هدف از این پژوهش پایشِ دمایِ هوا با رهیافتی آماری بر اساس برون داد پایگاه دادة بازواکاوی شده (ECMWF) نسخة ERA Interim برای دورة زمانی 19792015 با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجة قوسی و هم سنجی آن با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید کشور است. از سنجه های RMSE و R2 برای اعتبارسنجی نتایج و از بُعد فرکتالی برای دگردیسی زمانی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی پایگاه ECMWF نشان دهندة توانایی و دقت زیاد آن در برآورد دمای هوا بوده است. هم سنجی پایگاه ECMWF با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید از نتایج مطلوبی برخوردار است؛ این نتایج در شش ماهة دوم یا نیمة گرم سال، به سبب تباین کمتر دمایی، از نتایج بسیار مطلوب تری برخوردار است. بُعد فرکتالی دما در دورة گرم سال (دارای دگرگونی کوتاه مدت) افزایش یافته و در دورة سرد سال (دارای دگرگونی بلندمدت) کاهش یافته است. توزیع فضایی دمای هوا نشان داد در ایجاد الگوی دمای هوا در بام ایران عامل عرض جغرافیایی بیشترین نقش را ایفا می کند. کانون گرم ترین نواحی در مناطقِ کویر لوت، جنوب شرق، و نوار جنوب کشور است. مناطق خنک و سرد نیز منطبق بر نواحی مرتفع و پیکر بندی ناهمواری های بام ایران است.

پیش بینی جریان در مقیاس زمانی ماهانه برای مدیریت و برنامه ریزی بهینه منابع آب ضروری است. در این مقاله با استفاده از پیش بینی های حاصل از مدل اقلیمی ECMWF، پیش بینی جریان ماهانه در زیر حوضه شاهرود واقع در حوضه آبریز سفیدرود در شمال غرب کشور انجام شد. برای این منظور با استفاده از پیش بینی بارش ماهانه حاصل از مدل اقلیمی ECMWF و مدل سازی داده محور SVR به عنوان مدل بارش-رواناب، بارش پیش بینی شده به جریان تبدیل شد. ابتدا نتایج مربوط به پیش بینی بارش در دوره تاریخی حاصل از مدل اقلیمی ECMWF تا افق پیش بینی 3 ماهه برای محدوده مورد مطالعه، از درگاه اینترنتی Climate Data Store دریافت شد. سپس با استفاده از مدل داده محور SVR، مدل ترکیب شده اقلیمی-داده محور برای پیش بینی جریان تا افق پیش بینی 3 ماه آینده توسعه داده شد. نتایج نشان داد که پیش بینی جریان مبتنی بر مدل های پیش بینی اقلیمی برای افق پیش بینی 1 ماه آینده نسبت به دو افق پیش بینی 2 و 3 ماه آینده دقیق تر است. به طوری که افق پیش بینی 1 ماه آینده بیشترین ضریب نش-ساتکلیف در واسنجی مساوی 77/0 و در مرحله صحت سنجی 48/0، بیشترین ضریب همبستگی در واسنجی 87/0 و در صحت سنجی 69/0، کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا در واسنجی 8/6 میلیون مترمکعب و صحت سنجی 3/6 میلیون مترمکعب و بهترین مقدار اریبی نسبی برای واسنجی 96/0 و صحت سنجی 1/1 را داشته است. همچنین نتایج نشان داد که بر اساس دو شاخص ارزیابی احتمالاتی POD و FAR، مدل پیش بینی توسعه یافته، توانایی بالایی در تشخیص وقایع مختلف جریان به خصوص جریان های کم و زیاد را دارد.

باد یکی از پارامترهای مهم اقلیم است و به عنوان یک شاخص مناسب می تواند برای تغییرات اقلیمی و الگوهای مرتبط با جریان هوا به کار برده شود. هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات بلندمدت سرعت باد در ایران مرکزی است. به این منظور، از داده های سرعت باد پایگاه بازتحلیل شده ECMWF نسخه ERA-Interim با تفکیک مکانی 75/0×75/0 درجه قوسی و داده های هفت ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 1980-2017 استفاده شد. برای درستی سنجی داده های پایگاه ECMWF از روش های R2، MBE، و RMSE و برای محاسبه روند از آزمون ناپارامتریک من-کندال (M-K) استفاده شد. نتایج نشان داد پایگاه ECMWF از دقت مناسبی برای برآورد سرعت باد برخوردار است؛ به طوری که مقدار R2 در ایستگاه های مورد مطالعه بین 72/0 تا 95/0 متغیر است. متوسط سرعت باد در ایران مرکزی m/s19/3 محاسبه شد. کمینه سرعت باد در ماه ژانویه با 01/2 و بیشینه سرعت باد با m/s 95/3 در ماه ژلای محاسبه شد. به ترتیب بیشترین شدت روند افزایشی و کاهشی سرعت روند سرعت باد در ماه های مارس (نمره Z، 91/4) و دسامبر (نمره Z، 73/2-) محاسبه شد که در سطح آماری 01/0 معنی دار است. همچنین، بیشینه پهنه های روند افزایشی و کاهشی سرعت باد به ترتیب در ما ه های فوریه و ژانویه به دست آمده است.

