به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب مصطفی کریمی احمدآباد

  • علی عبدی نژاد، مجتبی یمانی، جعفر حسن پور*، ابوالقاسم گورابی، مصطفی کریمی احمد آباد

    در این مطالعه، به بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش های کم عمق ناشی از بارندگی در حوضه آبریز سجادرود پرداخته شده است. در این حوضه به دلیل توپوگرافی کوهستانی (شیب تند دامنه ها) و وجود خاک های حاوی مواد آلی به صورت طبیعی پتانسیل رخداد اینگونه زمین لغزش های ناشی از بارندگی زیاد است و سالانه زمین لغزش هایی با ابعاد مختلف بعد از وقوع بارندگی های شدید و طولانی مدت در آن رخ می دهد. این زمین لغزش ها که با مکانیسم لغزش در بخش های بالایی پوشش خاک آغاز می شوند، بلافاصله تبدیل به جریان های گلی-واریزه ای شده و از به هم پیوستن آنها ممکن است جریان های واریزه ای-گلی بزرگ در پایین دست حوضه شکل بگیرد که پدیده ای مخرب محسوب می شود. در این پژوهش، برای بررسی تاثیر بارندگی بر وقوع زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه ای-گلی از برنامه تریگرز (TRIGRS) که برنامه ای نسبتا جامع و مبتنی بر شبکه برای تحلیل پایداری شیب به روش شیب بی نهایت (در مقیاس ناحیه ای) است، استفاده شده است. در این برنامه اثر نفوذ آب باران در خاک و رواناب ناشی از بارندگی که پارامترهایی مهم در ایجاد زمین لغزش های کم عمق و متعاقب آن جریان های واریزه ای-گلی هستند نیز به طور کامل در نظر گرفته می شود و این پدیده طبیعی به طور کامل شبیه سازی می گردد. داده های ورودی مورد نیاز برای این پژوهش شامل داده های توپوگرافی حوضه، ویژگی های زمین شناسی، زمین شناسی مهندسی و هیدروژیولوژیکی واحدهای خاکی (زون های زمین شناسی) و داده های مربوط به بارش در منطقه است که از منابع مختلف تهیه و در قالب فایل های متنی و نقشه های GIS مناسب مرتب سازی شده و مورد استفاده قرار گرفته اند. خروجی برنامه تریگرز شامل نقشه های توزیع مکانی حداقل ضریب ایمنی پایداری، عمق وقوع لغزش و فشار آب منفذی در عمق وقوع لغزش هستند که در قالب فایل های متنی تهیه و بعد از ترسیم در نرم افزارهای مبتنی بر GIS قابل تفسیر هستند. نتایج این مطالعه نشان داد که در بخش های مرتفع و پرشیب حوضه هرجا که خاک هایی با سنگ بستر از جنس سنگ های غنی از کانی های رسی (مثل گلسنگ، مارن و شیل) گسترش بیشتری دارند، پتانسیل رخداد لغزش های کم عمق ناشی از بارندگی بالاست و با وقوع بارندگی های با شدت بالا و مدت طولانی، این نوع زمین لغزش ها رخ خواهند داد که در صورت نزدیکی به سکونتگاه ها و جاده ها می توانند ریسک بالایی برای آنها داشته باشند. در بررسی های صحرایی صورت گرفته، همخوانی خوبی میان نتایج این مطالعه با تجربیات حاصل از مشاهدات صحرایی زمین لغزش های ناشی از بارندگی در منطقه از نظر توزیع مکانی و زمان وقوع آنها به دست آمد.

    کلید واژگان: زمین لغزش کم عمق, فشار آب منفذی, زمین لغزش ناشی از بارندگی}
    Ali Abdinezhad, Mojtaba Yamani, Jafar Hassanpour*, Abolghasem Goorabi, Mostafa Karimi Ahmadabad

    In this study, the occurrence potential of rainfall-induced shallow landslides in the Babolrood basin has been investigated. In this basin, due to the mountainous topography and the presence of loose organic soils, the potential of such landslides is high, and landslides of different sizes occur every year after long and intense rainfalls. These landslides, which start with the sliding mechanism in the upper parts of the soil cover, immediately turn into earth/debris flows, and from their joining together, large flows may form downstream of the basin, which is considered a destructive phenomenon. In this research, to investigate the effect of rainfall on the occurrence of shallow landslides and flows, the TRIGRS program, which is a comprehensive and grid-based program for slope stability analysis using the infinite slope method, has been used. In this program, the effect of rainwater penetration into the soil and runoff caused by rainfall, which are important parameters in the occurrence of shallow landslides and subsequent flows, are also fully considered and this natural phenomenon is fully simulated. The input data required for this research includes topographical data of the basin, geological and hydrogeological properties of soil units, and rainfall data in the region, which are prepared in the form of appropriate text files and GIS maps. The output of the Triggers program includes maps of the spatial distribution of the minimum safety factor, the depth of the failure, and the pore water pressure at the failure depth, which are prepared in the form of text files and can be interpreted in GIS-based software. The results of this study showed that in the high and steep parts of the basin, wherever there are soils on a bedrock rich in clay minerals (such as mudstone, marl, and shale), the potential for shallow rainfall-induced landslides is high. In the field studies, a good agreement between the results of this study and the experiences obtained from field observations of landslides caused by rainfall in the region was obtained in terms of their spatial distribution and time of occurrence.

    Keywords: Shallow landslide, Pore pressure, Rainfall-induced landslide}
  • علی عبدی نژاد، مجتبی یمانی*، جعفر حسن پور، ابوالقاسم گورابی، مصطفی کریمی احمد آباد

    زمین لغزش بعد از سیل و زلزله یکی از مهم ترین مخاطره های طبیعی در جهان است که سالانه باعث خسارات جانی و مالی قابل توجهی می شود. منطقه سوادکوه در دامنه های شمالی البرز متاثر از عوامل اقلیمی، ژیومورفولوژیکی، زمین شناسی، هیدرولوژیکی و انسانی - بیولوژیکی مستعد بروز زمین لغزش بوده است. هدف از این تحقیق، تحلیل خطر زمین لغزش برای شناسایی محدودیت های توسعه کالبدی سکونتگاه های روستایی در منطقه سوادکوه مازندران است. به این منظور، ابتدا بر اساس سوابق، مشاهدات میدانی، تصاویر ماهواره ای و...، بالغ بر 319 زمین لغزش تدقیق و شناسایی شد. با بررسی و تحلیل عوامل طبیعی و انسانی موثر بر زمین لغزش شد بارش در وقوع بیش از 180 زمین لغزش نقش کلیدی و محوری درمنطقه داشته است. دراین پژوهش، برای پهنه بندی خطر زمین لغزش منطقه از مدل مارکوس (MARCOS) بعنوان یکی از روش های جدید تصمیم گیری چند معیاره استفاده شد، که با استفاده از نرم افزار GIS با تلفیق لایه‏ های شیب، جهت‏ شیب، سنگ شناسی، کاربری‏ اراضی، فاصله از جاده، رودخانه و گسل، بارش و زلزله نقشه پهنه‏بندی خطر زمین لغزش منطقه در پنج کلاس خیلی‏کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی‏زیاد تهیه شد. خروجی مدل نشان می دهد که بیش از 63 درصد سطح منطقه و 146 روستا در پهنه های با خطر زمین لغزش متوسط تا خیلی‏زیاد قرارگرفته ‏اند که عمدتا در ارتفاع کمتر از 2000 متر، شیبهای 20 تا 30 درجه، بستر سنگ های غنی از کانی های رسی (سازند شمشک، سازند سری قاره ای، رسوبات آبرفتی کواترنرو...) و در فاصله 100 متری جاده ها و رودخانه ها گسترش دارند. اعتبارسنجی مدل مذکور به روش نسبت تراکمی نشان داد که میزان دقت مدل مارکوس 1/89 درصد است که بیانگر دقت خیلی‏خوب روش مذکور است که وقوع 283 زمین لغزش در پهنه های با خطر متوسط تا خیلی ‏زیاد و وقوع 38 زمین لغزش در بافت کالبدی روستاها و 137 زمین لغزش به فاصله 300 متری بافت روستاها در پهنه‏ه ای مذکور، نشان از همخوانی بسیار خوب نتایج این مطالعه با تجربیات حاصل از مشاهدات میدانی و مطالعات ژیوتکنیک و ژیوفیزیک انجام گرفته در منطقه است. از نتایج حاصل می توان در تهیه طرح های توسعه و عمران (جامع) ناحیه ای، طرح های پیشرفت و آبادانی منظومه های روستایی و طرح های هادی روستایی برای شناسایی سکونتگاه های روستایی در معرض زمین لغزش و همچنین شناسایی قابلیتها و محدودیت های توسعه کالبدی سکونتگاه های روستایی استفاده کرد.

    کلید واژگان: خطر زمین لغزش, مدل مارکوس, سکونتگاه های روستایی, طرح هادی روستایی}
    Ali Abdinezhad, Mojtaba Yamanni*, Jafar Hassanpour, Abolghasem Goorabi, Mostafa Karimi Ahmadabad

    Landslides after floods and earthquakes are one of the most important natural hazards in the world, which cause many human and financial losses every year. Swadkoh region in the northern slopes of Alborz has been prone to landslides due to climatic, geomorphological, geological, hydrological and human-biological factors. The purpose of this research is to analyze the risk of landslides to identify the physical development limits of rural settlements in Swadkoh area of Mazandaran. In this regard, first, based on field observations and using satellite images, more than 319 old and new landslides were verified and identified. Then the factors affecting landslides including slope, direction of slope, lithology, land use, distance from road, distance from river, distance from fault, rainfall and earthquake were analyzed and determined by matching the date of occurrence of landslides with the time of rainfall. that rainfall has played a key role in the occurrence of more than 180 landslides in the region. In this research, the MARCOS model was used to prepare a landslide risk zoning map, which is one of the new multi-criteria decision-making methods, which uses GIS software to map the landslide risk of the region in five classes: very low, low, medium, A lot, a lot was prepared. The output of the model shows that more than 63% of the region is located in areas with moderate to high landslide risk, which are mainly at an altitude of less than 2000 meters, lands with a slope of 20 to 30 degrees, in the bed of rocks rich in clay minerals (Shemshak Formation, Seri Continental Formation, Same width as Qom Formation and Quaternary alluvial sediments) are 100 meters away from roads and rivers. Also, more than 146 villages are located in areas with moderate to high landslide risk, and the occurrence of 38 landslides in the context of villages and 137 landslides at a distance of 300 meters from the legal boundary of the villages indicates the high accuracy of the mentioned model; Validation of the model using the density ratio method showed that the accuracy of the Marcus model is 89.1%, which indicates the very good accuracy of the mentioned method, that the occurrence of 283 landslides in areas with medium to high risk shows a relatively good agreement between the results of this study and the experiences obtained from field observations. and geotechnical and geophysical studies conducted in the region. The results can be used in the preparation of city master plans, sustainable development plans of rural systems and rural leader plans to identify  rural habitations exposed to landslides or to identify the limits of physical development of  rural habitations.

