محمد دارند

برای انجام این پژوهش از داده های روزانه ی بارش 8 پیمونگاه همدید استفاده شد. به کمک دو آستانه ی فراگیری و صدک 98اُم، 107 روز از فراگیرترین و شدیدترین بارش ها انتخاب شدند که به لحاظ زمانی رخداد اینگونه بارش ها مربوط به فصل مرطوب سال است که از مهرماه تا خرداد مشاهده می شوند. داده های فشار تراز دریا بر روی یاخته هایی با اندازه ی یاخته های 5/2 * 5/2 درجه ی قوسی بر روی کرنل 10 تا 100 درجه ی طول شرقی و 0 تا 70 درجه ی عرض شمالی از مرکز ملی اقیانوس و جوشناسی ایالات متحده امریکا استخراج شدند. بر روی ماتریس همپراش داده های فشار تراز دریا در 107 روز، تحلیل مولفه های مبنا انجام شد و 12مولفه که حدود 93درصد از پراش فشار تراز دریا را تبیین می کردند، شناسایی شد. بر روی نمرات مولفه ها تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد انجام شد. یافته ها نشان داد که در فصل مرطوب دو الگوی همدید فشار تراز دریا هنگام رخداد بارش های سیل آسای استان کردستان مشاهده می شود. به کمک دو آستانه ی فراگیری و صدک 99اُم 32 روز همراه با بارش سیل آسا در فصل خشک(از خرداد تا مهرماه) شناسایی شد. انجام تحلیل خوشه ای بر روی نمرات 11 مولفه که حدود 93 درصد تغییرات فشار تراز دریا را تبیین می کردند، منجر به شناسایی یک الگوی همدیدی در تراز دریا شد. بیشترین شار همگرایی رطوبت برای بارش های سیل آسای فصل مرطوب در ترازهای زیرین جو(1000، 925 و 850 هکتوپاسکال) اتفاق افتاده است. منبع رطوبتی در ترازهای زیرین جو دریاهای عرب، سرخ، عمان، خلیج فارس و مدیترانه است. نقش دریای مدیترانه نسبت به دریاهای گرم جنوبی کمتر است و در بین دریاهای جنوب، دریای عرب سهم بیشتری در تغذیه ی رطوبتی بارش های سنگین استان دارد. در ترازهای بالای جوی(700، 600 و 500 هکتوپاسکال) میزان شار همگرایی کمتر است. منبع رطوبتی در این ترازها، دریای سرخ و مدیترانه هستند و نقش دریاهای جنوبی کم رنگ تر است. برای بارش های سیل آسای فصل خشک نیز بیشترین شار همگرایی رطوبت مربوط به ترازهای زیرین جو است ولی منبع تغذیه ی رطوبتی اینگونه بارش ها دریای خزر است. در ترازهای بالای جوی(از تراز 700 به بالا) منبع رطوبت علاوه بر دریای خزر، دریاهای مدیترانه و سرخ نیز هستند.

