کوهزاد رییس پور

دمای نقطه شبنم یکی از متغیرهای مهم جوی است و تغییرات دراز مدت آن می تواند منجر به تغییر ویژگی های اقلیمی یک ناحیه گردد. به منظور تحلیل فضایی روند تغییرات دمای نقطه شبنم در ایران از داده های میانگین سالانه و ماهانه این متغیر در 109 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی دوره آماری2022-1990 استفاده شده است. جهت بررسی اثر تغییرات سایر متغیر های جوی بر دمای نقطه شبنم از داده های میانگین رطوبت نسبی سالانه، میانگین حداقل و میانگین حداکثر دما و میانگین مجموع بارش سالانه استفاده شده است. برای بررسی روند تغییرات از روش من کندال و جهت شناسایی الگوهای حاکم بر تغییرات فضایی دمای نقطه شبنم در ایران، از  مدل های خودهمبستگی فضایی موران جهانی و گتیس ارد جی استفاده شده است. نتایج بررسی روند تغییرات دمای نقطه شبنم نشان می دهد این متغیر در نواحی اطراف دریاهای شمال و جنوب و منطقه شمال غرب از روند افزایشی و در مناطق مرکزی، شرق و شمال شرق ایران از روند کاهشی برخوردار است. تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم بالا نشان دهنده الگوی خوشه ای شدید می باشد بدین معنی که مناطق با دمای نقطه شبنم بالا عمدتاً در بخش هایی از سواحل دریای خزر و بخش های زیادی از سواحل خلیج فارس و دریای عمان، بخش هایی از شمال آذربایجان و اردبیل گسترده شده است. این موضوع نشان می دهد که با نزدیک شدن به منابع رطوبتی دمای نقطه شبنم نیز بیشتر می شود. هم چنین تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم پایین نیز نشان می دهد که این نوع دماها عموماً در بخش وسیعی از مناطق مرکزی جنوب استان خراسان و شرق و جنوب شرق ایران متمرکزشده اند. تمرکز این دماهای پایین در بخش های داخلی  و مرکزی ایران نشان دهنده نقش کاهش رطوبت به دلیل دوری از دریاهای شمال و جنوب در کاهش میزان دمای نقطه شبنم می باشد. 

