دگرگونی ها و مخاطرات آب و هوایی

چکیده رودهیرمند منبع اصلی آب شمال استان سیستان‌وبلوچستان بوده که به دلیل عدم تأمین حق‌آبه آن، بحران آبی وخطرات ثانویه را افزایش داده و به یک چالش اصلی بین ایران و افغانستان تبدیل کرده‌است. در این پژوهش با توجه به ادعای خشکسالی وکمبود آب از سوی افغانستان، اقدام به تحلیل سری زمانی-مکانی منابع آب سطحی و پوشش‌گیاهی در ایران و افغانستان با استفاده از RS و GIS شده است. بدین منظور از تصاویرماهواره‌ای لندست استفاده شده که از سدکجکی تا هامون‌سیستان در پنج دوره‌زمانی مختلف و طی دو اتفاق مهم (افتتاح سد کمال خان در تاریخ 2021-03-26 و شروع قدرت هیات‌حاکمه طالبان در تاریخ 2021-08-23) و پایش سه سال متوالی پس از آن تا سال 2024 استخراج شده‌است. آشکارسازی منابع آب سطحی و پوشش‌گیاهی با شاخص‌هایNDWI و SAVI انجام شده که با نرم‌افزارهای ArcGIS و ENVI پردازش شده‌است. نتایج نشان می‌دهد به طور میانگین منابع آبی و پوشش‌گیاهی افغانستان افزایش‌یافته و هیات‌حاکمه‌طالبان حقوق آبی ایران را طبق معاهده بین المللی نادیده می‌گیرد و مازاد آب بندکمال‌خان را در گودزره هدایت می‌نماید. درنتیجه، ایران با بحران‌های بسیارخطرآفرین ازجمله مهاجرت از مناطق مرزی، بیابان‌زایی شدید و ناامنی مواجه خواهد شدکه رسیدگی به این مسائل نیازمند تدابیر ملی و بین‌المللی می‌باشد.

چکیده موقعیت استان اردبیل در شمال غرب ایران باعث شده است که دارای سیستم بارش بسیار نامنظم در ابعاد مکانی و زمانی باشد. تاثیر توام عوامل محلی و بیرونی بر اقلیم آن باعث شده است که حوضه آبریز سبلان تحت تاثیر پدیده های آب و هوایی متنوع قرار گیرد. از این رو در تحقیق حاضر تلاش شد تا با استفاده از داده‌های روزانه 45 ایستگاه سینوپتیک و باران‌سنجی (وابسته به وزارت نیرو) و همچنین داده‌های دبی خروجی ایستگاه هیدرومتری دوست بیگلو ، ابتدا روزهایی که بارش‌های سنگین و فراگیر دریافت کرده‌اند و همچنین در این روزها دبی نیز در اوج بوده است شناسایی شوند. برای شناسایی روزهای با بارش سنگین از معیار صدک 95 استفاده شد. روزهای با بارش فراگیر نیز بر اساس ناهنجاری مثبت صدک 75 مساحت روزهای توام با بارش سنگین انتخاب شدند. بعد از شناسایی این روزها با استفاده از داده‌های جو بالا، و بر اساس روش تحلیل خوشه‌ای و همبستگی لوند، اقدام به الگوبندی الگوهای جوی گردید. بر اساس نتایج تحقیق، چرخند دریای مدیترانه و پر فشار سیبری و همچنین سردچال‌های جوی، همچنین فعالیت تاوه قطبی نقش موثری در وقوع بارش‌های سنگین و فراگیر در حوضه آبریز سبلان داشته‌اند.

