فهرست مطالب

نیوار - پیاپی 88-89 (بهار و تابستان 1394)

نشریه نیوار
پیاپی 88-89 (بهار و تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/09/28
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پروین غفاریان، نفیسه پگاه فر، الهه اولاد صفحه 3
    ریزش برف سنگین که پدیده ای حدی محسوب می شود در استان گیلان موجب خسارات سنگین اقتصادی شده و زندگی عادی مردم را مختل می نماید. به منظور یافتن ساختار بزرگ مقیاس و همدیدی این پدیده، تاریخ های ریزش برف سنگین در بازه ی زمانی 1964 تا 2014 استخراج شد. سپس الگوی فشار متوسط سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیلی در ترازهای 10 و 500 هکتوپاسکال و بی هنجاری آن ها نسبت به سال های 1981 تا 2010 بررسی شدند. در این مطالعه از داده های ایستگاه هواشناسی سینوپتیکی رشت و داده های بازتحلیل مرکز ملی پیش بینی محیط زیست- مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت وقوع این پدیده در سال های اخیر افزایش یافته است. گرچه در تمامی سال ها گرمایش ناگهانی پوش سپهر و تضعیف تاوه ی قطبی رخ نداده است، اما در تمامی آن ها الگوی بندالی در سطح 500 هکتوپاسکال به ویژه از نوع زوجی به چشم می خورد. الگوی فشار سطح زمین نشان دهنده ی گسترش زبانه های پرفشار سیبری یا بالکان و در برخی موارد ترکیب این دو پرفشار است که با قرار گرفتن بر روی دریای خزر موجب بروز ناپایداری و انتقال رطوبت به سمت سواحل شمالی ایران شده اند.
    کلیدواژگان: پدیده حدی، بی هنجاری، برف سنگین، بندال، استان گیلان
  • سادات هاشمی نسب، فریبا صادقی عطاآبادی صفحه 15
    امروزه موضوع تغییرات اقلیم، آگاهی از دلایل بروز این تغییرات، پیش بینی و شناسایی تاثیرات این تغییر پذیری بر روی سایر عناصر و پدیده های کره زمین بسیار حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر به منظور بررسی و مدل سازی روند کمینه دمای حوضه فلات مرکزی ایران، دمای 28 ایستگاه در طی دوره آماری 2008- 1958مورد استفاده و سپس توزیع بهنجاری سری دمای سالانه ایستگاه ها با استفاده از آزمون جوینر و نمودار توزیع بهنجاری سری ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله حاکی از آن می باشد که کمینه دمای 7 ایستگاه حوضه فلات مرکزی دارای توزیع نابهنجار هستند. ایستگاه هایی با توزیع نابهنجار با آزمون ناعاملی دنیلس و سایر ایستگاه ها با توزیع نرمال، با آزمون عاملی trمورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج حاصله نشان داد که از بین 28 ایستگاه، 17 ایستگاه دارای تغییرات گرایش دار یا روند می باشند. میل تغییرات روند ایستگاه ها به جز فسا افزایشی است. نتایج تحلیل و پیش بینی روند سری های دمای ایستگاه های گرایش دار با استفاده از روش کمترین مربعات و مدل درجه دو نشان داد که روند کمینه دمای ایستگاه های همدان، درگزین، سبزوار، تهران و سمنان به صورت نزولی خواهد بود و برای سایر ایستگاه ها، پیش بینی های روند بدست آمده حاکی از ادامه روند صعودی دمای کمینه در طی سال های آتی می باشد.
    کلیدواژگان: روند، آزمون های پارامتری، آزمون های ناپارامتری، کمترین مربعات، مدل درجه دو
  • عباس رنجبر سعادت آبادی صفحه 23
    هدف اصلی این مطالعه موردی، تاوایی پتانسیلی روی سطوح همدمای پتانسیلی، به کمک مدل عددی MM5 و ارتباط آن با بارش دیدبانی ایران در دسامبر 2004 شده است. نقش اغتشاش های وردسپهر بالا که بوسیله میدان تاوایی پتانسیلی مشخص می شود در تکامل تدریجی بارش سنگین بسیار با اهمیت بوده و در این مطالعه تاوایی پتانسیلی بر روی سطوح همدمای پتانسیلی محاسبه و نتایج پیش بینی های مدل عددی MM5 برای چند حالت که بارش های قابل توجهی داشته است، بررسی خواهد شد. به عبارت دیگر در این پژوهش، توسعه و ردیابی چرخندهایی که بارش های قابل توجهی بر روی ایران داشته بر اساس تاوایی پتانسیلی روی سطوح همدمای پتانسیلی و ارتباط آن با بارش بررسی شده است. نتایج نشان دادکه این رهیافت می تواند به عنوان یک پیش نشانگر برای بارش، بویژه در مناطق پیچیده ای مانند سواحل جنوبی که مدل نمی تواند بارش آن را پیش بینی کند، بکار برده شود. بارش های رخ داده در ایستگاه های هواشناسی برای بسیاری از نقاط در محدوده ای است که میدان تاوایی پتانسیلی روی این سطح همدمای پتانسیلی بین 1PVU تا 3PVU است.