تبخیر فرایند انتقال رطوبت از سطح زمین - منابع رطوبتی به جو می باشد. شناخت و ارزیابی تبخیر، یک بخش مهم در محاسبه بیلان آب و مدیریت صحیح منابع آب می باشد. از منظر اقلیمی، عوامل متعددی در فرایند تبخیر دخالت دارند که از مهم ترین آنها می توان به تابش و دمای هوا، سرعت باد و رطوبت نسبی اشاره کرد. تغییرپذیری تبخیر در مقیاس های زمانی مختلف به ویژه طی فرایند و روند گرمایش زمین، از جمله مظاهر در خور توجه تغییرات اقلیمی است. بررسی تغییرات دهه-ای تبخیر و فراسنج های موثر بر آن، نقش موثری در برنامه ریزی میان مدت و مدیریت منابع آب ایفا می کند. هدف از پژوهش حاضر واکاوی تغییرات دهه ای تبخیر در ارتباط با فراسنج های موثر (دما، خشکی و حرکت هوا) بر این فراسنج می-باشد. بدین منظور از پایگاه داده های روزانه تبخیر، دما، رطوبت نسبی و باد، حاصل میان یابی ایستگاه های همدید، اقلیم شناسی هواشناسی و باران سنجی وزارت نیرو طی بازه زمانی 2018-1969 با تفکیک مکانی 4 × 4 کیلومتر استفاده شد. نتایج نشان داد فراسنج دما نسبت به سایر فراسنج ها نقش مهم تر و موثرتری بر فرایند تبخیر دارد، ولی میزان سهم این فراسنج از دهه اول (1978- 1969) به سمت دهه های انتهایی رو به کاهش است. رطوبت از میان عناصر جوی جایگاه دوم را به لحاظ تاثیر بر فرایند تبخیر دارد که بالعکس دما نقش آن از دهه های ابتدایی به سمت دهه انتهایی (2018-2009) رو به افزایش است. همین روند در مورد فرایند باد نیز تکرار شده و نقش آن از دهه اول (1978- 1969) به سمت دهه انتهایی (2018- 2009) رو به افزایش است.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی ذوب برف دارای اهمیت زیادی در زمینه های مختلف از جمله مدیریت منابع آب دارد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی و نیز خودهمبستگی فضایی میزان ذوب برف شمال غرب ایران برای ماه های فصول سرد انجام شده است. برای این منظور، داده های ذوب برف از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا (ECMWF)، نسخه (ERA5) با قدرت تفکیک مکانی 25/0×25/0 درجه طی دوره آماری 1982 تا 2022 دریافت و سپس به چهار دوره ده ساله تقسیم گردید. جهت تحلیل تغییرات خودهمبستگی فضایی، از شاخص های موران جهانی و تحلیل لکه های داغ (گتیس- آرد جی) در سطح معنی داری 90، 95 و 99 درصد استفاده گردید. هم چنین به منظور تعیین اثر دما بر میزان ذوب برف، روند تغییرات میانگین حداقل دمای ماهانه تعداد 20 ایستگاه سینوپتیک منطقه شمال غرب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که در منطقه مورد مطالعه ذوب برف دارای خودهمبستگی فضایی و الگوی خوشه ای شدید می باشد. طی دهه اول تا پایان دهه چهارم، میزان ذوب برف در ماه های اُکتبر، نوامبر و دسامبر بین تقریبا صفر تا 27/5 میلی متر در روز بوده، که در ماه دسامبر همراه با ناهنجاری منفی حداقل دما، از پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب کاسته شده است. نتایج حاصل از تحلیل میزان تغییرات ذوب برف در ماه های فصل زمستان نیز نشان داد که در این فصل هم مقدار و هم پهنه ذوب برف در طی دوره مورد مطالعه افزایش پیدا کرده است. بدین صورت که دامنه ی تغییرات آستانه ی ذوب برف در ماه های ژانویه، فوریه و مارس بین 95/0 تا 27/19 میلی متر در روز از دهه اول تا پایان دهه چهارم افزایش پیدا کرده است. در بین ماه های فصل زمستان، ماه فوریه با ناهنجاری شدید مثبت حداقل دما (با روند افزایشی معنی دار حداقل دما) همراه بوده، و بر این اساس به پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب افزوده شده است.

روزهای 25 و 26مارس سال 2019 به عنوان روزهای بارش فرین و فراگیر ایران به منظور مطالعه انتقال رطوبت حاره به برون حاره و نقش آن در بروز بارندگی انتخاب شد. بررسی ها نشان دهنده تعاملات حاره- برون حاره در روزهای انتخابی و گسترش ابرها از حاره به برون حاره تحت عنوان ابرهای پُرشار حاره ای (TP) است. برای شناسایی ابرها از تصاویر ماهواره ای متئوست IR استفاده شد. به منظور بررسی شرایط سینوپتیکی همراه با TP، نقشه های سینوپتیکی ارتفاع ژئوپتانسیل، رودبادهای جبهه قطبی، و جنب حاره در ترازهای 300 و 200 هکتوپاسکال تهیه شد. تصاویر ماهواره ای نشان از دو باند TP با دو منشأ اقیانوسی و قاره ای دارد. نتایج نشان داد عوامل صعود دینامیکی عرض میانی و جنب حاره که به مناطق حاره نفوذ کرده اند به انتقال ابرها به مناطق برون حاره منجر شده اند. TPها توسط ناوه غربی اقیانوس اطلس و ناوه غربی شرق مدیترانه و رودبادهای مستقر در منطقه واگرایی آن ها به عرض های برون حاره انتقال می یابند. ایران تحت نفوذ منطقه واگرایی ناوه غربی و هسته های سرعت رودبادهای جنب حاره و جبهه قطبی است که باعث شده اند ابرها ایران را پوشش دهند و به عنوان یک منبع رطوبتی حاره ای تحت تأثیر شرایط ناپایداری حاکم بر ایران به رخداد بارش منجر شوند.

