درخت حوزه‌های تخصصی

فرآیندهای جوّی خاص و برهمکنش آن ها با سطح زمین، عامل شکل گیری و تکامل یک توفان گردوغبار سنگین بشمار می آیند و در شناسایی مسیرهای انتقال توفان حائز اهمیت هستند. توزیع زمانی و مکانی غبار، در یک رخداد گردوغباری شدید در طول روزهای 4 تا 8 جولای 2009، با استفاده از شبیه سازی، به وسیله مدل WRF/Chem ، مشاهدات ایستگاهی و تصاویر ماهواره ای مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. آنالیز وضعیت جوی شبیه سازی شده نشان داد، در صورتی بیشینه غلظت گردوغبار در تراز پایین اتفاق می افتد که در ناحیه منشأ غبار، گرادیان فشاری افقی قابل قبول با همرفت قوی در توده هوای مستقر در سامانه های چرخندی همراه باشد. در مورد انتخابی وضعیت جوی باعث ایجاد یک برش باد سطحی قوی روی مناطق انتشار غبار شناخته شده روی عراق شده بود. چرخند جبهه ای در مورد مطالعه شده، خاک را مجبور به فرسایش و باعث پراکنش و انتقال گردوغبار تا مسافت های بسیار حتی تا صدها کیلومتر کرده است. نتایج شبیه سازی نشان می داد که ذرات گردوغبار با شعاع کمتر از یک میکرومتر و با غلظت قابل ملاحظه، از رشته کوه های زاگرس عبور کرده و در 6 جولای 2009 ایران مرکزی و حتی کلان شهر تهران را تحت تأثیر قرار داده و دو روز بعد ایران را از جهت شمال شرق ترک کرده است. غلظت های شبیه سازی شده، اعتبار خوبی را از توزیع زمانی و مکانی غلظت گردوغبار با توجه به تصاویر مرئی ماهواره ای از سنجنده مودیس و گزارش های ساعتی دید افقی در شبکه ایستگاه های همدیدی نشان داده بود. با توجه به اعتبارسنجی های انجام شده، کارایی مدل برای شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی توفان گردوغبار در طول منطقه تحت تأثیر در دوره شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. مدل عددی WRF/Chem می تواند جهت پیش بینی شکل گیری و تکامل این پدیده عملیاتی شود.

در این پژوهش داده های سه ساعته ی تندی و جهت باد در ایستگاه زابل در فاصله ی سال های 1344 تا 1388 به روش واکاوی فراوانی و واکاوی مؤلفه ی اصلی بررسی شد. این بررسی نشان داد که باد صدوبیست روزه در واقع به مدت 136 روز از 27 اردیبهشت تا 7 مهر از شمال شمال غرب در وزش است. در سال های اخیر به ویژه پس از سال 1377 بر تندی این باد افزوده شده است. به نظر می رسد این افزایش با پدیده ی گرمایش جهانی در پیوند باشد. کم فشار پاکستان، پرفشار شمال شرق ایران و پیکربندی ناهمواری در پیدایش این باد نقش دارند. اگر جریان طبیعی آب در هیرمند برقرار نباشد باد سیستان دره ی هیرمند را تا سرشاخه ها زیر شن و ماسه دفن خواهد کرد. این بررسی نشان داد که با توجه به افزایش تندی باد در سیستان و موقعیت شنزارهای مارگو و ریگستان سهم آب ایران از هیرمند تنها یک قرارداد حقوقی میان ایران و افغانستان نیست بلکه موضوعی زیست محیطی است که دیر یا زود گریبان افغانستان را نیز خواهد گرفت.

