پدیده موج گرما یکی از موثرترین پدیده های هواشناسی است که تاثیر بسیار شگرفی بر روی اکوسیستم ها و فعالیت های انسانی می گذارد، سبب ایجاد مشکلات اقتصادی و افزایش نرخ مرگ و میر می شود. هدف اصلی این مقاله شناخت و طبقه بندی پدیده موج گرما و پراکندگی مکانی آن در استان گیلان می باشد. این پژوهش متشکل از دو بخش می باشد: بخش اول مجموع روزهای دارای تنش گرما و بخش دوم دوره هایی که موج گرما وجود دارد. در هر دو روش از مقیاس 1 (Minor) تا5 (Extreme)  استفاده شده است، مهمترین یافت های پژوهش عبارتند از :- در پراکندگی مکانی روزهای تنش گرما و موج گرما، ارتفاع ها، رطوبت و ویژگی های سواحل تاثیر زیادی دارد، به طوری که ایستگاه های نزدیک به ساحل وکم ارتفاع (به غیر از انزلی) دارای بالاترین روزهای استرس و موج گرما بوده و ایستگاه های نواحی کوهستانی و دور از سواحل مرطوب (غیر از منجیل) دارای کمترین فراوانی موج گرما بوده اند.- رده پنجم موج گرما (EXTREME) دارای بالاترین فراوانی موج گرما و به دنبال آن رده های سوم، دوم، چهارم و بعد رده اول قرار دارد.- شهرهای آستارا، رشت، لاهیجان و کیاشهر به خاطر رطوبت بالا دارای بیشترین فراوانی موج گرم گرم ترین شهرها و شهر انزلی به عنوان خنک ترین شهر ساحلی است.

موج های هوای گرم طی دوره سرد سال از موثرترین پدیده های جوی بر بومسامانه های خشکی هستند. بررسی این پدیده در ایران هم به جهت کمبود نسبی بارش و هم وابستگی فراوان منابع تامین آب شیرین به ذخایر برف و ماندگاری زمستانی آنها ضروری است در این پژوهش داده های بالاترین دماهای ماهانه برای 21 ایستگاه هواسنجی در گستره ایران طی سال های 1349 تا 1379، با هدف تعیین موج های هوای گرم دوره سرد سال از آبان تا اردیبهشت از سالنامه های هواشناسی استخراج شد. با  شناسایی این موج ها و نیز محاسبه نمره Z داده های ایستگاه ها طی روزهای اوج آنها، هسته های مکانی گرما شناخته شد تا از این طریق الگوهای جابجایی مکانی آنها طی دوره ی 31 ساله مورد مطالعه طراحی شود. نخستین نتایج نشان داد عموم ایستگاه های نزدیک منابع آب به ویژه خلیج فارس هسته های گرم تری را در دوره سرد سال دارند ولی هنگامی که به جای ارقام بالاترین دمای ماهانه ایستگاه ها، از نمره Z آنها استفاده شد؛ هسته های گرما، عموما در ایستگاه های درونی سرزمین ایران به ویژه در محورهای کوهستانی زاگرس و البرز نمایان شدند. بدین ترتیب مشخص گردید شدت روند افزایشی دما در ایستگاه های مناطق کوهستانی و برفگیر شمال غرب، شمال و تا حدودی غرب از مناطق جنوب ایران بیشتر است و ذخایر سالانه برف آنها در آینده با شتاب بیشتری ذوب می شود و میزان رسوبات رودها افزایش می یابد. از این رو شایسته است روند پرشتاب سدسازی های این مناطق با توجه به روندهای اقلیمی با احتیاط بیشتری دنبال شود و ضرورت تقدم اجرای طرح های نفوذ دادن آب (آبخیزداری) بر جمع آوری آن (سدسازی) جدی تر گرفته شود.

