فهرست مطالب

نشریه نیوار
پیاپی 112-113 (بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/01/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سید محمود حسینی صدیق*، مسعود جلالی صفحات 1-15
    جهت تشخیص ساختار گردش بزرگ مقیاس نصف النهاری سلول هادلی از داده های بازتحلیل پیش بینی میان مدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه (ERA5) با تفکیک افقی مکانی 25/0*25/0 درجه و با بهره گیری از نقشه های دمای هوا، مولفه مداری بردار باد، مولفه مداری بردار باد سطح صفر در تراز 1000 هکتوپاسکال، مولفه نصف النهاری بردار باد، مولفه بالاسوی سرعت باد، تابع جریان عملکرد نصف النهاری، تابش موج بلند خروجی زمین برای دوره 40 ساله (2018-1979) و با استفاده از نرم افزار گردس و متلب انجام شد.نتایج این مطالعه نشان دادکه سلول هادلی براثر اختلاف چگالی حاصل از گرادیان حرارتی بین استوا و قطب به وجود آمده است که به دلیل چرخش زمین و انحراف کوریولیس، انتقال حرارت با صعود هوا در عرض های جغرافیایی پایین در منطقه حاره و نزول آن در حدود 30 درجه شمالی و 35 درجه جنوبی مشاهده می شود و وزش مولفه مداری بردار باد در نزدیکی سطح زمین از غرب به شرق و در سطح بالا از شرق به غرب بالا می رود و همچنین به دلیل باد نصف النهاری، هوایی که صعودمیکند،به صورت نصف النهاری به سمت قطبها حرکت می کند،سپس فرو نشسته و جهت آن معکوس می شودو به سمت استوا حرکت می کندو پیدایش گردش هادلی را موجب می گردد. در نیمکره شمالی مناطق بیابان های صحرای شمال آفریقا، خاورمیانه، ایران و جنوب غربی ایالات متحده بیشتر در شاخه نزول دینامیکی سلول هادلی قرار دارند،و مقدار رطوبت نسبی با 22 درصد در نیمکره جنوبی مناطق استرالیا و آفریقای جنوبی با 32 درصد رطوبت نسبی شرایط خشکی را در این مناطق حاکم کرده است.
    کلیدواژگان: ساختار دینامیکی، گردش سلول هادلی، کمربند حاره
  • ساجده بختیاری، مژده میر احمدی، سودابه گلستانی کرمانی*، بهرام بختیاری صفحات 16-27
    اهمیت تغییر اقلیم و گرمایش جهانی و اثر گذاری دمای خاک بر مسایلی از قبیل تغییر رفتار هیدرولوژیکی سیستم نشان می دهد که داشتن درک صحیحی از روند تغییر دما به ویژه در مناطق خشک ضروری است. از این رو در این تحقیق به بررسی روند تغییرات دمای هوا و خاک در 3 ایستگاه سینوپتیک همدیدی واقع در جنوب شرق کشور با اقلیم فرا خشک و خشک (کرمان، زاهدان و بندعباس) طی سال های 2018-1957 پرداخته شده است. بدین منظور داده های ماهانه و سالانه دمای هوا در ارتفاع دو متری و دمای خاک در اعماق 5 ، 20 و 50 سانتی متری جمع آوری و جهت آشکار سازی روند از دو آزمون ناپارامتری من- کندال و اسپیرمن و آزمون پارامتری ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. همچنین جهت ارزیابی دقت روش های مورد استفاده از روش درصد توان آزمون استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که متوسط دمای هوا در سری زمانی سالانه فقط در دو ایستگاه کرمان و زاهدان روند افزایشی داشته و روند مشخصی در دمای هوای ایستگاه بندر عباس مشاهده نشد. در مقیاس سالانه روند افزایش دمای لایه سطحی خاک تا عمق 20 سانتی متری در هر سه ایستگاه مشاهده شد. افزایش دمای خاک در مقیاس ماهانه نیز در هر سه ایستگاه در عمق 50 سانتی متری در ماه های اوت تا دسامبر دیده شد. همچنین با تعیین درصد توان آزمون مشخص شد که آزمون ناپارامتری من- کندال مناسب ترین آزمون برای روندیابی دمای هوا و خاک در مناطق مورد نظر می باشد.
    کلیدواژگان: من- کندال، اسپیرمن، ضریب همبستگی پیرسون، درجه حرارت خاک
  • عماد محجوبی*، سلمان بخشش رباط، مسعود حسین پور صفحات 28-43