بدون شک امروزه دسترسی به داده های به روز، با قدرت تفکیک مکانی بالا و تفکیک زمانی کوتاه مدت سنجه های هواشناسی یکی از نیازهای ضروری پژوهش های علوم جوی است. برای انجام این پژوهش از داده های بارش روزانه(در صورت وجود)، ماهانه و سالانه ی ایران زمینِ پایگاههای بارش جهانی و منطقه ای طرح اقلیم شناسی بارش جهانی ، مرکز اقلیم شناسی بارش جهانی ، افرودیت ویرایشV1101 با تفکیک مکانی 25/0 درجه ی قوسی، افرودیت ویرایش V1101 با تفکیک مکانی 5/0 درجه ی قوسی و افرودیت ویرایش V1003 با تفکیک مکانی 25/0 درجه ی قوسی بهره گرفتیم. مقادیر بارش ایران و تغییرات آن برپایه ی پایگاههای یاد شده محاسبه و با پایگاه داده بارش اسفزاری و ایستگاههای همدید و اقلیمی طی بازه ی زمانی 1979 تا 2004 مقایسه گردید. ابتدا برای هر پایگاه جداگانه یک سری زمانی روزانه(در صورت وجود)، ماهانه و سالانه بارش برای پهنه ی ایران زمین فراهم شد. به کمک روش ناپارامتری من کندال وردایی سری زمانی ماهانه و سالانه ی بارش برآورد شده ی پایگاهها برای ایران در سطح اطمینان 95 درصد مورد آزمون قرارگرفت و مقادیر نرخ روند به کمک شیب سن برآورد شد. یافته ها بیانگر آن است که بین مقادیر بارش پایگاه داده ی اسفزاری و ایستگاهی با سایر پایگاههای داده بارش جهانی و منطقه ای ارتباط معناداری وجود دارد. میزان ارتباط بین پایگاه بارش اسفزاری با سایر پایگاههای داده ی بارش برای ایران زمین بیشتر است و این خود به نوعی بیانگر دقت بسیار زیاد پایگاه داده بارش اسفزاری در برآورد بارش ایران زمین است. بطور کلی ارتباط دو پایگاه داده ی بارش اسفزاری و ایستگاهی با سایر پایگاهها در ماههای مرطوب سال بیشتر از ماههای خشک است. پایگاه داده بارش اسفزاری بیشترین همبستگی را با پایگاه داده مرکز اقلیم شناسی بارش جهانی نشان می دهد. به لحاظ روند و نرخ روند نیز هماهنگی خوبی بین پایگاه داده اسفزاری و سایر پایگاههای داده ی بارش وجود دارد. یافته های حاصل از تحلیل روند نشان داد که روند تغییرات بارش مربوط به ماههای می و ژوئیه ایران به لحاظ آماری معنادار است. در ماه می بارش دریافتی کشور روند کاهشی و در ماه ژوئیه روند افزایشی و مثبتی را نشان می دهد. برای کل پایگاههای داده، بارش سالانه ی کشور روبه کاهش است و روند نزولی دارد. بطور کلی مقایسه بین پایگاههای داده ی بارش بیانگر آن است که برای مطالعه ی ویژگیهای بارش در ایران زمین، داده های بارش مربوط به پایگاههای جهانی و منطقه ای ذکر شده در این پژوهش می تواند بسیار ارزشمند و سودمند باشد.

برای انجام این پژوهش از داده های روزانه ی میانگین دمای پایگاه داده ی یاخته ای اسفزاری ایران زمین، طی بازه ی زمانی 1/1/11340 تا 11/10/1383استفاده شد. برای شناسایی سرماهای فرین ایران زمین از نمایه ی فوجیبه یا نمایه ی بهنجار شده ی دما (NTD) بهره بردیم. سپس نمایه بر حسب بزرگی و گستره مرتب شد و 500 روز را که شدیدترین و فراگیرترین سرماهای ایران بودند، برای تحلیل انتخاب شدند. داده های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل برای دو تراز 1000 و 500 هکتوپاسکال طی بازه ی زمانی یاد شده از تارنمای www.esrl.noaa.gov مربوط به آزمایشگاه پژوهش های سامانه ی زمین وابسته به سازمان هواشناسی و اقیانوس شناسی ایالات متحده امریکا برداشت شد. سپس برای روزهای برگزیده شده ناهنجاری ضخامت محاسبه و به کمک تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد داده های مربوط به ناهنجاری ضخامت جو دسته بندی شدند. همزمان با رخداد هر الگو نقشه ی مربوط به میانگین ضخامت و ناهنجاری دمای مطلق ایران ترسیم شد. یافته های این پژوهش نشان داد که هنگام رخداد سرماهای فرین ایران 5 الگوی ناهنجاری متفاوت در ضخامت جو دیده می شود. پاسخ ناهنجاری دمای مطلق ایران زمین به الگوهای شناخته شده متفاوت است. شدیدترین سرماهای فرین ایران زمین هنگامی رخ می دهد که بر روی سیبری و شمال شرق ایران هسته ی بسیار قوی ناهنجاری منفی و بر روی دریای بارنتز،گروئنلند و اروپا ناهنجاری مثبت ضخامت جو دیده می شود. میانگین ناهنجاری دمای مطلق ایران زمین هنگام رخداد چنین الگویی 9/5- درجه ی سانتی گراد است.