    Keywords: Landslide risk, Marcus model, Rural habitats, Hadi rural plan}
  • حدیث صادقی، حسین محمدی*، علی اکبر شمسی پور، سعید بازگیر، مصطفی کریمی احمد آباد، سعید صوفی زاده
    شرایط آب وهوایی و منطقه ای، توان های محیطی مناسبی برای توسعه کشاورزی به ویژه در استان های حاشیه دریای خزر فراهم کرده است. هدف پژوهش شناخت اثر متغیرهای اقلیمی با تحلیل فضایی میزان عملکرد و قابلیت کشت غلات در سواحل جنوبی دریای خزر است. پس با استفاده از توابع مهم آمار فضایی شامل شاخص موران و تحلیل لکه های داغ، الگوهای مکانی عملکرد برنج، گندم و جو در سواحل جنوبی دریای خزر در دوره آماری 1379-1395 واکاوی شد. براساس نتایج حاصل از تحلیل شاخص موران مشخص شد که عملکرد برنج، گندم و جو در طول دوره آماری مورد مطالعه دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک هستند که گویای خوشه ای بودن توزیع فضایی عملکرد محصولات مورد تحلیل است. همچنین، براساس نتایج شاخص موران محلی و تحلیل لکه های داغ، مقادیر با خود همبستگی فضایی مثبت عملکرد برنج عمدتا در استان مازندران و مقادیر با خود همبستگی فضایی مثبت عملکرد گندم در بخش های جنوبی استان گلستان و بخش های محدودی از استان مازندران مشاهده شد. برای عملکرد جو بیشترین نواحی با خود همبستگی فضایی مثبت (لکه های داغ عملکرد) عمدتا در سطوح اطمینان مختلف محدود به شهرستان های بابلسر و جویبار واقع در استان مازندران در سطح اطمینان 99 درصد، بابل در سطح اطمینان 95 درصد و شهرستان علی آباد استان گلستان در سطح اطمینان 90 درصد بود. مقادیر با ارزش پایین عملکرد گندم و جو عمدتا در بخش های شرقی و غربی استان گیلان در سطوح اطمینان 99، 95 و 90 درصد محاسبه شد.
    کلید واژگان: آمار فضایی, تحلیل لکه های داغ, سواحل دریای خزر, شاخص موران, عملکرد}
    Hadis Sadeghi, Hosein Mohammadi *, Aliakbar Shamsipour, Saeed Bazgeer, Mostafa Karimi Ahmadabad, Saeed Soufizadeh
    Climatic and regional conditions have provided a good environment for agricultural development, especially in the Caspian Sea provinces. The purpose of this study is to identify the effect of climate variables on spatial analysis of grain yield and Grain cultivation capability in the southern coast of the Caspian Sea. Then, using important functions of spatial statistics including moron index and hot spots analysis of spatial patterns of rice, wheat and barley yields on the southern coast of the Caspian Sea during the statistical period of 2000-2016 were investigated. According to the results of Moran index analysis, it was determined that the yield of rice, wheat and barley were positive and close to one in the study period, indicating the clustering of the spatial distribution of the yield of the products under study. Also, based on the results of Local Indicators of Spatial Association and the analysis of hot spots, high value values or positive spatial correlation of rice yield were mainly found in Mazandaran province and high values or positive spatial correlation of wheat yield in southern parts of Golestan province and limited parts From Mazandaran Province. For yield of barley, the most areas with high positive spontaneous autocorrelation (hot spots) are mainly confined to Babolsar and Joybar cities of Mazandaran province at confidence level of 99%, Babol in 95% confidence level and Aliabad city Located in Golestan province at a confidence level of 90%. Low value of wheat and barley yields were found in the eastern and western parts of Gilan province at 99, 95 and 90 percent confidence levels.
    Keywords: Caspian coastlines, yield, spatial statistics, Moran index, Hot spots analysis}
  • علی اکبر گرمسیری مهوار، قاسم عزیزی*، حسین محمدی، مصطفی کریمی احمدآباد

    در این پژوهش به منظور شناخت ارتباط گردش کلی جو با توسعه و تقویت واچرخند های جنب حاره آزورز وهاوایی، تحلیل همدیدی-دینامیکی از وضعیت اقلیم شناختی گردش هادلی و گردش مداری (واکر) در حوزه اطلس و آرام شمالی به عمل آمده است. از روش تابع جریان جرم برای کمی سازی گردش نصف النهاری و مداری بهره گرفته شده است. داده های موردنیاز، شامل میانگین ماهانه مولفه نصف النهاری باد، سرعت قایم در دستگاه فشاری (امگا) و واگرایی باد افقی از نسخه ERA5، داده های بازتحلیل مرکز پیش بینی میان مدت وضع هوا (ECMWF) دریافت شده اند. الگوی گردش نصف النهاری میانگین نشان داد که انتقال جرم در تابستان نیمکره شمالی به سمت نیمکره جنوبی صورت می گیرد و گردش هادلی نمی تواند بیشینه فعالیت واچرخند های جنب حاره را تفسیر و توجیه کند. در حالی که الگو ی گردش نصف النهاری در سطح مقطع های کوچک تری در شرق اقیانوس ها، نشان داد که گردش هادلی نقش مهمی در انتقال جرم به جنب حاره نیمکره شمالی بازی می کند. براساس نتایج تحقیق، گردش هادلی در شرق اقیانوس ها، گردش مداری (واکر) ناشی از گرمای نهان آزاد شده در غرب اقیانوس ها و گردش حاصل از گرمایش بر روی خشکی های شرق اقیانوس ها نقش مهمی در انتقال جرم به جناح شرقی واچرخندهای جنب حاره دارند. فرایندهای مذکور در شکل گیری بادهای شدید شمالی در شرق اقیانوس ها و بادهای بسامان در منطقه حاره و در نتیجه آن، توسعه و تقویت واچرخندهای جنب حاره موثر هستند.

    کلید واژگان: تابع جریان جرم, یاخته هادلی, گردش کلی جو, گردش واکر, واچرخند های جنب حاره}
    AliAkbar Garmsiri Mahvar, Ghasem Azizi *, Hosein Mohammadi, Mostafa Karimi Ahmadabad

    Subtropical anticyclones are among the large-scale atmospheric centers of action in the northern hemisphere in the east of the oceans. Clockwise flow and high surface pressure are two prominent features of these systems. These systems have an annual trend and usually achieve maximum flow and surface pressure in the summer, especially in July. Understanding the factors influencing the development and intensification of these anticyclones has been the favorite of many researchers. One of these factors has been the general circulation of the atmosphere. In this study, a climatological study of the general atmospheric circulation, including the Hadley and Walker circulations, has been performed. Their role in the development and strengthening of subtropical anticyclones has been investigated. The research has been done in three parts; 1- Mean Meridian Circulation, 2- meridional circulation in the North Atlantic and Pacific, and 3- Walker circulation in the North Atlantic and Pacific. In this study, the meridional component of wind, vertical velocity (omega), and horizontal wind divergence have been used. Data at 27 pressure levels with a horizontal resolution of 0.25 × 0.25 ° were extracted from the European Center for Medium Weather Forecasting (ECMWF) and the ERA5 version. The monthly mean of the data used was conducted over 40 years, from 1979 to 2018. The Mass Stream Function (MSF) method has been used to quantify the meridional and walker circulation.The Mean Meridian Circulation showed that the meridional circulation in the equinox months consists of a pair of Hadley cells in which air rises in the tropics and subsides in the subtropics. Also, a solstitial cell is found with the ascent in the outer tropics of the summer hemisphere and subsidence in the outer tropics of the winter hemisphere. Although the Mean Meridional Circulation showed that mass transfer takes place in the summer of the Northern Hemisphere to the Southern Hemisphere and the Hadley circulation could not explain and justify the maximum activity of the subtropical anticyclones, but the meridional circulation at smaller cross-sections in the East Atlantic and Pacific showed that the Hadley cells play a vital role in mass transfer to the subtropics and mid-latitudes. The mean walker circulation (20-40 ° N) showed that the source of this circulation is only the latent heat released over the waters and the lands of the western oceans that have no role in mass transfer to the east. Westerly and southwesterly winds also form mass transfer in the Walker circulation to the northeast of the oceans. Heating in northwestern Africa and North America is another phenomenon that plays a role in subsidence in the North Atlantic and Pacific. The subsidence induced from heating on African lands is much more severe than that in North America. This may depend on the climate and extent of these areas. Therefore, as a result of this research, it can be said that three processes: Hadley circulation, Walker circulation, and heating on the lands adjacent to the eastern oceans, are effective in mass transfer and subsidence in the east Atlantic and Pacific. These conditions form strong northerly winds in the eastern oceans and trade winds in the tropics and effectively develop and strengthen subtropical anticyclones.

    Keywords: General Circulation, Hadley Cell, Mass Stream Function, Subtropical Anticyclone, Walker circulation}
  • علی اکبر گرمسیری مهوار، قاسم عزیزی*، حسین محمدی، مصطفی کریمی احمدآباد

    این پژوهش یک تحلیل اقلیم شناختی از واچرخندهای جنب حاره از شمال آفریقا تا ایران را با تمرکز بر بیشینه جریان واچرخندی به نمایش گذاشته است. از داده های جوی با تفکیک افقی 25/0×25/0 درجه از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت وضع هوا (ECMWF) و نسخه ERA5 در یک بازه زمانی 40 ساله (1979 تا 2018) استفاده شده است. نتایج حاکی از فعالیت سه واچرخند مجزا در ترازهای میانی جو بر روی آفریقا، عربستان و ایران دارد که بیشینه جریان واچرخندی آنها تقریبا در ترازهای 650 تا 500 هکتوپاسکال رخ داده است. سلول های پرارتفاع در ترازهای میانی نیز بر بیشینه جریان واچرخندی منطبق هستند و در خارج از ترازهای مذکور، از گرادیان سلول های پرارتفاع در ترازهای فشاری کاسته شده است. فرونشست هوا در جناح شرقی واچرخند ها و با تمرکز در شمال شرق مرکز سامانه ها رخ داده و منطبق بر سلول ها و زبانه های پرارتفاع در ترازهای میانی نیست. بنابراین گرمایش بی دررو ناشی از نزول هوا نقشی در شکل گیری سلول ها و زبانه های پرارتفاع ندارد. نتایج نشان می دهند که الگوهای ارتفاع ژیوپتانسیل در ترازهای میانی و فوقانی نمی توانند به معنای پایداری تفسیر گردند، بلکه حاکی از صعود هوای گرم ناشی از گرمایش شدید محسوس سطح و ترازهای زیرین در این مناطق می باشند. از نتایج مهم این پژوهش ارایه ساختار و ماهیتی متفاوت بین واچرخند یا پرفشار روی دریای عرب و واچرخند ترازهای میانی روی خشکی های عربستان می باشد. واداشت اساسی در واچرخند عربستان، گرمایش محسوس می باشد در حالی که تضاد دمایی خشکی- دریا و واداشت های محلی نقش اساسی در شکل گیری پرفشار روی دریای عرب دارند.

    کلید واژگان: پرارتفاع, پرفشار جنب حاره, گرمایش بی دررو, گرمایش محسوس, واچرخندهای جنب حاره}
    AliAkbar Garmsiri Mahvar, Ghasem Azizi *, Hossain Mohammadi, Mostafa Karimi

    This study presents a climatological study of a subtropical anticyclone from North Africa to Iran, focusing on maximum counter-clockwise current. Atmospheric data with a horizontal resolution of 0.25 × 0.25 ° from the European Center for Medium Weather Forecasting (ECMWF) and the ERA5 version have been used. The monthly mean of the data used was conducted over 40 years, from 1979 to 2018. The results show three separate anticyclones in the middle atmospheric levels in Africa, Saudi Arabia, and Iran. These anticyclones have a seasonal evolution and reach their maximum intensity in the boreal summer. The maximum counter-clockwise flow in these systems occurred at approximately 650 to 500 hPa levels. High cells in the middle levels also correspond to the maximum counter-clockwise flow, and outside of these levels, the gradient of high cells in the pressure levels is reduced. Air subsidence occurs on the east side of the anticyclones and concentrates northeast of the center of the systems, and does not correspond to the high cells and ridges in the middle levels. Therefore, adiabatic heating due to air subsidence does not play a role in forming high cells and ridges, and their structure is due to the intense sensible heating of the surface and the lower levels in these areas.

