علی اکبر رسولی

توفان های تندری، به دلیل رفتار بسیار نامنظم در ابعاد مکانی و زمانی، در منطقه شمال غرب ایران از پدیده های آب و هوایی حائز اهمیت به شمار می روند، زیرا این نوع بارش ها نقش بسیار مهمی در فعالیت های اجتماعی و اقتصادی مانند تولید محصولات کشاورزی، استفاده از زمین زراعی، و مدیریت منابع آب دارند. در این پژوهش، به منظور شناسایی الگوهای سینوپتیک توفان های تندری طی بازه زمانی 1961-2016، از داده های ایستگاهی بارش شدید بیش از 50 میلی متر و داده های فشار ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال استفاده شده است. روش نقشه های خودسازمان دهSOM  و آزمون پتیت در نرم افزار  Rبه منظور شناسایی الگوهای بارش به کار گرفته شده است. براساس نتایج، نُه الگوی جوی در تراز 500 هکتوپاسکال نشان داده شده و تصاویر مربوط به هر الگو در نرم افزار Grads ترسیم شده است. این الگوها نشان می دهند که در بارش های شدید بهاره رخداد بلوکینگ امگایی شکل، تشکیل ناوه عمیقی بر روی شمال خزر، و پدیده بلوکینگ رکس؛ در الگوهای تابستان بلاکینگ حلقه آتش و بلاکینگ کم فشار بریده؛ در الگوی زمستان بلوکینگ رکس؛ و در الگوی پاییز یک ناوه عمیق در بخش شمالی ایران و بلوکینگ کم فشار بریده دیده می شود. بیشترین درصد بارش متعلق به الگوی B3 با 45درصد فراوانی و کمترین مقدار بارش متعلق به الگوی A1 با 20درصد است.

دما و بارش از عناصر اساسی اقلیم است لذا تغییرات ناگهانی یا کوتاه مدت و درازمدت آن می تواند ساختار آب و هوای هر محل را دگرگون سازد. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی روند شاخص های حدی اقلیمی با استفاده از روش های آماری ریز مقیاس نمایی و تولید داده های مصنوعی می باشد. در این تحقیق به منظور دست یابی به این اهداف، ابتدا داده های اقلیمی دما، بارش، ساعات آفتابی و ... طی دوره 1981 تا 2010 از سازمان هواشناسی اخذ گردید. سپس با استفاده از مدل آماری CLIMGEN و داده های مشاهداتی دما، بارش و... سه ایستگاه منتخب حوضه، داده های دوره 2050-2020 تولید شد. با استفاده از نرم افزار RClimDex شاخص های حدی دما و بارش شامل روزهای یخبندان، روزهای تابستانی، روزهای خیلی مرطوب و روزهای خشک متوالی استخراج گردید. در نهایت با استفاده از MINITAB و مدل سری های زمانی روند شاخص های اقلیمی در ایستگاه های منتخب حوضه دریاچه ارومیه ترسیم شد. برای صحت سنجی و ارزیابی مدل، توسط داده های مشاهداتی دوره 1981 تا 2000 به پیش بینی داده های دوره 2010-2001 بوسیله مدل پرداخته شد. سپس همبستگی و میزان خطای 1MAE و 2RMSE بین داده های تولید شده با داده های مشاهداتی توسط SPSS و EXCEL بدست آمد. بیش ترین میانگین خطای مطلق بارش در ایستگاه ارومیه با 69/4 میلیمتر و کم ترین آن در ایستگاه تبریز با 07/3 میلیمتر اندازه گیری شد. بیشترین میزان مجذور میانگین مربعات خطای بارش در ایستگاه تکاب با 4/6 میلیمتر و کم ترین آن در ایستگاه تبریز 01/4 میلیمتر بدست آمد. نتایج نشان دهنده افزایش رویدادهای حدی دما و بارش از جمله افزایش روند روزهای تابستان(روزهای گرم)، افزایش روزهای خیلی مرطوب(بارش سنگین) و روزهای خشک متوالی در ایستگاه های منتخب واقع در غرب و شرق حوضه می باشد؛ و افزایش روند روزهای یخبندان و کاهش روند روزهای تابستان، کاهش روزهای خیلی مرطوب و روزهای خشک متوالی در ایستگاه منتخب جنوب حوضه مشاهده می گردد.

