مجله فیزیک زمین و فضا
سال:1396 | دوره:43 | شماره:2 |تعداد مقالات:19

توپوگرافی، غالبا حاصل چگونگی حرکت صفحه های تکتونیکی و گسل ها نسبت به هم است و اگر پس از شناسایی کامل ویژگی های تکتونیکی گسل های منطقه مورد بررسی، این اندرکنش ها را مدل سازی کنیم، به مدلی کاربردی خواهیم رسید که توپوگرافی منطقه را بازسازی می کند. با توجه به لرزه خیزی زیاد کشور ایران و ضرورت تحقیق این موضوع، سعی بر آن است که در منطقه ای نسبتا لرزه خیز، توپوگرافی منطقه بازسازی شود، سپس از مجموعه تغییرات مشاهده شده در نمای زمین و مقایسه با توپوگرافی حاصل از مطالعات ماهواره ای، به کنترل ساختاری بر گسل های منطقه دست پیدا شود. با انجام این تحقیق، بر اساس مدل سازی رابطه بین تکتونیک و توپوگرافی در منطقه البرز شمالی، به معیاری جهت شناخت مشخصات گسل ها خواهیم رسید.بدین منظور با استفاده از مدل ارتفاعی واقعی منطقه از یک سو و همچنین تغییر شاخص های مربوط به گسل ها و ایجاد چینش های مختلف از ترکیب گسل ها، به تخمین ارتفاعات منطقه پرداختیم و با درنظرگرفتن بازه تغییرات برای پنج شاخص نرخ لغزش افقی در راستای امتداد و شیب، نرخ لغزش قائم، زمان فعالیت و شیب گسل، در قالب استفاده از شبکه عصبی، بهترین مقدار را برای این شاخص ها محاسبه کرده و با این مقادیر جدید شاخص ها، توپوگرافی منطقه را مدل سازی کردیم. نتایج حاکی از وجود اختلاف بین 85- تا 236 متر بین مدل ارتفاعی محاسبه شده و مدل ارتفاعی واقعی منطقه است. همچنین خطای جذر میانگین مربعات 61.1 متر بین دو مدل ارتفاعی مذکور به دست آمد. نتایج تحقیق با توجه به متغیر فرض کردن تنها پنج شاخص و دخیل کردن 9 گسل در محاسبات و در نظر نگرفتن عوامل فرسایش و رسوب گذاری در شکل نهایی توپوگرافی زمین، نتایج قابل قبولی است.

هر چند سال هزاران نفر در سرتاسر جهان بر اثر وقوع زلزله جان خود را از دست می دهند. پژوهش های فراوانی درباره چگونگی وقوعزلزله انجام گرفته است که هدف نهایی همه آن ها به حداقل رساندن تاثیرات نامطلوب این پدیده است. در این مقاله نیز به منظور کشف ناهنجاری های تغییرات میدان ثقل قبل از وقوع زلزله های بزرگ، از داده های هفتگی پروژه ماهواره ای GRACE طی دوره هشت ساله استفاده شده است. در این مطالعه پس از تولید سری های زمانی تغییرات برخی از مولفه های تانسور مرتبه دوم پتانسیل ثقل، به منظور کشف رفتارهای غیرعادی میدان ثقل قبل از وقوع زلزله، از روش آماری میانه و دامنه بین چارکی، درخت تصمیم گیری و روش های تصمیم گیری جمعی بگینگ (Bagging)، بوستینگ (Boosting) و جنگل تصادفی (Random Forest) استفاده شد. مشتقات مرتبه دوم پتانسیل ثقل علاوه بر کاهش خطای نوارنوارشدگی موجود در داده های GRACE، مولفه های فرکانس بالای میدان ثقل را تقویت می کنند که موجب می شود تغییرات ناشی از پدیده های ژئوفیزیکی محلی مانند زلزله بهتر نشان داده شوند. مطابق با نتایج این پژوهش 2 تا 5 هفته قبل از وقوع زلزله، تغییرات ناگهانی در مولفه های DV xx, DV xz از تانسور مرتبه دوم میدان ثقل دیده می شود.