    Keywords: subtropical high pressure, adiabatic heating, sensible heating, subtropical anticyclones}
  • فرامرز خوش اخلاق*، مصطفی کریمی احمدآباد، سید میثم جاسمی، سیف الله کاکی

    یکی از پیامدهای تغییرات آب وهوایی، تغییرپذیری الگوهای جوی و افزایش رخداد خشکسالیها می باشد. خشکسالی یکی از مخاطرات طبیعی است که با شناخت ویژگی های آن می توان پیش بینی بهتری از این پدیده جهت کاهش اثرات زیانبار آن انجام داد. هدف این مطالعه پایش خشکسالی های شدید و بسیار شدید و شناسایی الگوهای همدیدی موثر در رخداد آن در منطقه غرب میانی ایران است. بدین منظور داده های میانگین روزانه بارش طی یک دوره آماری 26 ساله (اکتبر 1989 تا سپتامبر 2015) برای 16 ایستگاه همدیددر منطقه پژوهش، از سایت سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. جهت شناسایی دوره های خشک و بررسی آماری خشکسالی از شاخص بارش استاندارد (SPI) استفاده گردید. محاسبه این شاخص برای مقیاس های زمانی مختلف نشان دهنده فراوانی بالا و تداوم طولانی مدت خشکسالی به خصوص در بازه زمانی سالانه است. از لحاظ مکانی خشکسالی های شدید و بسیار شدید از شمال به جنوب و از غرب به شرق منطقه افزایش داشته است. از این رو ایستگاه هایی مانند همدان، دهلران، بروجرد و سرپل ذهاب به عنوان بحرانی ترین مناطق در منطقه پژوهش شناسایی شدند. در واکاوی همدید یک الگوی پشته، یک الگوی ناوه و دو الگوی زناری در ایجاد خشکسالی منطقه مشخص شدند. الگوی پشته حاصل جابجایی کمربند پرارتفاع جنب حاره بویژه گسترش نصف النهاری پرارتفاع جنوب عربستان است. در الگوی ناوه، ناوه تضعیف شده مدیترانه و عدم تطابق تراز میانی و زیرین جوبه عنوان علت اصلی رخداد دوره های خشک در غرب میانی ایران ودر الگوی زناری نیز وزش بادهای غربی به شکل زناری و گذر این بادها از منطقه پژوهش علل ایجاد دوره های خشک شناخته شد.

    کلید واژگان: خشکسالی شدید, شاخص بارش استاندارد, الگوهای همدید, غرب میانی ایران}
    Faramarz Khoshakhlagh *, Mostafa Karimi Ahmad Abad, Syyed Mesam Jasemi, Syfolah Kaki

    Weather and climate hazards such as drought can seriously threaten natural ecosystems and human societies. The phenomenon of drought, due to its creep character and its non-sensible nature, affects the human environment more than any other hazards. In this study, daily rainfall data from a 26-year period was obtained for 16 stations in the mid-west of Iran from the website the Meteorological Organization of Iran. Then the drought periodic occurrences were calculated using the Standard Precipitation Index (SPI) in the periods of 1 month (monthly), 3 months (seasonal), 12 months (annual) and 24 months (long periods). To identify the daily and periodic atmospheric patterns of droughts, the dates that were as dry days were selected first. Using these dates, an array with 547 × 693 dimensions was prepared using geopotential heights data of 500 Hpa in MATLAB software. Maximum occurrence of drought occurred in the 12-month time scale and minimum frequency was in 1-month time scale of SPI. The reason for this is the most sensitivity of short-term SPI to humidity changes and the high contribution of monthly rainfall in changes of SPI. Most occurred droughts in the study area have mild to moderate nature. By increasing the time scale of the SPI, the number of dry spells and periods decreases, but their duration increases. Surveying the synoptic patterns showed that the patterns of ridge, zonal (in the daily patterns of the east-west stretch and the semi-longitudinal extension) and trough are the main patterns in the occurrence of the dry spells and periods in mid-west of Iran respectively.

    Keywords: Severe Drought, Standardized precipitation index, Synoptic patterns, Midwest of Iran}
  • لیلا شریفی، سعید بازگیر*، حسین محمدی، علیرضا دربان آستانه، مصطفی کریمی احمدآباد

    در یک سامانه ی کشاورزی، تولید محصول با شرایط اقلیمی مرتبط است. بنابراین، فهم عمیق تر تاثیر تغییرات اقلیمی مناطق بر میزان تولید، تضمین کننده امنیت غذای جهان می باشد. گندم از راهبردی ترین محصولات زراعی بوده و بررسی جوانب مختلف تولید آن از ضروریات هر جامعه کشاورزی می باشد. طبق مطالعات، تولید گندم تحت تاثیر متغیرهای مختلفی از جمله زیست محیطی، فردی و اجتماعی، اقتصادی و تکنولوژیکی است. این پژوهش با هدف برآورد میزان اثر این متغیرها در تغییرات تولید گندم در اقلیم های مختلف استان فارس انجام شده است. داده های مورد نیاز از طریق نمونه گیری طبقه ای تصادفی چندمرحله ای و طی 522 پرسشنامه تکمیل شده از طریق مصاحبه حضوری با کشاورزان استان گردآوری و تحلیل شده است. سنجش نگرش کشاورزان در طیف لیکرت بوده و از توابع تولید کاب داگلاس، ترانسندنتال و ترانسلوگ برای برآورد میزان تاثیر متغیرها استفاده شده است. نتایج حاصل از مقایسه متغیرهای موثر در سه تابع کاب داگلاس، ترانسن دنتال و ترانسلوگ؛ برتری ترانسلوگ را نشان می دهد. از دیدگاه کشاورزان استان در تابع ترانسلوگ، به ترتیب؛ رطوبت خاک در زمان کشت (0/69)، بارش موثر در فصل رشد (0/68) و در تاریخ کشت (0/66)، موج گرمایی در زمان برداشت (0/63)، بارش آسیب زننده (0/59)، سود حاصل از تولید گندم (0/51)، تحصیلات کشاورز (0/49)، کیفیت خاک (0/49) و روش کشت (0/49) با ضریب تعیین های ذکر شده در کنار آن ها؛ مهمترین عوامل تبیین کننده تولید گندم در استان فارس می باشند. متغیرهای مستقل در تابع ترانسلوگ، 92 درصد از تغییرات تغییرات تولید گندم در استان فارس را تبیین می کنند.

    کلید واژگان: گندم, نواحی اقلیمی, استان فارس, عملکرد تولید}
    Leyla Sharifi, Saeed Bazgeer*, Hosain Mohmmadi, Alireza Darbaneh Astaneh, Mostafa Karimi Ahmadabad

    In an agricultural system, crop production is related to climatic conditions. Therefore, a deeper understanding of the impact of regional climate change on production ensures global food security. Wheat is one of the most strategic crops and examining different aspects of its production is a necessity of every agricultural community. According to studies, wheat production is affected by various variables including environmental, individual and social, economic and technological. The aim of this study was to estimate the effect of these variables on changes in wheat production in different climates of Fars province. The required data were collected and analyzed through multi-stage random stratified sampling and 522 completed questionnaires through face-to-face interviews with farmers in the province. Farmerschr('39') attitudes were measured in the Likert scale and Cobb Douglas, Transcendental and Translog production functions were used to estimate the effect of variables. Results of comparing effective variables in three Cobb-Douglas, Transcendental and Translog functions; demonstrates the superiority of translog. From the perspective of the farmers of the province in the translog function, respectively; Soil moisture at planting time (0.692), effective rainfall during growing season (0.68) and at planting date (0.66), heat wave at harvest time (0.63), damaging rainfall (0.59) , Profit from wheat production (0.51), farmer education (0.49), soil quality (0.49) and cultivation method (0.49) with the coefficient of the mentioned criteria next to them; The most important factors explaining wheat production in Fars province. Independent variables in the translog function explain 92% of the changes in wheat production in Fars province.

    Keywords: Wheat, Climatic regions, Fars province, Production function}
  • مجتبی مهدیان ماه فروزی، علی اکبر شمسی پور*، مصطفی کریمی احمدآباد، پیمان زواررضا

    لایه مرزی به علت پیوند مستقیم با زندگی انسان اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش با دریافت داده‏ های ساعتی و میانگین روزانه از مرکز اروپایی پیش‏بینی میان‏مدت هوا و دپارتمان علوم جوی دانشگاه وایومینگ برای دوره 1988 تا 2017، با کاربرد نرم افزارهای Excel و R و با به‏ خدمت ‏گیری توابع محاسباتی روش بسته پیشرفته، مجموعه توابع چندبعدی و ابزار ECMWF در محیط ArcMap تغییرات ارتفاعی لایه مرزی شهر تهران در بازه سالانه تهیه شد. نتایج نشان داد که سقف متوسط ارتفاع لایه مرزی در حدود 850 متری سطح زمین قرار دارد و در شرایط شبانه به‏طور متوسط تا حدود 80متری و در شرایط روزانه تا حدود 2300متری سطح زمین پایین و بالا می‏رود. این متغیر در کل دوره سالانه در حدود 5 متر افزایش ارتفاع داشته است. به ‏لحاظ الگوی فضایی، کمینه ارتفاع در هر یک از سه متغیر موردبررسی در شمال شرقی تهران و بیشینه آن در جنوب و جنوب غربی تهران رخ ‏داده است. ضمن اینکه این متغیر با برخی متغیرهای اقلیمی دیگر نظیر دمای سطحی رابطه معناداری (8143/0) دارد. همچنین، براساس یافته‏ ها، روش بسته پیشرفته مقبولیت بسیار زیادی در محاسبه ارتفاع لایه مرزی با استفاده از داده ‏های رادیوسوند دارد.

    کلید واژگان: ارتفاع لایه مرزی, تهران, رادیوسوند, روش بسته پیشرفته, ECMWF}
    Mojtaba Mahdian Mahforouzi, Aliakbar Shamsipour *, Mostafa Karimi, Peyman Zawarreza
    Introduction

    Atmospheric Boundary Layer (ABL) is the lowest layer of the Troposphere affected by the land surface. Unlike the free atmosphere above, the land surface has a significant effect on the ABL and this layer, is the only part of the atmosphere that the effect of friction is seen and the diurnal variation of temperature is witnessed. In fact, the ABL plays the role of a dealer of energy and mass between the land surface and the free atmosphere. Many efforts have been undertaken to understand the behavior of the ABL due to its importance since almost all human activity (except aviation) forms in this layer. This, however, should be mentioned that those efforts are in a strong correlation with the development level of the country and the methods to study the ABL varies country by country. The study methods for ABL observations are divided into three main branches: a) Modeling and Simulation (using dynamic and numerical models); b) Numerical estimation (using atmospheric profiles); and c) Using High-tech devices (Remote Sensing, RADAR, and LiDAR).Like most climatology phenomena, the ABL probably owns some regular pattern in different time scales. In this research, the variation of the ABL over the city of Tehran is investigated in an annual time scale. The reason to choose the city is the high population, high urban concentration, and constant integration with inversion and air pollution, and above all, lack of knowledge about the ABL over the city.

