---

 

---

برای انجام این پژوهش ابتدا داده­ های مشاهده ­ای بارش ماهانه سینوپتیک و هیدرومتریک از سازمان هواشناسی کشور و وزارت نیرو طی دوره30 ساله(1976-2005) اخذ شد. برای بررسی چشم ­انداز تغییرات بارش درآینده، داده ­های تاریخی دوره(1976-2005) و داده ­های شبیه ­سازی شده اقلیمی دوره(2050-2021) با استفاد از دو مدل،( CSIRO-Mk3.6 -GFDL-CM3)، از سری مدل های CMIP5، طبق 4 سناریویRCP8.5و RCP6، RCP4.5 ، RCP2.6 که با قدرت تفکیک مکانی 0/5*0/5 با روش BCSD در دسترس می باشند، استفاده شده است. برای اصلاح اریبی موجود در برون داد مدل های مذکور، استراتژی (MB)، (Mean-based)بکار رفته است. نتایج عملکرد مدل های AOGCM نشان داد برای شبیه سازی بارش در حوضه کارون بزرگ ضریب خطای مدلCSIRO کمتر از مدل CM3 است. میانگین بارش آتی(2021-2050) در کل حوضه نسبت به میانگین بارش مشاهداتی در طول دوره آماری 1976-2005 نشان می‌دهد، در هر دو مدل و سناریوها در دو حوضه از نظر مقدار و مساحت پهنه بارشی در حال کاهش محسوس است. بیشنه بارش­ها درحوضه کارون بزرگ در تمامی سناریوها و مدل­ها در شرق حوضه متمرکز بوده است. بیشترین بارش را مناطق کوهپایه ­ای مرکزی دریافت کرده است. کمترین دریافت بارش جنوب غرب و جنوب شرق است. نتایج نهایی پژوهش حاضر83-116 میلیمتر کاهش بارش نسبت به میانگین مشاهداتی حوضه کارون بزرگ پیش بینی می شود. هردو مدل ارائه شده، بیشترین کاهش بارش حوضه کارون بزرگ دو سناریوی rcp2.6 و rcp4.5 پیش بینی می شود.

---

چرخندهای برون‌حاره‌ای با توجه به فراوانی، مدت و شدت آن‌ها از عوامل اصلی بارش‌های عرض‌های میانه و بالا در سراسر مدیترانه در طی فصل زمستان و پاییز هستند. برای این پژوهش از داده‌های شبکه‌ای متغیرهای اقلیمی ECMWF با تفکیک زمانی ۶ ساعته و تفکیک مکانی ۲۵/۰*۲۵/۰ و داده‌های بارش ایستگاه‌های ۴ حوضه آبریز از پایگاه داده‌های اسفزاری از سال ۱۹۷۹-۲۰۱۶ استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی اول ناوه مدیترانه‌ای است که بیشترین فراوانی را به میزان 42 درصد دارا می‌باشد. این الگو فرود آن به علت وجود زبانه‌های از پر ارتفاع که به حالت مانع عمل می‌کند باعث عمیق شدن کم ارتفاع مدیترانه شده است و محور آن تا روی دریای سرخ کشیده شده است،  به دلیل برخورد زبانه‌های کم ارتفاع و پر ارتفاع درروی منطقه ناپایداری تشدید شده و بیشترین بارش‌ها را در میان الگوها باعث شده است. الگوی چهارم که کمترین فراوانی را به میزان 10 درصد را دارا می‌باشد، الگوی ناوه‌ای بادهای غربی است که در روی دریای خزر عمیق شده اما به علت قرارگیری پر ارتفاع در جنوب منطقه مانع ورود کم ارتفاع شده و در بخش شمالی منطقه موردمطالعه مستقرشده است و منحنی ها در شمال منطقه حالت مداری دارند درنتیجه چرخندهای کم‌تری وارد منطقه شده و منجر به کمترین بارش در بین الگوها شده است.  نتایج نشان داد که در زمستان درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به درصد چرخندهای هسته سرد افزایش پیداکرده است در مقابل در پاییز درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به هسته سرد کاهش پیداکرده است. در دهه اخیر هم از فراوانی رخداد تعداد چرخندها و هم از شدت چرخند­ها نسبت به دو دهه گذشته کاسته شده است. ازلحاظ مکانی غرب منطقه موردمطالعه ازلحاظ چرخندزایی همیشه فعال بوده است و از پاییز به‌طرف زمستان مکان‌های چرخندزایی هم به‌تدریج فعال‌تر می‌شوند.