چکیده این پژوهش به بررسی توزیع فضایی-زمانی و روند تغییرات پدیده ریزگرد در استان لرستان طی دوره 20 ساله (2020-2000) پرداخته است. با استفاده از ترکیب داده‌های زمینی (ایستگاه‌های سینوپتیک) و ماهواره‌ای MODIS و به‌کارگیری پلتفرم Google Earth Engine (GEE) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، شاخص عمق نوری آئروسل (AOD) به عنوان معیاری برای سنجش غلظت ذرات معلق و شدت گردوغبار تحلیل شد. روش‌های آماری مانند آزمون من-کندال و شیب سن برای آشکارسازی روند تغییرات استفاده گردید. نتایج نشان داد تعداد روزهای همراه با گردوغبار از 33 روز در سال 2000 به ۱۱۰ روز در سال ۲۰۲۰ افزایش یافته است، با شدت بیشتر در دهه سوم (۲۰20-2011). میانگین سالانه AOD نیز از 15/0 به 45/0 افزایش یافت، که نشان‌دهنده رشد غلظت ذرات معلق در فصل بهار شده است. همبستگی قوی (بیش از ۸۰ درصد) بین داده‌های زمینی و ماهواره‌ای و تطابق زمانی مناسب در ثبت رویدادهای گردوغبار مشاهده شد. پلتفرم GEE به دلیل کارایی بالا در پردازش داده‌ها و تحلیل‌های زمانی-مکانی، برتری قابل‌توجهی نشان داد. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ تعداد روزهای گردوغبار به ۱۵۰ روز و میانگین AOD به ۰٫۶ برسد. این افزایش احتمالاً با تغییرات اقلیمی، خشکسالی‌های متوالی و تخریب پوشش گیاهی تشدید خواهد شد.

چکیده منطقه شمال‌غرب ایران به ‌عنوان قطب اصلی کشاورزی کشور، بالاترین فراوانی وقوع تگرگ و بیشترین خسارت ناشی از آن را تجربه می‌کند. پژوهش حاضر با هدف انتخاب توزیع احتمال برازش ‌یافته به داده‌های روزهای همراه با تگرگ و به ‌منظور برنامه‌ریزی جهت کاهش آسیب‌پذیری ناشی از این پدیده انجام شد. بر اساس آزمون‌های نیکویی برازش، به ‌جز توزیع‌های برنولی و فوق ‌هندسی، سایر توزیع‌های گسسته شامل پواسون، دوجمله‌ای منفی، یکنواخت گسسته، هندسی و دوجمله‌ایی، توانستند الگوی فراوانی مشاهدات را با درجات متفاوتی از دقت بازنمایی کنند. آزمون نیکویی برازش مؤید برتری معنادار توزیع پواسون با سطح اطمینان ۹۹ درصد است. ایستگاه مریوان که بیشترین فراوانی بارش تگرگ را در کل منطقه داراست، بالاترین احتمال وقوع این پدیده را نشان می‌دهد. پس از توزیع پواسون، مدل دوجمله‌ای منفی به‌ عنوان دومین برازش کارآمد معرفی می‌گردد. این یافته‌ها مبنایی آماری معتبر برای طراحی راهکارهای مدیریت ریسک و کاهش خسارات ناشی از تگرگ در منطقه شمال‌غرب فراهم می‌آورد.

