درخت حوزه‌های تخصصی

پرتو فرابنفش در محدوده طول موج کوتاه خورشید دارای انرژی زیادی است که می تواند باعث بیماری های پوستی، چشمی، تخریب ژنتیکDNA ، اختلال در سیستم ایمنی بدن و پیری زودرس در انسان شود. در این پژوهش به منظور محاسبه میزان پرتو فرابنفش، 94 نقطه نماینده با بهترین پراکنش در گستره ایران انتخاب گردید. سپس میانگین شاخص پرتو فرابنفش، در دوره آماری 2011-2000 برای تمامی ماه ها محاسبه شد. آنگاه به وسیله روش درونیابی IDW به تحلیل فضایی توزیع مکانی شاخص فرابنفش در مقیاس ماهانه و فصلی اقدام گردید و مشخص شد در دوره گرم سال، ارتفاعات بیشتر و عرض های پایین تر به ویژه در استان های سیستان و بلوچستان، کرمان، هرمزگان و فارس دارای میزان پرتو فرابنفش بیشتر بوده و از این رو خطر آسیب چشم و ابتلا به بیماری های پوستی بالاتر می رود. در مقابل استان های گیلان، مازندران، گلستان، اردبیل، آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی پرتو کمتری دریافت می کنند. برای تهیه نقشه میانگین سالانه شاخص فرابنفش به ارزیابی روش های زمین آمار جهت تعیین بهترین روش میانیابی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل کروی چهار وجهی با تکنیک کریجینگ معمولی، مناسبترین مدل جهت برازش میانگین سالانه فراسنج پرتو فرابنفش در گستره ایران می باشد. نقشه نهایی نشان داد که در مقیاس سالانه، 4 درصد از مساحت کشور از شاخص پرتو فرابنفش متوسط برخوردار است که استانهای حاشیه دریای خزر را در بر می گیرد. 54 درصد از سطح کشور که نیمه شمالی کشور را شامل می شود، شاخص زیاد پرتو فرابنفش دریافت می کند و 42 درصد از مساحت کشور که عموما استان های جنوبی کشور را در برمی گیرد، از میزان شاخص خیلی زیاد برخوردار است.

در این پژوهش ابتدا با فرض نرمال بودن داده ها با استفاده از چند روش آماری پارامتری (آزمون روند، رگرسیون خطی و خود همبستگی) و سپس با یک روش ناپارامتری (من-کندال) روند غیرخطی تغییرات بارش سقز در یک دوره 45 ساله (2005-1961) مورد بررسی قرار داده شد. نتایج آزمون ها ی آماری عبارت بودند از: 1- روند کاهشی بارش بهاره معنادار است. 2- افزایش معناداری در بارش تابستانه دیده می شود. 3- فراوانی روزهای بارش در آستانه­های 1 تا 20 میلی­متر کاهش یافته ولی در آستانه بزرگ 25 میلی­متر افزایش یافته است. 4- روند فراوانی رگبارهای تندری افزایش معناداری دارد.

امروزه افزایش جمعیت بشری و استفاده از سوختهای فسیلی باعث افزایش آلاینده ها و در نتیجه تشدید حالتهای گلخانه ای و در بعضی مناطق باعث نازک شدن و یا سوراخ شدن لایه ازن گردیده است. با توجه به سهم ازن در سلامت بشری این ضرورت ایجاد گردید که مقادیر بیشینه و کمینه ازن برای ایستگاه تهران شناسایی و رابطه آن با الگوهای همدیدی جوی شناسایی گردد. جهت انجام این کار از مولفه های فشار، رطوبت، دما، موج بلند و کوتاه خورشیدی در سطوح 50 تا 700 هکتوپاسکال استفاده شده است. مقادیر این داده ها در سطوح مختلف جوی، از نقشه های همدیدی سایت NOAA، استخراج شده است. هرچند که بیشتر تغییرات ازن سطح بالا در لایه های 50 تا 100 هکتوپاسکال اتفاق می افتد، ولی هدف از انتخاب تراز 50 تا 700 هکتوپاسکال، مقایسه نتایج در لایه های مختلف جوی و تعیین اعتبار مطالعه مورد نظر بوده است. در راستای انجام این پژوهش، داده های ازن برای یک دوره آماری به مدت4 سال( 2002 تا 2005 )از سایت موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استخراج گردیده است. بعد از مطالعات آماری مورد نظر مقادیر بیشینه و کمینه ازن بترتیب برای ماههای مارس و اکتبر استخراج و در مرحله بعد با استفاده از روشهای کمی و کیفی به شناسایی رابطه این مقادیر با مولفه های اقلیمی پرداخته شده است. یافته های حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها حاکی از آن است که مابین مقادیر بیشینه( کمینه) ازن با رطوبت، دما و امواج بلند و کوتاه ... رابطه معناداری وجود دارد.

