تاثیر پیش بینی صحیح وضع هوا در تمام جنبه های زندگی عادی و روزمره و نیز در امور تخصصی بر همگان روشن است. همچنین ضرورت استفاده از مدل های منطقه ای پیش بینی عددی وضع هوا برای صدور پیش بینی وضع هوا انکارناپذیر است به طوری که هرساله این مدل ها در جهان بهبود یافته و متنوع تر می شوند. اما پیش بینی کدام یک از مدل های nwp بهتر است؟ این یک سوال مشترک بین تمام هواشناسان و حتی کاربران پیش بینی های هوشناسی است. در این پژوهش برآنیم تا با کمیت های راست آزمایی رایج مانند نسبت صحیح، امتیاز تهدید، اریبی، آهنگ برخورد، آهنگ هشدارهای نادرست و امتیاز مهارتی پیرس مقایسه ای بین برونداد بارش سه مدل پیش بینی عددی hrm، mm5 و wrf انجام دهیم. به این منظور ابتدا سه مدل یاد شده برای دوره 8 ماهه اول نوامبر 2008 تا آخر ژوئن 2009 (10 آبان 1387 تا 9 تیر 1388) برای به دست آوردن پیش بینی های 24، 48 و 72 ساعته اجرا شدند. انتخاب این بازه زمانی به این علت بوده است که بیشتر بارندگی های کشور به خصوص در منطقه جنوب غرب در همین زمان از سال رخ می دهد. سپس بارندگی تجمعی 24 ساعته دیدبانی برای تمام ایستگاه های هواشناسی همدیدی با مقادیر متناظر پیش بینی مقایسه شدند. در مرحله بعد با در نظر گرفتن ویژگی های ناهمواری، اقلیمی و میانگین بارش، ایران را به چند منطقه تقسیم نموده و فرایند راست آزمایی برای هر منطقه به طور جداگانه انجام شده است. سپس با در نظر گرفتن آستانه هایی برای بارش و نیز جدول های توافقی برای آستانه های متفاوت بارش، کمیت های راست آزمایی متفاوتی برای پیش بینی بارش این سه مدل محاسبه شده اند. در نهایت با استفاده از این کمیت ها و بررسی آن ها مقایسه ای بین سه مدل انجام شده است. کمیت امتیاز تهدید که دقت پیش بینی را نشان می دهد، برای این مدل ها دارای مقادیر تقریباً برابر است. از نظر اریبی، تعداد پیش بینی ها به تعداد دیدبانی های بارندگی در آستانه وقوع بارش و آستانه های بالاتر برای مدل wrf بیشتر از دو مدل دیگر و در نتیجه به خصوص در آستانه وقوع بارش هشدارهای نادرست این مدل بیشتر از دو مدل دیگر است، اما کمیت هایی مانند آهنگ برخورد، roc و ارزش اقتصادی تاحدودی کارایی بالاتر این مدل را نسبت به دو مدل دیگر نشان می دهند. در کل سه مدل کارایی مشابهی داشته اند، هرچند می توان به برتری مدل wrf به ویژه در زمان رخداد بارش و همین طور تا حدودی مهارت و ارزش اقتصادی بالاتر آن توجه کرد.