مطالعه اثرهای خشکسالی در نواحی کوهستانی به دلیل پراکنش نامناسب ایستگاه، نبود داده های طولانی مدت و نواحی فاقد آمار، با مشکلاتی مواجه است. از این رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی شاخص های خشکسالی استان کردستان با استفاده از داده های ماهواره ای TRMM و پایگاه ECMWF و همچنین ارزیابی دقت آنها در مقابل داده های ایستگاه های زمینی استان کردستان است. برای رسیدن به این منظور، ابتدا داده های بارش ECMWF برای بازه 2020-2000 و بارش TRMM برای بازه 2019-2000 دریافت و با استفاده از آماره های RMSE، MBE و ضریب همبستگی ارزیابی شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین داده های بارش ماهواره TRMM و پایگاه ECMWF با ایستگاه های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد و مقدار این ضریب بین 95/0-85/0 بود. مقدار آمارهRMSE بین 32/19-11/22 به دست آمد. با توجه به نتایج می توان اذعان کرد که بارش ماهواره TRMM و پایگاه ECMWF در مقیاس زمانی ماهانه از دقت مناسبی در سطح استان کردستان برخوردار است به همین جهت از این دو منبع برای برررسی وضعیت شاخص های خشکسالی استفاده شد. شاخص های خشکسالی SPI، SPEI و ZSI در دوره های مختلف ماهانه (48-1)، PNI در دوره های مختلف ماهانه، فصلی و سالانه در استان کردستان (ایستگاه های سقز، قروه، بیجار، سنندج) محاسبه شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین شاخص PNI، ZSI، SPI و SPEI داده های پایگاه ECMWF با ایستگاه های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد. نتایج ارزیابی شاخص SPI نشان داد کمترین مقدار آماره RMSE برای ماهواره TRMM در ایستگاه سقز و دوره سه ماهه برابر 0/45 و برای پایگاه ECMWF در ایستگاه سنندج و دوره 24 ماهه برابر 0/35 بود.

تغییرات برف در سال های اخیر تحت پدیده گرمایش جهانی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اهمیت این پدیده به علت خشک و نیمه خشک بودن بخش قابل توجهی از ایران که مناطق کوهستانی به عنوان تامین کننده آب ایفای نقش می کنند، از اهمیت شایان توجهی برخوردار است. در این پژوهش با هدف ارزیابی تغییرات روند عمق برف از دو روش ناپارامتریک Mann-Kendall و Sen's Slope در پهنه شمالی ایران طی دوره آماری 2015-1980 مبتنی بر داده های شبکه ای پایگاه ECMWF نسخه ERA Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی استفاده شد. نتایج نشان داد غالب روند و شیب روند به دست آمده کاهشی و معنی دار است. این روند کاهشی برای قزوین، زنجان، آذربایجان شرقی و تهران شدید تر است. همچنین روند افزایشی عمق برف که در غالب ماه های مورد بررسی معنی دار نیست به غیراز دو ماه اکتبر و نوامبر که در البرز مرکزی مشاهده شد در سایر ماه ها در مناطق مرزی شمال غرب و شرق کشور مشاهده شد. فصل زمستان بیشینه روند کاهشی را نشان داده است؛ به طوری که روند کاهشی بیش از 96 درصد از پهنه های هم روند را در بر گرفته است. پس از فصل زمستان به ترتیب ماه آوریل از فصل بهار و فصل پاییز بیشینه روند کاهشی را نشان داده اند. می توان اذعان داشت که زمستان های پهنه شمالی ایران در حال گرم تر شدن است که می توان این روند کاهشی عمق برف را در پاسخ به گرمایش جهانی یاد کرد.

