فهرست مطالب

نیوار - پیاپی 108-109 (بهار و تابستان 1399)

نشریه نیوار
پیاپی 108-109 (بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/05/15
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سکینه خان سالاری*، عباس رنجبر صفحات 1-10

    : دقیق تر بارش رهنمون می شود. مدل میان مقیاس پیش بینی عددی وضع هوا (WRF) دارای طرحواره های پارامتر سازی فیزیکی گسترده ای است که انتخاب هر گروه از این طرحواره ها می تواند در نتایج پیش بینی مدل تاثیر قابل ملاحظه داشته باشد. اما گاهی علیرغم به کارگیری طرحواره های مختلف، بهبود کافی در دقت پیش بینی حاصل نمی شود. بنابراین لازم است با توجه به عوامل مولد بارش، گزینه های مناسب انتخاب شوند. بر این اساس، به منظور بررسی تاثیر عوامل دینامیکی مسبب ناپایداری و بارش بر انتخاب طرحواره های فیزیکی مناسب، شبیه سازی و مطالعه دو سامانه جوی در فصل بهار با عوامل دینامیکی متفاوت انتخاب گردید. در مورد اول پیش بینی نادرست بارش شدید منجر به سیل در مناطق مرکزی کشور و در مورد دوم عدم پیش بینی بارش سنگین در این مناطق، سبب مدیریت نامناسب دستگاه های مرتبط، به دلیل نبود هشدارهای لازم، شده است. ابتدا این دو سامانه از دیدگاه دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته و سپس با مدل میان مقیاس WRF با 9 پیکربندی مختلف شبیه سازی شده اند. در ادامه با توجه به عوامل دینامیکی و مقایسه خروجی مدل با مقادیر دیدبانی برای هر نوع سامانه جوی پیکربندی مناسب استخراج شده است. نتایج نشان می دهد که نوع طرحواره همرفتی در پیش بینی مقدار بارش تاثیر قابل توجهی دارد و این طرحواره به شدت به عامل ایجاد ناپایداری که برخاسته از «ترازهای زبرین یا زیرین جو» باشد وابسته است. طرحواره همادی Grell-Freitas که همرفت روزانه را بهتر پیش بینی می کند برای پیش بینی و شبیه سازی بارش سنگین همرفتی ای که عامل اصلی ایجاد ناپایداری ناشی از ترازهای زیرین جو و همرفت روزانه است، مناسب تر است.

    کلیدواژگان: بارش سنگین، همرفت، مدل میان مقیاس WRF، مناطق مرکزی ایران
  • سامان مرتضی پور*، ابراهیم اسعدی اسکویی، فائزه عباسی صفحات 12-30

    بررسی همگنی از جمله چالش های مهم قبل از آشکارسازی روند در سری داده های اقلیمی است. توانایی آزمون های همگنی در تشخیص ناهمگنی متناسب با نوع فراسنج و یا تغییرات در سری زمانی ایستگاه یکسان نیست. ایستگاه سینوپتیک رشت یکی از ایستگاهای دارای آمار طولانی است که مطابق فراداده و اسناد ثبت شده، چندین تغییر مکانی داشته است. در این مطالعه آزمون های رایج همگنی شامل انحرافات تجمعی، ورسلی، نرمال استاندارد، پتی و بیشاند بر داده های میانگین دما و فشار و مجموع بارش روزانه آن در بازه زمانی سال های 1961 تا 2018 اعمال شد. نتایج نشان دادند که در داده های بارش هیچ کدام از آزمون ها نتوانستند تغییری در فراداده را آشکار کند. در دما و فشار، آزمون پتی و بیشاند موفقیت بیشتری در کشف محدوده تغییرات عمده در فراداده داشتند. با این حال استفاده همزمان از نتایج چند آزمون منجر به کسب نتایج قبال اعتماد تری می گردد و نتایج بهتری برای شناسایی نقاط ناهمگنی و جهش در سری این داده ها ارایه دهد. همچنین اگرچه این آزمون ها تاریخ مشخصی را به عنوان تاریخ جهش معرفی می کنند اما این تاریخ بیانگر محدوده وقوع ناهمگنی است که در ضعیف ترین تخمین ها دو سال در اطراف زمان جهش بوده است. آگاهی از محدوه زمانی تغییر فراداده می تواند در انتخاب آزمون مناسب مفید باشد و اگر بدانیم که تغییرات احتمالی در حوالی نقاط میانی سری رخ داده است روش های پتی و بیشاند تخمین دقیق تری از زمان رخداد جهش ارایه می دهند.

