هدف این پژوهش، تحلیل سینوپتیک و بررسی ساختار امواج گرمایی استان خوزستان است. برای شناسایی ساختار گردش جو، هنگام وقوع موج گرما در این منطقه، از بررسی های آماری، سینوپتیک و ریزگردانی استفاده شده است؛ بدین منظور داده های خام روزانه بیشترین دمای دوره ی گرم سال (ژوئن-سپتامبر) 13 [nyh1] ایستگاه سینوپتیک در منطقه ی جنوب غرب ایران با طول دوره ی آماری مختلف از سازمان هواشناسی کشور دریافت و استفاده شده است. براساس نتایج بررسی های آماری، روز 1 [nyh2] جولای 2000 به عنوان گرم ترین روز در گرم ترین موج دوره ی آماری به منظور انجام بررسی های دقیق تر و ریزگردانی انتخاب شد. نتایج تحلیل سینوپتیک نشان داد که از یک سو در سطح زمین به دلیل وجود شرایط وضعیت کم فشار با منشأ کم فشارهای حرارتی گنگ و شبه جزیره ی عربستان و پرارتفاع مستقل غرب آسیا در تراز 500 هکتوپاسکال و از طرف دیگر به دلیل انتقال هوای گرم، از عرض های پایین و هم از مناطق خشک داخل ایران به سوی منطقه ی مورد مطالعه، گرمای شدید روز یادشده به وقوع پیوسته است. نتایج خروجی از ریزگردانی مدل RegCM4 نشان داد که در سطح زمین بر زاگرس کم فشار قوی[nyh3] و در ترازهای بالای جو یک پرارتفاع دقیقاً بر آن منطبق شده است که این پرارتفاع سبب نزول بی درو[nyh4] هوای خشک شده و گرمای شدیدی را ایجاد کرده است. در این مطالعه معلوم شد که نقش پرارتفاع زاگرس در وقوع و تشدید امواج گرمایی خوزستان کاملاً بارز است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

با ظهور و شدت یافتن پدیده گرمایش جهانی، توسعه راهبردهای کارآمد برای سازگاری با این پدیده امری ضروری قلمداد می گردد. این ضرورت در گام نخست درکی مناسبی از آسیب پذیری مناطق مختلف از دگرگونی های آب و هوایی به دست می آورد و متناسب با گنجایش های منطقه ایی راهبردهای سازگاری با دگرگونی های آب و هوایی را ارائه می کند. هدف از این پژوهش شناخت اثر گرمایش جهانی بر تغییرات میزان دماهای فرین بالا طی دهه های آینده در قلمرو ایران است. به این منظور داده های پایگاه EH5OM برای دوره 2015 تا 2050 میلادی به شکل دیدبانی های 3 ساعته (8 بار در روز) تحت سناریو A1B. از مرکز فیزیک ماکس پلانک بارگیری و با استفاده از مدل منطقه ایی REGCM4 ریزپیمانه شدند. سپس داده های ساعتی دمای هوا ریزپیمانه نمایی شده با تفکیک مکانی 0.27´0.27 درجه قوسی به میانگین روزانه تبدیل شدند که در نتیجه ماتریسی به ابعاد 13140´2140 به دست آمد. برای شناسایی از روزهای فرین گرم از نمایه انحراف بهنجار شده دما (NTD) بهره بردیم، به طوری که داده های حاصل از خروجی مدل برحسب مقدار این نمایه و گستره حاکمیت گرما (NTD>0) مرتب گردیدند در گام بعدی 500 روز نخست که شرط (NTD>2) را برآورده کردند در حکم نمونه انتخاب شدند. نتایج نشان داد دورنمای فرین های گرم ایران بر اساس روش شبکه عصبی خودسازمانده (SOM) را می توان به 9 ناحیه تقسیم نمود. همچنین در دهه های آینده بیشینه گرماهای فرین در نیمه غربی و نوار ارتفاعی (کوهستان و کوهپایه) رخ خواهد داد به طوری که فرین های دمایی در مناطق یادشده بیشتر از نواحی داخلی و سواحل جنوبی کشور خواهند بود. کمینه رخداد فرین گرم ایران مربوط به ناحیه دشت کویر و پس ازآن جنوب شرق کشور می باشد.

