درخت حوزه‌های تخصصی

خطاهای ممکن در پیش بینی یک طوفان حاره ای می تواند از شدت بیش از واقعیت طوفان قبل از بارش زمینی، پارامتر سازی ناکارآمد تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح اقیانوس با اتمسفر و به صورت کلی ناتوانی در پیش بینی دقیق شدت طوفان سرچشمه گیرد. به منظور برآورد این خطاها، چندین پارامترسازی برای تعیین دقیق تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر در تفکیک های افقی مختلف طراحی و با به کاربردن مدل AHW(Advanced Hurricane WRF) مورد آزمایش قرارگرفته شده است. طوفان حاره ای شدید گونو، تشکیل شده در شمال اقیانوس هند (دریای عرب) برای برآورد این خطاها انتخاب گردید و اطلاعات بهترین مسیرحرکت طوفان گونو به منظور راست آزمایی با شبیه سازی های انجام گرفته در این تحقیق، از سازمان هواشناسی هند (IMD) دریافت شده بود. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته، حساسیت پیش بینی های شدت طوفان در عبارت های بیشینه سرعت باد و کمینه فشار مرکزی طوفان به انواع پارامتر سازی های تعیین شده برای تبادل گرما، رطوبت و اندازه حرکت بین سطح با اتمسفر و همچنین تفکیک افقی را نشان داده است. حساسیت سنجی ها نشان داد که با رساندن تفکیک افقی تا 9 کیلومتر، با انتخاب پارامترسازی دونلن برای تبادل اندازه حرکت و پارامترسازی لارج- پوند برای تبادل گرما و رطوبت، شدت پیش بینی شده طوفان به طور قابل توجهی بهبود پیدا کرده است. همچنین نتایج شبیه سازی ها نشان داد که مسیر پیش بینی شده برای طوفان مورد نظر، بر خلاف شدت پیش بینی شده با افزایش تفکیک افقی، ارتقای محسوسی پیدا نکرده و گاهی افت نشان داده و برای انواع پارامترسازی های شارهای سطحی حساسیت معنی داری نشان نداده بود.

روش های آماری یکی از ابزار های مفید برای تحلیل و بررسی رفتار عناصر اقلیمی به شمار می رود،علاوه بر این ،این روش ها امکان مدل سازی و آینده نگری رفتار عنصر مورد نظر را با دقت بالایی فراهم می سازند. در این مقاله رفتار سری زمانی دمای سالانه زنجان طی دوره آماری 2005-1956 بررسی شده است. در این راستا براساس خودهمبستگی نگار، ضریب همبستگی و روش های اسپیرمن و مان – کندال وجود روند در داده ها مشخص شد. میزان روند سالانه براساس کمترین مربعات خطا 04/0- درجه سانتی گراد برآورد شده و براساس معادله خط رگرسیون جهت مدل سازی روند به دست آمده است. براساس تحلیل طیفی همسازهای معنادار دما از طریق دوره نگار و مرز معناداری 95 درصد استخراج و چرخه های 55 ساله که بیانگر روند بوده و نیز چرخه های 7/2 ساله و 3/2 ساله در دمای زنجان مشاهده شد. بهره گرفته شده است. دو مدل اولیه به دست آمد.یکی ARIMA برای آینده نگری دمای سالانه زنجان از مدل سازی باتوجه به آزمون مانده ها و نیز براساس معیار آکائیک مدل .ARIMA(1,1,2) و دیگری ARIMA(0,1,1)مدل مناسب تشخیص داده شد.بر اساس این مدل پیش بینی دما برای 20 سال آینده انجام گردید.علاوه بر ARIMA(1,1,2) علاوه بر این بررسی ها،مدل زنجیره مارکوف بر روی دمای ماهانه زنجان طی دوره آماری 2005- 1956 اعمال شد.داده های دمای ماهانه از مدل زنجیره مارکوف دو حالته پیروی می کنند و بر اساس این مدل احتمال وقوع ماه گرم در زنجان 1607/0 و احتمال وقوع ماه سرد 8393/0 و دوره بازگشت ماه گرم حدود 6 ماه و دوره بازگشت ماه سرد حدود یک ماه می باشد.