هدف این پژوهش برآورد مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در ایران زمین است. بدین منظور از داده های دمای کمینه ی روزانه ی 663 پیمونگاه همدید و اقلیمی طی بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شد. داده ها به کمک روش کریگینگ در ابعاد 15*15 کیلومتر بر روی پهنه ی ایران درون یابی شدند. ماتریسی با ابعاد 7187*15992 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها یاخته ها قرار گرفت . به کمک آزمون t در سطح اطمینان 95 درصد میانگین فاصله ای مدت زمان انتظار رخداد یخبندان برای تک تک یاخته ها در برجهای مختلف و بصورت سالانه برآورد شد. نتایج نشان داد که مدت زمان انتظار رخداد یخبندان بر روی پهنه ی ایران در برجهای مختلف سال با هم متفاوت است. در برج دی مدت زمان انتظار بسیار کوتاه است. در این برج از سال بر روی ارتفاعات زاگرس و شمال شرق کشور مدت زمان انتظار 1 الی 3 روز است. در برجهای دیگر سال مدت زمان انتظار افزایش می یابد. باریکه ی سواحل جنوبی کشور در تمام برجهای سال بدون یخبندان است و مدت انتظار بی معنی است. تغییرات مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در مناطقی که مدت زمان انتظار طولانی بوده، بسیار زیاد است. بر روی اردبیل، مناطق بین سنندج-همدان، تهران-سمنان و شهرکرد نسبت به سایر مناطق کشور فاصله زمانی بین رخداد دو یخبندان متوالی بسیار کوتاه است.

هدف از انجام این پژوهش شناسایی امواج گرما و واکاوی زمانی- مکانی آن ها بر روی گستره ی ایران زمین است. برای انجام این پژوهش از داده های بیشینه و کمینه ی روزانه ی داده های درون یابی شده ی پایگاه داده اسفزاری[1] طیّ بازه ی زمانی1/1/1962 تا 31/12/2004 استفاده شد. قدرت تفکیک مکانی این داده ها 15×15 کیلومتر است. جهت شناسایی امواج گرمایی از شش نمایه بر پایه ی صدک های 90، 95 و 99اُم استفاده شد که شدت، دوام و بسامد رخداد امواج گرمایی را نمایان می کنند. شناسایی و معناداری روند نمایه ها طیّ دوره ی مورد پژوهش به کمک آزمون ناپارامتری من-کندال آزمون شد و شیب و نرخ روند به کمک رگرسیون خطی برآورد شد. یافته ها نشان داد که بسامد رخداد امواج گرمایی در ایران زمین رو به افزایش است. علاوه بر افزایش بسامد، ماندگاری و شدت امواج گرمایی نیز افزایش یافته است. از لحاظ پراکنش مکانی، نوع و نرخ روند بر روی مناطق مختلف هم اندازه و یکسان نیست. بر روی سرزمین های پست، هموار و دشت ها هم از لحاظ شدت و هم به لحاظ دوام و فراوانی، امواج گرمایی روند روبه افزایشی را نشان می دهند. در میان مناطق یاد شده، بیشترین شیب و نرخ تغییرات روند افزایشی در دشت لوت (شمال شرق کرمان)، سرزمین های هموار شمال شرق بندرعباس، دشت کویر و خوزستان مشاهده شد. بر روی بلندی ها و ارتفاعات رشته کوه های زاگرس و البرز و بلندی های پراکنده بر روی گستره ی ایران زمین نرخ روند امواج گرمایی رو به کاهش است. شدت کاهشی بسامد، دوام و شدت امواج گرمایی بر روی این مناطق بیشتر از نرخ افزایشی آن ها بر روی سرزمین های پست و کم ارتفاع است. بر روی ارتفاعات غرب شهرکرد نرخ کاهشی روند نمایه ها به بیشینه ی خود می رسد. بین نوع روند نمایه ها و پراکنش مکانی آن ها بر پایه ی صدک های 95 و 95 و 99اُم تفاوتی وجود ندارد ولی نرخ روند نمایه ها بر پایه ی صدک 95اُم شدیدتر است.

