در پژوهش حاضر، برای بررسی بارش که پدیده ی بسیار پیچیده ای است و تغییرات مکانی و زمانی بسیار شدید تری نسبت به دیگر متغیرهای اقلیمی دارد، رویکرد محیطی به گردشی به عنوان رهیافت اولیه پژوهش در نظر گرفته شد. برای دست یافتن به یک دید جامع از شرایط همدید و عوامل ترمودینامیک موثر بر بارش های سنگین ، شدید و فراگیر در پهنه نیمه پربارش خزری، از دو پایگاه داده استفاده شد. پایگاه اول، شامل داده های بارش روزانه با آرایه ای به ابعاد 276?15992 (روزها بر روی سطرها و یاخته های پهنه ی مورد مطالعه، روی ستون ها) است که از تاریخ 1/1/1340 تا 11/10/1383 از پایگاه داده بارش اسفزاری استفاده شد. برای هر روز، بیشینه ی بارش و مختصات یاخته ی بیشینه، میانگین بارش، مساحت پهنه ی زیر بارش، گرانیگاه بارش و انحراف بارش از میانگین بلندمدت محاسبه گردید. در نهایت این پایگاه بر حسب میانگین بارش، بیشینه بارش و درصد پهنه ی زیر بارش مرتب شد و 100 روز مورد مطالعه از میان بیشینه های این پایگاه داده انتخاب گردید. پایگاه دوم، شامل متغیرهای جوی است که از پایگاه داده های جوی مرکز پیش یابی اقلیم ncep/ncar وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده از تارنمای www.esrl.noaa.gov به صورت دیده بانی های شش ساعته به وقت گرینویچ(00:00، 06:00، 12:00 و 18:00) برداشت شده است. این متغیرها عبارتند از: فشار تراز دریا(برحسب هکتوپاسکال )، دمای هوا(برحسب کلوین ) و نم ویژه(برحسب گرم برکیلوگرم( ) در ترازهای 1000، 925، 850، 700، 600 ،500 هکتوپاسکال، ارتفاع ژئوپتانسیل(برحسب متر ) ضخامت لایه ی 500 تا 1000 هکتوپاسکال، مولفه باد مداری و باد نصف النهاری(برحسب متر بر ثانیه ) در ترازهای 700، 600، 500، 400،300 ،250 هکتوپاسکال. چون تفکیک مکانی داده های جوی 5/2?5/2 درجه قوسی است، چارچوب مورد مطالعه(صفر تا 120 درجه شرقی و 0تا 80 درجه شمالی) ابعادی برابر 49?33 دارد و شامل 1617 یاخته مکانی و هر یک از داده های جوی نیز آرایه ای به ابعاد 1617?100 یاخته می باشد. سپس در نرم افزار مت لب، با انجام تحلیل خوشه ای و فاصله اقلیدسی به روش ادغام وارد بر روی داده های روزانه فشار تراز دریا و ضخامت، چهار الگوی همدید متفاوت شناسایی شد. جهت مطالعه ی دقیق و جامع تر از میان این الگوهای همدید به روش همبستگی، روزهای نماینده ای شناسایی شد. به این صورت که، میانگین همبستگی هر نقشه با همه ی نقشه های همگروه با خود محاسبه گردید، نقشه ای که با دیگر نقشه ها بالاترین میانگین همبستگی را داشت به عنوان روز نماینده انتخاب شد و در نهایت با استفاده از نقشه های متغیرهای مختلف جوی که در نرم افزار گرادس و سرفر ترسیم شده اند به تجزیه و تحلیل روزهای نماینده پرداخته شد. نتایج همدیدی- آماری این پژوهش به صورت خلاصه نشان می دهد که بارش های سنگین، شدید و فراگیر پهنه ی نیمه پربارش خزری بر روی نقشه های فشار تراز دریا، عمدتاً تحت چهار الگوی کلی رخ می دهند : الگوی همدید اول(پرفشار سیبری- قفقاز/ فرودخلیج فارس)، الگویی کاملاً زمستانه است و 14 درصد بارش های پهنه ی مورد مطالعه در زمان حاکمیت این الگو رخ داده است و در هر بار حاکمیت این الگو، 96 درصد از پهنه ی خزری، بارش دریافت کرده است. الگوی همدید دوم(پرفشار سیاه- غرب اروپا/فرود گنگ)، برخلاف الگوی اول، کاملاً تابستانه است و 16 درصد بارش های پهنه ی مورد مطالعه در زمان حاکمیت این الگو رخ داده است و 92 درصد از پهنه ی خزری در زمان حاکمیت این الگو بارش دریافت کرده است. الگوی همدید سوم(پرفشار سیبری- قفقاز/فرودخلیج فارس- دریای سرخ)، تقریباً الگویی زمستانه است که در زمان حاکمیت آن، 14 درصد از بارش های پهنه ی خزری و همچنین نزدیک به 94 درصد از کرانه های خزری شاهد بارش های چشمگیری خواهند بود. الگوی همدید چهارم(پرفشار سیاه / فرود خلیج فارس)، غالباً الگویی پاییزه است و در این الگو، پرفشار دریای سیاه به شمال غرب ایران نفوذ کرده و شیو فشار قابل توجهی را ایجاد نموده است و از سویی دیگر این سامانه، مسبب بیش از نیمی از بارش های کرانه های خزری است(56 درصد) است که در هر بار حاکمیت خود، 94 درصد از پهنه ی خزری، بارش دریافت کرده اند و این گستره ی فعالیت این سامانه را به خوبی نشان می دهد. به طور کلی، مناطقی همچون پهنه ی نیمه پربارش خزری که از لحاظ بارشی شرایط تقریبا یکسانی دارد از نظر الگوهای همدید مسبب بارش، بسیار متفاوتند. گاهی پرفشارهای مهاجری همچون پرفشار سیبری، پرفشار غرب اروپا و گاهی همراهی این پرفشارها با پرفشار سیاه و مهمتر از همه همراهی این مراکز پرفشار با فرودهای عرض های پایین تر سبب شده است که شرایط دگرفشاری شدیدی در منطقه حاصل شود و در نتیجه ، شرایط ناپایداری، صعود توده ی هوا و چگالش برای رخداد بارش در این پهنه تقویت شود. وقوع بارش در منطقه خزری، بیش از آن که به الگوی گردشی در وردسپهر میانی مرتبط باشد به موقعیت و شدت مراکز پرفشار در ترازهای زیرین جو وابسته است. نتایج حاصل از تحلیل نقشه های ضخامت لایه ی 500 تا 1000 هکتوپاسکال نیز نشان داد که بارش های سنگین، شدید و فراگیر پهنه ی مورد مطالعه عمدتاً تحت چهار الگوی کلی رخ می دهند: الگوی همدید اول، غالباً الگویی پاییزه است. 29 درصد بارش های پهنه ی مورد مطالعه در زمان حاکمیت این الگو رخ داده اند و در هر بار حاکمیت آن، 94 درصد از پهنه ی خزری، بارش دریافت کرده است. الگوی همدید دوم، عموماً در فصل های سرد سال گسترش بیشتری دارد. 16 درصد بارش های پهنه ی مورد مطالعه در زمان حاکمیت این الگو رخ داده اند و در هر بار حاکمیت این الگو، 91 درصد از پهنه ی خزری، بارش دریافت کرده است. الگوی همدید سوم، الگویی پاییزه است و 34 درصد از بارش های پهنه ی خزری در زمان حاکمیت این الگو رخ داده است و به طور متوسط در زمان حاکمیت این الگو، نزدیک 95 درصد از کرانه های خزری شاهد بارش های چشمگیری خواهند بود. الگوی همدید چهارم، از توزیع یکنواخت تری در طول سال برخوردار است و 21 درصد بارش های پهنه ی مورد مطالعه در زمان حاکمیت این الگو رخ داده اند و در هر بار حاکمیت این الگو، 94 درصد از پهنه ی خزری، بارش دریافت کرده است. به طور کلی، قرارگیری و گسترش ناوه عمیق تا نسبتاً عمیقی بر روی غرب یا میانه ی دریای خزر باعث شده است که نیمه شرقی(غربی) این ناوه بر روی پهنه ی خزری واقع شود و ناپایداری جوی در اثر شیو شدید ضخامت تقویت گردد و ریزش های جوی قابل ملاحظه ای ایجاد شود و این می تواند میزان سرد(گرم) بودن هوای ریزش کرده را تا حدودی تعیین کند و در نتیجه به میزان ناپایداری بیشتر(کمتر) کمک نماید. با بررسی نقشه های همگرایی شار رطوبت در ترازهای مختلف و دیده بانی های 6 ساعته مشخص شد که همگرایی شار رطوبت بیشتر در ساعت 00:00 به وقت گرینویچ(5/3 به وقت محلی ایران) و در ترازهای پایین تر(1000و 925 هکتوپاسکال) رطوبت اینگونه بارش ها، عمدتاً توسط جریان های بادی که از روی دریای خزر می وزند تأمین می شود و در درجه دوم، دریاهای مجاور همچون سیاه و مدیترانه در تغذیه رطوبت این بارش ها موثرند. گسترش و شکل گیری مراکز پرفشار در جانب غربی دریای خزر، تشدید و تداوم گردش واچرخندی و تقویت بادهای شمالی بر روی دریای خزر در نهایت موجب پیدایش یک منطقه ی همگرایی در سواحل جنوبی دریای خزر می شود. در نهایت این که، بررسی نقشه های رودباد و تابع جبهه زایی نشان داد که بیشترین گستره و نفوذ رودباد در تراز 250 و 300 هکتوپاسکال(و تا حدودی در تراز 400) در پهنه ی خزری دیده می شود که در ساعت 00:00 به وقت گرینویچ(5/3 به وقت محلی ایران)، رودباد از شدت بیشتری برخوردار است. از سوی دیگر، چون بارش های سنگین، شدید و فراگیر پهنه ی خزری اغلب در فصل پاییز رخ داده اند و در این فصل هنوز دریا گرمای ویژه خود را از دست نداده است، غالباً عامل صعود توده هوا و چگالش آن، همرفت(وزشی) دریای خزر است و جبهه زایی نقش چندان مهمی در رخداد بارش های این منطقه بر عهده ندارد.