    در چند سال اخیر، با توجه به وقوع سیلاب های مکرر در ایران، یافتن ارتباط معنی دار بین سیگنال های اقلیمی و بارش به مسئله ای مهم تبدیل شده است. در این زمینه، پژوهش های زیادی در داخل کشور انجام شده که نشانگر ارتباط قوی بین این سیگنال ها و پارامترهای اقلیمی به خصوص بارش در سطح کشور است. در این تحقیق، با مطالعه و مرور آن دسته از مقالات داخلی و بین المللی در دسترس منتشر شده طی سال های 1383 تا 1397 سعی شده تا نمای کلی مطالعات انجام شده به تصویر کشیده شده و با جمع بندی و ارایه دقیق نتایج، مطالعه و استفاده از متون گذشته برای علاقه مندان به تحقیقات بیشتر در این زمینه آسان گردد. بدین منظور 50 مقاله در زمینه مطالعه ارتباط سیگنال های اقلیمی با بارش کشور گردآوری شده و خلاصه نتایج آن ها در قالب جدول، نمودار و نقشه تنظیم شده تا درک کلی از روند و یافته های مطالعات فراهم گردد. نقطه مشترک نتایج مطالعات، تاثیر بیشتر شاخص های SOI، NAO و گروه NINO نسبت به سایر شاخص ها بر روی بارش کشور می باشد. همچنین شاخص SOI تاثیر بیشتری نسبت به شاخص های NAO و گروه NINO دارد. البته بارش ها در فصل زمستان و پاییز بیشترین تاثیرپذیری از شاخص ها را دارا می باشند. ضمنا تاثیرپذیری بیشتر مناطق غرب کشور از شاخص ها و همچنین تاثیر بیشتر شاخص ها همراه با گام زمانی تاخیر، از دیگر نتایج مشترک تحقیقات مختلف بوده است.

    کلیدواژگان: دورپیوندها، سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی، بارش
  • پدرام محمودی، محمود ذاکری نیری*، عطاالله نجفی جیلانی صفحات 44-55

    هدف پژوهش حاضر، شبیه سازی رواناب سطحی رودخانه قره چای بود که با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT اقدام به مدلسازی شد. در این راستا ابتدا با استفاده از نرم افزار GIS نسخه 10.4، DEM و آبراهه ها و مشخصات شبکه رودخانه ای حوزه استخراج گشت. آمار مورد استفاده از ایستگاه های پل دوآب خنداب، جوشیروان، و ساروق، مربوط به سال 2003 تا 2016 حوضه قره چای در نظر گرفته شد. برای محاسبه روش تلفات حوضه از روش شماره منحنی خاک (CN) استفاده شد. واسنجی و اعتبارسنجی مدل با نرم افزار SWAT-CUP با الگوریتم SUFI-2 انجام گرفت. برای ارزیابی توانایی مدل در شبیه سازی دبی رواناب از شاخص های با شاخص های نش ساتکلیف، R2 ، p-factor و r-factor استفاده شد. از آمار 8 ساله اندازه گیری شده (2004-2011)، بارندگی، دما و دبی روزانه برای واسنجی مدل استفاده شد. و اعتبارسنجی مدل با باقی مانده داده ها (2012 -2016) انجام شد. نتیجه اعتبارسنجی مدل با شاخص های نش ساتکلیف، R2 ، p-factor و r-factor برای ایستگاه خنداب به ترتیب عبارت بود از 0.65 ، 0.66، 0.35، 0.07؛ و برای ایستگاه پل دوآب نیز نتایج شاخص ها به ترتیب : 0.57 ، 0.72، 0.07، 0.05 بود. ارزیابی مدل توانایی مدل SWAT را در شبیه سازی رواناب سطحی رودخانه قره چای تایید می کند. در نهایت مقایسه ظاهری هیدروگراف های شبیه سازی و مشاهداتی ماهانه نشان داد که مدل، زمان وقوع مقادیر دبی اوج و دبی های پایه را به خوبی مدل سازی نموده است اما مقادیر دبی اوج را بیشتر از مقادیر واقعی برآورد نموده است.

    کلیدواژگان: رواناب سطحی، مدل SWAT، رودخانه قره چای، SWATCUP
  • شهربانو منجذب مرودشتی، احمد مزیدی*، کمال امیدوار، غلامعلی مظفری صفحات 56-65

    در عصر حاضر از یک طرف کمبود آب قابل استفاده و از طرف دیگر افزایش جمعیت، مصرف آب و از همه مهم تر بالا رفتن سطح زندگی و رشد فناوری مسئله نیاز به آب و کمبود آن را بیش ازپیش مطرح می سازد. بنابراین در پژوهش پیش رو به بررسی تاثیر پارامترهای جوی بر پوشش برف حوضه آبخیز کوهرنگ در سال های 2018-2010 پرداخته شده است. چراکه برف در چرخه آب شناسی به دلیل تامین منابع آب به صورت جریان های تاخیری در فصل های پرآبی و جریان های حداقلی در فصل های کم آبی و همچنین در تولید انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور نقش عوامل و پارامترهای جوی بر پوشش برف با روش های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش با بررسی روابط رگرسیونی خطی و غیرخطی بین پارامترهای اقلیمی (دمای بیشینه، کمینه و متوسط و بارش) و پوشش برف مشخص شد بیشترین ضریب همبستگی مربوط به پارامتر دمای بیشینه (87/0) و کمترین ضریب همبستگی نیز مربوط به بارش (26/0) است. در بین رگرسیون های مورد استفاده، رگرسیون غیرخطی در پارامترهای مجموع بارش سالانه (34/0)، دماهای کمینه و بیشینه (74/0) و (87/0) ضریب همبستگی بالاتری را ثبت کرد درحالی که تغییری در ضریب همبستگی محاسبه شده برای پارامتر متوسط دما مشاهده نشد. همچنین نتایج پژوهش روند کاهشی تغییرات سطح پوشش برف منطقه در طول دوره مطالعاتی را نشان می دهد. ارتباط معنی داری نیز بین پارامتر دما و پوشش برف وجود دارد که می توان از این پارامترها و رگرسیون در تشخیص پوشش برف در منطقه استفاده کرد.