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

روند تغییرات 27 شاخص مرتبط با درجه حرارت و بارش های حدی در تبریز، طی دوره آماری 2011-1961 با استفاده از آزمون های ناپارامتریک من-کندال و تخمینگر شیب sen مورد بررسی قرار گرفت. همچنین توزیع مقادیر کرانه ای تعمیم یافته به رویدادهای حدی مشاهداتی برازش داده شد و مقادیر چندک متغیرها به ازای دوره های بازگشت مختلف تخمین زده شد. نتایج نشان داد که طی نیم سده گذشته، روند شاخص های مربوط به روزهای تابستانی، شب های حاره ای و شب های گرم افزایشی بوده و از نظر آماری معنی دار می باشد. شاخص های روزهای یخی و روزهای سرد دارای روند رو به پایین و معنی دار می باشد. کمترین مقدار سالانه درجه حرارت حداکثر و حداقل روزانه روند افزایشی معنی داری را نشان می دهد. در شاخص های تعداد روزهای با بارش مساوی یا بیش از 10 و 15 میلی متر، روزهای تر متوالی، مجموع بارش روزهای تر و مجموع بارش مواقعی که بارندگی بیش از صدک 95 و 99 است، روند نزولی معنی دار تجربه شده است. منحنی های رشد و نمودارهای Q-Q پس از برازش توزیع مقادیر کرانه ای تعمیم یافته به مقادیر سالانه دمای حداقل و حداکثر روزانه و بارش حداکثر روزانه در تبریز ترسیم گردید. بررسی نمودارها نشان می دهد که تابع توزیع مذکور قابلیت زیادی در برازش سری داده های حدی حتی در قسمت انتهایی توزیع دارد.

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.

در این پژوهش به منظور تحلیل مکانی- زمانی پرفشار جنب حاره ای، از داده های دوباره واکاوی شده ارتفاع-ژئوپتانسیل تراز میانی وردسپهر از پایگاه داده ی(NCEP/NCAR) با تفکیک افقی 5/2 درجه قوسی بهره گرفته شد. بازه ی زمانی مورد بررسی، 60 ساله(1327 تا 1386 شمسی) و بازه ی مکانی، نیمکره شمالی است و شامل 5184 یاخته می باشد که به صورت سامانه تصویر استریوگرافیک قطبی ترسیم شده است. برای مقایسه میانگین ها، از آزمون تی- تست با نمونه های جفت شده در دوره های 30 ساله و جهت تشخیص و آشکارسازی روند مثبت یا منفی(افزایشی یا کاهشی)، از آزمون روند کندال تاو استفاده شده است. نتایج نشان داد که درتمام ماه ها، مساحت سامانه پرفشار جنب حاره ای، روند افزایشی داشته است. بیشترین میزان روند مربوط به مردادماه و کمترین مقدار روند، از آنِ فروردین ماه می باشد. همچنین، حد شمالی این سامانه(پربند 5840 ژئوپتانسیل متر) در نیمه ی گرم سال، عموماً در عرض های جغرافیایی بالا و بیشترین وسعت را در تیرماه دارد. اما با شروع دوره سرد سال، این پربند نیز به سمت عرض های جغرافیایی پایین کشیده شده و کمترین مساحت را در بهمن ماه، از آنِ خود می کند. به طور کلی، تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی، باعث گسترش بیشتر از حد نرمال سامانه پرفشار جنب حاره گردیده و به تبع آن، وسعت تاوه ی قطبی نیز کاهش بیشتری یافته است.

