سامانه نشریات علمی

بارش سنگین برای هر روز به بارشی است که فراتر از بارش­های معمول در یک محل و برای همان روز باشد. برای این مقدار بارش­ها دو آستانه­ی مطلق و نسبی معرفی شده است. در تحقیق حاضر، بارش سنگین با استفاده از نمایه­ی نسبی و بر اساس فراسنج صدک­ها تعریف شده است. میانگین الگوهای گردشی تراز دریا و تراز 500 هکتوپاسکال توأم با بارش­های مذکور بررسی شد. بدین ترتیب، دو گروه داده: یکی، زمینی و دیگری، جوی برای تحقیق حاضر استفاده شده است. داده های زمینی شامل: اندازه­گیری بارش در ایستگاه­های همدید، اقلیم­شناسی و باران­سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه­های باران­سنجی وزارت نیرو برای دوره­ی آماری 1967-2007 است. روش کریجینگ روش بهینه­ی میان­یابی و نیز اندازه­ی شبکه­ی میان­یابی، برای تهیه­ی نقشه 14975 مورد استفاده شد. اندازه شبکه میان یابی با ابعاد حدود 3333 کیلومتر (تقریباً 116 یاخته) اختیار شد. بنابراین، داده‎های شبکه‎ای بارش شمال غرب به ابعاد 116 14975 با آرایش گاه جای¹ مرتب شد. داده­های جوی شامل فشار تراز دریا و ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال از پایگاه داده­های جوی مرکز پیش­یابی اقلیم NCEP/NCARوابسته به سازمان ملی­جو و اقیانوس­شناسی ایالات متحده برداشت شد. گستره­های 10-20 الی 60-70 درصد تحت پوشش بارش سنگین بررسی شد. نقشه­ی میانگین و گرانیگاه بارش برای تمامی این حالات برآورد گردید. بررسی این وضعیت­ها گواهی بر تصادفی بودن توزیع مکانی بارش­های سنگین است. متوسط الگوهای فشار تراز دریا حضور پرفشار سیبری با زبانه­ی شرقی ـ غربی و نیز ناهنجاری مثبت را در محدوده­ی ظهور آن نشان می دهد. کشیدگی زبانه­ی پرفشار سیبری به سمت اروپا، موجب ظهور ناهنجاری کمابیش قوی و مثبت در این ناحیه شده است. ظهور یک کم­فشار در ناحیه دریای سرخ و کشیدگی زبانه آن به مدیترانه شرقی، شامات و شمال عربستان و نیز امتداد آن تا شمال غربی و بعضاً سرتاسر غرب ایران ضمن این که موجب تکوین یک ناحیه با ناهنجاری منفی فشار شده است، در مجاورت پرفشار و ناهنجاری مثبت اروپایی موجب شکل­گیری شیو شدید فشار شده است. در تراز 500 هکتوپاسکال، شمال غرب ایران در جلو محور فرود (ناوه) حاکم بر روی مدیترانه­ی شرقی قرار دارد. با افزایش پهنه­ی زیر پوشش بارش سنگین، عمق فرود افزایش یافته و محور آن از حالت نسبتاً عمود به سمت حالت افقی و اریب میل می کند. حضور این ناوه موجب شکل­گیری ناهنجاری منفی در ناحیه تحت تأثیر بوده است. در تمامی حالات، بلافاصله در غرب و شرق ناوه مورد بحث یک پشته قرار گرفته است. حضور پشته­ی غربی ضمن ریزش هوای سرد به داخل ناوه، شرایط برخورد هوای سرد شمال اروپا و هوای گرم­ترِ مدیترانه شرقی و شکل­گیری جبهه­ها را میسر ساخته است. با جابه جایی شرق سوی پشته­ی شرقی، پهنه­ی زیر پوششِ بارشِ سنگین، زیاد می شود.  