این تحقیق با استفاده از آمار و اطلاعات هواشناسی13 ایستگاه سینوپتیک کشور با اقلیم های گرم در دوره مشترک آماری 2006-1957 انجام شد. به منظور بررسی روند داده های تبخیر و تعرق گیاه مرجع (ET0) با روش پنمن- مانتیث- فائو 56 در مقیاس های فصلی و سالانه در دوره آماری50 ساله از دو آزمون ناپارامتری من- کندال و تخمین گر سِن استفاده گردید. همچنین برای دستیابی به نتایج بهتر و اطمینان از وقوع تغییرات معنی دار در اقلیم منطقه و آشکارسازی چگونگی تغییرات میانگین های ETo، دوره مطالعاتی به دو دوره 50 و 16 ساله تفکیک شد و به منظور مقایسه میانگین های دوره ها با هم، از آزمون من- ویتنی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از بررسی روند ETo با دو آزمون نشان داد که در دوره 50 ساله، 53 درصد ایستگاه ها در فصل های مختلف و یا در مقیاس سالانه دارای روند معنی دار بوده اند و 47 درصد ایستگاه ها در کل عدم معنی داری را نشان داده اند. بیشترین روند معنی دار ETo تأیید شده به وسیله هر دو آزمون، در فصل تابستان و کمترین معنی داری در فصل زمستان مشاهده شده است. نتایج نشان می دهد که در 65 درصد موارد شیب روند معنی دار ETo در مناطق مورد بررسی، چه در مقیاس فصلی و چه در مقیاس سالانه منفی به دست آمد. به منظور بررسی دقیق تر تغییرات موجود در پارامترETo، مقایسه نتایج میانگین های ETo در دو دوره زمانی 16 ساله و درازمدت (50 ساله) نشان داد که در مقیاس فصلی و سالانه در 67 درصد موارد کاهش و در 33 درصد موارد افزایش میانگین ETo در دوره 16 ساله نسبت به دوره درازمدت به وقوع پیوسته است که این با نتایج حاصل از روند درازمدت ETo که در بیشتر موارد کاهشی است، هم خوانی دارد.

معتبرترین روش برای شبیه سازی متغیّرهای اقلیمی در دوره های آتی، تحت تأثیر تغییر اقلیم، استفاده از داده های مدل گردش عمومی جو و GCMs بوده که بزرگ مقیاس می باشند و لازم است تا ریزگردانی گردند. در این پژوهش، از داده های بارش و دمای روزانه ی ایستگاه سینوپتیک ارومیه واقع در شمال غرب ایران، طیّ دوره ی آماری 1971 الی 2000 جهت ورودی به نرم افزار اقلیمی ریز مقیاس نمایی SDSMاستفاده گردیده است. با در نظر گرفتن دو سناریو A2 و B2 برای دوره ی آماری 2099- 2000، در آینده دما به میزان 45/0 و 35/0 درجه ی سانتیگراد و بارندگی نیز تحت این دو سناریو به ترتیب 10 و 9 درصد افزایش می یابد. در پایان این تحقیق با استفاده از داده های دما و بارش پیش بینی شده ازمدل اقلیمی و رواناب رودخانه ی نازلوچای دردوره ی پایه و همچنین با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی پویا، میزان آورد دبی رودخانه نازلوچای تحت دوسناریویB2 و A2برای دوره ی آتی و همچنین وضعیت سیلاب ها در سطح حوضه برآورد گردیده است. برآوردها حاکی از افزایش رواناب رودخانه در دوره ی آتی تحت سناریوهای انتشار مذکور به میزان 48 و 49 درصد بوده است.

تغییرات زمانی و مکانی دمای سطحی پهنه ی آبی نقش مهمی در فعالیتهای سیستم جوی، زندگی آبزیان، جریانات دریایی، میزان شوری و دیگر خصوصیات آب دریاها و دریاچه ها دارد. اندازه گیری پارامتر دما با روش های معمولی به علت گستردگی و همچنین متغیر بودن آن، کاری هزینه بر و وقت گیر است. اما در سال های اخیر استفاده از فناوری ماهواره ای و علم سنجش از دور در دریافت و تحلیل پارامترهای هواشناسی و اقیانوس شناسی گسترش روزافزونی یافته است. در تحقیق حاضر به منظور مقایسه ی دمای سطحی حاصل از داده های دمای سطحی ماهواره ای و میدانی از تصاویر ماهواره ای NOAA سنجنده ی AVHRR استفاده شده است. ده تصویر ماهواره ای مورد پردازش قرار گرفته است و این تصاویر با داده های میدانی که در زمان گذر ماهواره اندازه گیری شده اند برای دو روز مربوط به فصلهای بهار و پاییز کالیبره شده اند و بین داده های حاصل از دمای سطح از ماهواره و داده های میدانی رابطه ی معنی داری به دست آمده و خطای بدست آمده بین این دو داده قابل قبول است. اطلاعات دمای سطح دریاچه ی خزر جنوبی توسط نرم افزار ارداس (ERDAS) برای تمام تصاویر استخراج و خطوط هم دما توسط نرم افزار Surfer رسم شد.