    کلیدواژگان: تاوایی پتانسیلی، پیش بینی بارش، مدل عددی، ایران
  • علی الهی گل، مهری هاشمی دوین صفحه 31
    امروزه ریزگردها به عنوان یکی از پدیده های نوظهور و تاثیرگذار در زندگی بشر می باشند و بررسی و شناخت آن بسیار حائز اهمیت است. همچنین نقش شرایط آب و هوایی در برنامه ریزی و تصمیم گیری های کلان غیر قابل چشم پوشی است. اگرچه گرد و غبار در خراسان شمالی یک پدیده دائمی نیست اما همین مساله باعث می شود که وقوع آن بیشتر جلب توجه نماید و نیاز است با بررسی و شناخت آن شرایط پیش آگاهی این پدیده فراهم گردد تا بتوان بهتر آن را مدیریت نمود. این مطالعه با استفاده از داده های ایستگاه سینوپتیک بجنورد، نقشه های سطوح مختلف جو (سطح زمین، 500 هکتوپاسکال، 850 هکتوپاسکال)، داده ها و خروجی های سودار برای بررسی پدیده گرد و غبار در بجنورد در سال های 2011 تا 2012 انجام شده است. بررسی ها نشان می دهد که الگوهای فشار نقش مهمی در شکل گیری این پدیده ایجاد می کنند. گرادیان فشار و همگرایی که در زمان استقرار کم فشار در سطح زمین ایجاد می شود سبب وزش باد شدید گردیده و باعث می شود گرد و غبار موجود در محیط در اثر همگرایی و صعود ناشی از وجود کم فشار به سطوح فوقانی جو کشیده شود و باعث کاهش دید و کیفیت هوا در بجنورد طی زمان وقوع این پدیده گردد.
    کلیدواژگان: گرد و غبار، سودار، تحلیل سینوپتیکی، بجنورد
  • تقی طاووسی، اکبر زهرایی صفحه 43
    هدف اصلی از مدل سازی سری های زمانی دادن نظم خاص به مشاهدات وابسته به زمان است تا بر اساس آن ها بتوان پیش بینی هایی را برای آینده انجام داد. مهم ترین هدف از تجزیه و تحلیل سری های زمانی یافتن روند تغییرات و پیش بینی آینده آن است. هدف پژوهش حاضر مطالعه و پیش بینی تغییرات بیشینه دمای شیراز برای دوره اقلیمی (2020-2011) با استفاده از مدل های باکس و جنکیز است. در ابتدای پژوهش برای جلوگیری از بایاس بودن مدل و همچنین صحت سنجی نهایی آن ده سال پایانی سری برای پیش بینی و بررسی صحت مدل کنار گذاشته شد. داده های سری مورد آزمون های ایستایی میانگین و واریانس قرار گرفت تا با ایجاد مرتبه در سری، نا ایستایی سری از بین رود. رفتار سالانه سری با استفاده از فیلتر بالا گذر (تفاضل گیری) حذف گردید و نمودارهای ACF و PACF سری تفاضل گیری شده مبنای تشخیص مدل قرار گرفت و روش ARIMA=(3،2،1) انتخاب شد. روش پژوهش انتخاب شده مورد برازش قرار گرفت و سپس مناسبت آن از طریق تجزیه و تحلیل باقیمانده ها مورد آزمون قرار گرفت و صحت آن تایید گردید. سرانجام پس از طی مراحل متعدد و برازش جامع تر و با توجه به حداقل میانگین مربعات خطا روش انتخاب شده مورد آزمون پیش بینی قرار گرفت و نمونه اولیه که از سری جهت تست کنار گذاشته شده بود را پیش بینی نمود. همبستگی بین مقادیر واقعی و پیش بینی شده در سطح کامل بود. بنابراین رفتار آینده سری مورد پیش بینی قرار گرفت. بر این اساس، مقادیر بیشینه دمای شیراز برای سال 2020 بین 1/25 تا 6/29 و به طور میانگین 4/27 درجه سلسیوس پیش بینی شده است که نسبت به سال 2011 حدود 3/0 در جه افزایش خواهد داشت.
    کلیدواژگان: مدل سازی، پیش بینی، دما، شیراز، ARIMA
  • رسول قربان فلاح، مجید آزادی، فروزان ارکیان صفحه 53
    در این تحقیق برونداد مدل میان مقیاس WRFبا استفاده از چهار روش تصحیح چرخه پیش بینی روزانه، پیش بینی تصحیح شده کمینه مربعات خطی، پیش بینی با میانگین و واریانس تصحیح شده و میانگین سه روش قبلی، پس پردازش شد. کمیت مورد مطالعه تندی باد 10 متری سطح زمین بر روی شمال و شمال غرب ایران می باشد. به این منظور مدل پیش بینی عددی وضع هوا WRF برای صدور پیش بینی های 3، 15، 27، 39، 51، 63، 75، 87، 99 و 111 ساعته از اول نوامبر 2011 لغایت سی ام آوریل 2012، با تفکیک افقی 15 کیلومتر اجرا شده است. با تغییر دوره آموزش و انجام آزمایشات، بهترین طول دوره آموزش برای هر چهار روش انتخاب گردید. نتایج نشان می دهد، در هر چهار روش، میانگین خطا در همه ایستگاه ها به میزان قابل توجهی کاهش یافته و مقدار آن صفر یا نزدیک صفر شده است، که نشان دهنده حذف بخش سامان مند خطا از برونداد مدل WRF برای تندی باد ده متری است. به طور کلی روش پیش بینی تصحیح شده کمینه مربعات خطی (LLS) نسبت به سه روش دیگر در کاهش خطای سامان مند و تا حدودی خطای تصادفی مدل موثرتر بوده و بهبود پیش بینی برای ایستگاه های مختلف بین 26 تا 42 درصد متغیر است. در این روش، میانگین خطای مطلق در حدود 36 درصد برای همه پیش بینی ها در همه ایستگاه های مورد مطالعه کاهش داده شده است. همچنین در این روش بیشترین بهبود مربوط به ایستگاه های قزوین، بلده و آلاشت مازندران و لاهیجان گیلان و کمترین بهبود مربوط به ایستگاه های اردبیل و نیر از استان اردبیل و خدابنده زنجان می باشد که به ترتیب 65 و 1 درصد میانگین خطای مطلق بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: پس پردازش، مدل WRF، تصحیح چرخه پیش بینی روزانه، پیش بینی تصحیح شده کمینه مربعات خطی، پیش بینی با میانگین و واریانس تصحیح شده
  • نیلوفر محمودی، علیرضا کرباسی، ناصر شاهنوشی صفحه 63
    در زراعت دیم گندم، بارش یکی از ارکان اساسی بوده و به عنوان تنها منبع آب در دیم کاری محسوب می شود. بنابراین نوسانات بارش می تواند تولید محصول را به شدت متاثر ساخته و به عنوان یکی از ریسک های مهم تولید در نظر گرفته شود. این پژوهش به تحلیل و اندازه گیری ریسک ناشی از نوسانات بارندگی پرداخته است. بدین منظور از داده های هواشناسی و عملکرد گندم دیم در سه شهرستان مشهد، بجنورد و بیرجند در دوره زمانی 1383-1362استفاده شد. ابتدا با استفاده از تابع تولید جاست و پاپ اثر بارش تجمعی بر میانگین و واریانس تولید محصول ارزیابی شده است. سپس با استفاده از تخمین تابع خسارت مورد انتظار، معیاری جهت اندازه گیری ریسک ارائه شده است. در مجموع نتایج تخمین نشان می دهد که یک درصد افزایش در مقدار بارش تجمعی، واریانس تولید را بیشتر از میانگین آن تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین میزان خسارت مورد انتظار بر مبنای یک حد آستانه بارش در مشهد حدود 3/36 میلی متر، در بجنورد 4/20 میلی متر و در بیرجند 9/53 میلی متر برآورد شده است. در تمام مناطق مورد مطالعه زراعت گندم دیم از ریسک بالایی برخوردار است که میزان ریسک نوسانات بارش در شهرستان بیرجند از سایر مناطق مورد مطالعه بیشتر است. کاربرد روش پیشنهادی در این پژوهش می تواند در طراحی برنامه بیمه کشاورزی مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: بارش، عملکرد، جاست و پاپ، تابع خسارت
|
  • P. Ghafarian, N. Pegahfar, E. Owlad Page 3
    The heavy snow that occurred in the February of 2014 in Gilan province was an extreme individual phenomena that caused high economic losses and disrupted the daily life of people who were living there. In order to find large and synoptic scale structures of this phenomena, first the dates of heavy snow have been extracted in Gilan in the period of 1964-2014, using data produced by Rasht synoptic meteorological station and also reanalysis data from National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR).
    This climatological research has been conducted thorough two steps. First, averaged values of meteorological parameters have been computed during 1981-2010 years. Then the calculated anomalies have been analyzed. For this aim, two meteorological parameters including mean sea level pressure and geopotential heights at 10 and 500 hpa levels have been considered.
    The results show that in recent years heavy snowfall over Gilan province has been intensified. Although there was not sudden stratospheric warming and weakness of polar vortex in the mentioned years. However, a blocking pattern in 500 hpa, especially with coupled type, have been detected for all of distinguished phenomena. In addition, sea level pressure patterns show a development of Siberian or Balkan high pressure. Also in some cases the combination of these two high pressures, has been extended to the Caspian Sea region and has caused instability and humidity transfer to the Northern coast of Iran.
    Keywords: Extreme event, Anomaly, Heavy snow, Blocking, Gilan province
  • S. Hasheminasab, F. Sadeghi Ataabadi Page 15
    Today,climate change reasonse of these changes, forecasting and recognizing the effect of these variations on the other elements and phenomenon on the earth is very important. In this study used of 28 stations in Central Plateau Basin, Iran, during 1969-2008 for modling and surveying the minimum temperature trend. Normal distribution of the annual temperature series were valuated with using Joiner test and Normal probability plot. The obtained results show that the minimum temperature of 7stations in Central Plateau Basin has abnormal distribution.which were surveyed with Daniels nonparametric test and other stations with normal distribution were surveyed with Tr parametric test.The result show 17 station have tendency change or trend amang 28 station. Tendency changes or trend are increase in all stations except Fassa. analyzing and forecasting temperature of the stations whith trend using least square and Quadratic model show that minimum temperature trend in the stations of Hamedan, Dargzin, Sabzevar, Tehran and Semnan is decreasing and for other stations, the obtained forecast show the increasing trend continues in the next year.
    Keywords: Trend, Parametric test, nonparametric test, Least Square, Quadratic model
  • A. Ranjbar Saadat Abadi Page 23
    The main objective of this study was to evaluate potential vorticity on isentropic surfaces, and its relationship with precipitation over Iran by using of a numerical mesoscale model (MM5). The model runs were initiated at 00:00 UTC, 24 and 26 December 2004 to provide 48-h simulations of the cases and 6-hour precipitation data from the synoptic stations of Iran meteorological organization were used.
    Potential vorticity (PV) is an important dynamical variable due to its conservative property in the absence of diabatic heating and friction and to its invertibility principle. Therefore PV analysis has been used in a wide range (from mesoscale to of planetary scales) of atmospheric circulations. On the synoptic-scale, isentropic potential vorticity anomalies evolve through a combination of translation (motion/advection), rotation, and deformation by the synoptic-scale wind field (Horinouchi, 2014). For these processes, isentropic potential vorticity is conserved following the motion. This study provides an overall understanding of relationship between isentropic PV and surface precipitation over Iran. The upper tropospheric disturbances are characterized by the folding of PV on the 330 K isentropic surfaces.
    The findings have the following major implications. (1) Application of the dynamic tropopause patterns appears to be useful for prediction of precipitation over Iran. (2) In many areas where mean daily PV values were predicted between 1.5PVU and 3PVU, surface precipitations, also have been occurred. (3) Additional research efforts are required for a deeper investigation of the role of PV on precipitation over Iran.