    Data and methods

    In order to conduct a thorough research, long term data was required. Therefore, 30 years of data were gathered in daily time scale (at 00:00 GMT and 12:00 GMT equal to 03:30 and 15:30 Tehran Mean Time respectively). Total data records reached a sum of 10958 for each parameter. Data were collected from the European Center for Mid-range Weather Forecast (ECMWF) and the Atmospheric Science Department of the University of Wyoming. Data gathered from the ECMWF was in NetCDF format and the air profile gathered was in Notepad form.To have solid results, the data should be of high certainty and reliability. To investigate the reliability of the ECMWF data, the ABL height was calculated for some days employing the Advanced Parcel Method which defines the top of the ABL as the height in which the virtual potential temperature is equal to that of the surface values. Using Cochran's method to estimate the volume of the test subject from a society, 372 days were randomly selected and the ABL height was calculated based on radiosonde profiles. Then, the correlation coefficient and the Root Mean Square Error (RMSE) between the two data sets were calculated and since the coefficients were significant, data was used further. As for the maps, data gathered from the ECMWF was averaged using the ECMWF tools. This tool uses the R (or Rstudio) software and the RBridge to calculate integrated NetCDF data. The maps were drawn in ArcMap 10.

    Results and discussion

    Mean daily ABL height was located almost at 850 meters above ground level (AGL). Of course in the average state of the highest elevation in the layer were occurred on the south and southwest of Tehran with a height of 873 meter and the lowest elevation were in the northwest of Tehran city with an altitude of 745 meter. While nighttime ABL descends to almost 80 meters AGL, the daytime ABL rises to 2300 meter AGL. The ABL height has experienced a total rise of 5 meters per day in the total time period of the research. Spatially, the lowest ABL heights were experienced in northeastern part of the city and the highest ABL were measured in south and southwestern part of the city. Also, the correlation between the mean daily data (the ECMWF uses eight data measurements to calculate the mean daily data) and the maximum and minimum averages were calculated. The results showed that the maximum values are of higher influence in mean daily data rather than the minimum.The findings also indicate that, during all 6 periods of the study time scale, the position of the minimum and maximum boundary layer values are almost the same. High values occur at south and southwest of the city and low values occur at northeast of the city. There is also a midsection area that is usually extended from Kan valley to the east of the city. There is also a sign of some core area, especially the one located above the Pardisan Park that sometimes affects the ABL patterns.Furthermore, the correlation between the ABL and some climatic parameters (e.g. sunshine hours, surface temperature, surface heat and moisture flux, relative humidity, air pressure, wind speed at 0, and 10 meter height AGL) was calculated. The results indicated that there is some significant correlation between the ABL and climatic parameters. The highest correlation was calculated between the ABL variation and the surface temperature. Seemingly, the closer the measured parameters to the surface are, the higher the correlation coefficient will be.

    Conclusion

    The Boundary layer height fluctuates between 80 meters AGL at nights to 2300 meters in daylight. The average height has increased almost five meters per year. However, since 1988 to 2012 it has risen and after 2012 it experienced subsidence. Both in minimum and maximum, the highest boundary layer height has been measured in south and southwestern part of the city and the lowest values were measured in northeastern of the city. The iso-height lines are extended from northwest to southeast. This is probably due to the effect of Alborz Mountain rang surrounding Tehran in northern edges. The ABL showed high correlation with some climatic parameters but the coefficient between the ABL height and some other parameters were insignificant. Apparently, the closer to the surface is the measured parameters, the higher the coefficient. Moreover, regarding the correlation coefficient and the root mean square error results, the Advanced Parcel Method seem to be of enough reliability to calculate the boundary layer height based on radiosonde profiles.

    Keywords: Boundary Layer Height, Radiosonde, ECMWF, Advanced Box Method, Tehran}
  • مصطفی کریمی احمدآباد*، مهناز جعفری، فرامرز خوش اخلاق، سعید بازگیر

    در این پژوهش به‏ منظور بررسی نقش میزان شار رطوبت در نوسانات بارش ایران از داده ‏های دوباره واکاوی‏ شده ERA Interim مرکز پیش ‏بینی‏ های میان ‏مدت اروپا با قدرت تفکیک مکانی 1 در 1 درجه در دوره آماری 1981-2011 بهره گرفته شده است. نخست، به‏ منظور استخراج الگوهای مرطوب و خشک ایران، از شاخص استانداردشده z استفاده شد و سالی که درصد مساحت رخداد دوره ‏های فوق در آن‏ها بیشینه بود انتخاب گردید و محاسبات مجموع قائم واگرایی شار رطوبت در چهار لایه جوی در سطح و مرزهای ایران و همچنین سطوح آبی اطراف در دوره ‏های منتخب اجرا و مقادیر رطوبت ورودی به ایران محاسبه و استخراج شد. طبق نتایج حاصله، مشخص شد که الگوی جریان حاکم در منطقه و سطوح آبی نقش قابل‏ ملاحظه‏ ای در تغییرات رطوبت جو ایران داشته است؛ به ‏طوری‏که مقدار شار رطوبت جوی در همه لایه ‏ها در سال آبی مرطوب بیشتر از سال خشک است. با توجه به الگوی جریان در لایه‏های مورد بررسی، دریای عرب در تراز زیرین و دریای مدیترانه در ترازهای میانی و بالایی جو در سال مرطوب بیشترین سهم را در انتقال رطوبت به ایران دارا می‏باشند. همچنین، مرزهای جنوبی در سه لایه زیرین، میانی، و بالایی جو در مرتبه اول و مرزهای غربی در مرتبه بعدی اهمیت به لحاظ مسیر ورود رطوبت به ایران قرار دارند.

    کلید واژگان: ایران, ترسالی, خشک‏سالی, شاخص استانداردشده z, واگرایی شار رطوبت}
    Mostafa Karimi *, Mahnaz Jafari, Faramarz Khoshakhlagh, Sayeed Bazgir

    Introduction :

    Atmospheric moisture resources which affect rainfall in a region are one of the most important issues in atmospheric sciences. In addition, understanding the mechanism of origin and transfer of atmospheric moisture causes the knowing of water cycle in a region. The main components of water cycle are the evaporation from land surface and oceans, transfer of water from ocean to land, precipitation over oceans and lands and the recurrence of water from land to the ocean. Consequently, the percentage of moisture flow of a region and amount of evaporated water could be evaluated using atmospheric moisture flow and observed precipitation. Therefore, the effect of evaporation from water bodies and transfer of atmospheric moisture on precipitation could be determined by calculating them. The spatio-temporal variations of precipitation could be investigated by study of moisture fluctuation due to variations in atmospheric circulation in dry and wet patterns conditions. Therefore in recent study the difference in atmospheric patterns of drought and wetness conditions, moisture flux and water resources which affect the transfer of moisture over Iran in various atmospheric levels.

     Materials and Methods:

    In this study, re-analysis data of the ERA interim center of Europe medium-term forecasts (ECMWF). With a spatial resolution of 1 ° * 1 ° of geographical latitude and longitude for a 1981-2011 period were used. In order to find the wet and dry patterns in Iran, precipitation data were used. Moreover, geo-potential height, specific humidity, zonal and Meridional components of wind in 00 and 12 UTC of 1000, 850, 700, 500 and 300 hPa for analysis of atmospheric moisture source were used. Standardized Z-Index was used for determining dry and wet patterns over Iran and the percentage of occurrence of the patterns worked out yearly and the year with maximum percentage of area of occurrence of dry and wet periods were selected for further analysis. In next step, precipitation periods of selected years with precipitation of more than 1 mm and minimum 30 percent of affected area were determined for estimating contribution of water bodies in the periods. The total vertical divergence of moisture flux were calculated in 1 ° * 1 ° of geographical latitude and longitude networks in lower, middle and upper and total atmospheric thickness over Iran for selected years. In the next step, the positive and negative values of moisture flux of each network were derived for Iran and water bodies out of Iran, respectively. In the last step, atmospheric circular and specific humidity maps of precipitation periods of wet and dry years were prepared and analyzed for 850, 700 and 500 hPa as a indicator of lower, middle and upper levels, respectively.

     Results and Discussion:

    The results of calculation of Z-Index showed that the 1995-96 and 1999-2000 were determined as wet and dry years with 87.3 and 98.7 percents, respectively. The humidity flux and percentage of variations for all layers were more in wet year as compared to the dry year. The most contribution in transfer of moisture in wet and dry periods was related to Arabian Sea over Iran. The Mediterranean and red seas were in the second order, Persian Gulf was in the third order, and black Oman and Caspian seas were in the next orders in both wet and dry periods. The Arabian and Caspian seas had no impact on moisture due to the flow patterns in middle atmospheric levels. Therefore, the Mediterranean Sea had the most contribution for transfer of moisture over Iran. In upper levels, the contribution of water resources in transferring the moisture was the same as the middle levels. Although, the amount of moisture flux was changed. The results also revealed that the southern border of the country are the most important direction for the entering moisture, especially at atmospheric lower levels. It might be due to the fact that the southern water bodies and Arabian Sea are the main moisture sources at atmospheric lower levels. In overall, the atmospheric low levels had a significant role in transferring moisture in Iran at all directions and the atmospheric upper levels had lesser task in this regard and the southern and western directions had more contribution as compared to other directions. 

    Conclusion:

     The results showed that the flow pattern of the region and water bodies had a remarkable role for imported moisture variations over Iran. The moisture flux at wet period was more at all levels in wet year. In addition, Arabian Sea at atmospheric low level and Mediterranean Sea at medium and upper levels had more contribution for transferring moisture content in Iran. Moreover, the results showed that southern border were in first priority and western borders in second priority for importing moisture at atmospheric lower, medium and upper levels over Iran.

    Keywords: Drought_Humidity_Divergence of Humidity Flux_Standardized Z Index_Iran}
  • حدیث صادقی، حسین محمدی*، علی اکبر شمسی پور، سعید بازگیر، مصطفی کریمی احمدآباد، سعید صوفی زاده

    بارش به عنوان یکی از مهم ترین عناصر چرخه هیدرولوژیکی، تحت تاثیر تغییر اقلیم است و می تواند سبب بروز شرایط جدیدی در منابع آب شود. از این رو شبیه سازی متغیر بارش به خصوص برای آینده می تواند در برنامه ریزی در زمینه مدیریت منابع آب بسیار بااهمیت باشد. در پژوهش حاضر برای پایش و شبیه سازی شرایط بارش آینده در سواحل جنوبی دریای خزر (استان های گیلان و مازندران) ابتدا داده های روزانه هفت ایستگاه همدید آستارا، بندرانزلی، رشت، رامسر، بابلسر، قراخیل و نوشهر برای دوره زمانی 2015-1986 به عنوان دوره پایه از سازمان هواشناسی و داده های روزانه مدل CanECM2 با سه سناریوی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 از وبگاه مرکز تحلیل و مدل سازی اقلیمی کانادا دریافت شد. برای شبیه سازی بارش در دوره 2050-2021 از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM استفاده شد. پس از تایید کارایی مدل، مقادیر بارش برای دوره آینده (2050-2021) شبیه سازی شد. سپس نمایه های حدی شدت، مدت و فراوانی بارش برای دوره های پایه و آینده محاسبه شد. نتایج هر سه سناریو نشان داد که مجموع بارش سالانه در منطقه تحقیق به طور متوسط بین 20 تا 70 میلی متر نسبت به دوره پایه (2015-1986) افزایش می یابد. همچنین نتایج تحلیل نمایه های حدی بارش در دوره پایه و آینده نشان دهنده افزایش بارش های بیش از 1 میلی متر در همه ایستگاه های تحت مطالعه و افزایش بارش های بیش از 10 میلی متر در بیشتر ایستگاه های تحت مطالعه (به جز بابلسر و قراخیل) در دوره آینده نسبت به دوره پایه است. اما بارش های بیش از 20 میلی متر در دوره آینده مشابه دوره پایه بوده و به نظر می رسد که تغییر چندانی نداشته است. همچنین نتایج حاکی از کاهش روزهای خیلی مرطوب و بی نهایت مرطوب در ایستگاه های رامسر و نوشهر و افزایش آن در بخش های غربی و شرقی نسبت به دوره پایه بود. افزون بر این، نتایج حاکی از کاهش طول دوره خشک در دوره آینده نسبت به دوره پایه بود. مقادیر بارش حدی زیادی برای منطقه پیش بینی می شود، به طوری که سبب افزایش متوسط بارش سالانه منطقه خواهند شد.

