سامانه نشریات علمی

---

بارش سنگین برای هر روز به بارشی است که فراتر از بارش­های معمول در یک محل و برای همان روز باشد. برای این مقدار بارش­ها دو آستانه­ی مطلق و نسبی معرفی شده است. در تحقیق حاضر، بارش سنگین با استفاده از نمایه­ی نسبی و بر اساس فراسنج صدک­ها تعریف شده است. میانگین الگوهای گردشی تراز دریا و تراز 500 هکتوپاسکال توأم با بارش­های مذکور بررسی شد. بدین ترتیب، دو گروه داده: یکی، زمینی و دیگری، جوی برای تحقیق حاضر استفاده شده است. داده های زمینی شامل: اندازه­گیری بارش در ایستگاه­های همدید، اقلیم­شناسی و باران­سنجی سازمان هواشناسی کشور و ایستگاه­های باران­سنجی وزارت نیرو برای دوره­ی آماری 1967-2007 است. روش کریجینگ روش بهینه­ی میان­یابی و نیز اندازه­ی شبکه­ی میان­یابی، برای تهیه­ی نقشه 14975 مورد استفاده شد. اندازه شبکه میان یابی با ابعاد حدود 3333 کیلومتر (تقریباً 116 یاخته) اختیار شد. بنابراین، داده‎های شبکه‎ای بارش شمال غرب به ابعاد 116 14975 با آرایش گاه جای¹ مرتب شد. داده­های جوی شامل فشار تراز دریا و ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال از پایگاه داده­های جوی مرکز پیش­یابی اقلیم NCEP/NCARوابسته به سازمان ملی­جو و اقیانوس­شناسی ایالات متحده برداشت شد. گستره­های 10-20 الی 60-70 درصد تحت پوشش بارش سنگین بررسی شد. نقشه­ی میانگین و گرانیگاه بارش برای تمامی این حالات برآورد گردید. بررسی این وضعیت­ها گواهی بر تصادفی بودن توزیع مکانی بارش­های سنگین است. متوسط الگوهای فشار تراز دریا حضور پرفشار سیبری با زبانه­ی شرقی ـ غربی و نیز ناهنجاری مثبت را در محدوده­ی ظهور آن نشان می دهد. کشیدگی زبانه­ی پرفشار سیبری به سمت اروپا، موجب ظهور ناهنجاری کمابیش قوی و مثبت در این ناحیه شده است. ظهور یک کم­فشار در ناحیه دریای سرخ و کشیدگی زبانه آن به مدیترانه شرقی، شامات و شمال عربستان و نیز امتداد آن تا شمال غربی و بعضاً سرتاسر غرب ایران ضمن این که موجب تکوین یک ناحیه با ناهنجاری منفی فشار شده است، در مجاورت پرفشار و ناهنجاری مثبت اروپایی موجب شکل­گیری شیو شدید فشار شده است. در تراز 500 هکتوپاسکال، شمال غرب ایران در جلو محور فرود (ناوه) حاکم بر روی مدیترانه­ی شرقی قرار دارد. با افزایش پهنه­ی زیر پوشش بارش سنگین، عمق فرود افزایش یافته و محور آن از حالت نسبتاً عمود به سمت حالت افقی و اریب میل می کند. حضور این ناوه موجب شکل­گیری ناهنجاری منفی در ناحیه تحت تأثیر بوده است. در تمامی حالات، بلافاصله در غرب و شرق ناوه مورد بحث یک پشته قرار گرفته است. حضور پشته­ی غربی ضمن ریزش هوای سرد به داخل ناوه، شرایط برخورد هوای سرد شمال اروپا و هوای گرم­ترِ مدیترانه شرقی و شکل­گیری جبهه­ها را میسر ساخته است. با جابه جایی شرق سوی پشته­ی شرقی، پهنه­ی زیر پوششِ بارشِ سنگین، زیاد می شود.  

---

مهم ترین عامل در رخداد سیلاب های مخرب، وقوع بارش های سنگین است. نظر به اهمیت این مخاطره اقلیمی و اثرات زیانبار آن در محیط طبیعی و اجتماعی، هدف این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی – مکانی بارش های فرین و مشخص ساختن سهم این بارش ها از بارش سالانه در پهنه غرب ایران می باشد. بدین منظور از داده های بارش روزانه 823 ایستگاه سینوپتیک، اقلیم شناسی و باران سنجی در بازه زمانی 01/01/1965 تا 30/12/2016 (18993 روز) استفاده شده است. این داده ها به روش کریجینگ بر روی گستره غرب ایران در شبکه ای منظم به ابعاد 6×6 کیلومتر میانیابی گردید و نهایتا، ماتریسی با ابعاد 6410×18993، حاصل شد. برای هر پیکسل و به ازای هر روز از سال، آستانه صدک 95 جهت شناسایی روزهای بارشی فرین به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که با افزایش عرض جغرافیایی در پهنه مورد مطالعه، از مجموع بارش های فرین و همین طور، از نسبت سهم آن ها از بارش سالانه کاسته می شود. بارش های فرین حداقل 10 و حداکثر 31 درصد از بارش های سالانه را در گستره غرب ایران تشکیل می دهند که مقادیر حداقل آن بر منطقه آذربایجان و مقادیر حداکثر بر جنوب استان های ایلام و لرستان منطبق می باشد. به کارگیری رگرسیون خطی به روش کمترین مربعات خطا، برای بررسی روند مجموع بارش های فرین، نشان از وجود روند منفی در حدود 75 درصد از منطقه و روند مثبت در حدود 25 درصد از پهنه غرب ایران است. از این میان، در نزدیک به 44 درصد از پهنه، روند ها در سطح اطمینان 95 درصد معنادار بودند. روند سهم بارش های فرین از مجموع بارش سالانه، مشخص ساخت، در حدود 60 درصد از منطقه، نسبت این بارش ها در حال افزایش و در نزدیک به 40 درصد رو به کاهش می باشد که با توجه به سطح معناداری 95 درصد، 30 درصد از روند سهم بارش های فرین در بارش سالانه، معنادار شناخته شدند.
 