    کلیدواژگان: همگنی، فراداده، ایستگاه سینوپتیک فرودگاه رشت، جهش
  • مهدی مکاری*، محسن عباس نیا صفحات 32-44

    در این پژوهش روند تغییرات زمانی پارامتر دمای بیشینه در مناطق مختلف ایران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از داده های هواشناسی 33 ایستگاه هواشناسی کشور با دوره آماری 40 ساله (2016-1977) استفاده گردید و با بکارگیری دو آزمون غیرپارامتری من- کندال و اسپیرمن، وجود روند معنی دار برای سری های زمانی ماهانه، سالانه و فصلی در سطح معنی داری 95 درصد مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت کاهش اثر وجود همبستگی ترتیبی بر نتایج آزمون ها، از روش TFPW استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که روند تغییرات زمانی دمای بیشینه، برای برخی شهرها افزایشی و برای برخی نیز کاهشی بوده است. بیش ترین روند افزایشی و کاهشی دمای بیشینه در مقیاس سالیانه به ترتیب در ایستگاه های کرمانشاه با شیب افزایشی 063/0 درجه سانتی گراد در سال (یعنی 52/2 درجه سانتی گراد) و تربت حیدریه با شیب کاهشی 041/0- درجه سانتی گراد در سال (یعنی 64/1- درجه سانتی گراد) مشاهده گردید. در ایستگاه های مشهد، تبریز، آبادان، اهواز، بوشهر، شیراز، کرمانشاه و یزد روند دمای بیشینه در هر سه مقیاس زمانی ماهانه، سالیانه و فصلی افزایشی بود. مقایسه عملکرد و توان دو آزمون در سطح معنی دار آماری نشان داد که در بیش تر موارد تطابق قابل توجهی در آشکارسازی روند دمای بیشینه توسط دو آزمون وجود داشت.