"پهنه ی مورد مطالعه ما در این پژوهش موسوم به "پهنه نیمه پر بارش زاگرس شمالی"از جمله نواحی کشور است که در دوره هایی خاصی از سال ، بارش های سنگین، فراگیر و شدید دریافت می دارد که مهمترین هدف اساسی ما در این پژوهش شناخت ساز و کارهای همدید این بارش ها بود، چرا که رویداد این گونه بارش ها با اهمیت ترین منبع تأمین کننده آب در این نواحی می باشد. در این پژوهش، از دو پایگاه داد بارش استفاده کرده ایم. پایگاه اول، شامل داده های بارش روزانه با آرایه ای به ابعاد693*15992 (روزها بر روی سطرها و یاخته های پهنه مورد مطالعه بر روی ستون ها) است که از تاریخ 1/1/1340 تا 11/10/1383 از پایگاه داده بارش اسفزاری استفاده شده است. پایگاه دوم، شامل متغیرهای جوی است که از پایگاه داده های جوی مرکز پیش یابی اقلیم ncep/ncar وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده از تارنمای www.cdc.noaa.gov به صورت دیده بانی های شش ساعته به وقت گرینویچ(00:00، 06:00، 12:00 و 18:00) برداشت شده است. سپس در نرم افزار مت لب، با انجام تحلیل خوشه ای و فاصله اقلیدسی به روش ادغام وارد بر روی داده های روزانه فشار تراز دریا سه الگو و بر روی نقشه های ضخامت، چهار الگوی همدید متفاوت شناسایی شد.نتایج همدیدی این پژوهش به طور خلاصه نشان می دهد که بارش های سنگین، فراگیر و شدید پهنه نیمه پربارش زاگرس شمالی بر روی نقشه های فشار تراز دریا عمدتاّ تحت سه الگوی کلی رخ می دهند. نتایج حاصل از تحلیل نقشه های ضخامت لایه ی 500-1000 هکتوپاسکال نشان داد که چهار الگوی ضخامت مسبب اصلی بارش های سنگینن ، فراگیر و شدید در این پهنه هستند. اگرچه چهار الگوی مختلف در رخداد بارش ها تشخیص داده شده است ، اما در همه ی آنها فرود دریای سیاه- منتهی الیه شرق مدیترانه، با کمی تغییر موقعیت دیده می شود. در تحلیل نقشه رودبادها مشخص گردید که در ساعت 12:00و18:00 در ترازهای 250،300 و گاهی 400هکتوپاسکال، رودبادها دارای بالاترین فراوانی در منطقه مورد مطالعه بوده اند و در بیشتر موارد نیمه ی چپ خروجی هسته ی رودباد(منطقه ی واگرایی بالایی) بر روی کل ایران قرار دارد و درزمان گسترش رودباد در ترازهای یاد شده، وزش گرم قابل توجهی نیز بر روی پهنه مورد نظر دیده می شود. تحلیل فراوانی تابع جبهه زایی نشان داد که دو تراز 925 و 1000 هکتوپاسکال مناسبترین ترازها جهت تشکیل جبهه و فعالیت های جبهه زایی می باشند. تحلیل نقشه های همگرایی شار رطوبت نشان داد که در زمان رخداد بارش های سنگین، فراگیر و شدید در پهنه ی مورد مطالعه ترازهای 850 ، 925 و 1000 و همچنین ساعت 18:00 در تراز 500 هکتوپاسکال محل تجمع همگرایی شار رطوبت بوده اند. منابع تأمین رطوبت لازم جهت ایجاد این بارش ها در ترازهای پایین از طریق جریان های است که از سمت دریای عرب، خلیج فارس ، دریای مدیترانه و دریای سرخ به پهنه ی مورد مطالعه رسیده اند. در روی نقشه پراکندگی تاوایی نسبی در سطح 500 هکتوپاسکال در روز اوج سه خوشه بارش مورد بررسی نیز مشخص گردید که پهنه ی مورد مطالعه دارای تاوایی مثبت - (چرخندی) بالایی می باشد و با آرایش خطوط هم ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال و خطوط هم فشار نقشه سطح زمین تطابق کامل دارد.منطقه ی بیشینه تاوایی در قسمت جلو فرود سطح بالا و در جایی که خطوط هم ارتفاع به هم نزدیکترند واقع شده است و در سطح زمین هم شرایط چرخش چرخندی باد مشاهده می گردد. واژه های کلیدی: اقلیم شناسی همدید، الگوهای گردشی، بارش، پهنه ی بارش، رویکرد محیطی به گردشی، پهنه ی نیمه پر بارش زاگرس شمالی، رودباد، تابع جبهه زایی، همگرایی شار رطوبت و تاوایی.

چکیده در پژوهش حاضر جهت شناسایی عوامل پویشی و گرماپویشی موجد بارش های سنگین، شدید و فراگیر پهنه کم بارش شرق و جنوب شرق ایران از دو پایگاه داده استفاده شد. پایگاه اول شامل داده های روزانه بارش با آرایه ای به ابعاد 2446?15992، از تاریخ 1/1/1340 تا 11/10/1383 شامل 15992 روز و 2446 یاخته و پایگاه دوم شامل شامل متغیرهای جوی است که عبارتند از: دمای هوا(برحسب کلوین)، ارتفاع ژئوپتانسیل(برحسب متر)، فشار تراز دریا(برحسب هکتوپاسکال)، نم ویژه(برحسب گرم برکیلوگرم)، مولفه باد مداری و باد نصف النهاری(برحسب متر بر ثانیه). چون تفکیک مکانی داده های جوی 5/2?5/2 درجه قوسی است، چارچوب مورد مطالعه(صفر تا 120 درجه شرقی و تا 80 درجه شمالی) ابعادی برابر 49?33 دارد و شامل 1617 یاخته مکانی است. سپس با انجام تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی آرایه فواصل اقلیدسی نقشه های روزانه فشار تراز دریا و نقشه های روزانه ضخامت، سه الگوی همدید متفاوت شناسایی شد. جهت مطالعه ی دقیق و جامع تر، از میان این الگوهای همدید با ضریب همبستگی 5.0، روزهای نماینده ای استخراج شدند که بیشترین همبستگی را با دیگر روزهای واقع شده در آن الگو داشتند و سپس با استفاده از نقشه های متغیرهای مختلف جوی، به تجزیه و تحلیل روزهای نماینده پرداخته شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که سه الگوی اصلی فشار تراز دریا در رخداد بارش های پهنه مورد مطالعه عبارتند:1- الگوی اول، پرفشار غرب اروپا/فرود خلیج فارس- فرود ترکمنستان.2- الگوی دوم، پرفشار سیبری/فرود خلیج فارس- فرود سودان.3- الگوی سوم، پرفشار مدیترانه- سیبری/فرود عربستان. همچنین بر روی نقشه های ضخامت هم عموما یک ناوه در غرب ایران بر روی عراق و ترکیه تشکیل شده است که قرارگیری نیمه شرقی ناوه بر روی منطقه مورد مطالعه باعث افزایش تاوایی و گسترش مکانیزم صعود و رخداد بارش های سنگین، شدید و فراگیر در این پهنه شده است. همچنین نتایج حاکی از این است که عمده منابع تغذیه کننده رطوبت این بارش ها، در ابتدا دریای عمان، دریای عرب و خلیج فارس می باشند که نقش دریای مدیترانه با جهت جنوب غربی و همراهی آن با رطوبت حاصل از خلیج فارس نقش ثانویه و بسزایی در تامین رطوبت این گونه بارش ها دارند.

در پژوهش حاضر، به منظور بررسی کنش های چرخندی در سال 1376 بر روی ایران زمین ، رویکرد گردشی به محیطی به عنوان رهیافت اولیه پژوهش در نظر گرفته شد. برای دست یافتن به یک دید جامع، از داده-های دوباره واکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل استفاده شده است. این داده ها به صورت شش ساعته به وقت گرینویچ (00:00، 06:00، 12:00، 18:00) از تاریخ 1/1/1376 تا 29/12/1376 هجری شمسی برابر با 21/3/1997 تا 20/3/1998 میلادی می باشد که از پایگاه داده های جوی مرکز پیش بینی اقلیم ncep/ncar وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده در شش تراز ارتفاعی 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال گردآوری شده است و در تارنمای www.esrl.noaa.gov قابل دسترسی هستند. چون تفکیک مکانی داده های جوی 5/2?5/2 درجه قوسی است، چارچوب مورد بررسی(30- تا 80 درجه طول شرقی و 0 تا 80 درجه عرض شمالی) ابعادی برابر 45?33 دارد و شامل 1485 یاخته مکانی است. از سوی دیگر چون داده های ژئوپتانسیل در 6 تراز ارتفاعیِ بررسی شده، دارای ابعادی برابر با 365 ?4 (365 روز و 4 دیده بانی در هر روز) است، شامل 1460 دیده بانی می باشد. به طور کلی، ماتریس داده های دوباره واکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل با آرایه ی s، ابعادی برابر با 1485?1460 دارد که بر روی سطرها، زمان(1460 روز) و بر روی ستون ها، مکان(1485 یاخته) قرار دارند. در واقع آرایه ی s، آرایشی از ماتریس داده هاست که در آن ستون ها، یاخته های مکانی و سطرها، زمان می باشد. روش کار بدین صورت است که ابتدا با اسکریپت نویسی در محیط نرم افزار گرادس داده ها استخراج شد، سپس این داده ها در نرم افزار مت لب مورد تجزیه و واکاوی قرار گرفت و در نهایت در محیط سرفر ، 102 نقشه ی چرخندی ترسیم شد. بدین صورت که برای هر تراز 17 نقشه(12 نقشه ی ماهانه ، 4 نقشه ی میانگین فصلی و یک نقشه ی سالانه) به دست آمد. لازم به ذکر است که برای شناسایی مراکز چرخندی دو شرط اساسی در نظر گرفته شد که به شرح زیر است: شرط اول، استفاده از یاخته هایی است که ارتفاع ژئوپتانسیل آنها نسبت به هر 8 همسایه پیرامونش کمینه یا مساوی باشد، این یاخته در مرحله اول، به عنوان یک مرکز چرخندی شناخته می شود. ولی این شرط به تنهایی برای شناسایی چرخندها کافی نیست چرا که، منجر به شناسایی تعداد زیادی مراکز چرخندی ضعیف می شود. شرط دوم آن است که برای برطرف نمودن ضعف فوق، آستانه ای به عنوان شیو ارتفاع ژئوپتانسیل در نظر گرفته شود بدین صورت که، میانگین وزنیِ بزرگی شیو ارتفاع ژئوپتانسیل بر روی 9 یاخته ی موجود در پنجره کرنل، باید دست کم 100 متر بر 1000 کیلومتر باشد. با اعمال این شرط، تمامی چرخندهای ضعیف گرمایی و مهاجر حذف و تنها چرخندهای ایستا(دینامیکی، گرمایی) شناسایی می شوند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به دو شرط مذکور برای محاسبه چرخندها، در مجموع 8757 رخداد چرخندی برای سال 1376شمسی و در ترازهای 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال بدست آمد که از این تعداد، بیشترین میزان چرخندزایی متعلق است به تراز 500 هکتوپاسکال با 2/27 درصد و تراز 1000 هکتوپاسکال با 19 درصد در درجه دوم چرخندزایی قرار دارد. از دیگر سو، کمترین میزان چرخندزایی نیز مربوط به تراز850 هکتوپاسکال با 11درصد است و رتبه دوم کمینه چرخندزایی از آن تراز 700 هکتوپاسکال با7/11درصد می باشد. همچنین از مجموع چرخندها، بیشترین میزان چرخندزایی متعلق به فصل زمستان با 5/31 درصد و کمترین آن، مربوط به فصل تابستان با 8/18 درصد می باشد. بررسی فراوانی فصلی چرخندها در ترازهای مختلف نشان داد که بالاترین فراوانی چرخندها در زمستان تراز 925 هکتوپاسکال با 36 درصد و پایین ترین مقدار آن در تابستان تراز 850 هکتوپاسکال با 13 درصد رخ داده است. فصل زمستان، بیشترین میزان فراوانی را در بین ترازهای مختلف دارد وکمترین میزان چرخندزایی در همه ترازها، مربوط به تابستان است مگر در تراز 500 هکتوپاسکال که کمترین چرخندزایی در پاییز رخ داده است. به طور کلی می توان اینگونه اظهار نمود که چرخندهای شکل گرفته در مدیترانه به علت نزدیکی به کشور ایران و قرارگیری در مسیر بادهای غربی، نقش بسزایی در اقلیم ایران خواهند داشت. آن طور که یافته های این پژوهش کانون اغلب چرخندهای موثر بر ایران را در حوالی مدیترانه نشان داده است. همچنین نتایج این پژوهش حاکی از این است که چرخندهای مدیترانه ای در سال 1376 عمدتاً در قسمت های زیادی از دریاهای یونان، آدریاتیک، تیرنو و اژه شکل گرفته اند و بخش هایی از ایتالیا، یونان و جزایر کرت، ساردینا-کرس تحت گستره مکانی خود قرار داده اند. در فصل تابستان به علت استقرار و پیشروی پرفشار جنب حاره ای آزور به عرض های بالاتر جغرافیایی، چرخندهای مدیترانه کاملاً ضعیف شده و در اغلب سطوح ارتفاعی مورد بررسی محو شده اند. از سوی دیگر زبانه هایی از مراکز چرخندزایی حاکم بر مدیترانه با حرکت به سمت شرق بر روی سوریه و قسمت هایی از عراق مستقر شده است. همچنین، کم فشار پاکستان در نیمه گرم سال در ترازهای 1000، 925 و 850 هکتوپاسکال در اوج فعالیت خود اعم از گسترش زمانی و مکانی واقع شده است و این سامانه در همین دوره، در ترازهای 700، 600 و 500 هکتوپاسکال به چشم نمی خورد. در دوره سرد سال کم فشار پاکستان در ترازهای 1000، 925 و 850 بسیار ضعیف شده و در ترازهای 500، 600 و 700 هکتوپاسکال در همین دوره مشاهده نمی شود. یافته های این پژوهش نشان می دهد که تراز 850 هکتوپاسکال مرز بین چرخندهای حرارتی و دینامیکی است و کم فشار پاکستان به عنوان یک چرخند حرارتی در سال 1376 نتوانسته است به ترازهای بالاتر از 850 هکتوپاسکال گسترش یابد. از سوی دیگر، چرخندهای واقع در اقیانوس اطلس شمالی که در مناطقی همچون ایسلند و نواحی جنوبی گروئنلند متمرکز شده اند، در تمام فصل ها و سطوح ارتفاعی مورد بررسی در عرض های بین 50 تا 70 درجه شمالی با گسترش مکانی و قوت چرخندی شناسایی شدند.