---

رخداد بارش سیل‌آسای فروردین 1398 در استان لرستان نمونه‌ای بارز از بارش‌های حدی بود که خسارات بسیار سنگینی به زیرساخت‌های کشاورزی، شهری، حمل‌ونقل و ارتباطات برجای گذاشت. هدف این پژوهش بررسی و آشکارسازی ارتباط بین ساختار فیزیکی ابرهای مولد دو موج بارش سنگین فروردین 1398 در حوضه آبریز دورود بروجرد است. در این راستا ویژگی های آماری دو موج بارشی 25 مارس و 1 آوریل  2019 مورد تحلیل قرار گرفت. ویژگی های ابرناکی ابرهای مولد این دو موج بارش سنگین، با استفاده از محصول ابرسنجنده مادیس یعنی محصول MOD06، بررسی شد. 4 فاکتور میکروفیزیکی ابرهای مولد این دو موج بارش سنگین در سطح حوضه دورود-بروجرد، شامل دمای قله ابر(CTT)، فشار قله ابر(CTO) ضخامت اپتیکال ابر (COT)  و نسبت ابرناکی(CF)، مورد بررسی قرار گرفت، تحلیل آماری این دو موج بارش سنگین نشان داد که در موج اول بارش سنگین یعنی موج 25 مارس 2019، (5 فروردین 1398) 15 درصد از کل بارش سالانه منطقه و در موج دوم  یعنی موج 1 آوریل 2019 (12 فروردین 1398) 20 درصد از کل مجموع بارش متوسط سالانه منطقه، در این دو روز ثبت شد. نتایج حاصل از تحلیل ساختار میکروفیزیکی ابرهای مولد این دو موج بارش با استفاده از داده های محصول ابر سنجنده MODSI، بیانگر آن بود که 4 فاکتور میکروفیزیکی ابر مذکور همبستگی فضایی معنی داری با مقادیر بارش ثبت شده این دو موج بارش سنگین نشان دادند. دو فاکتور دما و فشار قله ابر که به نوعی گسترش عمودی ابرهای سطح محدوده را نشان میدهد، ارتباط معکوس معنی داری با مقادیر بارش سطح حوضه نشان دادند، در حالی که دو فاکتور نسبت ابرناکی و ضخامت اپتیکال ابرناکی همبستگی فضایی مستقیم و معنی داری با مقادیر بارش ثبت شده نشان دادند

---

گرمایش ناگهانی پوشن سپهری، به طور بارزی بر آب و هوای سطح زمین اثر گذار است. در این پژوهش تغییرات بارش در زمان رخ داد این پدیده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از آشکارسازی گرمایش­ های رخ داده در طول دوره­ی مورد مطالعه(1986-2020)، 18 گرمایش شناسایی شد. دهک 5 برای آستانه­ی نرمال و دهک 9 برای آستانه­ی بارش­های سنگین برای داده­های بارش 117 ایستگاه محاسبه شد. و میزان اختلاف از نرمال بارش به دو صورت بررسی شد. ابتدا، بارش در زمان وقوع گرمایش،با میانگین بلند مدت، به تفکیک ماه مقایسه­­ شد و  سپس روند تغییرات بارش در قبل، هم زمان و  بعد از وقوع گرمایش بررسی شد. در نهایت این نتایج به دست آمدند. گرمایش­های رخ داده در هر ماه اثر یکسانی بر تغییرات بارش اعمال نمی­کنند. در گرمایش­های رخ داده در ماه دسامبر، ژانویه و فوریه، شمال­غرب در بیشترین تغییرات بارشی و بالاتر از نرمال به سر می­برد و درصد احتمال بارش­های بالای دهک 9، تا 65 درصد افزایش می­یابد. نواحی غربی و جنوب غرب نیز دارای بارشهای بالاتر از میانگین هستند و نیز احتمال وقوع بارش­های سنگین، بالا می­باشد. بارش در سواحل دریای خزر ارتباط معکوسی را با گرمایش نشان می­دهد به طوری در تمام بررسی­های این پژوهش کمبود بارش در زمان رخ داد گرمایش در این نواحی چشمگیر است. مناطق جنوبی در تمام رخ­داده­های گرمایش دچار بارش کمتر از نرمال هستند. مرکز ایران در گرمایش­های ماه مارس دارای بارش بالاتر از میانگین می­باشد. شرق ایران نیز در گرمایش­های ماه مارس دارای بارش­های شدیدی نسبت به نرمال می­باشد.