چکیده هدف از پژوهش حاضر، تحلیل آماری – سینوپتیکی بارش‌های سنگین بهاری استان کرمانشاه، در راستای مدیریت صحیح برای جلوگیری از وقوع صدمه‌های مالی و جانی ناشی از توفان و سیلاب و استفاده بهینه و ذخیره کردن این نوع بارش‌ها برای موقع کمبود آب و خشکسالی و...، می‌باشد. برای انجام این تحقیق، داده‌های روزانه بارش‌های سنگین بهاری نه ایستگاه استان کرمانشاه، درمحدودۀ زمانی (2013-1951) از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. سپس با استفاده از روش‌های آماری شامل آمار توصیفی (فراوانی، صدک‌گیری) و آمار استنباطی (خوشه‌بندی) و روش سینوپتیکی (محیطی به گردشی)، از سایت NCEP/NCAR؛ نقشه‌های سینوپتیکی امگا درسطح (200-1000) hPa و نقشه‌های ترکیبی ( فشار سطح دریا با تاوایی، رطوبت ویژه با جریان باد در تراز 700 hPa و ارتفاع ژئوپتانسیل با تاوایی در تراز 500 hPa) دریافت، و نقشه‌های مورد مطالعه در محیط نرم‌افزار grads ترسیم شد. پس از شناسایی و تجزیه و تحلیل سه الگوی بارش سنگین، نتیجه این تحقیق نشان داد، در اثر ادغام سامانه‌های کم فشار دریای مدیترانه و دریای سرخ از یک طرف و از طرف دیگر، موقعیت مناسب پشته بر روی عربستان و دریای عرب، نفوذ ناوه بر روی منابع آبی مذکور و همچنین تشکیل هسته امگای منفی در ترازهای فوقانی تروپوسفر، شرایط را برای فرارفت و واگرایی مناسب رطوبت، از پهنه‌های آبی مورد نظر به سمت منطقه مورد مطالعه فراهم کرده است.

چکیده رودخانه‌ها به‌عنوان شریان‌های حیاتیِ اکوسیستم‌های طبیعی، نقش محوری در تعادل محیط زیست ایفا می‌کنند. در سطح جهانی، بحران خشکیدگی رودخانه‌ها به یکی از جدی‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی تبدیل شده‌است. مطالعات نشان می‌دهند که رودخانه‌ها در حاشیه مناطق کوهستانی به‌دلیل حساسیت بیشتر به تغییرات اقلیمی، آسیب‌پذیرترین اکوسیستم‌ها محسوب می‌شوند. هدف پژوهش کاربردی حاضر، بررسی عوامل مؤثر بر خشکیدگی رودخانه زاینده‌رود با تمرکز بر اکوسیستم‌ رشته کوه زاگرس است. داده‌های پژوهش با روش کتابخانه‌ای و میدانی جمع‌آوری و با به‌کارگیری از رویکرد سیستمی و ابزارهای آینده پژوهی به تحلیل مساله پژوهش پرداخته است. نتایج پژوهش نشان داد عوامل سامانه‌های بارش‌زا، استحصال منابع آب، توپوگرافی زاکرس، شیوه‌های تخصیص منابع آب و مدیریت منابع آب عوامل کلیدی تاثیر گذار بر خشکیدگی رودخانه زاینده رود ناشی از اکوسیستم رشته کوه زاکرس هستند. با در نظر داشت حالت‌های مختلف برای متغیرهای کلیدی سناریوی فراروی رودخانه زاینده رود با تمرکز بر رشته کوه زاگرس بحرانی نمود یافت. از آنجا که رودخانه زاینده‌رود فراتر از بحران محلی، هشداری برای فروپاشی اکوسیستم طبیعی منطقه است. در این راستا پیشنهاد می‌شود پلتفرم کارا و اجرایی متشکل از دولت، محققان و پژوهشگران و جامعه ایجاد و به بررسی وضعیت موجود بپردازند.

چکیده بارش از جمله پراسنج‌های چالش‌برانگیز جوی- اقلیمی است که اثرات قابل توجهی در مقیاس‌های مختلف دارد. در دنیای مدرن امروز آب که منشأ اصلی آن بارش است، نقش مهمی را در زندگی بشریت ایفا می‌کند. در پژوهش حاضر تحلیل همدید بارش‌های بیشینه جنوب غرب ایران در فروردین 1398 (مارس - آوریل 2019) با بهره‌گیری از داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌های همدید لرستان، ایلام، کهگیلویه و بویر احمد، چهارمحال بختیاری، خوزستان، بوشهر و فارس و داده‌های روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت نسبی، فشار سطح دریا، حرکت قائم در سطح زمین، بادهای مداری و نصف‌النهاری در سال 2019 صورت گرفت. نتایج بررسی نقشه‌های همدید در روزهای پر بارش فروردین، بیانگر حضور و استمرار ناوۀ عمیق و الگوی بلاکینگ در تراز 500 هکتوپاسکال به همراه دوشاخه شدن جریان باد در تراز 200 هکتوپاسکال، حرکات صعودی و زبانه‌های کم‌فشار در سطح زمین، فرارفت رطوبت نسبی بالای 80 درصد و فرارفت هوای گرم در سطوح 700 و 850 هکتوپاسکال در منطقه مورد مطالعه است.

