مقاله پژوهشی
هواشناسی فیزیکی
شقایق مرادی؛ سهیلا جوانمرد؛ سرمد قادر؛ مجید آزادی؛ مریم قرایلو
چکیده
هدف این مقاله بررسی عملکرد طرحواره های مختلف در مدل WRF برای تخمین بارش بر روی منطقه‌ی شمال غرب ایران در بارش زمستانی است. با توجه به روابط بین طرحواره‌ها ابتدا با روش گام به گام بهترین طرحواره‌ی پارامتری سازی همرفت با استفاده از مجذور میانگین مربعات (RMSE) و سپس بهترین طرحواره‌ی خردفیزیک انتخاب گردید، سپس در بهترین پیکربندی بدست‌آمده ...
بیشتر
هدف این مقاله بررسی عملکرد طرحواره های مختلف در مدل WRF برای تخمین بارش بر روی منطقه‌ی شمال غرب ایران در بارش زمستانی است. با توجه به روابط بین طرحواره‌ها ابتدا با روش گام به گام بهترین طرحواره‌ی پارامتری سازی همرفت با استفاده از مجذور میانگین مربعات (RMSE) و سپس بهترین طرحواره‌ی خردفیزیک انتخاب گردید، سپس در بهترین پیکربندی بدست‌آمده در مرحله پیشین، طرحواره‌ی بهینه تابش موج بلند و کوتاه، لایه مرزی و سطحی انتخاب شدند. در نهایت طرحوارههای Lin et al.، Eta Similarity، MYJ، RRTM و Dudhia به عنوان طرحوارههای بهینه برای شبیه‌سازی بارش روی شمال‌غرب ایران انتخاب شد.در این مطالعه ترکیب هایی از طرحواره ها که بیشترین و کمترین اثر را در پراکنش داده‌های بارش‌های شبیه سازی شده دارند، نیز مشخص گردید. بدین منظور 36 پیکر بندی اختیار شده برای طرحوارههای تابش موج بلند، تابش موج کوتاه و لایه مرزی در 12 گروه سه تایی با چرخش طرحواره‌ی تابش موج کوتاه و 12 گروه سه تایی با چرخش طرحواره‌ی موج بلند و در 9 گروه 4 تایی با چرخش طرحواره ی لایه مرزی تقسیم شد و انحراف معیار بارش شبیه سازی شده برای این 33 گروه محاسبه شد. بدین طریق در بین پیکربندی‌های ایجاد شده، پیکربندی‌هایی که بیشترین و کمترین اثر را در تخمین بارش شش ساعته و پراکندگی آنها دارند مشخص شدند. نتایج مطالعه نشان داد که تغییر در انتخاب طرحواره‌ی لایه مرزی هنگامی که طرحواره ی تابش موج بلند RRTM و طرحواره‌ی تابش موج کوتاه Goddard باشد، می‌تواند نتایج را به مشاهده نزدیک تر کند.
مقاله پژوهشی
هواشناسی همدیدی
سکینه خان سالاری
چکیده
با توجه به اقلیمِ گرمایش جهانی ارتفاع تراز صفر درجه سلسیوس، در حال افزایش است؛ که توجه بسیاری از محقیین را از جنبه‌های مختلف به ویژه از لحاظ تغییر نوع بارش از برف به باران و کاهش ذخایر آبی به خود جلب نموده است. در این پژوهش نیز به منظور بررسی تغییرات زمانی ارتفاع تراز یخ‌زنی از داده‌های جوّ بالای فرودگاه‌های مهرآباد، مشهد، کرمانشاه، ...