انتشار گازهای گلخانه ای (GHGs) و انباشت مداوم آن ها در جو به طور مستقیم بر دمای هوا تأثیر می گذارد و افزایش دمای هوا تهدید جدی برای آب وهوای کره زمین محسوب می شود. هدف از این پژوهش مدلسازی مکانی دمای فصلی ایران می باشد به این منظور از دو سری داده استفاده شد: 1-داده های دمای میانگین 115 ایستگاه سینوپتیک (2014-1980) و 2-داده های پایگاه EH5OM برای دوره 2015 تا 2050 به شکل دیدبانی های 3 ساعته (8 بار در روز) تحت سناریو A1B. برای ریزمقیاس نمایی داده های پایگاه EH5OM از مدل REGCM4 استفاده شد. سپس داده های ساعتی دمای هوا ریز پیمانه نمایی شده و با تفکیک مکانی 27/0 × 27/0 درجه قوسی با استفاده از روش زمین آمار کریجنیگ به ابعاد 15×15 کیلومتر تبدیل شدند که درنتیجه ماتریسی به ابعاد 7200×4 به دست آمد. صحت سنجی داده های مدلسازی شده با استفاده از سه آماره (r2)، (MAE) و (RMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت و صحت آن ها با اطمینان بالایی تایید گردید. مدلسازی دمایی نشان داده است که دما در ایران در فصول تابستان و زمستان برای دوره 2015 تا 2050 تحت سناریو A1B به ترتیب با مقادیر 09/1 و 33/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. خودهمبستگی دمایی با آماره Geary's C حاکی از ارتباط قوی واحدهای فضایی دما در ایران است. مرکز ثقل دمایی ایران تحت واداشت گرمایش جهانی در تمامی فصول موردمطالعه افزایشی بوده و همچنین تابع توزیع جهت دار مبین انحراف فضایی دمای فصلی ایران از حالت نرمال بود که منجر به آشکارسازی نقش ارتفاعات و جهت گیری از یکسو و سامانه بزرگ مقیاس جوی از سوی دیگر در دمای ایران شده است.

تأثیر تغییرات آب وهوایی بر تقاضای انرژی برای نیاز گرمایش ساختمان ها امری غیرقابل اجتناب خواهد بود؛ لذا بایسته است به پیش بینی آب وهوای آینده پرداخته شود تا زمینه توسعه، انطباق و استراتژی های مناسب انرژی فراهم گردد. در این پژوهش به منظور ارزیابی نقش توپوگرافی بر دورنمای نیاز گرمایشی ایران از داده های دمای روزانه مدل EH5OM موسسه ماکس پلانک طی دوره آماری (2050-2015 میلادی)، تحت سناریو A1B با تفکیک 75/1 درجه قوسی، برای گستره ایران بارگیری گردید. در گام بعدی داده های نامبرده با تفکیک مکانی 27/0× 27/0 قوسی توسط مدل (RegCM4) ریزمقیاس شدند. سپس با استفاده از روش زمین آمار کریجینگ داده های روزانه دمایی در پهنه ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر ایران گسترانیده شد که نتیجه آن ماتریسی به ابعاد 7200×13140 به دست آمده و نیاز گرمایشی کشور برای دوره آتی بر روی این ماتریس با استفاده از مدل UKMO محاسبه گردید. نتایج نشان داده است که نیاز گرمایشی در ایران دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد. واسنجی مدل های رگرسیونی کلاسیک (OLS) و وزن دار جغرافیایی (GWR) نشان داد که در مناطق وسیعی که دارای افت وخیز ارتفاعی زیادی می باشند مدل های رگرسیونی کلاسیک نمی تواند روابط نیاز گرمایشی را با ارتفاع مدل سازی نماید. به طورکلی کشور از لحاظ دورنمای نیاز گرمایشی به سه بخش جلگه ها و سواحل جنوبی و پسکرانه ای، نوار کوهستانی و کوهپایه ای و بالاخره دشت ها و چاله های داخلی و بیرونی قابل پهنه بندی است و وردایی فضایی نیاز گرمایشی برآورد شده مبتنی بر ارتفاع نشان داده است که افزایش مقدار نیاز گرمایشی رابطه مستقیمی توپوگرافی پیچیده محلی دارد.

هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی حساسیت مدل RegCM4 به طرحواره های بارش همرفتی در مدل سازی بارش های بهاره در محدوده خاورمیانه و شمال غرب ایران است. از مجموعه خروجی های حاصل از اجرای مدل، مقادیر بارش بزرگ مقیاس و مقادیر بارش همرفتی به عنوان متغیرهای اصلی جهت بررسی تاثیر انواع طرحواره های همرفتی شامل امانوئل، گرل و کو انتخاب شدند. ارزیابی خطای مدل سازی، از طریق مقایسه مقادیر بارش بزرگ مقیاس و بارش همرفتی برآورد شده توسط مدل با پنج دسته داده بارش رقومی شامل: داده های پرشین، آفرودیت، چیرپس، آگمرا و ERA-Interim که از تفکیک افقی بالایی برخوردارند، به انجام رسید. نتایج بیانگر آن است که مدل RegCM4 حساسیت زیادی به انتخاب نوع طرحواره همرفت در مدل سازی بارش های بزرگ مقیاس و بارش همرفتی دارد و انتخاب یک طرحواره بارشی مناسب به منظور برآورد هرچه دقیق تر بارش های بهاره از ضروریات است. ارزیابی عملکرد طرحواره ها در برآورد بارش بزرگ مقیاس و همرفتی، نشان از برتری نسبی طرحواره کو به طرحواره های امانوئل و گرل دارد. مدل، اندازه بارش ماه های نزدیک به دوره سرد سال را بهتر از ماه های نزدیک به دوره گرم سال مدل سازی می کند. در واقع با نزدیک شدن به دوره گرم سال، مدل عدم قطعیت بیشتری می یابد. مقدار خطا و اریبی مقادیر بارش همرفتی نیز حاکی از آن است که هر سه طرحواره مدل در برآورد مقدار بارش همرفتی، هم در مقیاس بزرگ تر بر روی خاورمیانه و هم در مقیاس کوچک تر بر روی شمال غرب ایران از اریبی منفی برخوردار هستند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تاثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تاثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تاثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف من ا بع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