بارش های سنگین به عنوان عامل مخاطره آمیز در بروز سیل، به طور مداوم خسارت های جبران ناپذیری در بیشتر مناطق، ازجمله استان لرستان وارد می کند. در این پژوهش به بررسی نقش تعامل الگوهای توأم بریده کم فشار و رودباد جبهه قطبی در رخداد بارش سنگین فروردین ماه 1398 در استان لرستان پرداخته شد. برای نیل به این هدف، از چهار پایگاه داده شامل: فراسنج های پایش جوی روزانه (نقشه های فشار، دما، باد، تاوایی، رطوبت نسبی و ...) پایگاه  NCEP/NCAR با قدرت تفکیک مکانی 5/2 درجه جهت شناسایی الگوهای همدیدی مؤثر بر وضعیت هواشناختی منطقه موردمطالعه، نقشه های همپوشانی مدل عددی جهانیGFS با قدرت  تفکیک مکانی 13 کیلومتر برای بررسی تطبیقی جریان باد با فراسنج های موردمطالعه، داده های بارش ماهوارهTRMM  با قدرت تفکیک مکانی 25/0 درجه، جهت پایش توزیع فضایی بارش و داده های مشاهداتی ایستگاه هواشناسی خرم آباد بر اساس کدهای هواشناسی همدیدی (ww)، در راستای تحلیل وضعیت هوا در هنگام رخداد بارش سنگین، استفاده شد. نتایج حاصله حاکی از ناپایداری و صعود هوای مرطوب، توسط دو واداشت جوی بریده کم فشار و رودباد جبهه قطبی و همگرا شدن جریانات مرطوب از سه کانون رطوبتی شمال اقیانوس هند، دریای سرخ و شرق مدیترانه می باشد. این ویژگی ها، شرایط همدیدی دینامیکی لازم را برای وقوع بارش سنگین مهیا نمود. البته عوامل محیطی متعدد دیگری، از قبیل اشباع بودن لایه سطحی خاک به دلیل میزان بالای بارش در روزهای قبل از وقوع سیل و ... در تشدید سیل مذکور نقش داشته اند.

برف یکی از عناصر آب وهوایی تأمین منابع آب برای حیات می باشد؛ بنابراین، هدف از این پژوهش، واکاوی روند تغییرات ذوب برف در ایران و اثرپذیری آن از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی می باشد. برای این هدف، داده های ذوب برف ( Snowmelt ) و ارتفاع ژئوپتانسیل ( Geopotential height ) ترازهای نیواری 500، 600 و 700 هکتوپاسکالی از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدّت هوا ( ECMWF )، نسخه ( ERA5 ) با قدرت تفکیک مکانی 0.25*0.25 درجه برای ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل، نوامبر و دسامبر از سال 1979 تا 2019 دریافت شد. ابتدا، روند و شیب تغییرات ماهانه ذوب برف در ایران با استفاده از آزمون های آماری ناپارمتریک من - کندال و تخمین گر شیب سِن ارزیابی شد. سپس، با استفاده از روش صدک گیری، صدک های 25 و 75 مقادیر ذوب برف ماهانه در ایران تعیین شد. ارتباط بین تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی با ماه های که مقادیر ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک های 25 و 75 داشتند، سنجیده شد. سرانجام، از شاخص همدیدی خاورمیانه ی ( MESI ) و روش بسط دهه ها، برای واکاوی اثرپذیری روندهای کاهشی ماهانه ذوب برف در ایران از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی استفاده شد. نتایج نشان داد، در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و دسامبر میانگین ماهانه ذوب برف در ایران دارای روند کاهشی است. علاوه بر این، بین ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر که مقدار میانگین ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک 25 و 75 داشته اند، ارتباط وجود داشت. همچنین نتایج نشان داد که، تغییراتی در ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی رخ داده است. به نظر می رسد، این تغییرات یکی از عامل های اثرگذار در روند کاهشی ذوب برف در ایران باشد، که به خصوص در دهه های سوّم و چهارم (از سال 1999 به بعد) در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر نمایان تر است.