آتش سوزی در عرصه های طبیعی نه فقط از دیدگاه محیط زیست، بلکه از نظر اقتصادی، اجتماعی و امنیتی ازجمله اصلی ترین نگرانی ها و چالش های موجود در بسیاری از نقاط جهان است. ازجمله معضلات پیش روی مدیریت جنگل ها و مراتع استان آذربایجان شرقی، آتش سوزی هایی است که سالانه خسارات زیست محیطی و مالی زیادی را به استان وارد می کند؛ ازاین رو بررسی و تحلیل تغییرات وضعیت منطقه از نظر خطر آتش سوزی و همچنین پارامترهای مؤثر بر آن در زمینه رویکرد های مدیریتی و کنترلی بحران آتش سوزی بسیار کاربردی خواهد بود. فرآیند پژوهش حاضر در سه بخش به انجام رسیده است؛ نخست با مطالعه مبانی نظری موضوع، 12 پارامتر (تراکم مراکز سکونتی، فاصله از مراکز سکونتی، تراکم شبکه ارتباطی، فاصله از شبکه ارتباطی، ارتفاع، شیب، جهت شیب، حداکثر دمای ماهانه، حداقل دمای ماهانه، میانگین دمای ماهانه، بارندگی سالیانه و پوشش گیاهی) به عنوان عوامل مؤثر در تحلیل خطر آتش سوزی در جنگل ها و مراتع شناسایی و با استفاده از منابع اطلاعاتی موجود و تکنیک های مختلف و متناسب مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور، نقشه های مربوط به معیارهای موردنظر تولید گردیده است. در ادامه با استفاده از داده های مربوط به آتش سوزی های صورت گرفته و عوامل زیست محیطی- انسانی ایجادشده، در بستر مدل حداکثر بی نظمی به مدل سازی خطر آتش سوزی در جنگل ها و مراتع استان آذربایجان شرقی در سه دوره زمانی (1386-1388، 1389-1391 و 1392-1394) پرداخته شد. نتایج حاصل از ارزیابی مدل با استفاده از تکنیک مساحت سطح زیر منحنی ویژگی عامل دریافت کننده، حاکی از کارایی بسیار بالا و مناسب مدل های اجراشده (91/0، 82/0 و 83/0) می-باشد. در مرحله پایانی پژوهش، بر اساس نتایج حاصل بیشترین میزان تغییرات مربوط به کاهش مساحت پهنه های با خطر بسیار کم و افزایش مساحت اراضی واقع در پهنه های با خطر متوسط و بسیار پرخطر است. همچنین بررسی عوامل مؤثر بر وقوع آتش سوزی نشان دهنده تغییرات گسترده در تأثیرگذاری این عوامل و افزایش نقش عوامل انسانی در طی دوره مورد بررسی می باشد؛ به صورتی که در دوره سوم عوامل تراکم مراکز سکونتی و فاصله از شبکه ارتباطی بیشترین تأثیر را بر وقوع آتش سوزی ها داشته اند.

تغییرات کاربری اراضی از جمله فرآیند های اجتناب ناپذیر و محصول واکنش میان عوامل انسانی و طبیعی می باشد. داده های سنجش از دور و روش های نوین در زمینه پردازش تصاویر ماهواره ای به طور گسترده ای برای تعیین نوع، مقدار و محل تغییر کاربری زمین استفاده می گردد. نقشه های کاربری اراضی و نقشه های پیش بینی تغییرات مکانی-زمانی کاربری اراضی، تأمین کننده بخش عمده ای از اطلاعات مورد نیاز برنامه ریزان و مدیران شهری در زمینه اتخاذ تدابیر صحیح و تصمیم گیری های اصولی در جهت نیل به توسعه پایدار شهری می باشند. در این مطالعه با پردازش شی گرا تصاویر ماهواره ای لندست متعلق به سال های 1384، 1389 و 1394 به مدل سازی تغییرات دینامیک کاربری اراضی شهر شیراز پرداخته و از مدل تلفیقی زنجیره مارکوف- سلول های خودکار در طی دو مرحله، برای پیش بینی تغییرات کاربری اراضی استفاده شده است. در مرحله اول، با استفاده از نقشه کاربری اراضی سال های 1384 و 1389، کاربری اراضی سال 1394 پیش بینی گردید. به منظور صحت سنجی نتایج حاصله، از نقشه کاربری اراضی سال 1394 استفاده و نتایج نشان دهنده دقت 89 درصدی مدل در این مرحله می باشد. در مرحله بعد، با تنظیم پارامتر های مدل طبق مرحله قبل، با استفاده از نقشه کاربری اراضی سال های 1389 و 1394 به مدل سازی کاربری اراضی سال 1399 پرداخته شد. نتایج حاصل از بررسی تغییرات صورت گرفته در بازه 20 ساله مورد بررسی، نشان دهنده تغییر مساحت اراضی ساختمانی از 38 کیلومترمربع در سال 1384 به 142 کیلومترمربع در سال 1399 می باشد که حاکی از رشد قابل توجه اراضی مسکونی در محدوده زمانی مورد بررسی بوده و نیازمند تدوین برنامه های اصولی در زمینه بهبود مدیریت شهری می باشد.