---

یکی از انواع رفتارهای ظاهراً آشفتۀ بارش، وردایی ماه‌به‌ماه بارش در مقیاس دهه‌ای است که نمایه‌ای از ساختار اقلیم بارشی بشمار می‌آید. در پژوهش حاضر توزیع ماه‌به‌ماه بارش ایران‌زمین و تغییرات دهه‌ای آن با بکارگیری نمایۀ ضریب تغییرات برای دورۀ آماری 1394-1349 و با بهره‌گیری از داده‌های شبکه‌ای اسفزاری نسخۀ سوم بررسی شد. روابط این متغیر با متغیرهای مکانی - توپوگرافیک با استفاده از داده‌های مدل رقومی ارتفاع و براساس شگردهای رگرسیونی برای چهار دورۀ ده‌ساله (1364-1355، 1374-1365، 1384-1375 و 1394-1385) بررسی شد و نیز برای دستیابی به الگوی فضایی از شگرد تحلیل خوشه‌ای استفاده شد. یافته‌های پژوهش حاضر تنوع تباین ماهانۀ بارش در کشور را تایید نمود، امّا برخلاف انتظار روند بلند مدت تغییرپذیری ماه‌به‌ماه بارش عموماً در کشور فاقد معنی آماری است. همچنین طی دهه‌های مختلف تغییرات قابل توجهی بین نواحی با کمینه، بیشینه و در نتیجه دامنۀ تغییرات مکانی و نیز میانگین پهنه‌ای ضریب تغییرات ماه‌به‌ماه بارش مشاهده نشد. با این وجود، نواحی توأم با بارش نسبتاً یکنواخت کشور برای چهاردهۀ متوالی رفتار تناوبی داشته‌‌اند. همچنین گسترۀ پهنه‌های توأم با مقادیر مختلف تغییرپذیری نیز تغییر می‌یافته‌است. اگرچه در هر دهه و نیز در کل دوره این گستره‌ها با عوامل مکانی - توپوگرافیک در ارتباط معنی‌داری بوده‌است، اما این رابطه نسبتاً کم بوده است. تحلیل فضایی مبتنی بر تحلیل خوشه‌ای، 5 ناحیۀ تغییرپذیری ماه‌به‌ماه بارش به‌دست داد. این نواحی از عرض جغرافیایی حدود 32 درجه به سمت شمال، به طور تقریبی از مدارات تبعیت می‌کنند؛ ولی در نیمۀ جنوبی کشور عموماً با نصف‌النهارات ارتباط بیشتری به‌نمایش می‌گذارند.

---

گسترش قطب سوی کمربندگرمسیری را در اثر تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت‌های انسانی، به ویژه افزایش گازهای گلخانه‌ای و تغییر کاربری اراضی زمین می‌دانند. تغییرپذیری پهنای کمربند گرمسیری به عرض‌های جغرافیایی بالاتر حاکی از گسترش منطقه خشک نیمه­ گرمسیری است که این امر حاکی از افزایش فراوانی خشکسالی در هر نیمکره است. به منظور تغییرپذیری پهنای کمربند گرمسیری نیمکره شمالی در عرض‌های میانه از شاخص های کسر بارش از تبخیر، مؤلفه مداری بردار باد، تابع جریان نصف‌النهاری، دمای سطح وردایست، تابش موج بلند خروجی زمین و فشار سطح زمین استفاده شده است. یافته­های پژوهش نشان داد، گسترش عرض جغرافیایی کمربندگرمسیری با تابع جریان نصف‌النهاری به سمت عرض‌های جغرافیایی بالاتر با 1 تا 3 درجه عرض جغرافیایی و تاثیر فرونشینی گردش هدلی افزایش دامنه تبخیر از بارش را نشان داده است که کسر بارش از تبخیر 1 تا 3 درجه عرض جغرافیایی افزایش داشته است. جت جنب حاره در حرکت شاخه­های فوقانی وردسپهر از گردش هدلی با 2 تا 4 درجه عرض جغرافیایی افزایش داشته است که می‌تواند بر سامانه‌های رطوبت‌زای گذری و همچنین بر میزان بارشها اثر منفی داشــته باشـد. گسترش قطب‌سوی کمربند گرمسیری که پیامدی از دگرگونی و مخاطرات آب و هوایی به شمار می­ر­­ود، جا به جایی مکانی قطب سوی رودباد جنب حاره‌ای را در پی خواهد داشت و در نتیجه کمربندهای  خشک جنب حاره­ای به سمت قطب را ارائه می­کنند؛ و همچنین تابش موج بلند خروجی زمین 1 تا 2 درجه عرض جغرافیایی افزایش یافته و دلیلی بر افزایش گرما در وردسپهر فوقانی گردیده است و این باعث افزایش خشکی و کاهش خفیف ابر در وردسپهر فوقانی شده است و همچنین باعث گسترش کمربند گرمسیری به سمت عرض‌های جغرافیایی بالاتر شده است. به طور کلی، یافته‌های پژوهش نشان داد که اکثر شاخص‌های کمربند گرمسیری از سال 1979 روند افزایشی داشته است.

