انجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Prediction of maximum temperature and heat waves with plant ecosystem approach (Case study: Sanandaj and Kermanshah cities)پیشنگری دمای بیشینه و امواج گرمایی با رویکرد زیست بوم گیاهان (مطالعه موردی: شهرهای سنندج و کرمانشاه)8710115553910.22034/jmas.2022.330864.1166FAرقیه ملکی مرشتدانشگاه محقق اردبیلی0000-0003-1803-4316بهروز سبحانیدانشگاه محقق اردبیلیJournal Article20201229Maximum temperature changes are one of the most important factors in plant growth and heat wave as one of the most harmful climatic hazards. The purpose of this study was to predict the maximum temperature and heat waves with the plant ecosystem approach in Sanandaj and Kermanshah from 2020 to 2050. For this purpose, the maximum daily temperature data were obtained from the Meteorological Organization from 1961-2005 and were simulated using SDSM software and CanESM2 model and under the most appropriate RCP scenario for the next 31 years was predicted. Then, by programming in MATLAB software and applying the Fumiaki index on the predicted maximum temperature data, the heat waves of these cities from 2020 to 2050 were identified and divided into two categories: long-term heat waves and short-term heat waves. According to the results, RCP4.5 and Rcp 8.5 scenarios were selected as the least error scenarios to predict the maximum temperature of Sanandaj and Kermanshah, respectively. According to the findings, the cities of Sanandaj and Kermanshah (2020-2050) will not experience long-term waves and the maximum duration of heat waves in Sanandaj will be 5 days and in Kermanshah will be 4 days and short-term heat waves of 2 days will be most frequent. Also, the trend of maximum temperature in both cities will increase and the trend of heat waves during the forecast period in Sanandaj will increase and in Kermanshah will decrease slightly. The highest frequency of heat waves occurred in these cities, often in the cold months.تغییرات دمای بیشینه از مهمترین فاکتورهای مؤثر در رشد گیاه و موج گرمایی به عنوان یکی از مخاطرات آب و هوایی بسیار آسیبزا، میتوانند زیست بوم گیاهان را تحت تأثیر قرار دهند. هدف از پژوهش حاضر، پیشنگری دمای بیشینه و امواج گرمایی با رویکرد زیست بوم گیاهان در شهرهای سنندج و کرمانشاه طی سالهای 2050-2020 براساس مدل CanESM2بود. بدین منظور ابتدا دادههای حداکثر دمای روزانه شهرهای مذکور، طی سالهای 2005-1961 از سازمان هواشناسی کشور اخذ و با استفاده از نرم افزار ریزگردان SDSM و مدل CanESM2 شبیهسازی گردیده و تحت مناسبترین سناریوی RCP برای 31 سال آتی پیشبینی شد. سپس با برنامه نویسی در محیط نرم افزار MATLAB و اعمال شاخص Fumiaki بر دادههای حداکثر دمای پیشبینی شده ، امواج گرمایی این شهرها طی سال-های 2020 تا2050 شناسایی گردید و به دو دسته امواج گرمایی بلند مدت و امواج گرمایی کوتاه مدت تقسیم شد. طبق شاخصهای خطاسنجی، سناریوی 5/4 Rcpبرای سنندج و 5/8 Rcp برای کرمنشاه به عنوان کم خطاترین سناریوها جهت پیشبینی انتخاب شدند. براساس یافتهها، شهر سنندج و کرمانشاه از 2050-2020 امواج بلند مدت تجربه نخواهد کرد و حداکثر تداوم امواج گرمایی در سنندج 5 روزه و در کرمانشاه 4 روزه خواهد بود و امواج گرمایی کوتاه مدت 2 روزه بیشترین فراوانی را خواهد داشت. همچنین طی دوره پیشبینی شده، روند دمای حداکثر در هر دو شهر افزایشی و روند امواج گرمایی در سنندج افزایشی و در کرمانشاه کاهشی جزئی بود و بیشترین فراوانی رخ داد امواج گرمایی در این شهرها اغلب در ماههای سرد سال پیشبینی گردید.https://www.ims-jmas.net/article_155539_ccf8535bdb669807e3073d2a2ae79b82.pdfانجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Investigation