بیشتر
با توجه به اقلیمِ گرمایش جهانی ارتفاع تراز صفر درجه سلسیوس، در حال افزایش است؛ که توجه بسیاری از محقیین را از جنبه‌های مختلف به ویژه از لحاظ تغییر نوع بارش از برف به باران و کاهش ذخایر آبی به خود جلب نموده است. در این پژوهش نیز به منظور بررسی تغییرات زمانی ارتفاع تراز یخ‌زنی از داده‌های جوّ بالای فرودگاه‌های مهرآباد، مشهد، کرمانشاه، بندرعباس، گرگان، کرمان، رشت، شیراز، زاهدان، اصفهان و تبریز در بازه زمانی سال‌های 1998 تا 2019 استفاده شده است. با وجود حداقل 20 روز داده در هر یک از 12 ماه، آن سال به عنوان سال قابل بررسی انتخاب می‌گردد و در صورتی که سال‌های منتخب در یک ایستگاه پیوسته باشند، به‌دست آوردن روند تغییرات ارتفاع تراز صفر درجه سلسیوس با استفاده از روش آماری در آن ایستگاه قابل بررسی است. با شرایط ذکر شده از بین ایستگاه‌های ذکر شده تنها امکان بررسی آماری در سه ایستگاه مهرآباد، مشهد و کرمانشاه وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که تغییرات تراز یخبندان در فرودگاه‌های منتخب کشور، در ماه‌ها، فصل‌ها و سال‌های مختلف با استفاده از آزمون مَن‌کندال، روند صعودی و یا نزولی را نشان نمی‌دهد. به عبارت دیگر تغییرات ماهانه و فصلیِ ارتفاعِ این تراز در ایستگاه‌های بررسی شده در سال‌های مختلف وابسته به تغییرات اقلیم نمی‌باشد. بررسی‌های همدیدی، بیان‌گر این مطلب است که تغییرات ارتفاع این تراز در سال‌های مختلف وابسته به سامانه‌های جوّی عبوری و شرایط همدیدی ماه یا فصل مربوطه است.
مقاله پژوهشی
اقلیم شناسی
رستگار محمدی؛ محمد سلیقه؛ محمد حسین ناصرزاده؛ مهری اکبری
چکیده
سامانه‌ها چرخندی به‌طور عمده پیام‌آور شرایط ناپایدار هستند که حاصل گسترش اغتشاش‌های بارزی هستند که در جریان‌های جوی پدیدار می‌شوند. در این پژوهش از داده‌های سینوپتیکی 4 حوضه آبریز و داده‌های شبکه‌ای (ECMWF) با تفکیک زمانی 6 ساعته و تفکیک مکانی 25/0*25/0 از سال 1979 تا 2004 استفاده شد. با استفاده از روش تحلیل خوشه 3الگوی جوی روزهای بارشی و ...
بیشتر
سامانه‌ها چرخندی به‌طور عمده پیام‌آور شرایط ناپایدار هستند که حاصل گسترش اغتشاش‌های بارزی هستند که در جریان‌های جوی پدیدار می‌شوند. در این پژوهش از داده‌های سینوپتیکی 4 حوضه آبریز و داده‌های شبکه‌ای (ECMWF) با تفکیک زمانی 6 ساعته و تفکیک مکانی 25/0*25/0 از سال 1979 تا 2004 استفاده شد. با استفاده از روش تحلیل خوشه 3الگوی جوی روزهای بارشی و مراکز چرخندی استخراج شدند. در مکانی که مرکز ناوه دو تراز 500 و 700 هکتوپاسکال بر روی‌هم قرار گیرند، ارتفاع ژئوپتانسیل کمینه و شیو ژئوپتانسیل بیشینه خواهد بود و منجر به رخ داد بیشترین چرخند‌زایی می شود. در الگوی اول این شرایط رخ داده است و منجر میانگین بارش سنگین 6/38 میلیمتر در سطح 4 حوضه شده است. در الگوی دوم هیچ یک از شروط انطباق و عمیق بودن ناوه ها برقرار نیست و منجر به کمترین میانگین بارش سنگین 7/32 میلمتر شده است. در الگوی سوم شرط انطباق دو مرکز ناوه برقرار است اما ناوه ها عمیق نیستند و میانگین بارش سنگین 1/36 رخ داده است. بیشترین مکان چرخندی زایی جای که انطباق ناوه‌های ترازی و کمینه ارتفاع ژئوپتانسیل و بیشنه شیو ژئوپتانسیل برقرار است، در شرق مدیترانه تا روی عراق است. بارش های سنگین ناشی از رخ داد چرخند های است که در این منطقه زایش یافته اند. همچنین بیشترین رطوبت از دریای سرخ و سپس خلیج‌فارس و دریای مدیترانه تأمین می‌شود. عامل تقویت و صعود در تراز بالا در هر سه الگو رودباد جنب حاره است که بر روی شمال عربستان و خلیج‌فارس مستقر بوده است.
