مقاله پژوهشی
حسین اسماعیلی؛ احمد روشنی؛ فاطمه پرک
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 97-113
چکیده
تغییرات آب و هوایی و گرمایش جهانی اثرات بسیار زیادی بر جوامع و بوم سامانه‌ها دارد. شناسایی حوادث فرین آب و هوایی در مقیاس مکانی و زمانی، به منظور برنامه ریزی جهت کاهش آثار سوء و افزایش استراتژی های انطباق بسیار حائز اهمیت است. به همین جهت مجموعه‌ای از شاخص‌های ترکیبی و موج گرما ارائه شده توسط گروه بین المللی (ECA&D) ، به منظور ترسیم ...
بیشتر
تغییرات آب و هوایی و گرمایش جهانی اثرات بسیار زیادی بر جوامع و بوم سامانه‌ها دارد. شناسایی حوادث فرین آب و هوایی در مقیاس مکانی و زمانی، به منظور برنامه ریزی جهت کاهش آثار سوء و افزایش استراتژی های انطباق بسیار حائز اهمیت است. به همین جهت مجموعه‌ای از شاخص‌های ترکیبی و موج گرما ارائه شده توسط گروه بین المللی (ECA&D) ، به منظور ترسیم بهتر روند فرین‌های آب و هوایی در گستره ایران و با تمرکز بر حوضه های آبریز درجه یک استفاده گردید. بر این اساس داده های روزانه 47 ایستگاه سینوپتیک کشور در دوره آماری 1981 تا 2015 استخراج و مورد آنالیز قرار گرفت. در این پژوهش شاخص‌های سرد-خشک، سرد-مرطوب، گرم-خشک، گرم-مرطوب، دو کلاس شاخص اقلیم گردشگری و شاخص جهانی حرارتی به عنوان مجموع شاخص های ترکیبی و شاخص های فراوانی، مدت زمان، فرکانس، دامنه و بزرگی موج گرما به عنوان مجموع شاخص های موج گرما محاسبه شده است. نتایج این پژوهش نشان دهنده رخداد تغییر اساسی در رفتار مقادیر فرین ترکیبی دما و بارش در سه دهه گذشته است. کاهش در فراوانی حالت‌های سرد و افزایش در فراوانی حالت‌های گرم در بیش از 80 درصد ایستگاه ها دیده میشود. به طوری که کاهش معنادار در شاخص روزهای سرد و خشک و افزایش معنادار در شاخص روزهای گرم و خشک موید این مطلب می باشد. همچنین، شاخص جهانی حرارتی نیز نشان دهنده افزایش معنی دار فراوانی روزهای با تنش گرمای شدید ( ) و کاهش معنادار فراوانی روزهای بدون تنش گرمایی ( ) است که در مقایسه با سایر شاخص‌های ترکیبی دما و بارش از پیوستگی فضایی مناسبی در سطح ایران برخوردار است. روند شاخص اقلیم گردشگری (TCI)، شامل دو زیر مجموعه، تعداد روزهای با TCI≥60 و تعداد روزهای با TCI≥80 نیز تغییرات مشابهی دارد و پیوستگی ضعیف‌تری را در سطح کشور نشان می‌دهد. افزایش حالت های گرم در شاخص های موج گرما نیز تقریبا در تمامی حوضه های آبریز درجه یک کشور مشهود می باشد. این موضوع در تعداد و فرکانس موج گرما نمود معنادار تری در سطح کشور نشان می دهد. بیشینه وردایی معنادار فرین‌های ترکیبی در بخش‌های شمال‌غربی کشور دیده میشود که می‌تواند در برنامه ریزی برای کاهش آثار سوء و افزایش سازگاری در کشور مورد توجه قرار گیرد.
