دگرگونی ها و مخاطرات آب و هوایی

چکیده این پژوهش، تحلیلی یکپارچه از روندهای تغییرات متغیرهای کلیدی هیدروکلیماتولوژیک – شامل دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل (ET₀)– را در مقیاس‌های زمانی سالانه و فصلی، با استفاده از داده‌های ۳۰ ساله (۱۹۸۶-۲۰۱۵) ۶۲ ایستگاه هواشناسی در ایران ارائه می‌دهد. با به‌کارگیری تخمینگر شیب سن، نتایج نشان‌دهنده یک روند گرمایش کلی و پایدار در سراسر کشور است؛ به‌ویژه افزایش معنادار دما در فصل زمستان که پیامدهایی نظیر کاهش نسبت بارش جامد به مایع و ذوب زودرس برف دارد. در سطح ملی، روند افزایشی ET₀​ و کاهشی بارش، تصویر روشنی از خشک‌تر شدن اقلیم ایران نمایان می‌سازد. تحلیل فضایی، غرب و شمال غرب ایران را به عنوان کانون اصلی تغییرات شناسایی کرد که بیشترین روند افزایشی دما و کاهشی بارش را تجربه کرده و تهدیدی برای امنیت آب و غذا محسوب می‌شوند. یافته جالب توجه، مشاهده روند کاهشی ET₀​ در برخی مناطق نیمه جنوبی بود که به «پارادوکس تبخیر» نسبت داده شده و اهمیت در نظر گرفتن عواملی چون سرعت باد و تابش خورشیدی را برجسته می‌سازد. در مجموع، این مطالعه شواهد محکمی بر تشدید فشار اقلیمی بر منابع آب ایران ارائه داده و بر لزوم اتخاذ راهکارهای مدیریت سازگارانه و منطقه‌ای برای مناطق آسیب‌پذیر تأکید می‌کند.

چکیده گردوغبار از مهم‌ترین مخاطرات محیط‌ زیستی در مناطق غربی ایران است که اثرات قابل‌توجهی بر اکوسیستم‌های طبیعی، به‌ ویژه جنگل‌های بلوط زاگرس دارد. هدف این پژوهش بررسی تغییرات زمانی–مکانی گردوغبار و تحلیل اثر آن بر وضعیت پوشش گیاهی جنگل‌های بلوط استان ایلام طی دوره 2005 تا 2020 است. برای این منظور، از شاخص عمق نوری آئروسل (AOD) به‌عنوان نماینده شدت گردوغبار و از شاخص‌های VCI و TCI برای ارزیابی وضعیت و شرایط حرارتی پوشش گیاهی استفاده شد. داده‌های ماهواره‌ای سنجنده MODIS و تصاویر Sentinel‑2 در بستر Google Earth Engine پردازش شدند. تحلیل روند زمانی گردوغبار با آزمون غیرپارامتری Kendall’s Tau و تحلیل همبستگی مکانی بین AOD و شاخص‌های پوشش گیاهی در محیط ArcGIS انجام گرفت. نتایج نشان داد مقادیر AOD دارای نوسانات بین‌سالی و در برخی دوره‌ها روند افزایشی است. همبستگی مکانی بین AOD و VCI در بخش قابل ‌توجهی از جنگل‌های بلوط، به‌ویژه در نواحی جنوبی و جنوب‌غربی استان، منفی و معنادار بوده و کاهش وضعیت پوشش گیاهی همزمان با افزایش گردوغبار را نشان می‌دهد. همچنین، همبستگی AOD و TCI بیانگر تشدید تنش‌های حرارتی با غلظت بالای گردوغبار است. نقشه حساسیت نیز نشان داد مناطق جنوبی بیشترین و نواحی مرتفع شمالی کمترین اثرپذیری را دارند.