    کلیدواژگان: حوضه کوهرنگ، سطح پوشش برف، سنجنده مودیس، پارامترهای جوی، شاخص NDSI
  • حمیدرضا عزیزی*، نیلوفر نجاتیان، محمدعلی اطهری، سید شهاب هاشمی صفحات 66-76

    افزایش میزان غلظت گازهای گلخانه ای می تواند منجر به گرمایش جهانی و وقوع پدیده تغییراقلیم شود. در این تحقیق روند تغییرات بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک ورامین در طی دوره زمانی از سال 2021 تا سال 2050 میلادی با استفاده از داده های گزارش پنجم تغییراقلیم (CMIP5) مورد بررسی قرار گرفت. یکی از محدودیت های عمده در استفاده از خروجی این مدل ها، قدرت تفکیک مکانی کم آن ها است که به لحاظ مکانی و زمانی با دقت مورد نیاز مدل های هیدرولوژیکی مطابقت ندارد. بنابراین از روش ریز مقیاس نمایی بوسیله مدل LARS-WG برای رفع این محدودیت استفاده شد. سپس داده های دما و بارش، تحت دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 برای دوره آتی شبیه سازی و با دوره پایه مقایسه گردید. با توجه به اثرگذاری دما و بارش بر وضعیت خشکسالی آتی دشت، شاخص خشکسالی دی-مارتن تحت دو سناریو تغییر اقلیم تعیین و با دوره پایه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که تغییر اقلیم بر حادتر شدن شرایط حاکم بر منطقه اثرات معنی داری دارد که سبب افزایش 3/1 درجه ای دما، تغییر در الگوی بارش و تغییرات میزان شاخص خشکی شد. با توجه به نتایج می توان بیان کرد که اگرچه روند خشکسالی متاثر از عوامل متعددی است، اما در سایه تغییرات اقلیمی محتمل در آینده احتمال افزایش روند خشکسالی در دشت ورامین به واسطه تغییر در میزان بارندگی و افزایش دما وجود دارد. همچنین هر دو سناریو تغییر اقلیم وضعیت خشک را برای منطقه مورد مطالعه پیش بینی کردند

    کلیدواژگان: شاخص دی-مارتن، گزارش پنجم تغییر اقلیم، متغیر هواشناسی، LARS-WG
  • بهلول علیجانی، محمد سلیقه، محمد دارند، آرمان جاهدی* صفحات 77-90

    در این پژوهش، ارتباط بین تغییرات میانگین مداری و نصف النهاری بادهای غربی با دوره های تر و خشک غرب ایران بررسی شد. از همین رو، داده های مقادیر بارش تجمعی منطقه ی مورد مطالعه از مرکز پیش بینی میان مدت نیواری اروپایی ECMWF  نسخه ی (ERA-Interim) با تفکیک مکانی0.125*0.125 درجه و همچنین داده های ارتفاع ژیوپتانسیل نسخه ی (ERA5) با قدرت تفکیک مکانی 0.25*0.25 درجه از همان مرکز برای سال های 1979 تا 2019 دریافت شد. برای تعیین دوره های تر و خشک ماهانه از شاخص بارش استاندارد (SPI) استفاده شد. بنابراین، برای بررسی ارتباط بین تغییرات میانگین مداری و نصف النهاری بادهای غربی با دوره های تر و خشک غرب ایران، شاخص همدیدی خاورمیانه ای (MESI) بر اساس تغییرات بادهای غربی از 25 تا 45 درجه عرض شمالی در ترازهای نیواری 500، 600 و 700 هکتوپاسکالی تعریف شد. نتایج نشان داد، که هنگام رخداد دوره های تر در غرب ایران، (MESI) بالاتر از آستانه و بادهای غربی بر روی خاورمیانه (دریاهای مدیترانه و سرخ) جریان نصف النهاری دارند. در حالی که در دوره های خشک، شاخص (MESI) پایین تر از آستانه و بادهای غربی جریان مداری دارند. با توجه به نتایج، دوره ی تر و خشک یافت نشد، که مقدار (MESI) آن پایین تر و بالاتر از آستانه باشد. بنابراین، به نظر می رسد که تغییرات در جریان بادهای غربی می تواند به عنوان یکی از عوامل در ایجاد دوره های تر و خشک غرب ایران اثرگذار باشد.

    کلیدواژگان: بادهای غربی، میانگین مداری و نصف النهاری، دوره های تر و خشک، غرب ایران
  • الهام اسراری*، توحید ایرانی صفحات 91-98