با توجه به اهمیت حیاتی هوا و سیر صعودی افزایش عوامل آلوده کننده ی آن، ضرورت مطالعه ی عوامل آلاینده ی آن به منظور آگاهی از وضعیت موجود امری ضروری به نظر می رسد. پدیده ی آلودگی هوا یکی از مهمترین معضلات بخشهای زیادی از کشور ایران می باشد که به دلایل متعددی روز به روز بر میزان آن افزوده شده است. مونوکسید کربن یکی از خطرناکترین آلاینده های معیار هوا می باشد که با توجه به اهمیت مطالعه ی آن، تکنیکها و روشهای متعددی جهت پایش آن در اتمسفر کره زمین به کار گرفته شده است. در این مطالعه نیز از داده های مونوکسید کربن سنجنده ی AIRS Aqua/ که امکان بررسی میزان و روند تغییرات گاز مونوکسید کربن را در اتمسفر تمام جهان فراهم نموده استفاده گردید. داده های مربوطه با فرمت NetCDF طی دوره ی آماری (2018 – 2003) از وبگاه https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets/AIRS3STM_006 استخراج و با استفاده از نرم افزارهای ArcGIS و Grads بارزسازی و تحلیل شده است. نتایج حاصله بیانگر کاهش میزان مونوکسید کربن در طول سریهای زمانی ماهانه و سالانه ی بوده است. در این میان تفاوتهای ماهانه و فصلی بسیار چشمگیر بوده به طوری که به لحاظ ماهانه، بیشترین میزان مونوکسید کربن در ماههای ژانوبه، فوریه و مارس و کمترین میزان آن در ماههای آگوست، سپتامبر و اکتبر اتفاق افتاده است. در میان فصول، بیشترین و کمترین میزان مونوکسید کربن به ترتیب در فصول زمستان و تابستان مشاهده گردید. به لحاظ مکانی نیز، بیشترین میزان مونوکسید کربن سطحی با میانگین ppb 150 بر فراز شهر تهران و ناحیه ساحلی دریای خزر و کمترین میزان آن با میانگین ppb 115 بر روی ارتفاعات زاگرس بارزسازی گردید.

با توجه به اهمیت حیاتی لایه ی اٌزون و سیر صعودی افزایش عوامل تخریب کننده ی آن طی دهه های اخیر، ضرورت مطالعه ی لایه ی اٌزون به منظور آگاهی از وضعیت آن در اتمسفر ایران، بیش از گذشته معلوم می گردد. طی سالهای اخیر تکنیکها و روشهای متعددی جهت پایش این گاز حیاتی در اتمسفر کره زمین به کار گرفته شده است. اما در این میان، استفاده از داده های ماهواره ای به دلیل در دسترس بودن و دارا بودن قابلیت هایی از قبیل قدرت تفکیک مکانی، زمانی و طیفی بالا، کاربرد گسترده ای پیدا نموده است. در این مطالعه نیز از داده های اٌزون جمع آوری شده توسط سنجنده ی AIRS مستقر بر روی ماهواره ی AQUA که امکان بررسی روند تغییرات اٌزون را در اتمسفر تمامی نقاط دنیا از جمله ایران فراهم نموده استفاده شده است. داده های مربوطه با فرمت NetCDF و با گامهای زمانی یک روزه و مکانی 1° x 1° طی دوره ی آماری 15 ساله (2017 – 2003) از وبگاه مربوطه  استخراج و با استفاده از نرم افزارهای ArcGIS و Grads پردازش، بارزسازی، تجزیه و تحلیل گردید. نتایج حاصله بیانگر افت سالانه ی اٌزون در اتمسفر ایران بوده است. در میان فصول، بیشترین و کمترین میزان اٌزون به ترتیب در فصول یهار و پاییز و به لحاظ ماهانه بیشترین و کمترین میزان اٌزون به ترتیب در ماههای مارس و اکتبر اتفاق افتاده است. به لحاظ مکانی نیز با حرکت از جنوب به سمت شمال، تقریباً به طور یکنواخت بر میزان اٌزون افزوده می گردد. به طوری که بیشترین مقدار میانگین اٌزون کلی ستونی (TOC) در دشت پارس آباد (318 دابسون) وکمترین مقدار آن در ناحیه ی به هم پیوسته ای از استانهای هرمزگان، کرمان و فارس و بخشی از جنوب شرق ایران (283 دابسون) مشاهده شد. حداکثر تراکم اٌزون (اٌزونسفر) نیز در ارتفاع 27 تا 40 کیلومتری اتمسفر آشکار گردید.

