درخت حوزه‌های تخصصی

با رشد شهرنشینی، افزایش جمعیت و تغییر کاربری ها در قرن اخیر، دمای شهرها نسبت به حومه افزایش داشته و جزایر حرارتی شهر شکل می گیرد. شهر مشهد نیز، یکی از کلان شهرهای ایران، این بحران نوین شهرنشینی را تجربه می کند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر باند ۶ سنجنده TM ماهواره لندست، موقعیت جزایر گرمایی شهر مشهد در ۴ سال مختلف (۱۳۷۱-۱۳۹۰) برای تیرماه و مردادماه شناسایی شد. به این منظور، از تصاویر دردسترس ماهواره لندست از مرکز مطالعات زمین شناسی آمریکا و داده های ساعتی هواشناسی مشهد استفاده شد. با استفاده از روش کین، الگوریتم و مدل مناسب و نیز نقشه حرارتی سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهر مشهد تهیه شد. نتایج نشان داد مکان های عاری از پوشش گیاهی و دارای رطوبت پایین با قالب فضاهای باز، فاقد کاربری یا کاربری حمل و نقل از جنس خاک و سنگ مانند منطقه ثامن و منطقه ۱۲ شهری، دمای سطح زمین بالا بوده و جزیره های گرمایی شهر را شکل می دهند و منطقه پارک ملت، باغ ملک آباد و باغ های آستان قدس رضوی با شاخص پوشش گیاهی درختزار و رطوبت بالا، محدوده های سرد شهر هستند. اولین مرکز تشکیل جزیره گرمایی در طی چهار سال مورد مطالعه به خصوص در ۲ سال آخر (۱۳۸۸و۱۳۹۰)، منطقه ۱۲ شهری با نبود پوشش گیاهی و کاربری مسکونی با فضای باز خالی است. دومین مرکز جزیره گرمایی در منطقه ۸ شهری به دلیل وجود بزرگراه شهید کلانتری از لحاظ پوشش سطح آسفالت و حجم ترافیک و وجود دو منطقه نظامی با زمین های بایر بدون پوشش گیاهی و رطوبت است. بنابراین با گسترش فیزیکی شهر، وسعت و تعداد جزیره های گرمایی افزوده می گردد.

جمع آوری آب باران، با اهداف و انگیزه های گوناگونی صورت می گیرد که هدف اصلی آن، بهینه سازی و مدیریت بهره برداری از آب باران بر اساس نیاز و مصرف می باشد. حوضه آبخیز سمبور چای با مساحت 74830 هکتار در مناطق خشک و نیمه خشک ایران در استان اردبیل واقع شده است. در این تحقیق به منظور تعیین مناطق مستعد برای استحصال رواناب از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS استفاده شد. بدین منظور نقشه مناطق مستعد استحصال آب با به کارگیری مفهوم سطح منبع متغیر بر اساس حجم آب قابل استحصال و از طریق مدل AHP تهیه ش د. پس از وزن دهی به پارامترهای شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال، شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال، بارش متوسط سالانه، NDVI، متوسط شیب، نفوذپذیری خاک، سنگ شناسی سطحی و دما و مشخص شدن تاثیر آن ها، عرصه های مناسب و نامناسب برای استحصال رواناب مشخص شد. نتایج نشان داد که زیرحوضه های واقع در قسمت شمالی منطقه با دارا بودن مساحت بالادست بیش تر و دبی پیک 7 تا 21 متر مکعب بر ثانیه، زمان تمرکز بالای 120 دقیقه، دمای متوسط بیش تر از 13 درجه سانتی گراد، شاخص NDVI منفی و ارتفاع رواناب سالانه 7 سانتی متر بیش ترین پتانسیل تولید رواناب را دارند.

