالعه محاسبه گردید. در بررس ی ماهانه بالاترین ضریب ه مبستگی بارش ماهانه ایستگاه ها و شاخص الگوی دریای شمال-خزر در ماه دسامبر با ضریب همبستگی 52/0 مورد محاسبه قرار گرفت. با توجه به ضرایب همبستگی مورد محاسبه، بارش ایستگاه خوی، بیشترین تاثیرپذیری را از الگوی پیوند از دور دریای شمال_خزر نشان می دهد. این مطالعه ثابت کرد که علاوه بر الگوی پیوند از دور رایج و متداول انسو که تأثیرات آن بر بارش پائیزی قبلاً مورد تأیید محققان قرار گرفته، الگوی جدید پیوند از دور دریای شمال-خزر نیز از الگوهای تأثیرگذار بر نوسانات بارش و وقوع دوره های مرطوب و خشک پاییزه شمال غرب و غرب ایران می باشد.

آلودگی هوای تهران یکی از معضلات اساسی این شهر است. این شهر به عنوان یکی از آلوده ترین شهرهای جهان محسوب می شود. بخشی از آلودگی مانند سایر کشورهای جهان بیشتر ناشی از ازدیاد جمعیت، استفاده از سوخت های فسیلی، ترافیک سنگین، زیاد بودن وسایل نقلیه فرسوده، گسترش نامناسب صنایع و بی توجهی به مکان یابی صنایع می باشد و بخش دیگر آلودگی مربوط به وضعیت جغرافیایی شهر تهران می باشد که در دامنه جنوبی ارتفاعات البرز واقع شده و از شمال و مشرق به وسیله کوه های بلند محصور مانده است. به همراه تأثیر اقلیمی مانند بادهای آرام و پایداری هوا، کمبود نزولات جوی و وارونگی هوا در تشدید هوای تهران بسیار موثر می باشد. از بین اینورژن های انتخابی مشاهده می شود زمانی که ارتفاع اینورژن به سطح زمین نزدیک شده است، برشدت آلودگی هوا (شاخص کیفیت هوای ایستگاه ها) افزوده شده است. این مساله در اینورژن های انتقالی به طور چشمگیری بر شدت آلودگی هوا افزوده است. در اینورژن های با منشأ دینامیکی، شرایط اقلیمی حاکم به گونه ای بوده است که پایداری عمیقی در لایه های نزدیک سطح زمین ایجاد نموده است. با توجه به فراینده های نزولی حاکم، در ضخامت زیادی از جو، عمق اینورژن ها افزایش یافته است.

در این مطالعه به بررسی الگوهای فشار مسبب رخداد سامانه های همرفتی با بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر) در جنوب غرب ایران، طی دوره آماری (2005-2001) پرداخته شده است. بدین منظور داده های بازکاوی شده NCEP با قدرت تفکیک شبکه های افقی 5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به کار گرفته شده است. برای استخراج الگوها از روش های همبستگی و بردار ویژه بهره جویی شد. نتایج حاصل از روش همبستگی به دلیل دقت بیشتر، در تحلیل های بعدی مورد استفاده قرار گرفت و درصد شکل گیری سامانه ها در هر الگوی ترکیبی از سطح زمین تا سطح 500 به دست آمد. فشار سطح دریا در هفت الگو، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 850 هکتوپاسکال در هشت الگو و ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال در پنج الگو طبقه بندی شدند. با بررسی شرایط همدیدی و الگوهای رخداد سامانه های همرفتی، معلوم شد که رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران تا اندازه زیادی وابسته به گسترش و نفوذ زبانه کم فشار سودانی بوده است. بخش گسترده ای از سامانه هایی که جنوب غرب ایران را تحت تأثیر قرار دادند، در امتداد منطقه همگرایی دریای سرخ (جنوب شرق عراق، کویت و شمال شرق شبه جزیره عربستان) شکل گرفتند.