چرخند ها، سامانه های همدید ناپایداری هستند که در آن ها فشار هوا کم، جریان هوا صعودی و جهت وزش باد در نیمکره ی شمالی، پادساعتگرد است. در صورت قرار گرفتن یک موج کوتاه عمیق همراه با هسته ی رودباد بر روی جبهه ی قطبی، چرخندها تشکیل می شوند. به دلیل حرکات عمودی هوا در چرخند ها، امکان پیدایش ابر، بارش و حتی طوفان تندری فراهم می شود. در این مطالعه دو هدف اصلی دنبال می شود که عبارتند از: شناسایی چرخند ها با استفاده از آستانه های مشخص و دیگری، بررسی توزیع زمانی و مکانی چرخند ها بر روی ایران در سال 1381 خورشیدی می باشد. قلمرو مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 30 درجه ی غربی تا 80 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی صفر تا 80 درجه ی شمالی، می باشد. برای رسیدن به اهداف مطالعه، از داد ه های ارتفاع ژئوپتانسیل با تفکیک زمانی 6 ساعته و همچنین تفکیک مکانی 5/2× 5/2 درجه ی برای 6 تراز (500، 600، 700، 850، 925، 1000 هکتوپاسکال)، استفاده شده است. این داده ها از پایگاه داده سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده استخراج شده است. با بررسی آماری چرخند های تراز های مختلف، به این نتیجه رسیدیم که، تراز 500 هکتوپاسکال با 2337 چرخند، دارای بیش ترین فراوانی و تراز 700 هکتوپاسکال نیز تنها با 886 چرخند کم ترین فراوانی چرخندی را به خود اختصاص داده اند. نتایج بررسی فصلی درصد فراوانی چرخندها نیز گویای آن بود که، فصل پاییز بیش ترین فراوانی چرخندی را دارد و بعد از آن به ترتیب فصول زمستان، بهار و تابستان، بیش ترین فراوانی چرخندی را به خود اختصاص دادهاند. مرکز بیشینه ی فراوانی در فصول تابستان و زمستان متعلق به چرخند های اقیانوس اطلس شمالی می باشد با این تفاوت که در فصل تابستان چرخند های مذکور در همه ی تراز ها، به صورت گسترده حضور دارند ولی در فصل زمستان به طرف تراز های بالاتر از گستردگی آن ها، کاسته می شود. ویژگی بارز فصل بهار نیز، حضور چرخند گنگ می باشد که تا تراز 850 هکتوپاسکال نیز کشیده شده است.

در عرض های میانه تغییر پذیری اقلیم بر مبنای روزانه در ارتباط با جابجایی سامانه های چرخندی و واچرخندی است. چرخندها در سطح زمین عمدتاً ناشی از امواج کژفشار در سطوح میانی و زیرین اند. اولین مطالعات، نقش کلیدی چرخندها را درتغییر پذیری همدید مقیاس شناخته اند که بطور دستی چرخندها و مسیرشان(رویکرد لاگرانژی) و تغییر پذیری مکانی شان (رویکرد اویلری) را مشخص کرده اند. مطالعه ی ساختار،رفتار، شرایط همدید و دینامیک، مسیر حرکت و اثرات این چرخندها از ابتدا ی تقویت آنها تا حرکتشان به سمت خاورمیانه و ایران اهمیت خاصی دارد. در مطالعه ی اخیر، با استفاده از این دو رویکرد ،با تکنیک های رقومی وکامپیوتری در کنار دیدگاههای نظری به بررسی کنش های چرخندی درسال 1375 خورشیدی در ترازهای ارتفاعی1000،925،850،700،600،500هکتوپاسکالی پرداخته می شود . در این پژوهش از داده های واکاوی شده ی ncep با تفکیک زمانی (6ساعته) و تفکیک مکانی(5/2*5/2درجه ی قوسی) در محدوده ی مورد مطالعه ی 30درجه غربی تا 80 درجه شرقی و0 تا 80 درجه شمالی استفاده گردیده است . نتایج پژوهش نشان داد که بیشترین فراوانی سالانه رخدادهای چرخندی در تراز ارتفاعی 500 هکتوپاسکال و کمترین آن در تراز 700 هکتوپاسکالی مشاهده می شود. همچنین از لحاظ پراکنش فصلی بیشترین فراوانی رخداد چرخندها به ترتیب در فصل زمستان ، پاییز ،بهار و تابستان اتفاق افتاده است . از سوی دیگر نشان داده می شود که منشأ اکثر چرخندهای ایران در خارج از قلمرو ایران است. متغیر شیو فشار نشان می دهد که در همه ی ترازهای ارتفاعی منتخب از تعداد چرخندهای قوی(ضعیف)با شیوهای بالا(پایین) به طور نمایی کاسته می شود .

چرخندها سامانه های همدیدی هستند که در آن ها فشار هوا کم، جریان هوا صعودی و جهت وزش باد پاد ساعتگرد است به دلیل حرکات عمودی هوادر چرخندها امکان پیدایش ابر، بارش و حتی توفان تندری فراهم می شود. هدف از این مطالعه بررسی فعالیت چرخندی و تحلیل مکانی و زمانی این سامانه ها در سال 1378 خورشیدی است. قلمرو این مطالعه محدوده ی بین طول جغرافیایی 30 درجه ی غربی تا 80 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی صفرتا 80 درجه ی شمالی را در بر می گیرد. برای شناسایی چرخندها از داده های روزانه ی ارتفاع ژئوپتانسیل با تفکیک زمانی 6 ساعته و تفکیک مکانی2/5×2/5 درجه قوسی برای تراز های 1000 تا 500 هکتوپاسکال که از پایگاه داده ی سازمان ملی جوواقیانوس شناسی ایالات متحده فراهم آمده است، استفاده شده است. این داده ها و وسعت منطقه ی مورد مطالعه امکان یک مطالعه در مقیاس همدیدرا فراهم آورده است. برای تشخیص چرخندها از دو شرط استفاده شده است:1) ارتفاع ژئوپتانسیل یاخته ی مورد بررسی نسبت به هر 8 همسایه پیرامونش کمینه باشد و 2) میانگین منطقه ای بزرگی شیو ارتفاع ژئوپتاسیل بر روی 9 یاخته ی موجود در پنجره دست کم 40 متر بر 1000 کیلومتر باشد. با شناسائی مراکز چرخندی آشکار گردید که در ترازهای 500 و 1000 هکتوپاسکال تعداد چرخندهای بیشتری نسبت به ترازهای میانی جو وجود دارد. به جز تراز 1000 و 925 هکتوپاسکالی، در پاییز چرخندها بیشترین فراوانی را داشته اند و بعد از آن به ترتیب بهار، زمستان و تابستان بیشترین فراوانی را نشان می دهند. از جمله مراکز مهم چرخندی شناسایی شده در قلمرو مدیترانه، خلیج جنوا، ایتالیا و قبرس می باشد. همچنین در پیرامون ایران نیز کانون کمینه بر روی عراق، دریای خزر، شمال شرق و جنوب شرق ایران مشاهده می شود.