شهر 60 هزار نفری فعلی باقرشهر و حریم آن  که در فاصله 4 کیلومتری از جنوب شهر تهران قرار گرفته به واسطه نزدیکی به این کلانشهر، سیاست های دولت و شرایط مساعد جغرافیایی، از حدود نیم قرن قبل پذیرای صنعت عظیم پالایش نفت و خوشه های صنعتی و بسیاری از صنایع کارگاهی و کارخانه ای شده که آلایندگی خصلت ذاتی همة آنهاست. فاصله نزدیک با تهران سبب تاثیرپذیری آن از آلودگی هوای شهر تهران و فاضلاب های شهری گسیل شده به منطقه نیز گردیده است. این مقاله به روش تحلیلی و توصیفی به بررسی میزان آلاینده های نفتی و فلزات سنگین در هوا، خاک و گیاهان در محدوده این شهر پرداخته است. تحلیل ها با توجه به اندازه گیری های به عمل آمده در متغیرهای مربوط به 12 نمونه هوا ، 24 نمونه خاک و 24 نمونه گیاه چندساله صورت پذیرفته اند. نتایج حاصل نشانگر وضعیت نامناسب منطقه از نظر آلودگی هوا، خاک و گیاهان به هیدروکربن های نفتی و فلزات سنگین است. بالا بودن غلظت این ترکیبات در هوا، علاوه بر تاثیر بر خاک و گیاهان می تواند برای سلامت انسان نیز بسیار زیان آور باشد. بالا بودن میانگین و میانه برای ترکیبات نفتی و روی در نمونه های خاک نشان داد که خاک منطقه به شدت آلوده است. نیکل و وانادیم در خاک از حد استاندارد فراتر نبوده اما اندازه های نسبتاً بالای آن می تواند یک ریسک به شمار آید. اندازه گیری بر روی گیاهان نیز نشان داد که ترکیبات نفتی و فلز روی غلظت بیشتری را در گیاهان منطقه دارند و بیشترین غلظت پارامترهای مورد بررسی در گیاهان منطقه در محدوده شهری بوده است. میزان  فلزات سنگین در گیاهان هنوز به حالت بحرانی نرسیده ولی با توجه به غلظت فلزات در هوا و خاک منطقه، می توان انتظار داشت که در آینده غلظت این فلزات در نمونه های گیاهی افزایش یابد. همچنین نتایج تحقیق، تاثیرپذیری آلودگی از فعالیت های پالایش، انبار و پخش فرآورده های نفتی  و ترافیک منطقه را که حمل فرآورده های نفتی در آن بسیار نقش دارند، آشکار نمود.

این مطالعه با هدف استخراج دمای سطح زمین (LST)، دمای هوا و بارش و بررسی ارتباط آنها با پوشش گیاهی در مراتع حوضه آبخیز کارون استان خوزستان انجام شده است. بدین منظور دمای سطح زمین (با استفاده از الگوریتم پرایس) و شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده از سنجنده AVHRR ماهواره NOAA برای اوج سبزینگی (ماه آوریل) در یک دوره 27 ساله استخراج گردید. آمار ماهیانه بارش و دمای هوا نیز از 14 ایستگاه های سینوپتیک منطقه دریافت شده و به روش وزن دهی عکس فاصله پهنه بندی شد. نتایج همبستگی فضایی (با سطح معنی داری 05/0)، بین پوشش گیاهی با دمای سطح زمین و دمای هوا، نشان دهنده ی یک رابطه ی معکوس و یک رابطه ی مثبت با بارش است. این همبستگی فضایی برای دمای سطح زمین قوی تر است، به صورتی که ضرایب همبستگی فضایی دمای سطح زمین، معمولاً از 6/0 بالاتر است و برای بارش در برخی موارد بالای 4/0است اما ضرایب مربوط به دمای هوا به ندرت از 4/0 بیشتر شده است. روابط رگرسیونی فضایی به دست آمده نشان می دهند که 62/0 از تغییرات پوشش گیاهی استان خوزستان واقع در این حوضه را می توان تنها با تغییرات دمای سطح زمین پیش بینی کرد (62/0=R2) و تغییرات دمای هوا و بارش، میزان ناچیزی از تغییرات پوشش گیاهی را تبیین می کند.