    ذرات معلق یکی از آلاینده های مهم هوا است ، که بر سلامتی انسان تاثیرات منفی دارد. بدیهی است تخمین و پیش بینی غلظت این ذرات مهم است. در این تحقیق با استفاده از مقایسه شبکه عصبی مصنوعی پیش خور پس انتشار و شبکه عصبی مصنوعی بازگشتی (NAR,NARX) و فازی تطبیقی (ANFIS) به تخمین ذرات معلق شهر تبریز پرداخته شده است. در این تحقیق داده های هواشناسی و داده های کیفیت هوا طی سال های 1392تا 1396 مورد استفاده قرار گرفت. تخمین غلظت ذرات معلق با توجه به میزان بارش، سرعت باد، مقدار دما در هر مدل و نتایج مقایسه گردید. همچنین از داده های غلظت ذرات معلق 5/2 میکرومتر درایستگاه سنجش کیفیت هوای باغشمال تبریز استفاده شد. 50 درصد داده ها برای صحت سنجی و آزمون واز 50درصد داده ها در روند آموزش استفاده شد. با توجه به نتایج ، در حالت ایستا و بدون تغییرات فصلی شبکه عصبی NARX با ضریب همبستگی (R) 9995/0 و کمترین خطای میانگین مربعات (MSE) یعنی 005/0 بهینه ترین مدل این تحقیق شد.مقایسه نتایج مدل سازی با داده های واقعی نشان داد که بهترین پیش بینی متعلق به شبکه عصبی پیشخور پس انتشار است که با خطای 0007/0 نسبت به داده نرمال شده ، بهترین دقت را دارد و بعد از آن به ترتیب شبکه عصبی NARX و NAR و نهایتا شبکه فازی تطبیقی قرار دارند.

    کلیدواژگان: ذرات معلق5، 2 میکرومتر، آلودگی هوا، شبکه های عصبی مصنوعی، سری های زمانی
  • الهام مرادی، مسعود پورغلام آمیجی، عبدالمجید لیاقت، آرزو نازی قنشلو* صفحات 99-122

    در این مطالعه به پیش بینی شوری آب رودخانه کرخه پس از بهره برداری از پروژه های آبیاری و زهکشی جهاد نصر با استفاده از مدل شبیه ساز شوری SALTMED پرداخته شد. با توجه به شرایط اقلیمی، الگوی کشت، برنامه آبیاری، خصوصیات خاک و آب و زهکش دشت های اوان، دوسالق، ارایض و باغه که جز دشت های علیا محسوب می شوند، حجم زهاب خروجی و میزان نمک تولیدی از هر دشت با مساحت کلی 55 هزار هکتار شبیه سازی شد. همچنین از داده های مربوط به سال های (96-1392) به دلیل کامل بودن اطلاعات استفاده شد. نتایج نشان داد که در سال پایه آماری 1393 و بر اساس پیش بینی مدل SALTMED؛ مقدار 150، 87، 140 و 197 هزار تن نمک به ترتیب از دشت اوان، دوسالق، ارایض و باغه به طور سالانه وارد رودخانه کرخه می شود. اگر طی 10 سال همین روند ادامه داشته باشد، حجمی بالغ بر 5/74 میلیون تن نمک از زهاب دشت های فوق وارد کرخه و نهایتا وارد تخلیه گاه آن یعنی تالاب هورالعظیم خواهد شد که تبعات زیست محیطی فراوانی را به دنبال خواهد داشت. نتیجه کلی نشان داد که با بهره برداری از 37 هزار هکتار از 55 هزار هکتار مساحت چهار دشت مذکور، شاخص شوری (EC) آب کرخه به طور قابل توجهی افزایش یافته و به طور متوسط از 1/15 به بیش از 2 دسی زیمنس بر متر می رسد. حال اگر کل این 55 هزار هکتار و یا اراضی بیشتری از طرح 550 هزار هکتاری مورد بهره برداری قرار گیرد، چه حجم از زهاب و نمک وارد رودخانه ها خواهد شد؟