میکروگرانی یک روش ژئوفیزیکی است که به طور فزاینده ای برای بررسی های محیطی و ژئوتکنیکی به کار می رود. اندازه گیری های میکروگرانی به تغییرات چگالی زیرسطحی پاسخ می دهد و روشی غیرمخرب برای شناسایی و تشخیص ناهمگونی های زیرسطحی است. مواد زیرسطحی گوناگون چگالی های جرمی متفاوتی دارند، بنابراین برداشت های میکروگرانی، با جمع آوری اندازه گیری های سطحی میدان گرانی زمین، نواحی شامل ناهنجاری ها یا تباین های جرم حجمی را جستجو و کاوش می نماید.هدف از این پژوهش تفسیر داده های میکروگرانی برداشت شده در قسمت کوچکی از محل احداث سد تلمبه ای سیاه بیشه در شمال ایران، جهت تعیین کیفیت و نوع ساختار تشکیلات زیرسطحی در محل حفر تونلی است که به محدوده ریزشی برخورد کرده است. بعد از پردازش و تصحیحات جزرومد، رانه و هوای آزاد و بوگه و توپوگرافی، بی هنجاری بوگه محاسبه شده است. با استفاده از برازش چندجمله ای های متعامد و بهنجار با داده های بی هنجاری های گرانی بوگه به دست آمده، آثار گرانی منطقه ای برآورد و سپس بی هنجاری های باقیمانده محاسبه شدند. سه بی هنجاری منفی در نقشه گرانی باقیمانده شناسایی شده است. داده های گرانی این بی هنجاری ها با روش معکوس سازی سه بعدی، با به کار بردن نرم افزار گروت2 مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از برگردان سازی داده ها، توزیع تباین چگالی بی هنجاری های جرمی سه بعدی بوده است که از آن ها برش هایی افقی و مقاطع عمودی، به موازات محورهای سه گانه مختصات کارتزین، انتخاب و به تصویر کشیده شده اند. سپس این توزیع تباین چگالی های جرمی ترسیم شده در مقاطع سه گانه با استفاده از اطلاعات میدانی زمین شناسی و یک گمانه به ساختارهای مختلف زمین شناسی زیرسطحی نسبت داده شده اند. در روی مقاطع، نواحی بی هنجار با چگالی کم، به تشکیلات آهکی خردشده، هوازده و محتملا شامل آب نسبت داده شده است. این نواحی به علت نفوذپذیری و تراکم کم از مناطق آسیب پذیر و ریزشی در حفر سازه تونل تشخیص داده می شوند.نواحی شناسایی شده با تباین چگالی جرمی بیشتر در روی مقاطع، به وجود سنگ های آهکی متراکم یا سایر تشکیلات مقاوم تر مثل آذرین نفوذی، با آسیب پذیری و خطر ریزش کمتر در ایجاد سازه تونل، نسبت داده شده است.

تراوایی از مولفه های اساسی در ارزیابی مخازن هیدروکربنی است که عمدتا از طریق اندازه گیری های آزمایشگاهی از مغزه یا داده های چاه آزمایی به دست می آید. با این حال، به دلیل هزینه زیاد و فراوانی کم این نوع از داده ها، پیش بینی تراوایی با استفاده از داده های چاه نگاری از جایگاه ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه، برای تخمین تراوایی، ابتدا داده های چاه نگارها با توجه به مطالعات زمین شناسی صورت گرفته بر روی میدان مورد مطالعه به چهار گروه رخساره های الکتریکی دسته بندی می شوند: پکستون-وکستون–مادستون، پکستون–وکستون، گرینستون–پکستون و گرینستون–پکستون–وکستون.در این مطالعه، از شبکه های عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای تخمین تراوایی در یکی از مخازن ناهمگون کربناته با استفاده از داده های چهار چاه در میدان مذکور استفاده شده است. جهت تخمین تراوایی، ابتدا داده های نگاره های چاه با استفاده از روش های «تجزیه وتحلیل مولفه های اصلی» و «تجزیه وتحلیل خوشه مبتنی بر مدل» به رخساره های الکتریکی تقسیم بندی شده اند. سپس هر رخساره الکتریکی به عنوان ورودی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان جهت تخمین تراوایی در نظر گرفته شده اند.شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از «توابع پس انتشار لونبرگ»، «گرادیان نزولی با تکانه وزنی» و «تابع یادگیری بیاس» با ده لایه مخفی آموزش داده شده است. از ماشین بردار پشتیبان با رگرسیون های اپسیلون و نو با توابع کرنلی مختلف استفاده شده است.در این مطالعه، تابع کرنل شعاعی ماشین بردار پشتیبان دارای خطای کمتری در مقایسه با شبکه عصبی است. خطای حاصل از ماشین بردار پشتیبان برای رخساره های الکتریکی گروه اول تا چهارم به ترتیب برابر است با: 0.0065، 0.0242، 3.6587 و 0.0195.