نیاز انسان به زیستن در محیطی که گاه خشم آن، زیستن او را به خطر می اندازد، او را وا می دارد که عوامل، عناصر و ‏نیروهای طبیعی موثر بر آن را بطور دقیق بشناسد. در این پژوهش فرین های پایین دما یعنی سرماهای فرین بررسی شده ‏است. رخداد سرماهای فرین، شرایط خاصی را می طلبد. هدف این پژوهش شناسایی و تحلیل الگوهای سامانه های جوی ‏موثر بر رخداد سرماهای فرین در ایران است. با توجه به هدف این پژوهش، برای انجام این پژوهش دو نوع پایگاه داده ‏مورد نیاز است: یکی داده های مربوط به مقادیر میانگین دمای روزانه ی تمامی پیمونگاه های کشور است. در این پژوهش از ‏داده های روزانه ی 663 پیمونگاه همدید و اقلیمی از تاریخ 1/1/1340 تا 11/10/1383 به مدت 15992 روز استفاده شده ‏است. سپس این پایگاه داده، به کمک روش کریگینگ بر روی یاخته های 15*15 کیلومتر میان یابی شد. در نهایت یک ‏پایگاه داده با ابعاد 7187*15992 بدست آمد که برروی سطرها روزها(15992 روز) و بروی ستون ها یاخته ها(7187 یاخته) ‏قرار داشت. این پایگاه داده از تارنمای اسفَزَاری برداشت شد. دومی داده های مربوط به متغیرهای جوی در ترازهای مختلف ‏در بازه ی زمانی یاد شده(1/1/1340 تا 11/10/1383) بود که شامل فشار تراز دریا، باد مداری و نصف النهاری، ارتفاع ‏ژئوپتانسیل و دما است. این پایگاه داده از تارنمای ‏www.esrl.noaa.gov‏ برداشت شد. برای شناسایی روزهای فرین ‏سرد از شاخص بهنجار شده ی دمای فوجیبه فومیاکی بهره بردیم. از اینرو برای هر یک از 7187 یاخته ی مختلف ایران ‏مقدار نمایه ی انحراف دمای بهنجار شده به کمک این شاخص محاسبه شد و سپس میانگین این نمایه بر روی ایران برای ‏هر یک از 15992 روز به دست آمد. توجه به آماره ی گستره ی سرما بسیار اساسی است. از این رو برای هر یک از روزها ‏درصدی از گستره ی ایران که مقدار نمایه ی انحراف دمای بهنجار شده ی آن دست کم از 2- کمتر بود، محاسبه شد ‏‏(قلمرو سرد). در گام بعد 15992 روز یاد شده بر حسب مقادیر نمایه (از کوچک به بزرگ) و مقادیر درصد قلمرو سرد (از ‏بزرگ به کوچک) مرتب شد. به این ترتیب آرایه ای به دست آمد که دوره ی آماری بررسی شده را بر حسب شدت و ‏گستره ی سرما نشان می داد. از درون این آرایه شدیدترین و فراگیرترین پانصد سرمای ایران برای بررسی همدید برگزیده ‏شد. شدت سرمای این پانصد روز دست کم 2- بود. برای بررسی همدید و شناسایی الگوهای گردشی همراه با سردترین ‏و فراگیرترین سرماهای ایران، میانگین بلند مدت فشار تراز دریا محاسبه شد و ناهنجاری فشار تراز دریا در 500 روز ‏برگزیده بر حسب انحراف ازمیانگین بلندمدت به دست آمد. برای ارتفاع ژئوپتانسیل نیز دقیقاً همین مراحل طی شد. سپس ‏به کمک روش تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد، ناهنجاری فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل 500 روز برگزیده، دسته ‏بندی شدند. پس از تعیین الگوهای گردشی هر یک از پانصد روز، نقشه های میانگین ناهنجاری دمایی ایران برای هر یک ‏از الگوهای گردشی به دست آمده محاسبه شد. بطور کلی پنج الگوی ناهنجاری فشار تراز دریا با آرایش های متمایز هنگام ‏رخداد سرماهای فرین دیده می شود. بر روی بخش های مختلف اروپا و شمال روسیه ناهنجاری ها با فازهای مختلف ‏رخنمود پیدا می کنند. زبانه ی سامانه ی سیبری منجر به رخداد ناهنجاری های مثبت در روسیه و بخش های شرقی اروپا ‏می شود. نفوذ هوای سرد ناشی از زبانه ی سیبری توسط پشته های(فراز) ترازهای بالایی جو تقویت می شود. البته بر روی ‏سیبری نیز در ترازهای بالایی یک پشته و فراز قرار دارد که شدت سامانه ی سیبری را تقویت می کند. تقویت کم فشار ‏جنب قطبی منجر به شکل گیری ناهنجاری منفی می شود و برعکس. در همه ی الگوها، ناهنجاری دمای مطلق ایران ‏هماهنگ با مسیر ورود زبانه ی سامانه ی سیبری و ناهنجاری های مثبت فشار تراز دریا به سمت ایران است. بیشترین و ‏شدیدترین ناهنجاری های دما بر روی شمال شرق، شرق و شمال غرب کشور دیده می شود. مناطق جنوبی ایران و ‏ساحل جنوبی دریای خزر به دلیل وجود رطوبت جوی، ناهنجاری دمایی کمتری را نسبت به سایر مناطق نشان می دهند. ‏آرایش و شدت کم فشار جنب قطبی تأثیر بسیار زیادی بر رفتار سامانه های واچرخندی که منجر به سرماهای فرین ایران ‏می شوند، دارد. نتایج حاصل از دسته بندی کردن داده های ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل 500 روز برگزیده نشان داد که ‏شش الگوی ناهنجاری متمایز هنگام رخداد سرماهای فرین ایران مشاهده می شود. در همه ی الگوهای ناهنجاری، ‏ناهنجاری منفی قوی بر روی شرق ایران دیده می شود. درحالیکه ناهنجاری مثبت، در بیشتر الگوها بر روی اروپا دیده می ‏شود. در برخی موارد ناهنجاری مثبت به سمت اسکاندیناوی و شمال روسیه جابجا شده اند. در همه ی الگوها ایران در ‏بخش غربی ناوه قرار دارد، جائیکه تاوایی منفی است و ریزش هوای سرد توسط سامانه های پرارتفاع به سمت ایران جریان ‏دارند. میزان ناهنجاری دمای مطلق ایران نیز هماهنگ با رفتار الگوهای ناهنجاری است. هرکدام از الگوهای ناهنجاری ‏ارتفاع ژئوپتانسیل با یکی از الگوهای ناهنجاری فشار تراز دریا هماهنگ است. این نشان می دهد که نفوذ هوای سرد ‏توسط زبانه ی سامانه های سیبری و اروپایی به کمک بخش غربی فرود بادهای غربی(محل وزش چرخندگی منفی) تقویت ‏می شود و بر سختی رخداد سرما می افزاید. بطور کلی می توان گفت که رخداد سرماهای فرین ایران ناشی از شدت ‏سامانه های سیبری و اروپایی نیست بلکه ناشی از نحوه ی آرایش و چیدمان کم فشار جنب قطبی است. نتایج حاصل از ‏فرارفت هوای سرد در روزهای نماینده ی الگوهای ناهنجاری فشار تراز دریا نشان داد که بیشترین فرارفت هوای سرد در ‏ترازهای زیرین جو صورت می گیرد. در نیمه ی غربی کشور فرارفت هوای سرد در اثر چرخش ساعتگرد سامانه ی پرفشار ‏شرق اروپا و چرخش پادساعتگرد کم فشار جنب قطبی صورت می گیرد. در نیمه ی شرقی کشور فرارافت هوای سرد در اثر ‏زبانه ی پرفشار سیبری صورت می گیرد. نتایج حاصل از روند تعداد روزهای فرین سرد نشان داد که از لحاظ پراکنش ‏مکانی روند منفی تعداد روزهای فرین سرد بیشتر در نیمه ی مرکزی و جنوبی ایران دیده می شود. در حالیکه روند مثبت ‏بر روی پهنه ی بسیار کوچکی از ایران بر روی ناهمواریها دیده می شود. همچنین به نظر می رسد که رفتار زمانی رخداد ‏سرماهای فرین ایران نیز تغییر یافته است. نتایج نشان داد که روند تعداد روزهای فرین سرد برج دی در گستره ی بزرگی ‏از ایران منفی است. در حالیکه روند تعداد روزهای فرین سرد برج تیر در گستره ی بزرگی از ایران مثبت است. این نشان ‏می دهد که به جای آنکه سرماهای فرین در برج های سرد سال رخ بدهند، در برج های گرم سال بیشتر دیده می شوند. ‏دور شدن از حالت نرمال و متمرکز شدن رخداد سرماهای فرین در برج هایی از سال که از قبل میزان رخداد سرمای فرین ‏کمتری را تجربه می کردند، بسیار خطرناک است و مدیریت بهتر و قدرتمندتر را می طلبد. پهنه بندی نواحی دمای فرین ‏سرد نشان داد که ایران را می توان به شش ناحیه ی همگون از نظر رخداد سرمای فرین تقسیم کرد. لانه گزینی نواحی ‏دمای فرین سرد، هماهنگ با پیکربندی ناهمواری ها و مسیر سرماهای وزشی ناشی از سامانه های واچرخندی موثر بر ‏رخداد سرماهای فرین ایران است. عرض جغرافیایی و پهنه های بزرگ آب بر میزان شدت رخداد سرماهای فرین ایران ‏اثر گذارند. ‏

چکیده: قرار گیری در عرض های جغرافیایی متفاوت و تنوع ناهمواری ها از یک سو و ورود سیستم های سینوپتیکی متفاوت درطول سال از سوی دیگر یکی از عوامل عمده اثرگذار بر اقلیم ایران زمین می باشد . یکی از فراسنج های اصلی تعیین کننده اقلیم هر ناحیه دما، به ویژه درجه روز می باشد.درجه روز عبارت است از میانگین دمای روزانه هوا. ازآنجا که این فراسنج نقش بسزایی در بسیاری از فعالیت های انسان از جمله در معماری ساختمان، فعالیت های-کشاورزی ،تولیدانرژی، برنامه ریزی برای انرژی مصرفی گرمایش و سرمایش ساختمان ها، امور پزشکی،حمل ونقل وغیره..داراست ، برآن شدیم که در این پژوهش میانگین درجه روز سرمایش ماهانه، فصلی وسالانه کشور را از طریق آستانه های دمایی 25،18،11درجه و میانگین درجه روز گرمایش ماهانه،فصلی وسالانه را از طریق آستانه های دمایی 25،18،14درجه به کمک پایگاه داده های اسفزاری محاسبه، ترسیم و مورد واکاوی قراردهیم. این پایگاه -داده ها شامل میانگین روزانه دما از سال 1/1/1340تا 29/12/ 1381بر روی یاخته هایی به ابعاد 15?15کیلومتر بر سراسر کشور است .به این ترتیب میانگین دمای روزانه در پایگاه داده های اسفزاری آرایه ای است به ابعاد 7187?15992که درآن سطرها بیانگر زمان (روز) وستون ها بیانگر مکان (یاخته های15?15 کیلومتر (هستند.در ادامه روند و شیب روند ماهانه این فراسنج ها در آرایه ای به ابعاد(43?7187) نیز از طریق آزمون ناپارامتری من کندال محاسبه و نقشه های روند و شیب روندکشور نیز ترسیم می گردد. نرم افزارهای مورداستفاده درمراحل مختلف این پژوهش excle،matlab،surfer می باشند. در یک پهنه بندی نواحی کوهستانی و سواحل خزر، نواحی کوهپایه ای ،چاله های داخلی وجلگه ها وسواحل جنوبی 4 ناحیه کلان اقلیمی کشور در میزان نیاز گرمایش وسرمایش می باشند. بیشینه سرمایش را سواحل جنوبی و بیشینه گرمایش را نواربلندی های کشور دارا می باشند.گستره مکانی روند مثبت نیازسرمایش درشهریور و روندمنفی نیازگرمایش دردی ماه روند افزایش دمای کشور رابیانگر می باشد.