دو ویژگی مهم یعنی نوسانات شدید و متناوب اقلیمی و دیگری ظهور انسان، کواترنر را از مابقی دوران­های زمین­شناسی متمایز می­کند. نوسانات اقلیمی در عرض­های بالا با افزایش و کاهش گستره یخچالی نمایان می­شده است. ولی در خصوص وضعیت اقلیمی عرض­های پایین از جمله ایران، نظریات متفاوت و گاه متضادی به چشم می­خورد. لذا در این تحقیق، با بهره­گیری از شواهد ژئومورفیک موجود از گذشته و بررسی­های آماری، اقلیم آخرین دوره یخچالی حوضه دریاچه نمک واقع در شمال­غربی ایران مرکزی، بازسازی شد. بدین منظور ابتدا وضعیت بارش و دمای کنونی این حوضه بررسی و تغییرات مکانی آن در قالب نقشه­هایی ترسیم گردید. با توجه به موقعیت برف مرز در نقاط مختلف حوضه، نسبت به بازسازی دما و بارش حوضه در دوره یخچالی ورم، اقدام و تغییرات آن با زمان حال مقایسه شد. نقشه­های مورفوکلیماتیک حوضه در هر دو دوره به روش پلتیر، با توجه به میزان بارش و دمای سالانه تهیه گردید. نتایج حاکی از افزایش 6/5 درجه­ای دما و کاهش 5/1 برابری بارش کنونی حوضه نسبت به دوره یخچالی ورم می­باشد. بررسی شواهد و بقایای ژئومورفیک ناشی از تحولات اقلیمی، نتایج مذکور را تائید می کند.

شاخص چرخندگی بیان­کننده میزان اثر سامانه چرخندی یا واچرخندی در یک منطقه است. اهداف این پژوهش، تولید شاخص­های چرخندگی روزانه در استان خراسان متمرکز شده در مشهد با استفاده از نقشه­های میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 700 هکتوپاسکال، به تعداد 23011 در دوره 2010-1948، برآورد فراوانی سامانه­های فشاری حسب تعداد روز حاکمیت در سال بر منطقه و پاسخ اقلیمی دما و بارش مشهد به شاخص چرخندگی می باشد. پنج نوع مختلف گردش جوی شامل منطقه واقع در حاشیه ناوه، خط ناوه، زین ارتفاعی یا الگوی ناشناخته، حاشیه پشته و خط پشته بر مبنای انحنای تراز ارتفاعی ژئوپتانسیل طبقه­بندی گردید و درنتیجه سری زمانی شاخص چرخندگی روزانه ساخته شد؛ میانگین­های فراوانی انواع گردش جوی در تراز 500 هکتوپاسکال به ترتیب برابر 67، 15، 111، 105 و 66 روز در سال بودند. سامانه­های کم­فشار (حاشیه و خط ناوه) در 23% و سامانه­های پرفشار (حاشیه و خط پشته) در 47% روزهای سال حاکم بر منطقه بودند. تخمین پوشش مکانی شاخص چرخندگی تا شعاع حدود 300 کیلومتر از نقطه­ی مرکزی و سطحی بالغ بر 280 هزار کیلومتر مربع می­باشد. در نیمه گرم سال به طور مطلق سامانه پرفشار (الگوی پشته) حاکم است که نشان­دهنده حاکمیت کمربند پرفشار جنب­گرمسیری بر منطقه است. در نیمه سرد سال فراوانی الگوهای پشته، زین ارتفاعی و ناوه به ترتیب برابر 47%، 23% و 20% بودند. میزان همبستگی شاخص چرخندگی و تغییرات دما و بارش در مشهد در مقیاس ماهانه (تراز 500 هکتوپاسکال) به ترتیب برابر 81/0- و 50/0 می­باشد.

