بارش‌های سنگین ناشی از سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده‌اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده‌اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته‌ و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی‌های سامانه‌ همرفتی میان‌مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره‌های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه‌های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل‌گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر­تر بود. یافته‌های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

هدف از این پژوهش واکاوی اثر گرمایش جهانی بر تغییرات زمانی مکانی روند وشیب روند ماهانه دما در قلمرو ایران طی دهه های آینده(2050-2015) می باشد. داده های دمای روزانه شبیه سازی شده از پایگاه داده EH5OM و تحت­ سناریوA1B ، طی بازه زمانی(2050-2015) از موسسه ماکس پلانک آلمان استخراج شد. سپس داده های دمای روزانه با تفکیک  مکانی27/0*27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی که حدوداً  نقاطی با ابعاد 30*30 کیلومتر مساحت ایران را پوشش می دهند توسط مدل اقلیم منطقه ای ریزمقیاس گردید. درنهایت آرایه ای به ابعاد 2140*13140 به دست آمد که سطرها بیانگر دمای روز و ستون ها ایستگاه ها می باشند. در نهایت روند وشیب روند میانگین دمای ماهانه طی دوره مورد مطالعه از طریق آزمون من کندال وشیب سن در نرم افزار متلب   محاسبه و ماتریسی به ابعاد 13140*12 به دست آمد. نتایج بیانگر روند افزایشی دما در ماه های مارس، آوریل، می و ژوئن در بیش از 90 درصد از وسعت مناطق کشور است که گویای گرمتر شدن ایران درفصل بهار طی دهه های آتی است. افزایش دما در ماه های فصل زمستان و بهار دربخش های کوهستانی نیمه غربی  کشور گرمتر شدن مناطق سرد ایران را در ماه های سرد سال گویا  است . روند منفی دما در ماه های اکتبر و نوامبر نیز در بخش های شمالی کشور بیانگرسردتر شدن این مناطق از ایران درفصل پاییزاست . بیشترین شیب مثبت  افزایش دما دربخش های شمال غرب به میزان 6-4 درجه درسال است .

این تحقیق به منظور شبیه‌سازی بارش با مدل دینامیکی RegCM4 در دو حالت با و بدون به‌کارگیری تکنیک‌ پس‌پردازش آماری برونداد مستقیم مدل در  شرق و شمال‌شرق ایران و دوره آماری 2011-1987 در مقاطع زمانی سالانه و فصلی انجام شده است. داده‌های مورد نیاز اجرای مدل دینامیکی RegCM4 از مرکزICTP دریافت گردید. به منظور اجرای مدل دینامیکی اصلی، آزمون تعیین طرحواره بارش همرفت و میزان تفکیک افقی برای سال 2007 انجام گردید. با استناد به آزمون مذکور طرحواره کو به نسبت دو طرحواره گرل و امانوئل، خطای کمتری را در مدل‌سازی بارش  و دمای سطح زمین  داشت. تفکیک افقی نیز 30 کیلومتر انتخاب گردید. پس از اجرای اصلی مدل با طرحواره کو و تفکیک افقی 30 کیلومتر، برونداد‌ بارش و دما با استفاده از مدل‌ میانگین متحرک (MA)پس‌پردازش گردید. بر اساس نتایج حاصله، در منطقه مورد مطالعه، در دوره راستی‌آزمایی 2011-2006 میانگین اریبی بارش سالانه خام مدل RegCM4 برابر 3/85 میلیمتر و پس پردازش شده 04/61 محاسبه شده است. بطور خلاصه در مقیاس زمانی سالانه در 75 درصد ایستگاه‌های مطالعاتی انجام پس‌پردازش موثر واقع شده و روش MA را کاراتر معرفی نموده‌اند.  در مقیاس فصلی متوسط اریبی بارش خطای محدوده در فصل زمستان برابر 99/54 میلیمتر، فصل بهار 11/27 میلیمتر، فصل تابستان 6/3- و در فصل پاییز 21/7 میلیمتر می باشد. شبیه سازی داده های دمای دومتری در  ایستگاه­های هواشناسی با استفاده از مدل RegCM و نیز اعمال MA در شمال شرق ایران کارایی بالایی را نشان داد. میانگین اریبی دمای سالانه خام مدل RegCM4 برابر 78/2- درجه سانتیگراد بود که پس از اعمال پس­پردازش به 05/0- کاهش یافت. در تمامی ایستگاهها دمای سالانه مدل شده با داده های مشاهداتی کمتر از 1/0 درجه سانتیگراد اختلاف دارد. در مقیاس فصلی متوسط اریبی خطای محدوده در فصل زمستان برابر 1/4- درجه، فصل بهار 09/4- درجه، فصل تابستان 8/1-  درجه و در فصل پاییز 5/1- درجه سانتیگراد می باشد.  به طور کلی نتایج نشان می­دهد که استفاده از پس­پردازش آماری بهبود قابل ملاحظه­ای روی نتایج مدل دارد.
 