پژوهش حاضر در منطقه غرب ایران شامل: استان های همدان، کردستان و کرمانشاه در مساحتی بالغ بر 72336 کیلومتر مربع انجام شده است. منطقه منتخب در طول جغرافیایی45 درجه و 20 دقیقه تا 49 درجه و 36 دقیقه و عرض جغرافیایی 33 درجه و 37 دقیقه تا 36 درجه و 30 دقیقه قرار گرفته است. با توجه به دوره آماری مورد مطالعه و همپوشانی زمانی آمار بارش ثبت شده ایستگاه های هواشناسی، تعداد 13 ایستگاه سینوپتیک شامل همدان، تویسرکان، نهاوند، ملایر، کرمانشاه، اسلام آباد غرب، سرپل ذهاب، کنگاور، سنندج، بانه، بیجار، مریوان و سقز در سطح سه استان مورد استفاده قرار گرفتند. مدل مذکور با شرایط اولیه و مرزی مشخص و ثابت برای هر چهار طرحواره امانوئل، کو، گرل A. S و گرل F. C. برای مدت ده سال اجرا شد. به منظور بررسی خطای خروجی های مدل، پارامتر بارش بعنوان مبنا انتخاب و مقادیر عددی شبیه سازی شده بارش توسط مدل، برای 13 ایستگاه منتخب در سه استان همدان، کرمانشاه و کردستان، با کدنویسی در محیط NCL بصورت نقطه ای استخراج شدند. یافته ها: در هر سه استان جذر میانگین مربعات خطا در طرحواره امانوئل کمترین مقدار را داراست و طرحواره گرل A. S. دارای بیشترین مقدار در استان های کرمانشاه (49. 84 میلی متر) و کردستان (55. 35 میلی متر)، و برای استان همدان طرحواره کو بیشترین مقدار را داراست (36. 13 میلی متر). در مورد خطای اریبی نیز، در استان های همدان و کردستان کمترین مقدار خطای اریبی به طرحواره امانوئل اختصاص دارد ( حدود 18 میلی متر در هر دو استان) اما در استان کرمانشاه طرحواره کو کمترین مقدار خطای اریبی را به خود اختصاص داده است (24. 96). در فصل زمستان بجز طرحواره کو، سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل بالاترین مقدار بیش برآورد را داشت ( حدود 63 میلی-مترخطای اریبی). همچنین در این فصل، طرحواره گرل F. C. با متوسط 13 میلی متر اختلاف نسبت به مقادیر واقعی، کمترین مقدار خطا را نشان داد. در فصل بهار نیز طرحواره کو مقادیر بارش را برای تمام ایستگاه ها کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد اما سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل با متوسط خطای 62 میلی متر، بهترین شبیه سازی را برای کل منطقه مطالعاتی نشان داد. در فصل تابستان هر چهار طرحواره مورد استفاده در اجرای مدل، مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره های کو (1. 2 میلی متر خطای اریبی) و گرل A. S. (122 میلی متر خطای اریبی) به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را برای کل منطقه نشان دادند. در فصل پاییز فقط طرحواره کو مقادیر بارش را کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد و بهترین شبیه سازی آن مربوط به ایستگاه ملایر با 99. 2 میلی متر خطا بود. سه طرحواره دیگر همانند فصول دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره گرل F. C. با خطای اریبی متوسط 6 میلی متر در سطح منطقه و کو با خطای اریبی متوسط 143 میلی متر در سطح منطقه به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را نشان دادند. نتیجه گیری: در مقیاس سالانه طرحواره امانوئل در 77 درصد از ایستگاه های مورد مطالعه دارای کمترین میانگین جذر مربعات خطا ( با متوسط 22. 8 میلی متر) و کمترین خطای اریبی ( با میانگین 21. 18 میلی متر) است. در مقیاس سالانه برای هر سه استان، طرحواره امانوئل کمترین مقدار جذرمیانگین مربعات خطا را نشان می دهد ( 18. 96، 28. 95 و20. 69 میلی متر به ترتیب برای استان های همدان، کرمانشاه و کردستان). در مقیاس فصلی، طرحواره امانوئل برای فصل پاییز (68. 76 میلی متر) و زمستان (66. 8 میلی متر) کمترین جذر میانگین مربعات خطا را نشان می دهد. همچنین در فصل بهار(54. 4 میلی متر) و تابستان (4. 59 میلی متر) کمترین مقادیر جذر میانگین مربعات خطا مربوط به طرحواره کو است.

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیات بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 0.27×0.27 درجه که حدودا نقاطی با ابعاد 30×30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970) بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15 کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه 18.3 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)، بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.