بخش کشاورزی یکی از مهم ترین بخش های اقتصاد در کشور به شمار می آید و به شدت به تغییرات آب و هوا وابسته است. تغییرات آب وهوا بر الگوهای کشت، دسترسی به آب و تا اندازه ای بر عملکرد محصول تأثیر می گذارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی عوامل مؤثر بر به کارگیری استراتژی های سازگاری از سوی کشاورزان در برابر تغییرات آب وهوایی است. این تحقیق از نوع توصیفی-همبستگی است که به روش پیمایشی انجام گرفته است. جامعه آماری این تحقیق 5764 بهره بردار کشاورز بودند که با توجه به جدول کرجسی و مورگان (1970)، حجم نمونه 362 نفر تعیین شد و برای دستیابی دقیق به افراد مورد مطالعه، از روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای متناسب استفاده گردید. نتایج توصیفی مطالعه نشان داد که تعداد زیادی از کشاورزان معتقدند که دما افزایش و بارش کاهش یافته است و اکثریت پاسخگویان عملیات مدیریت کشاورزی را در پاسخ به تغییرات شرایط آب وهوایی تغییر داده اند. به علاوه نتایج تحلیل رگرسیون لجستیک نیز نشان داد که 6 عاملِ تجربه کشاورزی، دسترسی به اعتبارات، اندازه زمین، دسترسی به خدمات ترویج، حاصلخیزی خاک و دارا بودن شغل جانبی به ترتیب به عنوان مهم ترین عامل های تأثیرگذار بر به کارگیری استراتژی های سازگاری شناسایی شدند.

الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر به عنوان یکی از الگوهای پیوند از دور جوی تأثیر گذار تراز 500 هکتوپاسکال، نقش مهمی در تغیرپذیری منطقه ای دمایی و هیدرواقلیم شرق مدیترانه دارد. در پژوهش حاضر به بررسی ارتباط بین الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر با نوسانات دماهای بیشینه ایران در یک دوره بلند مدت 60 ساله (۱۹۵0-۲۰۱۰) پرداخته شده است. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش مبیّن وجود رابطه معنی دار و معکوس بین دمای بیشینه اکثر ایستگاه های منتخب با الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر است. این امر حاکی از کاهش دما در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و افزایش دما در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط معکوس و معنی دار تری بین دمای ایستگاه ها و الگوی دریای شمال-خزر در ماه های ژانویه، فوریه، مارس و تقریباٌ ارتباط مستقیم اکثر ایستگاه ها در ماه آگوست است. در بازه زمانی ماهانه بیش ترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با 342/0- در ماه ژانویه مورد محاسبه قرار گرفت. بررسی ضرایب همبستگی فصلی نیز بیانگر ضریب همبستگی معنی دار دماهای بیشینه زمستان به میزان 212/0- دارد. به لحاظ دوره ای، نتایج بیانگر ارتباط قوی دوره سرد در اکثر ایستگاه ها با الگوی مورد مطالعه می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوّی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت، اسقرار ناوه ای عمیق بر روی دریای خزر، عراق، ترکیه و ایران و هم چنین قرارگیری ایران در بخش شرقی محور ناوه و از طرفی اسقرار پشته ای بر روی دریای شمال و اروپا باعث انتقال دماهای سرد شمال اروپا و جنب قطبی به سمت ایران می شود. اما در فاز منفی قرارگیری ایران در زیر محور پشته مستقر بر روی ایران منجر به ایجاد جوّی پایدار با وزش ضعیف مداری و دماهای گرم شده است. بنابراین با وزش هوای گرم و خشک آفریقا، عربستان و عرض های پایین، دمای ایران بالاتر می رود.