    کلیدواژگان: آبیاری و زهکشی، اصلاح اراضی، توسعه کشاورزی، سامانه نوین آبیاری، محیط زیست، هدایت الکتریکی
  • سید مسعود مصطفوی دارانی*، مهرداد نصراصفهانی، عبدالحسین محمودزاده صفحات 123-136
    شهرستان اصفهان به علت موقعیت جغرافیایی، وابستگی شدید به رودخانه زاینده رود و آب های زیرزمینی جهت مصارف مختلف از جمله کشاورزی، در سالیان اخیر با محدودیت منابع آبی روبرو بوده است. این در حالی است که طبق آمار موجود، بیش از 90 درصد آب مصرفی کشور به مصارف بخش کشاورزی اختصاص دارد. محاسبه بارش موثر به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با محدودیت منابع آبی روبرو می باشند، بسیار حایز اهمیت می باشد. در این پژوهش برآورد بارش موثر در کشت گندم در سال زراعی 95-94 به روش مستقیم (میدانی) رامداس انجام گردید و نتایج به دست آمده با شش روش تجربی (فرمولی) رنفرو، اداره احیاء اراضی ایالات متحده (USBR)، نسبت تبخیر و تعرق به بارش، روش سازمان حفاظت خاک ایالات متحده (SCS)، فایو (FAO/AGLW) و درصدی از طریق آزمون های نکویی برازش خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، خطای جذر میانگین مربعات نرمال (NRMSE) و خطای میانگین مطلق (MAE) مقایسه گردید. نتایج پژوهش بیانگر آن است که روش نسبت تبخیر و تعرق به بارش و روش سازمان حفاظت خاک ایالات متحده (SCS) به ترتیب با مقادیر آماره های خطای جذر میانگین مربعات مطلق 0/31 و 0/7 و خطای جذر میانگین مربعات نرمال 0/31 و 0/7 و همچنین خطای میانگین مطلق 0/11 و 0/45 به ترتیب اولویت به عنوان روش های فرمولی جهت استفاده در منطقه کبوترآباد (شهرستان اصفهان) قابل توصیه می باشند.
    کلیدواژگان: بارش موثر، رامداس، رنفرو، روش اداره احیای اراضی ایالات متحده، روش اداره حفاظت خاک ایالات متحده، نسبت تبخیر و تعرق پتانسیل به بارندگی
  • لاله پرویز* صفحات 137-150
    برآورد دمای نقطه شبنم با روشی کارآمد در بسیاری از زمینه ها مانند برنامه ریزی های بخش کشاورزی از جمله محافظت محصولات در برابر صدمات، مطالعات هواشناسی، هیدرولوژیکی و اکولوژیکی مفید می باشد. در این تحقیق از رهیافت ترکیب پیش بینی مدل-های رگرسیون درختی، روش گروهی مدلسازی داده ها(GMDH) و روش تجربی جهت تخمین دمای نقطه شبنم در ایستگاه های رشت، یزد و ارومیه استفاده شد. داده های ورودی مدل های منفرد شامل داده های بیشینه سرعت باد، میانگین سرعت باد، دمای بیشینه، دمای کمینه، متوسط دما، متوسط رطوبت نسبی، کمینه و بیشینه رطوبت نسبی و فشار بخار اشباع بودند. رهیافت ترکیبی براساس رویکرد وزنی با روش های عکس واریانس و رگرسیون حداقل مربعات انجام گرفت. در مدل های منفرد، مدل GMDH نسبت به سایر مدل ها از کارایی بالایی برخوردار است به طوری که میزان کاهشRMSE از روش تجربی و رگرسیون درختی به مدل GMDH در ایستگاه رشت به ترتیب 66/66 و 45/59 درصد می باشد. رهیافت ترکیبی نسبت به مدل های انفرادی دقت عمل بالایی دارد و روش رگرسیون حداقل مربعات نسبت به روش عکس واریانس با معیارهای خطای متفاوت دارای خطای کمتری است، به طوری که محاسبه ضریب نش-ساتکلیف در ایستگاه های رشت، ارومیه و یزد به ترتیب 97/0، 96/0 و 87/0 می باشد. همچنین نوع معیار خطای مورد استفاده و توان تعریف شده در روش عکس واریانس در مقادیر پیش بینی موثر است و توان مناسب مربوط به خطا براساس داده های موجود ارایه شد.در بررسی تاثیر تنوع اقلیمی، ایستگاه رشت دارای کمترین خطا می باشد. همچنین عملکرد رهیافت ترکیبی با استفاده ار مدل های منفرد قوی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: رهیافت ترکیب، عکس واریانس، رگرسیون حداقل مربعات، GMDH
  • زینب اکبری*، حسین مسعودی، بهروز مرادپور، روح الله داودی صفحات 151-162

    در این پژوهش نتایج پیش بینی های 24 و 48 ساعته بارش در مدل میان مقیاس ‎WRF با دامنه های تو در تو و با تفکیک های 18 و 6 کیلومتر (اجرا شده در هواشناسی لرستان) و با تفکیک های 27 و 9 کیلومتر (اجرا شده در پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو)، بدون طرحواره، برای یک دوره 2 ماهه از اول مارس 2019 تا پایان آپریل 2019 بررسی و با داده های دیدبانی بارش برای 10 ایستگاه همدیدی هواشناسی لرستان مقایسه شده اند. نتایج پس پرداش بروندادها به روش میانگین لغزان نشان داد که خروجی های 27، 9 و 18 کیلومتر به ترتیب با مقادیر 3/7، 8/4 و 1 درصد بیشترین افزایش دقت پیش بینی های 24 ساعته را پس از پس پردازش داشته اند و تنها خروجی 6 کیلومتر با 7/7- درصد پس از پس پردازش کاهش عملکرد پیدا کرده است. همچنین خروجی دامنه های 27، 18 و 9 کیلومتر به ترتیب با مقادیر 4/9، 8/7 و 8/4 درصد بیشترین افزایش دقت پیش بینی های 48 ساعته را پس از پس پردازش داشته اند و تنها خروجی 6 کیلومتر با 9/0- درصد پس از پس پردازش کاهش عملکرد پیدا کرده است. پهنه بندی پس پردازش برای استان مشخص ساخت که پس پردازش به روش میانگین لغزان وزن دار برای هر دو بازه زمانی 24 و 48 ساعته در تصحیح بروندادهای مدل ، عامل ارتفاع از سطح دریا موجب کاهش دقت پیش بینی ها گردید بطوریکه در مناطقی که دارای ارتفاع کمتری بوده اند موثرتر بوده است.