مقاله پژوهشی
مائده فتحی؛ مجید آزادی؛ غلامعلی کمالی؛ امیرحسین مشکوتی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 114-129
چکیده
در این پژوهش، نتایج حاصل از توسعه یک سامانه همادی برای تولید پیشبینی احتمالاتی با استفاده از مدل WRF جهت پیشبینی بارش روی ایران ارائه میشود. سامانه همادی که در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد، از اجرای مدل WRF با هشت پیکر بندی فیزیکی متفاوت تشکیل شده است. برای شرایط مرزی و اولیه مدلها از داده‌های جهانی GFS با تفکیک افقی 5/0 درجه ...
بیشتر
در این پژوهش، نتایج حاصل از توسعه یک سامانه همادی برای تولید پیشبینی احتمالاتی با استفاده از مدل WRF جهت پیشبینی بارش روی ایران ارائه میشود. سامانه همادی که در این تحقیق مورد استفاده قرار می گیرد، از اجرای مدل WRF با هشت پیکر بندی فیزیکی متفاوت تشکیل شده است. برای شرایط مرزی و اولیه مدلها از داده‌های جهانی GFS با تفکیک افقی 5/0 درجه استفاده شده است. در این مقاله، روش میانگین‌گیری بایزی (BMA) برای واسنجی پیش‌بینی‌های احتمالاتی بارش 24، 48 و 72 ساعته در پاییز و زمستان 2016-2015 مورد مطالعه قرار گرفته است. داده‌ها شامل دو دوره آموزش (1 سپتامبر 2015 تا 1 دسامبر 2015) و ارزیابی (1 دسامبر 2015 تا 30 فوریه 2016) میباشد. پیشبینی احتمالاتی بارش تجمعی 24 ساعته با استفاده از نمودار اطمینانپذیری، نمودار ROC، امتیاز بریر و امتیاز RPS در آستانه‌های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین نمودار ارزش اقتصادی پیشبینی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که پیشبینی احتمالاتی سامانه همادی به روش BMA اعتماد‌پذیرتر و تفکیک‌پذیرتر است، بطوری‌که پس از واسنجی، نموار اطمینانپذیری و نمودار ROC بهبود قابل توجهی داشته است. نتایج حاصل از درستی‌سنجی نشان می‌دهد که با واسنجیده نمودن امتیاز بریر برای پیشبینی 24 ساعته در آستانه‌های 1/0، 5/2، 5، 10، 15 و 25 میلی‌متر به‌ترتیب 24، 30، 32، 36، 39 و 65 درصدکاهش یافته است، برای پیش‌بینی‌های 48 و 72 ساعته نیز امتیاز بریر کاهش یافته است. امتیاز RPS برای پیشبینی 24، 48 و 72 ساعته به ترتیب 45، 40 و 38 درصد کاهش یافته است.
مقاله پژوهشی
سهیلا جوانمرد؛ علیمحمد نوریان؛ سحر تاجبخش؛ جواد بداق جمالی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 130-145
چکیده
در این مقاله ، به منظور آشکارسازی انواع ابرها در ایران از داده های عمق نوری ابر و فشار قله ابر سنجنده AVHRR ماهوارهNOAA و الگوریتم تشخیص نوع ابر پروژه بین المللی ماهواره‌ای اقلیم‌شناسی ابر (ISCCP)، طی دوره آماری (2010-1981) استفاده شده است. روش به کار رفته ابداعی بوده و در نوع خود برای اولین بار برای ایران به کار رفته است. با استفاده از الگوریتمISCCP ...