هوازدگی زمانی رخ می دهد که سنگ های سطحی زمین در اثر فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی شکسته و یا تغییر شکل می دهند. این عمل می تواند توسط باد، آب، اقلیم، عوامل گیاهی و جانوری صورت گیرد. این مطالعه براساس مدل های لویس پلتیر انجام شده که در این مدل ها از دو متغیر متوسط دما و بارش سالانه استفاده گردیده است. پلتیر با استفاده از این دو متغیر هفت مدل را مشخص کرد که می توانند انواع مختلف پدیده های هوازدگی را توصیف کنند.از بین این مدل ها دو مدل مربوط به رژیم های هوازدگی و رژیم های مورفوژنتیکی در مورد کشور ایران مورد بررسی قرار گرفته و رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی نمودارهای مربوطه تعیین گردید. به منظور مطالعه و بررسی وضعیت هوازدگی و مناطق ژئومورفولوژیکی در سطح کشور، داده های اقلیمی شامل میانگین بارش و دمای سالانه 143 ایستگاه سینوپتیک که دارای داده و طول دوره آماری مناسب بودند از سایت سازمان هواشناسی اخذ گردیده و در یک پایگاه داده در محیط GIS ثبت گردید. در ادامه بعد از بررسی روند دما و بارش در کشور، رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی مدل های پلتیر تعیین و بعد از دادن ارزش وزنی به آنها در پایگاه داده مربوطه ثبت گردیده و سپس نقشه های مربوطه در محیط Arcmap تولید گردید. نتایج حاصل نشان داد که از نُه وضعیت مورفوژنتیکی موجود در مدل پلتیر، پنج وضعیت در شرایط اقلیمی ایران اتفاق می افتد به طوری که بیشتر بخش های واقع در فلات مرکزی، شرق و جنوب کشور در منطقه خشک، مناطق کوهستانی کشور، ارتفاعات زاگرس و البرز دارای رژیم نیمه خشک، ایستگاه های واقع در سواحل جنوبی دریای خزر و دامنه های غربی زاگرس دارای رژیم معتدل و ساوان می باشند. از نظر وضعیت هوازدگی نیز مناطق واقع در فلات مرکزی و جنوب کشور دارای هوازدگی خیلی کم، مناطق کوهستانی کشور مثل ارتفاعات زاگرس، البرز و شمال غرب دارای هوازدگی مکانیکی در سطح ضعیف، در برخی از ایستگاه های واقع در دامنه های شمالی البرز و دامنه های غربی زاگرس هوازدگی شیمیایی همراه با عمل یخبندان تا هوازدگی شیمیایی متوسط و در چند ایستگاه واقع در سواحل جنوبی دریای خزر هوازدگی شیمیایی در سطح شدید رخ می دهد.

با توجه به ارتباط تنگاتنگ الگوهای گردش جوی و عناصر اقلیمی، می توان پدیده های فرین آب وهوایی، مانند سیل و خشکسالی و دوره های خشک و تر را به تغییرات الگوهای گردش جوی نسبت داد. برای طبقه بندی الگوهای سینوپتیکی بارش زا، داده های گردآوری شده میانگین روزانه تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره آماری 2008-1950 مورد استفاده قرار گرفت و برای ارزیابی نقشه الگوهای بارش، داده های مجموع بارش روزانه طی دوره آماری 2008-1960 جمع آوری شدند. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی، همه روزهای مورد مطالعه را به هجده گروه تقسیم بندی شدند و پس از آن، نقشه های ترکیبی تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا برای هر یک از تیپ های هوا تهیه شد. برای ارزیابی رابطه الگوهای گردش جوی بر احتمال وقوع بارش و شدت بارش، شاخص PI مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد، الگوهای گردش جوی 4CP، 5CP، 12CP، 1CP و 15CP، جزء الگوهای بارش زای شدید و فراگیر و الگوهای گردش جوی 7CP، 13CP، 16CP، 17CP و 18CP، جزء الگوهای بارش زای ملایم هستند. از نظر توزیع فراونی سالانه، الگوهای گردش جوی 3 CP، 5 CP، 13CP و 15CP در سرتاسر سال و الگوهای گردش جوی 2CP، 6CP و 10CP در فصل تابستان، فعالیت دارند.

اقلیم و تغییرات آن، نقش مهمی در همه ابعاد زندگی انسان ایفا می کند و به همین دلیل پیش بینی اقلیم آینده که متکی بر مدل های گردش عمومی جو انجام می گیرد، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش، داده های سناریوی A1B مدل های گردش عمومی جو BCM2 و IPCM4، برای ارزیابی تأثیر تغییرات اقلیمی بر دمای کمینه و بیشینه، تابش و بارش در هفت ایستگاه همدید استان خراسان جنوبی به کمک مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند. برای این کار سه مرحله واسنجی، صحت سنجی و مدل سازی مدل ها در ایستگاه های منتخب انجام گرفت و کارایی مدل ها از نظر شباهت مقادیر مشاهده شده و مقادیر شبیه سازی شده با استفاده از شاخص های خطا، مانند ریشه میانگین مربعات و ضریب تعیین ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها در لارس، مکنز، سنس استیمیتور و من کندال، نشان داد که دمای کمینه، دمای بیشینه و تبخیر و تعرق در تمام شهرهای استان خراسان جنوبی (بجز قائن با افزایش بسیار جزئی بارش) طی2060-2011 روند افزایشی خواهند داشت، بقیه ایستگاه ها روند کاهشی بارش را شاهد خواهند بود. همچنین به جزبه جز قائن و فردوس، در بقیه ایستگاه ها روند افزایشی تابش مشاهده خواهد شد. طبق برآوردها، روند افزایشی دما در بیرجند و قائن کمتر بوده و در طبس بیشتر خواهد بود. چنین به نظر می رسد که تغییرات نه چندان شدید فراسنج ها در برخی ایستگاه ها، به دلیل موقعیت ویژه جغرافیایی و توپوگرافی منطقه است.

