یزد از جمله استان های کم بارش ایران است که با پدیده گرد و خاک مواجه است. تاکنون مطالعات مختلفی روی طوفان های گرد و خاک این منطقه صورت گرفته که جنبه آماری و همدیدی داشته اند. با توجه به کمبود مطالعات عددی انجام گرفته در زمینه گرد و خاک در ایران و در منطقه یزد، در این مطالعه با استفاده از مدل عددی پیش بینی هوای wrf به تحلیل دینامیکی طوفان های گرد و خاک یزد پرداخته شده است. برای این منظور از تاوایی پتانسیلی، تغییرات دمای پتانسیل با ارتفاع، همگرایی و واگرایی و سرعت افقی باد که از خروجی مدل به دست آمده، استفاده شده است. در این پژوهش دوره آماری 2011-1999 مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی های مختلف تاریخ های در نظر گرفته شده که در این پژوهش به تفصیل روی آن ها بحث خواهد شد. تاریخ اول روز 8 خرداد 1382 که طوفان گرد و خاک شدید در ایستگاه میبد و یزد و طبس گزارش شده و تاریخ دوم روز 28 خرداد 1389 است که در ایستگاه طبس طوفان گرد و خاک شدید و در ایستگاه یزد گرد و غبار ثبت شده است. تاریخ سوم روز 17 اردیبهشت 1390 است که طوفان گرد و خاک شدید در ایستگاه های عقدا و میبد و یزد گزارش شده است. نتایج و تحلیل هایی که از خروجی مدل به دست آمده نشان می دهند که عبور سامانه های چرخندی و ریزش هوای سرد از ترازهای بالا همراه با گرمایش سطحی عامل ایجاد ناپایداری در منطقه شده اند. این شرایط همراه با وجود لایه آمیخته عمیق در ساعت قبل از طوفان و وجود زمینه مناسب همرفت و همچنین منطقه بیشینه همگرایی باد و سرعت سطحی قوی در ساعت وقوع طوفان گرد و خاک، این طوفان ها را ایجاد کرده است. از عوامل دیگر رخ دادن این طوفان ها می توان به کژفشاری ناشی از رسیدن سامانه های چرخندی همراه با هوای سرد به ارتفاعات رشته کوه های هیمالیا اشاره کرد. رشته کوه های هیمالیا مانند یک سد برای عبور این توده های هوای سرد عمل کرده و اثرات تأخیری را در عبور این سامانه ها ایجاد نموده که سبب انحراف مسیر حرکت شرق سوی این سامانه ها می شود. این عامل سبب ایجاد کژفشاری در مناطقی از پاکستان و بخش هایی از شرق و مرکز کشور می گردد. با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد که می توان از کمیت هایی چون تاوایی پتانسیلی، دمای پتانسیل و همگرایی باد برای بررسی سازوکار شروع طوفان های گرد و خاک و همچنین پیش بینی این طوفان ها استفاده کرد. چنانچه در بررسی کمیت تاوایی پتانسیلی دیده می شود، در سه طوفان مورد بررسی بیشینه تاوایی مثبت بر روی ایران قرار دارد. همچنین در ساعت های قبل از طوفان، لایه آمیخته عمیق و منطقه بیشینه همگرایی در مرکز ایران مشاهده می گردد.

