دگرگونی ها و مخاطرات آب و هوایی

چکیده منجیل به دلیل بادش، در کشور معروف است ولی انجام پژوهش در زمینه سازوکار شکل‌گیری، رفتار و گستره مکانی باد منجیل بسیار محدود است. در این مطالعه از داده‌های ایستگاههای همدید منطقه و 2.5 درجه NCEP/NCAR و 0.25 درجه (ECMWF) جهت تحلیل رفتار این پدیده استفاده شد. باد منجیل از حوالی 9 صبح به وقت محلی شروع به وزیدن می‌کند و اوج فعالیت آن در ساعات 15 تا 16 محلی است. بیشینه فراوانی باد در طی ماه‌های خرداد و تیر است. رفتار آماری پدیده نشان از تاثیر‌پذیری آن از رژیم حرارتی روزانه و فصلی دارد. کشیدگی دره‌ی سفیدرود و قرارگیری تنگه منجیل در خروجی آن و ورود یکباره آن به دشت منجیل‌، شرایط وزش و گسترش باد‌بزنی شکل باد منجیل را در گستره فلات ایران از دشت قزوین تا دشت زنجان فراهم کرده‌است. بررسی همبستگی فراوانی سمت و تندی باد در جنوب البرز نشان می‌دهد که گستره باد منجیل از غرب به غرب دشت زنجان، از شرق در تهران و از جنوب تا بوئین‌زهرا در طی ماه‌های اوج فعالیت کشیده می‌شود رفتارهای روزانه و فصلی باد منجیل به ویژه از لحاظ تندی و فراوانی رخداد تابع دو سامانه‌ی فشاری، مقیاس منطقه‌ای است که به شدت از ویژگی‌های حرارتی سطوح زیرین جو متاثر هستند. در این مطالعه برای شناسایی عامل به وجود آورنده باد منجیل شاخص CSIP معرفی شد که تاییدکننده عامل به وجود آورنده باد منجیل است. این مطالعه برای اولین‌بار نشان داد که جیرنده در ارتفاع 1500 متری در دامنه‌های جنوبی بادی، مشابه منجیل دارد.

چکیده یکی از ویژگی‌های بارش دگرگونی‌های درازمدت آن در راستای زمان است. با نگرش به پیچیدگی‌های رفتار بارش به‌کارگیری روش‌های غیرخطی می‌تواند سبب شود تا شناخت بهتری از این پدیده به دست آید. ازاین‌رو در این پژوهش کوشش شده است تا با به‌کارگیری الگوهای چندجمله‌ای در کنار روش خطی روند فراوانی بارش سالانه‌ی شمال باختری ایران در دوره آماری 1970 تا 2013 میلادی بررسی شود. همچنین برای کاهش اثر وردایی و افت‌وخیز‌ها بر روند از تبدیل موجک گسسته استفاده‌شده است. سری زمانی مورد استفاده برای بررسی روند از داده‌های شبکه‌ای بارش روزانه‌ی شمال باختری ایران از تاریخ 1/1/1970 تا 31/12/2013 (16071 روز) به‌دست‌آمده است. داده‌های شبکه‌ای یادشده نیز دستاورد میان‌یابی بارش روزانه با روش کریجینگ در دستگاه مختصات لامبرت مخروطی هم‌شکل هستند. یافته‌ها نشان داد که فراوانی بارش سالانه در شمال باختری ایران، در دوره موردبررسی از یک الگوی درجه 3 پیروی می‌کند؛ به‌گونه‌ای که میانگین فراوانی بارش سالانه در دهه‌ی نخست (1970 میلادی) با شتاب زیاد افزایش‌یافته است. از سال‌های نخستین دهه‌ی 80 روند کاهشی معنی‌داری در داده‌ها شکل‌گرفته و نزدیک به 3 دهه شمار روزهای بارشی در حال کاهش بوده است. بااین‌همه در سال‌های پایانی بار دیگر روند افزایشی آغازشده و فراوانی بارش سالانه روبه افزایش رفته است. همچنین یافته‌ها نشان داد که تجزیه داده‌ها با تبدیل موجک همگام با حفظ میانگین و رفتار درازمدت در مؤلفه تقریب، وردایی و افت‌وخیزهای بارش را نیز از این مؤلفه پالایش کرده است. ازاین‌رو مؤلفه بسامد پایین به‌دست‌آمده از تجزیه سری نماینده شایسته‌ای برای برآورد روند است.