هدف از این پژوهش پیش­بینی تغییرات اقلیمی و بررسی اثر تغییر احتمالی اقلیم بر روی مقادیر درجه- روز رشد در منطقۀ شمال­غرب کشور است. به این منظور داده­های اقلیمی هفت ایستگاه سینوپتیک شامل ارومیه، تبریز، زنجان، سنندج، قزوین، کرمانشاه و همدان طی یک دورۀ 25 ساله (2009 - 1985) به عنوان دورۀ پایه گردآوری شد و برهمین اساس تغییرات دمای دوره­های (2030-2011 و 2065-2046) از طریق مدل HadCM3 شبیه­سازی شد. به دلیل قدرت تفکیک زمانی و مکانی پایین این مدل، خروجی­های آن، با استفاده از نرم افزار LARS-WG در مقیاس روزانه و ایستگاهی، ریزگردانی و تحت سه سناریوی انتشار A1B (سناریو حد وسط)، A2 (سناریو حداکثر یا بدبینانه) و B1 (سناریو حداقل یا خوش بینانه) ارائه گردید. واسنجی، صحت­سنجی و کارایی مدل از نظر میزان انطباق داده­های دیده­بانی شده با مقادیر شبیه­سازی شده از طریق آماره­های ، RMSE و MAE مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از دمای شبیه­سازی شده، درجه- روز رشد تحت چهار آستانۀ حرارتی صفر، 5، 10 و 15 درجۀ سانتی­گراد در دو بازۀ زمانی پایه (2009-1985) و آینده (2030-2011 و 2065-2046) محاسبه و مقایسه گردید. نتایج شبیه­سازی نشان داد با اینکه تغییرات دمای منطقۀ شمال­غرب ایران، تحت هر سه سناریو A1B، A2 و B1 در آینده افزایشی خواهد بود اما تفاوت بین این سناریوها در هر دوره ناچیز است. در مجموع بیشترین افزایش دما معادل 0/7 درجۀ سانتی­گراد مربوط به سناریوی A2 برای دورۀ 2030-2011 و به میزان 2/3 درجۀ سانتی­گراد تحت سناریوی A1B برای دورۀ 2065-2046 آشکار گردید. به­طور کلی با افزایش دما، مقادیر درجه- روز رشد بدون استثنا در دوره­های مورد بررسی و تحت چهار آستانه­ حرارتی مذکور افزایش می­یابد. تحت سناریوهای مطالعاتی، آستانه­های دمایی صفر درجۀ سانتی­گراد بیشترین و 15 درجۀ سانتی­گراد کمترین تأثیر پذیری از تغییر اقلیم را نشان می­دهند، به طوریکه بیشترین افزایش مقادیر درجه- روز محاسباتی تحت آستانه­های صفر و 15 درجۀ سانتی­گراد، در دورۀ اول نسبت به سناریوی مبنا (2009-1985)، به ترتیب به میزان 207/4 و 120/6 درجه- روز، تحت سناریو A2 و برای دورۀ دوم به میزان 5/752 و 463/5 درجه- روز، تحت سناریو A1B شبیه­سازی گردید.
 

اقلیم به دلیل تاثیرپذیری توام از عناصر و عوامل اقلیمی، سیستمی چند بعدی است. درک رفتار اقلیم نیازمند توجه به همه ابعاد آن می باشد. یکی از راه های درک این پدیده چند بعدی، کاهش پیچیدگی های آن از طریق مدلسازی است. از این رو در تحقیق حاضر تلاش گردید با در نظر گرفتن عوامل مکانی طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع، شیب، جهت دامنه و انحنای ناهمواریها، و بهره گیری از تکنیک های آمار فضایی، به شناخت و مدلسازی فضایی بارش پرداخته شود. در این راستا از داده های بارش ماهانه 30 ایستگاه همدید واقع در شمال غرب ایران، طی 30 سال دوره آماری (1985-2014) بهره گرفته شد. با استفاده از تکنیک میان یابی کریجینگ، شبکه ای بر منطقه برازش داده شده و تعداد 4224 یاخته بدست آمد. سپس با استفاده از مدل رگرسیون کلی و رگرسیون موزون جغرافیایی به مدلسازی بارش و شناخت عوامل مکانی موثر بر آن اقدام گردید. نتایج نشان داد که بارش تابستانه دارای رفتاری خوشه ای است و بر اساس معیارهای ارزیابی مدل، مدل  قدرت برازش و برآورد بهتری نسبت به مدل  دارد. بر اساس رگرسیون کلی، عوامل مکانی ارتفاع و شیب مهمترین نقش را در رفتار بارش تابستانه منطقه دارند. این در حالی است که بر اساس نتایج مدل  ، عامل ارتفاع در نواحی کوهستانی و شرق دریاچه ارومیه، عرض جغرافیایی در عرض های شمالی و شیب در شرق منطقه در دامنه های شرقی ارتفاعات، بیشترین نقش را در تغییرات مکانی بارش تابستانه شمال غرب ایران دارند.
 