 

---

چکیده
خشک‌سالی یکی از پدیده‌های آب و هوایی و از جمله رخدادهای مصیبت‌باری است که هر ساله خسارت‌های زیادی را باعث می‌شود. یکی از راه‌های تعدیل خشک‌سالی، ارزیابی و پایش خشک‌سالی بر اساس شاخص‌هایی است که بتوان بر اساس آن میزان شدت و تداوم آن را در یک منطقه تعیین نمود. در مقاله حاضر روند خشک‌سالی (شدت، تداوم و سطح درگیر با خشک‌سالی) در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده برای بازه‌های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه مورد مطالعه قرار گرفته است. ویژگی این روش کمک می‌کند تا کمی از رخدادهای خشک‌سالی را در مکان ها و مقیاس‌های زمانی متفاوت مقایسه کنیم. به منظور پایش خشک‌سالی از اطلاعات بارندگی ماهانه ایستگاه‌های سینوپتیک و اقلیم‌شناسی استان طی دوره آماری 2001 - 1960 استفاده شد. با استفاده از نرم‌افزار کامپیوتری SPI محاسبات مربوط به شاخص بارش استاندارد شده انجام گرفت؛ نتایج بررسی‌‌ها نشان داد که فراوانی رخداد دوره‌های خشک کوتاه‌مدت (سه ماهه) در کلیه ایستگاه‌ها بیشتر از 80 مورد است، در حالی که فراوانی رخداد دوره‌های خشک بلندمدت در مقیاس‌های زمانی 12، 24 و 48 ماهه خیلی کمتر می‌باشد، همچنین تداوم دوره‌های خشک در بازه‌های زمانی 12، 24 و 48 ماهه نسبت به بازه‌های زمانی 3 و 6 .ماهه خیلی بیشتر است. بنابراین برای برگشت به حالت نرمال در مورد خشک سالی‌های هیدرولوژیکی (آب‌های زیرزمینی و سطحی) ماه‌ها زمان نیاز است در حالی که برای بـازه‌های کوتاه‌مدت3 و 6 ماهه (خشک‌سالی‌های کشاورزی و رطوبت خاک) بارش‌های روزانه می‌توانــــداوضاع را تعدیل کند تا به حالت نرمال برگشت نماید. این بازه‌های زمانی برخورد خشک‌سالی را نسبت به دست رسی منابع مختلف آب بازگو می نماید. واکنش رطوبت خاک نسبت به نابهنجاری بارش کوتاه مدت است در حالی که پاسخ آب‌‌‌‌های زیرزمینی، جریان رودخانه‌ها و ذخیره منابع آبی نسبت به کمبود بارش، فرآیندی بلند مدت است.

---

به منظور درک سازوکار حاکم بر وقوع بارش های تابستانه جنوب شرق ایران روش سینوپتیکی- دینامیکی مبتنی بر تحلیل جریان اتخاذ گردید. بر این اساس، ابتدا داده های بارش روزانه تعداد 152 ایستگاه هواشناسی برای یک دوره پایه 34 ساله(2003-1970) موردپردازش قرار گرفت. در این رابطه منطقه بارشی شاخص در جنوب شرق ایران تعیین گردید و ضمن بررسی ویژگی های بارش تابستانه، بارش دهه اول جولای 1994 به عنوان بارش نمونه و فراگیر انتخاب شد. جهت تعیین ساختار گردش جو و شناسایی الگوی سینوپتیکی حاکم در دهه اول جولای1994، داده های ترازهای 700 ، 850، 500 هکتوپاسکال و سطح زمین از نظر فشار و مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد بصورت میانگین روزانه از مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا (NCEP/NCAR) تهیه شدند. به علاوه، شاخص های ، OLR و مجموع بارش کل هند نیز مطالعه شده و مسیرهای سیکلونی ترسیم شدند. یافته ها نشان داد که منطقه اصلی بارش جنوب شرق کشور، یک محدوده مثلثی شکل در َ30، 58 طول شرقی و َ30، 28 درجه عرض شمالی در استان سیستان و بلوچستان است که تقریباً هرساله دارای بارش می باشد. همچنین نتایج تحقیق بیانگر آنست که وردش های ماهانه و سال به سال بارش تابستانه جنوب شرق ایران با تغییرات شدت موسمی تابستانه جنوب آسیا، بویژه با فراوانی وقوع کم فشارهای موسمی در منطقه دریای عرب ارتباطی بسیار نزدیک دارد. در دوره شدید موسمی سال 1994 ، تعداد کم فشارهای موسمی بطور محسوسی افزایش یافته، پرفشار جنب حاره قویتر و جریانات جنوب غربی دریای عرب و خلیج بنگال نیز به میزان قابل ملاحظه ای شدیدتر بوده است. آرایش الگوهای گردشی اتمسفر در دهه اول جولای 1994 در جنوب شرق ایران با رعایت تقدم زمانی به شرح زیر می باشد: استقرار پرفشار جنب حاره تراز فوقانی، نفوذ ناوه امواج غربی بر غرب ایران، گسترش شرق سو و در عین حال مداری پرفشار جنب حاره ایران در ترازهای میانی تروپوسفر و کشیده شدن زبانه ای از پرفشار تا شمال هند، تشکیل کم فشار موسمی در خلیج بنگال، جابجایی غرب سوی کم فشار موسمی و استقرار آن بر نیمه شمالی دریای عرب، تقویت گردش سیکلونی و افزایش تاوایی مثبت در منطقه دریای عرب، تقویت و گسترش مرکز کم فشار در مرکز تا غرب ایران، ورود سیکلونی با منشأ کم فشار موسمی دریای عرب به منطقه جنوب شرق ایران، صعود همرفتی و وقوع بارش.

