قاسم عزیزی

هدف از این مطالعه تحلیل تغییرات درون دهه ای روند و الگوی فضایی بارش های سالانه و فصلی نیمه غربی ایران است. به این منظور داده های روزانه بارش دوره 2015-1986 (طی سه دهه) مورد بررسی قرار گرفت. برای واکاوی تغییرات درون دهه ای بارش از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی آماره عمومی G* و به منظور بررسی روند تغییرات از تحلیل رگرسیون، آزمون من کندال استفاده شده است. در انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی Matlab و برای عملیات ترسیمی از نرم افزارهای Surfer و GIS بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که الگوهای خوشه ای مثبت بارش در مقیاس سالانه بیشتر در امتداد کوههای زاگرس و بخش هایی از غرب منطقه مورد مطالعه می باشد. در مقیاس فصلی الگوی خودهمبستگی فضایی بارش در فصل پاییز و زمستان تقریبا از الگوی سالانه پیروی کرده، در حالی که در فصل بهار الگوی فضایی مثبت بارش بیشتر در بخش های شمالی منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است. نتایج حاصل از تغییرات درون دهه ای الگوهای خودهمبستگی فضایی مثبت بارش نیمه غربی ایران نشان می دهد به سمت دوره های اخیر به استثنای فصل زمستان که روند افزایشی نامحسوسی تجربه کرده، در مقیاس سالانه، فصل بهار و پاییز از گستره مکانی الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت بارش کاسته شده است. درحالیکه الگوهای خودهمبستگی فضایی منفی بارش در مقیاس سالانه و فصلی روند کاهشی را تجربه کرده است. با این وجود به جز دوره ی دوم، الگوی فضایی بارش در منطقه مورد مطالعه تغییرات مکانی قابل توجهی نداشته است. نتایج حاصل از تحلیل روند بیانگر این است که در مقیاس سالانه و فصل زمستان اکثر مناطق نیمه غربی کشور از روند کاهشی برخوردار بوده است. در فصل بهار و پاییز با وجود اینکه در منطقه روند افزایشی بارش مشاهده شده ، اما در سطح 95 درصد اطمینان معنی دار نبوده است.

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

طوفان های تندری به دلیل اثرات مهم خسارتباری که بر انسان و محیط طبیعی دارند، پدیده اقلیمی بسیار مهمی به شمار می روند. بررسی ها نشان داده است که عامل ارتفاع و عرض جغرافیایی دو متغیر مهمی هستند که می توانند بر میزان وقوع این پدیده اثرگذار باشند. بنابراین هدف اصلی از پژوهش حاضر، تحلیل فضایی رفتار پدیده رعدوبرق و میزان اثرپذیری آن از مؤلفه هایی چون ارتفاع و عرض جغرافیایی در گستره ایران می باشد. بر این اساس ابتدا داده های ماهانه وقوع طوفان های تندری 118 ایستگاه همدید ایران، طی سال های 1991 تا 2010 از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد و به وسیله سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) و روش درونیابی کریجینگ (Universal)، نقشه های سالانه و فصلی کل ایران تولید گردید. در ادامه برای درک بهتر اثرپذیری طوفان های تندری از ارتفاع و عرض جغرافیایی، به وسیله نرم افزار CerveExpert نمودارهای فصلی و سالانه به همراه میزان همبستگی هریک تولید و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که بیشترین طوفان های تندری سالانه در شمال غرب ایران رخ می دهد و کمترین میزان آن بر نواحی مرکزی و شرقی کشور منطبق است. همچنین طبق تحلیل های فصلی، بااینکه بیشترین میزان پراکندگی ایستگاه ها در ارتفاع 800 تا 1300 متری قرار دارد، اما حداکثر وقوع این پدیده در فصول مختلف ایستگاه ها از ارتفاع صفر تا 2200 متری تغییر دارد. نتیجه کلی نشان می دهد که عامل ارتفاع، همبستگی کمی با وقوع پدیده طوفان تندری داشته و بیشترین همبستگی مربوط به عامل عرض جغرافیایی است.

دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین و ارزشمندترین زیست بوم های آبی ایران است که در حال حاضر در شرایط بحرانی قرار گرفته و تغییرات زیادی در ویژگی ها و عملکردهای آن به وجود آمده است که افت تراز آب، کاهش بسیار شدید مساحت دریاچه و افزایش شوری آب، ازجمله این موارد است. هدف این مقاله، شناخت بهتر فرایندهای مؤثر بر نوسانات تراز آب دریاچه و ارزیابی سهم هریک از مؤلفه های تأثیرگذار است؛ ازاین رو، سیستم منابع و مصارف آب در محدوده حوضه آبریز دریاچه در قالب الگوی ون سیم طراحی شد. در طراحی الگو، اندرکنش و روابط متقابل مؤلفه های اثرگذار، شامل سدهای حوضه، برداشت از آبخوان ها، و متغیرهای اقلیمی، بر سطح دریاچه در مقیاس ماهانه در بازه زمانی 1393-1378 درنظر گرفته شد. پس از واسنجی الگو، روند تأثیرگذاری هریک از متغیرها بر تراز آب دریاچه با طراحی سناریوهای مختلف ارزیابی شد. یافته ها حاکی از این است که بهره برداری از سدهای حوضه (26 درصد) به همراه افزایش نیاز آبی (16 درصد) به ویژه در بخش کشاورزی، درمجموع سبب کاهش 42 درصدیِ جریان سطحی ورودی به دریاچه شده اند. متغیرهای اقلیمی نیز سهمی معادل 16 درصد داشته اند. در مورد نقش آبخوان های ساحلی دریاچه نیز، هرچند آب نگاری معرف آبخوان ها، روند افت تراز آبخوان ها و پیشروی جبهه آب شور را در برخی از آن ها نشان می دهد ، بااین حال تراز آب زیرزمینی ورودی به دریاچه، مقدارِ ناچیزی به دست آمد. لازم به ذکر است که میزان آب زهکشی شده از دریاچه به آبخوان های مجاور هم زمان با افت شدید سطح آبخوان ها، به دلیل دردسترس نبودن داده های موردنیاز، محاسبه نشد.

با توجه به نقش کلیدی پوشش برف در تأمین منابع آب و اثرگذاری آن بر سیستم های زیست محیطی، هدف از مطالعة حاضر پایش پوشش برف و تغییرپذیری مکانی و زمانی آن در دامنه های جنوبی البرز است. بدین منظور، از داده های ساعتی و ماهانة ایستگاه های منطقه و محصولات برف سنجندة مودیس استفاده شد. ارزیابی دقت داده های سنجنده در مقابل داده های ایستگاهی بیانگر ارتباط مناسب میان آن هاست؛ به طوری که در صورت حذف محدودیت تصاویر (ابرناکی)، دقت محصولات مودیس به مراتب افزایش می یابد و از حداقل 67 به حداکثر 96 درصد می رسد. بررسی روند ماهانة پوشش برف نشان داد که پوشش در اوایل پاییز و اواخر زمستان رو به افزایش و در ژانویه و به ویژه فصل بهار به میزان فزاینده ای در حال کاهش است؛ به طوری که مقادیر آمارة من - کندال در ماه می به 2 /2- می رسد. این وضعیت نشان دهندة کوتاه شدن دورة تداوم پوشش برف و افزایش دورة ذوب آن است. از نظر ارتفاعی، پوشش برف در حال پسروی است؛ زیرا روند آن در همة طبقات ارتفاعی، به ویژه در ارتفاعات 3000 تا 3500 متر، رو به کاهش است. مقایسة وضعیت پوشش برف با شرایط دما و بارش نشان می دهد در بیشتر مواقع ناهنجاری های منفی پوشش برف با ناهنجاری مثبت دما و منفی بارش تطابق دارد.

پژوهش پیش رو با هدف معرفی مدل همسان سازی داده های زمینی و ارزیابی دقت داده های این مدل در مقابل داده های اندازه گیری شده ایستگاه های همدیدی سطح کشور به انجام رسیده است. مدل همسان سازی داده های زمینی بطور مشترک توسط مراکز ناسا و نوآ با هدف شبیه سازی دقیق متغیرهای جریان و شرایط چرخه آب و انرژی توسعه داده شد. پوشش جهانی، قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا به همراه سیستم مدلسازی ترکیبی داده های سنجش از دوری و مشاهدات زمینی از ویژگی های منحصر بفرد این مدل است. این مدل متغیر های سیستم جو - زمین را در مقیاس های زمانی ماهانه و 3 ساعته با قدرت تفکیک مکانی 1 و 25/0 درجه جغرافیایی برآورد می کند، که خروجی آن نتیجه شبیه سازی چهار مدل سطحی Mosaic ، Noah ، CLM و VIC می باشد. برای ارزیابی مدل GLDAS ، داده های متوسط دمای ماهانه 66 ایستگاه همدیدی با پراکنش مناسب در سطح ایران و نیز داده های مدل GLDAS با دقت مکانی 25/0×25/0 درجه جغرافیایی از سایت های مربوطه دریافت و پردازش شد. برای ارزیابی آماری داده های نام برده از آماره های ضریب تعیین( 2 r )، مجذور میانگین مربع خطا ( Rmse )، شیب خط( Slope )، اریب( Bias ) و ضریب کارایی مدل( EF ) استفاده شد. مقایسه های آماری انجام شده نشان داد که داده های این مدل در سطح ایران از دقت بسیار مناسبی برخوردار می باشد و میزان خطای این مدل در برآورد متوسط دمای ایستگاه های مورد بررسی بسیار اندک و قابل چشم پوشی است. با وجود این در برخی مناطق بویژه درایستگاه های شمالی کشور مقدار برآورد مدل بیشتر از مقدار مشاهده ای و درتعداد محدودی از ایستگاه ها مانند کاشان و سنندج کمتر از مقدار مشاهده ای برآورد شده است. با توجه به پوشش جهانی، متغیرهای زیاد اقلیم - هیدرولوژی و نتایج این تحقیق که بیانگر دقت مناسب برآوردهای مدل جهانی همسان سازی داده های سطح زمین در پهنه ایران است، پیشنهاد می شود دقت متغیرهای دیگر این مدل نیز برای مناطق مختلف ایران مورد ارزیابی و واسنجی قرار گیرد.