    کلیدواژگان: پس پردازش، پیش بینی عددی، بارش، میانگین لغزان، استان لرستان
|
  • Sayyed Mahmoud Hosseini Seddigh *, Masoud Jalali Pages 1-15
    the European Mid-Term Prediction Analysis version (ERA5) data with horizontal spatial resolution of 0.25 * 0.25 degrees and using From air temperature maps, wind vector orbital component, zero level wind vector orbital component at 1000 hPa, wind vector meridian component, wind speed component, meridional performance current function, long wave output of ground output wave for 40 years (1979-1979) and was done using Gardes and MATLAB software. The results showed that the Hadley cell is confined to the lower margin of the subtropics and is due to the density difference resulting from the thermal gradient between the equator and the pole. Due to the rotation of the earth and the Coriolis deviation, heat transfer Low geography is observed in the tropics and its descent is about 30 degrees north and 35 degrees south, and the wind component orbital component winds rise from the west to the east near the earth's surface and from the east to the west at the high level. The meridional wind, the air that ascends, moves in a meridional direction towards the poles, then subsides and reverses in its direction and moves towards the equator, causing the formation of a Hadley rotation. To be. In the Northern Hemisphere, the desert regions of North Africa, the Middle East, Iran, and the southwestern United States are mostly in the Hadley cell dynamic branch, with a relative humidity of 22% Also in the southern hemisphere, the regions of Australia and South Africa with 32% relative humidity.
    Keywords: Dynamic structure, Hadley cell circulation, tropical belt
  • Sajedeh Bakhtiari, Mojdeh Mirahmadi, Soudabeh Golestani Kermani *, Bahram Bakhtiari Pages 16-27
    Importance of climate change and global warming and effect of soil temperature on issues such as changing the hydrological behavior of the system shows that it is essential to have a clear understanding of the temperature trend especially in arid region. Therefore, in this study, the trend of air temperature and various depths of soil temperature at three central synoptic stations in southeast of Iran including Kerman, Zahedan and Bandar Abbas during the years (1957-2018) was investigated using nonparametric Mann-Kendall test, Spearman test and Pearson's correlation coefficient. For this purpose, monthly and annual air and soil temperatures data in various depths of 5, 20, 50 cm were used. Also the power test percentage method was used to evaluate the accuracy of the methods used. The results demonstrated that the trend of mean air temperature in Kerman and Zahedan station showed a significant increasing trend in annual scale. But, the air temperature at Bandar abbas station did not follow a specific trend. Also, soil surface temperature was increased from surface to depth 20 cm in annual scale at 3 stations. In the monthly scale,, the trend of soil temperature changes was incremental in depth 50 cm from august to December at 3 stations. Based on the test power percentage results, The nonparametric Mann-Kendall test was determined as the most accurate test for estimating air and soil temperature trends.
    Keywords: Mann-Kendall, spearman, Pearson's Correlation Coefficient, Soil temperature
  • Emad Mahjoobi *, Salman Bakhshesh Robat, Masood Hosseinpour Pages 28-43

    In recent years, due to the occurrence of frequent floods in Iran, finding a significant relationship between climatic signals and precipitation has become an important issue. In this context, many studies have been conducted which shows a strong relationship between these signals and climatic parameters, especially precipitation. In this research an attempt has been made to depict the general view of the available studies which are published in International and national journals during 2004 to 2018 and to make the results more applicable for those interested in further research in this field. For this purpose, 50 articles have been collected in the field of studying “the relationship between climatic signals and Iran rainfall” and their results have been summarized in the form of tables, graphs and maps to provide a general understanding of the process and results of the studies. The common point of the results explained that the impact of SOI, NAO and NINO group indices are more than other indices. Also, the SOI index is more effective than the NAO and NINO group indices. However, climatic indices have the most effects on precipitations in winter and autumn. In addition, the greater impacts of indices can be seen in the western regions of the country and also impacts of the most indices are associated with lag, which has been another common result of various studies.

    Keywords: Teleconnections, Large-Scale Climatic Signals, Precipitation
  • Pedram Mahmoudi, Mahmoud Zakeri Niri *, Ataollah Najafi Jilani Pages 44-55

    The purpose of this study was to simulate surface runoff of the Ghareh-Chay River that was modeled using SWAT hydrological model. In this regard, GIS software version 10.4, DEM and waterways and river network characteristics were first extracted. The statistics used for the 2003-2016 Ghareh-Chay Basin Pole Doab Khondab, Joshiravan, and Sarouq stations were considered. Soil curve number (CN) method was used to calculate basin mortality. Model calibration and validation were performed by SWAT-CUP software with SUFI-2 algorithm. To evaluate the model's ability to simulate runoff discharge, Nash-Sutcliffe, R2, p-factor and r-factor indices were used. Eight years of measured data (2004-2011), precipitation, temperature and daily discharge were used to calibrate the model. And model validation with residual data (2012–2016). The model validation results with Nash-Sutcliffe, R2, p-factor and r-factor indices for the Khondab station were 0.65, 0.66, 0.35, 0.07%, and for the Pole Doab station, respectively, the results were 0.57, 0.72, 0.07, 0.05. The model evaluation confirms the SWAT model's ability to simulate surface runoff of the Ghareh-Chay River. Finally, the comparison of simulated hydrographs and monthly observations showed that the model modeled well the peak discharge and base discharge times but estimated the peak discharge values more than the actual values.