عملیات آتش باری دارای اثرات نامطلوبی بر محیط زیست، از جمله لرزشهای زیان بار است که در صورت عبور از حدود مجاز، می تواند سبب آسیب به سازه های گوناگون شود. شریان های حیاتی و از جمله خطوط لوله انتقال گاز از مهم ترین سازه هایی هستند که سلامت آنها در دوره بهره برداری دارای اهمیت ویژه ای است و از همین رو دستورالعمل ها و راهنماهایی برای آتش باری در مجاورت خطوط لوله گاز عرضه شده است. در این مقاله بر اساس روش های تجربی مقدار لرزش حاصل از آتش باری در مسیر آزادراه اراک – خرم آباد و در مجاورت یک خط لوله انتقال گاز محاسبه و با سطح جنبش حاصل از داده برداری های لرزه ای محلی طی چند انفجار آزمایشی کنترل شده، مقایسه شده است. نتایج، بیانگر محافظه کارانه بودن مقادیر لرزش حاصل از محاسبات مبتنی بر روابط تجربی در محل این ساخت گاه بود و ضرورت داده برداری های لرزه ای محلی به منظور تدقیق و بهینه سازی عملیات آتش باری در طرح های عمرانی را نشان می دهد.

کمربند کوهستانی البرز واقع در شمال ایران، به عنوان یک ناحیه فعال زمین ساختی و لرزه خیز شناخته می شود که تعیین ساختار سرعت این ناحیه به منظور تفسیر فعالیت های زمین ساختی حائز اهمیت است. در این پژوهش با استفاده از 12 ایستگاه لرزه نگاری در البرز شرقی، بر اساس روش وارون سازی همزمان تابع گیرنده موج P و منحنی های پاشش امواج ریلی، ساختار یک بعدی سرعت موج برشی در محدوده هر ایستگاه و نیز ساختار دو بعدی آن در طول دو پروفایل (یکی در راستای روند شرق البرز و دیگری عمود بر این روند) تعیین می شود. طبق نتایج به دست آمده، عمق موهو و مرز لیتوسفر-استنوسفر در این ناحیه به ترتیب 2 ± 47 و 6 ± 86 کیلومتر است. همچنین طبق ساختارهای دوبعدی سرعت موج برشی، یک لایه آنومالی پرسرعت در گستره عمقی 120 تا 180 کیلومتر مطابق با زیرراندگی خزر به زیر البرز مشاهده می شود. با توجه به توپوگرافی سطحی البرز شرقی، ضخامت پوسته در این ناحیه جبران کننده ارتفاعات کوهستانی در مقیاس پریودبلند است و در عین حال وجود لایه آنومالی سرعت بالا در زیر لیتوسفر، توجیه کننده توپوگرافی سطحی در مقیاس پریودکوتاه است.