در این مقاله سعی شده اثر واداشت های محیطی شامل توپوگرافی، تندی و جهت شیب، شکل و روند ناهمواری در شکل گیری رژیم باد واقع در رشته کوه البرز (البرز غربی) مورد توجه قرار گیرد. رژیم بادهای کوهستانی بر شرایط آب وهوایی مناطق کوهستانی اثر بسیار زیادی دارد. پژوهش حاضر با استفاده از داده های ساعتی تندی و جهت باد و برازش و تحلیل شرایط توپوگرافیک با مبانی نظری انجام شده است. به طوری که آشکار شد، ایستگاه همدید ماسوله، یکی از بهترین نمونه ایستگاه های کوهستانی ایران جهت مطالعه در زمینه آب وهواشناسی کوهستان محسوب می شود. موقعیت قرارگیری مناسب این ایستگاه در میانه دامنه، منطقه را تحت تاثیر سازوکار باد دامنه ای (باد فراشیب-فروشیب یا نسیم کوه-دره) قرار داده است. موقعیت ایستگاه دیلمان در دامنة جنوبی رشته کوه البرز در یک موقعیت فروافتاده، تاثیر مهمی بر کاهش تندی باد در این ایستگاه داشته است. سازوکار رخ داد باد در این ایستگاه از نوع باد کوهستانی امتداد دره است. باد نائب غالب دیلمان، شمال-شمال غربی است که با توجه به رفتار روزانه و فصلی و موقعیت قرارگیری دریای کاسپین و کوهستان نشان از تحت تاثیر قرارگرفتن منطقه از سامانة نسیم دریا- خشکی(کوهستان) دارد. رفتار ایستگاه کوهستانی جیرنده نمونه ای منحصر به فرد از تلفیق تاثیر عمیق اما غیرمحسوس شکل و روند کشیدگی کوهستان بر پدیده های جوی کوهستان است. قرارگیری در دامنة جنوبی البرز، شرایط مساعد جهت رخ داد باد دامنه ای در این منطقه فراهم کرده است با این حال، کشیدگی درة سیاه رود توتکابن که درة وسیع و منشعب شده از درة سفیدرود است شرایط را برای نفوذ باد برخواسته به شکل نسیم دریا-خشکی (باد منجیل) فراهم کرده است. همین مسئله سبب اضمحلال اثر باد های محلی شبانه روزی کوهستانی در جیرنده شده است.

در پژوهش پیش رو، داده های آفرودیت، GPCC و داده های بارش دانشگاه دی لور (UDel) براساس داده های بارش ایستگاهی ارزیابی شده است. در این راستا، از تکنیک های RMSE، ضریب همبستگی و دیاگرام تیلور استفاده شده است. نتایج ارزیابی داده ها نشان داد که دیاگرام تیلور به دلیل ارائة تصویری جامع تر از رابطة هندسی بین RMSD، ضریب همبستگی و انحراف معیار سری های زمانی، نسبت به سایر روش های تک متغیره نظیر RMSE و ضریب تعیین، مناسب تر است. ترسیم میانگین بلندمدت بارش سالانة ایران بر اساس داده های مزبور، دقت بیشتر داده های آفرودیت و GPCC را نسبت به داده های UDel نشان می دهد. داده های آفرودیت برای مناطق شمال، شمال غرب، دامنه های جنوبی البرز و نواحی داخلی کشور مناسب تر است و داده های GPCC در مناطق غرب، جنوب، جنوب شرق و شمال شرق کشور به نتایج بهتری منتهی می شود. همچنین، مشخص شد که داده های UDel به دلیل درنظرگرفتن ارتباط فضایی داده ها با متغیر وابسته، مقادیر بارشِ سری های زمانی ناقص را بهتر از دو دادة دیگر برآورد می کند.