  بارندگی یکی از مهم ترین عناصر تعیین کننده اقلیمی می باشد و اندازه گیری و برآورد دقیق مقدار آن اهمیت زیادی دارد. هدف این تحقیق، ارزیابی کارایی الگوریتم 3B42 ماهواره TRMM و ارائه مدل نمایی و مدل مفهومی ابر برای برآورد مقدار بارندگی شش ساعته در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و اعتبارسنجی این داده ها با استفاده از داده های ایستگاه های زمینی و همچنین مقایسه این روش ها در حوضه جهت انتخاب مناسب ترین مدل می باشد. در این تحقیق از داده های ساعتی بارش، دما، فشار هوا و دمای نقطه شبنم 16 ایستگاه سینوپتیک واقع در حوضه دریاچه ارومیه با طول دوره آماری 2007 تا 2011، داده های نرخ بارندگی سه ساعته 3B42-V6 ماهواره TRMM با تفکیک مکانی 25/0 درجه و تصاویر باند مادون قرمز حرارتی ماهواره متئوست 7 در فواصل زمانی شش ساعته استفاده شده است. نتایج تحقیق بیانگر مطابقت قابل قبول داده های بارش برآورد شده با مقادیر ثبت شده ایستگاه های زمینی می باشد. نتایج مقایسه این روش ها جهت انتخاب مدل بهینه، نشان می دهد که مدل نمایی، بالاترین میزان ضریب تعیین (برابر 61/0) را دارد و علاوه بر همبستگی بالا، به دلیل داشتن مقادیر کم شاخص های RMSE و MAE، دارای کارایی قابل قبولی در برآورد بارندگی این حوضه می باشد. بنابراین این مدل را می توان به عنوان مناسب ترین مدل برآورد بارندگی در حوضه دریاچه ارومیه معرفی نمود.

آذرخش یکی از جذاب ترین پدیده های آب و هوایی است که هنوز به طور کامل درک نشده است و در انواع ابر به زمین، ابر به ابر و درون ابر رخ می دهد. آذرخش نوع ابر به زمین از جمله مهمترین علل مرگ و میر ناشی از عوامل آب و هوایی است و علاوه بر خسارات مالی، سالانه در حدود 2000 نفر بر اثر این پدیده جان خود را از دست می دهند. در این پژوهش با استفاده از داده های سنجنده LIS پراکنش، تراکم و چرخه روزانه رعد و برق ها بررسی شد و رابطه فراوانی رعد و برق ها با ارتفاع از تراز دریا مورد آزمون قرار گرفت. برای بررسی توزیع آماری داده ها از شاخص نزدیکترین همسایه و برای نشان دادن توزیع فضایی داده ها از تابع تراکم کرنل در نرم افزار GIS استفاده شد. رابطه رعد و برق ها با ارتفاع، به روش گرافیکی و رگرسیون چند جمله ای بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشینه فراوانی رعد و برق ها در ماه های مارس تا آگوست رخ می دهد. همچنین بررسی تغییرات روزانه نشان داد که از ساعت 13تا 16به وقت محلی فعالیت های رعد و برقی به صورت معنی داری افزایش می یابد. نتایج شاخص های نزدیکترین همسایه و تابع تراکم کرنل نشان داد که پراکنش داده ها از الگوی خوشه ای پیروی می کند و پراکنش فضایی داده ها طوری است که در دامنه های جنوبی ناهمواری های جنوبی این منطقه فراوانی رعد و برق ها بیشتر است. رابطه فراوانی رعد و برق ها با ارتفاع نیز نشان داد که بیشینه فراوانی رعد و برق ها در دامنه های جنوبی و قبل از رسیدن به قله اصلی و در ارتفاع بین 700 تا 1200 متر قرار دارد.