پوشش گیاهی عامل عمدة نقل وانتقال انرژی بین زیست کره و جو محسوب می شود که آثار متفاوتی بر عناصر هواشناختی مناطق پیرامون خود دارد. در این مطالعه ارتباط بین مقادیر شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده با دمای سطحی و آلبدوی سطحی در نواحی شمالی ایران با استفاده از روش های آمار کلاسیک رگرسیون و زمین آماری کوکریجینگ بررسی شد. سه معیار آماری میانگین قدر مطلق خطا، انحراف جذر میانگین مربعات و متوسط درصد خطای مطلق نشان دهندة توان مندی به مراتب بهتر روش زمین آمار کوکریجینگ نسبت به رگرسیون کلاسیک در برآورد دمای سطحی و آلبدوی سطحی است. نتایج تحقیق در دورة مورد مطالعه نشان می دهد که دمای سطحی و آلبدوی سطحی تحت تأثیر مقادیر پوشش گیاهی است. سپس، از روابط به دست آمده در تعیین میزان خشکی مناطق استفاده شد. نواحی ساحلی و جنگلی دامنه های شمالی البرز با بیشترین مقدار سبزینگی (85/0) از حداقل درجة حرارت (23 درجة سلسیوس) و آلبدوی سطحی (7 درصد) مشخص است. همچنین، نواحی جنوبی رشته کوه البرز و قسمتی از مناطق ایران مرکزی با کمترین مقدار سبزینگی (09/0-) از حداکثر درجة حرارت به مقدار 45 درجة سلسیوس و بیشترین مقدار آلبدوی سطحی (38 درصد) مشخص است.

در این مطالعه، اثر تغییر اقلیم بر زمان کشت و طول دوره رشد گندم دیم در منطقه سرارود کرمانشاه بررسی شده است. ابتدا رخداد تغییر اقلیم برای دوره پایه (2010-1970) در منطقه با استفاده از دو آزمون من کندال و Sen’s slop estimator ارزیابی شد. نتایج نشان داد که متوسط دمای سالانه دارای روند افزایشی به میزان2/2 درجه سانتی گراد است، ولی متوسط بارندگی های سالانه از روند کاهشی به میزان 35 درصد برخوردار است. در ادامه با کوچک مقیاس سازی آماری، داده های خروجی مدل CCSM4 به کمک نرم افزار LARS WG، پارامترهای اقلیمی بیشینه دما، کمینه دما و بارندگی منطقه، تحت سناریوی RCP4.5 در افق سال های 2013 تا 2039 شبیه سازی شد. نتایج محاسبه طول دوره رشد هم با استفاده از شاخص GDD به دست آمد. یافته ها نشان داد که در دوره آتی متوسط دما در تمامی ماه های سال، افزایشی بین 7/1 تا 5/2 تا درجه سانتی گراد داشته و تا پایان سال 2039 ادامه می یابد. تاریخ های کاشت هم با توجه به دو شاخص دما و بارندگی برای دوره پایه و آینده تعیین شد. نتایج نشان داد که تحت شرایط تغییر اقلیم در آینده، طول دوره رشد 25روز کوتاه تر خواهد شد و دوره زمانی مناسب برای کشت گندم دیم بین 20-9 روز کاهش خواهد یافت.

هدف از این مطالعه بررسی ناهنجاری ها و چرخه های آب قابل بارش جوّ ایران زمین است. بدین منظور داده های فشار و نم ویژه طی دورة 1950-2010 از پایگاه داده های NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جوّ و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج و تجزیه وتحلیل شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزار Grads و Matlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج بررسی ناهنجاری های آب قابل بارش جوّ ایران نشان داد که نواحی سواحل به دلیل هم جواری با منابع عظیم رطوبتی خلیج فارس، دریای عمان و دریای خزر دارای ناهنجاری های مثبت و نواحی مرکزی، نواحی مرتفع و شمال غرب و شمال شرق کشور به دلیل دور بودن از منابع رطوبتی و متأثر بودن از ارتفاعات دارای ناهنجاری های منفی است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها نشان می دهد که چرخه های کوتاه مدت دو تا پنج ساله بیشترین حاکمیت را در کشور داشتند. با وجود این، بیشترین چرخه های کوتاه مدت در نواحی جنوب شرق رخ داده است. بیشتر دانشمندان چرخه های دو و سه ساله را با ال نینو – نوسانات جنوبی و گردش عمومی جوّ و جریانات مداری مرتبط می دانند. همچنین، چرخه های دو تا پنج ساله را به رخداد ال نینو مربوط دانستند.