مطالعه انجام شده بر روی 66 سامانه چرخندی در دوره های ترسالی غرب میانی ایران (2003-1973) نشان داد که مراکز چرخندزایی مدیترانه، سودان و دریای سرخ و نیز بین النهرین در ترسالی های شدید منطقه، به شدت فعال اند و بیشترین نقش را در بارش های دوره مرطوب منطقه ایفا می کنند. به طور کلی، سامانه های مذکور با توجه به الگوهای همدیدی حاکم، از سه مسیر عمده زیر وارد منطقه می شوند: الف) از مناطق چرخند زایی غرب و مرکز مدیترانه و نیز شمال قبرس در ترکیه که به سمت شمال شرق حرکت می کنند و غالباً با تقویت در شرق دریای خزر به طرف دریاچه آرال ادامه مسیر می دهند. ب) از منطقه چرخندزایی قبرس و شمال بین النهرین شروع می شوند و با جهت شمال شرقی ـ جنوب غربی به طرف منطقه مورد مطالعه در شرق زاگرس کشیده می شوند. ج) از قبرس و نیمه شمالی دریای سرخ و بین النهرین به طرف شمال خلیج فارس حرکت می کنند و با عبور از زاگرس به طرف شمال شرق و گاهی اوقات به جنوب شرق ایران کشیده می شوند. تعداد چرخند ها و نیز مسیرهای چرخندی فصل پاییز به علت وجود وردش در عقب نشینی کمربند پرفشار جنب حاره دارای وردایی زیادی است. چرخند های فصل زمستان دارای عمر طولانی تری نسبت به فصول دیگر و نیز فشار مرکزی کمتری در مقایسه با پاییز و فشار بالاتری در مقایسه با فصل بهار هستند. چرخند های این فصل عمدتاً به علت غلبه حالت دینامیکی ـ علاوه بر شرایط پیش گفته ـ دارای جابه جایی بیشتری نیز هستند. اگرچه پراکندگی تقریباً زیادی در مسیرهای چرخندی بهار مشاهده می شود ولی دو مسیر مشخص شده در فصل زمستان با کمی تغییر در این فصل نیز مشاهده می شود.

به منظور بررسی تغییر عناصر اقلیمی حوضه دریاچه ارومیه، داده­های درجه حرارت حداکثر و حداقل و بارندگی روزانه 4 ایستگاه در طی دورة 2006-1984 مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از شش شاخص برای تجزیه و تحلیل روند تغییرات درجه حرارت و هشت شاخص جهت بررسی روند تغییرات بارش بهره گرفته شد. روند این نمایه­ها با استفاده از روش حداقل مربعات تعیین گردید و برای تشخیص معنی­داری آنها آزمون رتبه­ای من ـ کندال به کار رفت. نتایج نشان می­دهد که شرایط اقلیمی در طی دورة مورد مطالعه در این منطقه تغییر پیدا کرده است. بطوری که تعداد روزهای تابستانی و شب­های گرم بطور معنی­داری افزایش و تعداد روزهای سـرد و شب­های سرد به طور معنی­داری کاهش یافتـه است. مجموع بارندگی سالانه، تعداد روزهای بارانـی (بیش از 2 میلی­متر) و تعداد روزهای بارندگی سنگین (بیشتر یا مساوی 10 میلی­متر)، نیز کاهش معنی­داری داشته است. همچنین در طی دورة مورد مطالعه تعداد روزهای متوالی مرطوب بطور معنی­داری کاهش پیدا کرده است. اما افزایش روزهای متوالی خشک معنی­دار نبوده است.

تعیین شاخص های اقلیمی و مطالعه ی پیوند از دور از روش های مهم در راستای هدف علم اقلیم شناسی همدید می باشد. مهم ترین این شاخص ها برای اقلیم ایران کدامند؟ برای این هدف، داده های رقومی روزانه ی ارتفاع ژئوپتانسیل برای سطوح مهم جوّی از مرکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیق جوّی آمریکا برای دوره ی 63 ساله(1948-2010) و داده های روزانه ی دما و بارش برای 43 ایستگاه دیده بانی همدید در دوره ی 30 ساله( 1977-2008) از هواشناسی ایران دریافت شد. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه ی اصلی، شاخص های مهم جوّی در محدوده ی جغرافیایی 10 تا 70 درجه عرض شمالی و 10 تا 80 درجه طول شرقی برای نیمه ی سرد سال (پاییز و زمستان)شناسایی و با روش همبستگی، چگونگی و اهمیّت هر کدام از این شاخص ها در اقلیم ایران تعیین گردید. نتایج نشان داد، هفت شاخص جوّی در نیمه ی سرد سال در محدوده ی جغرافیایی مطالعه وجود دارند و مهم ترین آنها برای اقلیم ایران به ترتیب از شروع فصل سرما تا اواسط ماه نوروز شامل، شاخص آسیای مرکزی، سیبری شمالی، اروپای غربی، آناتولی و مدیترانه ی غربی می باشند. بیشترین تأثیر را شاخص ها بر اقلیم دمایی ایران دارند و تأثیر بارشی آنها به شکل ناحیه ای می باشد. بالاترین ارتباط بارشی را ساحل دریای خزر با شاخص آسیای مرکزی و اسکاندیناوی – مرکز آسیا به ترتیب در پاییز و زمستان وکل ایران با شاخص مدیترانه ی غربی دارند. بنابراین با توجه به اصل تابلر در جغرافیا، مراکز و شاخص های مهم جوّی اقلیم ایران در محدوده ی های نزدیک به ایران استقرار داشته و اهمیّت آنها بیش از شاخص های اقلیمی در فاصله خیلی دور می باشد.