---

خشکی و خشکسالی دو واقعیت انکارناپذیرشرایط اقلیمی منطقه موردمطالعه می باشند که هرگونه برنامه ریزی و آینده نگری بدون توجه به آنها منجر به شکست خواهد بود. پدیده خشکسالی منطقه ایرانشهر ماهیتی اقلیمی دارد و عمدتاً از ناهنجاری ها و بی نظمی های ایجاد شده در بارش بوجودمی آید. منطقه ایرانشهر که یکی از قطب های مهم کشاورزی، جمعیتی و صنعتی در سطح استان سیستان و بلوچستان محسوب می شود، با داشتن شرایط خاص اقلیمی از نظر بروز پدیده خشکسالی و آثار ناشی از آن در کاهش محصولات از نظر سطح زیر کشت و میزان تولید تاکنون خسارات زیادی را از این راه متحمل شده است. این منطقه از جنوب شرق کشور مانند اکثر مناطق ایران، از نظر بارش های سالانه، فصلی و ماهانه دارای ضریب تغییرات بالایی است. با توجه به شاخص استاندارد بارش (SPI)، در ایستگاه ایرانشهر 14 دوره (سال های آماری84-1358)، در ایستگاه دامن14دوره(سال های آماری84-1359)، در ایستگاه بمپور 19 دوره (سال های آماری 84-1349) و در ایستگاه ُگلمورتی 12 دوره خشکسالی (سال های آماری 84-1363) اتفاق افتاده که عواقب وخیمی را برای منطقه بدنبال داشته است. این تحقیق درصدد است تا با استفاده از شاخص SPI، نسبت به تعیین تغییرات بارش سالانه و فراوانی دوره های ترسالی و خشکسالی فصلی ایستگاه های منطقه مبادرت ورزد تا بتوان راهکارهای مقابله بااین پدیده را جهت کاهش خسارات ارائه داد.

---

بارش یکی از مهمترین داده های ورودی به سیستم های هیدرولوژیکی محسوب می شود که مطالعه و اندازه گیری آن در اکثر موارد برای مطالعات رواناب، خشکسالی، آبهای زیرزمینی، سیلاب، رسوب و ... لازم و ضروری است. هدف این مقاله پیش آگاهی مقادیر بارش ماهانه یزد با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی است. در این تحقیق از داده های بارش ماهانه طی دوره آماری 53 سال (1950-2003) و شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یک روش غیر خطی جهت پیش بینی بارش استفاده شده است. نتایج این تحقیق بعد از آزمون شبکه با لایه های پنهان و با ضرایب یادگیری مختلف نشان داد که استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با یک پرسپترون 2 لایه پنهان با ضریب یادگیری 1/0 و مومنتم 7/0 مدل نسبتاً بهتری را ارائه می کند و همچنین بعد از آموزش مجدد شبکه و آزمون شبکه با لایه های پنهان و ضرایب مختلف یادگیری در ترکیب با الگوریتم ژنتیک نشان داد که ترکیب شبکه با ویژگی های مذکور با الگوریتم ژنتیک باعث کاهش خطا و افزایش سرعت محاسبات شده و مدل بهتری را ارائه می کند. لازم به ذکر است که تصادفی کردن داده ها برای آموزش شبکه باعث افزایش دقت و بهتر بودن مدل می شود.

---

ایجاد رواناب در سطح زمین مشکلاتی مانند فرسایش خاک، وقوع سیلاب، کاهش حاصلخیزی خاک و پوشش گیاهی و حتی کاهش منابع آب زیر زمینی را در بر دارد که عواملی مانند شرایط اقلیمی ، خاک، شرایط توپوگرافی زمین و پوشش سطح خاک در آن تاثیر دارند. در این تحقیق سطح حوضه آبخیز کسیلیان به مساحت 68 کیلومتر مربع که از نظر پتانسیل سیل خیزی وضعیت مناسبی نداشته مورد مطالعه قرار گرفته است. روش تحقیق بدین ترتیب بوده است که ابتدا با بکارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی مدل فیزیکی حوضه آبخیز با بکارگیری DEM، شبیه سازی شده و با وارد نمودن این اطلاعات در مدل هیدرولوژیک HEC-HMS، یک مدل بارش- رواناب با بکارگیری روش SCS برای حوضه آبخیز کسیلیان ارائه گشت. پس از بهینه سازی مدل، اعتباریابی مدل هیدرولوژیک حوضه با اجرای آن برای سه واقعه بارش گذشته و مقایسه هیدروگراف های شبیه سازی شده با هیدروگراف های مشاهداتی انجام پذیرفت و با روش حذف انفرادی زیر حوضه ها، میزان مشارکت در تامین دبی اوج و حجم رواناب خروجی حوضه، برای هر یک از زیرحوضه ها بررسی و طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که زیر حوضه های با پوشش جنگلی دارای کمترین میزان رواناب و پتانسیل سیل خیزی است و بیشترین پتانسیل تولید رواناب در زیر حوضه هایی است که دارای اراضی وسیع زراعی و گسترش خاکهای گروه هیدرولوژیک C ( بافت سنگین) اراضی غیر قابل نفوذ می باشند.

