ایران در کمربند خشک عرض میانه قرار گرفته که متوسط بارش آن 250 میلی متر بوده و از تغییرات زمانی و مکانی شدید برخوردار است. رویدادهای بارشی با تدوام کوتاه، یکی از مشخصه های مناطق خشک بوده که در ایران نیز ملموس است. هرچند بارش ایران تدوامی بین 1 تا 45 روز داشته و از تغییرات زمانی مکانی شدید نیز برخوردار است اما بیشینه بارش و روزهای بارشی ایران توسط بارش های تدوام کوتاه تامین می گردد، بنابراین رخداد بارش های تدوام طولانی، یک رویداد فرین تلقی می گردند که از تغییرپذیری شدیدی نیز برخوردارند. با توجه به اهمیت بارش به ویژه در تامین منابع آب ایران، بررسی نقش تداوم های متفاوت بارش در تامین آن ضروری می باشد، بنابراین فهم این که هر تداوم بارش، چه سهمی از روزهای بارشی و مقدار بارش گستره ایران را تولید می نماید، ضروری است. برای بررسی الگوهای فضایی اهمیت تداوم بارش در پهنه ایران از پایگاه داده بارش ایران با آرایش زمان مکان استفاده گردیده است. در این پایگاه داده مشاهدات روزانه بارش از 01/01/1340 تا 10/10/1383 با فواصل 15 کیلومتر بر روی 7187 یاخته موجود است. ابتدا، تدوام های مختلف بارش، متوسط مقدار بارش و روزهای بارشی در سری زمانی هر یاخته برآورد و سپس سهم تداوم های مختلف بارش در تامین روزهای بارشی و مقدار بارش هر یاخته نیز محاسبه گردیده است. حاصل نسبت سهم هر تداوم در تامین مقدار بارش هر یاخته به سهم همان تداوم در تامین روزهای بارشی همان یاخته، میزان اهمیت آن تداوم را مشخص می نماید. نتایج این بررسی نشان داد که اهمیت تداوم های بارش در گستره ایران دارای الگوهای فضایی متفاوت می باشند. بارش های با تدوام یک تا هفت روز، تقریبا در تمام گستره ایران و بارش های با تدوام بزرگ تر تنها در برخی از قسمت های ایران رخ داده اند. با افزایش تدوام بارش ها، سهم آن ها در تشکیل روزهای بارشی ایران به شدت کاهش می یابد. بر خلاف آن، افزایش تداوم بارش ها، سبب کاهش تامین بارش تمام گستره ایران نمی گردد. با افزایش تداوم بارش، سهم آن ها در تامین روزهای بارشی ایران به شدت کاهش می یابد، به گونه ای که بیشینه روزهای بارشی کل ایران و بیشینه بارش بخش بزرگی از ایران توسط بارش های با تداوم یک روزه، تامین می گردد. با این وجود، سهم بارش های با تداوم یک روزه در تامین روزهای بارشی و بارش نیمه شرقی ایران پررنگ تر است. در مقابل، با افزایش تداوم بارش ها، روزهای بارشی و بارش ایران با الگوهای فضایی متفاوت کاهش می یابند. سهم تامین بارش در مرکز و جنوب شرق ایران با افزایش تداوم بارش به شدت کاهش می یابد، اما در غرب و شمال غرب ایران این شرایط برعکس می باشد. در برخی مناطق پربارش نیمه غربی و شمالی ایران، افزایش تداوم بارش با افزایش سهم آن ها در تامین بارش همسو بوده و در سایر مناطق پربارش کاهش سهم تامین بارش توسط تداوم های مختلف بارش تدریجی است. بنابراین الگوهای فضایی متفاوتی از سهم تامین روزهای بارشی و مقدار بارش ایران توسط تداوم های مختلف بارش پدید می آید که نشانگر الگوهای فضایی اهمیت آن ها در گستره ایران است. اهمیت بارش های با تداوم یک روزه، الگوی فضایی خاصی را نشان نمی دهد و مهم ترین تداوم بارش ایران، کم اهمیت ترین تداوم بارش نیز محسوب می گردد. افزایش تداوم بارش ها با افزایش میزان اهمیت آن ها در ایران همسو بوده و الگوهای فضایی متفاوتی را ایجاد می نمایند. میزان اهمیت بارش های با تداوم کوتاه (1 تا 3 روز) در نیمه شرقی و میزان اهمیت بارش های با تداوم طولانی (بیش تر از سه روز) در نیمه غربی ایران بیشینه می باشد.