توفانهای تندری یکی از پدیده های آب و هوایی هستند که به دلیل همراهی با رعد و برق، باد شدید، تگرگ و بارشهای شدید موجب آسیبهای فراوانی در دنیا میشوند. در این پژوهش احتمال وقوع روزهای همراه با توفان تندری در تبریز در فصل بهار با به کارگیری قوانین احتمالاتی و با استفاده از تکنیک زنجیره مارکف مورد تحلیل قرار گرفته است. بدین منظور از داده های روزانه مربوط به توفانهای تندری (کدهای 95 تا 99) در یک دوره آماری 65 ساله (2015- 1951) استفاده گردید. ابتدا روزها به دو دسته روزهای عادی با کد صفر و روزهای همراه با توفان تندری با کد 1 تقسیم شده و تعداد حالتهای انتقال شرطی در ماههای مورد مطالعه شمارش شد. سپس ماتریس احتمال تغییر وضعیت بر اساس روش درستنمایی بیشینه محاسبه گردید. برخی از خصوصیات مهم دیگر، مانند احتمالات ساده تجربی و احتمال تعادل دوره ها، فراوانی وقوع، طول دوره ها و سیکل هوایی نیز تعیین شد و در نهایت با محاسبه فراوانی دوره های همراه با توفان تندری، احتمال وقوع این دوره ها و دوره بازگشت آنها مشخص گردید. نتایج نشان میدهد که کوتاهترین سیکل هوایی مربوط به ماه می است که بیشترین فراوانی توفان تندری را دارد و بالعکس طولانی ترین سیکل هوایی مربوط به ماه آوریل که فراوانی کمتری دارد. در طی دوره آماری 65 ساله، توالی دوره های توفانی یک روزه و دو روزه بیشترین فراوانی را داشته است و بتدریج برای توالیهای طولانیتر، از فراوانی دوره های همراه با توفان تندری کاسته میشود. دوره بازگشت دوره های توفان تندری یک روزه و دو روزه به طور متوسط 5/1 و 5 روز میباشد. رابطه رگرسیونی بین مقادیر مشاهده شده و برآورد شده دوره های n روزه همراه با توفان تندری، نشان می دهد که میزان دقت و اطمینان موردنظر برای همه ماهها، بالاتر از 99 درصد بوده است.

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.

شهر مرند از لحاظ وضعیت لرزه خیزی در پهنه های با خطر بسیار زیاد قرارگرفته است، ازاین رو مساله اسکان موقت و بهینه سازی اسکان جمعیت در هنگام بروز بحران زلزله از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف شناسایی و مدلسازی مکانی مراکز پیشنهادی اسکان موقت به منظور مدیریت بحران زلزله در شهرستان مرند تدوین گردیده است. با مطالعه مبانی نظری تحقیق و استفاده از نظرات کارشناسان هشت معیار موثر در پهنه بندی مراکز اسکان موقت استخراج گردیده و در قالب دو مدل؛ فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) و سیستم استنتاج فازی (FIS)، مراکز با شرایط مناسب به منظور اسکان موقت در مدیریت بحران زلزله مشخص گردیدند. با مقایسه نتایج به دست آمده از دو مدل بر اساس نظر کارشناسان و امکان سنجی استفاده بهینه و عملی از پهنه های پیشنهادی، از میان پهنه های با شرایط بسیار مناسب در سیستم استنتاج فازی، 232723 مترمربع و در مدل فرآیند تحلیل سلسله مراتبی 44995 مترمربع مورد تایید کارشناسان و دارای شرایط تعریف شده می باشند؛ که نشان از دقت و صحت بیش تر نتایج حاصل از سیستم استنتاج فازی نسبت به فرآیند تحلیل سلسله مراتبی می باشد. استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق توسط مدیران و برنامه ریزان شهری نقش مؤثری در مدیریت بحران زلزله خواهد داشت.

