دگرگونی ها و مخاطرات آب و هوایی

چکیده در این پژوهش تغییرات خشکسالی ایران با استفاده از داده‌های بارش 100 ایستگاه سینوپتیک و شاخص بارش استاندارد (SPI) برای بازه زمانی 1990 تا 2020 مطالعه شد. سپس الگوی جوی موثر بر رخداد خشکسالی‌ها تحلیل همدیدی شد. نتایج نشان داد که تعداد سال‌های همراه با خشکسالی‌ و شدت آن در کشور طی دوره مورد مطالعه افزایش یافته است. شدت و گستره مکانی خشکسالی در فصل زمستان بیشتر از فصل پاییز افزایش بوده است. در دهه 90 گستره ترسالی بیشتر از خشکسالی بوده است. با شروع دهه دوم (2010-2000) شدت و گستره مکانی خشکسالی و تعداد خشکسالی‌ها افزایش یافته است. این روند تا سال 2016 تداوم داشته است بطوریکه شدیدترین خشکسالی‌های کشور طی دهه اخیر به وقوع پیوسته است. افزایش گستره خشکسالی در فصل زمستان (ماه ژانویه و مارس) طی دهه اخیر مشهودتر است. مسلما این شرایط ناشی از تغییرات آب و هوایی و تغییر در رفتار الگوهای گردشی بوده است. از لحاظ همدیدی نیز شدیدترین خشکسالی‌های کشور در دوره سرد سال زمانی رخ می‌دهد که پرفشار جنب حاره تا عرض 30 درجه شمالی گسترش یابد. در این صورت شرایط پایداری به دلیل عدم شرایط صعود و عبور امواج بارشی حاکم می‌شود. به طور کلی خشکسالی‌های کشور طی دوره مورد مطالعه افزایش یافته است و گستره مکانی خشکسالی‌ها تحت تاثیر موقعیت مکانی پرفشار جنب حاره‌ای قرار دارد.

چکیده از ویژگی‌های اقلیمی دما، رخداد فرین‌های دمایی است که می‌تواند اثرات قابل توجهی بر عرصه‌های زیستی و غیرزیستی داشته باشد. در این پژوهش مشخصات توصیفی (آماری) روز های گرم فراگیر در سواحل خلیج فارس بررسی شده است. در این راستا ویژگی‌های عمومی دما (میانگین و ضریب تغییرات) 12 ایستگاه همدیدی سواحل خلیج فارس (استان های خوزستان، بوشهر و بندرعباس) از سال 1961 تا انتهای سال 2018 مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی مشخصات عمومی ( میانگین و ضریب تغییرات) دمای روزانه برای هر 12 ایستگاه‌ به طور تقریبی با افزایش میانگین دما میزان ضریب تغییرات دما کاهش می‌یابد. با نگاهی دقیق‌تر به وضعیت دما - ضریب تغییرات دما همه ایستگاه‌های مورد بحث می‌‌توان دریافت که بیشینه ضریب تغییرات دما در دی ماه می‌باشد. علاوه براین تیر ماه، به‌عنوان گرم‌ترین ماه سال با ضریب تغییرات کمینه همراه بوده است. همچنین در این پژوهش دمای فرین برای هر روز دمایی تعریف شده است که بالاتر از میانگین صدک 75ام مشاهدات در هر ایستگاه و در همان روز باشد. همچنین روز توأم با دمای فرین فراگیر به روزی اطلاق شد که دمای فرین حداقل در 50 درصد ایستگاه ها رخ داده باشد. شمار روز های گرم فراگیر در محدوده مورد مطالعه 554 روز است که 291 روز آن در فصل گرم و 263 روز نیز در فصل سرد سال روی داده است.

چکیده در پژوهش حاضر روند فراوانی، میزان و شدت بارش سامانه های ورودی به جنوب و جنوب غرب ایران بررسی می گردد.برای این منظور، داده های بارش روزانه43 ایستگاه سینوپتیک استان های؛ هرمزگان، بوشهر، خوزستان، ایلام، فارس، کهکیلویه و بویر احمد، چهار محال و بختیاری و لرستان، از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. پس از آماده سازی داده های دریافتی و انتخاب پایه آماری مشترک، جدول اولیه داده تنظیم و براساس شاخص مورد نظر(وقوع بارش 1 میلی متر و بیشتر، در50 درصد ایستگاه ها، به شرط اینکه، حداقل در 1 ایستگاه بارش 5 میلی متر رخ داده باشد)، فراوانی سامانه ها(سالانه، ماهانه و دوره تدوام)، متوسط سالانه بارش و معدل سالانه بارش سامانه های سالانه، استخراج و مشخص گردید؛ روند فراوانی سالانه سامانه ها و متوسط سالانه بارش طی دوره، روند فراوانی ماهانه سامانه ها در ژانویه، مارس، دسامبر، آوریل و فوریه، روند فراونی سامانه های 1 تا 4 روزه و معدل بارش سامانه های سالانه کاهشی است. اما روند فراوانی سامانه های نوامبر و 5 روزه، افزایشی است. بطور کلی، روند فراوانی سامانه ها و میزان بارش در منطقه مورد مطالعه، کاهشی است.اما روند شدت بارش سامانه ها دارای نظم خاصی نیست، ولی در کل دارای روند کاهشی است.