    Keywords: SWATCUP, Ghareh Chay River, SWAT model, Surface runoff
  • Shahrbanoo Monjazeb Marvdashti, Ahmad Mazidi *, Kamal Omidvar, GholamAli Mozafari Pages 56-65

    The shortage of usable water and the rising water consumption due to the increasing population, the increasing standard of living, and the growth of technology are a concern worldwide that raise water need and scarcity. Therefore, in this study, the effect of atmospheric parameters on Koohrang's snow cover from 2010 to 2018 years was investigated. Snow has an essential role in the hydrological cycle due to water resources' supply in low water seasons and energy production. For this purpose, the role of the atmospheric parameters on snow cover was determined using statistical methods. In this study, by examining linear and non-linear regression relationships between atmospheric parameters (maximum, minimum and average temperature and precipitation) and snow cover, it was found that the highest correlation coefficient is related to the maximum temperature parameter (0.87) and the lowest correlation coefficient is related to precipitation (0.26). Among the used regressions, nonlinear regression recorded a higher correlation coefficient in the parameters of total annual precipitation (0.34), minimum and maximum temperatures (0.74 and 0.87, respectively). At the same time, there was no change in the correlation coefficient calculated for the mean temperature parameter. The results of researech also show a decreasing trend in snow cover of the watershed during this period. There is also a significant relationship between temperature and snow cover parameters that can be used to diagnose snow cover in the region.

    Keywords: Koohrang watershed, Snow cover, MODIS, Atmospheric parameters, NDSI index
  • HamidReza Azizi *, Niloofar Nejatian, MohamadAli Athari, Seyed Shahab Hashemi Pages 66-76

    Increasing greenhouse gas concentrations can lead to global warming and climate change. In this study, the trend of changes in precipitation and temperature of Varamin synoptic station during the period from 2021 to 2050 AD was investigated using the CMIP5 data of the Fifth IPCC Assessment (AR5). One of the major limitations of using these models is their low spatial resolution, which does not match the accuracy required by hydrological models in terms of space and time. Therefore, downscaling method by LARS-WG model was used to overcome this limitation. Finally, temperature and precipitation data were simulated under two scenarios of RCP2.6 and RCP8.5 for the Future period and compared with the base period. Due to the effect of temperature and precipitation on the future drought status of the plain, De-Martonne drought index was determined under two scenarios of climate change and compared with the base period. The results of the study showed the significant effects of climate change on the aggravation of conditions in the region and consequently a -1/3 degree of centigrade increase in temperature and change in precipitation pattern and changes in drought index. According to the obtained results, it can be stated that although the drought trend is affected by several factors, but in the shadow of possible climate change in the future there is a possibility of increasing the drought trend in Varamin plain, due to changes in rainfall and rising temperatures, so that both climate scenarios also predicted a drought condition for the study area.

    Keywords: De-Martonne Index, LARS-WG, Fifth Climate Change Report, Meteorological Variable
  • Bohloul Alijani, Mohammad Saligheh, Mohammad Darand, Arman Jahedi * Pages 77-90

    In this study, the relationship between mean zonal and meridional variations of westerlies with wet and dry periods in the western Iran was investigated. Therefore, the data cumulative precipitation values of the study area from Eropean Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) version (ERA-Interim) with spatial resolution of 0.125*0.125 and also the geopotential height data of the version ERA5 with a spatial resolution of 0.25*0.25 degrees was received from the same center for the years 1979 to 2019.The Standard Precipitation Index (SPI) was used to determine the monthly wet and dry periods. So, to investigate the relationship between mean zonal and meridional variations of the westerlies with wet and dry periods in western Iran, the Middle East Synoptic Index (MESI) was defined based on variations of the westerlies from 25 to 45 degrees north latitude at atmospheric levels of 500, 600 and 700 hPa. The results indicated, that when wet periods occur in western Iran, MESI upper than the threshold and westerlies on the Middle East (Mediterranean and Red Seas) have a meridional flow. Whereas in dry periods, MESI is lower than the threshold and westerlies have a zonal flow. According to the results, no wet and dry periods was found, the value of which MESI was lower and upper than the threshold. Therefore, it seems that variations of the westerlies flow can be effective as one of the factors in formation wet and dry periods in the western Iran.

    Keywords: westerlies, mean zonal, meridional, Wet, dry periods, Western Iran
  • Elham Asrari *, Tohid Irani Pages 91-98

    Particular matters are one of the important air pollutants that have direct effects on human health. In this research, by comparing, feed forward ANN and NARX has been estimated particular matter of Tabriz city. metrology data and air quality data from 2013 to 2017 has been used. Particulate matter estimated by considering temperature, wind speed and rain precipitation in each model and the results compared. Also PM2.5 data form BaghShomal air quality station in Tabriz has been used. 50 present of data used for testing and validation and the rest of data used for training network The results showed that best state estimating with seasonal effect belong to feed forward ANN train with amounts of R=0.85, MSE=0.057and without seasonal effect belong to NARX with amounts of R=0.999, MSE=0.005. Modeling results with real data showed that best results belongs to feed forward ANN with 0.0007 error.