پدیده هایی نظیر سیل و خشکسالی بر اثر تغییر در فراوانی و ثاثیر گذاری الگوهای گردشی جو در یک منطقه ایجاد می شوند این الگوها نقش اصلی را در رخداد پدیده های محیطی به خصوص در مناطق معتدله دارند . برخی از الگوهای گردشی جو دوره های مرطوب و برخی دیگر باعث ایجاد خشکسالی و کم آبی می شوند . از اینرو طبقه بندی الگوهای بارش زا و خشکسالی زا و شناسایی کانون و شعاع فعالیت هر یک از الگوها در نواحی مختلف ایران می تواند در برنامه ریزیها موثر باشد.در تحقیق حاضر به منظور طبقه بندی الگوهای همدیدی بارش زا و خشکسالی زا ،ابتدا داده های میانگین روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا از پایگاه NCEP/NCAR طی دوره آماری 2006-1950 استخراج شد . سپس با استفاده از روش های تحلیل مولفه های اصلی و تحلیل خوشه ای تمامی روزهای مورد مطالعه به هیجده گروه تقسیم بندی شد . نقشه های میانگین فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از الگوهای های هوا ترسیم گردید. به منظور ارزیابی رابطه الگوهای گردشی جو با بارش، شاخص PI برای 54 ایستگاه محاسبه و تحلیل شد. این شاخص احتمال شرطی وقوع بارش در یک الگوی گردشی را تعیین می کند. نتایج شاخص PI مربوط به الگوهای گردشی جو شرایط بارش زایی و خشکسالی زایی بودن هریک از الگوها را نشان می دهد .نتایج تحقیق حاضر نشان داد که الگوهای گردشی جو CP2 ،CP3 ، CP5،CP6، CP7 ،CP9 و CP10جزء الگوهای خشکسالی زا و الگوهای گردشی جو CP1 ،CP4وCP12 جزء الگوهای بارش زا در سطح ایران زمین می باشند .

آگاهی از وقوع بارش حتی برای چند روز می تواند در بسیاری از برنامه ریزی های اساسی، مؤثر باشد. رخداد بارش مداوم و سنگین دلایل متعددی می تواند داشته باشد؛ یکی از این دلایل رخداد بلاکینگ است. به منظور شناسایی الگوهای فشار مرتبط با سیستم های بلاکینگ مؤثر بر بارش ایران، داده های روزانه مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیلی سطح 500 هکتوپاسکال در محدوده N90-0 و E100-W90-، با تفکیک 5/2 درجه برای دوره 2012-1953 از سایتNCEP دریافت شد. ابتدا بر اساس شاخص آشکارسازی دو بعدی، شرایط رخداد بلاکینگ در محیط نرم افزار MAT LAB برنامه نویسی شد، پس از استخراج داده های مربوط به رخدادهای بلاکینگ، الگوهای فشار مربوط به سیستم های بلاکینگ مؤثر بر آب و هوای ایران با استفاده روش تحلیل عاملی و خوشه بندی چندهسته ای K-means، در محیط نرم افزار SPSS تعیین شدند. 7 الگوی اصلی به دست آمد که پس از چرخش عامل ها به روش وریمکس 80 درصد از واریانس داده ها را تبیین کردند. نتایج نشان داد که از 7 الگو 4 الگو بر بارش ایران مؤثر بودند. دو الگوی فشار بارشی ناشی از تراف سمت راست و چپ امگا بودند، دو الگوی فشار دیگر مؤثر بر بارش، یعنی الگوی بلاکینگ دو قطبی و الگوی رکس، به ترتیب از فراوانی رخداد کمتری برخوردار بودند. به منظور شناسایی و صدور پیش آگاهی لازم، الگوی سینوپتیکی مربوط به هر الگو در سطوح فوقانی جو و در سطح زمین مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. شناسایی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ مؤثر بر بارش با کمک مدل های پیش بینی عددی میان مدت منجر به بالا رفتن دقت و صحت پیش بینی بارش برای چند روز آینده و حتی گاهی بیش از یک هفته می شود.

