دما به عنوان شاخصی از شدت گرما، یکی از عناصر اساسی شناخت هوا است. یکی از اشکال تغییرات دما، نوسان های نابهنگام آن به ویژه افت دما تا نقطه انجماد می باشد که به آن یخبندان گویند. یخبندان یکی از زیان بارترین مخاطرات طبیعی است که جنبه های مختلف زندگی انسان از جمله: مسائل اقتصادی، اجتماعی، حمل و نقل، سازه های عمرانی و کشاورزی را تحت تاثیر قرار می دهد. در این پژوهش به منظور مطالعه شدت یخبندان در منطقه شمال غرب ایران از پارامترهای میانگین دما، میانگین دمای حداقل، دمای حداقل مطلق ماهانه و دمای حداقل روزانه 35 ایستگاه سینوپتیک موجود در شمال غرب ایران در دوره آماری 1987-2010 برای 6 ماه سرد سال (نوامبر، دسامبر، ژانویه، فوریه، مارس و آوریل) استفاده شد. به منظور تحلیل روند تغییرات دما و فراوانی روزهای همراه با یخبندان روش آماری ناپارامتری من – کندال بکار برده شد و در نهایت برای پهنه بندی شرایط یخبندان منطقه از نرم افزار arc gis استفاده شد. در همین راستا، سه مورد از شدیدترین یخبندان های منطقه مورد تحلیل سینوپتیکی قرار گرفت. برای تحلیل سینوپتیکی از نقشه های فشار متوسط دریا و جو بالا در تراز 500 هکتوپاسکال استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون ناپارامتریک من-کندال نشان داد که روند تغییرات دما در هر سه پارامتر دمایی مورد مطالعه برای هر 6 ماه از سال در 35 ایستگاه، افزایشی بوده ولی در برخی از آن ها روندی مشاهده نشد تنها تعداد معدودی از ایستگاه ها دارای روند کاهشی هستند. همچنین بررسی تغییرات وضعیت دمای کل منطقه نشان داد که میانگین دمای منطقه افزایش پیدا کرده و به ویژه در ماه های فوریه و مارس روند افزایش دما بیشتر بوده است. ولی روند و میانگین حداقل دمای منطقه شرایط ثابتی نداشته و فقط در ماه های فوریه، مارس و آوریل روند آن ها افزایشی بوده است. بررسی روند فراوانی روزهای همراه با یخبندان برای هر دو آستانه صفر تا 10- و زیر 10- درجه سانتی گراد و کل روزهای همراه با یخبندان در شمال غرب ایران نشان داد که روند روزهای یخبندان کاهش یافته است. تحلیل سینوپتیکی یخبندان ها نشان داد که الگوی اصلی سینوپتیکی حاکم بر یخبندان مورد بررسی در فصل بهار بوده و مربوط به گسترش زبانه تراف شمالگان بر روی شمال غرب کشور و شکل گیری پرفشار در سطح زمین و تداوم چند روزه فرونشینی هوای سرد است که باعث ایجاد یخبندان در شمال غرب ایران می شود. بررسی یخبندان های پاییزه نشان داد که در سطوح بالا، عمیق شدن ناوه کم ارتفاع دریای سیاه و شمال دریای خزر و در سطح زمین پرفشار تشکیل شده روی دریای سیاه باعث تشدید سرما در منطقه شده است. الگوی اصلی سینوپتیکی حاکم بر یخبندان های مورد بررسی مربوط به فصل زمستان، هوای سرد عرض های بالاتر در مسیر نفوذ تراف دمایی به عرض های پایین تر بوده و در سطوح بالا، عمیق شدن ناوه کم ارتفاع سیبری و وجود پدیده امگا و ریزش هوای سرد از عرض های فوقانی زمینه را برای تشدید سرما فراهم کرده و باعث افت دما شده است.

مه دود یکی از انواع منحصر به فرد از آلودگی هوا است. ترکیبات آن اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، اسید نیتریک، اسید سولفوریک، دی اکسید گوگرد و ذرات ریز معلق در هوا می باشد که باعث کاهش دید افقی شده و برای امنیت و بهداشت انسان و اقتصاد منطقه بسیار زیان بار می باشد. چندین قانون بین المللی برای مقابله با آلودگی هوا وضع گردیده که مشهورترین آن ها قانون هوای تمییز 1963 آمریکا می باشد. نتایج تحقیق و مطالعه نشان می دهد که روند فراوانی پدیده مه دود در سال های مختلف در بازه زمانی ذکر شده افزایشی بوده و این افزایش از سال 1976 به بعد معنی دار می باشد. هم چنین وقوع این پدیده در ماه های سرد سال از فراوانی بیشتری نسبت به ماه های گرم برخوردار است. هم چنین نتایج تحلیل pca معرف این واقعیت است که از بین پارامترهای انسان ساخت، مساحت و جمعیت شهر و از میان پارامتر های اقلیمی پایداری هوا و کاهش سرعت باد، بیشترین همبستگی را با فراوانی وقوع پدیده مه دود در کلان شهر تبریز دارد. در آخر راهکارهایی که برای کاهش فراوانی و کاهش غلظت این پدیده موثر است ارائه شده است.