بیشتر
در این مقاله ، به منظور آشکارسازی انواع ابرها در ایران از داده های عمق نوری ابر و فشار قله ابر سنجنده AVHRR ماهوارهNOAA و الگوریتم تشخیص نوع ابر پروژه بین المللی ماهواره‌ای اقلیم‌شناسی ابر (ISCCP)، طی دوره آماری (2010-1981) استفاده شده است. روش به کار رفته ابداعی بوده و در نوع خود برای اولین بار برای ایران به کار رفته است. با استفاده از الگوریتمISCCP ، پوشش 9 نوع ابر شامل ابرهای کومه ای (Cu)، فراز کومه ای(Ac) ، فرازپوشنی(As)، پوشن کومه ای(Sc)، ابرهای همرفت عمیق(Cb)، ابرهای پوشنی(St)، بارا پوشنی (Ns)، پرسا(Ci)، پرسا پوشنی(Cs) به صورت میانگین ماهانه از ژانویه تا دسامبر طی دوره آماری (2010-1981) در گستره ایران محاسبه و استخراج شده است. نتایج نشان داده است که بیشینه درصد فراوانی ابرهای کومه ای در فصلهای پاییز و زمستان در مناطق ساحلی جنوب شرق و مناطق جنوبی ایران قرار دارد. فراوانی ابر فرازپوشنی در بخش وسیعی از ایران بیش از 50 درصد است و بیشینه فراوانی آن در همه ماه‌ها از 80 درصد فراتر می‌رود . ابر پوشن کومه ای نیز در فصلهای پاییز و زمستان دارای پراکنش یکسانی است. در مقابل درصد فراوانی ابر پوشنی برای همه ماه‌ها بسیار کم است به غیر از ماه ژوئیه که در جنوب غرب دریای مازندران دارای فراوانی بین 5 تا 25 درصد است. درصد فراوانی ابر پرساپوشنی در ماه‌های مختلف دارای تفاوت زیادی است. بیشترین فراوانی این ابر در ماه‌های ژانویه، فوریه و اکتبر است. در این ماه‌ها بیشینه فراوانی ابر پرساپوشنی به بیش از 50 درصد میرسد.
مقاله پژوهشی
محمد مرادی؛ عباس رنجبر؛ ابراهیم فتاحی؛ فاطمه رحیمزاده
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 146-162
چکیده
در این مقاله با استفاده از آزمون‌های انحرافات تجمعی و نرمال استاندارد، همگنی میانگین سالانه سرعت باد 31 ایستگاه همدیدی واقع در مراکز استانها، در دوره آماری 2015-1981 بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون انحرافات تجمعی، همگنی داده‌ها را فقط در ایستگاه‌های اهواز، اردبیل، قزوین و اصفهان تایید نمود. نتایج حاصل از دسته‌بندی ایستگاه‌ها بر اساس ...
بیشتر
در این مقاله با استفاده از آزمون‌های انحرافات تجمعی و نرمال استاندارد، همگنی میانگین سالانه سرعت باد 31 ایستگاه همدیدی واقع در مراکز استانها، در دوره آماری 2015-1981 بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون انحرافات تجمعی، همگنی داده‌ها را فقط در ایستگاه‌های اهواز، اردبیل، قزوین و اصفهان تایید نمود. نتایج حاصل از دسته‌بندی ایستگاه‌ها بر اساس اختلاف آماره‌های محاسباتی و مقادیر بحرانی آن نشان داد که میانگین سالانه سرعت باد در ایستگاه‌های ایلام، بوشهر، اراک، کرج، تهران، شیراز، کرمان، بجنورد و بیرجند دارای ناهمگنی ضعیف، در ایستگاه‌های سنندج، کرمانشاه، زنجان، یاسوج، قم، مشهد، زاهدان و بندرعباس دارای ناهمگنی متوسط و در سایر ایستگاه‌ها دارای ناهمگنی شدید میباشد. آزمون همگنی نرمال استاندارد روی میانگین سالانه سرعت باد ناهمگنی متوسط را در ایستگاه‌های شیراز و بجنورد و ناهمگنی شدید را در ایستگاه‌های ارومیه، خرم‌آباد، بوشهر، سمنان، گرگان و بیرجند تایید کرد. بررسی‌ها نشان داد که در ایستگاه‌های تبریز، مشهد، خرم‌آباد، گرگان، سمنان و ارومیه که ناهمگنی متوسط و شدید آشکار شده است، نقطه شروع ناهمگنی و پرش هم زمان اتقاق افتاده است. در این ایستگاه‌ها، نقطه شروع پرش آشکار‌شده با سال تغییر مکان ایستگاه، مطابقت ندارد. بنابراین به نظر میرسد که ساخت و ساز و تغییر در نوع پوشش زمین در اطراف ایستگاه‌ها، سبب افزایش دریافت انرژی تابشی، افزایش زبری سطح، کاهش نیروی مالش و در نتیجه افزایش سرعت باد شده است.