---

در پژوهش حاضر از داده­های مرکز جوی اروپایی(ECMWF)، از سال 1979 تا پایان سال 2018 تفکیک مکانی 25/. در 25/. به منظور واکاوی تغییرات شمار مراکز چرخندی دریای مدیترانه  استفاده شده است. روش­های زیادی برای بررسی تغییرات و وجود روند در بین داده­های آماری وجود دارد، که به دو دسته آمار پارامتری و ناپارامتری تقسیم می­شود. روش رگرسیون خطی از دسته پارامتری است و معمول­ترین روش ناپارمتری آزمون من­-کندال می­باشد. با برازش مدل من­کندال و مدل رگرسیون خطی روند مقدار، فراونی مراکز چرخندی حوضه دریای مدیترانه دردو مقیاس فصلی و سالانه ارزیابی شد. با واکاوی روند تغییرات شمار مراکزچرخندی در مقیاس فصلی فصل­های بهار، پاییز و تابستان تداوم­های پنج روزه دارای روند معنی­دار بوده است. اما در مقیاس سالانه در هیچ کدام از تداوم­ها روند معنی ­دار مشاهده نگردید. با برازش مدل رگرسیون در مقیاس فصلی و سالانه تداوم­های یک و دو روزه دارای شیب خط رگرسیون مثبت می­باشند.

---

تغییرات شدید آب و هوایی (و گرمایش کرۀ زمین) در سال¬های اخیر به تغییر الگوهای جوی و پدید آمدن ناهنجاری¬های اقلیمی در اغلب نقاط جهان منجر شده است. فرایند تغییر اقلیم به‌ویژه تغییرات دما از مهم‌ترین چالش¬ها در قلمرو علوم زمین و علوم محیطی است. هرگونه تغییر در مشخصه¬های دما به‌عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی هر منطقه موجب تغییر در ساختار اقلیمی آن منطقه می¬گردد. از این‌رو شناخت تغییرات و روند دما در برنامه¬ریزی¬های محیطی مبتنی بر دانسته¬های آب وهوایی هر نقطه و ناحیه امری ضروری به نظر می¬رسد. به همین جهت پژوهش حاضر به شبیه‌سازی دمای روزانۀ (کمینه، بیشینه و میانگین) شهر زنجان تا سال 2100 می‌پردازد. روش اجرای پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی و روش گردآوری داده‌ها کتابخانه‌ای (اسنادی) است. برای بررسی دمای شهر زنجان از داده‌های کمینه، بیشینه و میانگین روزانۀ دما از ایستگاه همدید شهر زنجان طی دوره 2021-1961 استفاده شد. داده‌های مدل گردش عمومی جوی جهت شبیه‌سازی متغیرهای اقلیمی (دمای کمینه، متوسط و بیشینه) با استفاده از شگرد شبکه عصبی مصنوعی و سناریوهای اقلیمی، در دوره‌های آتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه‌سازی فرین‌های دمایی با استفاده از سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، نشان داد که افزایش متوسط دمای روزانه، کمینه و بیشینه تحت تمامی سناریوها، به‌ترتیب 6/3، 3/3 و 7/2 درجۀ سلسیوس برای دورۀ 2022-2100 محتمل است. بررسی داده‌های ماهانۀ شبیه‌سازی شده تحت سناریوها و داده‌های مشاهده شدۀ نظیر نشان می‌دهد که احتمال دارد کمینه، میانگین و بیشینۀ دما در ماه‌های ژانویه و فوریه بیشترین افزایش را داشته باشند. در حالی‌که با توجه به 3 سناریو، احتمال دارد که میانگین کمینه در ماه اوت، متوسط دما در ماه آوریل و بیشینۀ دما در ماه اکتبر کم‌ترین افزایش را تجربه کنند. همچنین دمای فصلی شبیه‌سازی شده تحت سناریوها نشان می‌دهد همه فصل‌های سال به‌ویژه فصل‌های سرد سال، گرم‌تر خواهند شد. شمار رخداد فراوانی فرین‌ها نیز در هر سه مقیاس دمایی (کمینه، میانگین و بیشینه) برای چارک 25ام و75ام در هر سه سناریو افزایش خواهد یافت.