    کلید واژگان: سواحل جنوبی دریای خزر, سناریوهای انتشار, سناریوی اقلیمی, مدل سازی, نمایه های حدی بارش, SDSM}
    Hadis Sadeghi, Hossein Mohammadi *, Aliakbar Shamsipour, Saeed Bazgeer, Mostafa Karimi Ahmadabad, Saeid Soufizadeh

    Precipitation, as one of the most important elements of the hydrological cycle, is affected by climate change and this can lead to new conditions in water resources.In the present study, to monitor and simulation of Precipitation conditions in the southern coast of the Caspian Sea (Gilan and Mazandaran provinces), daily precipitation data of Astara, Rasht, Bandar Anzali, Ramsar, Gharakhil, Noshahr and Babolsar synoptic stations for base period 1986- 2015 from the Meteorological Organization and daily data for CanECM2 model with three scenarios RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 from the Canadian Climatological Site was obtained. SDSM version 3.5 was used to simulate precipitation changes over the future period (2021-2050). After doing model calibration and validation, the downscaling of precipitation data was performed for the future period (2021-2050). Then, intensity, duration and frequency extreme indices of precipitation for the base and future periods were calculated. The results of three scenarios showed that the average annual precipitation in the study area increased, on average, by 20 to 70 mm as compared to base period (1986-2015). In addition, the results of analysis of precipitation indices showed an increase of precipitation with more than one mm in all weather stations and an increase of precipitation with more than 10 mm in most of the weather stations, excluding Babolsar and Gharakhil, in the future period 2021-2050 in comparison with the base period. However, the precipitation more than 20 mm was similar in the future and base period with a little change. The results revealed that a decrease in R95p and R99p indices at Ramsar and Nowshahr stations and an increase in the western and eastern parts will occurred in the future. Moreover, a decrease in the dry period length will happened in the future as compared to the base period. The extreme precipitation values are expected to be high for the region, which will increase the average annual precipitation.