روش مبتنی بر نوفه لرزه ای محیطی از ابزارهای قدرتمند در تعیین اطلاعات ساختار پوسته و گوشته بالایی زمین به شمار می آید. فرض اساسی در این مطالعات، بازسازی توابع گرین تجربی میان ایستگاهی، با استفاده از تکنیک همبسته سازی میدان های موج پراکنده عبوری میان جفت ایستگاه ها در زمان یکسان است. شکل موج های میدان موج پراکنده ثبت شده، علاوه بر نوفه لرزه ای محیطی، به امواج کدای پراکنده نیز می انجامد. در این پژوهش با بهره گیری از بخش امواج کدای توابع همبسته نوفه لرزه ای محیطی، به تعیین توابع گرین تجربی بهینه در گستره آذربایجان (عرض جغرافیایی 37o-39o درجه شمالی و طول جغرافیایی 45o-48o درجه شرقی) پرداخته ایم. برای این منظور از همبسته سازی داده های پیوسته مولفه قائم، ثبت شده توسط هفت ایستگاه سرعت نگار دوره کوتاه در این گستره بهره جسته ایم. نتایج این مطالعه نشان می دهد که انحراف معیار استاندارد ناشی از اختلاف زمان رسید مد پایه امواج ریلی توابع گرین به دست آمده، حاصل از روش نوفه لرزه ای محیطی و روش امواج کدای حاصل از توابع همبسته نوفه لرزه ای محیطی، در تاخیر زمان مثبت و منفی به ترتیب برابر با 0.21 و 0.35 ثانیه (خطای سرعت معادل با 0.02 کیلومتر بر ثانیه در تاخیر زمان مثبت و منفی) است. همچنین ضرایب همبستگی متقابل حاصل از سیگنال های به دست آمده در بخش های تاخیر زمان مثبت و منفی نیز برابر با 0.98 و 0.96 است و شباهت بسیار زیاد نتایج حاصل از دو روش را نشان می دهد.

اثر یک زمین لرزه در چکانش (Triggering) رخدادهای بعدی و نیز توزیع پس لرزه ها، با استفاده از تئوری تغییرات تنش کولمب قابل توضیح است.وقوع زمین لرزه 9 آوریل 2013 با بزرگای گشتاوری 6.3 در استان بوشهر و پس لرزه آن با بزرگای 5.4 ما را برآن داشت تا این تئوری را برای این ناحیه از ایران مورد ارزیابی قرار دهیم. بر اثر این رخداد، بر روی دو قطعه گسلی لغزش به وقوع پیوست، قطعه شمال غربی که زمین لرزه اصلی بر روی آن رخ داد و قطعه جنوبی که احتمالا لغزش بی لرزه را تجربه کرده است. به منظور بررسی اثر تنش ایجادشده بر اثر لغزش قطعه شمال غربی بر روی صفحه جنوبی آن که احتمالا لغزش بی لرزه را تجربه کرده است، تغییرات تنش حاصل از آن بر روی این صفحه گسلی با استفاده از نرم افزار Coulomb 3.4 محاسبه شد که نتایج حاکی از افزایش تنش در بیشتر قسمت های این صفحه گسلی، خصوصا در قسمت هایی است که دارای لغزش بوده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که زمین لرزه 9 آوریل و لغزش بی لرزه بر روی صفحه گسلی در جنوب شرق آن باعث افزایش تنش در قسمت هایی از گسل پیشانی کوهستان، گسل پیش ژرفای زاگرس و نیمه شمالی گسل برازجان شده است. تغییرات تنش کولمب حاصل از لغزش بر روی این دو صفحه همبستگی خوبی با تغییرات نرخ لرزه خیزی در منطقه دارد و زمین لرزه 28 نوامبر 2013 برازجان در منطقه ای رخ داده است که هم تغییرات تنش کولمب و هم تغییرات نرخ لرزه خیزی مقدار مثبتی را نشان می دهند.

برداشت های مگنتوتلوریک در بازه فرکانسی وسیعی در شمال دشت گلستان به منظور تشخیص چگونگی رسانایی لایه های زمین و با هدف بررسی پتانسیل منطقه از لحاظ وجود لایه های رسانای الکتریکی که بیانگر وجود ساختارهای آب شور حاوی ید هستند، در پاییز سال 1393 صورت گرفته است. در این تحقیق مولفه های میدان های الکتریکی و مغناطیسی در طول دو پروفیل با فاصله 1500 متر و در 10ایستگاه با فاصله 900 متر اندازه گیری شده است. متعاقبا پردازش یک بعدی و دو بعدی داده های این منطقه با استفاده از کد اسمیرنف انجام شده است. در این تحقیق داده های مقاومت ویژه و فاز امپدانس با استفاده از الگوریتم ریبوک وارون سازی شده است. داده های مگنتوتلوریک برای دو پروفیل مربوطه در مد دترمینان برای دو مدل اولیه همگن و ناهمگن وارون سازی شده است. از مد DET یا همان دترمینان داده ها در حکم ورودی برای وارون سازی داده ها برای تفسیر نهایی استفاده شد که میانگینی از همه جهت های جریان فراهم کرده و همچنین مستقل از جهت امتداد الکترومغناطیسی است.نتایج بیانگر وجود لایه هایی بسیار رسانا حاوی آب شور در اعماق بیش از 450 متر در امتداد بعضی از پروفیل هاست.

پژوهش حاضر با هدف مقایسه و ارزیابی توانمندی دو روش خوشه بندی با پیش پردازشگر تحلیل مولفه های اصلی و روش تحلیل مولفه های اصلی با آرایه T، در شناسایی الگوهای گردش جوی پدیدآورنده بارش های مهم تهران به انجام رسیده است. برای این منظور با استفاده از داده های بارش روزانه زمستانه ایستگاه مهرآباد در دوره آماری 2013-1951 تعداد 133 رویداد بارشی متوسط تا سنگین برای منطقه شناسایی شد. با اعمال دو روش طبقه بندی یاد شده در بالا بر روی داده های ارتفاع ژئوپتانسیلی روزهای یاد شده مستخرج از مراکز ملی پیش بینی محیطی/ مرکز ملی پژوهش جوی (NCEP/NCAR)، 133 روز مورد مطالعه به ترتیب به 10 و 6 گروه مختلف، طبقه بندی شد و نتایج آن ها با استفاده از آزمون هایی، مقایسه و مشخص شد که الگوهای گردش جوی به دست آمده از روش تحلیل مولفه های اصلی با آرایه T مناسب تر است و با واقعیت هماهنگی بیشتری دارند. از این رو با استفاده از نتایج این روش ارتباط بین رویدادهای بارش مهم تهران با الگوهای گردش جوی پدیدآورنده آن ها مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان داد که هرچند هر شش الگوی گردش توانایی ایجاد بارش متوسط تا سنگین را در تهران دارا هستند، اما همه رویدادهای فرین به مقدار بیش از چهل میلی متر بر روز از آن دو الگوی اول و دوم بوده است. به جز الگوی پنجم، بی هنجاری دمایی در در هنگام رخداد بارش های مهم تهران دارای ساختار بارز دوقطبی با کشیدگی جنوب سوی هوای سرد در غرب کشور و به تناظر کشیدگی شمال سوی هوای گرم در شرق کشور است.

آمایش سرزمین علمی است که با توجه به ویژگی های اکولوژیک سرزمین و شرایط اقتصادی- اجتماعی آن، نوع استفاده بهینه از سرزمین را مشخص می سازد. در این پژوهش بر پایه اصول آمایش سرزمین و به منظور شناسایی پتانسیل های هواشناسی زیست انسانی ایران، به عنوان یک سرمایه اقتصادی، از روش متوسط نظرسنجی پیش بینی شده (Predicted Mean Vote) استفاده شد. جهت محاسبه این شاخص از 4 مولفه متوسط دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و ابرناکی در مقیاس روزانه در 40 ایستگاه ایران و برای سری زمانی 1960 تا 2010 استفاده شد. نتایج این تحقیق بر مبنای میانگین درازمدت ماهانه نشان داد که بیشینه درصد فراوانی ایستگاه های دارای شرایط زیست اقلیمی خیلی گرم تا داغ به فراوانی 90 درصد ایستگاه ها، به ماه جولای و بیشینه شرایط سرد تا خیلی سرد با فراوانی 62.5 درصد ایستگاه ها به ژانویه اختصاص یافته است. از طرف دیگر در ماه اکتبر بیشینه ایستگاه های کشور با 40 درصد از فراوانی ها آسایش حرارتی را تجربه کرده اند. اما آمار درازمدت روزانه موید این حقیقت است که چابهار با 18 درصد، اهواز با 28 درصد و همدان با 30.5 درصد از فراوانی ایام، به ترتیب بیشینه طبقه آسایش، داغ و خیلی سرد را در مقایسه با سایر ایستگاه های کشور داشته است. در نهایت یافته های این تحقیق، ظرفیت ها و عوامل بازدارنده آسایش حرارتی را برای مناطق مختلف کشور نشان می دهد که این می تواند نقش موثری در ارائه برنامه ریزی های ارزیابی توان و آمایش سرزمین ایفا کند.

تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر شاخص های پیوند از دور بر رخداد بارش ماهانه و پیش بینی بارندگی در حوزه آبخیز فلات مرکزی ایران با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی چندگامی مستقیم (DMSNN) با پارامترهای مذکور است. براین مبنا مقادیر بارش طی دوره مشترک آماری 1981-2014 در 20 ایستگاه سینوپتیک منطقه مورد مطالعه انتخاب شد، به طوری که دوره آماری 1981- 2004 برای توسعه مدل و سال های 2004-2014 جهت صحت سنجی مدل به منظور پیش بینی شش ماه آینده در مقیاس ماهانه استفاده شد. جهت بررسی میزان دقت مدل، مقادیر مشاهده ای و پیش بینی شده بارندگی با استفاده از آزمون های Z و F مقایسه شدند و به منظور بررسی کارایی مدل، معیارهای R2، RMSE و MAE استفاده شدند. نتایج نشان دهنده تاثیر قوی شاخص MEI و SOI بر بارش منطقه است. نتایج مدل DMSNN نشان داد که بالاترین کارایی طی یک ماه آینده به بخش جنوبی فلات مرکزی با ضریب همبستگی 0.81 و ضعیف ترین نتایج به غرب حوزه با ضریب همبستگی 0.4 مربوط است.بر اساس نتایج به دست آمده، شبکه عصبی مصنوعی ابزار مفیدی برای پیش بینی بارش ماهانه و برنامه ریزی مدیریت منابع آب طی شش ماه آتی خواهد بود.

در این پژوهش از میانگین بارش و دمای ماهانه 155ایستگاه همدیدی کشور در دوره 1990 تا 2014 برای تهیه نقشه اقلیمی ایران به روش کوپن-گایگر استفاده شد. بارش و دمای ماه های مختلف سال با استفاد از روش کریجینگ معمولی برای شبکه ای از نقاط با فاصله 0.1 درجه جغرافیایی، برآورد و گروه اقلیمی هر نقطه به روش کوپن-گایگر تعیین شد. نتیجه نشان داد که از 31 گروه اقلیمی کوپن-گایگر 9 مورد آن در ایران وجود دارد. همچنین با استفاده از داده های دمای ماهانه CRU و بارش ماهانه GPCC نقشه اقلیمی ایران برای پنج دوره بیست وپنج ساله 1901-1925، 1926-1950، 1951-1975، 1976-2000 و 1990-2014 تهیه و با یکدیگر مقایسه شد و مشخص گردید که گروه های اقلیمی موجود در ایران در گذشته 11 مورد بوده است که دو مورد از آن ها بر اثر تغییرات اقلیمی ناپدید شده اند و جای خود را به گروه اقلیمی دیگری داده اند. نتایج همچنین نشان داد که جابه جایی های اقلیمی بیشتر در مناطق مرزی گروه های اقلیمی روی داده است و زیرگروه های اقلیم برفی بیشترین پس روی را در سال های گذشته داشته اند.همچنین مشخص شد که بخش زیادی از مناطق کوهستانی کشور که پیش تر اقلیم برفی داشته اند، امروزه دارای اقلیم معتدل با تابستان های گرم هستند و اقلیم بیابانی گرم به سرعت جایگزین اقلیم بیابانی سرد در این مناطق می شود. اقلیم منطقه شمال غرب ایران بیشتر از هر منطقه دیگری دستخوش تغییر شده است و اقلیم نیمه بیابانی سرد به سرعت در حال گسترش به سوی این منطقه و پس راندن گرو ه های اقلیمی برفی و معتدل از این منطقه است.