الگوهای گردش جوی نقش اصلی را در وقوع بارندگی، مقدار و توزیع فضایی بارندگی به خصوص در مناطق معتدله دارند، و رخداد پدیده های محیطی (دوره های خشک، مرطوب، سرد و  گرم) در ارتباط با تکرار سیستم های سینوپتیکی و تیپ های هوا می باشد. در مطالعه حاضر به منظور تعیین و طبقه بندی تیپ های هوا؛ داده های روزانه در ساعت UTC 12 مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و سطح زمین فصل زمستان طی دوره آماری 1960-2000 در تلاقی های 2.5 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده NCEP استخراج شد. محدوده انتخاب شده شامل 408 نقطه که از عرض 20 تا 60 درجه شمالی و از 20 تا 80 درجه شرقی را پوشش می دهد. مجموع این داده ها ماتریسی به ابعاد 3700×408 را برای فصل زمستان تشکیل دادند. با استفاده از روش تحلیل عاملی نقاط وابسته به هم ادغام و ابعاد ماتریس کاهش داده شد. تحلیل مولفه های اصلی با آرایه S و چرخش واریماکس برای شناسایی تیپ های هوا بکار گرفته شد، و برای طبقه بندی تیپ های هوا روزانه؛ روش خوشه بندی K-Mean اعمال گردید، و در نهایت 8 تیپ هوای اصلی در فصل زمستان شناسایی شد. به منظور تحلیل اثرات هر یک از تیپ های هوا بر بارش ایران رابطه همبستگی بین فراوانی هر یک از تیپ های هوا با شاخص استاندارد بارش ایستگاه های منتخب محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش فراوانی تیپ های هوای مدیترانه ای شرایط ترسالی و با افزایش فراوانی تیپ های هوای پرفشار شمال شرقی و پرفشار مرکزی، پرفشار سیبری و پرفشار شرقی خشکسالی در ایران حاکم می شود.

الگوهای جوی تداوم بارش های غرب ایرانبر مبنای 268 تداوم دو روزه و 162 تداوم سه روزه و بیشتر باروش تحلیل مولفه اصلی و خوشه بندیباداده ارتفاع ژئوپتانسیل متر تراز 500 هکتوپاسکال از مرکز ملی پیش بینی محیطی و تحقیقات جویدر دوره 1961-2010 تعیین گردید. چنانکهدر تداوم دوروزه بارش، حرکت نصف النهاری بادهای غربی در خاورمیانه جدای از آرایش مداری بادهای غربی درعرض میانی غالب است.، اما آرایش نصف النهاری یکدست بادهای غربی از عرض بالا تا دریای سرخ، وقوع سردچال آناتولی و عمیق تر شدن فرود شرق مدیترانه در سطوح میانی جو، همراه با ترکیب دو پرفشار سیبری و جنوب اروپا تا شمال آفریقا در دو طرف کم فشارهای مدیترانه شرقی و سودان در سطح زمین، شکل گیری سیکلون های قوی تر و تداوم بیشتر بارش های غرب ایرانرا موجب میگردند. چنانکه در الگوهای جوی، جریانات مرطوب با جهت جنوب و جنوب غربی با موقعیت واچرخند غالب در عمان و چرخند های مدیترانه شرقیو غرب ایران، با گذر از جلگه عراق و خوزستان بر ارتفاعات بلند زاگرس صعود و بیشترین ریزش ها مداوم را در غرب ایران به همراه دارند.

تغییرات زمانی و مکانی بارش از ویژگیهای اصلی اقلیم ایران می باشد. طبق آمارهای موجود، ایران بین سالهای 1966تا1974 دوره خشکی راپشت سر گذاشته، در حالی که بین سالهای 1974تا1983 دوره ترسالی داشته است. در مقاله حاضر تغییرات زمانی و مکانی مذکور برای سالهای 1966تا1998 محاسبه و ترسیم شده است. نتیجه این مطالعه نشان می دهد که سالهایی که میانگین بارش سالیانه برابر میانگین کل یا بیشتر است 14 سال و سالهایی که میانگین بارش سالیانه کمتر از میانگین کل است 19 سال می باشد. به عبارت دیگر، چولگی منحنی فراوانی میانگین بارشهای سالیانه به طرف بارشهای کمتر از میانگین می باشد. نتایج پهنه بندی تغییرات مکانی و زمانی بارش نشان دهنده 7 الگوی مکانی بارش و 7 الگوی زمانی بارش در سطح کشور است.