مقاله پژوهشی
عباس رنجبر؛ سحر تاجبخش؛ محمد مرادی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 163-176
چکیده
در 28 تیر1394ریزش بارش‌های بسیار شدید همرفتی در مدت زمان بسیار کوتاهی منجر به وقوع سیل مهیبی در منطقه کن و سیجان شد. شدت زیاد بارش در مساحت کوچک از عوامل اصلی رخداد این سیل مخرب بود. برای بررسی این بارش‌های همرفتی از داده‌های دیدبانی، محصولات رادار، نقشه‌های هواشناسی و برای شبیهسازی بارش از مدل WRF استفاده شد. مدل با سه دامنه تو ...
بیشتر
در 28 تیر1394ریزش بارش‌های بسیار شدید همرفتی در مدت زمان بسیار کوتاهی منجر به وقوع سیل مهیبی در منطقه کن و سیجان شد. شدت زیاد بارش در مساحت کوچک از عوامل اصلی رخداد این سیل مخرب بود. برای بررسی این بارش‌های همرفتی از داده‌های دیدبانی، محصولات رادار، نقشه‌های هواشناسی و برای شبیهسازی بارش از مدل WRF استفاده شد. مدل با سه دامنه تو در تو و تفکیک افقی 18، 6 و 2 کیلومتر و گام‌های زمانی یک ساعته اجرا شد. نتایج بیانگر مساعد بودن شرایط ترمودینامیکی و همرفتی برای رخداد ناپایداری‌های شدید در بعدازظهر این روز میباشد. همچنین روند تغییرات شاخص‌های ناپایداری و بارش حاصل از برونداد مدل در ساعت‌های 12، 13، 14 و 15 گرینویچ نشان دهندهی بیشینه مقدار آن در زمان رخداد سیل میباشد. توسعه سامانهی کمفشار در نواحی مرکزی ایران و ناحیه تهران و استقرار زبانه‌های پرفشار بر روی دریای خزر، سبب گرادیان شدید فشار روی رشتهی کوه البرز گردیده که با عبور ناوه از سطوح میانی و بالایی وردسپهر و وجود هوای سرد در این ترازها همراه شده است. با توجه به زمان رخداد توفان در منطقهی تهران، جبهه سرد فعال مجاور سطح زمین به علت رسیدن آن به تهران در ساعت بیشینه دما، تقویت شده و بر شدت ناپایداری‌ها افزوده و رگبارهای شدید ناگهانی در غرب تهران ایجاد نموده است. با حرکت سامانه به سمت شرق، بهعلت کاهش گرادیان دمایی و اثرات اصطکاک سطحی از فعالیت توفان کاسته شده است.
مقاله پژوهشی
سارا کرمی؛ نسیم حسین حمزه؛ عباس رنجبر سعادت آبادی؛ معصومه موسوی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 177-189
چکیده
هر ساله وقوع رخدادهای گردوخاک ساکنان بخش‌های وسیعی از کشور از جمله استان خوزستان را با مشکلات جدی مواجه می کند. در روزهای 7 تا 10 بهمن ماه سال 1395، وقوع هم زمان پدیده گردوخاک و بارش باران در شهر اهواز منجر به قطع برق و به دنبال آن آب در این شهر به مدت دو شبانهروز و لغو پرواز هواپیماها گردید. بررسی نقشه‌های همدیدی نشان می‌دهد ...