    کلیدواژگان: آزمون ناپارامتری من- کندال و اسپیرمن، شیب سن، همبستگی ترتیبی، روند تغییرات زمانی دمای بیشینه، روش TFPW
  • امیر خانجانی بیجارگاه، بایرامعلی محمدنژاد*، بهزاد لایقی صفحات 47-58
    اهمیت استفاده از انرژی های پاک، در بخش های دیگر انرژی آشکار گردیده است. در این میان، انرژی هسته ای و استفاده از آن در تولید برق جزء انرژی های نسبتا" پاک به شمار می آید. از طرفی بروز حادثه در نیروگاه های هسته ای مثل حوادث چرنوبیل و فوکوشیما تاثیرات دراز مدت و نامطلوبی بر روی محیط زیست و سلامتی انسانها می گذارد. با توجه به اهمیت استفاده از مدل های هواشناسی در پیش بینی و ردیابی مسیر انتقال آلاینده ها و از طرفی تلفیق آن با مدل های پخش آلودگی می توان تا اندازه ای از پیامدها و اثرات سوء آن کاست. هدف از این مقاله بررسی انتشار مواد رادیواکتیوی مثل ید 131 به دلیل آثار بیولوژیکی این ماده در صورت بروز حادثه در نیروگاه بوشهر است که با توجه به عواملی مثل جهت و سرعت باد و شرایط توپوگرافی محیط به میزان پخش و انتشار این ماده می پردازد. بدین منظور با استفاده از مدل پیش بینی WRF-Chem داده های ورودی هواشناسی به مدل گوسی AERMOD داده شد. سپس به کمک نرم افزار AERMOD توزیع مواد رادیو اکتیو مدل سازی گردید. با استفاده از میانگین غلظت در خروجی AERMOD ، اکتیویته این محصول برحسب گرم بر ثانیه بر مترمربع محاسبه شده و میزان واپاشی و پخش آن در شعاع 50 کیلومتری اطراف نیروگاه در120ساعت در چهار فصل مختلف سال پس از وقوع حادثه مورد بررسی قرار گرفت. خروجی مدل نشان می دهد که میزان انتشار در فصل زمستان بیشتر از سایر فصل های سال بوده و با توجه به جهت باد انتشار مواد رادیواکتیو به سمت شهر و مرکز جمعیتی بوشهر نخواهد بود.
    کلیدواژگان: آلاینده های هسته ای، WRF-Chem، پخش موادرادیواکتیو، شبیه سازی، نیروگاه بوشهر، AERMOD
  • سارا کرمی*، نسیم حسین حمزه، ساویز صحت، مهدی رهنما، عباس رنجبر صفحات 59-67
    هر تغییر اقلیم در سراسر دنیا سبب وقوع رخدادهای شدید و حدی شده است. یکی از مناطقی که به شدت تحت تاثیر تغییر اقلیم قرار گرفته منطقه خاورمیانه است. خشکسالی های شدید در این منطقه در کنار تغییرات انسان‏زا سبب وقوع پدیده های گردوخاک شدید می شود. در این مطالعه پدیده گردوخاک در منطقه خاورمیانه در دوره آماری 10 ساله (سالهای 2009 تا 2018) از دیدگاه های مختلفی مورد بررسی قرار گرفته است. خروجی شار گردوخاک مدل GOCART نشان می دهد که بیشترین مقادیر شار گردوخاک از جنوب شرقی عربستان، جنوب شرقی عراق، منطقه ای واقع در مرز دو کشور عراق و سوریه، مناطقی واقع در نیمه غربی ترکمنستان و بخش هایی از کشورهای قزاقستان و ازبکستان صورت می گیرد. همچنین در مناطقی از سواحل شمالی خلیج فارس و دریای عمان واقع در کشور ایران و مرز سه کشور افغانستان، پاکستان و ایران شار گردوخاک مشاهده می شود. الگوی شاخص هواویز (AI) تشابه زیادی با شار گردوخاک دارد. شاخص EVI در بخش وسیعی از منطقه، بسیار کوچک است که نشان دهنده نبود پوشش گیاهی کافی در این مناطق است. مقادیر میانگین بارش تجمعی سالانه نیز در بخش وسیعی از منطقه مورد مطالعه کمتر از mm250 است.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، اثرات کاهشی، شار گردوخاک، شاخص‏های EVI و AI
  • لیلی خزانه داری*، شراره ملبوسی، سینا صمدی نقاب، مرتضی پاکدامن، زهره جوانشیری صفحات 68-78
    مطالعه حاضر در راستای اطلاع رسانی از وضعیت اقلیم سالانه کشور و با پیش زمینه امکان ارایه گزارش ملی از رخدادهای اقلیمی کشور به سازمان هواشناسی جهانی و سایر سازمان های مرتبط تهیه شده است. پدیده های مورد نظر امواج گرمایی، امواج سرمایی، بارش های سنگین، توفان گرد و خاک و شن، گرد و غبار و رعد و برق هستند که طبق دستورالعمل سازمان هواشناسی جهانی جهت تهیه گزارش جامع سالانه از وضعیت اقلیم کره زمین انتخاب شده اند. امواج گرمایی و سرمایی به دو روش استفاده از انحراف معیار داده های حداکثر و حداقل دمای روزانه و شاخص صدک محاسبه شدند. مبنای وقوع توفان گرد و خاک و شن، گرد و غبار و رعد و برق گزارش ایستگاه های سینوپتیک کشور بوده است. بررسی اقلیمی سال 2018 میلادی و مقایسه آن با دوره آماری (2017-1958 میلادی) که براساس آمار 27 ایستگاه سینوپتیک کشور تهیه شده است، نشان داد که میانگین دمای کشور در این سال 18.8 درجه سانتیگراد بوده که نسبت به میانگین دمای دوره آماری مورد نظر 3.1 درجه سانتیگراد و نسبت به سال گذشته (2017 میلادی) 0.4 درجه سانتیگراد افزایش داشته است. بارش سال 2018 میلادی کشور 1.5 درصد نسبت به میانگین دوره مورد مطالعه بیشتر بود. در سال 2018 میلادی، استان هایی که بیشترین رخدادهای حدی اقلیمی را تجربه کردند، عبارتند از: زنجان (امواج گرمایی)، بندرعباس و خراسان رضوی (امواج سرمایی)، گیلان (بارش های سنگین)، سیستان و بلوچستان (گرد و غبار و توفان گرد و خاک و شن) و لرستان (رعد و برق).
    کلیدواژگان: رخدادهای حدی اقلیمی، امواج گرمایی، امواج سرمایی، توفان گرد و خاک و شن
  • مهران فرجاد، مائده فتحی*، ابوالقاسم غضنفری صفحات 79-84

    تغییر اقلیم و گرمایش جهانی یکی از مهمترین مسایل زیست محیطی است که تاثیرات مستقیم اقتصادی و اجتماعی بر سلامت و رفاه بشر دارد و در سال های اخیر مطالعات زیادی در مورد آن انجام شده است. انسو (نوسان جنوبی- ال نینو) به عنوان یکی از بارزترین و قابل ملاحظه ترین علل تغییرپذیری سال به سال اقلیم در مقیاس جهانی شناخته شده است. انسو هم در منطقه اقیانوس آرام حاره ای و هم در عرض های برون حاره ای اثرگذار است. در این پژوهش، اثر انسو بر روی روند تغییرات دما در استان تهران در فصل زمستان در طول دوره آماری 19 ساله (2018-2000) بررسی شده است. برای محاسبه اثر انسو بر روی دما، تحلیل رخدادهای فرین و حذف اثر سایر دورپیوندها به ویژه تاوه ی قطبی و نوسان اقیانوس اطلس شمالی، ابتدا بی هنجاری های روزانه دما نسبت به میانگین بلند مدت فصلی محاسبه شده و سپس این بی هنجاری ها از پالایه بالاگذر و پایین گذر باترفورس عبور داده شده است. برای انجام این کار از داده های روزانه دمای هوا در ارتفاع 2 متری از سطح زمین، برای 10 ایستگاه همدید در استان تهران همراه با شاخص ماهانه انسو استفاده شده است. نتایج نشان داد که در شرایط لانینا و النینو، واریانس دما نسبت به میانگین بلند مدت به ترتیب حدود  8 و  15 است. همچنین اثر لانینا و النینو، هر دو برروی تغییرات دما به نسبت کم است. در شرایط لانینا این تغییرات به صورت منظم و در وضعیت النینو بصورت نامنظم است به طوری که در ماه فوریه نوسانات دمایی به حدود 8 درجه سلسیوس نیز رسیده است.