of subtropical jet Stream mechanism on the occurrence of heavy dust in southwestern Iranبررسی سازوکار جت جنب حاره بر وقوع گردوغبارهای شدید جنوب غرب ایران10211415554010.22034/jmas.2022.336801.1169FAحسن حاجی محمدیJournal Article20210113In order to investigate the relationship between subtropical jet activity and heavy dust in southwestern Iran, data from stations in the region over a 16-year period were used from 16 synoptic stations. After extracting the dusty periods, a spatial dust pattern was prepared using AOD data from Modis sensor. For analysis of atmospheric conditions, parallel and meridional wind components were obtained by referring to the National Center for Environmental Prediction / Atmospheric Science (NCEP / NCAR). The results showed that two models of subtropical winds are active in the production of dust in the region. In general, two winter and summer patterns can be named. Features of the winter pattern of jet placement with a southwest-northeast direction from northeastern Africa to northeast of Iran and summer jet with placement above 35 degrees latitude and its orbital expansion can be mentioned. The highest correlation was between wind speed of 200 hPa and inverse correlation was observed between the relative altitude of the level and dust in the region. The main feature of summer jets is the descent of air and increase of dust and winter jets are the ascent of air and increase of dust in the region. Finally, it was found that summer jets have more power in producing dust in the region. The results showed that based on the placement of the subtropical jet on the area, which was proved according to Palman and Newton theory, convergence and dust flow by the jet occurs in the area.به منظور بررسی ارتباط بین فعالیت جت جنب حاره با گرد و غبارهای شدید جنوب غرب ایران از داده های ایستگاه های واقع در منطقه طی یک بازه زمانی 16 ساله از 16 ایستگاه سینوپتیک استفاده شد. پس از استخراج دوره های غبارآلود با استفاده از داده های AOD سنجنده مودیس الگوی فضایی گردوغبار تهیه شد. برای تحلیل شرایط جوی نیز مولفه های موازی و نصف النهاری باد، با مراجعه به مرکز ملی پیش بینی محیطی/ علوم جوی (NCEP/NCAR) داده های مورد نظر اخذ گردید. نتایج نشان داد دو الگو از رودباد جنب حاره در تولید گردوغبارهای منطقه فعالیت دارند. به طور کل دو الگوی زمستانه و تابستانه می توان نامگذاری نمود. از ویژگی های الگوی زمستانه قرارگیری جت با جهتی جنوب غرب- شمال شرق از شمال شرق آفریقا تا شمال شرق ایران گسترش یافته و جت تابستانه با قرارگیری در بالاتر از عرض 35 درجه جغرافیایی وگسترش آن به صورت مداری میتوان اشاره کرد. بیشترین همبستگی بین سرعت باد تراز 200 هکتوپاسکال بوده و همبستگی معکوس بین تاوایی نسبی تراز مذکور با گردوغبارهای منطقه مشاهده شد. ویژگی اصلی جت تابستانه نزول هوا و افزایش گرد و غبار و جت زمستانه صعود هوا و افزایش گردوغبار در منطقه است. در نهایت مشخص شد جت تابستانه از قدرت بیشتری در تولید گردوغبارهای منطقه برخوردار است. نتایج حاکی از آن بود که بر اساس قرارگیری جت جنب حاره بر روی منطقه که بر اساس تئوری پالمن و نیوتون اثبات شده بود، همگرایی و شارش گردوغبار توسط جت در منطقه بوجود میآید.https://www.ims-jmas.net/article_155540_35f466c732bb5e9b3ba647cfc92d2b04.pdfانجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Estimation and mapping evapotranspiration using climatic parameters in GIS: A Case Study in Khorasan Provinceبرآورد و پهنهبندی تبخیر و تعرق پتانسیل شمال شرق ایران با استفاده از روش فائو پنمن مونتیث11512715554110.22034/jmas.2022.336879.1170FAحسن رضائیاستادیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه افسری امام علی(ع)مجید حبیبی نوخنداندانشیار پژوهشکده اقلیمشناسی و تغییر اقلیم، مشهد0000-0003-0912-0052غلامعباس فلاح قالهریدانشیار آب و هواشناسی گروه جغرافیای دانشگاه حکیم سبزواریJournal Article20210126One of the ways to reduce the water crisis in agriculture due to its low consumption efficiency and overuse of available resources is water management to meet the water needs of crops in arid areas where water resources are limited, and estimating the water needs of plants is essential. In this study, FAO Penman Montith method was used to estimate the evapotranspiration potential of Northeast Iran, and ArcGIS software was used to zonation of evapotranspiration. The data required for this study were collected from 15 meteorological stations affiliated to the Meteorological Organization located in Khorasan Province (Razavi, jonubi, Shomali). These data are for the years 1999 to 2019 and include daily maximum and minimum values of air temperature, relative humidity, sunshine hours and wind speed. Days with incomplete data were excluded from analysis in this study. The results of this study showed that the rate of evapotranspiration on average days of the year varies from 0 to 6.9 mm per day and the highest evapotranspiration in July (134.4) mm per month and the lowest evapotranspiration in January (18.7) mm has occurred in the month. Potential evapotranspiration zoning in ArcGIS software environment showed that the highest evapotranspiration was in the southwest of the study area (Tabas) and the lowest was in the northeast of the study area (Quchan and Bojnourd).یکی از راه های کاهش بحران آب در کشاورزی به واسطه پایین بودن راندمان مصرف آن و استفاده بیش از حد منابع موجود، مدیریت آب در تأمین نیاز آبی گیاهان زراعی است در نواحی خشک که منابع آب محدود بوده و با مصرف بی رویه به مخاطره می افتد، تخمین نیاز آبی گیاهان با حداکثر دقت ممکن ضروری است. در این تحقیق، برای برآورد تبخیروتعرق پتانسیل شمال شرق ایران از روش فائو پنمن مونتیث، و جهت پهنهبندی تبخیروتعرق از نرم افزار ArcGIS استفاده شد. داده های مورد نیاز این تحقیق از 15 ایستگاه هواشناسی وابسته به سازمان هواشناسی واقع در استان خراسان(رضوی، جنوبی، شمالی) جمع آوری شده است. این داده ها مربوط به سال های 1999 تا 2019 میلادی است و شامل مقادیر روزانه حداکثر و حداقل دمای هوا، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد است. روزهایی که داده های ناقص داشتند، از تجزیه و تحلیل در این تحقیق حذف شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان تبخیر و تعرق روزهای سال به طور میانگین از 0 تا 9/6 میلیمتر در روز متغیر میباشد و بیشترین تبخیروتعرق در ماههای جولای(4/134) میلیمتر در ماه و کمترین تبخیر و تعرق در ماه ژانویه (7/18) میلیمتر در ماه اتفاق افتاده است. پهنهبندی تبخیر تعرق پتانسیل در محیط نرم افزار ArcGIS نشان داد بیشترین تبخیر و تعرق در جنوب غربی محدوده مورد مطالعه (طبس) و کمترین آن مربوط به شمال شرق منطقه مورد مطالعه (قوچان و بجنورد) میباشد.https://www.ims-jmas.net/article_155541_261f62fba0661d9d32b8c09a5a10aca4.pdfانجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Comparison of the efficiency of SDSM and CCT models in climate change studies(Case study of Karganrood watershed)مقایسه ی کارایی مدل های SDSM و CCT در مطالعات تغییر اقلیم(مطالعه موردی حوزه آبخیز کرگانرود)12814615554210.22034/jmas.2022.339973.1172FAمحمدرضا شیخ ربیعیدانشجوی دکتری گروه جنگل، مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، واحد علوم و تحقیقات.0000-0003-3900-276Xحمیدرضا پیروانعضو هیات علمی/ پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداریپیمان دانشکار آراستهدانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین.0000-0001-5484-0986مهری اکبریدانشیار گروه اقلیم شناسی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران.0000-0001-5711-2490بهارک معتمدوزیریدانشیار گروه جنگل، مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، واحد علوم و تحقیقات.0000-0003-4303-0069Journal Article20210214Using statistical downscaling methods has been increased because the dynamic models are time-consuming and not cost-effective. This study has compared the results of two downscaling models i.e. CCT and SDSM in simulating the daily climatic parameters including precipitation, maximum, minimum and mean temperature in the Karganrood basin in Guilan province, Iran. The meteorological data of Bandar Anzali synoptic station during 1975-2018 was used as the observation period. Then, using the CCT downscaling model, MIROC climate model, SDSM downscaling model, CanESM2 climate model, daily precipitation, maximum, mean and minimum temperature of basin were simulated and compared with RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios in 2025-2050, 2051-2075 and 2076-2100, respectively. NS, R2 and RMSE were used to study the robustness of downscaling indices. Based on NS, R² and RMSE criteria, SDSM model in the exponential microscale of maximum, mean and minimum temperature and in precipitation except RMSE factor value of RCP2.6 scenario and in the next period 2076-2051 in all cases compared to CCT model with error. The results of the Mann-Kendall test showed that the changes of precipitation and temperature simulated in future periods in the CCT model were significant with the highest significance relating to RCP8.5. The results of Mann-Kendall test also showed that in precipitation and temperature in future periods in the CCT model was more significant than the SDSM model and the highest significance was related to the maximum temperature (Z = 3.22), respectively and the minimum temperature (Z = 4.14) at 95% confidence level is related to RCP8.5.با توجه به زمان بر بودن و عدم صرفه اقتصادی استفاده از مدلهای دینامیکی، استفاده از روشهای ریزمقیاس نمایی آماری افزایش یافته است. در این پژوهش نتایج دو مدل ریزمقیاس نمایی CCT و SDSM در شبیه سازی مولفه های اقلیمی روزانه بارش، دمای حداکثر، حداقل و متوسط در حوزه آبخیز کرگانرود در استان گیلان مقایسه شده است. از اطلاعات هواشناسی ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی در دوره 2018-1975 به عنوان دوره مشاهداتی استفاده شد. با استفاده از مدل ریزمقیاس سازی CCT و مدل اقلیمی MIROC و مدل ریزمقیاس سازی SDSM و مدل اقلیمی CanESM2، پارامترهای روزانه بارش، دمای حداکثر، حداقل و متوسط منطقه مورد مطالعه تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 وRCP8.5 و به ترتیب در سه دوره آتی 2050-2026، 2075-2051 و 2100-2076 شبیه سازی و با دوره مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی روشهای ریزمقیاس نمایی از شاخص های ارزیابی NS، R² و RMSE استفاده شد. براساس معیارهای NS، R² و RMSE، مدل SDSM در ریزمقیاس نمایی دمای حداکثر، حداقل و متوسط و در بارش به غیر از مقدار فاکتور RMSE سناریوی RCP2.6 و در دوره آتی 2076-2051 در تمامی موارد نسبت به مدل CCT دارای خطای کمتری بوده و بهتر عمل می کند. نتایج حاصل از آزمون من ـ کندال نشان داد که روند تغییرات بارش و دما شبیه سازی شده در دوره های آتی در مدل CCT، معنی دارتر از مدل SDSM بوده و بیشترین میزان معنی داری به ترتیب مربوط به دمای حداکثر (22/3=Z) و دمای حداقل (14/4=Z) در سطح اطمینان بالای 95 درصد مربوط به RCP8.5 