دراین پژوهش، به کمک داده ها ی بارش روزانه ی درون یابی شده ی ایران و داده های متغیرهای جوی در بازه ی 01/01/1340 تا 10/10/1383 در محدوده ی0 تا 80 درجه ی شمالی و 0 تا120درجه ی شرقی، به بررسی همدید تداوم بارش ایران پرداخته شده است. داده های بارش روزانه ی ایران از پایگاه داده های شبکه ای انجمن ایرانی اقلیم شناسی با تفکیک مکانی 15*15 کیلومتر و داده های متغیرهای جوی از مرکز ملی پیش بینی محیطی(ncep) و مرکز ملی تحقیقات جوی(ncar) ایالات متحده با تفکیک مکانی 5/2 در 5/2 درجه ی قوسی برداشت گردیده است. در گام نخست بر اساس معیار قراردادی روز بارشی( )، تداوم های بارش گستره ی ایران شناسایی گردیده اند. آنگاه، روزهای بارشی و مقدار بارش هر یاخته از ایران برآورد و سهم هر کدام از تداوم های بارش در تأمین آنها رایش گردیده است. نسبت سهم هر تداوم بارش در تأمین بارش به سهم همان تداوم بارش در تأمین روزهای بارشی ایران برآورد و الگوهای فضایی اهمیت تداوم بارش از این طریق شناسایی و ایران از این لحاظ، پهنه بندی گردیده است. این بررسی نشان داده است که بارش در گستره ی ایران دارای تداومی بین 1 تا 45 روز بوده که با افزایش طول تداوم ها، تغییرات زمانی و مکانی آنها به شدت زیاد می گردد. در مقابل، سهم تداوم های بارش در تأمین روزهای بارشی و مقدار بارش ایران با افزایش طول تداوم های، به شدّت کاهش می یابد. تأمین روزهای بارشی و بارش ایران بر عهده ی تداوم های کوتاه می باشد و از این منظر بارش ایران تداومی کوتاه دارد. مهم ترین تداوم های بارش ایران، تداوم های کوتاه می باشند. در عین حال، کوتاه ترین تداوم بارش ایران، کم اهمیت ترین تداوم بارش نیز به شمار می رود. سهم تداوم های بارش در تأمین روزهای بارشی و بارش ایران متفاوت بوده و از این لحاظ، پنچ پهنه ی تقریباً همگن در گستره ی ایران وجود دارد. آرایش جغرافیایی این نواحی، وابستگی مکانی بارش ایران به ناهمواری ها، مسیر سامانه های بارش زا، نزدیکی به منابع رطوبتی و اثر دریا و وابستگی زمان دریافت بارش ایران را به عرض جغرافیایی، مسیر سامانه های بارش زا و پیش روی و پس روی آنها را آشکار می سازد. در بررسی همدید، تداوم های بارش ایران در نرده ی همدید به همراه مجموع، شدت، بیشینه و گستره ی بارش برآورد و تداوم های 3 روزه برای تحلیل همدید برگزیده شده اند. برای شناسایی الگوهای گردشی همراه با تداوم های 3 روزه ی بارش ایران(459 روز)، میانگین بلندمدت فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال محاسبه و ناهنجاری فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل طی 459 روز برگزیده، بر حسب انحراف از میانگین بلندمدت به دست آمده است. سپس به کمک تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد، دسته بندی شده اند. پس از تعیین الگوهای گردشی، مجموع بارش دریافتی ایران در ارتباط با هریک از الگوهای گردشی فشار تراز دریا محاسبه شده است. برای فهم چگونگی انباشت رطوبت بر روی ایران و منابع تأمین کننده ی آن، همگرایی شار رطوبت در ترازهای1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال، در چهار هنگام دیده بانی(ساعت های0000، 0600، 1200و 1800) برای روزهای برگزیده برآورد و بر اساس طبقه بندی الگوهای ناهنجاری فشار تراز دریا، دسته بندی شده اند. نتایج این بررسی نشان داده است که پنج الگوی ناهنجاری فشار تراز دریا و شش الگوی ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال با آرایش های متمایز هنگام رخداد تداوم های سه روزه ی بارش ایران دیده می شوند. هر کدام از الگوهای ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل با یکی از الگوهای ناهنجاری فشار تراز دریا بیشتر هماهنگ می باشد. در هنگام حاکمیت هر کدام از الگوهای ناهنجاری فشار تراز دریا، بیشینه ی همگرایی شار رطوبت بر روی ایران در تراز های پایین وجود داشته است. اصلی ترین منابع تأمین کننده ی رطوبت نیز، دریای عرب، خلیج فارس، عدن ، دریای سرخ، خلیج فارس، دریای مدیترانه، دریای سیاه و دریای خزر می باشند. بسته به حاکمیت سامانه های مختلف و در مکان ها و زمان های متفاوت، سهم این بسترهای آبی در تأمین رطوبت بارش های فراگیر سه روزه ی ایران متفاوت می باشد.

فرود دریای سرخ زبانه ای کم فشار و طویل از جنوب تا شمال دریای سرخ به سمت شرق مدیترانه در ترازهای پایین جو است. این فرود می تواند بر آب و هوای مناطق مجاور خود و از جمله ایران تاثیر گذار باشد. برای شناسایی فرود دریای سرخ از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل ساعت 12 گرینویچ مرکز ملی پژوهشهای جوی اقیانوسی ایالات متحده از سال 1339 تا 1388 خورشیدی در چارچوب پوش 10 تا 45 درجه شمالی و 15 تا 65 درجه شرقی استفاده شده است. با توجه به درجه تفکیک 5/2 × 5/2 درجه، این قلمرو شامل 315 یاخته می باشد. ابتدا به روش درونسو تعداد 1645 نمونه ی بارز فرود دریای سرخ شناسایی گردید. سپس با تحلیل این نمونه ها سه الگوی اصلی فرود(خاوری، میانی و باختری) تعیین گردید. در ادامه به روش همبستگی وزنی از میان الگوهای شناخته شده به روش برونسو فرودهای دریای سرخ در طی تمام دوره پژوهش مشخص گردیدند. نتایج نشان داد که الگوریتم برونسوی ایجاد شده با این روش تا حد زیادی قدرت شناسایی الگوهای فرود را دارد. بطوریکه میزان خطا در آن حدود 2 مورد در هر 80 مورد است. روند فرود دریای سرخ در طول دوره ی مطالعه، افزایش آنرا بین سالهای 1339 تا 1378 و سپس تا حد کمی کاهش نشان می دهد. میانگین رخداد ماهانه ی فرود دریای سرخ، بیشترین رخداد فرود را در طی ماههای آذر و آبان نشان می دهد. رخداد فرود در طی تابستان به صفر می رسد. بسامد رخداد فرود در هر ماه در طول دوره ی مطالعه نیز، بیانگرسیری صعودی رخداد فرود دریای سرخ در بیشتر ماهها بویژه در ماههای فروردین، آبان و آذر است. برای بررسی تاثیر فرود دریای سرخ بر بارش ایران ابتدا داده های بارش ایران برای دوره ی (1/1/1340 تا 10/10/1383 خورشیدی) تهیه شد. سپس با شناسایی فرودی که صورت گرفته بود، میزان تاثیر آن بر بارشها تعیین گردید و نسبت افزایش بارش نسبت به میانگین بارش در دوره ی مطالعه در هر یک از ماههای سال، برای هر یک از الگوهای فرود دریای سرخ محاسبه و نقشه های آن ترسیم گردید. میزان تاثیر فرود دریای سرخ بر بارش در هر یک از ماهها و الگوهای مختلف، متفاوت است. بیشترین پهنه و درصد افزایش بارش در زمان رخداد الگوی میانی فرود دریای سرخ مربوط به اردیبهشت و خرداد ماه، در زمان الگوی باختری مربوط به بهمن و اسفندماه و در زمان الگوی خاوری مربوط به اردیبهشت و مهر ماه است. برای بررسی رابطه ی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران نقشه های تراز سطحی بررسی شد. از سی مورد بارشهای سنگین ایران به ترتیب رتبه(بر اساس میانگین بارش)، هفده مورد در ارتباط با فرود دریای سرخ بوده است. نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز میانی جو نیز نشان از وجود فرودی میانی همزمان با فرود سطحی دریای سرخ در زمان بارشها دارد. سه مورد از این بارشها تحلیل شد. این تحلیل نشان داد که بیشترین تاثیر بارشهای سنگین ناشی از فرود دریای سرخ مربوط به جنوب و جنوب غرب کشور است. نقشه های همگرایی شار رطوبتی در زمان سه بارش سنگین حاکی از انتقال رطوبت از دریای عرب به سمت دریای سرخ است. این رطوبت سپس در اثر حرکات صعودی متاثر از فرود میانی بر روی دریای سرخ، صعود کرده و به سمت مناطق شرقی این دریا و از جمله ایران جریان می یابد و منجر به بارشهای سنگین می شود.

چکیده در این پژوهش تلاش شده است احتمال وقوع و عدم وقوع بارش های روزانه ی ایران به صورت فرآیندهای تصادفی با مدل احتمالاتی موسوم به زنجیره ی مارکوف پیش بینی شود. سری زمانی بکار رفته در این مطالعه داده های روزانه ی بارش از پایگاه داده ی اسفزاری است. این داده ها بر اساس رخ داد و رخ نداد بارش با آستانه ی 5/0 میلی متر (بدون توجه به مقادیر بارش) برای 15991 روز (حدود 43 سال) از 1/1/1340 تا 11/10/1383 می باشد. آمار فوق برپایه ی آرایه ی شمارش فراوانی دوحالته (روزهای بارش و بدون بارش) مرتبه ی اول زنجیره ی مارکوف مرتب شد. با انجام آزمون نیکویی برازش خی دو پیروی فراوانی حالات از زنجیره ی مارکوف دو حالته تأیید گردید. سپس آرایه ی احتمال انتقال به روش حداکثر درست نمایی محاسبه شد. با به توان رساندن مکرر این آرایه احتمال پایا و دوره ی بازگشت روزانه ی هر یک از دو حالت رخ داد و رخ نداد بارش برآورد شد. احتمال وقوع بارش در هر روز 1449/0 و احتمال عدم وقوع آن 8551/0 بدست آمد. در واقع دوره ی بازگشت بارش حدود 7 روز و دوره ی بازگشت خشکی حدود 1 روز برآورد گردید. دوره ی بازگشت بارش با تداوم یک روزه، دو روزه و سه روزه برای تمام ماه ها و فصول محاسبه شد. کوتاه ترین دوره ی بازگشت بارش های یک روزه در ماه های بهمن و اسفند هر دو با 7/3 روز و طولانی ترین دوره ی بازگشت بارش های یک روزه در ماه های شهریور با 3/29 و امرداد با 4/28 روز مشاهده شد. محاسبات نشان داد تفاوت زیادی بین دوره ی بازگشت بارش های یک روزه (احتمال وقوع) بین ماه های سال وجود دارد. ماه های سرد دوره ی بازگشت کوتاه تر و ماه های گرم دوره ی بازگشت طولانی تر دارند. همچنین بررسی ها آشکار کرد بین دوره های بازگشت یک روزه و دو روزه ی بارش در دوره ی سرد سال اختلاف کمتر و در دوره ی گرم سال اختلاف بیشتر است. در این پژوهش دوره ی بازگشت بارش با تداوم سه روزه نیز مورد واکاوی قرار گرفت. نتایج نشان داد احتمال وقوع چنین تداومی در ماه های گرم سال بسیار نامحتمل است. اما برای ماه های دوره ی سرد سال با احتمال ضعیف تر نسبت به دوره ی بازگشت بارش های یک و دو روزه، می توان انتظار چنین تداومی را داشت. در این مطالعه همچنین بر پایه ی احتمالات مارکوفی دیگر ویژگی های دوره های بارش و بدون بارش مانند فراوانی روزها، طول دوره ها و چرخه ی هوایی به صورت ماهانه و فصلی محاسبه شد. بیشترین فراوانی روزهای بارش برای بهمن و اسفند حدود 9 روز و بیشترین فراوانی روزهای بدون بارش برای سه ماه فصل تابستان بیشتر از 30 روز بدست آمد. محاسبه ی طول دوره ی تر مورد انتظار برای هیچ ماهی بیشتر از 2 روز را تعیین نکرد. حداقل طول دوره ی بارش در شهریور با 24/1 روز و حداکثر آن در اسفند 99/1 روز مشخص شد. اختلاف طول دوره های بدون بارش بین ماه ها قابل ملاحظه است. کمینه ی آن در اسفند 4/5 روز و بیشینه در شهریور با حدود 42 روز مشاهده شد. طول دوره های بدون بارش برای سایر ماه ها بین این دو مقدار در نوسان است.