    کلیدواژگان: نوسان جنوبی- ال نینو، پالایه باترفورس، سری زمانی، روند تغییرات دما، گرمایش جهانی
  • مجید چراغعلی زاده، رسول همتی، سجاد عسگری* صفحات 85-96
    پژوهش حاضر به منظور ارزیابی اثرات محتمل تغییر اقلیم بر روند تغییرات دماهای حدی بیشینه در سه مقیاس نقطه ای (ایستگاه های هواشناسی همدیدی)، ناحیه ای (10منطقه جغرافیایی از ایران) و میانگین منطقه ای در سه دوره اقلیمی آتی نزدیک ، میانی و دور تا پایان قرن بیست و یکم نسبت به دوره اقلیمی پایه (2005-1986) است. در این تحقیق از خروجی های ریزمقیاس شده مدل جهانی CNRM-CM5 از مجموعه مدل های CMIP5 تحت سناریوهای RCP استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد، میانگین سالانه دمای بیشنه ایران در اقلیم های آتی نزدیک ، میانی و دور تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب 7/0و 7/0؛ 2/1 و 7/1 ؛9/1 و 9/3 درجه سلسیوس نسبت به دوره اقلیمی پایه احتمالا افزایش خواهند داشت. در بین مناطق مختلف جغرافیایی ایران، بیشترین شدت افزایش دمای بیشینه در اقلیم آتی نسبت به دوره اقلیمی پایه مربوط به مناطق زاگرس و کمترین آن مربوط به مناطق سواحل خزر است.
    کلیدواژگان: ایران، تغییر اقلیم، دمای بیشینه، سناریوهای RCP
  • نجات زیدعلی نژاد، حمیدرضا ناصری*، علیرضا شکیبا، فرشاد علیجانی صفحات 97-109

    اثر تغییر اقلیم بر آبخوان های کارستی کمتر مورد توجه قرار گرفته است که علت آن دشواری مدلسازی آنها در مقایسه با آبخوان های آبرفتی است. با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی می توان بین پارامترهای اقلیمی، به عنوان جزیی از چرخه هیدرولوژی، و سطح آب زیرزمینی ارتباط برقرار کرد. در این مطالعه، پس از پیش بینی متغیرهای اقلیمی، یعنی بارش و دما، در دوره پایه (1961-1990) و آتی (2021-2050) با استفاده از مجموعه داده NEX-GDDP، تراز سطح آب زیرزمینی در سه چاه آهکی در گستره لالی، استان خوزستان، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی شبیه سازی شده است. نتایج داده های آزمون بیانگر توانایی مناسب شبکه در شبیه سازی اثر تغییر اقلیم بر آبخوان کارستی است و پیش بینی می شود سطح آب زیرزمینی برای چاه های W1 و W2 بر اثر تغییر اقلیم در دوره آتی نسبت به دوره پایه کاهش یابد، درحالیکه برای چاه W3 تغییرات چندانی پیش‎بینی نمی شود.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، آبخوان کارستی، شبکه عصبی مصنوعی، گستره لالی
  • حمیرا سجادی، گیتی بهرامی، علیرضا شکیبا*، حسن رفیعی، مهدی نوروزی صفحات 110-116
    تغییر اقلیم جهانی که در کره زمین در حال رخ دادن است اکوسیستم، محیط زیست، سلامت گونه ها، حیوانات و انسان ها را تحت تاثیر قرار داده و یکی از بزرگترین چالش هایی است که انسان و طبیعت عصر حاضر با آن رو به روست. در این مطالعه به بررسی رابطه فاکتورهای اقلیمی و دیسانتری در اقلیم های مختلف ایران و در گروه های سنی در بین مردان و زنان پرداخته ایم. این مطالعه از انواع مطالعات کوهورت گذشته نگر است. نتایج مطالعه نشان می دهد که دیسانتری در زنان و مردان و گروه های سنی مختلف با فاکتورهای اقلیمی رابطه دارد. نتایج مطالعه ما نشان داد در هر پهنه اقلیمی، فاکتورهای اقلیمی بصورت متفاوت بر مقدار بیماری دیسانتری تاثیر گذار است. نتایج مطالعه ما نشان می دهد که برای مطالعه پیامدهای سلامت تغییر اقلیم لازم است ویژگی های اقلیم و دسته بندی های اقلیمی مناطق مورد توجه قرار بگیرد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، سلامت، بیماری های معدوی و رودی، دیسانتری، ایران
  • صبا قطبی، غلامعلی وکیلی*، مجید آزادی صفحات 117-128

