درخت حوزه‌های تخصصی

بارش های سنگین از جمله مخاطرات محیطی است که وقوع ناگهانی آنها منجر به خسارات جانی و مالی می شود. با توجه به اینکه هیچ پدیده ی محیطی وجود ندارد که الگوی خاصی از توزیع فشار، عامل ایجاد آن نباشد، می توان با شناخت شرایط سینوپتیکی و الگوهای فشار بوجود آورنده ی این پدیده، از چند روز قبل، بارش های سنگین را پیش بینی کرده و آمادگی لازم در مواجه با این پدیده بدست آورد. بر این اساس این پژوهش با هدف شناسایی و طبقه بندی الگوهای گردش جوی بارندگی های شدید بر روی ایران، به انجام رسیده است. برای دستیابی به این مهم، داده های میانگین روزانه ی ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا طی دوره ی آماری 2009 – 1980 در تلاقی های 5/2 * 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده ی NCEP / NCAR ، استخراج گردید. محدوده ی انتخاب شده که گستره ای از 10 تا 60 درجه ی عرض شمالی و 10 تا 80 درجه ی طول شرقی را پوشش می دهد، شامل 609 یاخته است. با استفاده از آرایه ی S روش تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) تعداد 609 تلاقی مورد مطالعه به پنج مؤلفه ی اصلی که مجموعاً 63/77 درصد از کل واریانس داده ها را توضیح می دهند، کاهش داده شد. سپس به کمک خوشه بندی چند هسته ای (K- Mean Cluster) همه ی روزهای مورد مطالعه به پنج گروه دسته بندی و نقشه ی ترکیبی هر گروه به عنوان الگوی گردشی کنترل کننده ی بارش های شدید و فراگیر ایران، ترسیم و ارائه شد. نتایج این بررسی گویای وجود اختلاف در آرایش الگوها، فراوانی تیپ های هوا و مسیر حرکت آنها به سوی ایران است. همچنین برای ارزیابی رابطه ی بین الگوهای گردش جوی و بارش از شاخص Pi استفاده شد

رخدادهای گرد و غبار و تولید ذرات معلق در ارتباط مستقیم با فرآیندهای آب و هوایی و فرآیندهای زمینی هستند، از این رو در این تحقیق، به بررسی ارتباط بین داده های هواشناختی محلی و منطقه ای با غلظت ذرات معلق در ایستگاه سنندج پرداخته شده است. همچنین با استفاده از شاخص ذرات معلق استخراج شده از مدلDREAM و گزارش های ایستگاه هواشناسی سنندج و نیز داده های هواشناختی منطقه ای (داده های هواشناسی در خاورمیانه) از طریق بررسی نقشه های سینوپتیک ترازهای مختلف جوی و تصاویر ماهواره ای مودیس، سیستم های انتقال گرد و غبار به داخل استان کردستان مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج تحلیل همبستگی میانگین دمای ماهیانه با شاخص ذرات معلق نشان داد که همبستگی مستقیمی بین این دو پارامتر وجود دارد، به طوری که در دوره مطالعه، بیشترین میزان ذرات معلق، مربوط به ماه های می تا جولای بوده است. همچنین یک همبستگی معکوس بین میانگین رطوبت نسبی ماهیانه و شاخص ذرات معلق دیده می شود. نتایج کلی در این تحقیق، حاکی از ورود منطقه به یک روند خشکی زیست محیطی در سال های اخیر است. در واقع می توان گفت کمبود بارندگی و رطوبت هوا همراه با الگوهای فصلی باد در منطقه ی خاورمیانه، شرایط آلودگی ذرات معلق را در سنندج، به ویژه در فصل های گرم سال، ایجاد کرده اند.