چکیده پدیده گرد و غبار یکی از مخاطرات اقلیمی مهم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می‌باشد که زیان‌های جانی و مالی برای انسان به همراه دارد. در دهه‌های اخیر به دلیل سوء مدیریت در منابع آبی کشور ایران، گرد وغبارها در برخی مناطق افزایش یافته و شهرها و روستاهای زیادی را تحت تاثیر قرار داده است. یکی از مناطقی که از این پدیده زیانبخش متاثر است استان خوزستان می‌باشد که این مطالعه به بررسی فراوانی وقوع و پهنهبندی گرد و غبارها در این استان می‌پردازد. بدین منظور داده‌های گرد و غبار در 15 ایستگاه سینوپتیک استان برای دوره 1395-1379 از سازمان هواشناسی دریافت شد. در ادامه فراوانی روزهای گرد و غبار هر ایستگاه در فصول مختلف استخراج گردید و تعداد روزهای گرد و غبار در سطح استان با روش توابع چند جمله‌ای مدل اسپیلاین پهنهبندی گردید. نتایج نشان داد فراوانی گرد و غبار فرامحلی و محلی در استان خوزستان به ترتیب 83 و 17 درصد در بازه زمانی مورد مطالعه و در ایستگاه‌های مورد نظر می‌باشد. همچنین در بازه زمانی مذکور ایستگاه صفی‌آباد در شمال استان بیشترین گرد و غبار فرامحلی و ایستگاه بستان در غرب استان بیشترین گرد و غبار محلی را تجربه کردهاند و مناطق شرقی و شمال‌شرقی استان کمترین روزهای گرد و غباری را داشتهاند. سال آبی 88-1387 بیشترین گرد وغبار فرامحلی و سال آبی 82-1381 بیشترین گرد و غبار محلی را تجربه کرده‌اند. همچنین دوره خشک و فصل بهار بیشترین فراوانی وقوع گرد و غبار فرامحلی و محلی را به خود اختصاص داده‌اند.

چکیده به منظور استفاده بهینه از انرژی خورشیدی اولین قدم، شناسایی مقدار تابش خورشیدی می‎باشد. استفاده از داده‏های‏ ماهواره‎ای برای شناسایی مقدار تابش خورشیدی در هر موقعیت مفید است. از این‏رو هدف پژوهش حاضر بررسی زمانی- فضایی میزان تابش خالص طول موج کوتاه خورشید در ایران می‏‏باشد. جهت انجام این پژوهش ابتدا داده‏های ماهانه‏ انرژی تابشی با فرمت nc از مدل ماهواره‏ی FLDAS برای سال‏های 1982تا2021 تهیه گردید.‏ سپس جهت بررسی زمانی داده‏ها در مقیاس ماهانه و فصلی نمودارهای آن‏ها رسم شد و برای روندیابی از رگرسیون خطی و چند جمله‏ای استفاده شد. نتیجه روند خطی در طولانی مدت نشان می‏دهد کشور ایران تا حدودی دارای روند ثابتی بوده اما روند غیر خطی آن چند دوره متناوب صعودی و نزولی را به نمایش می گذارد. همچنین برای تحلیل فضایی نحوه‏ی گسترش تابش در ایران نیز پهنه‏بندی در محیط Arc Gis انجام شد. نتایج نشان داد که بیش‏ترین میزان انرژی تابشی در ماه ژوئن 296 وات بر مترمربع و کم‏ترین مقدار آن 101 وات برمترمربع در ماه دسامبر می‏باشد. بالاترین ضریب تغییرات در ماه ژانویه (6.69 درصد) و کمترین میزان در ماه سپتامبر (1.47 درصد) رخ داده است. بنابراین کشور ایران در بلندمدت از انرژی تابشی یکسانی برخوردار است. باتوجه به عوامل تاثیر گذار، انرژی تابشی در ایران به راحتی قابل دسترس است در نتیجه می‎‏توان از پنل‏های خورشیدی به جای سوخت‏های فسیلی استفاده نمود.

