نسیم­ دریا یکی از مهمترین گردش­های جوی مناطق ساحلی است. جریان مذکور با توجه به شرایط جغرافیای همانند توپوگرافی، ویژگی­های سطح زمین و مشخصه­های آب و خشکی با شدت­های مختلف جریان دارد. ارتفاعات جنوبی دریای خزر به دلیل محصور کردن کرانه های خزری بین دریا و توده کوهستانی می تواند تاثیرات مهمی بر شرایط اقلیمی و گردش جو ناحیه، از جمله نسیم دریا داشته باشد. هدف مطالعه پیش­رو، شبیه­سازی نقش توپوگرافی در ویژگی های گردش نیسم دریا بویژه، ضخامت و عمق نفوذ آن در کرانه­های جنوبی دریای خزر است. جهت این امر از مدل اقلیمی مقیاس منطقه­ایی RegCM4 جفت شده با یک مدل دریاچه و داده های بازکاوی شده NCEP/NCAR جهت تعیین شرایط اولیه مدل استفاده گردید. مدل در دو حالت مرجع (وجود کوه) و شرایط حذف توپوگرافی برای زمان حداکثر فعالیت نسیم­دریا در سواحل جنوبی دریای خزر ( ماه جولای سال 2002) اجراشد. خروجی مدل نشان داد در زمان حذف توپوگرافی عمق نفوذ نسیم­دریا به­طور چشمگیری تا موقعیت فعلی دامنه­های جنوبی رشته­کوه البرز (عرض ᵒ35 شمالی)  افزایش پیدا کرده اما در مقابل جریان نسیم­خشکی در منطقه تقریبا از بین رفته است، بیشینه افزایش سرعت و تغییر جهت باد به ترتیب در سواحل جنوب­شرقی و البرز مرکزی مشاهده گردید. علاوه بر آن با توجه به برطرف شدن مانع ارتفاعات، ضخامت نسیم ­دریا در مناطق مختلف به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده که بیشترین میزان تغییرات در در سواحل ­شرقی ( طول ᵒ53 شرقی) بوده است.

در این مطالعه به منظور آشکارسازی نقش توپوگرافی بر ساختار باد سیستان، از مدل اقلیمی منطقه محدود RegCM4 استفاده شد. با بهره گیری از مدل، چهار تجربه متفاوت با تفکیک افقی 20 کیلومتر اجرا شد که در هر تجربه شرایط متفاوتی از ناهمواری ها در نظر گرفته شد. در تجربه نخست، ناهمواری ها به شکل واقعی مورد استفاده قرار گرفت. در سه تجربه دیگر، مدل به ترتیب با حذف کوه‌های خراسان جنوبی، حذف کوه‌های خراسان (جنوبی، رضوی و شمالی) و حذف تمامی کوه های شرق فلات ایران (کوه های خراسان و افغانستان) به اجرا در آمد. یافته ها بیانگر آن است که باد سیستان یک پدیده اقلیمی چند­مقیاسه است که هم در مقیاس همدید و هم در مقیاس های متوسط و محلی قابل تحلیل می باشد. شبیه سازی ها، مبین آن است که، ناهمواری‌های منطقه علاوه بر تاثیرگذاری بر جهت باد، بر شدت آن نیز تأثیرگذارند. در مقیاس همدید، شیب فشار بین سامانه­های کم­فشار پاکستان و پرفشار ترکمنستان منجر به شکل گیری یک جریان شمالی گسترده بر روی منطقه می­گردد. در مقابل،  واداشت های مکانیکی و گرمایشی حاصل از استقرار کوه ها، ویژگی­های مقیاس متوسط جریان هوا در ترازهای زیرین، بویژه شکل گیری و تداوم رودبادهای تراز زیرین را در مرزهای شرقی ایران رقم می­زنند. نتایج مطالعه بیانگر آن است که، واداشت های مکانیکی ناشی از استقرار کوه ها، عامل اصلی تشکیل و تداوم دو هسته رودباد تراز زیرین یکی در حوالی دشت آتیشان و دیگری بر جانب شمالی دریاچه هامون (باد سیستان واقعی) می باشد. در این میان، شکل گیری و تداوم هسته رودباد بر جانب شمالی دریاچه هامون، بیش از همه، به واداشت های مکانیکی کوه های خراسان جنوبی وابسته است. بررسی گرمایش دررو نیز مبین آن است که، هسته­های بیشینه­ی گرمایش و سرمایش از ناهمواری­های منطقه پیروی می­نمایند، به طوری که با حذف کوه ها، ضمن حذف این هسته های گرمایی، ساختار محلی جریان در مرزهای شرقی کشور دچار تغییرات اساسی می گردد. 

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.