پیش بینی و ارزیابی میزان تغییرات پارامتر های هواشناسی در اثر تغییر اقلیم به ویژه از منظر مدیریت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. مدل LARS یک مدل تولیدکننده داده های هواشناسی است که با ریزمقیاس نمایی مدل های گردش عمومی جو (GCM) اقدام به پیش بینی پارامتر های هواشناسی می نماید. در این مطالعه، ابتدا برای ارزیابی عملکرد 15 مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه سازی داده های بارش، تابش، دمای کمینه و دمای بیشینه ایستگاه سینوپتیک رشت در دوره (2012-2011)، ریزمقیاس آماری هر کدام از مدل های GCM توسط مدل LARS انجام پذیرفت. سپس پیش بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل های GCM منتخب برای دو دوره 30 ساله 2042-2013 و 2072- 2043 انجام شد. نتایج پیش بینی نشان داد در مورد پارامترهای دمای کمینه و بیشینه بیش ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه نسبت به دوره پایه، در دوره 30 ساله دوم و به ترتیب تحت سناریوی های A2و A1B و به میزان 3/1 و 0/2 درجه سانتی گراد رخ خواهد داد. روند تغییرات تابش در دوره های آینده و برای تمام فصول سال کاهشی خواهد بود. بیش ترین کاهش تحت سناریوی A2 و در دوره دوم 30 ساله به میزان 4/143 مگاژول بر مترمربع و در فصل زمستان رخ خواهد داد. میزان بارش، در اکثر فصول سال در دوره های آتی افزایش خواهدداشت. بر این اساس، بیش ترین افزایش در دوره 30 ساله دوم تحت سناریوی B1 به مقدار 5/55 میلی متر و در فصل پاییز خواهد بود.

اثر تغییرات اقلیمی با ظهور دوره های برودتی به عنوان یکی از پدیده های اصلی مجموعه کواترنری مطرح است. لذا بررسی قوانین اصلی تغییرات اقلیمی در این مقطع زمانی، یعنی کواترنری اهمیت دارد که امروزه اقلیم ما را کنترل می کند. در پژوهش حاضر با ردیابی شواهد ژئومورفیک کانون های یخساز کواترنری بازسازی شرایط حرارتی و رطوبتی فاز اقل یعنی سردترین فاز دمایی حاکم در حوضه رودخانه کرج بررسی شده است. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی و نرم افزارهایSurfer و Global Mapper صورت گرفته است. تطبیق و مقایسه نقشه های هم دما و هم بارش گذشته نشان می دهد که در فاز اقل، حوضه رودخانه کرج شرایط اقلیمی سردتر و مرطوب تر از عهد فعلی را تحمل کرده است. میانگین دمای سالانه، حدود 7 درجه سانتیگراد کمتر از زمان حال بوده و بارش 5/1 برابر افزایش داشت. همچنین نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در فاز اقل، پایین ترین حد پیشروی زبانه های یخچالی حوضه کرج بر مرز دریاچه ای منطبق بوده که اسناد ژئومورفیک آن در دشت کرج به ویژه منطقه ماهدشت به دست آمده است. محل پارگی دریاچه در روستای شش ردیابی گردید. متروپل کرج نمونه بارزی از یک هردینگ سیستم است که تحت تأثیر جریان-های اقلیمی فاز اقل و در امتداد خط تعادل آب و یخ شکل گرفته است.

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

دگرگونی های اقلیم بر زندگی انسان، چشم انداز و استراتژی های اقتصادی-اجتماعی تأثیر ژرفی به جا می نهد. بدین دلیل انسان همیشه در پی دستیابی به پیشینه، شواهد و علل و آینده دگرگونی های اقلیم بوده است. با توجه به کمبود مطالعات آب و هواشناسی دیرینه در ایران هدف اصلی این پژوهش روشن کردن قسمت ناچیزی از گذشته تغییرات آب وهوایی زاگرس جنوبی در دوره هولوسن است. بدین منظور مغزه ای 5/8 متری از دریاچه پریشان برداشت شده و روی آن مطالعات گرده شناسی انجام شد. با توجه به یافته های این پژوهش، پوشش گیاهی در یانگر دریاس از نوع استپی خشک تا نیمه بیابانی و تقریباً بدون درخت بوده است که نشان دهنده آب وهوای سرد و خشک است. پوشش گیاهی غالب در این زمان اسفناجیان و درمنه بوده اند و تیره گندمیان و پوشش گیاهی درختی به شدت کاهش یافته اند. با شروع دوره بین یخبندان هولوسن تیره گندمیان جایگزین تیره اسفناجیان شده و درختان بنه و بادام در منطقه شروع به رشد کرده اند. در هولوسن پیشین گیاهان آبزی به شدت کاهش یافته و در کنار آن فراوانی زغال افزایش بسیار زیادی داشته است. بر اساس این شواهد آب وهوای گرم و خشک در هولوسن پیشین حاکم بوده است. شرایط موجود در هولوسن میانی سبب گسترش جنگل های بلوط شده است. جنگل های بلوط در هولوسن میانی تثبیت شده اند و تا عصر کنونی فراوانی خود را حفظ کرده اند. بیشترین مقدار گیاهان درختی در هولوسن میانی ظاهر شده و در کنار آن تیره اسفناجیان به کمترین مقدار رسیده است که تأئید کننده گرم و مرطوب بودن آب وهوای هولوسن میانی است. ویژگی کلی هولوسن پسین مشابه با هولوسن میانی است، ولی با توجه به کاهش بلوط و افزایش پسته-بادام رطوبت نیمه گرم سال در هولوسن پسین کمتر از هولوسن میانی شده است. این شواهد نشان دهنده ی گرم تر بودن این دوره نسبت به هولوسن میانی است.