همان گونه که نوسان جنوبی(انسو) آشکارترین الگوی دورپیوند نیمکره جنوبی است، نوسان اطلس شمالی هم بارزترین الگوی دورپیوندی است که در تمام طول سال در نیمکره شمالی فعال است. نوسان اطلس شمالی در واقع نماینده تغییرات بادهای غربی بر روی اقیانوس اطلس در فاصله مدار 40 تا 60 درجه است. با توجه به اهمیت دورپیوند نوسان اطلس شمالی بر اقلیم نیمکره شمالی، در این پژوهش به بررسی تأثیر این نوسان بر کمیت های هواشناختی ارتفاع ژئوپتانسیل ترازهای 1000 و 500 هکتوپاسکال برای ماه های زمستان(دسامبر، ژانویه و فوریه) در دوره 1948-2005 با استفاده از داده های مرکز ncep/ncar پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از روش توابع متعامد تجربی (eof) به استخراج مدهای پیشرو برای کمیت های هواشناختی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 و 500 هکتوپاسکالی در نیمکره شمالی پرداخته و سپس با توجه به اهمیت منطقه دریای مدیترانه بر اقلیم ایران با تمرکز بر منطقه ای به مختصات صفر تا 120 درجه شرقی و 10 تا 80 درجه شمالی مدهای غالب وردایی کمیت های هواشناختی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 و 500 هکتوپاسکال در این منطقه نیز محاسبه گردید. در مرحله بعد که ویژگی بارز این پژوهش نسبت به مطالعات مشابه پیشین می باشد، با تفکیک ماه های دوره مورد مطالعه به ماه های بحرانی مثبت و منفی نوسان اطلس شمالی، مدهای وردایی در این ماه ها برای نیمکره شمالی و منطقه مدیترانه به طور مجزا محاسبه شده است. نتایج برای میانگین ماهانه درازمدت نشان می دهد که الگوی غالب وردایی ارتفاع تراز 1000 هکتوپاسکال برای نیمکره شمالی نوسان اطلس شمالی و الگوی غالب ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال الگوی نوسان شمالگان می باشد. ماه های بحرانی منفی شامل 33 ماه بوده و در اولین مد به دست آمده یک مرکز با وردایی منفی قوی روی شمال اقیانوس آرام مشاهده می شود و مرکز با وردایی مثبت قابل ملاحظه ای در نیمکره شمالی دیده نمی شود. ماه های بحرانی مثبت شامل 29 ماه بوده و در مد اول یک مرکز با وردایی مثبت روی منطقه قطبی و یک مرکز با وردایی منفی روی شمال اقیانوس آرام را نشان می دهد. با مقایسه این مد با مد مشابه در فاز منفی مشاهده شد که مرکز وردایی منفی کوچکتر شده ولی شدت آن افزایش یافته است. نتایج برای منطقه مدیترانه و جنوب غرب آسیا نشان داد که 8/32 و 2/16درصد از کل واریانس ارتفاع تراز 1000 هکتوپاسکال به ترتیب ناشی از مد های شماره ی یک و دو بوده است و اولین مد استخراجی برای منطقه الگوی نوسان شمالگان (ao) را نشان می دهد. دو مد اول وردایی ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال دارای 24 و 4/21 درصد واریانس می باشند و برای اولین مد الگوی نوسان شرق اطلس- غرب روسیه به دست آمد. ماه های با فاز منفی nao شامل 33 ماه بوده و مدهای استخراج شده برای این ماه ها برای ارتفاع تراز 1000 هکتوپاسکال به ترتیب شامل 35 و 20 درصد از کل واریانس بوده است. مدهای اول و دوم وردایی ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال در منطقه مدیترانه دارای 5/31 و 17 درصد واریانس می باشند. ماه های با فاز مثبت nao شامل 29 ماه بوده و مدهای استخراجی برای ارتفاع تراز 1000 و 500 هکتوپاسکال به ترتیب دارای 4/31 و 5/23 و 29 و 17 درصد از کل واریانس بوده است.

هواپیماهای سبک و سنگین هنگام پرواز در شرایط جوی متفاوت دچار آسیب و یا تلاطم می شوند که مخصوصا برای هواپیماهای مسافربری نگران کننده است. پارامترهای زیادی در میزان خطرناک بودن شرایط جوی جهت پرواز تاثیرگذارند که می توان به زاویه تاخت، سرعت واماندگی، ضریب بار و تلاطم اشاره نمود. هدف این تحقیق، بررسی پارامترهای موثر جهت امنیت پرواز هواپیماهای مختلف در شرایط جوی متفاوت می باشد. این مطالعه با استفاده از مدل عددی پیش بینی وضع هوا wrf بروی کوهستان الوند واقع در استان همدان انجام گردیده است. نتایج نشان می دهند در صورتی که سرعت هواپیما حدود سرعت جریان هوای مخالف در آن ارتفاع نباشد امنیت پرواز بر روی این کوهستان برقرار است.