در دوره­­ی سرد سال، ریزش برف سنگین باعث بروز مشکلات و خسارات زیادی می­شود. وسعت خسارات ناشی از ریزش برف­های بسیار سنگین در بخش­های مختلف پیامدهای دارد، از جمله تخریب ساختمان­ها و تاسیسات، اختلال در بخش­هایی نظیر حمل و نقل­ و توزیع سوخت و انرژی در فعالیت­های بخش صنعتی  و کشاورزی. همچنین، وقوع پدیده­ی یخبندان در چنین شرایطی باعث تشدید خسارات می­شود. در دوره­ی سرد سال، لزوم شناخت و آگاهی از مکانیسم تشکیل چنین پدیده­ای، که ریشه در الگوهای گردش جوی در مقیاس سینوپتیکی دارد، می­تواند نقش موثری در مدیریت خطر و بحران داشته باشد. هدف اصلی این مطالعه شناسایی الگوهای گردش جوی مربوط به روزهای همراه با ریزش برف سنگین در حوضه­های غرب ایران است. در این مطالعه، روزهایی را که حداقل 15 سانتیمتر برف طی 24 ساعت داشتند و ریزش برف در سطح فراگیری گزارش شده بود به منزله­ی روز با ریزش برف سنگین انتخاب شد. سپس، برای شناسایی و طبقه­بندی الگوهای گردشی مربوط به روزهای فوق، داده­های روزانه مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا­ی روزها مذکور از مرکز داده­های NCEPتهیه شد. برای طبقه­بندی الگوهای روزهای همراه با برف سنگین از روش تحلیل مولفه­های اصلی و خوشه­بندی استفاده شد. سرانجام، الگو­های گردش اصلی ریزش برف سنگین در منطقه­ی مطالعه شناسایی شد. الگوهای به دست آمده می­تواند در امر پیش­بینی روزهای همراه با برف سنگین کارایی داشته باشد. 

سیلاب به عنوان یکی از مخاطرات محیطی همواره طی تاریخ حیات بشری ابعاد مختلف زندگی را دستخوش تغییر و تهدید نموده و با داشتن بیشترین فراوانی نسبی وقوع از حوادث طبیعی باعث خسارات مالی و حتی جانی زیادی در جهان شده اند. از این رو، هدف غایی این مطالعه ی همدید، تبیین اندرکنش های کلیدی میان جو و محیط سطحی و به عبارتی کشف رابطه ی میان الگوی گردشی موجد بارش های سیل زا در منطقه ی مطالعاتی به منظور پیش بینی وقوع رگبارهای منجر به سیل است. بدین منظور برای تحلیل همدید بارش های موجد سیل آذرماه 1391 در جنوبغرب ایران (استان های بوشهر، خوزستان و کهکیلویه و بویراحمد)، با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی، الگوهای گردشی ایجاد کننده ی بارش های سیل زا شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بارش های سیل زا در منطقه طی روزهای 4 تا 8 آذرماه فرود عمیقی بر شرق مدیترانه تشکیل گشته و منطقه ی مطالعاتی در نیمه شرقی این فرود که محل ناپایداری جو است قرار داشت. در عین حال، الگوهای ضخامت جو، بیانگر ریزش هوای سرد از اروپای شمالی به سمت عرض های پائین تر و گسترش هوای گرم مستقر در شمال آفریقا تا عرض 50 درجه ی شمالی است؛ در نتیجه در محل برخورد این دو توده ی هوا، ناپیوستگی جبهه­ای دور از انتظار نیست. تحلیل الگوهای تابع همگرایی شار رطوبت نیز نشان داد که بارش های سیل زا نتیجه ی شارش رطوبت از پهنه های آبی مدیترانه و خلیج فارس بوده و دریای سرخ و دریای عرب جز منابع تقویتی محسوب گردید.

خشکسالی یکی از پدیده­های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه‌خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده‌های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران­سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته‌شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره‌های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه‌بندی خشکسالی با روش درون­یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم­پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته‌هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به‌منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره­های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده­های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال‌های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می­باشند که نشان‌دهنده خوشه­ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه­ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره­ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می­باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می­باشند.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد.  محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33  شمالی  محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه  طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم  سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه  گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید.  درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی  برای   Rx1day و Rx5day  به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.