پژوهش های اقلیم شناسی
سال:1397 | دوره:9 | شماره:36 |تعداد مقالات:7

رابطه دمای هوا در ایران با توزیع تاوایی نسبی در خاورمیانه با استفاده از مقادیر ماهانه تاوایی نسبی در دو تراز 850 و 500 هکتوپاسکال و دمای هوای 97 ایستگاه سینوپتیک کشور (2010-1981) بررسی شد. بدین منظور از روشهای آماری تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) و تحلیل همبستگی کانونیکال (CCA) استفاده شد. ابتدا توسط تحلیل مؤلفه های اصلی، مراکز فعالیت تاوایی نسبی در خاورمیانه تعیین شدند. سپس رابطه این مراکز با دمای هوای ایران توسط تحلیل همبستگی کانونیکال بررسی شد و مناطقی که تغییرات تاوایی نسبی در آن با تغییرات دمایی در ایران رابطه دارد شناسایی شدند. همبستگی کانونیکال بین مراکز فعالیت تاوایی نسبی تراز 500هکتوپاسکال در منطقه ای شامل ایران، عراق و شمال عربستان با دمای هوا در ایران برابر با 0. 95 است. همبستگی کانونیکال بین این مراکز در تراز 850هکتوپاسکال نیز با دمای کشور برابر با 0. 96 می باشد که بیانگر ارتباط بسیار بالایی بین تاوایی نسبی این دو تراز در منطقه خاورمیانه و دمای هوا در ایران است. شاخص بار متقابل یا همبستگی واقعی بین تاوایی نسبی تراز 500 و 850 هکتوپاسکال با دمای ایران به ترتیب 0. 93-و 0. 93 می باشد. برای تفسیر نتایج، نقشه توزیع همبستگی بین مؤلفه کانونیکال تاوایی نسبی با مقادیر واقعی آن در خاورمیانه ترسیم شد. مقایسه این نقشه با توزیع ماهانه تاوایی نسبی، شباهت بسیار زیاد آن را با توزیع تاوایی نسبی در ماه های ژوئن، ژوئیه و اوت در هر دو تراز نشان می دهد. بدین معنی که تاوایی نسبی و دمای هوا در فصل گرم سال بالاترین همبستگی را با هم نشان می دهند. در فصل گرم تاوایی نسبی منفی در تراز میانی، حضور یک پرارتفاع و تاوایی نسبی مثبت در تراز نزدیک زمین، حضور یک کم فشار گرمایی سطح زمین را نشان می دهد که هر دو با افزایش دمای هوا در ایران همراهند.

رویداد های فرین ناشی از تغییرات آب و هوایی در پیش بینی تراز سطح دریا اهمیت زیادی دارند. در منطقه مورد مطالعه، در آینده فراوانی و شدت رویدادهای فرین دما و بارش افزایش خواهند یافت. نمایه های فرین، نشان دهنده تغییر مقادیر فرین دما و بارش نسبت به دوره پایه 2010-1981 بوده است و این امر، نشان دهنده مجموع بارش و یا دمایی بیش از صدک 95 دوره پایه است. ضریب تغیرات بارش و دما برای کل حوضه آبگیر خزر مثبت است و در ناحیه جنوبی الگوی نامنظمی بر آستانه های بارش حاکم است. افزایش سطح دریا (SLR ) یک نگرانی عمده برای نواحی ساحلی است. پیش بینی دقیق سطح دریای خزر برای آینده غیر ممکن است، اما مدل های کامپیوتری می توانند پیش بینی احتمالی تغییرات آینده را ارائه دهند. این مشکل با استفاده از یک سیستم مدل یکپارچه به نام SIMCLIM با دقت مکانی 1/0 درجه در1/0 درجه در خوشبینانه ترین حالت یعنی RCP4. 5 و بدبینانه ترین حالت یعنی RCP8. 5 مورد بررسی قرار گرفته است. پیش بینی های انجام شده نشان می دهد که افزایش سطح دریای خزر به آرامی تا سال 2100 افزایش می یابد. اگر افزایش حداکثر پیش بینی شده رخ دهد، سواحل خزر آسیب پذیرترین جابجایی ساحلی را تجربه خواهد کرد.