به منظور بررسی توفان های گردوغبار جلگه خوزستان از آمار 13 ایستگاه سینوپتیک در بازه 17 ساله (2016-2000) استفاده شد. روزی به عنوان روز توفانی انتخاب شد که دید افقی کمتر از 200 الی 100 متر، در بیش از 70 درصد ایستگاه ها گزارش شده باشد. برای تحلیل شرایط جوی از داده های شبکه بندی شده مرکز پیش بینی های میان مدت جوی اروپا و برای نمایش الگوی فضایی گردوغبار از مقادیر AOD سنجندِ MODIS استفاده گردید. بررسی ها نشان دادند که 4 الگوی فضایی در منطقه سبب رخداد چنین شرایطی می شوند. انتقال گردوغبار از کانون های شمال و غرب عراق و شرق سوریه به عنوان کانون های اصلی و مناطق خشک شده مرزی بین استان خوزستان و کشور عراق به عنوان تشدیدکننده فعالیت های ریزگردها به شمار می روند. افزایش شرایط ناپایداری در ترازهای زیرین و وجود یک سری اغتشاشات جوی که به صورت بی دررو خشک صورت پذیرفته، سبب خیزش گردوغبار از مناطق احتمالی و سرازیر شدن آن به منطقه شده است. با انجام شاخص سازی، پارامتر تاوایی نسبی تراز 850 هکتوپاسکال در شناسایی کانون های احتمالی ریزگردها مناسب یافت شد. بدین صورت که برای پیش بینی گردوغبار در منطقه زمانی که سرعت باد به بیشینه خود بر روی کانون های ریزگردها می رسد، انتظار می رود با تأخیری 24 الی 48 ساعته در منطقه شاهد رخداد توفان های شدید گردوغبار بود؛ اما وجود ناپایداری ها و افزایش تاوایی نسبی بر روی کانون ها سبب شده تا فرآیندِ مذکور افزایش یافته و در کمتر از 24 ساعت ذرات به منطقه شارش نمایند. درنهایت پیشنهاد می شود جهت پایش و پیش­بینی توفان­های گردوغباری در منطقه از داده­های با توان تفکیک بالا استفاده گردد تا بتوان در پیش­بینی­ها به یک دقت قابل قبول دست یافت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

روند آتش سوزی جنگل در سال های اخیر از نظر تعداد و همچنین مساحت در عرصه های طبیعی ایران افزایش قابل توجهی پیدا کرده است. لذا تهیه نقشه خطر آتش سوزی مناطق آسیب پذیر و تعیین نواحی با ریسک بالای آتش سوزی لازم و ضروری است. هدف از این پژوهش ارزیابی و مقایسه محصولات همادی آتش سوزی جوی FWI منتج شده از پایگاه ECMWF-ERA5 در نواحی رویشی ایران است. برای دستیابی به این هدف از محصول ترکیبی ماهواره ای مناطق سوخته شده (FireCCI 5.1.1) با تفکیک افقی 25/0 درجه قوسی طی بازه زمانی 2020-2001 و شاخص های DC، DMC، FFMC، BUI، ISI و FWI با تفکیک افقی 5/0 درجه قوسی طی دوره آماری (2020-1981) استفاده شده است. نتایج نشان داد، آتش سوزی در نواحی رویشی ایران فصلی بوده و بیشتر در فصل تابستان و سپس پاییز رخ می دهد. بیشترین سطح سوخته شده فصل تابستان و پاییز به ترتیب مربوط به ارسباران با 102 هکتار و زاگرس 1/18 هکتار است. پایین ترین سطح سوخته شده نیز در ناحیه ایرانی-تورانی مشاهده شد. بر اساس شاخص های رطوبتیDC ،DMC  و FFMC کاهش رطوبت مواد سوختنی ناشی از افزایش دما و کاهش بارش در تمامی نواحی رویشی ایران به ویژه در فصل پاییز و تابستان مشاهده می شود. شاخص DC دارای بالاترین مقادیر در بین شاخص های رطوبتی است به گونه ای که مقادیر آن از7/358 تا 7/1221 به ترتیب در ناحیه رویشی ارسباران تا خلیج-عمانی متغیر است. شاخص های رفتار و گسترش آتش سوزی شامل BUI، ISI وFWI  در شناسایی مناطق دارای خطر آتش سوزی کارایی مناسبی در فصل بهار داشتند. شاخصDMC  با 80/0 بالاترین همبستگی را با مناطق سوخته شده نشان داد.