میباشد.https://www.ims-jmas.net/article_155542_bbe9b527477d7f0b72a118c9c00a9055.pdfانجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Investigation of the role of Stratosphere - Troposphere cover of Polar Vortex in the occurrence of heavy and widespread rainfall in Iranبررسی نقش واداشت های پوشن سپهری-وردسپهری تاوه قطبی در رخداد بارش های سنگین و فراگیر ایران14716015554310.22034/jmas.2022.342246.1173FAحسن حاجی محمدیJournal Article20210223In recent decades, new theories have emerged to identify the interaction between the Stratosphere and Troposphere currents. In this regard, an attempt was made to investigate the role of Stratosphere and Troposphere coercions of Polar Vortex in relation to heavy and pervasive rainfall in Iran. For this purpose, GPM Gridded data were used for the spatial pattern of precipitation and data from the National Center for Environmental Prediction / Atmospheric Science (NCEP / NCAR) and the European Center Medium-Range Weather Forecasting (ECMWF). The results showed that the rotation of the Stratosphere cover of the Polar Vortex basin has entered the upper Troposphere by deforming to an elliptical shape and by deepening the central core of the polar pan, the potential Vorticity and the anomaly of the geopotential height of the Lower Stratosphere cover. With the increase of potential Vorticity and flux from its maximum center from the northeast of Russia to the region, it has caused Tropopuse folding and finally the decrease of geopotential over the Middle East. The formation of anomalies in periods with heavy and widespread rainfall in Iran can be predicted between 18 to 20 days before the occurrence of this event in the middle and upper spheres. On the other hand, the change of Tropopuse pressure in the Arctic and Middle East region showed that by increasing the pressure in the polar Tropopuse with a delay of 2 to 3 days on days with heavy rainfall, it reduces the height of the Troposphere geopotential.طی دهههای اخیر تئوریهای جدیدی در پی شناسایی برهمکنش بین جریانات پوشن سپهری و وردسپهری مطرح شد. در همین راستا سعی شد تا به بررسی نقش واداشت های پوشن سپهری و وردسپهری تاوه قطبی در ارتباط با بارشهای سنگین و فراگیر ایران پرداخته شود. بدین منظور از دادههای شبکهبندی شده GPM برای الگوی فضایی بارش و دادههای مرکز ملی پیشبینی محیطی/علوم جو(NCEP/NCAR) و مرکز پیشبینیهای میان مدت اروپا(ECMWF) جهت تحلیل شرایط جوی استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود گردش پوشن سپهری تاوه قطیی با تغییر شکل به حالت بیضوی و با تعمیق شدن هسته مرکزی تاوه قطبی، تاوایی پتانسیل و ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل پوشن سپهر زیرین وارد وردسپهر فوقانی شده است. با افزایش تاوایی پتانسیل و شارش آن از مرکز بیشینه خود از شمال شرق روسیه به منطقه، سبب تاخوردگی وردیست و در نهایت افت ژئوپتانسیل بر روی خاورمیانه شده است. شکلگیری ناهنجاری در دروه های همراه با بارش سنگین و فراگیر ایران را می توان بین 18 الی 20 روز قبل از وقوع این رویداد در پوشن سپهر میانی و فوقانی پیشبینی نمود. از طرفی تغییر فشار وردیست در منطقه قطب و خاورمیانه نشان داد که با افزایش فشار در وردیست قطبی با تاخیر 2 الی 3 روزه در روزهای همراه با بارش سنگین بر کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل وردسپهری تاثیر میگذارد. در جریان جت جنب قطبی و انحنای آن نیز از عوامل هم در انتقال پایین سو و جنوب سوی تاوایی پتانسیل و در نهایت افزایش شیو سرعت جریان جت جنب حاره در منطقه می باشد.https://www.ims-jmas.net/article_155543_051768c8338d472cc993137562a8c891.pdfانجمن علمی هواشناسی ایراننشریه