در این پژوهش، برش رسوبی نوده واقع در شمال شرق ایران برای بررسی وضعیت آب وهوایی گذشته بررسی شده است. تلفیقی از مرور سامان مند منابع کتابخانه ای و میدانی و کارهای آزمایشگاهی در این تحقیق استفاده شده است. به منظور انجام کار با بررسی های میدانی متوالی، محل و روش نمونه برداری مشخص شد. 237 نمونه به فواصل 10 سانتی متری از برش نوده نمونه برداری شد. پذیرفتاری مغناطیسی تمامی نمونه ها اندازه گیری شد و بر اساس نتایج به دست آمده از این آزمایش، نمونه های دارای نوسانات شدید افزایش یا کاهش میزان پذیرفتاری مغناطیسی، برای مطالعة سایر پارامترهای مغناطیسی انتخاب شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که میزان پذیرفتاری مغناطیسی، پسماند مغناطیسی طبیعی، پسماند مغناطیسی ایزوترمال اشباع شده و HIRM در لایه های لس کمتر از لایه های خاک دیرینه است. در مقابل، میزان S_0.3 در لایه های لس بیشتر از خاک های دیرینه است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که برش رسوبی نوده در طول 150 هزار سال گذشته، حدود هشت دورة آب وهوایی گرم و مرطوب (لایه های خاک دیرینه و شبه خاک دیرینه با میزان پذیرفتاری مغناطیسی بالا) در بین دوره های سرد و خشک (لایه های لس با میزان پذیرفتاری پایین) را تجربه کرده است.

نسیم دریا یکی از مهمترین گردش های جوی مناطق ساحلی است. جریان مذکور با توجه به شرایط جغرافیای همانند توپوگرافی، ویژگی های سطح زمین و مشخصه های آب و خشکی با شدت های مختلف جریان دارد. ارتفاعات جنوبی دریای خزر به دلیل محصور کردن کرانه های خزری بین دریا و توده کوهستانی می تواند تاثیرات مهمی بر شرایط اقلیمی و گردش جو ناحیه، از جمله نسیم دریا داشته باشد. هدف مطالعه پیش رو، شبیه سازی نقش توپوگرافی در ویژگی های گردش نیسم دریا بویژه، ضخامت و عمق نفوذ آن در کرانه های جنوبی دریای خزر است. جهت این امر از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ایی RegCM4 جفت شده با یک مدل دریاچه و داده های بازکاوی شده NCEP/NCAR جهت تعیین شرایط اولیه مدل استفاده گردید. مدل در دو حالت مرجع (وجود کوه) و شرایط حذف توپوگرافی برای زمان حداکثر فعالیت نسیم دریا در سواحل جنوبی دریای خزر ( ماه جولای سال 2002) اجراشد. خروجی مدل نشان داد در زمان حذف توپوگرافی عمق نفوذ نسیم دریا به طور چشمگیری تا موقعیت فعلی دامنه های جنوبی رشته کوه البرز (عرض ᵒ35 شمالی) افزایش پیدا کرده اما در مقابل جریان نسیم خشکی در منطقه تقریبا از بین رفته است، بیشینه افزایش سرعت و تغییر جهت باد به ترتیب در سواحل جنوب شرقی و البرز مرکزی مشاهده گردید. علاوه بر آن با توجه به برطرف شدن مانع ارتفاعات، ضخامت نسیم دریا در مناطق مختلف به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده که بیشترین میزان تغییرات در در سواحل شرقی ( طول ᵒ53 شرقی) بوده است.

در این پژوهش اثر تغییر دما بر میزان روند و فراوانی مراکز چرخندی در مدیترانه مطالعه شد. برای این منظور از داده های ERA -Enterim در بازه زمانی 1980 تا 2013 با تفکیک نیم درجه طول و عرض جغرافیای، به صورت 6 ساعته استفاده شد. از الگوریتم عددی مراکز کمینه به همراه میانگین تاوایی نسبی برای آشکارسازی چرخندها استفاده، سپس روند ماهانه آنها به صورت دو دوره زمانی از 1980 تا 1996 و 1997 تا 2013 مطالعه گردید. نتایج بیانگر این است که روند دمای فصل زمستان در تراز 1000 هکتوپاسکال، مثبت بوده و در ماه ژانویه شدت کمتری نسبت به سایر ماه ها داشته است. اختلاف میانگین دمای دوره 17 سال اول نسبت به 17 سال دوم 0.64 درجه سانتی گراد، و این مقدار در ماه مارس 1.3 درجه سانتی گراد است. روند فراوانی چرخندها نشان داد که با افزایش دما فراوانی آنها کاسته شده است. همچنین در ماه ژانویه که روند افزایش دمایی کمتر بوده، تعداد مراکز چرخند افزایش یافتهبا این تفاوت که چرخندهای قوی کاهش یافته اند.  تحلیل مکانی چرخندها نشان داد که مراکز چرخندی آشکار شده، بر روی ایران عمدتاً با شدت تاوایی کمتر از   بوده اند. این مراکز چرخندهای قوی مسیریابی شده مدیترانه نبوده بلکه با عبور کم فشارهای تضعیف شده مدیترانه از نواحی مرتفع ایران، تقویت شده که عمدتاً در دشت های ایران مرکزی قرار داشته و از شدت کمتری برخوردار هستند.