چکیده در دهه های اخیر با طرح مسئله تغییر اقلیم و به دلیل پیامدهای اقتصادی و اجتماعی ناشی از آن ، علاقه مندی عمومی برای روشن ساختن جلوه های مختلف تغییر اقلیم و تحلیل علمی آنها افزایش یافته است. یکی از مهمترین جلوه های تغییر اقلیم ، افزایش دمای جهانی و افزایش پدیده های فرین اقلیمی است. رویدادهای گرم فرین یکی از پدیده های فرین اقلیمی است که در طی سال های اخیر بیشتر شاهد آن هستیم. هدف این پژوهش شناسایی روزهای گرم فرین و بررسی الگوهای همدید موثر در ایجاد آنها است.با توجه به این اهداف 2 نوع پایگاه داده استفاده شده است.یک گروه از داده ها شامل داده های میانگین دمای روزانه 663 ایستگاه اقلیمی و همدید کشور در بازه زمانی 44 ساله(از 1/1/1340 تا 11/10/1383) به مدت 15992 روز می-باشد.این داده ها به روش کریگینگ بر روی یاخته های 15*15 کیلومتر میان یابی شده و پایگاهی با ابعاد 71817*15992 بدست آمد. این داده ها از پایگاه داده اسفزاری اخذ شده است. داده مورد نیاز دیگر برای انجام این پژوهش ، متغیرهای جوی در ترازهای مختلف در همان بازه زمانی می باشد.این داده ها شامل فشار تراز دریا، مولفه باد مداری، مولفه باد نصف النهاری، ارتفاع ژئوپتانسیل و دما است. برای شناسایی روزهای فرین گرم از نمایه ی انحراف بهنجار شده ی دما(ntd) استفاده شده است.برای هر یک از 7187 یاخته ی ایران مقدار نمایه ی انحراف بهنجار شده ی دما به کمک این شاخص محاسبه شد و سپس میانگین این نمایه بر روی ایران برای هر یک از 15992 روز بدست آمد. توجه به آماره ی گستره گرما بسیار اساسی است.از این رو برای هر یک از روزها درصدی از گستره ی ایران که مقدار نمایه ی انحراف بهنجار شده ی دمای آن دست کم از 2 درجه سلسیوس بیشتر بود ، محاسبه شد. در گام بعد 15992 روز یاد شده بر حسب مقادیر نمایه (از بزرگ به کوچک) و مقادیر قلمرو گرم (از بزرگ به کوچک) مرتب شد. به این ترتیب آرایه ی بدست آمد که دوره آماری بررسی شده را بر حسب شدت و گستره ی گرما نشان می داد. از درون این آرایه 264 روز به عنوان شدیدترین و فراگیرترین گرماهای ایران برای بررسی برگزیده شد. در این پژوهش ابتدا به بررسی محیط سطحی پرداخته شد. بدین منظور ایران به 5 ناحیه دمایی فرین تقسیم شد. این پهنه بندی نشان داد نواحی ای که در غرب کشور قرار گرفته است بیش از سایر نواحی از گرماهای فرین متأثر شده است.در گام دوم به بررسی روند گرماهای فرین ایران پرداخته شد.این بخش از پژوهش نشان داد که روزهای فرین گرم طی دوره مورد مطالعه روند صعودی از خود نشان می دهد. بیشترین روند مثبت تعداد روزهای همراه با گرماهای فرین مربوط به ماه های شهریور، دی و اردیبهشت است که وسعت زیادی داشته و بیشتر در مناطق جنوبی کشور قرار دارند. بیشترین درصد پهنه ایران که روند منفی تعداد روزهای همراه با گرماهای فرین را نشان می دهد مربوط به ماه های اسفند و بهمن می باشد. به طورکلی بررسی آهنگ روند در ماه های مختلف گویای آن است که در اکثر نقاط ایران افزایش تعداد روزهای فرین گرم از 2 روز در دهه فراتر نمی-رود. گام بعدی پژوهش شناسایی سامانه های همدیدی بود که منجر به این رویدادها شده اند. بر این اساس الگوهای ضخامت جوی و الگوهای فرارفت دما در 3 تراز 1000، 925 و 850 هکتوپاسکال برای 264 روز برگزیده محاسبه و دسته بندی شد. نتایج حاصل از دسته بندی و انجام تحلیل خوشه ای و ادغام به روش وارد بر روی نقشه های ضخامت ارتفاع ژئوپتانسیل ترازهای 1000 و 500 هکتوپاسکال در 264 روز فرین گرم نشان داد که دو الگوی متمایز منجر به گرماهای فرین ایران می شود. در زمان حاکمیت الگوی یک، هسته ی پرارتفاع گرم عربی که زبانه ای از پر ارتفاع آزور می باشد بر روی بخش هایی از شاخ آفریقا ، شبه جزیره عربستان و بخش های زیادی از ایران گسترده شده است.استقرار این هسته ی پر ارتفاع گرم بر فراز جو عرض-های جنوبی خاورمیانه منجر به شکل گیری فرازی گرم بر شمال ایران و فرودی سرد روی مدیترانه شده است. این الگو بیشتر در نیمه گرم سال حاکم است . بیشینه ی فعالیت و شدت این الگو به ترتیب در ماه های مهر ، اردیبهشت و شهریور می باشد. بر خلاف الگوی یک زمان فعالیت الگوی 2 در نیمه سرد سال است. در زمان شکل گیری این الگو فرازی گرم بر روی ایران مستقر می شود. بیشینه ی فراوانی و فعالیت این الگو به ترتیب در ماه های دی ، بهمن و اسفند می باشد. گام دیگر برای شناسایی سامانه های همدید ایجاد کننده گرماهای فرین بررسی فرارفت هوای گرم در زمان رویداد گرماهای فرین ایران بود.نتایج حاصل از فرارفت هوای گرم نشان دهنده ی اهمیت 3 الگوی حاکم در ترازهای 1000، 925 و 850 هکتوپاسکال می باشد.الگوی فرارفت هوای گرم در تراز 1000 هکتوپاسکال گویای فرارفت هوای گرم از شمال شرق و شرق به سوی ایران بود. الگوهای فرارفت دما در ترازهای 925 و 850 هکتوپاسکال، علاوه بر فرافت های هوای گرم شمال شرقی و شرقی ، ورود فرافت هوای گرم غربی به ایران را نیز نشان می دهد. جهت تأیید و تأکید بر نقش فرارفت هوای گرم و بررسی بیشتر نقش آنها بر ایجاد گرماهای فرین ایران، 4 روز به عنوان نمونه از 4 فصل سال و در 4 سال متفاوت برگزیده شد. نقشه های فرارفت دما در هر یک از روزهای نمونه به صورت 6 ساعته از 2 روز قبل در هر 3 تراز به صورت جداگانه ترسیم گردید.در فصل بهار عامل ایجاد ناهنجاری دمایی مثبت در بخش گسترده ای از ایران فرارفت گرم جنوبی است . در فصل تابستان استقرار فرارفت گرم جنوبی از چند روز قبل می تواند عامل رویدادهای گرم فرین ایران باشد و تأثیر فرافت گرم غربی کم رنگ تر است. در فصل پاییز هر دو فرارفت گرم غربی که از جنوب غرب و غرب وارد کشور می شود و فرارفت گرم شرقی از سمت جنوب و جنوب شرق وارد می شود مشاهده شد. اما بیشتر رویدادهای گرم فرین ایران ناشی از فرافت های غربی است که با خود هوای گرم عربستان و آفریقا را به ایران ارمغان می آورند. درفصل زمستان فرافت های گرم شرقی و غربی هر دو در گرماهای فرین ایران موثر شناخته شدند تقریباً در تمام فصول و در هر 3 تراز هسته فرارفت گرم جنوبی و شرقی بر روی جنوب و شرق کشور حاکم است و هوای گرم حاره را بر روی ایران می کشاند. واژگان کلیدی: گرماهای فرین ، تحلیل همدید، الگوهای فرارفت دما، روند، پهنه بندی ، ایران

ترکیب اثر رطوبت و دما پدیده‏ی اقلیمی شرجی را به وجود می‏آورد. شدت شرجی با نم نسبی و دما رابطه مستقیم دارد. با افزایش نم نسبی، شدت شرجی افزایش و با کاهش دما نیز کاهش می یابد. هدف از این مطالعه بررسی مکانی و زمانی رخداد شرجی در ایران است. در این پژوهش برای بررسی همدید پدیده‏ی شرجی از دو دسته داده استفاده شده است. دسته اول داده‏های میانگین دمای روزانه‏ی 235 پیمونگاه همدید و اقلیمی کشور در بازه زمانی1383-1340 می باشد. با استفاده از این داده‏ها و با توجه به این که بیشینه نم نسبی صددرصد است، دمای آستانه‏ی شرجی 8/16 درجه سلسیوس در نظر گرفته شده و به تهیه نقشه‏های پهنه‏بندی کشور با دمای آستانه‏ی شرجی اقدام شد که نتایج نشان دهنده‏ی تأثیر بیشتر نم نسبی نسبت به دما در پراکندگی نواحی شرجی ایران می‏باشد. و دسته‏ی دوم داده‏های مربوط به نم نسبی است که این داده‏ها را به طور غیرمستقیم از داده‏های فشاربخارآب واقعی و فشاربخارآب اشباع 235 پیمونگاه همدید کشور( در بازه زمانی 43سال) به دست آمد. آنگاه بر اساس دو شاخص لانکستر-کارستن و وانگ-گونگ به تهیه نقشه‏های پهنه بندی کشور در مقیاس ماهانه و سالانه اقدام گردید. نتایج نشان می‏دهد که از نظر زمانی اوج شرجی در مردادماه رخ می‏دهد و به علت وجود دو پهنه آبی عظیم به عنوان سرچشمه‏ی رطوبت جو در شمال و جنوب ایران، از نظر مکانی سواحل جنوبی و شمالی از بیشترین فراوانی رخداد شرجی برخوردار است. خصیصه شرجی از نظر شدت، مدت و دوام حوزه نفوذ در شمال و جنوب کشور یکسان نمی‏باشد و در تمام سال فراوانی، شدت و وسعت نواحی شرجی در جنوب بیشتر از شمال است که این امر به علت جو سرشار از رطوبت و دمای بالاتر کرانه‏های عمان می‏باشد. و در مجموع میانگین شدت شرجی در کرانه‏های دریای عمان بیشتر از دیگر نقاط کشور است.