هواویزها از طریق تغییر تعداد و اندازه قطرک های ابر، اثرهای پیچیده ای بر خواص تابشی ابرها دارند که تعادل تابشی زمین و در نتیجه دمای هوا را تغییر می دهند. با استفاده از آزمایش های عددی، اثر غیرمستقیم هواویزها بر تابش طول موج کوتاه، بلند و خالص برای یک سامانه ابر همرفتی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، سه آزمایش عددی (مرجع، پاک و آلوده) با غلظت های متفاوتی از هواویزها و استفاده از مدل WRF و به کارگیری یک طرحواره خردفیزیک کپه ای دو مولفه ای اجرا شد. برای آزمایش مرجع، غلظت هواویزها از شبیه سازی های جهانی مدل GOCART استخراج شد، درحالی که در آزمایش های پاک و آلوده، غلظت هواویزها به 2/0 و 5 برابر غلظت آن ها در آزمایش مرجع تغییر یافت. در آزمایش آلوده افزایش غلظت هواویزهایی که به عنوان هسته های میعان عمل می کنند، باعث افزایش سپیدایی ابر می شود، بنابراین تابش طول موج کوتاه کمتری به سطح زمین می رسد. در مقابل، در آزمایش پاک کاهش غلظت هواویزها، کاهش سپیدایی ابر را در پی دارد، بنابراین تابش طول موج کوتاه بیشتری به سطح زمین می رسد. برخلاف تفاوت قابل ملاحظه واداشت تابشی طول موج کوتاه ابر، تغییر در تعداد و اندازه هسته های میعان ابر، تاثیر اندکی بر واداشت تابشی طول موج بلند ابر می گذارد، به نحوی که واداشت تابشی خالص ابر، سرمایش زمین- جو برای شرایط آلوده است. مقایسه دمای هوا در نزدیکی سطح زمین نشان داد که افزایش و کاهش سپیدایی ابر در آزمایش های آلوده و پاک، به ترتیب کاهش و افزایش دمای هوای سطحی را در پی دارد.

تلاطم هوای صاف (CAT) نوعی تلاطم کوچک مقیاس است که در جو آزاد و به دور از فعالیت های همرفتی قابل رویت رخ می دهد. از جمله عوامل اصلی در پیدایش تلاطم هوای صاف آشفتگی های میان مقیاس تا کوچک مقیاس امواج کوهستان است. در این مقاله با توجه به شرایط هواشناختی شکل گیری امواج کوهستان در یک دوره سه ساله (2010-2012)، روزهای همراه با موج کوهستان بر فراز رشته کوه های زاگرس، تخمین زده و با بررسی پارامتر اسکورر و عدد بی بعد فرود از حضور و شکل گیری امواج لی در روزهای مورد نظر اطمینان حاصل شده است. همین طور واگرایی افقی با استفاده از خروجی مدل WRF به منظور نشان دادن محدوده شکل گیری موج، محاسبه و رسم شده است. در نهایت عدد ریچاردسون گرادیانی به عنوان شاخصی برای تلاطم هوای صاف محاسبه شده و تلاطم ناشی از حضور امواج کوهستان را به خوبی نشان می دهد. طبق نتایج، شار قائم تکانه موج لی در محور پشته در محدوده (M/m2) 7.3-0.1 به دست آمده است. احتمال شکل گیری امواج کوهستان در محدوده قله دنا طی سال های 2010 تا 2012 در فصل زمستان بیشتر بوده است.از دیگر نتایج مهم این مطالعه می توان به احتمال رخداد تلاطم با شدت «متوسط تا شدید» بیشتر در ساعت UTC12 و در سطح 650 هکتو پاسکال، یعنی سطحی معادل با ارتفاع قله دنا اشاره کرد.