موج گرما عموماً به عنوان یک دوره ای از روزهای متوالی با دماهای بالای غیر عادی تعریف می شوند که به دلیل متأثر کردن بخش های مختلف طبیعی و انسانی از قبیل سلامت، بهداشت، منابع آب و کشاورزی به یک نوع مخاطره رایج در جهان تبدیل شده است. شناسایی این گونه اثرات نیازمند شناخت موج گرما و تعیین آستانه های آن می باشد. لذا، در این پژوهش سعی می گردد به تعیین آستانه دمایی موج گرما در مناطق مختلف کشور در دوره گرم سال پرداخته شود. بدین منظور آمار دمای حداکثر روزانه 90 ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 2015-1986 از ماه های آوریل تا سپتامبر از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس بعد از پردازش اولیه داده های خام، به تعیین آستانه دمایی موج گرما طی دوره گرم سال، بر اساس 3 شاخص جهانی (صدک 95، بالدی، سازمان هواشناسی جهانی(WMO) برای ایستگاه های مورد مطالعه پرداخته شد. سپس در محیط ArcGIS با استفاده از روش ترکیبی IDW و رگرسیون با در نظر گرفتن عرض جغرافیایی و ارتفاع (به عنوان 2 عامل مهم و تأثیرگذار در مقدار آستانه دمایی موج گرما)، آستانه دمایی برای کل کشور درونیابی گردید. نتایج نشان داد که مقادیر آستانه دمایی در زمان ها و مکان های مختلف کشور در دوره گرم سال یکسان نیست و از رنج متفاوتی برخوردار است. به طوری که که آستانه دمایی در ماه آوریل بین 40 – 15، در ماه می بین 46 – 21، در ماه ژوئن بین 50 – 25، در ماه جولای بین 49-29، در ماه آگوست بین 52-32 و در ماه سپتامبر بین 47-27 درجه سلسیوس متغیر می باشد. در ماه های آوریل، می و سپتامبر، این آستانه از تفاوت مکانی بیشتر و در ماه های ژوئن و جولای و آگوست تقریباً از یکنواختی نسبی برخوردار است که علت آن را می توان وجود پرفشار جنب حاره ای آزور دانست که تمام ایران را تا جنوب کوه های البرز تحت استیلای خود در می آورد و از جهتی وجود این پدیده باعث می شود که نقش عوامل محلی مانند ارتفاعات، عرض جغرافیایی در مقدار آستانه دمایی در این ماه ها چندان محسوس نباشد و آستانه دمایی از یکپارچگی نسبی برخوردار باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که بالاترین آستانه دمایی موج گرما در دوره گرم سال مربوط به استان خوزستان و کمترین آستانه مربوط به قسمت های از نوار شمالی و شمال غرب کشور می باشد. نتایج این تحقیق دلالت بر این حقیقت علمی دارد که جهت به دست آوردن آستانه دمایی دقیق برای مناطق مختلف کشور باید از شاخص های مختلف استفاده کرد؛ زیرا این شاخص ها مکمل همدیگر هستند و تنها با استفاده از یک شاخص نمی توان به نتایج دقیقی در این زمینه دست یافت.

از بین بلایای جوی، موج های گرمایی مهمترین بلایای جوّی بوده و بررسی میزان مرگ و میر سالانه ناشی از مخاطرات اقلیمی نشان می دهد که امواج گرمایی باعث بیشترین میزان مرگ و میر نسبت به دیگر رخدادهای اقلیمی می شوند. در این پژوهش مبنای محاسبات برای شناسایی امواج گرمایی ایران داده های شبکه بندی شده دماهای بیشینه ایستگاه های همدید و اقلیمی ایران می باشد که در دوره (1390-1360) برای هر روز اوضاع اقلیمی کشور را روی 7187 یاخته مشخص می سازد. در ادامه پس از برنامه نویسی در نرم افزارMat lab روزهایی که ضریب انحراف معیار آنها بالاتر از 2 بود و حداقل 2 روز تداوم داشت توسط این برنامه از ماتریس دمای بیشینه ایران جدا و بنام امواج گرمایی ایران معرفی گردید. سپس امواج چهار روزه که گستردگی و فراوانی بیشتری داشت انتخاب و مورد تحلیل قرار گرفت. جهت مطالعه همدید موج های گرمایی از روش روز نماینده استفاده شد. کم فشار عربستان و کم فشار پاکستان مهمترین سامانه های رخداد این موج گرما بوده اند. در زمان رخداد این امواج پایداری شدیدی بر ایران حاکم است و در سطح زمین کم فشار و در سطح بالای جو پرفشار حاکم می باشد.