در این مطالعه با استفاده از داده های چرخندگی نسبی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی(ECMWF)، سیکلون های باران زای فصل زمستان (دسامبر، ژانویه و فوریه) ایران مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، داده های چرخندگی نسبی سطح 700 هکتوپاسکال در بازه زمانی 30 ساله (2009-1979) با تفکیک مکانی 5/1 درجه جغرافیایی و زمانی 6 ساعته، جهت شناسایی، مسیریابی و تحلیل سیکلون ها بکار گرفته شد. با تعریف آستانه مشخص چرخندگی نسبی، مراکز سیکلونی بالقوه شناسایی شد و با روش رهگیری در 8 همسایه مجاور و با داشتن طول عمر حداقل 8 گام زمانی 6 ساعته، سیکلون ها تعریف و مسیریابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که بخش شرقی دریای مدیترانه بخصوص جزیره قبرس، دریای اژه، دریای آدریاتیک، دریای سرخ و منطقه سودان و همچنین کشور عراق از مهمترین کانون های سیکلون زایی زمستانه ایران می باشند. مسیرهای اصلی ورودی سیکلون ها شامل مسیر شمال غرب، غرب میانی و نیز جنوب غرب می باشد. عمر متوسط سیکلون ها چهار و نیم روز، میانگین سرعت جابجایی آنها در حدود 20 کیلومتر بر ساعت و نیز متوسط جابجایی سیکلون ها در حدود 1700 کیلومتر است. از نتایج قابل توجه دیگر کاهش تعداد سیکلون های باران زا در طول سه دهه اخیر می باشد.

در سال های اخیر وقوع توفان های گرد و غبار در استان های نیمه غربی کشورمان سبب بروز مشکلات گوناگون برای مردم این مناطق از جمله استان فارس شده است. هدف این پژوهش شناسایی الگوهای گردشی ایجاد کننده گرد و غبار در استان فارس می باشد. برای این منظور ابتدا کد شماره 6 ساعتGMT 12 داده های وضعیت هوای حاضر 8 ایستگاه همدید استان در دوره آماری 2003-1992 استخراج شده است. این کد نشان دهنده وجود گرد و غبار با منشاء خارج از ایستگاه می باشد. سپس با انتخاب روش گردشی به محیطی رابطه بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای توام با گرد غبار ایستگاه های منتخب بررسی شده است. برای داده های الگوی گردشی تراز Hpa500 از زیج الگوهای گردشی مسعودیان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد رابطه معنی داری بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای گرد و غباری در استان فارس وجود دارد. بطوریکه الگوهای گردشی شماره 5، 6، 6-3 و 8 بیشترین رابطه را با روزهای گرد و غباری استان فارس داشتند. در مجموع الگوی گردشی شماره 5 الگوی گردشی غالب و الگوی شماره 6 الگوی نایب غالب در استان فارس در دوره مورد مطالعه بودند. این دو الگو در فصل گرم سال فعالند. کمترین رابطه نیز مربوط به الگوی گردشی 5-3 می باشد. از نظر ایستگاهی نیز ایستگاه لار فراگیرین ترین ایستگاه در زمان حاکمیت الگوهای گردشی بوده است.

اهداف: تغییر اقلیم به افزایش و یا کاهش جهت دار میانگین پارامترهای اقلیمی در یک دورة طولانی مدت گفته می شود. تغییر پارامترهای اقلیمی سطحی با تغییر الگوهای جوی مرتبط است. شناخت تغییر اقلیم ایران با شاخص های مهم جوّی، هدف مطالعه است. روش : برای تعیین شاخص های اقلیمی ایران، پنجرة جغرافیایی مناسب با عرض 10 تا70 درجة شمالی و طول 10 تا 80 درجة شرقی تعیین شد. داده های روزانة ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 ه.پ. دورة سرد از 1948 تا 2010 از مراکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیقات اتمسفری استفاده شد. روش تحلیل مؤلفة اصلی و باکس جنکینز به ترتیب برای تعیین شاخص اقلیمی و تحلیل سری زمانی این شاخص ها استفاده شد. یافته ها/ نتایج: نتایج تحقیق نشان داد شاخص های اقلیمی دورة سرد ایران به ترتیب در منطقة آسیای مرکزی، اروپای شرقی و اروپای غربی استقرار دارند. این مراکز با آرایش خاصّ الگوهای جوی، اقلیم دورة سرد ایران را کنترل می کنند. سری زمانی روزانه و سالانة این مراکز تغییر معنی داری ندارند و نوسان با افزایش و کاهش حول میانگین را نشان می دهند. بهترین مدل برای پیش بینی سری های زمانی، مدل اتورگرسیو (AR) است و سری های پیش بینی با سری های اوّلیة شاخص ها با این مدل بیشترین هماهنگی را دارند. امروزه مدل های اقلیمی، نقش انسان در تغییر اقلیم سطحی را غالب می دانند.