نوسان مادن-جولین (mjo) یک نوسان درون فصلی نواحی حاره ای با دوره 30-60 روزه است که علاوه بر کمیت های هواشناختی نواحی حاره ای بر مناطق برون حاره نیز تأثیرگذار است. مطالعه و شناخت بهتر این پدیده، در پیش بینی و شناخت بیشتر پدیده های هواشناختی تأثیر زیادی خواهد داشت. ازآنجاکه پژوهش های پیشین، تأثیر پدیده mjo را بر حرکت های قائم برون حاره و جنوب غرب آسیا نشان داده اند، این پژوهش در پی یافتن سازوکار اثر پدیده mjo بر حرکت قائم جنوب غرب آسیا است. برای شناسایی واداشت های حرکت قائم، معادله تعمیم یافته امگا با روش تکرار، روی حل اولیه معادله امگای شبه زمینگرد با روش طیفی، حل شده است. واداشت های حرکت قائم برای تحلیل، به سه دسته واداشت های شبه زمینگرد، گرمایی و نازمینگرد، دسته بندی شده اند. در این مطالعه، از داده های بازتحلیل ncep/ncar با تفکیک افقی 2/5 درجه، مربوط به زمستان سال 2008 استفاده شده است. نتایج نشان می دهد الگوی حرکت قائم در عرض های میانی بیشترین تأثیر را از واداشت های شبه زمینگرد می پذیرد. در نواحی حاره ای، واداشت های گرمایی موثرترین عامل واداشت است. عوامل واداشت شبه زمینگرد با افزایش ارتفاع روند افزایشی داشته درحالی که واداشت های گرمایی با افزایش ارتفاع، کاهش می یابد. در منطقه مدیترانه که چرخندهای آن سازوکار اصلی بارش در کشور ما شناخته شده، موثرترین واداشت حرکت قائم، واداشت های شبه زمینگرد و در منطقه دریای سرخ، مهم ترین عامل واداشت های گرمایی است. مهم ترین عامل واداشت شبه زمینگرد، فرارفت دمای میانگین توسط باد ناواگرا بوده که بیشترین تأثیر را بر الگوی امگای شبه زمینگرد دارد و فرارفت تاوایی نسبی پیچکی توسط باد ناواگرا می تواند اثر آن را تقویت و فرارفت دمای پیچکی توسط باد ناواگرا آن را تضعیف می نماید درحالی که اثر فرارفت تاوایی مطلق میانگین توسط بادناواگرا قابل چشم پوشی است. از بین واداشت های نازمینگرد نیز مهم ترین عامل، کج شدگی قائم است. فرارفت دمای میانگین توسط مولفه واگرای باد و اثر کشیدگی دیفرانسیلی ناشی از تاوایی نسبی، در برخی موارد می توانند اثر انحراف قائم را تضعیف یا تقویت نمایند. در ضمن اثر فرارفت قائم تاوایی و فرارفت تاوایی میانگین توسط مولفه واگرای باد در بیشتر موارد ناچیز بوده و قابل صرف نظر کردن است.

ابرها که یکی از عناصر مهم در سامانه ی زمین-هواکره به شمار می آیند، در کنار تأثیر بلندمدت بر پراسنج های گوناگون سامانه ی اقلیمی، با ایجاد بارش در شکل های باران، برف، تگرگ، باران یخ زن و...، و نوسان در میزان رطوبت هوا بر پراسنج های هواشناختی تأثیر می گذارند. رخداد بارش در برخی گونه های ابر دیده می شود که در آن ها ویژگی های فیزیکی ویژه ای بر ابر حکمفرماست. این ویژگی ها که با پراسنج های گوناگونی همچون شعاع قطرک ها، ارتفاع، دما و فشار قله، گذرگاه آب مایع و ضخامت نوری ابر شناخته می شوند، باید به دقت ارزیابی شوند. بررسی این ویژگی ها می تواند به فهم بهتر شرایط بارش در مناطق گوناگون و پیش بینی میزان ریزش های جوی کمک کند. به دلیل وردایی زمانی و مکانی بالا در ابرها، یکی از بهترین ابزار برای پیمایش و فرابینی آن ها، ماهواره های هواشناختی هستند. سنجنده ی modis یکی از این ماهواره های هواشناختی و زیست محیطی است که در سال 1999 توسط مرکز nasa راه اندازی شد. در این پژوهش به کمک داده های مربوط به ابر در این سنجنده، یک ارزیابی کمّی و کیفی از ویژگی های