در این تحقیق ویژگی های بارش ایران در طی 44 سال گذشته را با استفاده از روش همسازها مورد بررسی قرار دادیم.در این مطالعه ما ازمشاهدات بارش 428 ایستگاه هواشناسی بین سالهای 1383-1340 استفاده و برای تحلیل ویژگی های فصل بارش از روش تحلیل همسازها استفاده نمودیم. با تحلیل سهم پراش میانگین های ماهانه بارش هر نقطه همسازهای بارش هر نقطه محاسبه و جهت آشکار سازی تاثیر عوامل جغرافیایی ( طول، عرض جغرافیایی وارتفاع) بر پراش های بارش، روابط رگرسیونی بکار گرفتیم. در این تحقیق، ویژگی های بارش با استفاده از در صد پراش (PV)، دامنه (A) و ضریب T توجیه شدند. نتایج حاصله از پهنه های بارش نشان داد که همساز های اول و دوم نقش غالبی در توجیه تغییرات بارش ایران ایفا می کند. به طور کلی همساز اول و دوم بیش از 90 درصد پراش بارش در ایران را توجیه می کنند. سهم پراش همساز اول در بارش سالانه ایران از شمال به جنوب افزایش می یابد و در همساز دوم این رابطه معکوس می شود. بطوریکه در استان های آذربایجان غربی و شرقی و نواحی ساحلی خزر همساز دوم بیش تر از جنوب کشور است. نتایج همچنین نشان دهنده بالاتر بودن ضریب همبستگی عوامل مکانی در همساز سوم نسبت به دوهمساز دیگر بود. این نشان دهنده این است که بارش های فصلی و محلی بیشتر تابع عوامل مکانی نظیر طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی وارتفاع است. از نتایج این پژوهش می توان برای مدیریت منطقه ای منابع آب و مقاصد کشاورزی استفاده نمود.

شرایط توپوگرافی سطح زمین به شدت بر پدیده های متوسط اقلیم مؤثرند. چاله ها، کم و بیش کانون انباشته شدن هوای سرد در شب به شمار می آیند و زمینه ی پیدایش واژگونی دمای هوا را فراهم می سازند. نرمال دمای هوا در ایستگاه های همدید و کلیماتولوژی منطقه، چنین شرایطی را برای چاله ی گاوخونی نشان می دهد. در این پژوهش، برای تعیین احتمال رخداد روزهای نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی در فصول مختلف سال از زنجیره ی مارکف استفاده شد. بنابراین، اختلاف کمینه دمای روزانه هوا در دو ایستگاه اقلیمی اصفهان و ورزنه، در دوره ی آماری (2005-1986)، به دست آمد و با توجه به علامت آن (مثبت یا منفی)، روزهای سال به دو دسته، روزهای عادی با کد (صفر) و روزهای انباشت هوای سرد در چاله با کد (1) تقسیم شدند. نتایج نشان داد که 5/71 درصد روزهای سال، با نشست هوای سرد در چاله ی گاوخونی همراه است. شمار روزهای انباشت هوای سرد به ترتیب در فصل پاییز 5/79، زمستان 8/73، بهار 9/71 و تابستان 1/61 درصد بود. در حالت های انتقال شرطی دما، احتمال وقوع حالت P11 بیشتر از سایر حالت ها (P10, P01, P00) است. رابطه رگرسیونی میان مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دوره های n روزه نشست هوای سرد، نشان می دهد که میزان دقت و اطمینان مورد نظر برای همه ی فصول، بالاتر از 99 درصد بوده است

بارش یکی از اجزای اصلی بیلان منابع آب بوده و پیش بینی آن می تواند در مدیریت تامین آب کشاورزی مدیریت منابع آب موجود در مخازن سدها و ... مفید باشد. درخت تصمیم به عنوان یکی از مدل های پیش بینی، کارایی زیادی در این زمینه دارد و به تولید قانون می-انجامد. در این پژوهش جهت رسیدن به اهداف از ارزیابی کارایی مدل درخت تصمیم جهت پیش بینی بارش در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه و از الگوریتم CART (Classification And Regression Tree) به عنوان یکی از انواع درختان تصمیم رگرسیونی جهت پیش بینی بارش 30 ماه بعد استفاده شده است. داده های مورد استفاده این پژوهش مربوط به آمار ماهیانه بارندگی، تبخیر، رطوبت نسبی، دمای ماکزیمم، دمای متوسط و سرعت باد در دوره آماری(1389- 1349) می باشد. سپس جهت ارزیابی درخت های ایجاد شده در این پژوهش از معیارهای آماری مختلف استفاده شده است که در نهایت نتایج نشان می دهد در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه درخت تصمیم گیری رگرسیونی، مدلی نسبتاً کارا در پیش بینی بارش می باشد که استفاده از میانگین متحرّک نسبت به سایر حالات منجر به افزایش چشمگیر کارایی مدل درخت تصمیم می شود و در صورت تعدیل دامنه تغییرات داده های ورودی قادر است با ضریب اطمینان بالایی میزان بارش را 30 ماه قبل از وقوع برآورد نماید که در شبیه سازی های صورت گرفته، زمانی که از میانگین متحرّک پنج ساله داده ها برای اجرای مدل استفاده گردیده، ترکیب بارش قبلی، دمای ماکزیمم به عنوان مناسب ترین حالت شناسایی شده است.