برآورد دقیق و به موقع تبخیر و تعرق تأثیری بسزا و حیاتی در برنامه ریزی منابع آب و کشاورزی دارد. در این پژوهش، به برآورد میزان تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در استان خوزستان پرداخته شده و داده های مورد استفاده شامل دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی از بدو تأسیس ایستگاه های سینوپتیک تا سال 2014 بوده است. بدین منظور در ابتدا مقادیر تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از روش استاندارد فائو پنمن مانتیث محاسبه و سپس با استفاده از ضرایب گیاهی موجود، مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل مختلف رشد برآورد شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در استان خوزستان متوسط تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل اولیه رشد در ماه ژوئن 3/35 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد 10/46میلی متر و در مراحل پایانی رشد ۶/26 میلیمتر در روز بوده است. مقدار این پارامتر در ماه ژوئیه در مراحل اولیه رشد 3/59 میلی متر، در مراحل میانی 23/11 میلیمتر و در مراحل پایانی رشد به میزان 74/6 میلیمتر در روز برآورد شده است. در نهایت مقدار تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در ماه اوت در مراحل اولیه رشد 56/3 میلی متر در روز، در مراحل میانی رشد ۱1/۱2 میلی متر و در مراحل پایانی رشد 67/6 میلی متر در روز برآورد شده است. بیشینه تبخیر و تعرق روزانه و ماهانه در ماه ژوئیه و کمینه آن در ماه ژوئن اتفاق افتاده است. همچنین بیشترین میزان نوسانات روزانه و ماهانه تبخیر و تعرق گیاه نیشکر در مراحل میانی رشد و کمترین آن در مراحل اولیه رشد اتفاق می افتد.

تغییرپذیری زمانی و مکانیشدت پرفشار سیبری ( SHI)،در دوره تشدیدگرمایش جهانی موضوع پژوهش پیش رو می باشد. در این راستا، از داده های ماهانه SLP (NCEP/NCAR Reanalysis 1)جهت استخراج شاخص SHI به عنوان بیشترین مقدار فشار در قلمرو مکانی آناستفاده شده است.با تحلیلِداده های آنومالی دمای سطح زمین (مرکز ملی داده های اقلیمی )، دو دوره متمایز قبل از سال 1973 و بعد از این سال تشخیص داده شد. در نهایت معنادار بودن تغییرات زمانی و مکانی SHI طی دو دوره مورد مطالعه، با آزمون های مقایسه ای مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفتند.با استخراج SHI و موقعیت مکانی مراکزِ آن در ماه های دسامبر، ژانویه و فوریه،مشخص شد که در دوره بعد از سال 1973(تشدیدگرمایش جهانی)، SHI تضعیف شده و دامنه تغییرات سالانه آن نسبت به دوره قبل، کاهش محسوسی داشته است که بیشتر تحت تاثیر کاهش مقادیر حداکثرSHI بوده است.همچنین مشخص شد که در این دوره، مراکز SHI به سمت 50°N و 90°E جابجا شده اند افزون بر آن، هم فشار5/1020 و هم فشار1034هکتوپاسکال به سمت غرب انتقال یافته اند، کاهش مساحت قابل ملاحظه ای در هم فشار 1034 هکتوپاسکال طی دوره تشدید گرمایش جهانی مشاهده شده است که با توجه به کاهش مقادیر حداکثر SHI قابل توجیه است.

هدف این مقاله واکاوی همدیدی هماهنگی نوسانات دما در ایران و اروپا در راستای استفاده از این ارتباط برای تحلیل اقلیم گذشتة ایران است. بدین منظور از داده های سی ایستگاه در داخل کشور و نوزده ایستگاه در اروپا با طول دورة آماری پنجاه سال و بیشتر (1951-2010) استفاده شد. داده ها عبارت بود از متوسط دماهای حداقل، حداکثر و میانگین روزانه؛ فشار تراز دریا؛ ارتفاع ژئوپتانسیلی؛ و مؤلفة نصف النهاری (v). به منظور گروه بندی الگوهای گردشی از حالت S تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل خوشه ای سلسه مراتبی وارد (Ward) استفاده شد. نتایج نشان داد چهار حالت مختلف دمایی (سرد/ گرم هماهنگ و دوره های سرد/ گرم مخالف) بین ایران و اروپا مشاهده می شود. در ایران، سال 2010 گرم ترین و سال 1972 سردترین سال شناخته شد. واکاوی نقشه های همدید در تراز های مختلف جوی طی دوره های سرد نقش مهم شکل گیری سامانه های بندالی و پشتة قوی روی اروپا و اطلس را در وقوع دمای حداقل فرین در ایستگاه های ایران نشان داد، به طوری که شکل گیری این سامانه ها در ابتدا سبب رخداد سرما برای اروپا و در ادامه به دنبال جابه جایی سامانه های جوی، سبب فرارفت سرمای شدید عرض های بالایی به ایران شده است. طی دوره های گرم، تقویت و تغییر در موقعیت پرفشار جنب حاره عامل اصلی ثبت دماهای فرین حداکثر بوده است.