فیزیکی مهم ابرهای بارشی در جنوب ایران انجام شده است. این بررسی از این جهت اهمیت می یابد که در جنوب کشور (به ویژه استان های فارس، بوشهر و خوزستان)، از سویی بارش ها نسبتاً کم و محدود به زمان های ویژه ای از سال هستند، و از سوی دیگر شرایط بالقوه ی مناسبی برای کشاورزی، صنعت و گردشگری وجود دارد. با بررسی 77 داده ی ماهواره ای (هر روز یک داده) در روزهای ویژه ای از زمستان سال های 2008 تا 2012 میلادی، پراسنج هایی که با بارش پیوند بیشتری داشتند، گزینش و ارزیابی شدند. نخستین و ساده ترین نتیجه ی کار این است که ضخامت نوری و شعاع موثر قطرک های ابر همبستگی بهتر و معنی دارتری با بارش روزانه داشتند. ارزیابی دقیق تر نشان داد که در آغاز شکل گیری بارش، پراسنج شعاع موثر ذرات ابر نقش پررنگی دارد؛ بدین مفهوم که شعاع موثر، که نشان دهنده ی رشد و تراکم قطرک ها در ابر می باشد، در آستانه ی بارش، مقدار ویژه ای دارد. اما در مناطق پر بارش یا روزهای با بارش گسترده، بالا بودن ضخامت نوری ابر خود را بیشتر نشان می دهد و تفاوت آن با روزهای با بارش اندک و پراکنده معمولاً معنی دار است. نتیجه ی دیگر این پژوهش آن بود که در میان نقاط نسبتاً کم بارش و نسبتاً پر بارش جنوب، که تفاوت بارش آن ها معنی دار است، تفاوت در ضخامت نوری و نیز فشار قله ی ابر بالا و معنی دار است. نکته ی مهم در نتایج این است که دو عامل کوهساری و دسترسی به چشمه های رطوبت، می تواند تفاوت در برخی پراسنج های فیزیکی ابر را در مناطق پر بارش و کم بارش توجیه کند.

در این پژوهش برای یک دوره 1960 تا 2005 اثر موقعیت پرفشارهای جنب حاره ای آزورز و سیبری بر بارش منطقه غرب ایران در زمستان های تر بررسی شده است. به این منظور با استفاده از شاخص های جدید سامانه های آزورز و سیبری و به کمک مدل های آماری، بارش های ایستگاه های مورد مطالعه پیش بینی و با داده های مشاهداتی مقایسه شده است. مطالعه داده های شاخص های آزورز و سیبری نشانگر تغییر مکان پرفشارهای سیبری و آزورز به عرض های پایین تر در زمستان های تر، به ویژه در ماه ژانویه است. در زمستان های تر، بی هنجاری منفی فشار در سطح مدیترانه (ناشی از پرفشار آزورز) و بی هنجاری مثبت فشار در شمال ایران (در اثر پرفشار سیبری) مشاهده می شود. در این شرایط، پرفشار آزورز ضعیف و پرفشار سیبری قوی است. همچنین در این پژوهش تاثیر عوامل جوی بزرگ مقیاس منطقه ای مخصوصأ دریای مدیترانه بر ترسالی غرب ایران بررسی شده است. در این مقاله به بررسی همدیدی و دینامیکی اثر دریای مدیترانه و عواملی از قبیل فشار، باد، دما، رطوبت و سرعت قائم بر بارش سالانه غرب ایران پرداخته شده است. به منظور تحلیل همدیدی ترسالی مذکور از نقشه های سطح زمین و سطوح 700 و 850 هکتوپاسکال از سایت نوای آمریکا استفاده شده است. کاهش فشار یا بی هنجاری منفی میانگین فشار سطح دریا روی مدیترانه، موجب تقویت چرخندزایی و افزایش فراوانی چرخندهای مدیترانه می شود که حاصل آن ایجاد زمستان های مرطوب در غرب ایران است. در زمستان های تر، بی هنجاری جهت بردار باد در غرب ایران، به سمت ایران و به معنی افزایش تندی باد از مدیترانه به سمت این ناحیه از ایران است. به علاوه مولفه های مداری و نصف النهاری باد در شمال غرب کشور و سطح مدیترانه دارای بی هنجاری مثبت هستند. این بی هنجاری، موجب بی هنجاری مثبت رطوبت نسبی روی مدیترانه و در نتیجه افزایش شار رطوبت از مدیترانه به غرب کشور می شود.