در این مطالعه به منظور ارائه ی مدل و ارزیابی تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم شاخص های اقلیمی بر بارش ماهانه و سالانه آذربایجان شرقی، ایستگاه شهرستان تبریز به سبب دارا بودن آمار طولانی مدت به عنوان نماینده استان تحت بررسی قرار گرفت. بنابراین مقادیر بارش، نم نسبی و دمای بیشینه شهرستان مذکور و 13 شاخص اقلیمی سیاره ای در بازه های زمانی سالانه و ماهانه، با کاربرد روش های آماری تحلیل مسیر و معادلات ساختاری مورد ارزیابی و کنکاش قرار گرفت. یافته ها نشان داد که مدل سازی بارش سالانه و ماه های فوریه، مارس، می، سپتامبر و اکتبر با توجه به شرایط تعیین شده برای ارائه ی مدل مناسب در سطح 95 درصد اطمینان معنادار هستند و مدل سازی سایر ماه ها شرایط تعیین را ایفا ننمود. بدین ترتیب مدل اکتبر با تبیین 8/61 درصد از پراش بارش، به عنوان بهترین مدل، مدل سالانه با دخالت 7 متغیر بیشترین متغیر و شاخص نوسان اطلس شمالی به عنوان بیشترین حضور در مدل ها و گسترش زمانی نسبت به سایر شاخص ها شناسایی شدند. ارزیابی مدل های معنادار نشان می دهد که چگونگی، نوع شاخص و میزان تاثیر بر بارش به صورت مستقیم و غیر مستقیم در ماه های مختلف متفاوت می باشد. به طور کلی با استناد به مدل ها می توان ابراز داشت که شاخص های اقلیمی به عنوان نماینده مراکز عمل، به صورت مستقیم و غیر مستقیم تا حد قابل قبولی قادر به تبیین پراش بارش شهرستان تبریز (آذربایجان شرقی) می باشند

در این پژوهش تغییرپذیری مکانی روندهای دمای ایران در 48 سال گذشته مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، داده های دمای سالانه کمینه،بیشینه و متوسط ایستگاه های همدید و اقلیمی کشور از 1961 تا 2008 از مرکز داده های سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. به کمک پایگاه داده های تنظیم شده، نقشه های هم دما بااندازه ی پیکسل15×15 کیلومتربه روش میانیابی کریجینگ محاسبه و ترسیم شد بطوری که هر نقشه با 7196 پیکسل مرزهای کشور را در برگرفت. بدین ترتیب سه آرایه با ابعاد 48×7196 فراهم گردید. جهت ارزیابی روند دما از روش های پارامتری رگرسیون خطی و ناپارامتری مان- کندال بهره گرفته شد. اعمال این آزمون ها بر روی هر یک از آرایه هانشان داد که دمای کشور رو به افزایش است. این افزایش بیشتر در مناطق پست و کم ارتفاع روی داده است. در این میان دمای کمینه از اهمیت بیشتری برخوردار است و در60 درصد وسعت کشور روند افزایشی نشان می دهد. درحالی که روند افزایشی دمای بیشینه 27 درصد وسعت کشور را در بر گرفته است. از سوی دیگر شدت روند در تمامی پهنه ها یکسان و یکنواخت نیست و برای دمای کمینه شدت آن در استان کرمان در غرب لوت و در منطقه شهداد، در بخش های مرکزی استان سمنان، شرق خوزستان، جنوب استان ایلام و غرب استان کرمانشاه، بیشتر بوده و این مناطق بیش از سایر جاها در معرض آسیب های محیطی ناشی از افزایش دمای کمینه، قرار دارند. در حالی که استان های خراسان شمالی، همدان و چهار محال و بختیاری کمتر در معرض روندهای افزایشی دما، قرار داشته اند. همچنین این پژوهش نشان داد که بطور متوسط دماهای سالانه کمینه،بیشینه و متوسط ایران طیّ دوره 48 ساله به ترتیب 1/2، 45/0 و3/1 درجه سلسیوسافزایش یافته است.