    Keywords: Climate scenarios, Emissions Scenarios, modeling, precipitation extreme indices, SDSM, The southern shore of the Caspian Sea}
  • سعید بازگیر*، مصطفی کریمی احمدآباد، ایوب جعفری
    این پژوهش با هدف مطالعه ارتباط الگوهای همدید اولین بارش موثر در زمان کاشت (اولین بارش با مجموع حداقل 5 میلی‏متر طی 24 یا 48 ساعت) و عملکرد گندم دیم در کرمانشاه انجام شده است. در این مطالعه، از تاریخ ‏های مراحل نمو گندم دیم رقم آذر 2 و داده‏ های بارش ایستگاه تحقیقات هواشناسی کشاورزی سرارود از سال زراعی 1384-1383 تا 1395-1394 استفاده شده است. با استفاده از داده ‏های ارتفاع ژئوپتانسیل، باد، و رطوبت تراز 850 و 500 هکتوپاسکال اخذشده از داده‏های واکاوی NCEP/NCAR، الگوهای همدید بارش‏های موثر شناسایی شد. نتایج نشان داد که تاریخ مناسب کشت گندم دیم در کرمانشاه در بازه زمانی 3 تا 14 آبان است. همچنین، الگوهای همدید بارش‏های با آستانه بیش از 5 میلی‏متر در دوره مطالعاتی شامل ناوه فرعی، ناوه مدیترانه، بندال امگا، و کم ‏ارتفاع بریده بوده‏ اند. نتایج این تحقیق نشان داد که کمترین عملکرد محصول نسبت به میانگین بلندمدت (2113 کیلوگرم در هکتار) در سال‏ هایی رخ داده است که الگوی همدید بارشی نوع 4 وجود داشته است. از طرف دیگر، بیشترین عملکرد گندم دیم در سال‏هایی رخ داده که الگوهای بارشی 2 و 3 با یکدیگر اتفاق افتاده است.
    کلید واژگان: اقیانوس هند, شرایط اقلیمی, کرمانشاه, کشت دیم}
    Saeed Bazgir *, Mostafa Karimi, Ayob Jafari
    Introduction Understanding of climate parameters and their effects on crop growth is one of the most important agricultural issues. The purpose of this recognition is to increase crop yield and thereby increase production. The position of Iran and its natural geographic features have led to a variety of climate and seasonal variations. These variations in each season has created different conditions for agricultural products. Among the climatic elements, the amount and temporal distribution of rainfall and temperature fluctuations in different stages of crop growth have the greatest impact on the yield of agricultural products, especially rain-fed wheat cultivation. In the growth stages of each crop, especially in rain-fed agriculture, the planting date and the first effective rainfall are an important environmental-managerial factor in production. The main goal of current study was to investigate the relationship of synoptic patterns of effective precipitation with planting date and yield of rain-fed wheat in Kermanshah County. Materials and Methods In this study, data from growth stages (phenology) of wheat, Azar-2 variety, and precipitation of the agrometeorological research station of Sararood, Kermanshah were used from 2004-2005 to 20015-2016. In the next step, the data of geopotential heights, wind speed and direction and specific humidity from 850 and 500 hPa levels were taken from NCEP / NCAR reanalysis dataset. The planting date of rain-fed wheat has been calculated based on 2 methods. In the first method, the starting dates for the first effective rainfall were determined. Accordingly, the date of cultivation was when the total precipitation of 5 mm within one or two consecutive days occurred and after that, the precipitation occurred by 10 days. The second method was to determine the planting date on the basis of climatic data of sowing and germination dates recorded in Sararood agrometeorological research station during the years of study. The effective rainfall was defined as 5 mm rain to wet 5 cm of soil depth for a soil with loamy. Moreover, the staring date of sowing wheat was calculated according to Weibull formula with a 75-percent probability of success. In the following, taking into account the first days of precipitation and based on the number of rainy days, the synoptic patterns of the occurrence of effective rainfall have been derived using a correlation-based method. Results and Discussion According to the results, suitable dates for Rain-fed wheat cultivation in Kermanshah Province were from Aban 3(October 25) to Aban 15 (November 5). In this research, by determining the threshold of correlation coefficient (0.57), 4 general synoptic patterns were found. The features of each pattern were as follows: pattern 1 had the highest share in severe rainfall. This pattern in the pre-germination stage (sowing) had the highest frequency in the occurrence of effective rainfall of 5 mm and more. Pattern 2 was in contrast with Pattern 1, and it was most frequent occurrence in rainfall. Patterns 3 and 4 had characteristics such as limited rainy days and extreme daily rainfall. In addition, synoptic patterns of effective precipitation more than 5 mm were minor trough, Mediterranean trough, Omega Block and cut-off low. The results of synoptic studies of atmospheric patterns also showed that the northern seas of Indian Ocean (Red and Arabian Seas) are the main sources of moisture for all synoptic patterns. Conclusion The main goal of current study was to investigate the relationship of synoptic patterns of effective precipitation with planting date and yield of rain-fed wheat in Kermanshah County. The effective precipitation from synoptic patterns 2, 3 and 4 provided conducive conditions for germination of plant in the next priority after the first pattern. The results indicated that the lowest wheat yield as compared to average yield (2113 kilograms per hectare) occurred in the years with the forth precipitation pattern. On the other hand, the highest wheat yield observed when the synoptic patterns of 2nd and 3rd were occurred simultaneously within a year. For example, the years of 2006-2007, 2014-2015 and 2015-2016 had wheat yield of 2888, 2486 and 2700 kilograms per hectare, respectively. Moreover, the effect of synoptic patterns on planting date showed that the commencement of first effective rainfall with patterns 1, 2, 3 and 4 delayed germination stage with an average of 4, 10, 3 and 5 days, respectively. In conclusion, it should be noted that to take more precise results, it is reasonable to work with long- period data.
    Keywords: Rain-fed Cultivation, Climate Conditions, Indian Ocean, Kermanshah}
  • عادل نبی زاده، مصطفی کریمی احمدآباد *
    امروزه پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی برای اطلاع از میزان تغییرات و درنتیجه درنظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییر اقلیم مورد توجه اقلیم شناسان و پژوهشگران قرار گرفته است، در این تحقیق اثرات احتمالی تغییر اقلیم بر پارامترهای بارش روزانه، حداقل و حداکثر دما و ساعات آفتابی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه (ایستگاه های سینوپتیک ارومیه، تبریز و سقز) که دارای آمار بلند مدت بودند در دوره 2009- 1980 مورد بررسی قرار گرفت. پیش بینی ها تحت سناریوی منطقه ای A2 با استفاده از مدل گردش عمومی جو HadCM3 برای دوره زمانی 2040-2011 انجام شد، برای ریز مقیاس نمایی از مدلLars-WG استفاده گردید. نتایج حاکی از کاهش بارش می باشد. بیشترین کاهش مربوط به ماه آوریل به میزان 5/7 درصد و بیشترین افزایش آن مربوط به ماه فوریه به میزان 28/5 درصد خواهد بود. درمجموع کاهش 03/4 درصدی بارش سالانه درکل حوضه آبریز دریاچه ارومیه پیش بینی می شود. میانگین دمای حداقل، افزایش 64/0 تا 35/1 درجه سانتیگرادی درکل حوضه خواهد داشت و بیشترین افزایش دمای حداکثر درماه نوامبر به میزان 27/1 و کمترین افزایش آن در ماه ژانویه به میزان 33/0 درجه خواهد بود. میانگین ساعات آفتابی حوضه دردوره محاسباتی تغییرات اندک و نامحسوسی خواهد داشت.
    کلید واژگان: HadCM3, تغییر اقلیم, دریاچه ارومیه, سناریوی انتشار, Lars-WG}
    Adel Nabizadeh, mostafa karimi ahmad abad*
    Now days ,in order to providing the best mecanisms to damp the impact of climate change , climatology scientists need long term prediction of climatical variables and their changes. This research studies the impacts of climate changes on daily parameters such as: rainfall , min and max temperature and sunshine hours in Urmia lake basin. (Tabriz ,saqqez and Urmia synoptic stations) , selected as study stations , have long term gaged data for mitigation and Adabtation from 1980 to 2009. data prediction under as scenario A2 a type of GCM as HADCM3 model was used to simulate climatic parameters in 2011 to 2040 by LARS-WG model downscaled. Results show that prediction time distribution has been limited to short time in comparison to past decades .In other words the number fraindy days has been diminished , as far as in the future April will have the most decrease (7.5%) and February will have the increase (5.8%) in precipitation . overall , the precipitation max and min averay temperature of basin will increase about (4.3%) , (1.35 ) and (0.64 ) respectively in addition, November will have the most increase in daily max temperature (12.7) and January will have the least increase (0.33) in this parameter the sunshine hours of basin will not increase significantly .
    Keywords: Climate Change, LARS-WG model, Urmia lake, HADCM3 model, Emission scenarios}
  • مصطفی کریمی احمدآباد، الهه قاسمی
    در مطالعات ارزیابی پدیده تغییر اقلیم غالبا از خروجی مدل های جفت شده اتمسفری– اقیانوسی گردش عمومی جو (AOGCM) بهره گرفته می شود که به دلیل بزرگ مقیاس بودن برونداد این مدل ها، فرآیند ریزمقیاس سازی ضروری است. تاکنون روش های متعددی در این زمینه ارائه شده است که هریک از عملکرد متفاوتی برخودار می باشند. در این مطالعه سعی شده است با رویکردی جدید و با استفاده از تکنیک های تصمیم گیری از بین چند روش مرسوم در ریزمقیاس سازی خروجی مدل های گردش عمومی جو، مدل ایده ال انتخاب و تغییرات اقلیم در دوره آتی در زیرحوضه الند آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور با استفاده از تکنیک تصمیم گیری چندمعیاره و روش TOPSIS و با استفاده از شاخص های R2، RMSE، MAE، MAD و NSE عملکرد الگوهای SDSM، LARS WG و روش تناسبی در شبیه سازی برون داد مدل HadCM3 در شبیه سازی دما و بارش در دوره پایه مورد رتبه بندی قرار گرفته است و در نهایت مدل SDSM به عنوان مدل مناسب تر برای ارزیابی چگونگی تغییرات دما و بارش در دوره آینده در منطقه مورد مطالعه انتخاب شده است.
    کلید واژگان: AOGCM, ریزمقیاس کردن, Topsis, آذربایجان غربی}
    Mostafa Karimi, Elahe Ghasemi
    General circulation models (GCMs) are an important tool in the assessment of climate change. These numerical coupled models represent various earth systems including the atmosphere, oceans, land surface and sea-ice and offer considerable potential for the study of climate change and variability. However, they remain relatively coarse in resolution and are unable to resolve significant subgrid scale features such as topography, clouds and land use. Bridging the gap between the resolution of climate models and regional and local scale processes represents a considerable problem for the impact assessment of climate change. Thus, considerable effort in the climate community has focussed on the development of techniques to bridge the gap, known as ‘downscaling’. In this study two statistical downscaling techniques (lars WG and SDSM) and Proportional Downscaling method have been sued , which are combination to TOPSIS approach.The result shows SDSM is more ability technique of downscaling. And climate change will reduce monthly rainfalls up to 39% and increase the temperatures up to 2 °C.
    Keywords: AOGCM, Downscaling, Topsis, West Azerbaijan}
  • علی اکبر شمسی پور، قاسم عزیزی، مصطفی کریمی احمدآباد، معصومه مقبل
    دمای خاک در اعماق مختلف مهمترین برایند برهمکنش جو با سطح زمین است. با توجه به محدود بودن تعداد ایستگاه های ثبت دمای ژرفای خاک، از معادلات تجربی برای محاسبه دمای ژرفاهای مختلف خاک با توجه به ویژگی های تابش ورودی و خصوصیات فیزیکی و گرمایی انواع خاک ها، استفاده می گردد. در این پژوهش تلاش گردید تا علاوه بر تعیین الگوی تغییرات دمای اعماق خاک بر پایه داده های واقعی، کارآیی یک مدل تجربی سینوسی در تخمین دما مورد آزمون قرار گیرد. بنابراین، ابتدا داده های ماهانه و سالانه دمای ژرفاهای 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتیمتری در ایستگاه همدید مهرآباد برای سه ساعت 6:30، 12:30و 18:30 سال 2008 از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. برای محاسبه و تخمین دما در اعماق مختلف دمای 5 سانتیمتری سطح بعنوان دمای مبنا در نظر گرفته شد و با بکارگیری معادلات سینوسی، دمای خاک برای سایر ژرفاها برآورد شد. برای واسنجی دماهای برآورد شده از داده های واقعی ثبت شده با روش-های آماری ضریب همبستگی و ضریب کارآیی ناش- ساتکلیف استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که الگوی دمای ماهانه ی تمامی ژرفاها از روند مشابهی برخوردار بوده و پیک دمایی در تمامی ژرفاها مربوط به دوره گرم سال است. همچنین، دمای محاسبه برای ژرفاهای مختلف نشان دهنده کارآیی قابل قبول مدل مورد استفاده در تخمین دمای خاک می باشد، بطوریکه ضریب همبستگی حاصل از دماهای واقعی و دماهای برآورد شده برای تمامی ژرفاها در سطح 1% خطا معنادار بود. علاوه براین، نتایج بدست آمده از ضریب کارآیی ناش ساتکلیف نیز نشان دهنده ی کارآیی مناسب مدل مورد استفاده در تخمین دمای اعماق مختلف خاک است.
    کلید واژگان: روند تغییرات دمایی, اعماق خاک, معادله سینوسی, تهران}
    A. Shamsipour, Gh. Azizi, M. Karimi Ahmad Abad, M. Moghbel