باد در زمره منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر به شمار می رود و در دهه گذشته، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. هدف از انجام پژوهش حاضر، ارزیابی پتانسیل انرژی باد ایستگاه های منتخب استان فارس شامل شیراز، آباده و لارستان در دوره زمانی 1990-2005 است. در این پژوهش، برای ترسیم گلباد سالانه ایستگاه ها، از نرم افزار wrplot استفاده گردید. داده های منفصل باد با استفاده از تابع توزیع ویبول جایگزین شدند. چگالی توان باد سالانه و دیگر فراسنج های انرژی باد در ترازهای ارتفاعی 10، 20 و 50 متر محاسبه شد. برای برآورد سرعت باد در ارتفاع بالاتر از 10 متر، از مدل قانون توان یک هفتم استفاده شد. نتایج نشان دادند که ایستگاه همدیدی شیراز با چگالی توان بادی معادل 33/584 و 27/1164 وات بر متر مربع در ارتفاع 10 و 50 متری و قرارگیری در طبقه هفتم اطلس انرژی باد ایالت متحده، از پتانسیل خوبی در زمینه انرژی باد برخوردار است و می تواند به عنوان مکانی مناسب برای سرمایه گذاری و مطالعه بیش تر در خصوص استقرار توربین های بادی و بهره برداری از انرژی باد تعیین گردد. در ایستگاه های آباده و لارستان به علت محدودیت در موجودیت ساعات باد در سال و دیگر فراسنج های انرژی باد، سرمایه گذاری در این زمینه، مقرون به صرفه نمی باشد.

پدیده ی گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی است که مشکلات محیطی عدیده ای را در مناطق مختلف جهان به وجود می آورد. در ایران، منطقه ی زابل به شدت تحت تأثیر این پدیده قرار دارد. مطالعه ی حاضر، با هدف شناخت ویژگی های زمانی و بررسی امکان پیش بینی پدیده ی گرد و غبار در ایستگاه زابل، به عنوان گردوغباری ترین ایستگاه کشور صورت گرفته است. در این راستا ابتدا به تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری داده های مربوط به فراوانی ماهانه، فصلی و سالانه ی روزهای توأم با گرد و غبار ایستگاه زابل با آمار 41 ساله پرداخته شد. از روش تجزیه ی روند سری های زمانی برای تبیین نوسانات زمانی عنصر مورد مطالعه استفاده شده و طبقه بندی ماهانه ی روزهای توأم با گرد و غبار با استفاده از روش آماری چند متغیّره ی تحلیل خوشه ای انجام گرفت. پیش بینی گرد و غبار با استفاده از روش سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی یا انفیس (ANFIS) با اختصاص70 درصد داده ها به آموزش و30 درصد آن ها به تعیین اعتبار مدل انجام شد. نتایج نشان داد در طول دوره ی آماری مورد مطالعه ی ماه جولای و آگوست گرد و غباری ترین ماه های سال می باشند. بر اساس تحلیل خوشه ای انجام شده، ماه های جولای و آگوست با بیشترین روزهای گرد و غباری در یک خوشه ی مجزا قرار گرفته اند. روند سری ماهانه، فصلی و سالانه ی گرد و غبار در این ایستگاه، افزایشی می باشد. نتایج پیش بینی گرد و غبار با مدل انفیس، نشان از قابلیت بالای آن در پیش بینی گرد و غبار در این ایستگاه می باشد. ساختار سیستم استنتاج فازی (FIS) تعیین شده با چهار تابع عضویت به شکل قوسی با روش آموزش هیبرید، با اطمینان حدود 93 درصد گرد و غبار ایستگاه زابل را پیش بینی می کند