چکیده دسترسی به منابع آب شیرین و قابل بهره برداری یکی از نیازهای اساسی و مهم انسان از گذشته به شمار می آمده نیاز و اهمیتی که با وجود پیشرفت های شگرف انسان در عرصه های مختلف نه تنها حفظ شده بلکه با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و وابستگی بشر به آب حتّی بیش تر از گذشته هم شده است. به همین جهت، آشنایی با ویژگی-های زمانی، مکانی، عوامل، عناصر و نیروهای طبیعی موثر بر بارش یکی از پیش نیازهای اصلی برنامه ریزی و مدیریت منابع محدود آب به شمار می آید. هدف این پژوهش، برازش توزیع های فراوانی خانواده بهنجار و گاما بر بارش روزانه، محاسبه فراسنج های توزیع برازش یافته، پهنه بندی ایران بر اساس برازنده ترین توزیع تک تک یاخته ها و بررسی تغییرات فراسنج ها و برازنده-ترین توزیع در طول زمان بوده است. با توجه به اهمیت داده های مورد استفاده در نتایج حاصل از این گونه مطالعات، برای انجام این پژوهش از داده های دو پایگاه داده ی بارش روزانه استفاده شده است. نخست داده های بارش روزانه 1437 پیمونگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی ایران که به روش کریگینگ در یاخته هایی به ابعاد 15 15کیلومتر میان یابی شده از پایگاه داده « اسفزاری » برای بازه زمانی 1/1/1340 تا 29/12/1382(برابر با 15705 روز) برداشت شد و درآرایه ای با ابعاد 7187 15705 ( بر روی سطرها 15705 روز و بر روی ستون ها تعداد 7187 یاخته) قرار داده شد. علاوه بر این داده ها، داده های بارش روزانه شبکه بندی شده 25/0 25/0 درجه طول/ عرض جغرافیایی در بازه زمانی 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی از نسخه v1003r1 پایگاه داده بارش «آفرودیت» خاورمیانه برای محدوده ایران استخراج و در آرایه ای به ابعاد 2491 20453 (بر روی سطرها 20453 روز و بر روی ستون ها تعداد 2491 یاخته) قرار داده شد. مراحل کار واکاوی توزیع فراوانی بر یاخته های با بارش بیش از 5/0 میلی متر هر دو پایگاه داده به عنوان روز بارشی صورت گرفت. آماره های تمرکز و پراکندگی برای روزهای بارشی هر دو پایگاه داده محاسبه و تفسیر شد؛ تا قبل از بررسی توزیع فراوانی داده های بارش روزانه ایران یک دید و نگرش کلی نسبت به داده های بارش به دست آید. برای برازش توزیع فراوانی خانواده گاما(گامای دو فراسنجی و نمایی) و خانواده بهنجار(بهنجار استاندارد و لوگ بهنجار) از آزمون کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد؛ آماره های این آزمون نشان می دهد که به ترتیب توزیع گاما، توزیع نمایی، توزیع لوگ بهنجار و توزیع بهنجار استاندارد رتبه های نخست تا آخر برازش بر داده ها را به خود اختصاص داده اند، اما از جهت آماری فقط دو توزیع گاما و نمایی توانسته اند شرایط لازم آزمون، به عنوان برازنده ترین توزیع را احراز نمایند. با توجه به نگاشت مدل برازش یافته بر تک تک یاخته ها دو توزیع گامای دو فراسنجی و توزیع نمایی به عنوان برازنده ترین توزیع ها شناخته شدند. توزیع تجربی بارش روزانه روزهای بارشی حدود 5/4 درصد از مساحت ایران از تابع توزیع نظری نمایی و در مقابل توزیع تجربی 5/95 درصد دیگر مساحت کشور از توزیع گامای دو فراسنجی تبعیت می کند. فراسنج های میانگین، انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، شکل و مقیاس برازنده ترین توزیع هر یاخته محاسبه و نگاشت آن ها رسم گردید. در 95 درصد از مساحت کشور میانگین بارش روزانه درازمدت مورد انتظار زیر 10 میلی متر است و در 5 درصد دیگر از مساحت کشور در جنوب شرق، سواحل شمال ، نقاط مرتفع زاگرس و دامنه های آن انتظار بارش روزانه به بیش از 10 میلی متر می رسد. با وجود کم بودن میانگین بارش مورد انتظار، متوسط انحراف از میانگین بارش بالا بوده و این یعنی اطمینان به بارش در ایران کم است. در 73 درصد مساحت کشور که بیش تر قلمروهای کم بارش ایران مرکزی، شمال شرق و شمال غرب را در بر می گیرد متوسط انحراف از میانگین کم تر از 30 میلی متر است. در 27 درصد دیگر از مساحت کشور شامل نقاط مرتفع زاگرس، سواحل دریای مازندران، سواحل شمال تنگه هرمز و سواحل اطراف بندر لنگه و بوشهر، ارتفاعات کرمان و جنوب شرق، نوسان بارش به بیشینه خود رسیده و عدم اطمینان به بارش کشور بیشینه می شود. هسته بیشینه فراسنج شکلِ توزیع، در منطقه بین میناب، بندرعباس و بندر خمیر در استان هرمزگان وجود دارد. از دیگر ویژگی های بارش، عدم وجود مناطق با میزان فراسنج شکل بالا می باشد که حکایت از فاصله زیاد احتمال وقوع بارش با شرایط بهنجار دارد. در چندین هسته ی بیشینه فراسنج مقیاس تابع توزیع گاما در ارتفاعات اطراف یاسوج، اطراف مهران ، مریوان و بین رشت تا بندر انزلی فراسنج مقیاس به بیش از 70 میلی متر می رسد. جهت بررسی تغییرات توزیع فراوانی بارش روزانه در طول زمان، داده های بارش به دو دوره تقسیم شده و فراسنج های هر دوره محاسبه و نگاشت آن ترسیم و تفسیر شد. آماره های کمینه، بیشینه، میانگین و مجموع آزمون نیکویی برازش کلموگروف اسمیرنف در طول دوره مطالعه تغییر قابل ملاحظه ای نداشته است. در بخش وسیعی از کشور که بیش تر مناطق شمال، شمال شرق، شمال غرب و ایران مرکزی را در بر می گیرد برازنده ترین توزیع دوره دوم نسبت به دوره نخست تغییر نکرده است اما در ارتفاعات زاگرس، جنوب شرق و بخشی از سواحل دریای عمان و خلیج فارس شاهد تغییر توزیع فراوانی از توزیع گاما به توزیع نمایی و یا برعکس هستیم. در مجموع فراسنج های میانگین، انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، شکل و مقیاس برازنده ترین توزیع فراوانی داده های بارش روزانه دوره دوم نسبت به دوره نخست تغییرات زیاد و گسترده ای نداشته است اما تغییرات جزئی در فراسنج ها تأیید می شود. این تغییرات از لحاظ مکانی بیش تر در جنوب شرق، سواحل جنوبی، برخی مناطق سواحل شمال کشور و ارتفاعات زاگرس دیده می شود؛ موضوعی که در مورد برازنده ترین توزیع فراوانی هر یاخته هم صدق می کند.

رخداد دماهای فرین ازجمله رویدادهای مهم دمایی محسوب می شود. موج های گرمایی و روزهای گرم نمودی از رویداد دماهای فرین است. شناخت رفتار زمانی- مکانی و عواملی که منجر به ایجاد این پدیده ها می شوند؛ دانسته های با ارزشی از چگونگی رفتار دستگاه اقلیم در اختیار می گذارد. موج گرمایی و روز گرم مفهومی نسبی و تابعی از زمان و مکان می باشند. در تحقیق حاضر یک موج گرم تکرار دست کم دو روز گرم پیاپی تعریف شد و روز گرم به عنوان روزی تلقی شد که دمای هر یاخته بر روی نقشه بزرگ تر یا مساوی صدک 90 آن یاخته در آن روز باشد. همچنین روز گرم فراگیر به روزی اطلاق می شود که حداقل 30 درصد از پهنه کشور با دمای روزانه برابر با صدک 90، یا بیش از آن در هر نقطه مواجه باشد. به منظور دست یابی به اهداف این تحقیق از دو پایگاه داده استفاده شد. اول پایگاه داده شبکه ای دمای بیشینه کشور، این داده ها حاصل میان یابی مشاهدات روزانه از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 است. دوم داده-های جوی شامل متغیرهای فشار تراز دریا (هکتوپاسکال) ارتفاع ژئوپتانسیل (متر)، دما (کلوین)، مولفه باد مداری و نصف النهاری (متر بر ثانیه) است. به منظور بررسی این داده ها محدوده بین 10 درجه طول غربی تا 120 درجه طول شرقی و از استوا تا 80 درجه عرض شمالی در نظر گرفته شد. در نخستین گام ویژگی-های زمانی و مکانی دمای بیشینه کشور مورد توجه قرار گرفت. در گام بعد روزهای گرم کشور در طول دوره آماری بر روی هر یاخته شناسایی و با استفاده از روش های آماری- احتمالی مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد روزهای گرم فراگیر با استفاده از آزمون خودهمبستگی و تحلیل گرانیگاه دما، شناسایی و ویژگی های عمومی آن ها بررسی شد. همچنین با استفاده از زنجیره مارکوف احتمال رخداد 1 تا 7 روز گرم فراگیر مورد توجه قرار گرفت. در گام بعد الگوی فضایی روزهای گرم فراگیر مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا از شاخص مورن جهانی، مورن محلی و آماره g* استفاده شد. سپس به تحلیل همدید پویشی روزهای گرم فراگیر پرداختیم. همچنین موج های گرمای فراگیر کشور در طول دوره مورد بررسی، در تداوم های مختلف شناسایی گردید. موج های 2 تا 6 روزه به عنوان موج های گرمایی اقلیمی کشور در نظر گرفته شده. در گام بعد به بررسی همدید- پویشی موج های گرمایی فراگیر 2 تا 6 روزه پرداختیم. نتایج نشان داد که رخداد گرمای فراگیر در کشور عموماً توأم با ناهنجاری منفی فشار در تراز دریا است. شرایط در تراز میانی جو نشان گر گسترش پرفشار آزور بر فراز کشور یا وجود یک ناوه بر فراز آفریقا و یک پشته بر فراز ایران، همچنین وجود شرایط مانع در جو می باشد. وزش های گرم، همگرایی در سطح و ترازهای بالایی و ناهنجاری مثبت دما در ترازهای بالایی که عموماً با ناهنجاری منفی ارتفاع جو همراه می باشند؛ از عوامل اصلی پایستگی هوای گرم در جو کشور محسوب می شوند. وجود همگرایی دما و شرایط مانع در تراز میانی جو نقشی اساسی در تداوم روزهای گرم فراگیر ایفا می کنند.