چکیده بررسی همگنی داده‌های هواشناسی به دلیل اهمیت آن در برنامه‌ریزی‌های مبتنی بر دانسته‌های اقلیمی، همواره از جنبه‌های مختلف مورد توجه پژوهشگران است. در مطالعات پیشین با بهره‌گیری از تعداد پرشماری ایستگاه و تمرکز بر تعداد معدودی روش-های ارزیابی همگنی، مشاهدات ثبت شده در ایستگاه بررسی می‌شد، اما در پژوهش حاضر سری زمانی دمای 70 ساله‌ی ایستگاه هواشناسی فرودگاه شهر تبریز (2020-1951) ضمن بررسی شناسه تاریخی ایستگاه، با استفاده از روش‌های آمار ترسیمی و کمی-تحلیلی (نظیر آزمون‌های نرمال استاندارد مطلق، آزمون کرامر، آزمون خودهمبستگی، آزمون وان نیومن و فاصله چندکی، آزمون علامت و آزمون نقاط عطف) انواع ناهمگنی‌ها (نظیر مشاهدات پرت، جهش و...) بررسی گردید و مطابق با کلاسه‌بندی همگنی سازمان جهانی هواشناسی طبقه بندی شد. یافته‌های پژوهش حاضر نشان داد که براساس روش‌های به‌کار رفته در پژوهش حاضر از میان آزمون‌های مورد استفاده تنها یک آزمون بر همگنی داده‌ها دلالت داشته است. نتایج حاصل از روش‌های آمار ترسیمی نیز مشابه نتایج آمار کمی-تحلیلی است. از این‌رو براساس شواهد و مقایسه انواع روش‌ها مشخص شد که مشاهدات میانگین مجموع دمای سالانه‌ی ایستگاه هواشناسی فرودگاه شهر تبریز ناهمگن بوده و براساس کلاسه‌بندی همگنی در کلاس 4 قرار گرفته است.

چکیده بادهای غربی محرک اصلی بارش ایران زمین است که تغییرات مکانی آن پارامتری مهم جهت شناسایی تمایز فضایی و زمانی بارش است، به‌ویژه نقش آن در توزیع زمانی بارش‌های پاییزه همزمان با آغاز سال آبی، اهمیت زیادی دارد. بارش زودرس و دیررس فصل پاییز معیاری مناسب برای شروع کشت محصولات پاییزه(دیم) است. در راستای تبیین نقش تغییرات گردش جوی بر تاخیر زمانی بارش‌های پاییزه از داده‌های بارش، الگوهای جوی و شاخص‌های تموج و شدت و سطح پرفشار جنب حاره بهره گرفته شد. نتایج بیانگر تضعیف امواج باد غربی به دلیل تغییرات مکانی پرفشار جنب حاره است. کاهش تموج در ماه اکتبر با تاخیر زمانی بارش و کوتاه شدن روزهای بارانی همراه بوده است. تاخیر در پسروی جنوبی پرفشار جنب حاره با تاخیر 20 روزه و کاهش 7 میلی‌متری بارش ماهانه و در نهایت کاهش 15 میلی‌متری بارش پاییزه همراه است. از لحاظ همدیدی نیز تاخیر زمانی بارش، با ناهنجاری مثبت ارتفاع ژئوپتانسیل و تقویت پرفشار همراه شده است. این شرایط در فاز منفی نوسان انسو(لانینا) بیشتر از فاز مثبت اتفاق می افتد. گرایش کلی بارش‌ها اوایل پاییز به کمتر از نرمال طبیعی خود است بطوریکه از مقدار بارش در نیمه اول پاییز کاسته شده و بر مقدار آن در نیمه دوم افزوده شده است. جابجایی زمانی بارش موثر پاییزه(از اکتبر به نوامبر) به دلیل فراهم شدن شرایط مناسب ناپایداری با افزایش بارش همراه شده است. تاخیر زمانی بارش پاییزه با کوتاه شدن دوره بارشی، کاهش بارش پاییزه و سالانه و در نهایت خشکسالی همراه شده است.

چکیده ابرها یکی از مهم ترین اجزای سیستم اقلیمی هر ناحیه ای محسوب می شوند که اثر مهمی در تنظیم و تعادل انرژی تابشی و چرخه آب دارند بنابرین ضرورت دارد تا تغییرات بلند مدت آنها مورد بررسی قرار گیرد. بر این اساس در این مطالعه با استفاده از داده های ضریب ابرناکی تعداد 26 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک منطقه شمال غرب ایران در دوره زمانی 2022-1982 نسبت تحلیل روند تغییرات ابرناکی بر اساس روش تخمین شیب سن اقدام گردید. هم چنین با استفاده از تصاویر میانگین سالانه پوشش ابر ماهواره EUMETSAT در بازه زمانی 2022-1982 و با استفاده از آماره گتیس ارد تغییرات فضایی ابرناکی در چهار دهه اخیر مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل روند ماهانه نشان داد که به استثنای ماه جولای که دارای روند افزایشی بود بقیه ماهها دارای روند نزولی معنی دار بودند. ماههای جون ، آگوست و سپتامیر نیز فاقد روند معنی دار بودند . نتایج تحلیل فضایی نیز نشان داد در هر چهار دهه مورد بررسی میزان ابرناکی در این منطقه کاهش پیدا کرده است و الگوی تغییرات از دهه اول به طرف دهه های اخیر تغییر نیز پیدا نموده است .

چکیده تغییرات اقلیمی یکی از چالش‌های زیست محیطی قرن بیست و یکم است که نگرانی جهانی را در بر داشته است. سهم کشور‌های صنعتی در تولید گاز‌های گلخانه‌ای بیشتر از دیگر کشور‌ها است. در برخی کشور‌هایی صنعتی مثل آمریکا و کشور‌های اروپایی تلاش‌هایی برای کاهش تولید گاز‌های گلخانه‌ای صورت گرفته است، اما در کشور چین بزرگترین تولیدکننده گاز گلخانه‌ای تلاش قابل توجهی مشاهده نمی‌شود. از عمده تغییرات افزایش دمای کره‌ی زمین تغییرات بارش است.درشمالغرب ایران حوضه آبریز ارس چند سال اخیر به طور محسوس با کمبود بارش مواجه شده است از این بین شهرستان خوی در پست ترین نقطه اذربایجان غربی به دلیل تهدید کشور ترکیه مبنی بر بستن آبراه های ورودی به ایران خودنمایی می کند. به منظور بررسی تغییرات بارشی‌ایستگاه سینوپتیک خوی داده‌های بارش روزانه و بارش کلی برف برای دوره زمانی۲۰۲۰-۱۹۶۰ از سازمان هواشناسی دریافت شده است و پس از مرتب‌سازی و استخراج آمار با آزمون من-کندال مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج تحلیل‌های صورت گرفته نشان می‌دهد که بارش ماهانه روند معنی دار بر اساس روش من کندال ندارند. همچنین ویژگی بارش خوی بیانگر این است که اولین روز شروع بارش، تعداد روز بارش در هر سال، بارش سالانه و بارش برف سالانه روند کاهشی معنی دار دارند. برف ماهانه نیز دارای روند معنی دار نیست. از بارش‌های فصلی نیز بارش فصل زمستان روند کاهشی معنی دار دارد. در بقیه فصول سری‌های زمانی فاقد روند معنی دار هستند. در کل می‌توان نتیجه گرفت که خصوصیات بارش در این ‌ایستگاه از روند خاصی پیروی نمی‌کند.

چکیده هدف از این تحقیق بررسی تغییرات زمانی و مکانی پوشش ابر سطح پایین جو در ایران است. بدین منظور از داده های ECMWF ERA5 با تفکیک مکانی 25/0* 25/0 برای بازه زمانی 2022-1963 استفاده گردید. جهت عملیات‌های آماری وترسیمی از نرم‌افزار Matlab بهره گرفته شد. با برازش مدل رگرسیون خطی به روش پارامتری، روند پوشش ابری سطح پایین جو سالانه بررسی شد سپس ویژگی های پوشش ابری سطح پایین جو ایران با استفاده از همسازها بررسی شد. در بررسی تحلیل عوامل مکانی با پوشش ابری نقش عرض جغرافیایی غالبتر از تاثیر سایر عوامل مکانی است. نتایج برخواسته از تحلیل روند گویای این مطلب بود که حدود 7/99 درصد از گستره کشور دارای روند سالانه منفی با کاهش 003/0- درصد پوشش ابر در سال است . وتنها 2/0 درصد از وسعت کشور باروند مثبت و افزایشی پوشش ابر در سال همراه است. نتایج حاصل از تحلیل چرخه ها که در مطالعات دیگر مشهود نبود گویای چرخه های مختلف ر طی دوره آماری است که برخی از این چرخه ها را می توان به عوامل محلی و بعضی دیگر تحت تاثیر سیستم های کلان مقیاس جوی و همسایگان و گاهی ترکیب این دو سبب تنوع در ایجاد چرخه های متنوع پوشش ابر(سطح پایین) در یک مکان شده است.

چکیده تغییرات درجه حرارت به عنوان یکی از نمادهای تغییرات اقلیمی، از اهمیت خاصی برخوردار است. کاربرد روش های آماری در تشریح تغییرات، ابزاری مفید به شمار می آیند. یکی از کاربردهای آمار در اقلیم شناسی، مدلسازی رفتار عناصر اقلیمی است از الگوهای آماری پرکاربرد، الگوهای خانوادة ARIMAاست. دراین خانواده، از الگوهـای آماری مقادیر براساس رفتارهای گذشته شان مدل‌سازی شده، آینده نگری می شوند. درپژوهش حاضر، با استفاده از داده های دمای سالانه ایستگاه سنندج طی دوره ی 60 ساله (1961-2020) به بررسی رفتار عمومی دما در این ایستگاه پرداخته شد و همچنین با استفاده از نرم افزار MATLAB به برازش الگوی مناسب از خانواده چندجمله ای و الگوسازی ARIMA پرداخته شد. نتیجه الگوسازی خانواده چند جمله ای ها حاکی ازیک روند درجه دو سهمی گونه در دمای سنندج است. از سوی دیگر در خانواده الگوی ARIMA، پس از بررسی مقدار AIC ، الگوی(1،2،2)ARIMA که از میان بقیه الگوها به نسبت بهتر بود به عنوان الگوی مناسب برای پیش بینی دمای سالانه ایستگاه سنندج تعیین شد.

چکیده پهنه‌بندی خرده نواحی اقلیمی و شناخت مهم‌ترین عوامل و عناصر تأثیرگذار بر هر ناحیه، یکی از راه‌های شناخت خرده نواحی اقلیمی است. برای دریافت شناخت صحیح و جامع از خرده نواحی اقلیمی ایران مرکزی، پهنه‌بندی اقلیمی با روش‌های نوین آماری مانند تحلیل عاملی و خوشه‌بندی انجام شد. به این منظور، تعداد 15 متغیر اقلیمی از 15 ایستگاه سینوپتیک ایران مرکزی انتخاب گردید. نتایج بررسی با روش تحلیل عاملی نشان داد: که اقلیم منطقه مورد مطالعه متأثر از چهار عامل است که این عوامل به ترتیب اهمیت عبارت‌اند از: بارش، دما، رطوبت و توفان تندری. در بین کلیه عوامل اقلیمی استخراجی، عامل بارشی با تبیین 081/35 درصد واریانس کل داده‌ها، مهم‌ترین نقش را در تعیین خرده نواحی اقلیمی منطقه داشته است. در کل این چهار عامل حدود 207/86 درصد رفتار اقلیمی را در منطقه ایران مرکزی توجیه نموده‌اند. نتایج حاصله از تحلیل خوشه‌ای، روی چهار عوامل اقلیمی وجود چهار خرده نواحی اقلیمی را در منطقه موردمطالعه نشان داد.

چکیده چکیده

بارشِ‌ سنگین منجر به سیلاب، از جمله بلایای طبیعی است که به عنوان یک مخاطرۀ اقلیمی نیز مطرح می‌باشد. در این پژوهش سعی شده است با تفسیر همدیدی-دینامیکیِ این بارش‌ها، ارتباط و پیوستگی مؤلفه‌های جوی در کل ستونِ قائم اتمسفر نشان داده شود. بنابراین پس از اخذ داده‌های ارتفاع ژئوپتانسیل (بر حسب متر)، مؤلفه‌های مداری و نصف‌النهاری باد (متر بر ثانیه)، واگرایی (s-1)، نم ویژه (گرم بر کیلوگرم) و تاوایی (s-1) از مرکز مطالعات میان‌مدت اروپا (در بازۀ فضایی 0 تا 80 درجۀ طول شرقی و 10 تا 70 درجۀ عرض شمالی)، تأثیر الگوی سینوپتیکیِ جو بر دینامیک، پیوستگی و ارتباط این مؤلفه‌ها با استفاده از نرم‌افزار IDV نمایش داده شده است. نتایج حاصل از ترسیم و تحلیل مؤلفه‌های جوی مؤثر بر بارش نشان می‌دهد که در موج بارش سنگین 25 تا 30 بهمن ماه 1395، الگوی نصف‌النهاری قویِ ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال و فعالیت گردش سیکلونی رودباد جنب‌حاره در منطقه، عوامل مؤثری در تشدید ناپایداری جو بوده‌اند. به نحوی که حاکمیت همزمان آنها منجر به تشدید سرعت‌های قائم صعودی و همگرایی افقی در ترازهای 500 تا 1000 هکتوپاسکال شده است. این الگو در نهایت با تقویت همگرایی افقی جو و تشدید همگرایی شار درونسوی رطوبت از منابع متعددی مانند مدیترانه، دریای سرخ، خلیج فارس، دریای عمان و ...، منجر به رخداد بارش سنگین و فراگیر در 68 ایستگاه سینوپتیک در ایران شده است.