چکیده در این مطالعه ظرفیت اقلیمی نوار جنوبی ایران در سال 2050 مورد ارزیابی قرار گرفته است. نوار جنوبی ایران به دلیل حساسیت بالای اقلیمی و فشارها و فعالیت های انسانی یکی از مناطق کلیدی کشور در مواجهه با تغییر اقلیم است. از این ‌رو پیش ‌بینی وضعیت اقلیم آینده آن ضروری است. هدف این مطالعه شناسایی مناطق مطلوب و غیر مطلوب در ظرفیت اقلیمی در سال 2050 است. برای اینکار از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شده است. داده های مورد استفاده مطالعه رطوبت، سرعت باد، حداقل دما، حداکثر دما، بارش، تابش موج بلند و تابش موج کوتاه از سناریو SSP 245 و مدل GFDL-ESM4 در مقیاس روزانه هستند. در تحلیل سلسله مراتبی از 7 عامل بهره برداری شد. جهت انجام تحلیل سلسله مراتبی از زبان برنامه نویسی متلب و جهت تولید نقشه ها از زبان برنامه نویسی R استفاده شد. نتایج نشان داد که نیمه شمالی استان فارس و شمال شرق استان خوزستان مطلوب ترین مناطق و کل استان هرمزگان و نیمه جنوبی سیستان و بلوچستان نامطلوب ترین مناطق در ظرفیت اقلیمی نوار جنوبی ایران در سال 2050 هستند. همچنین مهم ترین عوامل در ظرفیت اقلیمی سه عامل بارش، دما و رطوبت تشخیص داده شد.

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 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 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 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 یکی از خصوصیات منحصربه‌فرد دشت‌های شمالی حوضه آبی زنجان رود در استان زنجان، وجود رودخانه‌هایی است که به‌موازات هم در دره‌های عمیقی جریان دارند که با توجه به وضعیت شیب، قادر به دریافت رواناب‌های سطوح اطرافشان نیستند. درهای عمیق در بین دشت‌های هموار و کم عارضه، بیان‌کننده عدم انطباق لندفرم‌ها با فرآیندهای کنونی است. تحلیل ژئومورفولوژیکی چنین دشت‌ها و دره‌هایی بر اساس بررسی‌های میدانی (وضعیت آبراهه‌ها، دره‌های آبشخور مانند و وسیع، مورن های سرگردان و رسوبات مخلوط یخچالی)، تفسیر شواهد ژئومورفولوژیکی از روی نقشه‌های توپوگرافی و زمین‌شناسی، به همراه بازسازی شرایط اقلیمی گذشته انجام‌شده است. شواهد منعکس‌شده در نقشه‌های توپوگرافی و مطالعات میدانی از نبود شرایط لازم برای شکل‌گیری مخروط‌افکنه وسیع حکایت دارد؛ درحالی‌که حفر دره‌های عمیق در دل مخروط‌افکنه های به‌هم‌پیوسته قدیمی رخ‌داده که کل دشت را پوشیده‌اند. رودخانه‌هایی مثل سهرین، سارمساقلو و قره‌چریان با وسعت حوضه آبریز قابل‌توجه در نواحی کوهستانی، در دره‌هایی با عمق بیش از صد متر در خارج از کوهستان جاری هستند و گاه با حفظ اختلاف ارتفاع اولیه نسبت به نواحی اطراف، به زنجان رود متصل می‌شوند. نتایج حاکی از حاکمیت فرایندهای تکتونیکی، آلوویالی (تشکیل مخروط‌افکنه های وسیع)، تغییر سطح اساس زنجان رود، یخچال و فلوویال در تحول دشت‌های شمالی زنجان رود است.

چکیده تغییر اقلیم در قرن بیست و یکم مهمترین چالش پیش روی جوامع بشری است. با توجه به تاثیر دما در شرایط اقلیمی هر منطقه و اهمیت پیش بینی آن در برنامه ریزی های محیطی، استفاده از مدل‌های گردش عمومی جو به منظور ارزیابی و پیش بینی تغییرات دما، کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در این پژوهش به پیش بینی و ارزیابی تغییرات دما در غرب و جنوب غرب ایران طی دوره‌ی آماری 1990-1961 برای دوره‌ی 2100-2011 پرداخته شده است. برای این منظور داده‌های شبکه ای دمای 30 ایستگاه سینوپتیک مربوط به استان های غرب و جنوب غرب ایران در مقیاس روزانه، ماهانه و سالیانه مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی SDSM، تغییرات میانگین دما توسط سناریوهای RCP 2.6 و RCP 4.5 و RCP 8.5 پیش بینی و ارزیابی شده و سپس نقشه‌های آن بوسیله ی نرم افزار سورفر ترسیم گردیده است. نتایج حاکی از افزایش تغییرات میانگین دما در تمام فصول می‌باشد. مطابق سناریوهای بازه‌ی سالانه، بیشترین مقدار افزایش میانگین با ضریب تغییرات بالا در مناطق شمالی که شامل ایستگاه‌های سنندج، بیجار، سقز و همدان می‌باشد، مشاهده شده است. تعدادی از ایستگاه‌های نیمه‌ی جنوبی محدوده‌ی مورد مطالعه مانند ایذه و کوهرنگ نیز با کمترین تغییرپذیری، کمترین افزایش را در تغییرات میانگین دما تجربه خواهند کرد.