در این پژوهش سریعترین سرعت باد سالانه ایستگاه بوشهر در دوره آماری 2015-1951 بررسی شد و با استفاده از رابطه گامبل نوع اول، دوره برگشت چند ساله برای این کمیت بدست آمد. برای محاسبه فراسنجهای مقیاس و محل رابطه گامبل، از روشهای گرافیکی، و عددی شامل کمترین مربعات، گشتاورها، تقرب آماری مرتبه ای و بیشینه درشتنمائی استفاده شد. نتایج برآورد فراسنجهای مقیاس و محل برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد ایستگاه بوشهر به روش گامبل نوع اول نشان داد که بر پایه میانگین مربع خطاها، روشهای گشتاورها، کمترین مربعات، گرافیکی، تقرب آماری مرتبه ای و بیشینه درشتنمائی به ترتیب کمترین تا بیشترین میانگین مربع خطاها را دارا می باشند. در نتیجه روش گشتاورها برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد ایستگاه بوشهر در دوره آماری انتخابی از دقت بیشتری برخوردار است. بر این اساس از روش گشتاورها برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد سالانه ایستگاه بوشهر استفاده شد. از محاسبات دیده شد که سریعترین باد ایستگاه بوشهر با دوره برگشت25 ساله، 7/29 متر بر ثانیه، 50 ساله، 8/32 متر بر ثانیه، 100 ساله، 8/35 متر بر ثانیه و با دوره برگشت 1000 ساله، 9/45 متر بر ثانیه برآورد شده است. بعلاوه بیشترین سرعت باد روزانه ایستگاه بوشهر0/39 متر بر ثانیه است که در سال 1959 رخ داده است که دوره برگشت آن 2/207 سال است. در سال 2014 نیز سریعترین سرعت باد ایستگاه بوشهر 35 متر بر ثانیه ثبت شده است که این مقدار نیز بر اساس روش گشتاورها دوره برگشت 9/82 ساله دارد.

انرژی تابشی خورشید سرمنشأ انرژی­ های روی کره­ ی زمین است که یکی از منابع مهم انرژی پاک به ویژه در کشور ایران محسوب می­ شود. برآورد درست مقدار تابش خورشیدی به عنوان یکی از پارامترهای مهم در شبیه­ سازی رشد گیاهان و تخمین تبخیرتعرق اهمیت زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه، توانایی مدل شبیه­ سازی GeneXproTools 5. 0در پیش­ بینی تشعشعات خورشیدی بر اساس داده­ های­ هواشناسی (بارش، ساعات آفتابی، رطوبت نسبی، حداکثر دما، حداقل دما، میانگین دما و تابش خورشیدی، هم­ چنین با در نظر گرفتن ارتفاع، طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی) در مقیاس روزانه، در 31 ایستگاه در گستره­ ی ایران در بازه­ ی زمانی 2016-2007 می­ باشد. بهترین مدل بر اساس معیارهای ارزیابی RMSE، MAE، ENSو R2انتخاب شد. از نتایج تجزیه و تحلیل، مشخص شد که مقادیر پیشی­ بینی شده سازگاری خوبی با مقادیر اندازه­ گیری شده در مدل برنامه­ ریزی بیان ژن(GEP) دارد. در مدل GEP، سناریوی eبه دلیل در نظر نگرفتن ارتفاع، طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی، بارش، رطوبت نسبی، حداکثر دما و حداقل دما، دارای ضریب همبستگی کمتر و خطای بیشتری می­ باشد و کارایی کمتری دارد. در این مدل، در سناریوی cبا اضافه شدن پارامترهای میانگین دما و تابش خورشیدی، برآورد مطلوب­ تری از تابش خورشیدی حاصل می­ شود. نتایج سناریوهای cو eبسیار به هم نزدیک می­ باشد، اما سناریوی eدر پیش­ بینی تابش خورشیدی ضعیف­ تر عمل می­ کند و بهترین مدل در این مطالعه، سناریوی cمی­ باشد. زمانی که عرض جغرافیایی، بارش، رطوبت نسبی، حداکثر دما، حداقل دما، میانگین دما و تابش خورشیدی برای پیش­ بینی تابش خورشیدی در نظر گرفته شود، نتایج دقیق­ تری حاصل می­ شود. هم­ چنین، معیارهای ارزیابی تحت سناریوی cبا 72/0=R2، 59/3=RMSE، 82/2= MAE و 72/0= NSEدر بخش آموزش از سایر سناریوها بیشتر می­ باشد. در مجموع روش GEPدقیق­ ترین نتایج را در تخمین تابش خورشیدی روزانه در گستره­ ی ایران دارد.

فرسایندگی باران به صورت قدرت تراکمی باران در بروز فرسایش تعریف می شود. اگر سایر خصوصیات موثر بر فرسایش ثابت در نظر گرفته شود، میزان هدررفت خاک مستقیماً متناسب با میزان فرسایندگی باران خواهد بود. در پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه فرسایندگی باران در استان لرستان، در ابتدا میزان فرسایندگی باران در 53 ایستگاه­ هواشناسی در سطح استان با شاخص اصلاح شده فورنیه (MF) محاسبه شد. در ادامه برای نشان دادن همبستگی مکانی میان داده­ های فرسایندگی باران از ترسیم واریوگرام در محیط نرم­ افزارGS+5. 1. 1 استفاده شد. در نهایت با بکارگیری روش زمین آماری کریجینگ در نرم­ افزار ArcGIS10. 3، توزیع مکانی فرسایندگی باران نقشه­ سازی شد و به منظور انتخاب روش مناسب­ تر، دو روش کریجینگ معمولی و کریجینگ ساده با یکدیگر مقایسه شدند. بعد از انتخاب مدل واریوگرام و درون­ یابی انجام شده توسط روش­ های مورد بررسی در این تحقیق، در ادامه صحت درون­ یابی با روش ارزیابی متقابل مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده روش کریجینگ معمولی بدلیل بالاتر بودن مقدار R2 و پایین­ تر بودن مقادیر میانگین خطا (ME)، میانگین استاندارد شده خطا (MSE)، ریشه دوم میانگین استاندارد شده خطا (RMSE) دقت بالاتری را در مقایسه با روش کریجینگ ساده نشان داد. روش کریجینگ معمولی با میزان میانگین خطای برآورد پایین­ تر (06/0) و مربع میانگین ریشه خطا (4/0) مناسب­ ترین روش برای درون­ یابی در این پژوهش ارزیابی شد. همچنین میزان همبستگی(R2) مقادیر برآوردی و مشاهده­ ای فرسایندگی باران با روش­ کریجینگ معمولی 68/0 برآورد شد. در نهایت با استفاده از واریوگرام نمایی و روش کریجینگ معمولی نقشه فرسایندگی باران در سطح استان ترسیم شد که براساس آن مناطق واقع در امتداد شمالی-جنوبی و مرکزی استان لرستان دارای فرسایندگی زیاد و مناطق غربی و شرقی دارای فرسایندگی کمتری هستند. نقشه فرسایندگی باران تولید شده در این پژوهش می­ تواند به منظور برآورد میزان هدررفت خاک با مدل USLE و شناسایی مناطق با پتانسیل فرسایش زیاد مورد استفاده قرار گیرد.