منطقه ی بلوچستان مرکزی با مساحتی بالغ بر42510 کیلومتر مربع دارای اقلیم گرم و خشک است. تابش عمودی و افزایش میزان جذب تابش، شدت گرمای بسیار زیاد، بارش ناچیز و در نتیجه پوشش گیاهی فقیر از خصوصیات این منطقه می باشد. این در حالی است که وقوع بارش های ناگهانی تحت تأثیر قرارگیری زبانه کم فشار گنگ- پاکستان می تواند تأثیر مثبتی بر رشد و توسعه ی پوشش گیاهی منطقه داشته باشد. این امر رفتارهای متعارض و چندگانه اقلیمی و در حال نوسان را برای منطقه به ارمغان آورده است. وجود چنین شرایط ویژه ای لزوم پرداختن به بررسی رابطه رفتارها (نوسان ها و ناهنجاری های) بارش و دما با تغییرات پوشش مرتعی بالقوه را با استفاده از معادله اقلیمی Qgsتوجیه می نماید. با توجه به اینکه ارزش های Qgs به دست آمده برای دوره ی اقلیمی 76- 1366 (دوره ی ترسالی منطقه) پایین تر از دوره ی اقلیمی 82-1377 (دوره یخشکسالی منطقه) می باشد، بنابراین تنش ناشی از خشکسالی در مناطقی که ارزش های Qgs بالاتر بوده، بیشتر است و بالعکس در مناطقی که ارزش هایQgsپایین تر بوده، مراتع منطقه از وضعیت بهتری برخوردار بوده است. بر این اساس در طیّ سال های آماری مورد بررسی، سایت های مراتع واقع در محدوده ی شهرستان ایرانشهر نسبت به سایت هایی که در محدوده ی شهرستان نیکشهر واقع شده ، با تنش کم آبی بیشتری مواجه شده اند. در نتیجه طیّ رفتارهای نامنظم چند سال اخیر بارش، آسیب بیشتری به مراتع شهرستان ایرانشهر وارد شده است. از طرفی به دلیل اختلاف ارتفاع ناچیز بین دو منطقه، عامل ارتفاع نتوانسته مراتع ایرانشهر را از آسیب های ناشی از تنش کم آبی در مقایسه با مراتع نیکشهر که از ارتفاع کمتری برخوردار است، محافظت نماید. چراکه افزایش میانگین دما در منطقه ی ایرانشهر نسبت به منطقه ی نیکشهر، اثر افزایش ارتفاع ناچیز را در این منطقه خنثی نموده است.

هدف از این پژوهش تحلیل و بررسی ویژگی دوره های خشک و مرطوب ایران با بهره گیری از یک مدل آماری پیش بینی موسوم به زنجیره ی مارکوف است. داده های این تحقیق از پایگاه داده ی اسفزاری است. این داده ها شامل 7187 پیکسل و مدت 15991 روز از 1/1/1340 تا 11/10/1383 می باشد. با انجام آزمون خی دو برازش داده ها با مدل مرتبه ی اول زنجیره ی مارکوف دو حالته تأیید گردید. به دلیل کاربرد داده های یاخته ای و به منظور اطمینان بیشتر به صحت نتایج، آستانه ی 5/0 میلی متر برای تمایز یک روز مرطوب از روز خشک درنظر گرفته شد. ابتدا ماتریس فراوانی انتقالات تشکیل و سپس با روش حداکثر درست نمایی ماتریس احتمال انتقال ساخته شد. آنگاه با تعیین عناصر p (احتمال وقوع بارش) و q (احتمال عدم وقوع بارش) ویژگی های مارکوفی محاسبه شد. احتمالات ساده، ایستا و اقلیمی نیز در این نوشتار مقایسه گردید. دوره های بازگشت تری و خشکی و نیز دوره های بازگشت دو و سه روزه بارش محاسبه و نقشه های آن تهیه گردید. نتایج نشان داد برای تمامی ماه ها و فصول احتمال عدم وقوع بارش بیشتر است و برای هیچ یک از ماه های دوره ی مورد مطالعه فراوانی روزهای خشک کمتر از 21 روز نیست. طولانی ترین دوره ی تر مورد انتظار برای ماه اسفند 99/1 روز و طولانی ترین دوره ی خشک مورد انتظار مربوط به تیر ماه با 32/40 روز است. چرخه ی هوایی زمستان نشان داد که بعد از هر 74/5 روز خشک، 97/1 روز مرطوب رخ خواهد داد.