اقلیم شناسان هر سرزمین به دنبال درک هرچه بیشتر عوامل موثر در آب و هوای محیط زندگی خود هستند. از این رو سعی بر آن دارند حتی الامکان تمام جنبه های موجود را سنجیده و آن ها را پایش کنند. در سرزمین ما ایران نیز، دانایان اقلیم تلاش های زیاد و قابل تحسینی به منظور شناسایی آب و هوای سرزمینمان انجام داده اند. این پژوهش نیز گامی در جهت تحقق همین هدف است، اما این بار پا را از قلمرو سرزمینمان فراتر نهادیم تا ویژگی های دو عنصر بارش و دما را برای سرزمین همسایه ی خود، افغانستان مطالعه کنیم. برای این منظور سه دسته داده ی شبکه ای را از پایگاه داده های آفرودایت، دانشگاه سانتاکلارا و مرکز ملی داده های ژئو فیزیک امریکا به ترتیب برای بارش، دما و ارتفاع استخراج نمودیم و پس از واکاوی، فهمیدیم که سرزمین افغانستان از نظر میانگین دمایی 3 درجه سلسیوس از کشور ما خنک تر است و از نظر بارش دریافتی نیز شرایطی تقریباً برابر در میانگین کلی با سرزمین ما دارد. اما از نظر ارتفاعات افغانستان به حق یک سر و گردن از سرزمین ما بالاتر است. ارتفاعات این سرزمین به مثابه ی یک فرمان روا فراسنج های اقلیمی و طبیعی این سرزمین را تحت سیطره ی خود دارند. تمام این ها، نشان از مهیا بودن شرایط طبیعی برای شکوفایی این سرزمین و به تبع آن کاهش بحران های موجود در مرزهای شرقی سرزمین ما را دارد.

کشور ایران به لحاظ موقعیت ویژه جغرافیایی نیازمند برنامه ریزیهای گسترده ای در زمینه های اقتصادی، اجتماعی و... می-باشد. این برنامه ریزی بدون شناخت اقلیم و پهنه بندی اقلیمی و بدون در نظر گرفتن توزیع زمانی و مکانی عناصر آب و هوایی موفق به نظر نمی رسد. در این بین شناخت رفتار عوامل اقلیمی خصوصاً دما و بارش همسایگان ایران می تواند نقش مهمی در شناسایی بهتر آب و هوای کشور داشته باشد، از این رو شناسایی ویژگی های دما و بارش جمهوری آذربایجان بعنوان همسایه شمال باختری کشور مورد توجه قرار گرفت تا شاید کمکی در جهت شناسایی بهتر اقلیم کشور فراهم آورد. در این پژوهش به منظور واکاوی زمانی مکانی بارش و دما از داده های روزانه پایگاه داده آفرودایت و دانشگاه سانتاکلارا استفاده شده است. در ابتدا برای بررسی مکانی بارش و دما با استفاده از داده های میانگین سالانه، فصلی و ماهانه که از پایگاه داده آفرودایت و پایگاه داده دانشگاه سانتا کلارا استخراج گردید در نرم افزار سرفر با روش نزدیکترین همسایگی 17 نقشه میانگین برای بارش و 17 نقشه میانگین برای دما تهیه گردید و سپس برای بررسی زمانی بارش و دما با استفاده از میانگین وزنی داده های بارش و دما برای هر پارامتر 17 نمودار سری زمانی تهیه شد و معناداری روند سری های زمانی نیز از طریق آزمون ناپارامتری من-کندال در دو سطح 95% و 99% آزمون شد. اما برای بررسی نواحی بارشی و دمایی از همین پایگاه های داده در نرم افزار متلب میانگین بلند مدت بارش و دما محاسبه گردید و سپس با استفاده از روش تحلیل خوشه ای نواحی های بارشی و دمایی جمهوری آذربایجان مشخص گردید. در پایان برای شناسایی رژیم بارش منطقه میانگین بلند مدت بارش محاسبه گردید و سپس با استفاده از روش تحلیل خوشه ای ادغام وارد رژیم های بارشی جمهوری آذربایجان مشخص گردید. نتایج پژوهش نشان داد که میانگین بارش یاخته ای منطقه 410 میلیمتر است. بیشینه بارش در قسمتهای شمالی، جنوب خاوری و باختری منطقه است. در سری زمانی بارش سالانه آذربایجان در هر دو سطح اطمینان بارش دارای روندی معنادار کاهشی است. در سریهای زمانی فصلی، فصول تابستان و زمستان روندی معنادار کاهشی دارند ولی در فصول بهار و پاییز فرض وجود روند تأیید نشد. پس از بررسی نقشه سالانه، میانگین یاخته ای دمای سالانه آذربایجان 7/11 درجه سلسیوس تعیین شد. فصل تابستان بعنوان گرمترین فصل سال و زمستان بعنوان سردترین فصل سال شناسایی گردید. در سری زمانی سالانه دمای آذربایجان در هر دو سطح اطمینان دما روند معناداری مشاهده نشده همین حالت در نخجوان نیز تکرار شده است در سریهای زمانی فصلی، تمامی فصلها در آذربایجان و نخجوان روندی افزایشی دارند. در بین سریهای زمانی ماهانه، فقط ماه فروردین در سطح 95 درصد در آذربایجان دارای روند معنادار افزایشی است، ولی در سطح 99% روند معناداری مشاهده نشده و بقیه ماه ها نیز فاقد روند می باشند. پس از انجام تحلیل خوشه ای در جمهوری آذربایجان چهار رژیم بارشی بهاره - پاییزه متمرکز، رژیم بارشی پاییزه، رژیم بارشی بهاره - پاییزه یکنواخت، رژیم بارشی بهاره یکنواخت شناسایی شد که رژیم های بارشی بهاره – پاییزه یکنواخت و پاییزه از نظر مکانی به صورت یکجا توزیع شده اند ولی رژیم های بارشی بهاره – پاییزه متمرکز و بهاره یکنواخت از نظر مکانی به صورت نامرتب در بخش های مختلف توزیع شده اند. اما جمهوری آذربایجان از نظر مقدار و زمان دریافت بارش به چهار ناحیه اصلی تقسیم بندی شد که شامل ناحیه کم بارش با تابستان های خشک، کم بارش با تابستان های بارانی، پربارش پاییزه و پربارش بهاره می شود. بخش کم بارش حدود 92 درصد سطح کشور را پوشش می دهد و بخش پربارش حدود 8 درصد مساحت جمهوری آذربایجان را در بر گرفته است. در نهایت با استفاده از روش تحلیل خوشه ای سه ناحیه دمایی کوهستانی، پایکوهی و دشت برای جمهوری آذربایجان شناسایی گردید.

برای شناسایی گونه هواهای جزیره ابوموسی، داده های روزانه 69 متغیر اقلیمی(سمت باد،تندی باد، دمای خشک، دمای تر، دمای کمینه و بیشینه، میانگین دمای روزانه، بارش، نم نسبی، فشار تراز ایستگاه، ابرناکی، دیدافقی، فشار بخارآب و ...) این ایستگاه در طول سال های 1362تا1388به مدت 25 سال مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا پایگاه داده ای از متغیرهای مورد بررسی در نرم افزار متلب ایجاد شد. این پایگاه داده شامل رخدادهایی بود که مقدار متغیرهای مورد بررسی به طور کامل در آن ثبت شده بودند. سپس داده ها با روش نمره z استانداردسازی شدند تا بعد آن ها گرفته شود و هر کدام با سهم برابری در گونه شناسی ایفای نقش کنند. در مرحله بعد روی آرایه داده های استاندارد شده (69*9311) که سطرهای آن معرف تعداد روزها و ستون های آن عناصر اقلیمی می باشند یک تحلیل خوشه ای (ca)به روش ادغام «وارد» صورت گرفت و شش گونه هوا برای ایستگاه ابوموسی به دست آمد و در نهایت برای هر کدام از گونه ها یک روز به عنوان روز نماینده انتخاب و ویژگی های پیایی، رخداد و فراوانی سالانه و ماهانه آن ها محاسبه و مشخص گردید . بر این اساس گونه هوای گرم و مرطوب و شرجی به عنوان غالب ترین، همگن ترین و با ثبات ترین گونه شناخته شد. بررسی ویژگی های گونه هواها و مقایسه آن ها با یکدیگر، حاکی از کاهش فراوانی گونه سرد و خشک و بادی به نفع افزایش گونه هواهای گرم در سال های اخیر است. در پایان الگوهای گردشی تراز میانی جو (تراز 500 هکتوپاسکال) برای هر یک از گونه هواها تعیین شد. نقش پرفشار جنب حاره ای در ایجاد شرایط گرم و شرجی کاملاً آشکار است. واژگان کلیدی:گونه هوا، تحلیل خوشه ای، الگوی گردشی،جزیره ابوموسی

سمیرم یکی از مهمترین مراکز کشت سیب در ایران محسوب می شود اما کشت این محصول بر پایه مطالعات محیطی استوار نبوده و همه ساله خسارات ناشی از عوامل محیطی نظیر سرمازدگی باعث می شود که محصول به نصف و یا حتی کمتر از نصف کاهش یابد به همین منظور بر آن شدیم تا در این تحقیق عوامل محیطی و خصوصیات اقلیمی منطقه را مورد بررسی قرار داده و احتمال وقوع سرما و یخبندان را محاسبه کنیم.یکی از مهم ترین عناصر جوی در تمام تعاملات بین سطح و جو(مثل جریانات انرژی بین زمین و جو) رطوبت جوی می باشد. مقدار نهایی رطوبت جوی در سنجش از دور و مخصوصا در برآورد دمای سطح زمین (lst)کاربرد بسیار زیادی دارد. برای تخمین یک lst دقیق، لازم است که حتما مقدار رطوبت جوی برآورد شود. بنابراین مقدار رطوبت mmr نزدیک به سطح می تواند از مقایسه بین تابش بازتاب شده در باند های غیر جذب و باند های جذب در محدوده nir به دست آید . در سنجنده modisاز باند های 2 ،17،18،19 استفاده می شود.از میان این باندها 17،18 و 19 باندهای جذب رطوبت و باند 2 باند غیر جذب است.میزان رطوبت نزدیک به سطح همبستگی مستقیم با دمای سطح خاک دارد و همچنین ارتباط مستقبم با سرمازدگی درختان دارد پس بین دمای سطح خاک و میزان سرمازدگی همبستگی برقرار است.همچنین دمای عمق خاک که ناشی از نوع بافت خاک می باشد نیز بر سرمازدگی موثر است.در منطقه مورد مطالعه بنابر نتایج پژوهش ،مکانهای مناسب جهت احداث باغ در جهت مصونیت از سرمازدگی مناطق با بافت خاک شنی لیمونی همراه با هوموس می باشد.