---

پهنه بندی وبررسی توزیع جغرافیایی الگوهای بارش به دلیل ارتباط گسترده آن با فعالیت بخشهای مختلف کشاورزی از اهمیت خاصی برخورداراست. تحلیل توابع متعامد تجربی که بعنوان یک روش تحلیل مؤلفه های اصلی شناخته شده است، که یکی ازکارآمدترین روش های استخراج اطلاعات ازمجموعه داده های بزرگ می باشد. مزیت تحلیل توابع متعامد تجربی، فشرده سازی تغییرپذیری فضایی و زمانی سری های داده است که برحسب توابع متعامد یا روش های آماری فراهم می کند. کارایی این روش درمنطقه بندی بارش پاییزه (سه ماهه اکتبر، نوامبر، دسامبر) نیمه غربی ایران (از44 تا49 درجه طول شرقی و از30 تا40 درجه عرض جغرافیایی) که دارای تنوع شرایط اقلیمی وجغرافیایی بوده و شامل11 استان کشور می باشد، ارزیابی شده است. براساس این تحقیق مؤلفه های اول تا هشتمEOF که مجموعاً 74/90 درصدازکل واریانس داده های اولیه را توجیه نموده اند به عنوان مؤلفه های اصلیEOF درنظر گرفته شدند و برای مرزبندی نواحی بارشی از آنها استفاده گردید. یافته های تحقیق نشان می دهدکه به دلیل هبستگی بالای مجموع بارهای عاملی هر مؤلفه با بخشی ازمنطقه مورد بررسی که دارای شرایط بارشی همگن تری می باشند، مؤلفه های اول تا ششم به ترتیب می توانند نماینده خوبی ازداده های بارش در بخش زاگرس میانی(استانهای ایلام، لرستان ، کرمانشاه (به استثناء ایستگاه پاتاق)، همدان و ایستگاههای مظفرآباد قور و دیوان دره از کردستان و ده جلال از زنجان)، بخش گسترده ای از استان زنجان و نیمه جنوبی منطقه آذربایجان، استان خوزستان، بخش عمده منطقه آذربایجان، استان گیلان (به استثناءایستگاههای لاهیجان و کومله) و استان اردبیل باشند. تفاوت بارش پاییزه ایستگاههای لاهیجان و کومله با دیگر ایستگاههای واقع در استان گیلان باعث گردیده تا بارهای عاملی مؤلفه هایEOF شماره 7 و 8 مقادیر بسیار زیادی را برای این دو منطقه در شرق استان گیلان نشان دهند. نتایج حاصل نشان دهنده تفکیک مطلوب نواحی بارشی متناسب با شرایط اقلیمی حاکم بر آنها می باشد که در دیگر مطالعات اقلیمی صورت گرفته، مورد آزمون و تائید قرار گرفته اند.

---

به منظور بررسی پراکندگی فضایی بارش ها و دماهای بحرانی کشور، امار روزانه بارش و دمای همه ایستگاه های دارای امار بلند (حد اقل 30 سال) در دوره اماری موجود ازسازمان هواشناسی به صورت کنترل شده دریافت شد. شاخص های بحران اقلیمی به صورت روزهای شرجی، روزهای سرد، روزهای یخی، روزهای گرم، شبهای گرم، آستانه بارش های روزانه سنگین، و سهم بارش های سنگین از بارش سالانه تعریف شدند. نتایج تحقیق نشان داد که هر نقطه ای از کشور حداقل از نظر یک شاخص اقلیمی دچار بحران است. بحران های دماهای بالا در سواحل جنوب و مناطق مرکزی فراوان هستند، اما بحران های سرما در نواحی کوهستانی شمال غرب و مناطق کوهستانی زیاد است. بحران های بارشی درهمه جای کشور پراکنده است. بر اساس نتایج تحقیق در همه جای کشور حداقل 40 درصد از سال بحران اقلیمی وجود دارد. نکته ای که مدیران و برنامه ریزان باید به ان توجه ویژه ای داشته باشند. چون بدون شناخت این بحران ها نمی توان برنامه ریزی مناسب و عملی انجام داد.