در این پژوهش به کمک داده های روزانه ی دمای کمینه، بیشینه و میانگین درون یابی شده ی پایگاه داده ی اَسفَزاری ، تغییرات 6 شاخص اقلیمِ کشاورزی در ایران طی دوره ی 1962-2004 بررسی شد. در ابتدا برای هر کدام از یاخته ها، میزان شاخص برآورد شد و سپس به کمک روش ناپارامتری من- کندال و روش پارامتری رگرسیون خطی، معنی داری روند و نرخ آن محاسبه شد. بطور کلی نتایج این پژوهش بیانگر روند افزایشی این شاخص ها بر روی مناطق پست و کم ارتفاع ایران است. درحالیکه بر روی بلندیها و ارتفاعات بصورت پراکنده روند شاخص ها منفی است. شروع دوره ی رشد(SGS ) زودتر آغاز می شود و پایان دوره ی رشد( EGS) همراه با تأخیر است. همین امر منجر به افزایش طول دوره ی رشد(GSL ) در ایران شده است. شروع زودرس دوره ی رشد سهم بیشتری در افزایش طول دوره ی رشد دارد.

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.

در این پژوهش به کمک داده های دمای کمینه ی درون یابی شده ی روزانه ی پایگاه داده ی اَسفَزاری طی بازه ی زمانی 1/1/1962 تا 31/12/2004(15706روز) امواج سرمای ایران زمین مورد ارزیابی قرار گرفت. پایگاه داده ای در ابعاد 7187 15706 ایجاد شد که بر روی ستونها یاخته ها و بر روی ردیف ها روزها قرار داشتند. برای شناسایی امواج سرما از 6 نمایه ی مختلف بر پایه ی صدک 10، 5 و 1اُم استفاده شد. نمایه ها دوام، شدت و بسامد امواج سرما را می سنجند. سپس در سطح اطمینان 95 درصد معناداری روند نمایه ها بر روی هر یاخته به کمک روش ناپارامتری من-کندال، مورد آزمون قرار گرفت. نرخ و شیب روند نیز با استفاده از روش رگرسیون خطی محاسبه شد. یافته های پژوهش نشان داد که نه تنها از بسامد رخداد امواج سرمای ایران کاسته شده، بلکه دوام و شدت آنها نیز طی دوره ی مورد پژوهش روند نزولی از خود نشان می دهند. تنها بر روی گستره ی کوچکی از ایران زمین، بر روی بلندیها، روند امواج سرما مثبت است. بر روی مناطق کم ارتفاع و دشت های داخلی ایران روند منفی است. شدت و نرخ روند کاهشی نمایه ها در همه ی نقاط یکسان نیست. بیشترین نرخ روند کاهشی نمایه های امواج سرما در شمال تهران و منطقه ی بین یاسوج و شیراز مشاهده شد. افزایش آستانه های صدکی دمای کمینه بیانگر کاهش شدت امواج سرما و افزایش دمای کمینه(شبانه) بر روی ایران زمین است. همچنین یافته ها نشان داد که نرخ کاهشی امواج سرمای بادوام و طولانی شدیدتر از نرخ کاهشی امواج سرمای زودگذر و کوتاه مدت است.

برای انجام این پژوهش، از داده های میانگین روزانه فشار تراز دریا (SLP)، مؤلفه مداری باد (UWND)، مؤلفه نصف النهاری باد (VWND) و ارتفاع ژئوپتانسیل (HGT) مربوط به پایگاه داده NCEP / NCAR طی بازه زمانی 2013- 1960 استفاده شد. به کمک آزمون من کندال، وردایی میانگین وزنی ارتفاع ژئوپتانسیل، چرخندگی و فشار تراز دریای کرنل فعالیت سامانه ها در سطح اطمینان 95درصد آزمون شد. برای برآورد میزان تغییرات، از تخمین گر شیب سن بهره گرفته شده است. یافته ها نشان داد که بیشترین وردایی در ترازهای 500 و 700 هکتوپاسکال رخنمود داشته است. افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل روی سامانه های چرخندی سودان و منطقه مدیترانه ، به ویژه در فصول بارشی ایران زمین (پاییز و زمستان) کاهش کنش چرخندی سامانه ها و کاهش شیو فشار و در نهایت کاهش ناپایداری و بارش در منطقه را درپی خواهد داشت. همچنین در فصل گرم سال (تابستان و بهار) کاهش چرخندگی، افزایش فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل، به کاهش بارش ها و افزایش پایداری منجر خواهد شد.