ذرات با قطر کمتر از 10 میکرومتر سلامتی ساکنین شهرهای بزرگ را تهدید می کند. تا کنون روش های مختلفی برای آشکارسازی این ذرات با استفاده از تصاویر ماهواره ای پیشنهاد شده است. اغلب این روش ها نیاز به واسنجی برای اقلیم های متفاوت دارند. در این تحقیق یک مدل شبه تجربی با روش الگوریتم ژنتیک برای برآورد غلظت ذرات معلق در زمان عبور ماهواره و در مقیاس محلی معرفی شده است. برای این کار از مقادیر تصحیح شده عمق اپتیکی (AOD) بدست آمده از تصاویر سنجنده MODISاستفاده گردیده است. بدین منظورAOD نسبت به رطوبت نسبی و ارتفاع اختلاط تصحیح شده است. در مدل شبه تجربی، با استفاده از الگوریتم ژنتیک داده های هواشناسی نیز وارد مدل شده و تاثیر آنها در نظر گرفته می شود. وارد شدن دما و رطوبت نسبی به مدل موجب بهبود برآورد غلظت ذرات معلق شده است. در نهایت این مدل برای منطقه تهران اعتبار سنجی شده و در نتیجه آن همبستگی قابل قبول (R2=0. 51) با تغییرات غلظت ذرات معلق سطحی با انحراف معیاری معادل 28 بدست آمد. در تصحیح AOD محدودیت هایی از قبیل ناکافی بودن ایستگاه های هواشناسی و تعیین تقریبی ارتفاع اختلاط وجود دارد که موجب ورود عدم قطعیت هایی به مدل می شود.

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.

این مطالعه با هدف بررسی ارتباط بین پدیده ی انسو با میانگین دمای هوای ماهانه و فصلی نیمه ی جنوبی کشور، طیّ دوره ی 55 ساله (2005-1951) انجام شد. برای این کار از داده های دمای 12 ایستگاه سینوپتیک کشور، داده های شاخص نوسان های جنوبی (SOI) و شاخص انتقالی انسو (TNI) استفاده شد. ابتدا میزان همبستگی بین دمای هوا با هر دو شاخص انسو در دو گام زمانی ماهانه و فصلی بررسی و سپس تأثیرپذیری دمای هوا از فازهای گرم (النینو) و سرد (لانینا) پدیده ی انسو، به کمک شاخص درصد تغییرات دما بررسی شد. نتایج نشان داد، تعداد ایستگاه های دارای همبستگی معنادار دمای هوا با شاخص TNI، به مراتب بیش از شاخص SOI بود. همچنین در هر دو مقیاس زمانی، بیشترین همبستگی های معنادار از نوع منفی بود که بیانگر کاهش دمای هوا با افزایش مقادیر شاخص های انسو است. از سویی، براساس شاخص TNI، دمای هوای ماه ژانویه و برمبنای شاخص SOI، دمای هوای ماه اکتبر به عنوان ماه های تأثیرپذیر از پدیده ی انسو معرّفی شدند. در مقیاس فصلی نیز، در فصل تابستان اکثر ایستگاه ها همبستگی معناداری با شاخص انسو داشتند. حدود دامنه ی همبستگی میان مقادیر شاخص SOI با دما در تمامی ماه ها از حدّاقل 549/0- برای آگوست تا حدّاکثر 463/0+ در ماه اکتبر و 458/0- در ماه های آگوست و سپتامبر تا 512/0+ در ماه سپتامبر برای شاخص TNI بود. در مقیاس فصلی نیز دامنه ی همبستگی های SOI و TNI به ترتیب از 365/0- در فصل بهار تا 459/0+ در فصل پاییز و 530/0- تا 384/0 در فصل تابستان متغیّر بود. با مبنا قرار دادن شاخص TNI، درصد تغییرات دمای ایستگاه ها در هر یک از فازها نشان داد، در مقیاس فصلی، فاز لانینا منجر به افزایش 4 درصدی دمای فصل زمستان و در مقیاس ماهانه، فاز لانینا منجر به افزایش 8 درصدی دمای ماه دسامبر شد. در مجموع نتایج مؤیّد تأثیرپذیری قابل ملاحظه ی دمای هوا از پدیده ی انسو بود.