در مدیریت ریسک بلایا، شناخت، پیش بینی و پیش آگاهی وقوع آن نقش بسزایی در کاهش خسارات دارد. لذا شناسایی رخدادهای حدی و بررسی تغییرات وقوع آنها دارای اهمیت بسیاری است. بدین منظور تحلیل پدیده های حدی رخداده در استان آذربایجان شرقی طی 10 و 5 سال اخیر (1397-1388) براساس دستورالعمل سازمان هواشناسی جهانی (WMO) مورد بررسی قرار گرفته و پهنه بندی گردید. شاخص های مورد بررسی عبارتند از: امواج گرمایی، امواج سرمایی، بارش های حدی، گردوغبار و تگرگ. در بازه ی زمانی مورد مطالعه مناطق مختلف استان تحت تاثیر رخدادهای حدی اقلیمی قرار داشته اند. شاخص های حدی گرمایی نشان می دهد طی 5 سال اخیر موج گرما، طول و شدت آن نسبت به دوره ی10ساله افزایش یافته است که نشان دهنده ی اثر تغییراقلیم طی سال های اخیر است. موج سرما و شدت آن در 5 سال اخیر افزایش یافته ولی طول موج سرما نسبتا کاهش یافته است. بارش سنگین طی 5 سال اخیر در نیمه ی شمالی استان افزایش یافته است. تعداد رخداد تگرگ در طی10 سال روند محسوسی ندارد و توزیع آن در دو دوره ی 10 و 5 ساله تقریبا مشابه است. شهرستان های مراغه، تبریز، اهر، جلفا، ورزقان، سراب، عجب شیر و شبستر به ترتیب بیشترین رخدادهای حدی را در طول دوره ی 10 سال اخیر تجربه نموده اند.

در این پژوهش با استفاده از داده های مختلف ایستگاهی و داده های جو بالا، ابتدا ویژگی های آماری موج گرمایی به وقوع پیوسته از روز 6 تیر تا 5 مرداد 1389 مورد بررسی قرار گرفته و سپس با استفاده از روش تحلیل خوشه ای وارد، موج گرمایی مذکور از نظر شدت به 3 دوره گرم با 17 عضو و میانگین دمای بیشینه برابر با 37.17 درجه سانتی گراد، گرم شدید با 5 عضو و متوسط دمای بیشینه برابر با 38.2 درجه سانتی گراد و ابر گرم با 10 عضو و متوسط دمای بیشینه برابر با 39.28 درجه سانتی گراد طبقه بندی گردید.توزیع فضایی دمای بیشینه 2 متری بالای زمین نشان داد که منطقه بیشینه دمای ایران در بازه زمانی 13 تا 22 تیر ماه 1382، مناطق جنوب غرب و غرب ایران به ویژه ایستگاه های ماهشهر، دزفول، دهلران و قصر شیرین هستند. موج ابر گرم برای تحلیل سینوپتیک انتخاب گردید. نتایج حاصل از تهیه و تفسیر نقشه های سینوپتیک نشان داد که وجود یک کم فشار حرارتی بر روی شبه جزیره عربستان و اثرات ناشی از تسری و فعالیت و مهاجرت کم فشار مذکور به سمت ایران عامل اصلی گرمایش و گسیل موج ابر گرم در دوره زمانی 13 تا 22 تیرماه 1389بوده است. هم چنین بررسی نقشه های سطوح میانی نشان از افزایش ضخامت جو در بازه زمانی بروز موج ابر گرم داشته و نشان می دهد که کل منطقه خاورمیانه و ایران تحت استیلای کامل پرفشار جنب حاره ای قرار گرفته است. نقشه های مربوط به الگوی متوسط نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل در زمان وقوع موج ابر گرم حاکی از استقرار یک پر ارتفاع بسته، بر روی ایران دارد که در تراز 500 هکتوپاسکال ارتفاع آن به 5940 ژئوپتانسیل متر می رسد. پر ارتفاع مذکور در واقع پیچانه ای است که در مسیر راهش از شمال آفریقا و شبه جزیره عربستان، درونش گرمای بیشتری انباشته شده و شرایط بسیار داغ و سوزانی را حاکم می سازد. مسیر فرارفت گرما و منبع تامین گرمای موج ابر گرم و میزان فرارفت دمای روزهای مختلف نشان دهنده فرارفتی بودن موج ابر گرمایی به وقوع پیوسته در تابستان 1389 است. بروز موج گرمایی مذکور در ایران با اثرات نامطلوب بسیار شدید محیطی، اقتصادی- اجتماعی و بهداشتی همراه بوده است.