در این پژوهش از داده های روزانه ی دمای کمینه ی درون یابی شده ی پایگاه داده اسفزاری در بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شده است. برای تحلیل همدید و شناسایی روزهای همراه با یخبندان فراگیر و بادوام، دو معیار گستره و دوام در نظر گرفته شد. معیار فراگیری یخبندان روزی در نظر گرفته شد که دمای کمینه دست کم در 50 درصد از گستره ی ایران زیر صفر درجه ی سانتی گراد باشد و از لحاظ دوام دست کم سه روز ادامه داشته باشد. برای روزهایی که دو شرط یاد شده را داشتند، داده های فشار تراز دریا از پایگاه مرکز ملی جو و اقیانوس شناسی امریکا(NCEP/NCAR)استخراج شد. سپس به کمک تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد داده های فشار تراز دریا دسته بندی شدند. نتایج نشان داد که 5 الگوی فشار تراز دریا با آرایش های متفاوت منجر به رخداد یخبندان های فراگیر و بادوام ایران زمین می شوند. همزمان با رخداد هر کدام از الگوها نقشه ی مربوط به میانگین دمای کمینه ی ایران نیز ترسیم شد. شدت یخبندان در مناطق مختلف ایران هماهنگ با مسیر زبانه های سامانه های جوی واچرخندی است. به نظر می رسد که نحوه قرارگیری، شدت و جابجایی کم فشار جنب قطبی مهم تر از شدت سامانه های واچرخندی سیبری و اروپایی است.

در این پژوهش به کمک داده های روزانه بارش 1437 پیمونگاه اقلیمی، همدید و باران سنجی در بازه زمانی 1/1/1962 تا 31/12/2004، نمایه های فرین بارش ایران بررسی شد. داده های روزانه بارش به کمک روش درون یابی کریگینگ برای یاخته های 15*15 کیلومتر درون یابی شدند و در نهایت یک ماتریس با ابعاد 7187*15706حاصل شد. برای شناسایی نمایه های بارش فرین از 11 شاخص پیشنهاد شده توسط گروه کارشناسی شناسایی تغییر اقلیم و نمایه ها استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل روند بر روی نمایه های بارش فرین نشان داد که در مناطق جنوب غرب و غرب کشور روند مثبت و بر روی نوار باریکی در شمال ایران روند منفی است. نمایه ها در نیمه شرقی کشور روندی از خود نشان نمی دهند. نه تنها فراوانی رخداد بارش های فرین در مناطق جنوب غرب و غرب روبه افزایش است، بلکه شدت و میزان بارش ناشی از آن ها نیز بیشتر شده است. به بیانی دیگر زمان رخداد بارش در این مناطق در سال های اخیر متمرکز شده و سهم بسیار زیادی از بارش سالانه در چند روز از سال به صورت بارش های سنگین و ابرسنگین رخ می دهد.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه ی دمای کمینه و بیشینه ی 11 پیمونگاه همدید و 15 پیمونگاه اقلیمی در داخل و خارج از استان طی بازه ی زمانی 1/1/1962 تا 31/12/2010 استفاده شد. داده ها به کمک روش کریگینگ معمولی با تفکیک مکانی 6 6 کیلومتر میان یابی شدند که حاصل آن811 یاخته بود که استان کردستان را پوشش می دادند. دو پایگاه داده(گاه جای) در ابعاد 811 17898 برای دمای کمینه و بیشینه ایجاد شد که بر روی ردیف ها روز(زمان) و بر روی ستون ها یاخته ها(مکان) قرار داشتند. این دو پایگاه داده مبنای محاسبات فرین های دما بر روی استان قرار گرفت. از 16 نمایه ی پیشنهاد شده ی تیم کارشناسی تغییر اقلیم و نمایه ها جهت واکاوی و شناسایی فرین ها بهره گرفتیم. برای هر کدام از 811 یاخته بر روی استان، مقادیر نمایه ها محاسبه شد. به کمک روش ناپارامتری من کندال معناداری روند بر روی هر کدام از 811 یاخته در سطح اطمینان 95 درصد مورد آزمون قرار گرفت. به کمک روش رگرسیون خطی مقادیر شیب و نرخ تغییرات بر روی یاخته های دارای روند معنادار بدست آمد. یافته های این پژوهش نشان داد که بر روی مناطق کم ارتفاع و پست در بخش های غربی و شرقی استان روند نمایه های فرین گرم مثبت و روند نمایه های فرین سرد منفی است. بر روی بلندی ها و ارتفاعات در شمال و مرکز استان عکس این شرایط صادق است. اختلاف و دامنه ی دمای شبانه روزی(DTR) بر روی استان روبه کاهش است. هم چنین نرخ تغییرات فرین های دمای شبانه بیشتر از نرخ تغییرات دمای روزانه است.