عنصر بارش ماهیت آشوبناکی و تصادفی داشته و از این نظر دارای تغییرات ساختاری در زمان­های مختلف است. در این راستا به­دلیل عدم قطعیت­هایی که وجود دارد، نوسان­های زیادی در مقدار بارش ایجاد می­شود که پیش­بینی این کمیت مهم را با مشکل مواجه نموده است. در این مقاله با تکنیک مقیاس­بندی مجدد (R/S) و محاسبه نمای هرست (H) پیش­بینی­پذیری بارش در سه منطقه شیراز، کرمان و مشهد انجام شد. نمای هرست نشان داد که پارامتر بارش قابلیت پیش­بینی­پذیری را دارد، زیرا H از 5/0 بزرگ­تر بوده و بمراتب به­مقدار 1 نزدیک­تر است. به­طوری­که نمای هرست از حداقل 8/0 در ایستگاه مشهد تا حداکثر 92/0 در ایستگاه شیراز در نوسان بود. به منظور پیش­بینی بارش از شبکه­های عصبی مصنوعی استفاده شد. نوع پارامترهای ورودی براساس آزمون همبستگی پیرسون از بین داده­های غیربارشی، ترکیبی از داده­های دمایی و رطوبتی بودند. تعداد پارامترهای ورودی، تعداد لایه­های میانی و سایر اطلاعات مربوط به شبکه عصبی مصنوعی به صورت تصادفی انتخاب و پیشنهاد شدند. در مجموع از شبکه­های عصبی پرسپترون چند لایه برای برآورد بارش استفاده شد. مقایسه عملکرد شبکه­های عصبی، نشان داد که استفاده از 3 و 4 پارامتر هواشناسی، بهترین رتبه برآوردگری را داشته­اند. آرایش­های پیشنهادی برای ایستگاه شیراز، 1-21-21-3، کرمان 1-25-25-3 و مشهد 1-19-19-4 دارای ضریب همبستگی بیش از 91 درصد شد. اعتبارسـنجی مدل­های بارش نشان داد که شـبکه­های طراحی شـده برای پارامتر بارش در ایستگاه­های مشهد، شیراز و کرمان به ترتیب با خطای 4، 11 و 14 درصد، دارای بهترین عملکرد بوده­اند. در مجموع نتایج نشان می­دهند که استفاده از روش شبکه عصبی با درنظر گرفتن اطلاعات دمایی و رطوبتی، نتایج مناسبی برای توصیف فرآیند و ترکیب آن­ها در پیش­بینی، به­دست می­دهند.

هدف از پژوهش حاضر، بررسی ارتباط سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی با بارش استان خراسان رضوی است. در این مطالعه، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، پیش بینی بارش در بازه زمانی آوریل تا ژوئن 2007-1970 (فروردین تا خرداد) در استان خراسان رضوی ارائه شده است. برای این منظور ارتباط بین تغییرات سیگنال های اقلیمی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشار سطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دما بین سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 700 میلی بار، ضخامت بین سطوح 500 و 1000 میلی بار، رطوبت نسبی سطح 300 میلی بار و آب قابل بارش با بارش متوسط منطقه ای مورد بررسی قرار گرفت. در انتخاب این مناطق، تاثیرپذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی مورد توجه قرار گرفته است. سپس، مدل شبکه های عصبی مصنوعی در دوره 1997-1970 آموزش داده شده است و در پایان، پیش بینی بارش در دوره 2007-1998 انجام شده است. نتایج نشان می دهد که شبکه های عصبی مصنوعی در تمامی سال ها می تواند بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کند. ریشه میانگین مربعات خطا برای مدل، 5/2 میلی متر به دست آمد.