    Keywords: Airpollution, Prticulate Matter, ANN, time series
  • Elham Moradi, Masoud Pourgholam Amiji, Abdolmajid Liaghat, Arezoo N. Ghameshlou * Pages 99-122

    In this study, salinity prediction of Karkheh River after exploitation of irrigation and drainage projects of Jahad Nasr Institute was investigated using SALTMED salinity simulator model. Due to climatic conditions, cultivation pattern, irrigation schedule, soil and water characteristics and drainage of the Evan, Dowsalagh, Arayez and Bagheh plains that are excluding the Upper Plains, the volume of drainage output and the amount of salt produced from each plain with a total area of 55,000 hectares were simulated. Also from the data, the years (2013-2017) were used due to completeness of the information. The results showed that based on the prediction of the SALTMED model in the statistical year 2013; the amount of 150, 87, 140 and 197 thousand tons of salts enter the Karkheh River annually from the Evan Plain, Dowsalagh, Arayez and Bagheh, respectively. If the same trend continues for 10 years, an amount of 5.74 million tons of salt will enter Karkheh and then eventually discharge into the Hawizeh Marshes, which will have many environmental impacts. The overall result showed that by exploiting 37,000 hectares of 55,000 hectares in the four plains, the Karkheh water salinity index (EC) increased significantly and on average, it will reach from 1.15 dS/m to more than 2 dS/m. Now, if all 55,000 hectares or more of the 550,000 hectares of land were exploited, how much salt and drainage water would flow into the rivers?

    Keywords: Agricultural Development, Electrical conductivity, Environment, Irrigation, Drainage, Land Reclamation, Modern Irrigation System
  • Sayed Masoud Mostafavi Darani *, Mehrdad Nasr Esfahani, Abdolhossein Mahmoodzadeh Pages 123-136
    Isfahan district has been faced with limited water resources in recent years because of its special geographical location and highly dependent on the Zayandeh-rood River and groundwater for various uses, including agriculture. Meanwhile, according to available statistics, more than 90% of the country's water consumptions are allocated to the agricultural sector. Calculating effective rainfall, especially in arid and semi-arid regions that face with limited water resources is very important. In this study, effective rainfall in wheat cultivation in the 2015-2016 crop year was estimated by direct (field) method of Ramdas and obtained results from six empirical methods of Renfro, US Bureau of Reclamation (USBR), Evapotranspiration to precipitation ratio, US Soil Conservation Organization (SCS) method, FAO "(FAO/AGLW)", and percentage were compared with Ramdas technique by root-mean-square error (RMSE) tests, normalized root-mean-square error (NRMSE) and the mean absolute error (MAE). The results indicated that the ratio of evapotranspiration to precipitation and the method of the US Soil Conservation Organization (SCS) with RMSE and NRMSE 0.31 and 0.7, MAE 0.11 and 0.45 respectively could be recommended as empirical approaches in Kabootarabad region (Isfahan district).
    Keywords: Effective Rainfall, Ramdas, Renfro, US Bureau of Reclamation method, US Soil Conservation Organization (SCS) method, Ratio of evapotranspiration to precipitation
  • Laleh Parviz * Pages 137-150
    Dew point temperature estimation with proper method is useful in many fields such as agricultural planning including crop protection to the damages, meteorological, hydrological and ecological studies. In this study, the forecast combination approach of regression tree, Group Method of Data Handling(GMDH) and experimental method were applied to forecast dew point temperature in Rasht, Yazd and Urmia stations. The input variables of individual models were the maximum wind speed, mean wind speed, maximum, minimum and mean temperature, mean relative humidity, maximum and minimum relative humidity and saturation vapor pressure. The used methods of weight combination approach were inverse variance and least square regression. In the individual models, GMDH is more efficient than other models, so that the RMSE decreasing from empirical and regression tree to GMDH model in Rasht station is 66.66% and 59.45%, respectively. The combination approach is more accurate rather than the individual models and least square regression method has less error than the inverse variance with different error criteria, so that Nash-Sutcliff coefficient in Rash, Urmia and Yazd stations is 0.97,0.96 and 0.87, respectively. Also, the kind of error criteria and defined power in the inverse variance method is effective on forecasting values and the proper power basis on available data was proposed. In order to investigate the impact of climate diversity, Rasht station has the least error. The use of robust individual models will also increase the ability of forecast combination approach.
    Keywords: combination approach, Inverse variance, Least square regression, GMDH
  • Zeinab Akbari *, Hossein Masoudi, Behrooz Moradpour, Ruhollah Davoodi Pages 151-162

    In this study, the results of 24 and 48 hour rainfall forecasts in the mid-scale WRF model with nested slopes with 18 and 6 km (performed in Lorestan meteorology) and with 27 and 9 km (performed) In the Institute of Meteorology and Atmospheric Sciences), without schematic, for a period of 2 months from March 1, 2019 to the end of April 2019 and compared with precipitation observation data for 10 synoptic meteorological stations in Lorestan. Output post-slip results showed that the 27, 9 and 18 km outputs with values ​​of 7.3, 4.8 and 1%, respectively, had the highest increase in the accuracy of 24-hour forecasts after post-processing. And only 6 km output has decreased performance by 7.7% after post-processing. Also, the output of 27, 18 and 9 km ranges with values ​​of 9.4, 7.8 and 4.8%, respectively, had the highest increase in the accuracy of 48-hour forecasts after post-processing, and only the output of 6 km with -0.9% has decreased performance after post-processing. Post-processing zoning for the province showed that post-processing by weighted average slider method for both 24 and 48-hour intervals in correcting the model outputs, the altitude factor reduced the accuracy of predictions so that in areas with altitude The less they have been, the more effective they have been.

    Keywords: Precipitation model, Post-processing, Precipitation Forecast, average slider