رویکرد سنتی اقتصاد بیشتر مبتنی بر استفاده بی­ رویه از منابع طبیعی و عدم توجه به حقوق نسل­ های آتی نسبت به این منابع است. این در حالی است که آثار زیست­ محیطی چنین رویکردی جبران­ ناپذیر خواهد بود و برای دست­ یابی به توسعه پایدار باید به تغییر آن پرداخت. با توجه به اهمیت حفاظت از محیط­ زیست و همچنین لزوم توجه به رشد و توسعه­ ی پایدار، در این مطالعه با تمرکز بیشتر بر دو متغیر درجه­ ی باز بودن تجاری و کنترل فساد، سعی در بررسی عوامل اثرگذار بر آلودگی هوا از دو منظر ساختاری و نهادی داریم. لذا هدف از این مطالعه، بررسی اثر درجه­ ی باز بودن تجاری و کنترل فساد بر شاخص ذرات معلق هوا با استفاده از رویکرد حداقل مربعات کاملاً تعدیل شده (FMOLS) در کشورهای منتخب سه گروه درآمدی و طی دوره­ ی 1996-2011 است. یافته­ های تجربی مدل نشان می­ دهند که اثر متغیر درجه­ ی باز بودن تجاری بر آلودگی هوا در هر سه گروه از کشورها، منفی و معنی­ دار است. به این معنا که بالا رفتن درجه باز بودن تجاری در هر سه گروه به بهبودی کیفیت هوا و کاهش انتشار ذرات معلق می­ انجامد. همچنین با بالا رفتن کنترل فساد می­ توان شاهد کاهش انتشار ذرات معلق هوا در گروه­ های درآمد متوسط و درآمد پایین بود؛ در حالی که ضریب این متغیر برای گروه درآمد بالا به لحاظ آماری معنادار نیست. بنابراینکاهش سطح فساد و مبارزه با فعالیت­ های آلوده به آن، ارتقای کیفیت هوا را برای دو گروه درآمد متوسط و درآمد پایین به ارمغان می­ آورد.

یکی از مهم ترین عوامل موثر در مدیریت صحیح منابع آب، شناخت دقیق احتمالات رخ داد بارش و نحوهتوزیع روزهای متوالی خشک و بارانی است. چنین شناختی می تواند زمینه های مناسبی برای برنامه ریزان در جهت مقابله با اثرات مخرب خشکسالی ها و نوسانات شدید بارش ارائه دهد. در این پژوهش با استفاده ازداده های مربوط به بارش های روزانه تبریز در یک دوره آماری 60 ساله(1951-2010) که از اداره کل هواشناسی استان آذربایجان شرقی دریافت گردید، با استفاده از قوانین احتمال، به صورت فرآیندهای تصادفی و با استفاده از مدل زنجیره های مارکوف، احتمال تداوم و تواتر روزهای بارش و خشکی، احتمال وقوع بارش و احتمال مقدار بارش، دوره برگشت و احتمال تداوم خشکی های 3، 4، 5، 6 و 7 روزه برای تمام روزهای سال در قالب هفتگی محاسبه و مورد تحلیل قرار گردید. در این بررسی احتمال وقوعبارش هفتگی 22 درصد و احتمال عدم وقوع بارش 78 درصد بدست آمد. نتایج حاصل از محاسبه ماتریس تغییر وضعیت برای روزهای مختلف سال در قالب هفته ای نشان می دهد که در مجموع 17168 روز، روز خشک و4792روز بارندگی وجود داشته است. به عنوان نمونه طی 119 روز آمار موجود از اولین هفته فروردین در این دوره 60 ساله 191 روز، روزهای خشکی است که بعد از روز خشک رخ داده است. بالاترین احتمال وقوع بارش در فصل بهار و هفته با 46 درصد می باشد و خشکی های 7 روزه دارای کمترین احتمال تداوم برای تمام هفته های سال بدست آمد.