    Keywords: Potential Vorticity, Precipitation forecasting, Iran
  • A. Elahi Gol, M. Hashemi Devin Page 31
    Today, dust phenomenon is a new problem that affects on human life. However, the weather conditions in major planning decisions are common. Although dust in North KHorasan is a occasionally phenomenon, but it can lead to more attention. Therefore, it should be considered for the recognition and management. In this study, synoptic data of Bojnord, maps of different levels, climate data and SODAR output directed to investigate the dust phenomenon occurred in Bojnord. Studies demonstrate that pressure patterns play an important role in this area in the formation of dust. The convergence due to pressure gradient and low pressure make a strong wind near the ground. This causes dust spread in different layer and environment that the result is reduced visibility and air quality.
    Keywords: dust, SODAR, synoptic analysis, Bojnord
  • T. Tavosi, A. Zahraei Page 43
    The main purpose of modeling time series of observations of a particular order is dependent on time according to their predictions to be made for the future. The main purpose of the analysis of time series and forecasting by the model changes. Study to predict future climate change, maximum temperature of Shiraz for the period (2011-2020) is using the box and Jenkize model. At the beginning of the study to avoid bias the polls and the final of the series a decade to predict and verify the model was abandoned. Mean and variance of the series of static tests was to restore order in the series, the series are not static. Conduct an annual series of high-pass filter (the difference) was removed and graphics ACF and identify the model was based on the difference PACF series ARIMA model = (3, 2, 1) were chosen. The adjusted model was chosen and finally go through the analysis of residues was examined and its validity was confirmed. Finally, after several steps and a more complete model are mounted to the minimum mean squared error, the model predictions were tested and the prototype that has been set aside to test the predictions. Correlation between actual and predicted values was complete. This change was predicted in the series.
    Keywords: Modeling, Forecasting, Temperature, Shiraz, ARIMA
  • R. Ghorbanfallah, M. Azadi, F. Arkian Page 53
    In this study, four statistical methods including diurnal cycle forecast correction (DRL), linear least-square corrected forecast (LLS), mean and variance corrected forecast (MAV) and average of the three previous methods (AVG), were used to postprocess the WRF mesoscale model output for wind speed at 10-m above ground level over 85 synoptic stations located in north and northwest of Iran. For this purpose, the WRF model with a horizontal resolution of 15 km was run to prepare 3, 15, 27, 39, 51, 63, 75, 87, 99 and 111hour forecasts from the beginning of November 2011 until 30th of April 2012. By varying the number of days used for training and calculating the mean absolute error (MAE), an optimum number of days were selected as training period separately for each method. The results show that the mean error over all stations dropped to zero or close to zero for all four methods, indicating the removal of the systematic error of WRF direct model output for the wind speed. In general, LLS has a better performance in reducing the systematic error when compared to other methods and improves the MAE of the direct model output between 26 to 42 percent, for different forecast ranges So that in this way, has been reduced the mean absolute error of about 36 percent for all predictions in all studied stations. The highest amount of decrease in MAE was around 65 percent and was obtained for Qazvin, Baladeh and Alasht stations while least improvement of 1 percent was observed for Ardebil, Nir and Khodabande stations.
    Keywords: Postprocessing, WRF, diurnal cycle forecast correction (DRL), linear least, square corrected forecast (LLS), mean, variance corrected forecast (MAV)
  • N. Mahmoodi, A. Karbasi, N. Shahnooshi Page 63
    Precipitation in rain fed wheat agriculture is of the main factors and is considered as the only source of water. Therefore precipitation variability can greatly affect production and may be regarded as one of the most important crop production risk .This paper focuses on analysis and investigating the rain risk .For this purpose, precipitation data and production yield of rain fed wheat of Mashhad, Bojnord and Birjand is used during years 1362 to 1383. First by using the Just and Pope stochastic production function; the economic effect of the rainfall on average and variance of production, has been studied. Then expected value of loss function as the proxy of risk has been estimated. The result showed that 1 percentage increase in cumulative rainfall may affect production variance more than production average. In addition, estimation results of expected loss value base on strike level of rainfall, is 36/3 mm in Mashhad, 20/4 mm in Bojnord and 53/9 mm in Birjand. In all of three cases cultivation rain fed wheat has high risk and rain risk in Birjand is the highest than the other cases of study. This important result is applicable to designing risk management tools especially insurance programs.
    Keywords: rainfall, yield, Just, Pope, loss function