در این پژوهش ناهنجاری فشار تراز دریا در روزهای همراه با رخداد سرماهای فرین ایران بررسی شده است. برای انجام این بررسی به کمک داده های دمای663 ایستگاه همدید و اقلیمی ایران در بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 29/12/1382 و به یاری روش کریگینگ دمای ایران بر روی یاخته های 18*18 کیلومتر برای کل ایران میانیابی شد و یک آرایه­ی 5214*15705 به دست آمد. داده های فشار تراز دریا نیز در همین بازه ی زمانی از پایگاه داده­ی NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده امریکا فراهم شد. نخست روزهای همراه با سرمای فرین به کمک نمایه ی انحراف استاندار شده ی دما آشکارسازی شد. سپس مقادیر این نمایه بر حسب بزرگی و گستره ی رخداد سرما مرتب شد و پانصد مورد از سردترین و فراگیرترین سرماهای ایران برگزیده شد. سپس ناهنجاری فشار تراز دریا در روزهای برگزیده محاسبه شد. بررسی ها نشان داد که سردترین و فراگیرترین سرماهای ایران با چهار الگوی ناهنجاری فشار تراز دریا همراه است.

بارش مهمترین سنجه­ی هواشناسی و اقلیمی است. در این پژوهش به منظور پیش­بینی بارش اصفهان از داده های بارش ماهانه­ی ایستگاه همدید اصفهان در بازه­ی آماری (1951-2009) به مدت 59 سال و به دلیل رفتار غیرخطی بارش از شبکه های عصبی مصنوعی جهت پیش­بینی آن بهره گرفته شد. در این ارتباط، 70 درصد داده­ها جهت آموزش شبکه و 30 درصد داده ها برای تست و اعتبار سنجی اختصاص داده شد. نتایج پژوهش بعد از آزمون شبکه با لایه های پنهان و با ضرایب یادگیری مختلف آشکار ساخت که استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با یک پرسپترون با 2 لایه پنهان و ضریب یادگیری 4/0 نسبت به سایر حالت­ها و معماری شبکه، مدل نسبتاً بهتری را ارائه می­کند. به بیانی دیگر، داده­های پیش بینی شده بارش ماهانه توسط شبکه با چنین ساختار و معماری، بیشتر با واقعیت انطباق دارد. آموزش مجدد شبکه و آزمون شبکه با لایه های پنهان و ضرایب مختلف یادگیری در ترکیب با الگوریتم ژنتیک نیز نشان داد که ترکیب شبکه با ویژگی های مذکور با الگوریتم ژنتیک باعث کاهش خطا و افزایش سرعت محاسبات شده و مدل بهتری را ارائه می کند. بطور کلی می توان گفت که شبکه عصبی به خوبی رابطه غیر خطی بین مقادیر ماهانه بارش را با توجه به آموزش شبکه با خصوصیات ذکر شده، پیش بینی می کند. در عین حال، نتایج حاصل از تصادفی کردن داده­ها تفاوتی چندانی با مرتب بودن داده­ها برای آموزش شبکه ندارد.