از عوامل تأثیرگذار بر تغییرات بودجه تابشی جو، هواویزها هستند که به طور مستقیم و غیر مستقیم سامانه اقلیم و چرخه هیدرولوژی را تحت تأثیر قرار می دهند. در این مطالعه به شبیه سازی اثرات تابشی و مستقیم گردوغبار بر سامانه اقلیم در منطقه خاورمیانه و با تأکید بر غرب ایران پرداخته شده است. بدین منظور از مدل WRF-CHEM و طرحواره هواویز GOCART استفاده شده است. مدل تحت دو شرایط فعال و غیر فعال بودن اثرات تابشی هواویز و برای رخداد ۱۲ تا ۱۵ آوریل ۲۰۱۱ اجرا شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این طرحواره در شبیه سازی طوفان های گردوغبار در منطقه خاورمیانه دارای عملکرد قابل قبولی است. اثرات تابشی گردوغبار در منطقه خاورمیانه نشان می دهد که وجود این ذرات باعث کاهش تابش موج کوتاه به میزان (Wm-۲) ۵۰- و افزایش تابش موج بلند به میزان (Wm-۲) ۵ و همچنین کاهش تابش خالص (Wm-۲) ۴۶- در سطح زمین در متوسط منطقه می شود. چنین شرایطی منجر به کاهش دما در بخش زیرین جو، و کاهش شار گرمای محسوس، شار گرمای نهان در سطح زمین در مناطق تحت تأثیر گردوغبار می شود. از دیگر اثرات وجود این ذرات، افزایش فشار سطحی و همچنین کاهش تابش زمینتاب در بخش فوقانی جو است که افزایش دما را در بخش میانی جو نشان می دهد.

در این مطالعه، بر اساس خروجی های مدل WRF-CHEM، الگوهای توزیع قائم سامانه های گردوغبارزا در غرب ایران به دو دسته تقسیم شد: الگوهایی با توزیع قائم در حدود 5 /6 کیلومتر و کمتر از 5 /3 کیلومتر. الگوهای همدید رخداد گردوغبار در دورة سرد به دو دسته تقسیم می شود: جبهه ای و غیرجبهه ای. در الگوی اول جبهه ای، بیشینة ارتفاع گردوغبار حدود 5 /6 کیلومتر است و وابسته به شدت واگرایی در تراز میانی و سرعت قائم بالاسو و استقرار هستة جت بر فراز مناطق منشأ گردوغبار است. در الگوی دوم جبهه ای، بیشینة ارتفاع تودة گردوغبار کمتر از 4 کیلومتر است. در این الگو، ارتفاع محدودتر تودة گردوغبار وابسته به شدت محدودتر چرخندگی در تراز میانی و موقعیت جت است که عمدتاً بر فراز مناطق منشأ گردوغبار قرار ندارد. در الگوی غیر جبهه ای، پهنه های وسیعی از خاورمیانه تحت تأثیر استقرار یک پشته قرار می گیرد و الگوی گردشی در تراز زیرین تروپوسفر در شکل گیری گردوغبار مؤثر است. ارتفاع گردوغبار در این الگو حدود 5 /3 کیلومتر است. همچنین، مهم ترین عامل در محدودشدن ارتفاع تودة گردوغبار در غرب ایران ماهیت سامانه های جوّی است. مانع کوهستانی زاگرس در انتشار قائم و افقی گردوغبار اهمیت کمتری دارد.

تحلیل دقیق سری های زمانی دما یکی از بحث های مهم در بررسی تغییرپذیری اقلیم و تغییر اقلیم می باشد. برای این منظور سری های زمانی مورد استفاده باید همگن باشند. سری های دمای حداکثر و حداقل سالانه و فصلی 5 ایستگاه همدید در ناحیه خزر که دارای آمار طولانی مدت می باشند مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحلیل از دو روش مستقیم و غیرمستقیم استفاده گردید. در روش مستقیم از شناسه تاریخی ایستگاه استفاده گردید. در روش غیرمستقیم از دو روش آزمون همگنی نرمال استاندارد مطلق و نسبی استفاده گردید. نتایج نشان می دهد ناهمگنی از روش آماری با شناسه تاریخی ایستگاه مطابقت دارد. در بین روش های آماری آزمون همگنی نرمال استاندارد نسبی مناسب تر از روش همگنی نرمال استاندارد مطلق است. ارزیابی همگنی بین سری های زمانی سالانه و فصلی دمای حداقل و حداکثر نشان می دهد که سری های زمانی دمای حداقل ناهمگنی بیش تری نسبت به سری های زمانی دمای حداکثر دارند. مقایسه نتایج همگنی بین سری های زمانی دمای بیشینه و کمینه فصول سرد و گرم نشان می دهد که سری های زمانی دمای فصول سرد نسبت به عوامل ایجاد ناهمگنی پایدارتر می باشند. در تعدادی از ایستگاه ها، جابجایی ایستگاه در سری های زمانی دمای حداکثر سالانه و فصلی باعث ایجاد ناهمگنی نشده است.