    Introduction Soil temperature and its variations over time and space is one of the most important factors which not only affect matter and energy exchanges in soil, but rate and direction of all physical processes, directly or indirectly are related to soil temperature. This parameter is a significant factor in agro-meteorology which most of the time is more important than air temperature for plants, from environmental point of view. Soil Temperature assessment at different depths requires knowledge of its physical characteristics such as thermal conductivity, soil specific heat capacity, diffusion coefficient and etc. when these parameters are not available, it’s impossible to access the temperature vertical distribution in soil profile and needs to use simple methods. Statistical and empirical methods which are able to show acceptable results in soil temperature assessment can be a proper way to calculate this parameter in location without soil temperature measurements. So, regarding to importance of soil depths temperature calculation in agriculture, engineering and etc., the main objective of this study is determining a numerical model for estimating soil depths temperature. 2-Methodology In this study, soil depths temperature variations pattern were determined based on measured data, firstly. Then, performance of an empirical model for estimating the soil depths temperature was tested. To do so, monthly and annual temperatures of 5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm of soil in Mehrabad synoptic station at 3 times in a day during the 2008 (6:30, 12:30, 18:30 at local time) were extracted from Iran Meteorological Organization and temperature pattern of each depth was studied. For calculating temperature in different depths, temperature of 5cm was used as base temperature and temperature of other depths was estimated by using sinusoidal equation. For calibrating the estimated and measured temperatures, statistical methods such as correlation coefficient and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient were applied. 3-Disscusion According to the results soil temperature indicates similar monthly pattern in all depths, so that maximum and minimum temperature is related to July-August and January-February-December, respectively. Also, Hourly soil depths temperature illustrated that in near surface depths (5cm) maximum temperature occurs in middle of the day (12:30), while minimum temperature is recorded after sunrise (6:30). At the depth of 10cm, maximum temperature occurs at 18:30 because of a time lag in temperature transfer from surface to depth. Generally, temperature behavior of different depths demonstrated 2 distinct patterns during the year; in warm period, temperature decreases from top to depth, so that maximum and minimum temperature was recorded at 5 and 100 cm, respectively. But in cold season, trend of temperature variations is completely visa versa and temperature increases with depth. In addition, reconstructed soil temperature data display that there is a negligible difference between estimated and recorded temperature data, especially at the depths which are near the base surface (5cm), so that correlation coefficient between these two parameters varies from 0.99 at the depth of 10cm and 0.89 at the depth of 100cm and is significant at 99% level. Moreover, result of Nash-Sutcliffe efficiency coefficient varies from 0.9963 to 0.9114 which shows high efficiency of the empirical model. 4-conclusion The main objective of this study is analyzing an empirical model for estimating the soil depths temperature in regions which are not under cover of synoptic stations. Generally, results demonstrated that there is significant correlation between estimated and recorded data. Also, Calibration of the correlation and Nash-Sutcliffe coefficients showed that empirical equation has proper efficiency for calculating soil depths temperature.
    Keywords: Temperature Variations Trend, Soil Depths, Sinusoidal Equation, Tehran}
  • امیرحسین هاتفی اردکانی، مصطفی کریمی احمدآباد، سعید خداییان، سعید قره چلو
    تولید و به دست آوردن آمار و اطلاعات دقیق و واقعی از منابع معدنی دغدغه همیشگی مدیران است. برای تولید این نوع آمار و اطلاعات روش های گوناگونی وجود دارد که ازجمله می توان به روش های سنتی همراه با پیمایش های زمینی و روش های پیشرفته سنجش از دور اشاره کرد. سنجش و تولید اطلاعات با استفاده از داده های ماهواره ای و روش های دورکاوی، به ویژه در مناطق کویری و بیابانی به دلیل شرایط نامساعد آنها، افق جدیدی را به روی مدیران گشوده که راهکاری است برای غلبه بر مشکلات روش های مرسوم سنتی. هدف پژوهش حاضر ارزیابی تکنیک های سنجش از دور و GIS در تهیه نقشه املاح تبخیری در منطقه شرقی دشت سمنان با استفاده از تصاویر ماهواره ای ASTER است. برای این منظور ابتدا نمونه برداری به روش تصادفی منظم از منطقه انجام شد و سپس پردازش هایی از قبیل بسط تصویر، ایجاد تصاویر رنگی کاذب، تجزیه مولفه های اصلی، تبدیل تسلدکپ، ادغام و نسبت گیری طیفی روی تصاویر صورت گرفت. مقادیر گچ، نمک و سولفات سدیم و منیزیم خاک با ارزش طیفی استخراج شده از باندهای اصلی و فرعی تلاقی داده شدند و روابط همبستگی و رگرسیونی بین داده های ماهواره ای و زمینی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان دادند که باندهای حرارتی PCA9، PCA10، PCA12 می توانند در تفکیک املاح گچ، هالیت و سولفات مفید باشند. درنهایت، ازطریق طبقه بندی حداکثر احتمال روی باندهای مذکور، نقشه های گچ، هالیت و سولفات محدوده مطالعاتی با صحت کل به ترتیب 33/73، 67/66، 67/66 درصد و با ضریب کاپای به ترتیب 61/0، 53/0 و 55/0 تهیه شدند.
    کلید واژگان: املاح تبخیری, گچ, نمک, سولفات, سنجش از دور}
    Obtaining and Production of accurate and realistic information from mineral resources is one of the intellectual concerns of managers. To produce this kind of data and information, there are various methods that can be traditional methods combined with the field data and remote sensing techniques. Measurement and generation data using of satellite data and remote sensing methods especially, in desert areas because existing unfavorable conditions, opened up a new horizon to the managers to overcome the problems of traditional conventional methods.The purpose of this paper evaluate remote sensing and GIS techniques is to map evaporate minerals in the eastern part of Semnan using ASTER data.We used field data and false color, PCA and Tasseled cap transformation, ratio and data fusion techniques to estimate amount of gypsum, salt, sodium and magnesium sulfate soils. Regression and correlation relationships between satellite and field data were determined. The results showed that the thermal bands 9, 10, 12 and PCA 9, 10 and 12 can be used for separating Gypsum, Halite as well as sulfate. Finally using maximum likelihood classification map was used to map Gypsum, halite and sulfate contents with accuracy of 73.33, 66.67, 66.67% also using Kappa coefficient were prepared respectively, 0.61, 0.53 and 0.55.
    Keywords: Evaporate minerals, Gypsum, Salt, Sulfate, Remote sensing}
  • معصومه صادقی، مصطفی کریمی احمدآباد*، محمدرضا اختصاصی، محمدرضا رجبی
    حمل ماسه به وسیله بادهای فرساینده، یکی از مهم ترین فرایندهای باد در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه به منظور تعیین رژیم باد، شاخص های مختلف این پدیده طبیعی اعم از شاخص یکسانی جهت باد (UD)، شاخص پتانسیل حمل ماسه (DP)، شاخص برآیند جهت بادهای فرساینده (RDD)، شاخص برآیند پتانسیل حمل (RDP) با شاخص مورفولوژی تپه های ماسه ای، در دشت سمنان مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. از داده های بادسنجی ایستگاه های همدید گرمسار، سمنان، دامغان و بیارجمند و نرم افزار Sand Rose Graph.2 به منظور تحلیل داده های باد و محاسبه مقادیر پتانسیل حمل ماسه و رسم گل ماسه استفاده شده است. نتایج نشان داد که پتانسیل حمل ماسه بادی در تمامی ایستگاه های مورد بررسی بر اساس سرعت آستانه شش متر برثانیه نسبتا زیاد و بیش از 3000 واحد برداری (VU) در طول سال می باشد که بیان گر زیاد بودن پتانسیل بادها در ایجاد فرسایش بادی و حمل ماسه در منطقه است. شاخص UD سالانه باد در ایستگاه دامغان بیشتر از 0.9 و در سایر ایستگاه ها بین 0.8-0.3 متغیر می باشد. شاخص RDD نیز بیان گر تغییرات جهت باد از 130 الی 180 درجه است. دو شاخص مذکور نشان دهنده شکل گیری تپه های ماسه ای بارخانی، برخانوئید و یا تپه های طولی سیلک مانند در دشت سمنان-گرمسار است که در امتداد بادهای شمال-شمال غرب به سمت جنوب-جنوب شرق شکل می گیرند. این وضعیت با توجه به موقعیت ارتفاعات البرز در شمال منطقه و موقعیت جنوبی دشت های گرمسار، دامغان و سمنان نشانگر شرایط مناسب برای ایجاد بادهای کوه-دشت بوده و با دالان های توپوگرافی موجود انطباق مناسبی را نشان می دهد. شاخص حرکت تپه های ماسه ای بیان گر متحرک بودن آن ها می باشد و پوشش فعلی نتیجه عملیات بیابان زدایی است.
    کلید واژگان: بیابان زدایی, توان حمل ماسه, رژیم باد, شاخص حرکت, گل ماسه}
    Masoumeh Sadeghi, Mostafa Karimi Ahmadabad*, Mohammadreza Ekhtesasi, Mohammadreza Rajabi
    Sand transport by erodible winds is one of the most important wind processes in arid and semi-arid regions. In this study، in order to determine the wind regime، different indices of same wind aspect index (UD)، sand transport potential index (DP)، erodible winds direction resultant index (RDD)، transport potential resultant index (RDP) were studied and compared with sand dunes morphology index in Semnan Plain. Garmsar، Semnan، Damghan and Biarjomand synoptic stations anemometer data and sand rose graph software were used to analyze wind data، sand transportation potential and sand rose drawing. Results showed that wind sand transportation potential is relatively high at all studied stations and more than 3000 vector unit (VU) throughout the year، according to six m/s threshold velocity which presents highly potential of wind erosion and sand transportation in the region. Annual (UD index is more than 0. 9 in Damghan station and varies between 0. 3 to 0. 8 in other stations. RDD index is also reflecting wind direction changes from 130 to 180 degree. These two indices are representing barchan sand dunes، barchanoid and or silk shape longitudinal dunes in Semnan_Garmsar plain that are formed along north-northwest to south-southeast winds. This condition show the close adaptation with Alborz mountains cold and high pressure condition at the north part of the region and southern situation of Gramsar، Damghan and Semnan plain and also with topography pathway of the region. Sand dunes moving index shows that they are moving and their current vegetal coverage is the result of de-desertification activities.
    Keywords: De, desertification, Erodible winds, Sand transportation potential, Sandrose, Transportation index, Wind regime}
  • علی اکبر شمسی پور *، قاسم عزیزی، مصطفی کریمی احمدآباد، معصومه مقبل
    الگوی رفتاری دمای سطوح در طول شبانه روز و نیز در شرایط آب وهوایی گوناگون در محیط های شهری، شاید در زمینه مدیریت و برنامه ریزی شهری کارآمد باشد. در این پژوهش، روند تغییرات دمای اندازه گیری شده چهار پوشش آسفالت، سیمان، خاک و سنگ، در محدوده ایستگاه هواشناسی ژئوفیزیک در شرایط جوی گوناگون واکاوی شد. با توجه به ارتباط بین دمای سطح و دمای هوا، مدل رگرسیونی محاسبه دمای سطوح با دمای هوا انتخاب و دمای برآوردشده با دمای اندازه گیری شده در ایستگاه، واسنجی شد. نتایج روش های آماری نشان داد اختلاف دمای کمینه و بیشینه سطوح (به جز آب به دلیل تاثیر تبخیر) در شرایط آفتابی، حدود 30 درجه سلسیوس است؛ در حالیکه اختلاف آنها در شرایط بارانی، ابری و بادی، به ترتیب به حدود 6، 10 و 20 درجه سلسیوس می رسد. همچنین، در شرایط جوی همراه با بارندگی، علاوه بر وقوع کمترین دامنه دمایی، رفتار دمایی سطوح نسبت به یکدیگر نیز دچار تغییر می شود. نتایج مدل رگرسیونی نشان داد که بیشترین همبستگی بین میانگین دمای هوا و میانگین دمای سطوح وجود دارد. براساس ضرایب همبستگی و ضریب کارایی ناش ساتکلیف، رابطه رگرسیونی مورد استفاده برای تخمین میانگین دمای سطوح، از کارآیی مناسبی برخوردار است.
    کلید واژگان: الگوی دمای سطوح, پوشش سطحی, شرایط جوی, مدل رگرسیون}
    Ali Akbar Shamsipour*, Ghasem Azizi, Mostafa Karimi Ahmadabad, Masumeh Moghbel
    Introduction
    Materials and surfaces with different thermo-physical properties provide variety of temperature patterns and temporal changes. Analyzing thermal behavior of the different land covers is one of the significant factors to determine urban microclimates. Urban land covers have usually high temperature. This can potentially increase the intensity of urban heat island effect and building cooling energy consumption and also change energy balance and heat fluxes in these areas. Therefore, regarding to the impact of surface temperature on changes of surrounding air components and formation of Urban Heat Islands (UHI), the main objectives of this study are including identification of the circadian pattern of surface temperature in different weather conditions and providing the best regression model to estimate surface temperature using air temperature.
    Methodology
    To determine the surface temperature patterns of different land covers such as Asphalt, Soil, Cement and Stone, three data loggers along with four Platinum Resistance Thermometers (PT100 sensors) were installed in Geophysic Weather Station in University of Tehran. Therefore, temperature of these land covers was recorded hourly during the November 2012. Furthermore, meteorological data including air temperature (°C), relative humidity (%), precipitation (MM), and cloudiness (Okta) were gathered from Geophysic Weather Station. Then, circadian temperature pattern of different land covers were selected to be analyzed in six days of November with different weather conditions (Sunny, Cloudy, Rainy conditions). Finally, the best regression model for predicting daily mean surface temperature was provided using air temperature. In addition, two statistical methods such as Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and correlation coefficient were used for determining the efficiency of the regression model in estimating the different land covers surface temperature.
    Results And Discussion
    According to the results, it can be concluded that in sunny and cloudy conditions surface temperature of all land covers increase with sunrise at 6 A.M. (local time) and this trend continue until noon so that, maximum surface temperature occur around 12 P.M. Then, surface temperature decreases because of reducing the amount of solar radiation and finally at sunset, the surfaces lose their heat, obtained during the day, as long wave radiation. It is important to note that in cloudy conditions, the amount of energy absorption during the day and it loses during the night is less than sunny conditions because of cloud cover existence in the sky and the effect of the cloud’s albedo. Therefore, in these weather conditions surface temperature pattern has sinusoidal mode but temperature range (difference between maximum and minimum temperature) on cloudy conditions is less than sunny conditions due to cloud cover so that studying relationship between surface temperature and cloudiness depicted that there is inverse relationship between them and temperature reduces when cloudiness increase. It was also illustrated that there is no specific hourly trend in surface temperature in rainy conditions and there are many variations in surface temperature. Totally, on sunny and cloudy conditions the highest temperature is related to Asphalt, Cement, soil and Stone, in order. While on rainy conditions Asphalt has the lowest temperature between the studied land covers because of water flow over the surface. Thus, it can also be concluded that permeability of the surfaces is one of the most significant physical properties in the surface temperature behavior. Land covers which are impermeable (such as Asphalt, Cement and Stone) in rainy conditions show lower temperature because of the water impact. In addition, reconstructed surface temperature data display that there is a significant correlation between observed and estimated temperature using daily mean air temperature, so that correlation coefficient between these two parameters varies from 0.98 to 0.97 and is significant at 0.01% level. Moreover, result of Nash-Sutcliffe efficiency coefficient varies from 0.8232 to 0.9205 which shows proper efficiency of the regression model.