دمای خاک در اعماق مختلف مهمترین برایند برهمکنش جو با سطح زمین است. با توجه به محدود بودن تعداد ایستگاه های ثبت دمای ژرفای خاک، از معادلات تجربی برای محاسبه دمای ژرفاهای مختلف خاک با توجه به ویژگی های تابش ورودی و خصوصیات فیزیکی و گرمایی انواع خاک ها، استفاده می گردد. در این پژوهش تلاش گردید تا علاوه بر تعیین الگوی تغییرات دمای اعماق خاک بر پایه داده های واقعی، کارآیی یک مدل تجربی سینوسی در تخمین دما مورد آزمون قرار گیرد. بنابراین، ابتدا داده های ماهانه و سالانه دمای ژرفاهای 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتیمتری در ایستگاه همدید مهرآباد برای سه ساعت 6:30، 12:30و 18:30 سال 2008 از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. برای محاسبه و تخمین دما در اعماق مختلف دمای 5 سانتیمتری سطح بعنوان دمای مبنا در نظر گرفته شد و با بکارگیری معادلات سینوسی، دمای خاک برای سایر ژرفاها برآورد شد. برای واسنجی دماهای برآورد شده از داده های واقعی ثبت شده با روش-های آماری ضریب همبستگی و ضریب کارآیی ناش- ساتکلیف استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که الگوی دمای ماهانه ی تمامی ژرفاها از روند مشابهی برخوردار بوده و پیک دمایی در تمامی ژرفاها مربوط به دوره گرم سال است. همچنین، دمای محاسبه برای ژرفاهای مختلف نشان دهنده کارآیی قابل قبول مدل مورد استفاده در تخمین دمای خاک می باشد، بطوریکه ضریب همبستگی حاصل از دماهای واقعی و دماهای برآورد شده برای تمامی ژرفاها در سطح 1% خطا معنادار بود. علاوه براین، نتایج بدست آمده از ضریب کارآیی ناش ساتکلیف نیز نشان دهنده ی کارآیی مناسب مدل مورد استفاده در تخمین دمای اعماق مختلف خاک است.

جمعیت شهرنشین زیاد، الگوی شهرسازی نامنظم، سرانه فضای سبز نامناسب و توزیع ناهمگن فضای سبز در شهر تهران سبب افزایش شدت و چندهسته ای شدن جزیره گرمایی شده است. یکی از هسته های مذکور بر فراز بوستان ولایت قرار دارد. با توجه به افزایش فضای سبز در بوستان ولایت طی سال های اخیر و ارتباط بین شدت جزیره گرمایی با فضای سبز، در این پژوهش آثار افزایش فضای سبز بر الگوی جزیره گرمایی در این منطقه بررسی می شود. در راستای هدف مذکور، با استفاده از تصاویر ماهواره گوگل و سنجنده های TM و OLI-TIRS به دلیل در دسترس بودن تصاویر، قدرت تفکیک مکانی مناسب که انطباق پذیری مناسبی را با مدل نشان می داد و سهولت کار با آنها، تغییرات کاربری اراضی و افزایش فضای سبز در بوستان ولایت با استفاده از نرم افزار ENVI 4.7 بررسی شد و نتایج آن به عنوان ورودی به مدل اقلیمی خردمقیاس Envi-met با قدرت تفکیک مکانی 20 متر برای منطقه به ابعاد 4/3 کیلومتر در 6/2 کیلومتر وارد شد. شبیه سازی به صورت ساعتی انجام گرفت که نتایج آن در این پژوهش با فواصل زمانی شش ساعته به نمایش گذاشته شد. نتایج حاکی از هم بستگی معنادار و قوی خروجی مدل با داده های ایستگاه آلودگی سنجی میدان بهمن بود. همچنین محدوده مرکزی بوستان ولایت که پوشش خاک دارد، در اغلب اوقات یک هسته سرمایی در این منطقه ایجاد می کند. همچنین، ساختمان های نسبتاً مرتفع در اطراف بوستان ولایت مانع از نفوذ زبانه هوای خنک پهنه بوستان به اطراف می شود. اثر افزایش فضای سبز بر الگوی جزیره گرمایی در بوستان ولایت با افزایش تفاوت های دمایی بین سطوح مختلف در فصل گرم و کاهش تفاوت های دمایی روزانه بین سطوح در دوره سرد دیده می شود.