    با توجه به اهمیت روز افزون آگاهی از وضعیت هواشناسی کلیه مناطق کشور، لزوم انجام فرایند درون یابی برای نقاط بدون داده (فاقد ایستگاه) کاملا آشکار است. در این مقاله ضمن مرور کلیات مفهوم درون یابی و بررسی اجمالی مبانی نظری دو روش درون یابی، نمونه ای از نتایج پهنه بندی دماهای کمینه و بیشینه (روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه) روی کشور ارایه می شود. همچنین برای مقایسه، آنچه تاکنون و بدون در نظر گرفتن اثر ارتفاع در اختیار کاربران قرار می گیرد، به صورت متناظر آورده می شود. شایان گفتن است این نتایج حاصل پروژه مطالعاتی کوچکی است که در پژوهشکده هواشناسی انجام شده است. گروه پژوهشگران امید دارند که با اجرای این پروژه گام مفیدی برای بهبود و ارتقای کمی و کیفی پهنه بندی های دمایی در سازمان هواشناسی کشور برداشته شده باشد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، درون یابی، دمای بیشینه، دمای کمینه
  • مهری هاشمی دوین*، علی الهی گل، مصطفی هادی زاده صفحات 128-144

    رگبار برف پدیده ای است که در خراسان شمالی موجب مشکلاتی در جاده های کوهستانی می گردد. هدف این مطالعه تحلیل سه مورد رگبار برف در بجنورد طی سال های 2013-2011 است. در این تحقیق از داده های ایستگاه همدیدی بجنورد تاریخ وقوع رگبار برف طی دوره سال های 2013-2011 مشخص و سپس با استفاده از نقشه های همدیدی سطح زمین و سطوح 850 ،500 و 300 هکتوپاسکال به تحلیل همدیدی سه مورد رگبار برف پرداخته شد. با استفاده از داده های سودار، نقشه های هلیسیتی ، پروفایل قایم رطوبت نسبی و سرعت قایم تحلیل دینامیکی این پدیده انجام شد. بیشینه مقدار هلیسیتی در مورد مطالعاتی تاریخ 17 مارس 2012 به (m2/s2) 348 رسیده که نشان از شدت ناپایداری جو در طی وقوع این پدیده است. تغییرات مولفه قایم سرعت باد سودار در مورد مطالعاتی سوم بسیار شبیه ناپایداری های برشی میان مقیاس است. نقشه های سطح مقطع قایم رطوبت نسبی و سرعت قایم باد برای منطقه مورد مطالعه نشان دهنده افزایش رطوبت نسبی همراه با تقویت حرکات صعودی و نزولی است که موجب تقویت ناپایداری های درون ابر و بارش رگباری گردید. این مطالعه نشان می دهد که وجود ناپایداری های جوی، عواملی همانند کاهش دما، افزایش فشار، افزایش رطوبت، افزایش سرعت وزش باد در راستاهای مختلف به ویژه حرکات صعودی و نزولی، بالا رفتن میزان تاوایی پیچشی (هلیسیتی)، تغییر ناگهانی سمت و سرعت وزش باد که تشدید شرایط ناپایدار را سبب می شود از عوامل اصلی شکل گیری و تقویت رگبار برف در منطقه است.

    کلیدواژگان: رگبار برف، بجنورد، سودار، هلیسیتی، ناپایداری برشی میان مقیاس
|
  • Sakineh Khansalari *, Abbas Ranjbar Saadatabadi Pages 1-10

    One of the main challenges in numerical weather prediction models is the correct rainfall forecasting, especially for springtime convective precipitation. The dynamical recognition of the "rainfall factors" leads us to select "more suitable schemes" for more accurate rainfall prediction. The WRF model has a wide range of physical parameterization schemes. The choice of each group of these schemes can change the model outputs, significantly. But sometimes, there is not enough accuracy in the prediction even using different schemes. Therefore, it is necessary to select the appropriate schemes considering the factors causing precipitation. Here, to investigate the effect of dynamical factors causing the atmospheric instability and precipitation on the appropriate physical scheme selection, two atmospheric systems for springtime precipitation with different dynamic factors have been selected. In the first case, a false forecast of a heavy rainfall leading to floods in the central regions of the Iran occurred, and in the second case, the heavy rainfall in these areas did not forecast correctly; wrong warnings of these false predictions led to management problems for the related decision makers. In this research, initially, the two systems were studied from the dynamical perspective and then, they were simulated using the WRF mesoscale model with nine different configurations. The ERA-Interim was used as the model input data for the region of interest (33°N-36°N, 48°E-54°E). The simulations were done in two nested domains with a horizontal resolution of 45 and 15 km for the first and second domain, respectively. The proper configuration was selected for each atmospheric system according to the dynamical factors and comparing the model outputs with the observations (from some stations in Tehran, Qom, Markazi, Hamedan, and the west of Isfahan provinces). The results show that the type of convection scheme has a significant impact on the prediction of rainfall amount and this scheme extremely depends on the instability factor, which initiates from "the upper and the lower atmospheric levels conditions". Based on the results, for the first case, which its main cause of precipitation is due to the potential vorticity (PV) streamer penetration to the upper level of the troposphere, the Tiedtke convective scheme and the Kessler microphysics scheme are better than the other schemes that overestimated rainfall. In the second case, the occurrence of severe rainfall with the main mechanism of daily convection was not predicted by eight configurations. But in the ninth configuration, the Grell-Freitas convection scheme could successfully predict the convective heavy precipitation due to the better capture of daytime convection over the area of study rather than other used convective schemes.

    Keywords: Heavy precipitation, convection, WRF Model, Central area of Iran
  • Saman Mortezapoor *, Ebrahim Asadi, Faezeh Abasi Pages 12-30

    Homogeneity analysis is one of the important challenges of trend detection in the climate data series. However, the ability of homogeneity tests in detecting heterogeneity differs depending to the parameters or types of changes. Rasht Synoptic Station has long-term climate data which according to the recorded metadata and documents has undergone several location changes. In this study, homogeneous tests including cumulative deviations, Worsley, Normal Standard, Pettit and Bishand were used to test the homogeneity of daily average temperature, air pressure and rainfall data of Rasht station during the period from 1961 to 2018. The results showed that none of the tests were able to reveal any jump in precipitation data. In temperature and pressure parameters, Both Bishand and Pettit tests had more success in discovering the sharpest heterogeneities in accordance to changes in the metadata. However, simultaneous use of multiple test results will lead to more reliable results for identifying heterogeneity. Also, although these tests give a definite date as a jump date, it should be noted that the given dates represent the range of heterogeneity occurring in the least-estimated two years around the real time of the jump. Awareness of the time period of the change of metadata can be useful in choosing the appropriate test. If it is known that potential changes have occurred around the midpoints of the series, Pettit and Bisahnd methods provide a more accurate estimate of the time of the jump occurrence.

    Keywords: Homogeneity, Metadata, synoptic station of Rasht Airport, Mutation
  • Mahdi Mokari *, Mohsen Abbasnia Pages 32-44

    In this research, temporal trends of maximum temperature values were investigated in various regions of Iran. For this purpose, the meteorological observations collected from 33 high quality meteorological sites for a 40-year period (1977-2016) were used and statistically significant Tmax trends in the monthly, seasonal and annual time basis were detected by the non- parametric Mann-Kendall and Spearman tests at confidence level of 95%. For eliminating the effect of serial correlation on test results, the Trend Free Pre-Whitening (TFPW) approach was applied. The results indicated that the Tmax trends for some sites were increasing (positive) but for some sites showed decreasing (negative) trends. The highest positive and negative trend on the annual time scale occurred at Kermanshah and Torbat heydarieh, respectively. The positive trend of Tmax on the monthly, seasonal and annual time scale was observed at Mashhad, Tabriz, Abadan, Ahvaz, Boshehr, Shiraz, Kermanshah and Yazd sites. In general, the performances and capabilities of Mann-Kendall and Spearman tests were consistence at verified confidence level.