    Conclusion
    The main objective of this study is analyzing surface temperature of different land covers during the day/night and different weather conditions and also providing a regression model for estimating the surface temperature in these land covers. Generally, this can be concluded that different land covers surface temperature is completely a function of their thermal properties in calm and sunny weather conditions. Some surfaces such as Asphalt and cement which have less thermal conductivity and high absorbency show the highest surface temperature during the day. While, on rainy conditions both air and surface temperature have many variation because of cloudiness and precipitation. In such conditions some physical properties like permeability of the surfaces play significant role in thermal behavior of land covers. Finally, according to the correlation and Nash-Sutcliffe coefficients it is concluded that regression coefficients between daily mean air temperature and surface temperature have proper efficiency for calculating daily mean surface temperature.
    Keywords: Land Cover, Regression Model, Surface Temperature Pattern, Weather Condition}
  • علی اکبر شمسی پور، قاسم عزیزی، مصطفی کریمی احمدآباد، معصومه مقبل
    در پژوهش پیش رو، داده های دمای شش سطح مختلف شامل آسفالت، خاک، سیمان، سنگ، چمن و آب با به‎کارگیری سه دستگاه داده نگار و شش سنسور تماسی از نوع PT100، در بازه‎ی زمانی 10 دقیقه ای و در طول یک سال آماری (2012-2013)،از ایستگاه هواشناسی ژئوفیزیک دانشگاه تهران دریافت شد. سپس الگوی دمای آنها در طول شبانه‎روز و شرایط جوی مختلف (آفتابی، ابری، بارشی و بادی) استخراج شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط آرام و آفتابی، بیشترین دمای سطحی در طول روز به‎ترتیب مربوط به آسفالت، سیمان، خاک، سنگ، چمن و آب است. بیشترین اختلاف دمای سطوح با یکدیگر نیز در هنگام ظهر رخ می هد، درحالی که کمترین اختلاف دما بین آنها در ساعات طلوع و غروب به‎وقوع پیوسته است. همچنین، زمان ثبت بیشینه‎ی دما در سطوح با یکدیگر متفاوت بوده و به ویژگی های فیزیکی حرارتی آنها وابسته است. علاوه‎براین، بر مبنای نتایج به دست ‎آمده الگوی دمایی سطوح در شرایط ابری، آفتابی و بادی سینوسی بوده، اما در شرایط ابری، دامنه‎ی تغییرات دما کمتر از شرایط آفتابی است و در شرایط بادی از نوسان‎های لحظه‎ای بیشتری برخوردار است؛ در حالی که در شرایط بارشی (برف و باران)، نه‎تنها الگوی دمایی سطوح کاملا متفاوت است، بلکه رفتار دمایی آنها نسبت به یکدیگر نیز در مقایسه با شرایط آفتابی متفاوت است.
    کلید واژگان: الگوی دما, پوشش سطحی, شرایط جوی, تهران}
    Shamsipour A.A., Azizi Gh, Karimi Ahmadabad M., Moghbel M
    Different material’s thermo-physical properties have significant impact on near-surface weather condition which leads to the formation of the urban micro-climates so that، these properties are the main reason for difference between urban and rural air temperatures. To extract different land cover surface temperature patterns such as Asphalt، Soil، Cement and Stone، three OPUS 200/300 Data Loggers with six PT100 sensors were installed in Geophysic Weather Station in University of Tehran and the temperatures of land covers were measured in 10 minute-time intervals during one statistical period (2012-2013). Then، using weather condition data gathered from Geophysic weather Station، land covers surface temperature patterns were divided into six categories including Sunny، Rainy، Snowy، cloudy، windy and a day after rain. Generally، one can conclude that different land covers surface temperature completely obey their thermal properties in sunny، windy and cloudy weather conditions so that، some surfaces such as Asphalt and cement which have less thermal conductivity and high absorbency show the highest surface temperature during the day but only there are some fluctuations in temperature behavior in cloudy and windy conditions which are according to the cloud cover changes or wind speed. While، in rainy and snowy conditions both air and surface temperature have many variations because of cloudiness and precipitation، and the trend of temperature is not sinusoidal and the main factor is permeability; for example some surfaces such as soil with high permeability shows high temperature.
    Keywords: Temperature Pattern, Surface Covering, Atmospheric Conditions, Tehran}
  • مصطفی کریمی احمدآباد، کامیار شکوهی رازی
    توفان های گردوغبار یکی از انواع مخاطرات جوی هستند که در منطقه‎ی خاورمیانه، در طی سال، بارها امکان وقوع آنها وجود دارد. در دهه‎ی پیشین، رخداد این توفان ها فزونی یافته که بررسی علل این افزایش وقوع و سازوکارهای تشکیل آن، توجه پژوهشگران را به‎خود جلب کرده است. هدف مقاله‎ی پیش رو نیز، دست‎یابی به‎شیوه‎ی سازوکار تشکیل و فعالیت توفان‎های گردوغبار مذکور است. در این مقاله، فراوانی توفان های دهه‎ی 80 و گردوغبار تیرماه 1388 را با رویکردی اقلیم‎شناسی، همراه با در نظر گرفتن شرایط سطح زمین با استفاده از داده های شبکه‎بندی‎شده، شامل ارتفاع ژئوپتانسیل، سمت و سرعت باد، امگا و فشار سطح دریا از مرکز ملی پیش‎بینی های محیطی (NCEP)، داده های پوشش سطح زمین و خاک مورد استفاده در مدل اقلیمی منطقه ای (RegCM) مطالعه و بررسی شده است. نتایج این بررسی نشان داد که تشکیل کم‎فشار روی خلیج فارس و پیشروی آن تا جنوب ترکیه و مساعدت جریان‎های سطوح میانی و بالایی وردسپهر با استقرار ناوه روی این سطوح، در ساحل شرقی مدیترانه، سبب ایجاد گردش چرخندی در جنوب شرق سوریه، در سطح زمین روی زمین های بدون پوشش سطحی (پوشش گیاهی، سنگ‎فرش بیابانی) و دارای خاک سطحی ریزدانه و گچی شده است. قرارگیری شرایط ناپایدار جوی روی چنین خاک هایی، زمینه را برای تشکیل گردوغبار فراهم کرده است. در طی روزهای بعد با حرکت به سمت شرق ناوه و عمیق شدن شرایط ناپایداری، گردوغبار با حرکت شرق سوی خود از روی ارتفاعات زاگرس عبور کرده و تمام کشور، به‎استثنای جنوب‎شرق را تحت تاثیر قرار داده است. آن چیزی که در این توفان گردوغبار مشهود است، همراهی شرایط گردش جو (ناپایداری با عمق مناسب) و شرایط سطح زمین (زمین بدون پوشش و خاک خشک و نرم) در ایجاد و فعالیت آن است.
    کلید واژگان: گردش جو, ایران, خاورمیانه, گردوغبار}
    M. Karimi Ahmadabad, K. Shakouhi Razi
    Introduction In some regions, particularly the Middle East, the dust storms occur with high frequency. Since the past decade, the occurrence of dust storms has increased in this region (Kutiel & Furman, 2003: 419). Several factors are involved in the creation of the dust storms, but the main factors are circulation of the atmosphere and earth surface. Synoptic studies have shown that low and high pressure (especially dynamic), and the vertical motion of air are the main causes of dust storms in the Middle East (Omidvar, 2006; Lashkari, et.al., 2008; Mehrshahi, 2009; Tavousi, 2010). Daily mean of dust storms in Iran, especially Khuzestan in the warm season is more than other seasons, and the highest frequency has been observed in the Zabol (Raeespour, 2010; Farajzadeh, 2011). The frequency of these storms will be increased after droughts, because the ground is dry and has less vegetation (Miri, et.al., 2009). To investigate the mechanism of dust storms in Middle East, dust storm occurrence in first days of July 2009, that is the biggest storms, has been elected, in this study interaction between atmospheric circulation and earth surface properties including soil moisture, land cover and soil type has been studied by a synoptic approach. Methodology Dust storm classified based on the origin. The Storm of Syrian origin, has been selected for this study. The Satellite images and Synoptic maps showed that period of this storm is 30 June to 9 July and south of Syria, Iraq and Iran influenced by dust storm. In this research, several types of data are used including zonal and Meridian wind, Geopotential height, Omega, Precipitation, sea level pressure, soil moisture from NCEP, Land use from RegCM/3 Model and satellite images (MODIS). The method of the research is the synoptic approach. Results and Discussion This dust storms caused by the development of Persian Gulf low pressure and extension of a trough to south of Turkey that create cyclonic circulation in the surface of southeastern Syria. These mentioned Conditions and also wind speed increasing in surface, low level of troposphere with location of the trough in the middle and upper level of the troposphere alongside dry and Gypsiferous soil have effects in the creation of dust storm. After creation of the dust storm by surface and low level instability over desert of Syria on the 1 July, then it spread over Iraq due to the development and extension of instability caused by the trough in middle and upper level and northwest wind. Through shifting to the east and changing the wind direction and also more important instability through troposphere, dust storm on the 4 July passed from Zagros Mountains and spread over Iran. In the next days, dust storms moved to east and northeast and influenced almost of Iran. This condition Remained to July 9 over Iran. Conclusion Maximum radiation and minimum precipitation in warm season caused the negligible soil moisture in this region by. The soil of dust storm area, except a very small of margin River in southern Syria and northwest of Iraq is soft, fine grain, Gypsiferous, and without any cover. Middle East at the warm season is dominated by subtropical high pressure and subtropical jets stream, but the circulation of the atmosphere during dust storm, shows that a low pressure extends over Persian Gulf and south of turkey. This condition causes the formation of cyclonic circulation in the East of Syria on 1 July. Wind speed Increasing, cyclonic circulation, dry soil and lack of coverage, provided the conditions for removing the soil particles. Due to the extended ground surface's low pressure and instability of low level of troposphere, dust storm enhances and moves to south-southeast over Iraq and Persian Gulf. But unstable layer is shallow, and then storm has not passed from the heights of West Iran. Dust storm passed from Zagros Mountains and entered to Iran due to moving trough from west to east of Iran and development of instability on July 4. In the next day (5 July) a cyclonic circulation has been created in central Iran, this circulation and extended instability caused the spread of dust over almost of Iran exactly southeastern regions. This study shows that both of atmospheric circulation and condition of ground surface are important in creation of dust storm in the Middle East.
  • قاسم عزیزی، مصطفی کریمی احمدآباد، زهرا سبک خیز
    این مقاله سعی دارد ضمن مطالعه روند دمای چند دهه اخیر در ایران به ارتباط این روند با افزایش گاز Co2 جو بپردازد. به همین منظور ابتدا ایستگاه هایی که دارای آمار بلند مدت (از سال 1958، به علت اینکه داده های Co2 ازاین سال در دسترس هستند) بودند انتخاب گردیده و در مرحله بعد از بین آنها، ایستگاه هایی که بیش از دو سال پی در پی فاقد آمار (به علت حساسیت مطالعه تغییر اقلیم) بودند از تحلیل کنار گذاشته شده اند، در نهایت تمام بررسی ها بر روی 12 ایستگاه انجام گرفته است. در این پژوهش برای تعیین صحت داده ها از آزمون خود همبستگی مرتبه اول و ران تست استفاده شده است. از آزمون ناپارامتریک من کندال جهت تعیین میزان، جهت و معنی داری روند استفاده گردیده. طبق نتایج پژوهش در اکثر ایستگاه های موردمطالعه (ایستگاه های سینوپتیک) روند افزایشی دما با شدت های مختلف مشاهده شده، به طوری که ایستگاه های آبادان و شاهرود بدون روند، ایستگاه های اصفهان، تبریز، کرمان از روند مثبت با شدتی ضعیف، ایستگاه های بابلسر و زنجان از روند مثبت با شدت متوسط، ایستگاه های یزد، کرمانشاه، مشهد از روند مثبت با شدت نسبتا بالا، ایستگاه های تهران و بوشهر از روند مثبت با شدت بالا و ایستگاه انزلی از روند منفی با شدت متوسط برخوردار بوده اند. و با توجه به اینکه میزان Co2 جو در این مدت روندی افزایشی داشته است به نظر می رسد روندهای مشاهده شده در ایستگاهای مذکور نیز از افزایش Co2 متاثر گردیده است.
    کلید واژگان: گرمایش جهانی, دی اکسید کربن, گاز های گلخانه ای, روند دما}
    Dr. Ghasem Azizi, Dr. Mostafa Karimi Ahmadabadi, Zahra Sabokkhiz
    In this article, an attempt was made to study the Iran’s trend of temperature in recent decades, dealing with the relationship between this trend and increase in the amount of co2 in the atmosphere. First, stations with long-term data (since 1958: because data about co2 was available since 1958) were selected, then those which missed data in two successive years, were deleted from the dataset and all the study was conducted just with 12 stations. In this research, in order to determine the authenticity of the data, autocorrelation test and run test were carried out and nonparametric Mann Kendall test was performed to determine its amount, direction and significance. According to the results obtained, in the most stations under consideration (synoptic stations) the increasing of temperature with different rates was observed, for example Abadan and Shahrood were not observed trend, Esfahan, Tabriz and Kerman slight positive trend, Babolsar and Zanjan moderate positive trend, Yazd, Kermanshah and Mashhad some high deal trend, Tehran and Boushehr high trend and Anzali moderate negative trend observed. It was supposed that there is a same relationship between the trend of increasing temperature in Iran and the growth in the amount of co2 in the atmosphere.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال