دگرگونی ها و مخاطرات آب و هوایی

چکیده هدف این تحقیق بررسی تغییرات همدید سامانه مونسون جنوب­شرق ایران است. از آنجائیکه بارش مبین ناپایداری و ورود رطوبت است، بارش­های فراگیر منطقه به عنوان مبنایی برای گسترش مونسون به داخل ایران در نظر گرفته شد. داده­های تحقیق شامل داده­های بارش ایستگاه­های سینوپتیک و باران­سنجی و داده­های NCEP-NCAR می­باشند. برای ترسیم نقشه­ها از نرم­افزار Grads استفاده شد. نتایج نشان داد که در سطح زمین استقرار کم­فشار گسترده­ای روی خلیج­فارس و پاکستان و گسترش زبانه­ی پرفشار ترکیه به صورت یک تراف در امتداد زاگرس بانی گسترش مونسون می­باشد. در تراز 500 ه پ در رخدادهای 1، 2 و 4 ایجاد تراف و قرارگیری نواحی شرقی کشور در جلوی آن و در رخداد سوم گسترش زبانه­ی کم­ارتفاع روسیه به صورت سردچال بر روی افغانستان سبب نفوذ سامانه مونسون به داخل ایران شده­است. نیمرخ اُمگای منطقه نیز بیانگر استقرار اُمگای منفی در این هنگام است. خطوط جریان رخدادهای 1، 2 و 4 استقرار سامانه چرخندی بر روی اقیانوس هند و رخداد 3 تشکیل مرکز چرخندی بر روی افغانستان را زمینه­ساز گسترش سامانه مونسون نشان داد. رخدادهای 1، 2 و 4 از سامانه­های رطوبتی مشترکی که از هند سرچشمه می­گیرند، تغذیه شده­اند در حالیکه رطوبت رخداد 3 از افغانستان تأمین شده که در واقع زبانه رطوبتی است که از طریق هند به آسیای میانه نفوذ کرده است. همچنین گسترش مونسون همراه با تاوایی مثبت در سطح زمین و تاوایی منفی در تراز 500 ه پ است.

چکیده عوارض توپوگرافی و پو­شش­های متنوع سطوح طبیعی از مهم­ترین عوامل تاثیر­گذار بر اقلیم و نوع اقلیمی در هر پهنه­ی جغرافیایی است. از سوی دیگر، شرایط اقلیمی هرمحل در پراکندگی انسان، حیوان و گیاه نقش مهمی را ایفا می­کند لذا هرگونه فعالیت یا برنامه­ریزی در زمینه­های مختلف اقتصادی، کشاورزی، صنعتی و.. در سطح بدون شناخت ویژگی­های اقلیمی امکان پذیر نمی­باشد. با توجه به پهناوری ایران مرکزی، تنوع آب­وهوایی زیادی در این ایران­مرکزی وجود دارد. در این پژوهش، برای شناسایی خرده نواحی آب وهوایی این منطقه، از روش­های آماری تحلیل عاملی و تحلیل خوشه­ای با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شده است. بدین منظور 5 متغیر آب­وهوایی از7 ایستگاه هواشناسی ایران مرکزی در یک دوره آماری 30 ساله  (1987-2016) انتخاب شده است. متناسب با فاصله­های ایستگاه­ها و تغییرات مکانی متغیرهای انتخابی، شبکه­ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر روی ایران مرکزی گسترانده شد. با استفاده از روش کریجینگ مقادیر 5 متغیر برآورد گردید. به منظور کاهش ابعاد ماتریس داده­ها از روش تحلیل عاملی با چرخش واریماکس (عمودی) و از روش تحلیل خوشه­ای پایگانی به طریق وارد جهت تعیین خرده نواحی آب­وهوایی استفاده شد و نقشه­های مربوط با استفاده از GIS ترسیم گردید. یافته­های این پژوهش نشان می­دهد که خرده­نواحی آب­وهوای ایران مرکزی ساخته چهار عامل به ترتیب رطوبت، ساعات آفتابی، بارش و ابرناکی است که 75/0 درصد واریانس متغیرهای اولیه را تشکیل می­دهد. بارزترین ویژگی اصلی در تقسیم­بندی خرده­نواحی آب­وهوایی ایران مرکزی  به ترتیب اهمیت بارش، رطوبت ، ابرناکی و ساعات آفتابی است. با استفاده از تحلیل خوشه­ای که بر روی متغیرهای مورد نظر که بر روی چهار عامل انجام شد و براساس امتیازات عاملی، وجود چهار خرده نواحی آ­ب­وهوایی در ایران مرکزی مشخص می­شود.

چکیده در این پژوهش داده های ساعتی دمای نقطه شبنم مربوط به ۱۶۲ ایستگاه همدید کشور، طی دوره ۱/۱/ ۱۹۵۱ تا ۳۱/۱۲/۲۰۱۰ معادل ۶۰ سال، از پایگاه داده سازمان هواشناسی کشور برداشت شد. داده­های دمای نقطه شبنم ساعتی شامل ۸ زمان بوقت گرینویچ و میانگین روزانه است و بصورت آرایه­ای سه بُعدی، به ابعاد ۱۶۲×۹×۲۱۹۱۵ در محیط نرم افزار متلب آرایش داده شد. به منظور ارزیابی رفتار دمای نقطه شبنم، از آزمون روند رگرسیون خطی و شگرد تحلیل فراوانی بهره گرفته شد. برای ارزیابی روند از میانگین هموار شده داده­های ساعتی و برای تحلیل فراوانی از متوسط روزانه دمای نقطه شبنم استفاده شد. در تحلیل فراوانی، دوره آماری بر حسب تقویم میلادی به ۶ دهه تفکیک و سپس با استفاده از تابع هیستوگرام نرم افزار متلب، فراوانی و درصد فراوانی داده های مورد نظر محاسبه شد. توزیع فراوانی دمای نقطه شبنم دهه اول با دهه­های بعدی با هم مقایسه شد. سپس به منظور آشکارسازی چگونگی تغییر توزیع فراوانی، تفاضل درصد توزیع فراوانی هر دهه محاسبه و تغییرات حاصل در رفتار توزیع فراوانی متوسط دمای نقطه شبنم بررسی گردید.
بررسی دهه به دهه متوسط روزانه دمای نقطه شبنم نشان داد که منحنی توزیع فراوانی دمای نقطه شبنم در کشور طی چند دهه گذشته به سمت دماهای پایین­تر جابجا شده است. بطوریکه متوسط دمای نقطه شبنم روزانه در دهه اول از حدود ۶ به کمتر از ۴ درجه سلسیوس در دهه ششم کاهش یافته است. آزمون روند نیز نشان داد که دمای نقطه شبنم در ساعات ۱۸، ۲۱ و ۰۰، روند افزایشی ضعیفی داشته در حالیکه در ساعات ۰۳، ۰۶، ۰۹، ۱۲ و ۱۵ و میانگین روزانه، با شیبی تند، روند کاهشی قابل توجهی را نشان می دهد. این رفتار کاهشی با افت ناگهانی در اواخر دهه ۶۰ خورشیدی همراه شده، که می تواند نشانه­ای از خشک­تر شدن محتوای رطوبتی هواسپهر ایران باشد.

چکیده امروزه به علت پدیده گرمایش زمین، فراوانی امواج گرمایی و شدت و تداوم آن، پیامدهای مخربی را در طبیعت به جای گذاشته است. هدف این مقاله شناسایی موجهای گرمایی شهرستان زابل و ویژگیهای آماری آنها مانند تداوم، شدت و فراوانی می باشد. بدین منظور داده های دمای کمینه و بیشینه روزانه ایستگاه زابل در بازه زمانی 1961 تا 2015 دریافت و سپس متوسط روزانه دما محاسبه و پایگاه داده ها در نرم افزار متلب تشکیل شد. بدین منظور از آستانه دمایی صدک 95 ام بلند مدت هر روز اقلیمی سال برای شناسایی امواج گرمایی استفاده شد. روزهایی که حداقل 3 روز یا بیشتر دمای متوسط روزانه آن از صدک 95 آن بیشتر بود موج گرمایی تلقی شد. نتایج تجزیه و تحلیل نشان داد در این منطقه موجهای گرمایی کم دوام رخداد بیشتری داشته و امواج گرمایی پرتداوم کمتر رخ داده است. دو موج گرمایی با دوام و ماندگاری طولانی تر مورد واکاوی آماری قرار گرفتند. ماندگارترین امواج گرمایی در منطقه در بازه زمانی، 23/5/1971 تا 30/5/1971 و 19/7/2013 تا 30/7/2013 با تداوم به ترتیب 8 و 12 روز رخ داده اند. نتایج نشان می دهد که امواج گرمایی به عنوان یکی از مخاطرات آب و هوایی در دوره آماری روند افزایشی داشته است.

چکیده در این پژوهش به منظور تعیین و تفکیک تغییرات و روند دمای سینوپ های 3 ساعته در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه، داده های ساعتی ایستگاه سینوپتیک تبریز(با 195768 برداشت داده) طی دوره آماری (1951-2017) استخراج و مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از کد نویسی در نرم افزار Matlab داده های  3ساعته(سینوپ ها) به داده های ساعتی-ماهانه، ساعتی-فصلی و ساعتی-سالانه تبدیل شدند. پس از تهیه پایگاه داده مورد نظر، به منظور شناسایی روند و معنی داری روند تغییرات از روش تحلیل ناپارامتریک من-کندال و نیز برای تعیین شیب خط روند هرکدام از این واحد های زمانی از آزمون تخمینگر شیب سن استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که در طول شبانه روز، داده ساعتی-ماهانه دمای ساعت 03:00 در ماه ژوئن با 71/0 درجه سانتیگراد در هر ده سال بیشترین افزایش را دارد. از نظر ساعتی-فصلی، فصل تابستان در ساعت 03:00 حدود 66/0 درجه سانتیگراد در هر دهه افزایش داشته است. بیشترین میزان تغییرات میانگین سالانه دما مربوط به سینوپ های 00:00 و 03:00 با 46/0 درجه سانتیگراد افزایش در هر دهه می باشد. در کل نتایج نشان می دهد که شیب تغییرات دما در سینوپ های شبانه بیشتر از سینوپ های روزانه و شیب تغییرات دما در فصول گرم سال بیشتر از فصول سرد سال است. با توجه به این روند انتظار می رود که در ده سال آینده مصرف انرژی(سرمایشی) در تابستان افزایش یابد.

چکیده در قرن حاضر افزایش جمعیت و آلودگی­های زیست‌محیطی، استفاده از انرژی­های نو و تجدید پذیراز جمله باد را بیش از پیش مورد توجه قرار داده است. یکی از منابع تجدید پذیر انرژی که امروزه بهره‌برداری از آن رو به گسترش است، انرژی حاصل از وزش باد است. موقعیت جغرافیایی خاص ایران، امکان استفاده از این انرژی پاک را فراهم آورده است و آن را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می­نماید.. در پژوهش حاضر به منظور پتانسیل سنجی اقلیمی استفاده از انرژی باد در مناطق کویری، بیابانی و سواحل مکران، از داده‌های روزانه و ساعتی سمت و سرعت باد در دوره­ آماری 1987 تا 2015 استفاده شد. پس از کنترل کمی و کیفی داده­ها، متوسط­های ماهانه و ساعتی سمت و سرعت باد و میزان تغییرپذیری آن­ها محاسبه شد و نقشه­های تغییرات مکانی سرعت باد، ترسیم و با استفاده از روش­های تحلیل فضایی نقشه­ پتانسیل استفاده از انرژی باد در منطقه­ مورد مطالعه تهیه گردید. نتایج حاصل نشان داد که استان­های کرمان، سیستان و بلوچستان، هرمزگان، جنوب خراسان جنوبی و بخش‌هایی از شرق و جنوب یزد از جمله مناطق مستعد برای نصب توربین­های بادی و کسب انرژی از  باد است. بر اساس نتایج حاصل، بیشینه­ سرعت باد در سطح منطقه­ مورد مطالعه در ساعت­های ابتدایی روز تا اوایل بعد از ظهر (ساعت‌های 9 صبح تا 15 بعد از ظهر) رخ می­دهد، در نتیجه بیشترین میزان انرژی در این فاصله زمانی قابل استحصال می­باشد. ویژگی­های خاص اقلیمی و جغرافیایی این مناطق موجب شده تا در تمام ساعات روز شاهد وزش دائمی بادهای نسبتاً قدرتمند بوده و از پتانسیل بالایی برای کسب انرژی از باد برخوردار باشند.

چکیده امروزه افزایش میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش نه تنها تولیدکننده گاز­های گلخانه­ای است، بلکه تحت تأثیر تغییرات آب­وهوایی و گرمایش جهانی نیز می­باشد. در این پژوهش به واکاوی نیازهای درجه­روز گرمایشی با آستانه دمایی 18 درجه سانتیگراد پرداخته شد. داده­های مورد استفاده شامل دمای کمینه و بیشینه 16 ایستگاه­ همدید ناحیه­ی خراسان بزرگ در بازه زمانی 26 ساله(1990-2015) می­باشد که از سازمان هواشناسی کشور برداشت شده است. ابتدا پایگاه داده­ها در نرم­افزار متلب با آرایه­ی S و ابعاد(26*9496) تشکیل گردید که در آن سطرها، زمان(روز) و ستون­ها، مکان(ایستگاه­ها) هستند. از مدل رگرسیون گام به گام برای ارتباط­سنجی و از آزمون ناپارامتری من-کندال در سطح اطمینان 95 درصد برای واکاوی تغییرات زمانی درجه­روز گرمایشی استفاده شد. نتایج پژوهش حاکی از این است که نیاز­های درجه­روز گرمایشی کمترین ارتباط را با طول­جغرافیایی و بالاترین همبستگی مستقیم معنادار را با عرض­جغرافیایی و ارتفاع دارد. به طوری که به ازای هر 1 درجه افزایش عرض­جغرافیایی و هر 100 متر ارتفاع، نیازهای درجه­روز نیز افزوده می­شود و برعکس. به دیگر سخن، مرزبندی پهنه­های گرمایشی تغییر کرده است و بیشترین نیاز گرمایشی منطبق و محدود به ارتفاعات و مناطق کوهستانی نیمه شمالی خراسان و کمترین میزان در مناطق پست و کم ارتفاع مرکزی و جنوبی ناحیه می­شود. همچنین روند درجه­روز گرمایشی در دوره­ی سرد سال و به ویژه در ماه­های اکتبر، فوریه، مارس کاهش معناداری یافته است. این نتایج گویای گرم­تر شدن هوا نسبت به میانگین دما در مناطق سردسیر و شمال­شرق خراسان بزرگ و به تبع آن استفاده بیشتر از وسایل سرمازا است که مصرف انرژی بیشتر جهت خنک­سازی محیط و آسایش اقلیمی انسان را می­طلبد.

چکیده  سه چالش عمده جهانی شامل تغییر اقلیم، کاهش منابع آبی و بیابان­زایی می­باشد. تهیه نقشه های روزآمد یا بهنگام از تغییرات شوری و املاح می­تواند گامی مهم در بهره برداری صحیح از منابع آب باشد. روش­های زمین آمار برخلاف روش­های کلاسیک، ضمن در نظر گرفتن ارتباط بین نقاط و موقعیت مکانی آنها، دقت مطلوبی نیز دارند. آب­های زیرزمینی مهمترین منبع تأمین آب مورد نیاز کشاورزی در مناطق خشک و نیمه­خشک می­باشند. به منظور مدیریت بهینه منابع آبی و همچنین حفظ و بهبود کیفیت آنها، به داده­هایی در زمینه­ی موقعیت، مقدار و پراکندگی کیفیت آب در هر منطقه نیاز است. هدف از انجام این پژوهش تعیین مناسب­ترین روش میان­یابی به منظور بررسی و تحلیل مکانی شوری آب­های زیرزمینی دشت بزرگ یزد - اردکان واقع در مرکز استان یزد می­باشد. به منظور بررسی تغییرات شوری آب­های زیرزمینی این منطقه از داده­های آماری 18 ساله (1376 تا 1392) شوری چاه­های آب منطقه استفاده و پس از نرمال­سازی و اصلاح داده­های ناقص، با استفاده از نرم افزار GS⁺ بهترین مدل تغییرنگاری انتخاب، و از بین روش­های زمین آماری مناسب­ترین روش میان­یابی، روش کریجینگ (معمولی) وکوکریجینگ واز بین مدل های تغییرنگاری حاوی آستانه(کروی و گوسین) جهت تهیۀ نقشه­ها استفاده و در نهایت نقشه­های شوری، تغییرات و محدودیت آب زیر­زمینی در محیط نرم افزاری ArcGIS ترسیم گردید. نقشه­های شوری نشان می­دهد که شوری فوق­العاده زیاد (بالاتر از 8 دسی زیمنس بر متر) در قسمت های مرکز، شمال و شمال شرق به جهت احداث چاه­های متعدد و طول مدت برداشت از آنها و نیز قسمت­هایی از جنوب شرق قرار دارد و حاشیه غربی و جنوب غرب حوضه دارای شوری کم (کمتر از 2 دسی­زیمنس بر متر) و مابقی حوضه را شوری متوسط تا زیاد (4 تا 8 دسی زیمنس بر متر) شامل می­شود.