هواشناسی و علوم جوّ2645-72614220210823Investigation and simulation of long-range transport of dust particles from the Middle East to East Asia in a case studyبررسی و شبیهسازی انتقال بلند برد ذرات گردوخاک از خاورمیانه تا شرق آسیا در یک مطالعه موردی16117715554410.22034/jmas.2022.350322.1177FAسارا کرمیپژوهشکده هواشناسی0000-0002-8372-763Xزهرا قصابیگروه پیش آگاهی مخاطرات جوی، پژوهشگاه هواشناسی، تهران، ایران0000-0002-0791-3430Journal Article20210430The severe and widespread dust on March 12-18, 2021 over a large part of Asia investigated. Satellite data, synoptic maps, and the HYSPLIT diffusion model and the WRF-Chem model outputs have used. On March 12, the dust particles transfered from Iraq to Iran and the dust emission started from the deserts of Arabia; and the dust particles were transferred to the countries of Afghanistan, Pakistan and China. In addition to long-range transport, the dust emission from local sources in the border areas of Afghanistan, Pakistan, Iran as well as the central of Turkmenistan and the western/central of China increased the intensity of the phenomenon and the extent of the areas affected by dust. In the synoptic analysis, a series of low-pressure systems observed in the south of Arabia, south/southeast Iran, Kyrgyzstan and China, which caused the dust emission and transport in the area. CALIPSO products show that in a large part of the region, there are suspended dust particles, and clouds are mostly deep convective and cirrus. The WRF-Chem model correctly simulates the dust emission from Iraq, Syria and Saudi Arabia and its transfer path. The activity of dust sources around Lake Hamon, Turkmenistan and central China can be seen in the output of the model. The vertical cross-section of dust concentration and quantities of relative humidity, wind speed and potential temperature indicate the penetration of dust particles to the upper levels of the atmosphere, which is the reason for their long-range transport under the influence of higher wind speed.در این مطالعه پدیده شدید و گسترده گردوخاک در 12-18 مارس 2021 در بخش وسیعی از آسیا (خاورمیانه، آسیای مرکزی و شرقی) با استفاده از دادهها و تصاویر ماهوارهای، نقشههای همدیدی و برونداد مدل پخش HYSPLIT و مدل WRF-Chem بررسی شد. در روز 12 مارس همزمان با انتقال ذرات گردوخاک از عراق به ایران، گسیل گردوخاک از بیابانهای عربستان آغاز شده و ذرات گردوخاک به سمت کشورهای افغانستان، پاکستان و چین منتقل شدند. علاوه بر انتقال بلندبرد، گسیل گردوخاک از چشمههای محلی در مناطق مرزی کشورهای افغانستان، پاکستان، ایران و مناطق مرکزی ترکمنستان و مناطق غربی و مرکزی چین سبب افزایش شدت پدیده و گستردگی مناطق تحت تاثیر گردوخاک شد. در تحلیل همدیدی، مجموعهای از سامانههای کمفشار در جنوب عربستان، جنوب و جنوب شرقی ایران، قرقیزستان و چین مشاهده میشود که سبب گسیل و انتقال گردوخاک در منطقه مورد مطالعه شده است. محصولات ماهواره کالیپسو نشان میدهند که در بخش وسیعی از منطقه واقع در مسیر ماهواره ذرات معلق گردوخاک وجود دارد و ابرهای موجود در جو منطقه نیز بیشتر از نوع همرفت عمیق و سیروس هستند. مدل WRF-Chem گسیل گردوخاک از عراق، سوریه و عربستان سعودی و مسیر انتقال آن را بدرستی شبیهسازی کرده و فعالیت چشمههای گردوخاک اطراف دریاچه هامون، کشور ترکمنستان و مناطق مرکزی چین در خروجی مدل قابل مشاهده است. سطح مقطع قائم غلظت گردوخاک و کمیتهای رطوبت نسبی، سرعت باد و دمای پتانسیلی نشاندهنده نفوذ ذرات گردوخاک تا ترازهای بالای جو است که سبب انتقال بلند برد آنها تحت تاثیر سرعت بیشتر باد شده است.https://www.ims-jmas.net/article_155544_7f2bde622d4da394937ca586ca4abf91.pdf