مقاله پژوهشی
هواشناسی همدیدی
حسن حاجی محمدی؛ رضا دوستان؛ مجید حبیبی نوخندان
چکیده
به منظور بررسی مکانیسم حاکم بر تشکیل چرخندهای بادپناهی در ایران طی یک دوره 18 ساله(2017-2000) با بهره گیری از داده های شبکه بندی شده مرکز ملی پیش بینی های محیطی/علوم جو(NCEP/NCAR) با توان تفکیک 2.5 درجه جغرافیایی و مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جو(ECMWF) با توان تفکیک 0.125 درجه جغرافیایی اقدام به شناسایی پدیده فوق در بادپناه رشته کوه زاگرس شد. برای ...
بیشتر
به منظور بررسی مکانیسم حاکم بر تشکیل چرخندهای بادپناهی در ایران طی یک دوره 18 ساله(2017-2000) با بهره گیری از داده های شبکه بندی شده مرکز ملی پیش بینی های محیطی/علوم جو(NCEP/NCAR) با توان تفکیک 2.5 درجه جغرافیایی و مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جو(ECMWF) با توان تفکیک 0.125 درجه جغرافیایی اقدام به شناسایی پدیده فوق در بادپناه رشته کوه زاگرس شد. برای بررسی های ساختار دینامیکی نیز از دو پارامتر تاوایی پتانسیل بر روی سطوح همدرگاشت و فرارفت تاوایی نسبی بهره گیری شد. نتایج نشان داد طی این دوره 18 ساله فقط سه نمونه از پدیده فوق الذکر در ایران به وقوع پیوسته است. از مکانسیم عمده حاکم بر تشکیل این چرخندها در قسمت رو به باد کوهستان با تشکیل هسته پرفشار و افزایش تاوایی نسبی منفی در سطح زمین و از طرفی قرارگیری یک پشته شبه ساکن در تراز میانی تروپوسفر به عنوان شرط عمده رو به باد کوهستان و وجود ناوه ای با گردایان ژئوپتانسیل شدید بر روی ارتفاعات کوهستانی که از تراز میانی تا تراز فوقانی تروپوسفر ادامه دارد و این شرایط با یک جریان مثبت تاوایی همراه شده است. بدین صورت که شرط اول و اصلی رخداد چرخندهای بادپناهی وجود این دو شرط در دامنه های رو به باد و بادپناه کوهستان می باشد. در تراز 500 هکتوپاسکال در محدوده ایران مرکزی مقادیر فرارفت تاوایی نسبی با افزایش همراه است که نشان از افزایش تاوایی نسبی مثبت چه در بعد زمان و چه در بعد مکان در منطقه را دارد.
مقاله پژوهشی
هواشناسی همدیدی
بهاره میرکماندار؛ محبوبه فرزندی
چکیده
رفتار تغییرات روزانه دما و رطوبت نسبی عکس یکدیگر است. با رسم دقیق منحنی تغییرات روزانه این دو متغیر در یک روز عادی مشاهده می‌شود که توزیع این دو متغیر نرمال نیست و یک منحنی چوله به راست است. بنابراین استفاده از ضرایب مساوی برای برآورد میانگین دما و رطوبت نسبی روزانه خطا دارد. الگوی برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه فقط نیمی از ساعات ...