بررسی ویژگی های فیزیکی رسوبات از موضوعات مهم در مطالعه فرسایش و رسوب است. سامانه پخش سیلاب یک روش ساده برای کنترل سیلاب و استحصال آب از طریق تغذیه سفره های آب زیرزمینی است. بدین ترتیب هدف از این مطالعه ارزیابی آماری تأثیر سامانه پخش سیلاب دشت ذهاب کرمانشاه بر توزیع دانه بندی رسوب می باشد. به این منظور از رسوبات کف هر یک از نه کانال پخش سیلاب چهار نمونه و دره اصلی حوزه آبخیز، آبراهه فعال و بخش غیرفعال مخروط افکنه پنج نمونه به میزان دو کیلو گرم رسوب برداشت شد. کلیه نمونه ها با استفاده از روش الک خشک دانه بندی شده و درصد فراوانی آن ها (در قطرهای مختلف) تعیین گردید. سپس با استفاده از تحلیل آماری درصد فراوانی نمونه ها با قطرهای مختلف در بخش های مختلف مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب مقایسه و موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد توزیع اندازه ذرات رسوب در قطرهای (16، 4، 2، 5/0، 25/0، 063/0 میلی متر) در حوزه آبخیز و بخش های مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب کاملاً معنی دار (05/0>p) می باشد، تنها توزیع اندازه رسوب در قطر1 و <063/0 میلی متر معنی دار نیست (05/0<p).

یخبندان یکی از پدیده های آب و هوایی است که تقریباً همه ساله در مناطقی از استان آذربایجان شرقی از جمله شهر مراغه اتفاق افتاده و باعث بروز خسارات فراوانی در بخش های اقتصادی از جمله کشاورزی، فعالیت های صنعتی، حمل و نقل و خطرات جاده ای می شود. این پژوهش با هدف بررسی و تجزیه و تحلیل دوره های بازگشت یخبندان و توزیع زمانی آن در ایستگاه سینوپتیک مراغه در طی دوره آماری 48 ساله (1391-1343) براساس داده های حداقل دمای روزانه انجام گرفته است. در این مطالعه با استفاده از روش های توزیع گامبل، لگ لجستیک سه پارامتری و لگ لجستیک به تجزیه و تحلیل احتمال رخداد شاخص های یخبندان (تاریخ آغاز، تاریخ خاتمه، طول فصل یخبندان و طول فصل رشد) پ رداخته شده است. نت ایج حاصل از محاسبه دوره های بازگشت ی خبندان های پاییزه و ب هاره نشان می دهند که اولین یخبندان پاییزه در منطقه از 10 آبان ماه شروع می شود و آخرین یخبندان بهاره 17 فروردین ماه به پایان می رسد. هم چنین تحلیل روند یخبندان های آغاز و خاتمه نشان می دهند که یخبندان های پاییزهروند صعودی دارند یعنی تاریخ یخبندان های پاییزه به سمت جلو کشیده شده اند، و یخبندان های بهاره روندی نزولی نشان می دهند یعنی تاریخیخبندان های بهاره به سمت عقبکشیدهشده است بنابراین طول فصل سرما با توجه به گرمایش جهانی کوتاه تر شده است.

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.