علی رغم اتفاق نظر اکثر دانشمندان بر وقوع پدیده گرمایش جهانی، لیکن شک و تردیدهایی در خصوص وقوع این پدیده محیطی از سوی برخی از دانشمندان مطرح می شود. آنان گرمایش جهانی را با این استدلال زیر سؤال می برند که دمای ثبت شده در ایستگاه ها شایستگی نمایندگی روند دما را ندارد. زیرا با گذشت زمان و افزایش جمعیت شهرها و نیرومند شدن جزیره ی گرمایی، دمای ایستگاه ها بازتاب جزیره ی گرمایی است نه گرمایش جهانی. برای رفع این شبهه، می توان موضوع را با رویکردی متفاوت ارزیابی کرد و به جای بررسی دما،گرمایش جهانی را از روی تغییرات ستبرای هواسپهر، ردیابی نمود. بدین منظور داده های شبکه ای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال نیمکره شمالی از 11/10/1357 تا 09/10/1392 به مدت 12782 روز از تارنمای NCEP/DOE برداشت گردید. نقشه های ستبرا برای هر روز محاسبه و سپس نقشه میانگین ستبرای هر روز برای کل نیمکره فراهم شد. این محاسبات برای تمامی 12782 روز انجام شد و سری زمانی میانگین وزنی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی بدست آمد. سری مذکور علاوه بر نیمکره شمالی برای ایران نیز محاسبه شد و رفتار آن با سری های زمانی میانگین دماهای کمینه و بیشینه ایران ارزیابی گردید. بررسی ها نشان داد که طی دوره بررسی شده (1392-1357) میانگین ستبرای نیمهزیرین هواسپهر نیمکره شمالی حدود 13 متر افزایش داشته است. سال 1377 نقطه عطفی در تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی است. در این سال جهشی در سری زمانی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی دیده می شود. بررسی ها نشان داد که تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی در تمامی عرض های جغرافیایی یکسان نیست. در مناطق حاره بسیار ناچیز و در عرض های جغرافیایی بالا، بسیار شدیدتر بوده و دارای روند افزایشی معنادار می باشد. بررسی رابطه بین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی و ایران نشان می دهد که در طی دوره 35 ساله ستبرای هواسپهر ایران حدود 7/2 متر بیش از میانگین ستبرای نیمکره شمالی، افزایش یافته است. یعنی سرعت روند افزایش گرمایش ایران بیش از میانگین نیمکره شمالی است. سری زمانی دمای کمینه نسبت به دمای بیشینه رابطه بهتری را با سری زمانی میانگین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی نشان می دهد. در حالی که سری زمانی دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه رابطه قوی تری با سری زمانی ستبرای هواسپهر ایران دارد. از سوی دیگر بررسی سری دمای کمینه و ستبرای هواسپهر ایران نشان داد که رفتار دمای کمینه در قبل و بعد از سال 1371 تغییر یافته و این می تواند بازتاب دهنده افزایش وردش پذیری دمای کمینه در فاز دوم باشد. در مجموع بررسی ها نشان داد که با هر درجه افزایش میانگین دما در ایران، حدود 17 متر بر ستبرای هواسپهر ایران افزوده شده است.

رگبارهای منفرد از مهمترین منابع تامین کننده آب و موثر در عملیات های آبخیزداری و آبخوان داری به ویژه در مناطقی با اقلیم نیمه خشک و کوهستانی می باشند. داشتن برآورد دقیق از ارتفاع بارش در رگبارهای منفرد از گام های اساسی درمدیریت ریسک مرتبط با منابع آب است.در این مطالعه به منظور برآورد رگبارهای منفرد در حوضه جهان بین از مدل GSDM استفاده شده است.داده های استفاده شده در این مدل شامل داده های عناصر هواشناسی ،رقومی و آب قابل بارش می باشد.براساس نتایج استخراجی از مدل مذکور مقادیر برآوردی حداکثر بارش محتمل حوضه با درنظر گرفتن شرایط بهینه سینوپتیکی و ترمودینایکی ریزش های جوی در شرایط بهینه بین 126 تا 350 میلی متر در نوسان است.براساس مدل GSDM حداکثر بارش حوضه در مناطق دشتی حوضه 126 و در ارتفاعات به 350 میلی متر می رسد.این مقدار در مقایسه با بارش های ثبت شده حوضه؛در خروجی آن و در دامنه جنوبی ارتفاعات (ایستگاه جونقان)به میزان230 میلی متر ثبت گردیده؛ قابل مقایسه می باشد.