بیشتر
رفتار تغییرات روزانه دما و رطوبت نسبی عکس یکدیگر است. با رسم دقیق منحنی تغییرات روزانه این دو متغیر در یک روز عادی مشاهده می‌شود که توزیع این دو متغیر نرمال نیست و یک منحنی چوله به راست است. بنابراین استفاده از ضرایب مساوی برای برآورد میانگین دما و رطوبت نسبی روزانه خطا دارد. الگوی برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه فقط نیمی از ساعات شبانه‌روز را شامل می-شود. مسئله بعدی تأثیر اقلیم بر الگوی رفتاری تغییرات دما و رطوبت نسبی است که در روش‌های موجود مورد توجه قرار نگرفته است. این مقاله الگوهای جدیدی را برای برآورد میانگین دما و رطوبت نسبی روزانه در ناحیه کوهستانی ایران و ایستگاه‌های نمونه مربوطه ارائه داده است. به این منظور ناحیه کوهستانی منتخب از خوشه‌بندی اقلیمی به روش افرازی میانه محور مشخص شده است. نمونه‌گیری سیستماتیک برای تعیین ایستگاه‌های منتخب انجام سپس الگوی رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده‌سازی داده‌ها برازش داده شد. نتایج ارائه شده وجود عرض از مبدأ را در تمامی الگوها تأیید می‌کنند. الگوهای برتر با بررسی آماره‌های لازم و تحلیل باقی‌مانده‌ها ارائه شدند. ضرایب تعیین (R2) و آماره‌های F بدست آمده، نشان می‌دهند الگوها در برآورد میانگین دما و رطوبت نسبی روزانه از توانایی مناسبی برخوردار هستند. در اکثر الگوهای برآورد میانگین رطوبت نسبی روزانه، رطوبت نسبی ساعت 3 در موثرتر است. واسنجی و مقایسه الگوهای ارائه شده در این مقاله با الگوهای رایج نشان از دقت بالای الگوهای پیشنهادی دارد. میانگین مربع خطا (MSE) معیار کارایی الگوهاست.
مقاله پژوهشی
هواشناسی آبشناسی
عرفان بهرامی؛ حسین خزیمه نژاد
چکیده
عملکرد خوب مدل‌های هوشمند باعث افزایش استفاده از آنها برای پیش‌بینی پدیده‌های مختلف هیدرولوژیکی شده است. لذا ضرورت دارد که کارایی مدل‌های توسعه داده شده در مناطق مختلف جهان با ویژگی‌های متفاوت اقلیمی، هیدرولوژیکی و فیزوگرافی مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان در مورد کارایی آنها در مناطق مختلف اظهار نظر کرد. در پژوهش حاضر، به منظور ...
بیشتر
عملکرد خوب مدل‌های هوشمند باعث افزایش استفاده از آنها برای پیش‌بینی پدیده‌های مختلف هیدرولوژیکی شده است. لذا ضرورت دارد که کارایی مدل‌های توسعه داده شده در مناطق مختلف جهان با ویژگی‌های متفاوت اقلیمی، هیدرولوژیکی و فیزوگرافی مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان در مورد کارایی آنها در مناطق مختلف اظهار نظر کرد. در پژوهش حاضر، به منظور پیش‌بینی دبی سیلاب حوضه از داده‌های منطقه در یک دوره 10 ساله، با طول دوره آماری (1389-1399) و همچنین از مدل هوشمند برنامه‌ریزی بیان ژن استفاده شد. با بررسی معیارهای ارزیابی مدل، نتایج نشان از عملکرد خوب و دقت بالای مدل در پیش‌بینی دبی سیلاب بود. با استفاده از دو مدل هیدروگراف مصنوعی گری و گاما پارامترهای مهم سیلاب از جمله PEP (دبی اوج سیلاب)، PETP (زمان رسیدن به دبی اوج)،PEV (حجم جریان) و سه معیار (جذر میانگین مربع خطا، میانگین خطای مطلق و ضریب تبیین ) جهت تعیین شکل هیدرگراف سیلاب مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از روش امتیاز‌بندی و رتبه‌دهی برای هریک از خطاها پرداخته شد و بهترین مدل در برآورد هریک از مشخصه‌های سیلاب تعیین گردید. بر اساس نتایج، مقدار دامنه‌های معیارهای بیان شده برای مدل گاما به ترتیب (50/9، 9/12-)، (09/20، 1/40-)، (75، 100-)، (42/0، 66/1)، (20/3، 03/1) و (94/0، 87/0) قرار دارد که نشان از برتری مدل گاما نسبت به مدل گری بوده است و مدل منتخب توانست به شکل کاملا̎ مناسبی مشخصه‌های هیدروگراف سیلاب را برآورد سازد. بررسی این مدل در مدل‌سازی سیلاب در سایر حوضه‌های فاقد آمار نیز پیشنهاد می‌گردد.