بیشتر
هر ساله وقوع رخدادهای گردوخاک ساکنان بخش‌های وسیعی از کشور از جمله استان خوزستان را با مشکلات جدی مواجه می کند. در روزهای 7 تا 10 بهمن ماه سال 1395، وقوع هم زمان پدیده گردوخاک و بارش باران در شهر اهواز منجر به قطع برق و به دنبال آن آب در این شهر به مدت دو شبانهروز و لغو پرواز هواپیماها گردید. بررسی نقشه‌های همدیدی نشان می‌دهد در نقشه فشار سطح زمین، کل منطقه تحت تأثیر یک سامانه کم فشار دینامیکی قرار دارد. چرخش خطوط هم‌فشار، تغییر جهت باد و وجود کژفشاری در منطقه از علائم وجود جبهه است. اجرای مدل HYSPLITدر تراز 500متر به خوبی مرز جبهه سرد و تغییر جهت باد در منطقه را نمایش می‌دهد. مقادیر کد هوای حاضر ایستگاه همدیدی اهواز بیانگر وقوع توفان، پدیده گردوخاک محلی و غیر محلی و بارش باران در این دوره بوده و کمترین میزان دید افقی برابر 100 متر گزارش شده است. شبیهسازی این رخداد گردوخاک با مدل WRF-Chem نشان داد که مدل، گسیل گردوخاک از عراق و جنوب خوزستان را به خوبی نشان داده و بار گردوخاک خروجی مدل با تصاویر ماهواره‌ای در توافق است. با مقایسه کمّی غلظت خروجی مدل با مقادیر مشاهداتی میتوان نتیجه‌گیری کرد که مدل در شبیهسازی غلظت ذرات عملکرد قابل قبولی دارد. مدل در شبیه سازی جهت باد و بارش، عملکرد بهتری دارد و الگوی بارش و میزان آن در شهرهای مختلف را به خوبی نشان داده است. همچنین وجود جبهه و تغییر جهت ناگهانی باد توسط مدل شناسایی شده است.
مقاله پژوهشی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1397، صفحه 190-201
چکیده
پیشبینی دقیق کمیتهای هواشناسی همیشه جزو چالشهای مورد اهمیت بوده است. خروجیهای خام مدلهای عددی هواشناسی(DMO) همواره شامل خطاهای تصادفی و سیستماتیک هستند که باعث کاهش دقت پیشبینیها میشود. با استفاده از روشهای پسپردازش بر روی خروجی خام مدلها میتوان خطاهای سیستماتیک را کاهش داده و به بهبود ...
بیشتر
پیشبینی دقیق کمیتهای هواشناسی همیشه جزو چالشهای مورد اهمیت بوده است. خروجیهای خام مدلهای عددی هواشناسی(DMO) همواره شامل خطاهای تصادفی و سیستماتیک هستند که باعث کاهش دقت پیشبینیها میشود. با استفاده از روشهای پسپردازش بر روی خروجی خام مدلها میتوان خطاهای سیستماتیک را کاهش داده و به بهبود دقت پیشبینیها دست یافت. این موضوع ثابت شده است که با استفاده از پسپردازش آماری، مهارت پیش بینی های قطعی عمدتا از طریق کاهش خطاهای سیستماتیک بهبود می یابد. در واقع فرایند پسپردازش، با استفاده از روابط آماری بین خروجی مدل و مشاهدات در گذشته، خطای سامانمند بین پیش‌بینی‌های مدل و مقادیر مشاهداتی در آینده را باید کاهش دهد. در این مطالعه خروجی مدل WRF برای ایستگاه هواشناسی فرودگاه رشت در بازه زمانی 8 ماه و برای کمیتهای دما، دمای نقطه شبنم، دمای بیشینه و دمای کمینه با روش میانگین لغزان(MA) پسپردازش شد و مورد راستیآزمایی قرار گرفت. راستیآزمایی پیوسته در تمام موارد بهبود را نشان داد و مقدار بهبود بر اساس ME از 81 تا 110 درصد و بر اساس RSME از 4 تا 12 درصد است. با تعریف مقادیر آستانه، در بیشتر مقادیر راستیآزمایی گسسته نیز بهبود مشاهده شد.