    Keywords: Non- parametric test of Mann-Kendall, Spearman, Sen’s slope, Serial correlation, Temporal variations trend of maximum temperature, TFPW method
  • Amir Khanjani, Bayramali Mohammadnezhad *, Behzad Layeghi Pages 47-58
    The importance of using clean energies in other parts of the energy has become apparent to everybody. In the meantime, nuclear energy and its use in generating electricity is part of a relatively clean energy. On the other hand, the incident at nuclear power plants, like the Chernobyl and Fukushima incidents, has long-term and adverse effects on the environment and human health. It also has a continental scale, and the transmission, transference, and transport of radioactive material caused by it is miles away from the site of the incident. Considering the importance of using meteorological models in predicting and tracking the transmission paths of pollutants and, on the other hand, integrating them with pollution diffusion models can reduce some of its consequences and impacts. The purpose of this paper is to investigate the distribution of radioactive substance such as iodine 131 due to the biological effects of this substances in the event of an accident at Bushehr Power Plant, Which due to factors like wind direction and wind speed and topographic conditions of the environment, the amount of propagation and release of this substance is discussed. For this purpose, using the WRF-chem prediction model, the meteorological data input were obtained to the AERMOD Gaussian model. Then, using AERMOD software, was calculated and modeled for dispersion and propagation of this material. For the purpose of model verification and closer examination, meteorological data were simulated in four different seasons of 2018.
    Keywords: WRF-Chem, Distribution of radioactive substances, Simulation, Bushehr power plant, AERMOD
  • Sara Karami *, Nasim Hosseinhamzeh, Saviz Sehat, Mehdi Rahnama, Abbas Ranjbar Pages 59-67
    Climate change affects all regions around the world and increase some extreme events. Also climate change threatens the Middle East so much. Severe droughts in this region with anthropogenic changes cause heavy sand and dust storms. In this study, dust phenomenon has been investigated in The Middle East during 10 years (from 2009 to 2018) from different perspectives. GOCART model dust flux output shows that the maximum amount of dust flux was in the southeast of Saudi Arabia, southeast of Iraq, region on the borders between Iraq and Syria, western half of Turkmenistan, parts of Kazakhstan and Uzbekistan. Also dust flux was seen in the north coast of Persian Gulf, Oman Sea and borders between Iran, Afghanistan and Pakistan. Also AI pattern is very similar to dust flux pattern and Index EVI was low in a vast areas of The Middle East that shows deficiency of vegetation cover in that areas. In the other hand, mean annual cumulative precipitation is less than 250 mm in the vast parts of study areas.
    Keywords: climate change, Mitigation, Dust flux, EVI, AI indexes
  • Lily Khazanedari *, Sharareh Malbosi, Sina Samadi Neghab, Morteza Pakdaman, Zohreh Javanshiri Pages 68-78
    This study was conducted to inform the World Meteorological Organization and other relevant organizations to annual climate and extreme climate events of Iran during 2018. The extreme events that studied are heat waves, cold waves, heavy rainfall, sandstorms, dust and lightning that are selected according to WMO guidelines. Heat wave and cold wave were calculated by using standard deviation of maximum and minimum daily temperature and percentile index. Sandstorm, dust and lightning are studied base on the syncopated stations records. The average temperature of the country in 2018 was 18.8 C, based on 27 synoptic stations in the country is increased 3.1 C compare to the average long-term period (1958-2017) and 0.4 C compare to 2017. The precipitation of the country in 2017 has increased by 15 percent compared to average long-term period. In 2018, various provinces were affected by climate events, so that the provinces with the highest ranking and most inclusive climate events including: Zanjan (heat wave), Bandar Abbas and Khorasan Razavi (cold wave), Gilan (heavy rainfall), Sistan and Baluchestan (dust and sandstorm), Lorestan (lightning).
    Keywords: Extreme Climate Events, Heat wave, Cold Wave, Sandstorm
  • Mehran Farjad, Maede Fathi *, Abolghasem Ghazanfari Lake Pages 79-84

    Climate change and global warming are some of the most important environmental issues, in addition to direct socioeconomic impacts on human health and well-being and there has been a lot of research in recent years. Enso (Southern Oscillation- El Nino) is recognized as one of the most prominent Causes of Variability on the global scale of year-to-year. ENSO affects both in the tropical Pacific and around the world. In this study, the effect of ENSO on the trend of temperature changes in Tehran province is investigated in the 19 years of winter (2000-2018). To calculate the effect of ENSO on temperature, the analysis of extreme events and the elimination of the effect of other telecommunications, in particular, the Arctic Ocean and the North Atlantic Oscillation, the daily temperature anomalies are calculated relative to the seasonal long-term average, and then Butterworth filter is used. Daily air temperature data at 2 m height were used for 10 meteorological stations in Tehran province and the monthly ENSO index. The results show that the temperature variance relative to the long-term average in Lanina and El Nino conditions is about 8 and 15, respectively. Also, the effect of Lanina and El Nino on the temperature fluctuations is relatively low. In Lannina and El Nino's condition, these fluctuations are regular and irregular respectively; So that, the temperature fluctuated to about 8 in February.