از آنجا که سامانه های انسانی مانند کشاورزی و صنعت، که وابسته به عناصر آب وهوایی هستند، بر مبنای ثبات و پایداری اقلیم طراحی شده و عمل می نمایند، ضروری است تغییرات بلندمدت دما و بارش، شناسایی و مدنظر قرار گیرند. در صورتی که داده های ایستگاهی بلندمدت موجود باشند؛ روش آماری، مناسب ترین روش برای ریزگردانی است. تعیین بهترین روش آماری برای ریزگردانی در یک منطقه از پیش مشخص نیست و نیازمند بررسی توانمندی روش های مختلف آماری برای ریزگردانی در آن منطقه است. هدف پژوهش حاضر، بررسی توانمندی مدل sdsm در اقلیم گرم و خشک برای ریزگردانی دما و بارش حاصل از خروجی مدل hadcm3 تحت سناریوی a2 است. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل آماری برای هر دو مجموعه داده مشاهداتی و پیش بینی شده نشان می دهد که، مدل sdsm در ریزگردانی دمای خروجی مدل hadcm3 در اقلیم گرم وخشک به درستی عمل می کند. بنابراین می توان دمای پیش بینی شده را برای بررسی تغییرات آتی دما با اطمینان به کار برد. بارش روزانه حاصل از زیرگردانی به کمک مدل sdsm در اقلیم گرم وخشک با داده مشاهداتی در اغلب آماره ها از جمله حداکثرها و حداقل های بارش اختلاف بارزی دارد. فقط برخی از آماره ها در مورد بارش مانند جمع ماهانه و حداکثر روزهای خشک متوالی با داده های مشاهداتی همخوانی دارند.

یکی از پدیده¬های مهم آب و هوایی که در بیشتر مناطق کشور بروز می¬ کند، پدیدۀ سرمازدگی است. استان یزد علی رغم مساحت کم اراضی کشاورزی هرساله خسارت زیادی بابت سرمازدگی متحمل می شود. بنابراین بررسی و تحلیل سرمازدگی در این منطقه ضروری است و آگاهی از این پدیده و تاریخ های احتمالی وقوع آن به کشاورزان این منطقه درجلوگیری و کاهش خسارات ناشی از سرمازدگی کمک می کند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی و تحلیل آماری - همدیدی سرمازدگی شدید فروردین ماه های استان یزد است. این تحقیق به روش توصیفی - تحلیلی در پهنۀ جغرافیایی استان یزد انجام گرفته که مبتنی بر داده های روزانه¬ی 11 ایستگاه هواشناسی همدیدی استان طی دورۀ آماری 15 ساله فروردین ماه های 1379تا 1393 می باشد. سنجش میزان سرمازدگی برحسب سه دسته¬ی ضعیف، متوسط و شدید پهنه بندی شده است. در این پژوهش از نرم افزارهای آماری spss و excel استفاده گردیده است. سه مورد از شدیدترین سرمازدگی های رخ داده در سال های 1391،1387 و1393 انتخاب گردید. جهت بررسی وتحلیل همدیدی این سرمازدگی ها، نقشه های روزانه هوا در روزهای وقوع سرمازدگی، در ساعت صفرگرینویچ برای سطوح مختلف جو از جمله سطح زمین، ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال، امگای تراز 850 و500 هکتوپاسکال و حداقل دمای سطح زمین، درنرم افزار grads رسم شد. داده های اولیه از سایت ncep/ncar استخراج شده است. در سنجش و تحلیل رابطه بین ارتفاع با سرمازدگی شدید، نتایج حاصل از ضریب همبستگی پیرسون نشان داد بین این دو متغیر رابطۀ مثبت و معناداری وجود دارد. به این معنی که هرچه سطح ارتفاع بالاتر باشد به همان نسبت احتمال وقوع سرمازدگی افزایش پیدا می کند. نتایج تحقیق وجود عامل فرارفتی و تشعشعی در سرمازدگی های استان را تایید کرد.