تغییر جهانی آب و هوا تبدیل به یکی از نگرانی های زیست محیطی قابل مشاهده قرن 21 شده است. از تصاویر خرس های قطبی چسبیده به یخ های ذوب شده شناور در آلاسکا تا زمین های خشک و ترک خورده در آفریقا، تصاویری از تأثیرات اکولوژیکی تغییرات آب و هوایی هستند که سیاره ما در حال تجربه آن است. اما چیزی که به ندرت در مورد آن صحبت می شود هزینه های واقعی و بالقوه تغییرات آب و هوا بر زندگی انسان است. تاکنون اغلب مطالعات صورت گرفته در خصوص تغییرات آب و هوا متمرکز بر تأثیرات زیست محیطی بوده و کمتر به تأثیرات آن بر سلامتی پرداخته شده است. این مقاله تأثیرات مختلف تغییر اقلیم اعم از تأثیرات مستقیم، تأثیرات غیرمستقیم و تأثیرات روانی تغییر اقلیم را مورد بررسی قرار خواهد داد.

موج های گرمایی از مهم ترین بلایای آب و هوایی بوده که هر سال پیامدهای زیست محیطی مخربی را در طبیعت به جای می گذارند. بر این اساس هدف اصلی این پژوهش شناسایی موج های گرمایی ایران و ویژگی های آن ها مانند تداوم، شدت و فراوانی می باشد که در جهت نیل به آن از آمار روزانه حداکثر دما مربوط به 663 ایستگاه هم دید و اقلیمی در قلمرو مورد مطالعه، طی دوره آماری 1/1/1340 تا 29/12/1382 (15705 روز) استفاده گردیده است. سپس با استفاده از روش درون یابی کریگینگ با یاخته های 18×18 کیلومتر یک ماتریس 7187×15705 آماده شده که بر روی سطرها روزها و بر روی ستون ها یاخته ها قرار گرفته است.در گام بعدی با استفاده از شاخص فومیاکی ماتریس مورد نظر استاندارد سازی و ماتریس انحراف دمای بهنجار ایران (NTD) شکل یافت. برای شناسایی موج های گرمایی ایران، با استفاده از برنامه نویسی در محیط Matlab. روزهایی را که دست کم 2 روز تداوم داشته و دمای آن 2+ انحراف معیار یا بالاتر از میانگین (NTD) بود، به عنوان موج گرما تعریف شد. از ماتریس NTD ایران 282 موج گرمای 2 تا 25 روزه شناسایی و دسته بندی گردید. این موج ها از کم تداوم ترین موج 2 روزه تا فراگیرترین موج 25 روزه در دوره گرم و سرد گروه بندی و تحلیل شد.نتایج پژوهش نشان داد که موج های گرمایی کوتاه رخداد بیشتری داشته است و تعداد امواج گرمایی پرتداوم کمتر رخ داده است. پایان زمستان و روزهای نخستین پاییز موج های گرمایی بیشتر و فراوان تر می باشد، این هنگام ها با گذار دوره سرد به گرم و گرم به سرد، همزمان است. موج های با تداوم بیشتر کم رخداد بوده ولی درصد بیشتری از مساحت ایران را در بر گرفته اند و موج های کوتاه پررخداد بوده و در گستره کمتری از ایران اتفاق افتاده اند. در شمال و شمال غرب، مرکز ایران و سواحل جنوب رخداد موج گرما بیشتر بوده است. همچنین امواج گرم در دوره آماری روند افزایشی داشته و در سال های اخیر، پررخدادتر بوده اند.