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 بارش های حدی باعث رخداد سیلهای بزرگ می­شود که بر بسیاری از منابع مورد نیاز انسان آسیب وارد می­نماید. هدف این پژوهش آشکارسازی الگوهای همدیدی مولد بارش­های سنگین و ابرسنگین در حوضه درود است. در این مطالعه داده‌های بارش روزانه ایستگاه­های حوضه درود و فاکتورهای همدید پایگاه ECMWF استفاده شد. با استفاده از روش صدک­ها بارش‌های سنگین در صدک 95 و بارش­های ابرسنگین در صدک 99 طی دوره آماری مشخص شدند. با اجرای روش صدکها روی بارش­های روزانه 2 رخداد بارش ابرسنگین (27 مارس 2007، 1 آوریل 2019) و 2 رخداد بارش سنگین(3 فوریه 2006 و 9 ژانویه 1999) استخراج شد. نتایج نشان داد در رخدادهای بارش ابرسنگین بیش از 90 درصد و در رخدادهای بارش سنگین بیش از 70 درصد بارش ماهانه در 24 ساعت ثبت شده بود. نتایج نشان داد در رخدادهای بارشی ابرسنگین یک ناوه عمیق بر روی شرق دریای مدیترانه و بخش غربی ایران مستقر شده و شرایط صعود و ورود سیستم‌های کم‌فشار را برای غرب کشور مهیا کرده است. اما رخدادهای بارشی سنگین در این مطالعه در هر دو رخداد ماه ژانویه و فوریه استقرار سیستم بلوکینگ کم ارتفاع بریده شده در تراز میانی جو شرایط را برای بارش سنگین فراهم اورده است.

چکیده شاخص سوزباد بیان­گر میزان احساس سرمایش واقعی ایجاد شده در بدن انسان است که اگر این سرمایش از آستانه­ای فراتر رود باعث رخداد مخاطره سوزباد خواهد شد. هدف این پژوهش، پایش ماهواره­ای مخاطره سوزباد در ایران است. ابتدا داده­های روزانه سرعت باد و دمای هوا در بازه زمانی­ 2023-1994 به مدت 11000 روز با تفکیک مکانی 25/0 در 25/0 درجه قوسی از تارنمای ECMWF استخراج شد. سپس بر اساس فرمول آمریکایی-کانادایی شاخص سوزباد در هر روز به صورت جداگانه محاسبه شد. بر اساس این فرمول 3 کلاس ریسک­پذیری برای شاخص سوزباد تعریف شد. کلاس اول مقادیر مثبت شاخص سوزباد که بدون مخاطره بود. کلاس دوم مقادیر بین 0 تا 9- شاخص سوزباد که کم مخاطره هستند و کلاس سوم مقادیر 9- تا 27- شاخص سوزباد به عنوان مخاطره متوسط نامگذاری شد. یافته­ها نشان داد که مخاطره سوزباد در ایران تنها در ماه­های آبان، آذر، دی، بهمن و اسفند رخ می­دهد؛ چرا که در بقیه ماه­های سال هوا سرمایش زیادی نداشته و متعاقب آن سوزباد نیز رخ نخواهد داد. همچنین، یافته­ها نشان داد که به دلیل حاکمیت غالب شرایط سرمایی در ارتفاعات بلند، بیش­ترین گستره مخاطره سوزباد در منطقه مورد مطالعه نیز در بلندی­های زاگرس و البرز رخ می­دهد.

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.