طوفان یکی از مخاطره آمیز ترین بلایای طبیعی می باشد که حدود 30 درصد از سهم 90 درصدی بلایای طبیعی مرتبط با عوامل اقلیمی را به خود اختصاص داده و همه ساله خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری وارد می سازد. به منظور بررسی آماری طوفان های با سرعت مساوی و بیشتر از m/s 17 (پایه باد شدید در مقیاس بیوفورت) و پیش بینی احتمال وقوع بادهای شدید و طوفانی استان کرمانشاه به روش تجزیه و تحلیل سریهای جزئی، از داده های بادسنجی 5 ایستگاه سینوپتیک اسلام آباد، روانسر، کرمانشاه، سرپل ذهاب و کنگاور طی دوره ی آماری 20 ساله (2009-1990) استفاده گردید. صحت و همگنی داده ها با استفاده از آزمون دنباله ها تأیید شد. از میان داده های ثبت شده در طول دوره ی آماری، ایستگاه سرپل ذهاب با 98 روزِ همراه با باد شدید و طوفانی بیشترین و ایستگاه اسلام آباد با 72 روز از کمترین روزهای با باد شدید و طوفانی برخوردار بوده است. بیشنیه سرعت طوفان مشاهده شده 34 متر بر ثانیه و متعلق به ایستگاه سرپل ذهاب بوده است. ترسیم گلباد سالانه نشان داد که جهت بادهای شدید و طوفانی منطقه، در ایستگاههای مورد مطالعه متفاوت بوده است. نتایج، احتمال وقوع بادهای شدید و طوفانی را برای ایستگاههای مطالعه شده در دوره های بازگشت مختلف پیش بینی می کند. احتمال وقوع بالاترین سرعت طوفان در یک دوره بازگشت صد ساله در ایستگاه سرپل ذهاب، تا m/s 09/41 پیش بینی می شود. علاوه بر آن با احتمال وقوع بادهای شدید با سرعت بیش از m/s 18 در دوره بازگشت یک ساله در ایستگاههای مذکور نزدیک به 100% می باشد. بنابراین، در برنامه ریزیهای محیطی و ایمن سازی سازه ها بایستی وقوع این مخاطره طبیعی را مد نظر قرار داد تا در صورت وقوع، خسارات وارده به کمینه ممکن کاهش یابد.

فراهم نمودن زمینه ی برخورداری از خدمات مختلف رفاهی و زیربنایی، تسهیلات اجتماعی، فرهنگی و بهداشتی از اساسی ترین شاخص های برنامه ریزی در هر واحد برنامه ریزی و بویژه مناطق روستایی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی درجه ی توسعه یافتگی مناطق روستایی استان سیستان و بلوچستان برای سطوح شهرستان و بخش، در دو مقطع زمانی 1385 و 1375 می باشد. بر همین اساس 35 شاخص توسعه در 5 گروه شاخص های؛ جمعیتی، زیربنایی، اقتصادی، اجتماعی- فرهنگی و بهداشتی- درمانی تعریف و به روش تاکسونومی عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل یافته ها بیانگر آن است که در دهه ی 1375 اغلب روستاهای استان در طبقه مناطق نیمه توسعه یافته و توسعه نیافته قرار داشته اند، بطوری که تنها 14 درصد از روستاهای استان در نقاط برخوردار و 86 درصد در محدوده ی نیمه توسعه یافته و توسعه نیافته بوده اند. علاوه بر آن شکاف توسعه ای بین شهرستانی و بین بخشی نیز در آن مشهود است. توسعه ی نواحی روستایی استان در مقطع زمانی 1385 به جز در شهرستان زابل و بخش های تابعه ی آن، در سایر شهرستان ها و بخش ها نشان دهنده ی آن است که این روند رو به رشد بوده است. بطوری که در این سال، 54 درصد روستاها در طبقه ی توسعه یافته ، 30 درصد در ردیف نیمه توسعه یافته و 16 درصد هم در طبقه ی محروم قرار گرفته اند. با این وجود نتایج تفصیلی تر مبین عدم توازن در این رشد می باشد؛ بطوری که تغییر جایگاه و رتبه ی توسعه یافتگی روستاها، عمدتاً شامل بخش های مرکزی شهرستان ها بوده است. در واقع این عدم توازن بویژه منجر به اختلاف وضعیت توسعه یافتگی مناطق روستایی بخش مرکزی هر شهرستان با سایر بخش های آن شده است. این مهم بیانگر پابرجا بودن عدم تعادل های منطقه ای و در عین حال عدم توزیع یکنواخت امکانات در منطقه می باشد.