هدف از این مطالعه بررسی فرارفت موج های سرمایی فراگیر ایران می­باشد. برای این منظور داده های 450 ایستگاه سینوپتیکی کشور از سازمان هواشناسی کشور استخراج و مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت. سپس به منظور بررسی فرارفت دمایی موج های سرمایی ایران، فرارفت دمایی برای ترازهای 1000، 850، 700 و 500 هکتوپاسکال مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که امواج سرمایی ایران بیشتر تحت تاثیر فرارفت دمایی ناشی از  پرفشار ترکیبی تبت- سیبری، کمربند ادغامی سیبری- پرفشار ترکمنستان، کمربند پرفشار سیبری- پرفشار شرق اروپا، الگوی چند هسته ای پرفشار سیبری و کمربند پرفشاری شرق دریای خزر- پرفشار دریای سیاه می­باشد. در این بین فرارفت دمایی ناشی از پرفشار سیبری نسبت به سایر الگو ها چشمگیر تر بوده است این سامانه با حرکت آنتی سیکلونی در حال حرکت به سمت عرض‌های پایین‌تر کشیده می­شود، به‌طوری‌که سبب ریزش هوای سرد عرض‌های شمالی به روی عرض‌های پایین‌تر و شمال شرق، شمال غرب و مرکز ایران می‌شود. با این وجود زمانی که با الگوهای دیگر ترکیب شده است نقش ان در فرارفت همای سرد امواج سرمایی قابل توجه بوده است.

هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل تغییرات بارش ایران طی نیم قرن اخیر (1346 تا 1396) می­باشد. برای این منظور میانگین بارش ماهانه ایران طی دوره آماری 50 ساله از پایگاه داده ­های اسفزاری که با استفاده از داده های 283 ایستگاه همدیدی و کلیماتولوژی تهیه شده است استخراج گردید. از رگرسیون جهت بررسی و تحلیل روند و برای تحلیل چرخه­های بارش سالانه و ماهانه ایران از تحلیل طیفی استفاده شد. بررسی و تحلیل روند ماهانه بارش بیانگر این است که به جز  بخش­ های زاگرس مرکزی (نواحی لرستان و چهارمحال و بختیاری و منطقه گرگان که بارش فصل زمستان، از روند افزایشی برخوردار بوده است. در سایر نواحی کشور و در سایر فصول سال روند کاهش بارش حاکم است.  بررسی چرخه های بارش ایران  نشان داد که بیشتر چرخه­ های بارشی ایران 2 تا 4 ساله و دارای دوره کوتاه مدت بوده است. این در حالی است که دو چرخه میان مدت 25 ساله در ماه­های ژانویه و جولای و دو چرخه بلند مدت 50 ساله در ماه­ های مارس و دسامبر که نشان دهنده وجود روند در بارش­های ماه مارس و دسامبر است برقرار بوده است. دو ماه فوریه و اکتبر فاقد چرخه مشخص بوده­اند. تجزیه و تحلیل الگوی خودهمبستگی بارش­ ها نشان داد که الگوی خودهمبستگی فضایی بالا در فصل زمستان منطبق بر نواحی غربی، جنوب­غرب و نوار ساحلی دریای خزر بوده­اند و حدود 14 درصد مساحت کشور را دربر گرفته اند. الگوی خودهمبستگی فضایی پایین به صورت لکه­ های پراکنده­ای در نواحی جنوبی، مرکزی و جنوب­شرقی کشور در ماه­ های زمستان و بهار برقرار است و حدود 7.5 درصد مساحت کشور را اشغال کرده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روند کلی حاکم بر بارش ایران کاهشی می باشد و فقط در فصل زمستان در مناطق کوچکی از کشور روند افزایش مشاهده می­شود.