در فصل تابستان اثر بارش های موسمی هندوستان بر جنوب شرق ایران قابل مشاهده است. این بارش ها تحت دو الگو قابل مطالعه هستند:در الگوی اول زبانه کم فشار موسمی در سطح زمین بخش هایی از کشور را در بر می گیرد و در شمال غرب یک سیستم پرفشار حاکم می گردد. در اثر برخورد و تقابل این دو سیستم فشار، جبهه نیمه ساکن روی ایران مستقر، و نفوذ هوای سرد شمالی به سمت کم فشار موسمی باعث صعود آن می شود. در الگوی نوع دوم زبانه کم فشار موسمی رطوبت را از اقیانوس هند و خلیج بنگال به جنوب شرق کشور حمل می کند و در اثر گرمایش زمینی، کم فشار حرارتی تشکیل شده در محل باعث صعود هوای مرطوب موسمی می گردد. هر دو الگو نیازمند تمرکز کم ارتفاع در سطح 500 هکتوپاسکال و واگرایی در سطح 200 هکتوپاسکالی هستند. چنانچه شرایط اولیه (ورود زبانه کم فشار موسمی) رطوبت را به ایران حمل کند ولی شرایط ثانویه (وجود کم ارتفاع در 500 هکتوپاسکالی و واگرایی در 200 هکتوپاسکالی) وجود نداشته باشد ریزش های جوی به وقوع نخواهد پیوست.    

یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین رخدادهای حدی ، بارش های سنگین است که هر ساله خسارات فراوانی را به دنبال دارد. از اینرو در پژوهش حاضر این رخداد در غرب ایران بررسی شده است. ابتدا با داده های روزانه بارش در ایستگاه های سینوپتیک منتخب برای دوره (2000-2015) چندین بارش حدی در منطقه شناسایی شد، در ادامه نقشه های مربوط به فشار های تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 850 هکتوپاسکالی این الگوها در نرم افزار SPSS با استفاده از تحلیل مولفه اصلی (PCI)، برای شناسایی مولفه های اصلی مورد پردازش قرار گرفت نتایج نشان داد تنها یک مولفه 99.99 درصد واریانس این الگو ها را تببین و توجیه می کند. بنابراین الگوی مولد تمامی این رخداد ها شرایط مشابهی را دارا بوده است. سپس از بین این الگو های مشابه دو الگوی بسیار شدید انتخاب و مورد آنالیز سینوپتیکی و ماهواره ای قرار گرفت نتایج نشان داد در روزهای همراه با بارش حدی امگای منفی (از سطح 1000 تا 200 هکتوپاسکالی و با هسته بیشینه 0.3- پاسکال بر ثانیه) بر روی غرب ایران قرار داشته است، علاوه بر آن رطوبت بالای 70 درصد، قرارگیری در جلوی تراف هایی که از کم ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 و بویژه 500 هکتوپاسکالی بر منطقه نفوذ داشته، رودبادهایی با سرعت بالای 30 متر بر ثانیه در تراز 200 هکتوپاسکال، سرعت باد سطحی بالای 10 متر بر ثانیه و هسته های تاوایی مثبت همگی شرایط موجود را به نفع تشکیل سیکلون قوی فراهم کرده اند. در نهایت پردازش تصاویر رادار هواشناسی این نتایج را تایید نمود.

در این مطالعه به منظور بررسی الگوهای زمانی و مکانی بارش های روزانه داده های 22 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتوژی منطقه غرب ایران (شمال غرب تا جنوب غرب) طی یک دوره آماری20 ساله (1971تا 1990) مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا با استفاده از روش آماری تحلیل عاملی، ماتریس بارش های روزانه ایستگاه های مذکور، ناحیه بندی گردید.آن گاه بر اساس نتایج تحلیل عاملی، پنج ناحیه بارش روزانه به نام های مرکزی، ناحیه شمال غربی، ناحیه جنوب غربی، ناحیه خزری (شمال شرقی) و ناحیه شرقی، مشخص گردید. سپس الگوهای سینوپتیک حاکم بر هر از نواحی بارش فوق بر اساس نقشه های سینوپتیک کوچک مقایسه اطلس های روسی در سطح 500 هکتوپاسکال و سطح زمین، شناسایی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این بررسی، حاکی از وجود اختلافات معنی دار در الگوی مراکز کم ارتفاع فرود موج کوتاه، محور فرود (سطح 500 هکتوپاسکال) و مراکز کم فشار، شدت فعالیت، فراوانی وقوع و مسیر حرکت آن ها (سطح زمین) در بین نواحی بارش می باشد.