هدف اصلی پژوهش حاضر تحلیل همدیدی سازوکار حاکم بر وقوع بارش های سنگین بهاره در شمال غرب ایران می باشد. بدین جهت داده های بارش روزانه فصل بهار تعداد 15 ایستگاه همدید در منطقه شمال غرب کشور برای یک دوره 34 ساله (2014-1981) مورد استفاده قرار گرفت و با بهره گیری از شاخص صدک و لحاظ نمودن صدک 95% به بالا، 98 روز بارش سنگین و فراگیر شناسایی شد. به منظور تعیین الگوی همدیدی با بهره گیری از داده های بازتحلیل شده NCEPNCAR، نقشه های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، خطوط جریان، تاوایی نسبی، شار رطوبت در ترازهای متفاوت به صورت 6 ساعته تهیه شد و الگوی منطقه ای جریان و شرایط جوی حاکم از دو روز قبل از وقوع روز بارشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها بیانگر آن است که بارش های سنگین شمال غرب ایران در قالب 4 الگوی همدیدی قابل دسته-بندی می باشند. در الگوی اول، علت اصلی وقوع بارش سنگین در منطقه، عبور چرخند یا سامانه کم فشار دینامیکی مهاجر و منطقه همگرایی و گردش چرخندی ناشی از آن است که عامل اصلی تزریق رطوبت به داخل این چرخندها، واچرخند مستقر بر روی دریای عرب می باشد. در الگوی دوم سامانه بندالی از نوع زوجی در تراز میانی وردسپهر با توقف حرکت سامانه های گردشی در تراز میانی و زیرین جو منجر به وقوع بارش سنگین شده است. در الگوی سوم یک مرکز کم فشار در تراز دریا مشاهده نمی گردد، اما یک مرکز گردش چرخندی بر روی منطقه شکل گرفته است.

در این پژوهش 78 مورد از بارش های تابستانة جنوب شرق ایران انتخاب شد؛ پس از اجرای آزمون خوشه بندی، چهار الگوی سینوپتیکیِ مرتبط با این بارش ها تشخیص داده شد. نتایج پژوهش بیانگر آن است که این بارش ها هم زمان با گسترش زبانه ای از کم فشار گنگ بر روی شرق ایران از سطح زمین تا تراز 850 ه.پ صورت می گیرد و در سطوح میانی و بالایی آتمسفر ناوه ای از موج بادهای غربی بر روی منطقه مستقر نمی شود. در همة الگوها سه هستة واگرایی شار رطوبت بر روی شمال دریای عرب، غرب دریای عرب، و خلیج فارس شکل گرفت: شمال دریای عرب و پس از آن غرب دریای عرب منابعِ مهمِ تأمین رطوبت جنوب شرق ایران در این الگوها بودند. گردش پادساعت گرد هوای مرطوب مونسون در دامنه های جنوبی هیمالیا به شکلی ضعیف فقط در دو الگو مشاهده شد، اما نقشی از آن در تأمین رطوبتِ این الگوها مشاهده نشد، زیرا هم زمان هسته ای قوی از همگرایی شار رطوبت بر روی مرکز و شمال پاکستان قرار می گیرد که جریان پادساعت گرد هوای مرطوب دامنة جنوبی هیمالیا و حتی بخشی از شار همگراشدة رطوبت در جنوب شرق ایران را به درون خود می کشد. نیمرخ قائم آتمسفر منطقه نیز حاکی از همگراشدن رطوبت در سطوح زیرین آتمسفر (750 1000 ه.پ) و واگراشدن رطوبت در سطوح میانی و بالایی آتمسفر منطقه است.

توفان های تندری نوعی از توفان است که عموماً با ابرهای همرفتی و معمولاً با سیلاب های لحظه ای و گاهی تگرگ و باد شدید همراه هستند. ابرهای مربوط به توفان های همرفتی در بیشتر مناطق مشاهده می شوند، اما درصد کوچکی از این توفان های همرفتی تولید شرایط هوای سخت و سیل های ناگهانی را می کنند و خسارات زیادی به بار می آورند. یکی از این توفان های تندری مرگ بار، توفان تندری ۲۸ تیرماه ۱۳۹۴ است که دارای خسارات مالی و جانی فراوانی بود. در این پژوهش به بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی این توفان تندری پرداخته شده است. هدف از انجام این پژوهش پیش بینی احتمال وقوع توفان تندری، تعیین شدت توفان احتمالی، تعیین مکان توفان همرفتی و ارتباط آن با سامانه های سینوپتیکی بوده است. در این راستا از داده های NCEP/NCAR، تصاویر ماهواره ای NOVA/AVHRR، داده های جو بالا و نرم افزارهای GRADS، ENVI، RAOB و ArcGIS برای رسیدن به اهداف فوق استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که شرایط سینوپتیکی مساعد برای وقوع توفان تندری ازجمله کم فشار تراز دریا، ناوه تراز میانی، همگرایی رطوبت و وجود رطوبت در لایه های پایینی جو وجود دارد. همچنین هسته اصلی توفان که بین کرج و قزوین قرار دارد با مرکز بیشینه امگای منفی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال منطبق است. نتایج شاخص های ناپایداری برای ساعت ۰۰UTC نشان داد که شاخص های KO، KI، JI و VT شدت ناپایداری را قوی و توفان همرفتی شدید را پیش بینی کرده اند. ۶ شاخص نیز ناپایداری(توفان همرفتی) متوسط و فقط دو شاخص توفان همرفتی ضعیف را پیش بینی کرده اند. نرم افزار RAOB حداکثر سرعت قائم در این ساعت را ۳۰ متر بر ثانیه برآورد کرده است که نشان دهنده صعود شدید و درنتیجه وقوع توفان تندری شدید است.

بررسی نوسانات سطح آب دریاچه ها به لحاظ اهمیت، ماهیت و موقعیت این مجموعه های آبی در سال های اخیر اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه داخلی ایران می باشد. متاسفانه در سال های اخیر به دلایل مختلف، از حجم آب و وسعت این دریاچه کاسته شده است. هدف از این پژوهش، مدل سازی تاثیرات پسروی دریاچه ارومیه بر روستاهای ساحل شرقی با پردازش شیء گرای تصاویر ماهواره ای می باشد. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای لندست بین سال های 1984 تا 2015 میلادی به صورت دوره ای، مدل رقومی ارتفاع و لایه وکتور موقعیت روستاها استفاده شده است. جهت پردازش تصاویر ماهواره ای از روش های شی ء گرا استفاده شده و کاربری های مورد نظر استخراج گردیدند، در ادامه نیز با استفاده از مدل زنجیره مارکوف به پیش بینی وضعیت آتی در منطقه پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده افزایش سطح باغات، نمک های مرطوب، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی)، اراضی کشاورزی، نمک جدید و کاهش مساحت دریاچه ارومیه طی بازه مورد مطالعه می باشد، نتایج مدل پیش بینی زنجیره مارکوف نشان می دهد در سال 2020 میلادی کاربری باغات، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) و اراضی کشاورزی افزایش خواهند یافت و کاربری نمک مرطوب، نمک جدید و دریاچه ارومیه کاهش خواهند یافت، همچنین روستاهای شهرستان شبستر بیشترین افزایش در باغات، اراضی کشاورزی، نمک جدید و پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) را به ترتیب با 4/13، 7/2، 69/0 و 6/10 درصد افزایش خواهند داشت و روستاهای شهرستان اسکو بیشترین افزایش در نمک های مرطوب را با 7/0 درصد افزایش خواهند داشت.

بارندگی یکی از مهمترین داده های ورودی سیستم های هیدرولوژیکی شمرده می شود و مطالعه و اندازه گیری آن در زمینه های مختلف مانند: پیش بینی شرایط جوی، طراحی سازه های هیدرولیکی، برآورد و مدل سازی سیلاب ضروری است. هدف این تحقیق، برآورد مقدار بارندگی شش ساعته در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از یک مدل مفهومی ابر است. ورودی های این مدل شامل دمای بالای ابر که از باند مادون قرمز ماهواره متئوست تخمین زده می شود؛ فشار، دما و دمای نقطه شبنم ایستگاه های هواشناسی در مقیاس زمانی شش ساعت است. کالیبراسیون (واسنجی) مدل با استفاده از داده های مشاهده ای 16 ایستگاه همدیدی واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 2005 تا 2011 برای 6 واقعه بارشی فراگیر انجام شد. برای مقایسه مقادیر بارندگی برآورد شده به وسیله مدل و مقادیر ثبت شده در ایستگاه های زمینی، از معیارهای آماری میانگین خطا (ME)، میانگین خطای مطلق (MAE)، جذر میانگین توان دوم خطا (RMSE) و قدر مطلق خطا (abias) استفاده شد. میانگین هر کدام از معیارهای خطا به ترتیب برابر 86/0 ، 61/1 ، 39/2 و 67/0 میلی متر به دست آمد. مقدار کم معیارهای خطا، بیانگر کارایی قابل قبول مدل مفهومی ابر در برآورد بارندگی شش ساعته حوضه آبریز دریاچه ارومیه است.

به منظور پیش بینی دامنه خسارات ناشی از سیلاب جهت کنترل و مهار آن پهنه بندی خطر سیل امری ضروری است که هدف از این تحقیق بررسی میزان خطر پذیری سیلاب و ارزیابی خسارت وارده به شهرتبریز است.پارامترهای خاص موضوع این تحقیق شامل؛کاربری اراضی،تراکم جمعیت،مسیل ها،طبقات شیب،تراکم مسکونی،ضریب CN،ضریب رواناب،تراکم جمعیت،فضای باز و قدمت ابنیه بوده سپس با تهیه لایه های مورد نیاز محدوده شهر،اقدام به تعیین وزن هر لایه بر اساس میزان اهمیت آن در بروز سیلاب گردید.پس از وزن دهی نهایی،لایه ها به صورت دوبه دو(AHP)توسط نرم افزارExpert choice مقایسه و ماتریس حاصل از این مقایسات به نرم افزار Idrisi منتقل و ضریب نهایی برای هر لایه تعیین شد.در نهایت با اعمال این ضرایب از طریق نرم افزارArc Gis نقشه پهنه بندی خطر سیلاب در محدوده شهر تبریز تهیه گردید.بدین ترتیب،محدوده های بحرانی بافت شهری در برابر سیلاب آب گرفتگی مشخص و خسارات ناشی از سیل در قالب نقشه ارزیابی خسارات ارائه شد .نقشه پهنه بندی خطر سیل نشان می دهد که حدود34/3 درصد ازمحدوده نقشه در پهنه بندی خطر خیلی زیاد،87/15 درصد در پهنه بندی خطر زیاد،84/70 درصددر پهنه ی خطر متوسط و 95/9 درصد در پهنه ی کم خطر از لحاظ سیل گیری قرار دارد.هم چنین با تهیه نقشه ارزیابی خسارت مشخص شد که پهنه های مشخص شده 85 درصد منطبق با پهنه های مختلف از نظر شدت سیل گیری می باشد.

در تحقیق حاضر به بررسی بارش های نیسان استان آذربایجانشرقی در طول دوره آماری 1359 تا 1391 پرداخته شد. ابتدا تغییرات روند بارندگی های نیسان استان با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و تخمین گر شیب Sen که جزو متداول ترین روش های ناپارامتری به شمار می روند، تجزیه و تحلیل شد. سپس برای پیش بینی تغییرات بارش های نیسان طی سال های آتی از مدل سری های زمانی ARMA استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان داد که بر اساس آزمون های ناپارامتریک، سری زمانی بارش های نیسانی در دوره مورد مطالعه به جز ایستگاه آذرشهر در بقیه ایستگاه ها فاقد روند می باشد. پس از بررسی الگوهای مختلف مدل ARMA، مدل محاسباتی مناسب در هر ایستگاه بر اساس معیار آگاهی آکائیک انتخاب و بارش های نیسان استان آذربایجان شرقی برای 10 سال آینده پیش بینی گردید. در این مطالعه صحت و دقت مدل ها توسط آزمون نرمال بودن مانده های مدل و مجذور اختلاف مربعات ریشه تأیید گردید

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