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 گندم مهمترین محصول زراعی کشور است و نقش مهمی در تأمین تغذیه مردم دارد اگر بتوان با نیازمندی‌های اقلیمی این محصول، مناطق مناسب کشت گندم را شناسایی کرد می‌توان به عملکرد بیشتری در واحد سطح دست یافت. در این پژوهش با استفاده از داده‌های اقلیمی 20 ساله (1377-1396) که بر این‌اساس میانگین متغیرهای اقلیمی10ماه-ازسال(مهر،آبان،آذر،دی،بهمن،اسفند،فروردین، اردیبهشت،خرداد،تیر) در نظر گرفته شده است و با استفاده از پارامترهای مورد استفاده در این پژوهش (میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دما، میانگین ماهانه دما، میانگین کل10 ماه دما، میانگین حداقل و حداکثر رطوبت، میانگین ماهانه رطوبت، میانگین کل 10 ماه رطوبت، میانگین ماهانه بارش، میانگین کل بارش 10 ماه، تعداد ساعات آفتابی، GDD)، به بررسی مکان‌های مناسب کشت گندم در استان لرستان پرداخته شد. پس از تجزیه و تحلیل و داده‌ها (با استفاده از میان یابی و روش کریجینگ) برای هر ایستگاه به وسیله تحلیل خوشه‌ای نواحی مناسب کشت در استان لرستان شناسایی و طبقه بندی شد و برای هر متغیر اقدام به ترسیم نقشه گردید. با ترسیم نمودار درختی برای داده ها و با برش درخت خوشه بندی، از طریق فاصله اقلیدسی، در رابطه با نیازهای اقلیمی مطلوب برای کشت گندم، چهار طبقه‌بندی برای استان لرستان ترسیم شد. نتایج نشان داد که مناطق مناسب کشت گندم از نظر همه عناصر اقلیمی در طبقات دوم و سوم و چهارم (بروجرد، ازنا، الیگودرز، درود، کوهدشت و بخش‌هایی از خرم آباد، الشتر، نورآباد) قرار دارند و طبقات ضعیف کشت گندم از نظر بارش و رطوبت در طبقه اول (پلدختر) و بخش‌های جنوبی خرم آباد قرار دارند.

چکیده شهر اراک یکی از مراکز صنعتی کشور است که در چند دهه اخیر با رشد جمعیت مواجه بوده است، افزایش جمعیت و نیز افزایش مصرف انرژی از یک سو و گرمایش جهانی از سوی دیگر باعث تغییرات عناصر آب و هوایی از جمله رطوبت نسبی شده است. در این نوشته رفتار رطوبت نسبی شهر اراک طی دوره‌ی 1961 تا 2017 و با استفاده از آزمون آماری مان- کندال و نیز با بکارگیری رگرسیون خطی و غیرخطی بررسی شد. یافته‌های این تحقیق نشان داد که روند رطوبت نسبی ایستگاه اراک در ساعت‌های مختلف طی سال و فصل‌ها متفاوت است، بیشترین تغییرات معنی‌دار در رطوبت نسبی شهر اراک مربوط به ساعت 5/6 و 5/9 است که روندی نزولی داشته است. با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM آماره‌های رطوبت نسبی اراک تا سال 2070 پیش‌بینی گردید. یافته‌های این بخش از پژوهش نشان داد که مدل SDSM می‌تواند رطوبت نسبی را شبیه‌سازی و پیش‌بینی نماید. طبق دو سناریوی A2 و B2 رطوبت نسبی اراک در آینده روندی کاهشی خواهد داشت.

چکیده شناسایی مناطق مستعد بارش تگرگ و اطلاع دقیق از زمان وقوع آن در تعیین خسارات وارده بر زندگی موجودات زنده، می‌تواند اهمیت فوق العاده‌ای داشته باشد. در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن نقش عوامل سطحی و جوی شمال غرب کشور، این پدیده را با روش‌های آماری و سینوپتیکی، توأمان مورد ارزیابی قرار داده تا امکان پیش‌بینی وکنترل آن مطمئن‌تر باشد. جهت چنین تحلیلی، با استفاده از نرم افزارهای Excel، Spss و Gis فراوانی وقوع کدهای بارش تگرگ (27، 90-87، 93، 94، 96 و 99) از 100 کد گروه هفتمِ (ww هوای حاضر) 25 ایستگاه سینوپتیکی منطقه، مورد تجزیه و تحلیل آماری قرارگرفت و نقشه نتایج آن تهیه گشت. سپس بر اساس داده‌های مرکز Ncep/Ncar نقشه‌های همدیدی تراز دریا، 850، 700 و 500 هکتوپاسکالِ وزش سرد، وزش رطوبتی، اُمگا، چرخندگی و جبهه‌زایی روزهای منتخب در محیط نرم افزاری Grads ترسیم شد. نتایج تحقیق نشان داد که در حداکثر بودن فراوانی وقوع پدیده جنوب غرب، جنوب و مرکز منطقه علاوه بر عوامل محلی چون توپوگرافی آن‌ها، محل ورود سیستم‌های بارش‌زای بادهای غربی نیز نقش مؤثری داشته است. همچنین قرارگیری سردچال‌های بادهای غربی همراه با هوای بسیار سرد عرض‌های شمالی، رطوبت دریای مدیترانه و سیاه بر روی منطقه، صعود توده هوای سطح زمین و اختلاف دمای شدید بین سطح زمین (با فرارفت‌های هوای گرم و مرطوب) و ترازهای بالا (با جبهه‌های سرد) منجر گشته که بیش‌ترین فراوانی وقوع تگرگ در ماه مارس تا می با اوج بارش در آوریل باشد.