---

بررسی سازوکار انتقال و شناسایی منابع تامین رطوبت بارش¬های یک منطقه و شناخت مولفه های چرخه آب بر روی آن از موضوعات مورد توجه در علوم جوی می باشد. پژوهش حاضر با هدف شناسایی منابع تامین کننده رطوبت بارش¬های ایران، از داده¬های دوباره واکاوی شدهERA-40 مرکز پیش‌بینی¬های میان مدت اروپا (ECMWF) با تفکیک مکانی 5/2 درجه قوسی و زمانی 6 ساعت و متغیرهای جوی نم ویژه، مولفه¬های مداری و نصف النهاری باد را جهت محاسبه شار رطوبت استفاده کرده است. نتایج پژوهش مشخص کرد که دریاهای عرب و مدیترانه به علت انتقال حجم زیاد رطوبت بر روی ایران، مهم¬ترین منبع رطوبتی بارش‌های ایران بوده¬اند و دریاهای سرخ، خزر، عمان و خلیج فارس با اختلافی فاحش در رده ¬های بعدی قرار دارند. همچنین 97 درصد از کل رطوبت منتقل شده مربوط به ترازهای زیر 500 هکتوپاسکال است.الگوی کلی انتقال رطوبت وابستگی شدیدی به الگوی جریان و گردش جو منطقه در ایام مختلف سال داشته و تاثیر زیادی از مناطق فشار زیاد مستقر در ترازهای پایین وردسپهر می پذیرند. بر این اساس می توان پرفشار شرق شبه جزیره عربستان (غرب دریای عرب) و پرفشار شمال آفریقا را تزریق کننده های اصلی رطوبت به داخل ایران دانست.

---

هدف تحقیق تحلیل فضایی بارش فصل مرطوب سال در استان اردبیل می باشد. بدین منظور از مدل زنجیره مارکف استفاده شد. مدل زنجیره مارکف حالت خاصی از مدل هایی است که در آنها حالت خطی یک سیستم به حالتهای قبلی آن بستگی دارد. پس از تهیه داده ها در محدوده استان، مطابقت داده ها با مدل مورد ارزیابی، و سپس رابطه روزهای متوالی دو روزه، سه روزه و... مورد آزمون قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که نسبت دوره های خشک به کل دوره مورد مطالعه بسیار زیاد و دوره های خشک و مرطوب کوتاه مدت بیشتر از دوره های خشک و مرطوب بلند مدت اتفاق می افتد. بارش به جز در ایستگاه خلخال در سایر ایستگاه ها تداوم ندارد، و معمولأ از بارش های کوتاه مدت و منقطع برخوردارند. روابط بین بارشهای متوالی 2 روزه و چند روزه بسیار کم و احتمال هر یک از بارشها ی 1روزه 9/51% ، 2روزه 3/24% ، 3 روزه 7/11% 4روزه 7/5% ، 5روزه 6/2% ، 6روزه 4/1% ، 7روزه 9/0% بوده است.

---

سامانه سودانی، به کم فشارهای حرارتی اطلاق می گردد که منشا آنها مناطق اطراف دریای سرخ بوده و خطوط کم فشار آنها جنوب دریای سرخ، سودان و اتیوپی را در بر گرفته و در ادامه مسیرشان از جنوب غرب ایران عبور کرده و سبب بارش های شدید می شوند. ویژگی مشترک همه این سامانه های بارانزا، کم فشارهای سطح زمین یا کم ارتفاع های سطوح بالاست. برای مطالعه دینامیکی و بررسی مکانیسم رخداد بارش های سیل آسای ناشی از سامانه سودانی در جنوب غرب ایران، از داده های JRA25 استفاده شد. داده ها برای 11 توفان انتخاب و کمیتهای دینامیکی تاوایی نسبی و مطلق، تاوایی پتانسیل، فرارفت تاوایی، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم در سیستم ارتفاعی و کمیتهای ترمودینامیکی نم ویژه، همگرایی نم ویژه، دمای پتانسیل، دمای پتانسیل معادل و دمای پتانسیل تر، در محیط فورترن تعریف شدند. بررسی ها نشان می دهند که در توفان های منتخب، دو مرکز بیشینه تاوایی نسبی تراز میانی، یکی در شرق دریای مدیترانه و دیگری در غرب دریای سرخ، روی کشور سودان شکل گرفته اند. زبانه بیشینه مستقر بر روی دریای سرخ همراه با پیشروی شرق سوی ناوه، به صورت نوار باریکی به ایران کشیده شده و مقادیر تاوایی نسبی بتدریج در جنوب غرب ایران افزایش یافته است. بررسی کمیت های همگرایی و واگرایی هم انطباق زمانی و جابجایی این کمیت ها را در سطوح زیرین، با ناوه تراز میانی بخوبی آشکار می سازد. همراهی جریان باد با هسته های بیشینه نم ویژه مستقر در دریای سرخ، هم رطوبت لازم برای توفان ها را تامین نموده تا با فراهم بودن عوامل دینامیک و رطوبت لازم، بارش های فراگیر در منطقه نازل شوند.