با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، که در منطقه خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است، هر ساله شاهد رویدادهای حدی بارش کم (خشکسالی) و رویداد های حدی بارش زیاد (رخداد سیل) هستیم. از این رو، ضرورت بررسی مقادیر حدی بارش و حرکت و فراوانی رخداد این کمیت طی دوره های گذشته و، همچنین، تأثیر گرمایش جهانی بر حرکت مقادیر حدی بارش طی دوره های آتی کاملاً احساس می شود. بنابراین، در این مطالعه نمایه های حدی بارش طی دوره های گذشته (1961-1990) و دوره ی آتی (2011-2040) در دو سناریوِ A2و A1Bبر اساس مدل HadCM3بررسی و مقایسه شده است. این بررسی در سناریوِ A2روند افزایشی رویدادهای حداکثر بارش یک روزه در مناطق شمال غربی (جز استان آذربایجان غربی)، مرکزی و جنوب غربی و شمال شرقی و سواحل غربی دریای خزر را پیش بینی کرده است. همچنین، افزایش روند تعداد روزهای خشک متوالی در مناطق شمال شرقی، مرکزی و جنوبی کشور مشاهده می گردد. نتایج حاصل از سناریوِ A1Bنشان داده است مقدار بارش 24 ساعته در دوره ی آتی در مناطق شرقی و شمال شرقی و مرکزی همچنین نوار باریکی از بخش های غربی، جنوب غربی و شمال غربی کشور با کاهش همراه است. نتایج حاصل از پیش آگاهی برون داد مدل HadCM3و سناریوِ A1Bدر خصوص رویداد های حداکثر بارش پنج روزه روند بسیار مشابه ای با الگوی حاصل از سناریوِ A2داشته است. نمایه ی SDIIدر بخش شمالی و غربی کشور افزایش نشان می دهد و در سایر مناطق کشور روند منفی خواهد داشت. روند مثبت در تعداد روزهای با بارش سنگین به بخش های از استان اصفهان، مرکزی، کهکیلویه و بویراحمد، لرستان، ایلام، چهارمحال بختیاری و خوزستان در غرب و جنوب غرب کشور محدود شده و در سایر بخش ها با کاهش این نمایه روبه رو خواهیم بود. افزایش روند خطی نمایه ی حداکثر تعداد روزهای متوالی تر (CWD) در مناطق غربی، جنوب غربی و شمال شرقی کشور و افزایش تعداد روزهای متوالی خشک در مناطق شمال شرقی، مرکزی و بخش هایی از جنوب کشور و، همچنین، جمع بارش سالانه و روزهای تر در نواحی غربی و جنوب غربی، جنوبی، شمال غربی و بخش هایی از شرق کشور افزایش نشان می دهد

از جمله مخاطرات محیطی مهم می توان به پدیده های آب و هوایی مخرّب اشاره کرد که سالانه خسارات مالی و جانی بسیاری به بار می آورند. برای پیش بینی و مقابله با آثار زیانبار این پدیده ها، علاوه بر روش های همدیدی معمول، بررسی ساختار ترمودینامیکی جو در لایه های مختلف و تحلیل شاخص های ناپایداری ضروری است. در پیش بینی های عملی هواشناسی، شاخص های بسیاری برای ارزیابی پایداری اتمسفر و پیش بینی ناپایداری به کار می رود. تلاش های کمی برای بررسی این شاخص ها در ایران انجام شده و برای کالیبره کردن و معرفی آستانه ها، کاری انجام نشده است. در این مطالعه، سعی شده جمع بندی کاملی از حدود و آستانهٔ شاخص های ناپایداری برای پیش بینی انواع پدیده های مخرّب تهیه شود. بدین منظور، دقت مجموعه ای از پارامترها و شاخص ها، به طور ویژه برای مشهد محاسبه و بررسی شده است که عبارت اند از: شاخص شوالتر، شاخص مجموع مجموع ها و فشار سطح تعادل، آب قابل بارش، عدد ریچاردسون، شاخص صعود LI، شاخص K، SWEAT، CAPE و CIN. پدیده های آب و هوایی مخرّبی که در طی سال های 1980 تا 2009 در ایستگاه مشهد رخ داده، استخراج و در سه دسته برق، توفان تندری، تگرگ، دسته بندی و استفاده شده اند. روزهایی که این معیارها را نداشته اند، در دسته ای به نام بدون ناپایداری قرار گرفته اند. برای محاسبه مقادیر شاخص ها، از داده های جو بالای حاصل از ارسال رادیوسوند در ایستگاه مشهد استفاده شده است. این داده ها نسبت به وجود یا عدم پدیده های مخرّب تحلیل، و نتایج این تحلیل ها بصورت نمودارهای باکس پلات و نقاط پراکنده برای نمایش بصری روابط و آستانه ها، در پدیده های مختلف ارائه شده است. درنهایت آستانه هر شاخص برای پیش بینی انواع پدیده ها در مشهد معرفی شده، و ترکیب شاخص صعود (LI) و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (CAPE) و همچنین شاخص صعود و سطح تعادل، به عنوان بهترین شاخص های ترکیبی معرفی شدند.