پرفشار سیبری از توده های هوای بزرگ مقیاس جهان است که روی پهنه وسیعی از سیاره زمین اثر می گذارد و به دلیل نقش دوگانه آن در سواحل شمالی ایران و سایر قسمت های کشور اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر مسیر ورود پرفشار سیبری به ایران در فصل سرد با روش سینوپتیکی مطالعه شد. در این مطالعه، نقشه های فشار سطح متوسط دریا (slp)، طی دوره آماری 2000 تا 2010 برای شش ماه سرد سال با قدرت تفکیک مکانی 5/2 درجه از پایگاه داده (NCEP/NCAR) دریافت شد. به منظور سنجش اعتبار داده ها، سال 2000 به منزله سال نمونه ارزیابی و تأیید شد. سپس داده ها وارد نرم افزار GIS شد و در سه بخش شناسایی هسته، محور گسترش و مسیر ورود، تجزیه و تحلیل شدند. نتایج پژوهش نشان داد، هسته مرکزی سلول پرفشار سیبری در اوایل پاییز روی تبت شکل گرفته و با نزدیک شدن به فصل زمستان، به محدوده بین دریاچه بایکال و بالخاش منتقل می شود. زبانه پرفشار سیبری در ابتدای پاییز از سمت شرق وارد ایران می شود و تا دامنه های شرقی البرز گسترش می یابد، ولی با شروع فصل زمستان و انتقال هسته های مرکزی به عرض های بالاتر، پشته فشاری این سامانه از شمال شرق وارد ایران می شود و گاهی تا دریای عمان گسترش می یابد؛ روند کلی گسترش پرفشار سیبری نیز شرقی- غربی است و در زمستان گسترش هسته ها به عرض های بالاتر بیشتر است، به گونه ای که تا 40 درجه طول جغرافیایی را دربرمی گیرد؛ در حالی که در فصل پاییز هسته ها روی فلات تبت قراردارند و به دلیل توپوگرافی خاص منطقه، توده پرفشار محدود می شود و قلمرو عملکرد آن کاهش می یابد.

برای انجام این پژوهش از داده های ماهانه ی شاخص شدت خشکسالی پالمر(PDSI) مرکز ملی اقیانوس و جوی شناسی ایالات متحده امریکا(NOAA) در بازه ی زمانی 1/1950 تا 12/2005(56 سال) بهره بردیم. قدرت تفکیک زمانی این داده ها ماهانه و قدرت تفکیک مکانی آنها 5/2 در 5/2 درجه قوسی است. با این قدرت تفکیک مکانی26 یاخته(پیکسل) در داخل مرزسیاسی ایران قرار می گیرد. بنابراین پایگاه داده ی با ابعاد 672*26 فراهم شد که بر روی ردیف ها یاخته ها و بر روی ستون ها ماهها قرار گرفتند. انجام تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی داده ها نشان داد که ایران را به لحاظ شاخص شدت خشکسالی پالمر می توان به چهار پهنه ی متفاوت تقسیم کرد. شدیدترین خشکسالی ایران مربوط به سال 2000 و پهنه ی شمال غرب کشور است. به نظر می رسد که مکان گزینی پهنه ها به نوعی بیانگر مسیر گذر سامانه های باران زا بر روی کشور و شعاع تأثیر آنها است. همچنین ارتباط معنی داری بین الگوهای پیوند از دور با خشکسالی های ایران وجود دارد. تأثیر الگوهای پیوند از دور بر خشکسالی در پهنه های مختلف متفاوت است. بطور کلی الگوهای پیوند از دور در فصل پاییز ارتباط بیشتری با خشکسالی های ایران نشان می دهند.

به منظور بررسی تاثیر شهر بر دمای سالانه در شمال شرق ایران، از داده های ایستگاه های مشهد، سبزوار، تربت حیدریه، بیرجند و بار در بازه زمانی 1960 تا 2011 استفاده شد. داده های دمای میانگین، کمینه و بیشینه سالانه، تا سال 2011 از سازمان هواشناسی دریافت و سال های فاقد داده به روش رگرسیون جایگزین گردید. برای سری دمای میانگین سالانه ایستگاه ها با توجه به نمودار خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی، مدل آریماانتخاب و جهت صحت و برازش هر مدل از معیارهای، ریشه میانگین مربعات خطا، قدرت توجیه و فرض تصادفی بودن باقیمانده ها استفاده شد. مدلAR(2,1,0) برای سری دمای میانگین مشهد و بیرجند، مدل AR(1,1,0)برای دمای میانگین سبزوار، مناسب ترین مدل تشخیص داده شدند. جهت تشخیص روند و تغییرات در هر سری از آزمون من کندال و t استفاده شد، در آزمون t، میانگین دهه اول هر سری با میانگین دهه اخیر آزمون گردید، ایستگاه ها بر اساس موقعیت به دو دسته داخل محدوده شهری و خارج از محدوده شهری تقسیم شدند. نتایج نشان می دهد روند دما در ایستگاه های داخل شهر و خارج شهر کاملا متفاوت است، دمای میانگین، بیشینه وکمینه سالانه در ایستگاه های داخل محدوده شهری روند افزایشی نشان دادند، در حالیکه در ایستگاه های خارج از شهرها دمای میانگین سالانه بدون روند و حتی دمای بیشینه ایستگاه های تربت حیدریه، بار و دمای کمینه بیرجند روند، کاهشی بوده است.