    Keywords: Southern Oscillation, El Nino, Butterworth filter, time series, Temperature trend, Global warming
  • Majid Cheraghalizadeh, Rasoul Hemmati, Sajjad Asgari * Pages 85-96
    This study was conducted in order to assess the probable effect of climate change on the trend in the maximum extent of temperature variations in three scales including the point (synoptic stations) ,zonal (included 10 geographical areas in Iran) ,and national average scales. This study, the trend in the maximum extent of temperature variations of the baseline climatic period (1986-2005) was investigated against three future climatic projections, and also three future climatic projections, future climatic projections (near, middle, and far) until the end of the 21st century.This study has taken advantage of the downscaled outputs of the CNRM-CM5 global model from the set of CMIP5 models under the RCP scenarios. The results showed, while under the future climatic projections (near, middle, and far), this parameter was 0.7, 1.2, 1.9 oC for the RCP4.5 scenario and 0.7, 1.7, and 3.9 oC for the RCP8.5 scenario, respectively,which probably will experience an increase compared with the baseline period.The highest rate of increase in the maximum extent of temperature of the future climatic projections compared with the baseline climatic period occurred in the Zagros region, and the lowest rate of increase was in the Khazar region.
    Keywords: Iran, climate change, maximum temperature, RCP Scenarios
  • Nejat Zeydalinejad, HamidReza Nassery *, Alireza Shakiba, Farshad Alijani Pages 97-109

    Climate change impacts on karst aquifers have not been mainly studied due to the difficulty of modeling these aquifers in relation to alluvial aquifers. However, it is possible to make a relationship between the climatic variables as part of the hydrologic cycle and the groundwater level using the Artificial Neural Networks (ANN). In this study firstly, precipitation and temperature data has been obtained using NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP). Secondly, the groundwater level of three limestone wells, i.e. W1, W2 and W3, has been predicted using ANN in Lali region, Khouzestan Province. The correlation coefficients (R) demonstrate good ability of the groundwater model in simulating the climate change impacts on the karst aquifer. The groundwater level probably decreases for W1 and W2 during the future time period (2021-2050) in comparison with the present time period (1961-1990), while no important changes are predicted for W3.

    Keywords: climate change, Karst aquifer, ANN, Lali region
  • Homeira Sajjadi, Giti Bahrami, Alireza Shakiba *, Hassan Rafiee, Mehdi Norouzi Pages 110-116
    The global climate change that is currently happening on earth is affecting the ecosystem, environment, and the health of animals, humans and other species. Today, the climate change is one of the greatest challenges that mankind and natural world are faced with. The purpose of this study is to identify the health consequences of climate change on human health such dysentery disease in different climate zone in Iran. The research is a retrospective cohort study which uses secondary data. In data analysis, tests of Poisson regression model were used for longitudinal data. According to the current study, the average monthly maximum temperature and rainy days have the highest correlation with the incidence of dysentery disease in men and women. It also shows that there is a significant correlation between climate and dysentery disease in children and adults over the age of 65 years. The results of current study indicated that climate factors in each climatic zone have different effects on the health.
    Keywords: climate change, Temperature, Precipitation, Dysentery disease, Gastrointestinal, intestinal diseases
  • Saba Ghotbi, Majid Azadi Pages 117-128

    Introduction Considering the industrial development in recent years, the need for climatological atlas and also daily metrological data have increased and has become important economically. Air temperature is of special importance in our understanding of various natural processes in the nature. Moreover, in order to detect the impact of greenhouse gases on climate change and developing ecological models in various regions, much attention have been given to spatial distribution of temperature. Hence, developing and testing accurate interpolation methods for spatial analysis of temperature is this clear especially over data void regions. In order to successfully transfer information from irregularly distributed observing stations to a regular grid, information about physical characteristics of the region have to be taken into account. To reflect spatially complicated climate patterns at regional scales, climatic dependence on topography must be taken into account when developing reliable climate estimates.

    Keywords: spatial distribution, Interpolation, maximum temperature, Minimum Temperature
  • Mehri Hashemi Devin *, Ali Elahi Gol, Mostafa Hadizadeh Pages 128-144

    Snow shower is the phenomena that caused problems in mountainous roads of North Khorasan province. The goal of this paper is the analysis of three case studies of snow shower in Bojnurd during 2011-2013. We used Bojnurd synoptic data to determine three snow shower case studies during 2011-2013 and then analyzed using synoptic maps of surface, 850, 500, and 300 hpa. Dynamical analysis is done by using sodar output data, helicity, the cross section of relative humidity and vertical wind speed. The maximum value of helicity was 348 (m2/s2) on 17.3.2012 which show sever instability during this phenomena. The vertical wind speed from sodar data in the third case study is very similar to meso scale shear instability. The cross section of vertical wind speed and humidity shows an increasing in relative humidity that accompanying with improvement in upward and downward motions which increase instabilities in the clouds and increase snow shower. Finally we concluded that atmospheric instabilities such as temperature reduction, increase in pressure, humidity and wind speed, increasing in helicity, suddenly changes in wind speed and direction which improve instabilities are the main factors of the formation and intensification of snow showers in the region.

    Keywords: Snow Shower, Bojnurd, Sodar, Helicity, Mesoscale Shear Instability