هدف این پژوهش به دست دادن رابطه ای ساده و صحیح برای محاسبة بارش سنگین است که در همة مناطق ایران، حتی مکان های با فقر داده ای کاربرد داشته باشد. به دلیل دشواری دسترسی به آمارهای روزانه، این روش متکی بر شاخص های ماهانه است. برای تعیین بارش های سنگین از آمار روزانة بارش پنجاه سال اخیر (1961 تا 2011) چهل ایستگاه سینوپتیکی استفاده شد. مقدار بارش سنگین با استفاده از داده های روزانه، ماهانه و سالانه محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. از داده های سالانه برای تعیین شاخص بارش سنگین ایران و از بارشی که احتمال وقوع آن، میان بارش های ثبت شده پنج درصد بود، به مثابة معیار اولیه استفاده شد. با استفاده از روش خوشه بندی، مؤلفه های مؤثر بر بارش سنگین ایران شناسایی شد. در تحلیل عاملی از یازده مؤلفة بارشی، دو مؤلفة میانگین مجموع بارش سالانه و تعداد روزهای بارشی یک میلی متر، درمجموع 86 درصد اثر را پوشش می دهد. رابطة نهایی از نسبت میانگین مجموع بارش سالانه به میانگین تعداد روزهای بارشی یک میلی متر و بیشتر همراه یک ضریب عددی تشکیل شد. برای تعیین ضریب عددی، ایران به هفت گروه تقسیم شد و برای هر گروه، ضریب جداگانه به دست آمد. بارش سنگین محاسبه شده با معیار اولیه همبستگی زیادی (997/0) نشان داد. درنهایت، نقشة پهنه بندی ضریب عددی و بارش سنگین برای محاسبة مقدار بارش سنگین هر نقطة ایران با نرم افزار GISرسم شد.

1-مقدمه گرد و غبارها یکی از ویژگیهای سامانههای همدید جوی هستند که در بسیاری از مناطق جهان بویژه مناطق خشک و بیابانی رخداد دارد. کشور ایران و بویژه منطقه جنوب غرب ایران بطور متناوب با پدیده گرد و غبار و مشکلات آن مواجه است. بادهای غربی جریان مسلط ورودی به ایران هستند. غرب ایران را پهنه های بیابانی متعددی همچون بیابان های جنوب عراق، ربع الخالی، بادیه الشام و صحرا تشکیل می دهند. نیمه غربی ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و مجاورت آن با این بیابان ها منطقه ای مستعد برای ورود پدیده گرد و غبار بصورت مکرر است. این پدیده در سال های اخیر از نظر فراوانی رخداد، و گسترش مکانی شدیدتر شده است. هدف اصلی این پژوهش بررسی تغییرات مکانی - زمانی و چگونه شکل گیری پدیده گرد و غبار، شناسایی منابع و مسیر گرد و غبار ورودی به غرب ایران است. با توجه به پیامدهای مختلف زیست محیطی، بهداشتی، اقتصادی و اجتماعی آن؛ در این مطالعه سعی بر آن است تا در ابتدا تحلیلی آماری از پدیده گرد و غبار، فراوانی رخداد آن در گذشته و دهه اخیر انجام گرفته و مناطق منشاء و شرایط جوی شکل گیری، الگوی پراکنش و مسیریابی پدیده گردوغبار بررسی و با روش های ترکیبی مورد واکاوی قرار گیرد. 2- روش شناسی روش پژوهش ترکیبی از تحلیل های آماری- همدیدی و بهره گیری از سنجش از دور است. داده های مورد استفاده شامل: داده های سه ساعتی ایستگاه های زمینی، دمای درخشایی در طول موج های 11 و 12 میکرومتر، داده های GDAS ، میدان دما، جهت و سرعت باد، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا در ترازهای مختلف جو است. ویژگی های دمای درخشایی طول موج های 11 و 12 میکرومتر برای بارزسازی گرد و غبار روی تصاویر مادیس در محیط ENVI 4.5، داده های GDAS برای ردیابی مسیر باد در محیط نرم افزاری مدل HYSPLIT و داده های دما، جهت و سرعت باد، میزان فشار، ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا برای بررسی نقشه های ترازهای مختلف جو در محیط GrADS استفاده شد. 3- بحث و نتیجه گیری استخراج فراوانی سالیانه رخداد روزهای همراه با پدیده گرد و غبار در 23 ایستگاه مورد مطالعه در طی دوره آماری سی ساله (2008 –1979 )، نشان داد که ایستگاه های دزفول و بوشهر با بیشترین رخداد گرد و غبار مراکز بحران این پدیده هستند. فصل بهار بیشترین رخداد گرد و غبار را دارد. در ماه های ژوئیه، مه و ژوئن بیشترین و ماه دسامبر کمترین رخداد ثبت شده است. در طول شبانه روز بیشترین رخداد گرد و غبار بین ساعت های 9 صبح تا 6 بعداز ظهر ثبت شده است. مطابق خروجی مدل Hysplit، منطقه مرزی بین سوریه و عراق، غرب و جنوب غرب عراق به ترتیب دو کانون اصلی گرد و غبار برای منطقه غرب ایران هستند. همچنین مسیر شمال غربی _ جنوب شرقی و غربی_ شرقی و در موارد محدودی مسیر شمالی _ جنوبی مسیرهای اصلی ورود این پدیده به منطقه مورد مطالعه هستند. با توجه به نتایج حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای و خروجی مدل، منطقه مرزی بین سوریه و عراق و مسیر شمال غرب جنوب شرقی به عنوان منبع و مسیر اصلی گرد و غبار ورودی به غرب ایران شناخته شد. در دوره گرم سال بر اثر تقویت کم فشار شکل گرفته بر روی عراق و ادغام آن با کم فشار انتقال یافته به جنوب و جنوب غرب ایران و درنهایت قرار گیری در برابر پرفشار شکل گرفته بر روی پهنه آبی مدیترانه سبب شیو شدید فشار و ایجاد بادهای پرسرعت بر روی عراق و سوریه می شوند. با توجه به پایین بودن رطوبت و ویژگی های خشک منطقه هسته گرد و غبار شکل می گیرد. موقعیت مکانی کم فشار سبب مکش شدید هوای بیابان های مجاور و انتقال این پدیده بهمراه بادهای ورودی به ایران می شود. در اواخر دوره سرد فرآیندهای دینامیکی عامل اصلی شکل گیری و انتقال این پدیده محسوب می شوند. شکل گیری ناوه عمیقی در تراز میانی و پیرو آن ایجاد مرکز همگرایی سطحی و فعالیت بین دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی سبب ناپایداری شدید و صعود هوا روی عراق و عربستان می شود. نتیجه چنین سازوکاری ایجاد جریان های پرسرعت باد و در صورت ضعیف بودن رطوبت با توجه به ویژگی های این مناطق هسته گرد و غبار شکل می گیرد.

در این پژوهش به منظور بررسی تغییرات آب وهوایی پلیئستوسن پسین و هولوسن منطقه زاگرس میانی یک مغزه رسوبی به طول 12 متر از رسوبات تالاب هشیلان واقع در شمال غربی کرمانشاه برداشته شد و بر روی 5 متر بالایی آن به روش موور و همکاران (1991) مطالعه گرده شناسی انجام گردید. بر اساس شواهد گرده شناسی تالاب هشیلان، پوشش گیاهی پلیئستوسن پسین از نوع استپ خشک اسفناجیان و درمنه بوده است که نشان دهنده شرایط آب وهوایی سرد و خشک است. با شروع هولوسن گندمیان جایگزین اسفناجیان و درمنه شده اند و پوشش گیاهی از استپی به ساوان پسته- بلوط تغییر کرده است که نشان دهنده افزایش نسبی دما و بارش است. شواهدی همچون رویش درختان و درختچه های مقاوم به خشکی پسته کوهی و بادام، محدود شدن رشد درختان به کنار پهنه های آبی، خشک شدگی سطح تالاب و عدم گسترش جنگل های بلوط در هولوسن پیشین حاکی از وجود یک فصل گرم و خشک طولانی است که موازنه بارش- تبخیر در آن به شدت منفی بوده است. بر این اساس آب وهوای هولوسن پیشین با یک فصل سرد و مرطوب و یک فصل گرم و خشک طولانی مشخص می شود. به تدریج با محدودشدگی فصل خشک، دامنه بارش ها گسترش یافته و جنگل های بلوط در هولوسن میانی گسترش یافته و فراوانی آن ها تا عصر کنونی تقریباً ثابت مانده است. ازاین رو رژیم آب وهوای کنونی منطقه زاگرس از هولوسن میانی تثبیت شده است.

تغییرات اقلیمی پیامدهای ژئوپلیتیکی مهمی را به دنبال دارند. در دهه گذشته مهمترین تغییر اقلیمی گرم شدن کره زمین بوده است. با گرم شدن کره زمین یکی از مناطقی که اهمیت آن افزایش یافته، قطب شمال است. قطب شمال در طول چند دهه گذشته حدود دو برابر بیشتر از بقیه جهان گرم تر شده است و پیش بینی می شود در اواخر دهه 2030 این منطقه عاری از یخ گردد. این تغییرات اقلیمی قطب شمال را به جبهه مرکزی دیدگاه های ژئوپلیتیکی جدید جهان تبدیل کرده و فرصت ها و چالش هایی را ایجاد کرده است. قطب شمال دارای ذخایری عظیمی از منابع طبیعی است و با ذوب یخ ها برای اولین بار در تاریخ مدرن در مقیاس وسیعی دسترسی به این منابع به ویژه هیدروکربن ها امکان پذیر می شود؛ همچنین با کاهش کلاهک یخی، مسیرهای دریایی جدیدی به وجود می آید که با کوتاه کردن مسیرهای دریانوردی، تجارت و ژئوپلیتیک جهانی را تغییر خواهند داد. این مقاله با استفاده از روش توصیفی – تحلیلی انجام شده است و نقطه تمرکز آن این مسئله است که در شرایط جدید قطب شمال با چه چالش های ژئوپلیتیکی مواجه است. نتایج تحقیق نشان می دهد قطب شمال با چالش هایی ماننداختلافات ارضی و ادعاهای متداخل بر سر فلات قاره، افزایش نظامی گری در قطب شمال، تمایلات استقلال طلبانه جوامع بومی، اختلافات بر سر نحوه عبور و مرور از گذرگاه های دریایی و ... مواجه است و این چالش ها ناشی از تمایلات قلمروخواهانه کشورهای ساحلی و غیرساحلی و جوامع بومی می باشد.