---

بارش مهمترین سنجه­ی هواشناسی و اقلیمی است. در این پژوهش به منظور پیش­بینی بارش اصفهان از داده های بارش ماهانه­ی ایستگاه همدید اصفهان در بازه­ی آماری (1951-2009) به مدت 59 سال و به دلیل رفتار غیرخطی بارش از شبکه های عصبی مصنوعی جهت پیش­بینی آن بهره گرفته شد. در این ارتباط، 70 درصد داده­ها جهت آموزش شبکه و 30 درصد داده ها برای تست و اعتبار سنجی اختصاص داده شد. نتایج پژوهش بعد از آزمون شبکه با لایه های پنهان و با ضرایب یادگیری مختلف آشکار ساخت که استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با یک پرسپترون با 2 لایه پنهان و ضریب یادگیری 4/0 نسبت به سایر حالت­ها و معماری شبکه، مدل نسبتاً بهتری را ارائه می­کند. به بیانی دیگر، داده­های پیش بینی شده بارش ماهانه توسط شبکه با چنین ساختار و معماری، بیشتر با واقعیت انطباق دارد. آموزش مجدد شبکه و آزمون شبکه با لایه های پنهان و ضرایب مختلف یادگیری در ترکیب با الگوریتم ژنتیک نیز نشان داد که ترکیب شبکه با ویژگی های مذکور با الگوریتم ژنتیک باعث کاهش خطا و افزایش سرعت محاسبات شده و مدل بهتری را ارائه می کند. بطور کلی می توان گفت که شبکه عصبی به خوبی رابطه غیر خطی بین مقادیر ماهانه بارش را با توجه به آموزش شبکه با خصوصیات ذکر شده، پیش بینی می کند. در عین حال، نتایج حاصل از تصادفی کردن داده­ها تفاوتی چندانی با مرتب بودن داده­ها برای آموزش شبکه ندارد.

---

در این پژوهش، جهت فهم تغییرات سهم دوام های روزانه‌ی بارش در تأمین روزهای بارشی و بارش ایران، سهم سالانه ‌و ماهانه‌ی داوم های 1، 2 و 3 روزه مورد ارزیابی قرار گرفته است. این داوم ها به ترتیب مهم ترین دوام های بارش ایران محسوب می گردند و تغییرات احتمالی در نقش آنها شواهدی بر تغییر اقلیم بارش ایران می باشد. نتایج این پژوهش بر اساس داده های شبکه‌ای بارش روزانه‌ی ایران در دوره‌ی 1340 تا 1382 شمسی استوار است. ارزیابی روند سری ها به کمک آزمون های پارامتریک رگرسیون خطی و ناپارامتریک من-کندال و سنس استیمیتور شواهدی آشکار ساخت که حاکی از تغییر بارش ایران می باشد. سهم سالانه‌ی دوام هایی 1، 2و 3 روزه‌در تأمین روزهای بارشی و بارش گستره‌ی دارای روند ایران، به ترتیب کاهشی، افزایشی و افزایشی بوده است. مساحت گستره‌ی بدون روند در داوم های 1، 2و 3 روزه نیز افزایشی است. در تأمین روزهای بارشی گستره‌ی دارای روند ایران، سهم دوام های یک روزه در ماه‌های اردیبشهت، فروردین و اسفند کاهشی و سهم دوام‌های دو روزه در ماه آذر افزایشی بوده است. ‌در تأمین بارش نیز سهم دوام‌های یک روزه در ماه‌های فروردین و اردیبهشت کاهشی و سهم دوام های دو روزه در ماه‌های آذر، دی و بهمن افزایشی بوده است.

---

سیگنال های اقلیمی، الگوهای بزرگ مقیاسی از ناهنجاری های گردش و فشار هوا میباشد که در محدوده جغرافیایی وسیع گسترش یافته است. این سیگنال ها در توجیه رفتار اقلیم از اهمیت زیادی برخوردارند. در این پژوهش ارتباط بارش با سیگنال های اقلیمی(AO, NAO,SOI, ENSO) در ناحیه مرکزی ایران مورد بررسی قرار گرفته است. داده های سیگنال ها از پایگاه داده های NCEP استخراج گردید و مجموعه داده های بارش ماهانه نیز از مرکز خدمات ماشینی سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. داده ها ماهانه طی دوره ی آماری 30 ساله، بین سال های 1978 تا 2008 بوده است. در نهایت با بکارگیری روش شبکه عصبی مصنوعی، مدل های شبیه سازی شده برای بازه های 0، 3  و 6  ماهه محاسبه شد و نتایج نشان داد از بین سیگنال های مورد مطالعه سیگنال ENSO در مناطقNINO1.2  و NINO3 بر بارش منطقه مورد مطالعه تاثیر معنی داری دارد و تاخیر 3 و 6 ماهه موجب قوی شدن ضریب همبستگی شاخص انسو در مناطق NINO1.2 و NINO3 با بارش ایستگاه های مورد مطالعه شده است. همچنین تاخیر 6 ماهه باعث منفی شدن ضریب همبستگی بین شاخص انسو در مناطق NINO1.2 و NINO3 است. مطابق با مدل های ارئه شده، سیگنال انسو در مناطق NINO1.2 و NINO3 می تواند به عنوان پیش بینی کننده بارش در کنار سایر پارامترهای تاثیر گذار مورد استفاده قرار گیرد و سایر سیگنال های اقلیمی مورد مطالعه تاثیر معنی داری بر بارش ایستگاه های مورد مطالعه ندارد.  