در این پژوهش برای تحلیل زمانی- مکانی روند روزهای فرین سرد ایران، از داده های میانگین دمای روزانه 663 پیمونگاه اقلیمی و همدید ایران در بازه زمانی 1/1/1340 تا 29/12/1382 استفاده شده است. به کمک روش کریگینگ داده ها برای یاخته های 15 15-کیلومتر برای پهنه ایران میان یابی شدند و یک آرایه 7187 15705 به دست آمد. برای شناسایی روزهای همراه با دمای فرین از نمایه تفاضل دمای بهنجار شده (NTD) استفاده شد. روزهایی که میزان نمایه دست کم 2- بود(2- ) به عنوان روزهای همراه با رخداد سرمای فرین برگزیده شدند و روند آن برای پهنه ایران در برج های مختلف سال محاسبه شد. نتایج نشان داد که گستره روند منفی رخداد تعداد روزهای فرین سرد طی دوره مورد مطالعه بیشتر از گستره روند مثبت است. روند مثبت تعداد روزهای فرین سرد بر روی ناهمواری های مرتفع شهرکرد، سنندج، زنجان تا اردبیل و به صورت نوار باریکی بر روی رشته کوه های البرز قرار گرفته اند، در حالی که روند منفی رخداد تعداد روزهای فرین سرد، نیمه مرکزی و جنوبی کشور را در بر دارد. بیشترین وکمترین رخداد سرماهای فرین ایران به ترتیب مربوط به برج های دی و تیر است. .

در این پژوهش به کمک داده های بارش روزانه 169 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی و باران سنجی منطقه غرب و شمال غرب کشور از تاریخ 1951 تا 2004 که طول دوره آماری آنها دست کم 10 سال بود، نقشه هم بارش ترسیم شد و یک ماتریس 169×19724 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها، ایستگاه ها قرار گرفتند. سپس میانگین بارش برای هر روز محاسبه شد و یک ماتریس جدید 169×366 حاصل شد. با استفاده از روش کریجینگ جهت درون یابی بارش کل پهنه مورد نظر اندازه یاخته ها 14×14 کیلومتر در نظر گرفته شد و برای هر روز نقشه بارش جداگانه ای ترسیم شد. نتایج حاصل از تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدسی این ماتریس به روش وارد نشان داد که بر حسب مقدار و زمان دریافت بارش در منطقه مورد مطالعه سه ناحیه بارشی متمایز وجود دارد. مناطق مذکور با توجه به وضعیت بارشی آنها شامل منطقه کم بارش، پربارش و متوسط می باشد.

یکی از شاخه های مهم اقلیم شناسی همدید، شناسایی حالت های فرین ویژگی های محیطی و تعیین الگوهای گردشی مسبب آنها است. هدف اصلی این پژوهش تحلیل همدید سرماهای فرین ایران است. بدین جهت از آمار روزانه ی دمای مربوط به 663 ایستگاه اقلیمی و همدید در قلمرو مورد مطالعه، طی دوره ی آماری 1/1/1340 تا 29/12/1382(15701 روز) استفاده گردید. سپس به روش درون یابی کریگینگ با یاخته های 18×18 کیلومتر یک ماتریس 5214×15701 فراهم شد. میانگین دمای روزانه برای پهنه ی مورد نظر (5214 یاخته) طی دوره ی مورد مطالعه محاسبه شد. با استفاده از شاخص فومیاکی روزهایی که سرمای فرین اتفاق افتاده، مشخص شد. سپس داده ها برحسب شدت سرما و گستره ی زیرپوشش مرتب شد. از بین روزهای همراه با رخداد سرمای فرین، 500 روز اول به عنوان نمونه برگزیده شد. روزهای برگزیده شده تقریباً 2 انحراف معیار از میانگین بلندمدت خود براساس شاخص فومیاکی کمتر بودند.مقادیر فشار تراز دریا با تفکیک مکانی- زمانی 5/2×5/2 درجه و 6 ساعته، برای 500 روز نمونه از سازمان هواشناسی و اقیانوس شناسی کشور ایالات متحده امریکا استخراج شد. انجام تحلیل خوشه ای بر روی فواصل اقلیدسی مقادیر تراز سطح دریا برای 500 روز انتخاب شده، نشان داد که سرماهای فرین ایران حاصل 5 الگوی گردشی می-باشند: 1- الگوی پرفشار سیبری-اروپا؛ 2- الگوی پرفشار سیبری-کم فشار ایسلند؛ 3- الگوی پرفشار سیبری؛ 4- الگوی پرفشار شمال خزر- سیبری؛ 5- پرفشار شمال خزر.