چکیده بارش یکی از متغیرترین و پیچیده‌ترین عناصر اقلیمی است. دست یافتن به چگونگی رفتار این عنصر اقلیمی یکی از مباحث جالب توجه برای پژوهشگران علوم مختلف مانند هیدرولوژی و اقلیم‌شناسی است. از ابزارهای مفید جهت شناخت رفتار این عنصر پیچیده، استفاده از تکنیک‌های آماری است. در این راستا، در پژوهش حاضر علاوه بر ابزارهای آماری در تحلیل روند، از تکنیک تحلیل عاملی دوران یافته به روش درستنمایی بیشینه جهت شناخت پارامتر غالب بر رژیم بارش ماهانه ایستگاه همدید رشت استفاده شده است. بدین منظور از آمار بارش روزانه ایستگاه رشت برای سال-های 1961 تا 2005 استفاده شده است. برای شناسایی رژیم بارشی رشت ابتدا تعداد روزهای با بارش مساوی و بالاتر از 1، 5، 10، 20، 30، 40،50 و 100 میلی‌متر برای هر ماه، طی 45 سال استخراج شد. مطالعه روند دهه‌ای بارش با استفاده از آزمون پیرسون، اسپیرمن و من-کندال حاکی از وجود روند منفی معنی‌دار در دهه سوم ماه تیر و در دهه چهارم ماه اسفند و روند مثبت معنی‌دار در دهه سوم دی و دهه اول بهمن است. در مقیاس فصلی تنها در دهه دوم فصل زمستان روند منفی معنی‌دار آشکار شد. همچنین مطالعه روند رفتار بلند مدت (45 ساله) سری‌های زمانی تعداد روزهای بارشی، 1، 5، 10، 20، 30، 40، 50، 100 میلی‌متر گویای وجود روند کاهشی معنی‌دار در تعداد روزهای با بارش‌ مساوی و بالاتر از 1 میلی‌متر در ماه‌های فروردین و مهر و تعداد روزهای با بارش‌ مساوی و بالاتر از 30 و 40 میلی‌متر در ماه خرداد است.

چکیده در پژوهش حاضر روند تغییرات دمای متوسط روزانه 64 ایستگاه سینوپتیک در منطقه شمال غرب ایران، با طول دوره آماری 32 سال (1985 تا 2016) با استفاده از روش رگرسیون مورد بررسی قرارگرفت. نتایج به ‌دست‌آمده نشان‌دهنده‌ی روند مثبت و صعودی دمای میانگین در بخش‌هایی از محدوده مورد مطالعه است. روند منفی میانگین دما نیز در ماه‌های ژانویه، فوریه، مارس، اکتبر، نوامبر و دسامبر مشاهده می‌شود. به طور کلی ماه مارس بیشترین سطح دارای روند معنی دار را دارد. در فصل زمستان بخش‌هایی از شمال و شرق محدوده مورد مطالعه بیشترین مقادیر مربوط به روند مثبت دما را نشان می‌دهند. در فصل بهار نواحی جنوبی استان آذربایجان غربی و بخش‌هایی از شمال استان کردستان نسبت به سایر نواحی اعداد بزرگتری از روند مثبت دارند. در فصل تابستان فقط در ماه سپتامبر مقادیر منفی مشاهده می گردد. در ماه‌ های ژوئیه و اوت بخش‌هایی از غرب و مرکز استان آذربایجان غربی روند مثبت و افزایشی دارند. در فصل پاییز و ماه های نوامبر و دسامبر بخش‌هایی از آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی و کردستان مقادیر منفی متفاوتی با سایر نواحی دارد.