دما مهم ترین پراسنج جوی است که تغییرات آن باعث تغییر در سایر پراسنج های هواشناختی و رخداد پدیده های گوناگون هواشناختی است. از این رو در مطالعات هواشناختی پیش بینی دما حائز اهمیت است. توانایی شبکه عصبی مصنوعی (ann) در پیش بینی توابع غیرخطی و سامانه های آشوبی، رهیافت مناسبی برای پیش بینی دما ارائه می دهد. از آن جا که ساختار ann یک برنامه از قبل تعیین شده نیست، "انتخاب ورودی" متناسب با هدف، "معماری" و انتخاب یک الگوریتم بهینه سازی برای "آموزش" ann، مسائلی هستند که در طراحی آن چالش ایجاد می کنند. هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی میانگین روزانه دمای سال 2009 میلادی شهرستان یزد است. در این پژوهش داده های میانگین روزانه برخی پراسنج های هواشناختی ایستگاه همدیدی این شهرستان در یک دوره آماری 29 ساله (1980 تا 2008 میلادی) جمع آوری شده است. سپس به کمک رهیافت تحلیل مولفه اصلی (pca)، جزئیات مربوط به داده ها استخراج و با کاربست تحلیل هواشناختی در نتایج حاصل از pca، ورودی های مناسب ann انتخاب شده است. پس از انتخاب ورودی، به منظور اجتناب از روش های سعی و خطا در معماری ann و نزدیک شدن به مقادیر بهینه کلی وزن ها و بایاس ها در مرحله آموزش از روش بهینه سازی تکاملی الگوریتم ژنتیک (ga) به صورت هم زمان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهند،کاربست pca در انتخاب ورودی و ga در معماری و آموزش ann باعث افزایش سرعت و کارایی ann می شود و رهیافت ann با دقت قابل قبولی قادر به پیش بینی میانگین روزانه دمای سال 2009 میلادی به کمک سایر پراسنج های هواشناختی است.

طوفان گرد و غبار پدیده ای مهم و تاثیرگذار می باشد و دارای خسارات زیادی است و همینطور منطقه یزد نیز مستعد ایجاد طوفان است، به همین خاطر به دنبال راهکاری مناسب برای کاهاش خسارات هستیم. یک روش مناسب برای کاهش خسارات پیش بینی این پدیده و روشی مناسب برای پیش بینی نیز استفاده از مدل های دینامیکی مانند wrf است. در این پژوهش ما از مدل جفت شده wrf-chem برای پیش بینی این پدیده بهره گرفتیم و سعی کردیم تا با تغییر در طرحواره pbl به ساختار مناسب تری برسیم. در نهایت به این نتیجه رسیدیم که مدل مورد استفده برای پیش بینی این پدیده در منطقه یزد مناسب بوده و درحالتی که از طرحواره uw استفاده شود، نتایج بهتری حاصل می گردد.

بررسی تأثیر موسمی تابستانی هند بر روی پرارتفاع جنب حاره ایی در منطقه جنوب غرب اسیا است. پژوهش در دو قسمت اماری و دینامیکی انجام گرفته است. در قمست دینامیکی پایان نامه به بررسی جملات فرارفت تاوایی زمینگرد و فرارفت دیفرانسیلی دما از معادله گرایش ارتفاع شبه زمینگرد در منطقه جنوب غرب آسیا پرداخته شده است؛ در قسمت اماری به تأثیر دما بر پراتفاع جنب حاره پرداخته است.

آسایش حرارتی بیواقلیمی برای بیان تاثیرات اقلیم و افراد منطقه و سلامتی آنان نقش مهم و تأثیرگذار دارد و به دلیل این مهم، در دهه های اخیر رشد فزاینده ای داشته است. به طور کلی شاخص های حرارتی را در سه دسته تقسیم بندی می کنند: شاخص های تجربی، شاخص های بیواقلیمی و شاخص های گرما-فیزیولوژیکی. در این رساله از دسته اول، شاخص دمای ظاهری و شاخص ناآسایش تام، از دسته دوم شاخص های ترجونگ، ترموهیگرومتریک، بیکر و سرما-باد و در نهایت از دسته سوم به شاخص های شاخص دمای هم ارزی فیزیولوژیک (pet)، متوسط نظرسنجی پیش بینی شده (pmv)، دمای موثر استاندارد (set*) اشاره شده است. هدف از این مهم، انجام مقایسه ای بین شاخص های متفاوت به منظور ارزیابی شرایط آسایش اقلیمی شهر یزد بوده است.