گسترش سریع استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی ( ANN) به عنوان مدل تجربی و کارآمد در علوم مختلف از جمله هواشناسی و اقلیم شناسی نشان دهنده ضرورت ارزش بالای مطالعه این مدل هاست. پیش بینی بارش برای اهداف مختلفی نظیر برآورد سیلاب، خشکسالی، مدیریت حوضه آبریز، کشاورزی و ... دارای اهمیت بسیاری است. هدف این مقاله پیش بینی بارش ماهانه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در شهر تهران می باشد. در این تحقیق از داده های بارش ماهانه طی دوره آماری 53 سال (1951-2003) و شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یک روش غیر خطی جهت پیش بینی بارش استفاده شده است. نتایج این تحقیق بعد از آزمون شبکه با لایه های پنهان و با ضرایب یادگیری مختلف نشان داد که استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با یک پرسپترون 2 لایه پنهان با ضریب یادگیری 1/0 و مومنتم 7/0 مدل نسبتاً بهتری را ارائه می کند. ضریب همبستگی بین مقادیر واقعی ماهانه بارش و پیش بینی شده توسط شبکه بدون ترکیب با الگوریتم ژنتیک برابر با 88/0 و ضریب تعیین برابر با 77/0 می باشد. همچنین بعد از آموزش مجدد شبکه و آزمون شبکه با لایه های پنهان و ضرایب مختلف یادگیری در ترکیب با الگوریتم ژنتیک نشان داد که ترکیب شبکه با ویژگی های مذکور با الگوریتم ژنتیک باعث کاهش خطا و افزایش سرعت محاسبات شده و مدل بهتری را ارائه می کند. ضریب همبستگی بین مقادیر واقعی ماهانه بارش و پیش بینی شده توسط شبکه برابر با 91/0 و ضریب تبیین برابر با 83/0 می باشد.

اقلیم یکی از عوامل مؤثر بر مرگ و میر انسان است. تغییرات فصلی و روزانه مرگ و میر ارتباط مستقیمی با پارامترهای اقلیمی دارند. این ارتباط برای قرن هاست که شناخته شده است. هدف این مقاله،تحلیل تأثیر پارامترهای اقلیمی بر مرگ و میر جمعیت شهر تهران طی دوره آماری 2002-2005 میباشد. در این تحقیق با استفاده از روش های آماری رگرسیون و همبستگی پیرسون، مدل ANOVA و تأخیر زمانی روزانه(Lag) به بررسی و تجزیه و تحلیل ارتباط پارامترهای اقلیمی با مرگ و میر ناشی از بیماریهای قلبی– عروقی، تنفسی و سکته مغزی و مرگ و میر به صورت کلی پرداخته شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که بین پارامترهای اقلیمی با مرگ و میر ناشی از بیماریهای مورد مطالعه و مرگ و میر به صورت کلی ارتباط معناداری وجود دارد. هم چنین بین مرگ و میر روزانه ناشی از بیماریهای مورد مطالعه در فصول مختلف تفاوت آشکاری مشاهده میشود. ارتباط بین دما با مرگ و میر به صورت مستقیم است، در حالیکه عامل بارش تأثیر معکوسی بر میزان مرگ و میر دارد. از این رو میتوان گفت که دما نسبت به بارش تأثیر بیش تری بر مرگ و میر دارد. ارتباط پارامترهای اقلیمی با مرگ و میر در فصل زمستان نسبت به دیگر فصول سال بیش تر است و مرگ و میر ناشی از بیماری قلبی- عروقی حساسیت بیش تری را نسبت به دیگر بیماریهای مورد مطالعه نشان میدهد.