امواج گرمایی یکی از پیامدهای روند افزایش دما در دستگاه اقلیم است. غرب و جنوب غرب ایران از جمله مناطقی هستند که در سال های اخیر با موج گرمایی در فصل تابستان روبه رو بوده اند. امواج گرمایی منطقه با استفاده از شاخص بالدی و اعمال آن بر روی داده های حداکثر دمای روزانه 36 ایستگاه هواشناسی شناسایی شد. همچنین شرایط همدید موج های گرمایی با استفاده از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، تاوایی قائم، باد مداری و نصف النهاری در تراز های 1000 تا 250 هکتو پاسکال در بازه زمانی 6 ساعته از سری داده های NCEP/NCAR تحلیل شد. بر اساس شاخص بالدی موج گرمایی بلند مدت از تاریخ 12/4/1389 تا 23/4/1389، ایستگاه های غرب کشور را در بر گرفته است. تحلیل نقشه های همدید نشان داد امواج گرمایی با استقرار سامانه های کم فشار حرارتی خلیج فارس و گنگ (موسومی ها) همراه با رطوبت، استقرار سیستم مانع در تراز 500 هکتوپاسکالی و گسترش پرفشار پویشی آزور، تاوایی منفی و رودباد جنب حاره ای بر روی منطقه شکل می گیرند. افزایش تبخیر و تعرق ، ایجاد تنش های آبی در گیاهان به ویژه در دوره خشکسالی، افزایش مصرف و استهلاک شبکه انتقال برق و افت تولید برق آبی و کاهش شرایط آسایش اقلیمی از نتایج استقرار شرایط همدید ادغام کم فشار حرارتی خلیج فارس و موسمی های شبه قاره، استقرار پرفشار دینامیکی آزور و ایجاد سیستم مانع بر روی منطقه به مدت بیش از 5 روز موجد امواج گرمایی متداوم بر روی منطقه است.

موضوع خشکسالی در مطالعات منابع آب اهمیت زیادی دارد. شاخص هایخشکسالیهواشناسیمستقیماًازرویداده هایهواشناسینظیربارندگیمحاسبهمی شوند درصورتفقدانداده هایمذکور،درپایشخشکسالیمفیدواقع نخواهندشد.لذاتکنیکسنجشازدورمی تواندابزاریمفیددرپایشخشکسالیبهشماررود. دراینتحقیقبااستفادهازتصاویرماهواره ایسنجنده MODIS روندتغییراتشاخصنرمالشدهپوششگیاهی استان اصفهان برای سال های 2000 تا 2008 بررسی شد. شاخص NDVIعلاوه بر پوشش گیاهی طبیعی برای پایش خشکسالی به ویژه خشکسالی زراعی نوع دیم هم می تواند مؤثر باشد. بادرنظرگرفتناینشاخص،پوششگیاهیمنطقه به4گروهطبقه بندی شد ومساحتهرکدامازطبقاتنیزمحاسبهشد.درنهایتدوشاخص SPI و NDVI موردمقایسهقرارگرفت. نتایجحاصل ازمحاسبه شاخص SPI حاکی از وقوع خشکسالیشدید در سال 2008 و خشکسالیمتوسطبه ترتیب در سال های2000 و 2001 دراستاناصفهان است. محاسبهشاخص NDVI دراینسهسالنیزنشاندادکهمیزانپوشش گیاهیضعیفبهطورقابلمحسوسیافزایشیافته است. با این حال نتایج حاصل از اثر تغییرات بارندگی بر روی شاخص NDVI نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی کشاورزی در تمام سال ها وجود ندارد. برای سال 2006 علی رغم اینکه بارش بیشتر از سال های قبل و بعد و بیشتر از میانگین بارش استان بوده، اما براساس نتایج شاخص NDVI این سال همراه با خشکسالی کشاورزی (کاهش ارزش شاخص NDVI) بوده و برعکس در سال های 2002 و 2004 که بارش کمتر از سال 2006 رخ داده اما شرایط دیم و مرتع بهتر از سال 2006 بوده و همچنین در سال 2003 با اختلاف 2 میلیمتر بارش در سال 2002، مقدار شاخص NDVIکاهش زیادی یافته است. نتایج این تحقیق ضرورت تعریف نمایه ای که همه این موارد را بیان کند دوچندان 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.