---

بارندگی یکی از اجزای اصلی چرخه­ی هیدرولوژی است. این فرآیند پیچیده به عوامل متعدد اقلیمی وابسته است. شبکه های عصبی مصنوعی در چند دهه اخیر و در مطالعات صورت گرفته برای مدل سازی سیستم های پیچیده و غیر خطی قابلیت بسیار بالایی از خود نشان داده است. تحقیق حاضر در سه ایستگاه منتخب از استان خوزستان صورت گرفته است. برای این منظور از داده­های بارندگی ماهانه سه ایستگاه هواشناسی استان به مدت 48سال، (1340-1387)، استفاده شده است. سپس با استفاده از این مقادیر به عنوان خروجی­های هدف، شبکه­های مختلفی با ساختار­های متفاوت تعریف و آموزش داده شد. در نهایت قابلیت شبکه برای تخمین بارش با استفاده از قسمتی از داده­ها که در آموزش شبکه وارد نشدند، مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق شبکه­های MLP و RBF با تغییراتی در تعداد لایه­های میانی، تعداد نرون­ها و الگوریتم­های آموزش  MOMو LM وCG  به منظور پیش­بینی بارش فصلی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که برای ایستگاه اهواز شبکه RBF با توپولوژی 1-4-6 و یادگیریLM  دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 96/0 و کمترین MSE برابر 044/0 است. برای ایستگاه آبادان شبکه RBF با توپولوژی 1-7-6-6 و یادگیریLM  دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 92/0 و کمترین MSE برابر 062/0 است. برای ایستگاه دزفول شبکه MLP با توپولوژی 1-4-3-6 و یادگیریLM  دارای بیشترین مقدار ضریب همبستگی برابر 94/0 و کمترین MSE برابر 034/0 است.  

---

در پژوهش حاضر ارتباط بین الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر با نوسانات بارش سواحل جنوبی دریای خزر در یک دوره بلند مدت 55 ساله مورد بررسی قرار گرفته است. داده­های مورد استفاده در این پژوهش شامل داده­های بارش ماهانه ۵ ایستگاه سینوپتیک حاشیه جنوبی خزر، داده های الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و همچنین ­داده­های بازکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل می باشد. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش نشانگر وجود رابطه معنی دار و مستقیم بین بارش های ایستگاه های منتخب با الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر است که این امر حاکی از افزایش بارش در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و کاهش بارش در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط بیشتر و معنی­دار تری بین بارش ایستگاه ها و الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر در ماه­های سپتامبر تا آوریل است. بیشترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با ۵۵۵/. در ماه دسامبر مورد محاسبه قرار گرفت. تحلیل ضرایب همبستگی فصلی نیز نشان از تاثیرپذیری بیشتر بارش های فصول پاییز و زمستان به ترتیب ضرایب همبستگی معنی دار 396/0 و 392/0 دارد. ایستگاه گرگان به عنوان شرقی­ترین ایستگاه سواحل جنوبی دریای خزر، کمترین میزان همبستگی با الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر را از خود نشان داد و بارش آن غیر از ماه فوریه در هیچ یک از ماه های سال و فصول چهارگانه رابطه معنی داری با الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر نشان نداد که احتمالاً این امر به دلیل دوری گرگان از مرکز عمل دریای خزر می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت اسقرارناوه ای عمیق بر روی دریای مدیترانه و قرارگیری کرانه­های جنوبی خزر در شرق ناوه­ وضعیت سیکلونی فراهم می آورد که باعث انتقال رطوبت دریاهای شمال، مدیترانه. دریای سیاه و اقیانوس اطلس به سمت ایران می شود، اما در فاز منفی قرارگیری منطقه­ی مورد مطالعه در زیر محور پشته منجر به ایجاد جوی پایدار با وزش ضعیف مداری شده و به این علت با وزش هوای گرم و خشک آفریقا بارش کل ایران کم می شود.