چکیده صنعت گردشگری به دلیل چند بعدی بودن از بخش‌های زیادی تأثیر می‌پذیرد. مهم‌ترین بخشی که نقش مؤثری در توسعه و پایداری این صنعت دارد اقلیم و بخصوص عنصر دما است. هدف پژوهش حاضر بررسی میزان تغییرات مربوط به میانگین و روند دو متغیر دمایی حداقل و حداکثر و تاثیر آن بر گردشگری در منطقه کوهستانی شمالغرب ایران می‌باشد. این پژوهش از نظر هدف کاربردی و از لحاظ روش به شیوه‌ی توصیفی - تحلیلی می‌باشد. آمار مورد استفاده از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردیده است. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از روش رگرسیون خطی در محیط نرم افزار مطلب انجام شده است. نقشه‌های مربوط به تغییرات روند و میانگین دما با استفاده از نرم افزار Surfer تهیه شده که روند تغییرات دما در مناطق رنگی معنی‌دار است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان دهنده‌ی میزان تغییرات میانگین و روندهای دو متغیر دمایی حداکثر و حداقل در همه‌ی بخش‌های منطقه مورد مطالعه است. ماه‌های ژوئن، ژوئیه و اوت بیشترین مقادیر مثبت مربوط به تغییرات روند را دارند همچنین در ماه‌های ژانویه، فوریه و مارس در برخی نواحی دارای روند معنادار، تغییرات روند افزایشی است، در واقع این تغییرات نشان دهنده‌ی افزایش طول فصل گردشگری گرم و کاهش فصل گردشگری سرد در این مناطق است. به طور کلی الگوی معناداری روند یکنواخت نیست. به نظر می‌رسد آهنگ تغییر روند دما در مناطق مرتفع و کم ارتفاع با هم متفاوت است و این منطقه بدلیل شرایط کلی دمایی و نیز شرایط محیطی متفاوت از جمله توپوگرافی، الگوی متفاوتی از روند را نشان می‌دهد.

چکیده به منظور آشکارسازی تغییرات اقلیمی از دیدگاه آماری آزمون‌های آماری پارامتری و ناپارامتری بکارگرفته می‌شوند. از جمله این روش‌ها می‌توان به آزمون‌های همگنی، تحلیل روند، روش‌های آریما و تحلیل طیفی در سری‌های زمانی عناصر اقلیمی از جمله دما اشاره کرد. عوامل طبیعی و انسانی در ایجاد ناهمگنی دخالت دارند که برای پی بردن به ناهمگن بودن اطلاعات و کشف علل آن از طرق آزمون‌های مختلف آماری قابل بررسی می‌باشد. نتایج این آزمون‌ها همواره یکسان نبوده و هر یک دارای ویژگیهای خاصی می‌باشند. در این پژوهش پس از کنترل کیفی داده‌ها و انجام آزمون‌های همگنی و آشکارسازی روند با استفاده از نرم‌افزار MATLAB، برازش و آینده‌نگری میانگین دمای سالانه و ماهانه ایستگاه‌های جلفا و سراب طی دوره آماری (1986-2018) با استفاده ازالگوهای خانواده ARIMA و SARIMA در نرم‌افزار MINITAB انجام شد. برای بررسی ایستایی مدل، توابع خودهمبستگی (ACF) و خودهمبستگی جزئی (PACF) به کار گرفته شد و با در نظر گرفتن معیارهای ارزیابی مدل، نهایتا الگوهای ARIMA(0,1,1) و SARIMA(0,0,1)(1,2,3)12 برای ایستگاه جلفا و الگوهای ARIMA(1,1,0) و SARIMA(0,0,2)(1,2,3)12 برای ایستگاه‌ سراب به عنوان مدلی مناسب جهت آینده‌نگری میانگین دمای سالانه و ماهانه مشخص شد.