در حال حاضر، گرمایش یکی از مهمترین مسایل زیست محیطی به شمار می رود. در تحقیق حاضر، به منظور آشکار شدن اثر گرمایش بر اقلیم شهرهای واقع در حوضه دریاچه ارومیه، تغییرات 14 متغیر اقلیمی در سه مقیاس زمانی سالانه، فصل تر و فصل خشک با استفاده از دو روش من کندال و حداقل مربعات خطا بررسی گردید. نتایج نشان داد که بر اساس هر دو آزمون مذکور، در منطقه، دمای حداقل، حداکثر و متوسط هم در مقیاس سالانه و هم در مقیاس فصلی روند افزایشی را تجربه کرده است. دمای متوسط منطقه به میزان 06/0 درجه سانتی گراد در سال افزایش داشته و بیشترین میزان افزایش در مراغه حدود 13/0 درجه سانتی گراد در سال می باشد. روزهای خیلی گرم (با دمای حداکثر 30 درجه سانتی گراد یا بیشتر) افزایش و روزهای خیلی سرد (با دمای حداقل 4 درجه سانتی گراد یا کمتر) کاهش داشته اند. مجموع بارش و همچنین مقدار بارش های سنگین کاهش پیدا کرده است. به طور متوسط در کل منطقه میزان بارندگی حدود 4 میلیمتر در سال کاهش داشته است. در عنصر سرعت باد هر سه روند منفی، مثبت و ایستا در منطقه مشاهده شد، ولی روند رطوبت نسبی در اکثر ایستگاه ها منفی است. در مجموع نتایج دو روش من- کندال و حداقل مربعات خطا با یکدیگر مطابقت زیادی دارد. به طور کلی، روند عناصر اقلیمی، همسو با آخرین یافته های هیأت بین الدول تغییر اقلیم می باشد.

با توجه به موقعیت جغرافیایی و وضعیت مناسب محیطی، انرژی خورشیدی یکی از کارآمدترین انرژی های تجدید پذیر در ایران محسوب می گردد. این تحقیق به دنبال ارائه مدلی در خصوص شناسایی مکان های بهینه استقرار پانل های خورشیدی در محیط شهری می باشد. پتانسیل فراوان و فضای مناسب پشت بام ساختمان ها با ارتفاع زیاد و قرارگیری آن ها در معرض مستقیم نور خورشید و استفاده نکردن بهینه از این فضاها، لزوم مکان گزینی بهینه استقرار پانل ها خورشیدی را برای تولید انرژی ضروری کرده است. در این تحقیق، ابتدا ویژگی مکان های مناسب استقرار پانل های خورشیدی در محیط شهری و منبع تولید لایه های مورد نیاز شناسایی گردید. لایه های مورد نیاز جهت دست یابی به مکان های مناسب استقرار پانل های خورشیدی بر اساس نقشه های 1:2000در نرم افزار ArcGIS تهیه و مدلسازی فضایی با استفاده از عملگر AND منطق بولین و عمگر ضرب در این نرم افزارانجام شد. همچنین از تکنیک میانگین گیری وزن دار ترتیبی(OWA) برای تلفیق نتایج به دست آمده با دو عامل نوع کاربری و میزان جمعیت استفاده شد. بر اساس مشاهدات میدانی، مدل مد نظر ارزیابی شد و از ضریب تاو-کندالb برای تعیین میزان تطابق میان نتایج به دست آمده در مدل و نتایج مشاهدات استفاده شد. نتایج، حاصل ضریبی برابر 771/0 را نشان می دهد که حاکی از رابطه قوی بین دو متغیر و دقت نسبتاً زیاد مدلسازی انجام گرفته است.

فرسایش بادی در مناطقی با بارندگی کمتر از 150 میلی متر اهمیت ویژه ای دارد. فرسایش بادی به عنوان یکی از عوامل مهم بیابان زایی، همواره مورد توجه قرار گرفته است .در این تحقیق بعد از جمع آوری اطلاعات و مطالعات پایه در منطقه و تهیه نقشه های لازم از قبیل توپوگرافی، زمین شناسی، ژئومرفولوژی، قابلیت اراضی، پوشش گیاهی و آگاهی از مطالعات هواشناسی و جهت بادهای غالب در منطقه به بازدید صحرایی پرداخته و فرم های بیابانی و پرسشنامه مردمی در منطقه تکمیل شد و سپس واحدهای کاری به روش احمدی- اختصاصی تهیه، سپس مقدارفرسایش بادی براساس مدل تجربی اریفردرهریک از واحدهای کاری تعیین شد. همچنین نقشه حساسیت اراضی به فرسایش بادی با استفاده از اریفر تهیه شد و پتانسیل رسوبدهی نیز با استفاده از رابطه بین درجه رسوبدهی وتولیدرسوب به دست آمد. نتایج نشان داد کلاس فرسایشی I (فرسایش خیلی کم) با مساحتی در حدود 21/11287 هکتار بیشترین مساحت وکلاس فرسایشی IV (فرسایش زیاد) با مساحت45/6682 هکتار در رتبه دوم از نظر مساحت می باشد. دربین رخساره های ژئومرفولوژی رخساره های مسیل (5-3-2) و اراضی زراعی (2-3-2) دارای بیشترین مقادیررسوبدهی می باشند. وجود توپوگرافی مسطح و اراضی با شیب کم در بخشهای شرقی وشمالی حوزه که مستقیماً تحت تاثیر بادهای غالب منطقه می باشند، باعث شده تا باد از قدرت تخریبی بالاتری برخوردار باشد. یکی از راهکارهای مناسب به منظور مقابله با فرسایش بادی در حوزه میاندشت احداث بادشکن در اطراف مزارع داخل و خارج منطقه با توجه به گسترش اراضی کشاورزی در اطراف منطقه مورد مطالعه و در مسیر بادهای غالب محدوده در بخشهای شرق، شمال شرق می باشد.