چکیده فرین های دمایی سرد یکی از جنبه های طبیعی اقلیم می باشد که همه ساله وقوع آن باعث مشکلاتی در بخش های کشاورزی، صنعتی، اقتصادی و همچنین حوادث جاده ای می شود. افت شدید دما می‌تواند اثر نامطلوبی بر جنبه های مختلف زندگی و فعالیت جاندران و همچنین شرایط زیست گیاهان بگذارد. هدف از این تحقیق، بررسی همدید الگوهای جوی موثر بر امواج سرمایی فرین در شمال غرب ایران است. بدین منظور از داده های حداقل دمای روزانه 36 ایستگاه همدید شمال غرب کشور در بازه زمانی 2017-1986 برای ماه-های ژانویه، فوریه، مارچ، آپریل، نوامبر و دسامبر استفاده شد. با استفاده از ضریب شاخص استاندارد روزهای سرد با شدت پایین‌تر از 2/1- به عنوان روزهای سرد فرین برای هر ایستگاه به صورت ماهانه استخراج شد. . نتایج همدید این الگوها نشان می‌دهد که سامانه های سینوپتیکی حاکم بر امواج سرمای فرین، حضور پرفشار سیبری، پرفشارهای مهاجر اروپایی و یا زبانه‌های آنها در سطح دریا در منطقه شمال غرب کشور که باعث ریزش هوای سرد عرضهای شمالی به سمت این منطقه می شوند. در تراز 500 هکتوپاسکال نیز وجود پشته و یا وقوع حالت بلوکینگ و یا مستقر شدن بازوی غربی ناوه عمیق بر فراز شمال غرب ایران، همگرایی در تراز میانی جو، سبب تقویت حرکات دینامیکی فرونشینی و ایستایی در ترازهای زیرین جو شده و با تقویت ریزش هوای سرد عرض‌های بالا بر روی منطقه موجب شکل گیری امواج سرمایی شمال غرب کشور می-شود.

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 تغییرات دمایی در بستر پدیدۀ تغییر اقلیم از مسایل و چالش‌های پیش‌روی جوامع کنونی است. بررسی و ارزیابی میزان روند تغییرات دمایی در مقیاس جهانی، منطقه­ا­ی و محلی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. مدل­های گردش عمومی جو از جمله ابزارشبیه سازی و ارزیابی شرایط اقلیمی - دمایی آینده تحت سناریوهای مختلف به‌شمار می‌آیند. یکی از مباحث اصلی در کاربرد این مدل­ها، تفکیک مکانی آن­هاست. این مساله با کمک شگرد ریزمقیاس نمایی قابل بررسی و تا حدود زیادی قابل حل است. یکی از این ابزارها ریز مقیاس نمایی آماری (SDSM) است که با استفاده از شگرد رگرسیون خطی چند متغیره است. در پژوهش حاضر با استفاده از SDSM خروجی مدل تغییر اقلیم canESM2 در منطقه ایستگاه‌های مورد مطالعه (یزد و شیراز ) و با در نظر گرفتن سناریو RCP 8.5 برای دوره­های آینده­ی 2048- 2019، 2078- 2049 و 2099- 2079 تغییرات دمایی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات روزانه میانگین بیشینۀ دما برای دوره پایه­ی 2005- 1976 به عنوان ورودی وارد مدل شده است. نتایج خروجی مدل ریزمقیاس نشان ­داد که در دوره­های آینده و بر اساس سناریو مورد بررسی، میانگین بیشینۀ دما افزایش خواهد یافت. این افزایش در هر دو دوره اول با گام 30 ساله و در دوره آخر با گام 20 ساله، نسبت به دوره­ی قبل تقریباً 1 درجه سلسیوس بیش­تر خواهد شد. در دوره سوم (2108- 2079) بیش­ترین افزایش نسبت به دوره­ی پایه مورد انتظار است. بالاترین نرخ افزایش فصلی مربوط به فصل تابستان و پس از آن پاییز است. در این میان در ایستگاه‌های شیراز و یزد ماه جولای رتبه نخست را داراست. ماه­های ژوئن و اوت به شکل مشترک در جایگاه بعدی قرار دارند.