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.

خطاهای ممکن در پیش بینی یک طوفان حاره ای می تواند از شدت بیش از واقعیت طوفان قبل از بارش زمینی، پارامتر سازی ناکارآمد تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح اقیانوس با اتمسفر و به صورت کلی ناتوانی در پیش بینی دقیق شدت طوفان سرچشمه گیرد. به منظور برآورد این خطاها، چندین پارامترسازی برای تعیین دقیق تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر در تفکیک های افقی مختلف طراحی و با به کاربردن مدل AHW(Advanced Hurricane WRF) مورد آزمایش قرارگرفته شده است. طوفان حاره ای شدید گونو، تشکیل شده در شمال اقیانوس هند (دریای عرب) برای برآورد این خطاها انتخاب گردید و اطلاعات بهترین مسیرحرکت طوفان گونو به منظور راست آزمایی با شبیه سازی های انجام گرفته در این تحقیق، از سازمان هواشناسی هند (IMD) دریافت شده بود. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته، حساسیت پیش بینی های شدت طوفان در عبارت های بیشینه سرعت باد و کمینه فشار مرکزی طوفان به انواع پارامتر سازی های تعیین شده برای تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر و همچنین تفکیک افقی را نشان داده است. حساسیت سنجی ها نشان داد که با رساندن تفکیک افقی تا 9 کیلومتر، با انتخاب پارامترسازی دونلن برای تبادل اندازه حرکت و پارامترسازی لارج- پوند برای تبادل گرما و رطوبت، شدت پیش بینی شده طوفان به طور قابل توجهی بهبود پیدا کرده است. همچنین نتایج شبیه سازی ها نشان داد که مسیر پیش بینی شده برای طوفان مورد نظر، بر خلاف شدت پیش بینی شده با افزایش تفکیک افقی، ارتقای محسوسی پیدا نکرده و گاهی افت نشان داده و برای انواع پارامترسازی های شارهای سطحی حساسیت معنی داری نشان نداده 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.

واکاوی تغییرات ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، تغییرات برازنده ترین توزیع فراوانی و فراسنج های آن در طی زمان بررسی می شود. به این منظور 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 ردیابی تغییرات در طی زمان، داده ها به دو دوره 28 ساله تقسیم شد. داده های بارش دوره نخست از 1/1/1330 تا 29/12/1357 در یک آرایه به ابعاد 249110226 و داده های دوره دوم از 1/1/1358 تا 29/12/1385 در یک آرایه به ابعاد 249110227 ( ردیف ها تعداد روز و ستون ها تعداد یاخته) قرار داده شد. 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 برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در سطح اعتماد 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع در هر دو دوره احراز نمایند. تغییرات گسترده زمانی و مکانی در توزیع بارش به عنوان یکی از مؤلفه های ردیابی تغییر اقلیم تأیید نمی شود. محاسبه فراسنج های برازنده ترین توزیع با روش گشتاور خطی حکایت از تغییرات جزئی در الگوی پراکندگی فضایی این فراسنج ها دارد. اما این تغییرات از الگوی خاصی پیروی نمی کند. نگاشت تغییر فراسنج انحراف معیار نشان می دهد در بخش وسیعی از ایران مرکزی و غرب کشور در دهه های اخیر اعتماد به بارش کاهش یافته است.

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.

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.

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.

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.

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.