فهرست مطالب

نشریه نیوار
پیاپی 122-123 (پاییز و زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سمیه افشاری پور، مهدیه امیری نژاد، الهام رفیعی ساردوئی*، امان الله سلیمانی صفحات 1-16
    هدف اصلی این پژوهش بررسی مقدار نیاز خالص آبیاری محصولات عمده کشت شده در دشت جیرفت شامل سیب زمینی، پیاز، گندم، جو، گوجه فرنگی و ذرت دانه ای در دوره آتی (2031-2050) بر پایه سناریوهای مختلف RCP، با استفاده از مدل LARS-WG6می باشد. داده های مورد نیاز در این پژوهش، شامل مقادیر روزانه بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و ساعت آفتابی ایستگاه سینوپتیک جیرفت (طی دوره آماری 2017-1989) می باشند که از مرکز اطلاعات و آمار سازمان هواشناسی کشور اخذ گردیدند. ابتدا توانایی مدل LARSWG6 برای شبیه سازی متغیرهای اقلیمی ایستگاه سینوپتیک جیرفت در دوره پایه (1989-2017) بررسی گردید. سپس با استفاده از مدل HadGEM2 مقادیر آنها در دوره 2031-2050 بر پایه سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 شبیه سازی شدند. در نهایت با محاسبه مقدار بارش موثر و تبخیر و تعرق پتانسیل، مقدار نیاز خالص آبیاری محصولات مورد بررسی در مقیاس ماهانه در دوره پایه و دوره آتی برآورد و تغییرات آنها در مقایسه با یکدیگر ارزیابی شدند. بر اساس نتایج ریزمقیاس نمایی مدل LARSWG6 در دوره آتی نسبت به دوره پایه طبق سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 دمای حداقل به ترتیب 3/1، 3/2 و 753/2 سانتی-گراد، دمای حداکثر به ترتیب 6/0، 14/1 و 44/1 درجه سانتی گراد افزایش یافته و میانگین بارش سالانه به ترتیب 10، 20 و 27 درصد کاهش می یابد. هم-چنین، مجموع مقدار نیاز خالص آبیاری تمامی محصولات زراعی تحت همه سناریوها در دوره آتی افزایش می یابد به طوری که بیشترین افزایش تحت سناریوی RCP8.5 رخ می دهد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ریز مقیاس نمایی، نیاز خالص آبیاری، دشت جیرفت
  • مهدی رهنما، ساویز صحت*، سارا کرمی، عباس رنجبر، نوشین خدام صفحات 17-36
    در این مطالعه با هدف تعیین الگوی پدیده گردوخاک در غرب آسیا و ارتباط آن با پوشش گیاهی، میانگین AOD و نیز شاخص های SAVI، VCI و TCI در بازه زمانی 10 ساله (2009 تا 2018) ارزیابی شده است. مهم ترین نتایج حاکی از آن است که در بخش وسیعی از منطقه مقدار AOD قابل توجه است. محاسبه ضریب همبستگی بین AOD و NDVI در 4 منطقه که دارای بیشترین مقادیر AOD هستند نشان داد که تقریبا در تمامی مناطق و در تمامی فصول مقادیر ضریب همبستگی منفی و معنی دار است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در این مناطق با کاهش پوشش گیاهی مقدار AOD افزایش یافته است. همچنین بیشترین مقدار این همبستگی در مرز عراق و کویت و در فصل تابستان برابر 73/0- بدست آمد. علاوه بر این بیشترین تغییرات فصلی SAVI در غرب ایران و کشور عراق با مقادیر بین 4/0 - 05/0 مشاهده شده است؛ به گونه ای که شاخص SAVI در این مناطق در فصل بهار به شکل قابل توجهی بیشتر از سایر فصل ها است. کمترین مقادیر VCI نیز در منطقه مورد بررسی در عراق، سوریه و عربستان با مقادیر کمتر از 6 مشاهده شده است. بیشترین مقادیر شاخص TCI مربوط به مناطقی در شمال شرقی عربستان و در فصل تابستان است. در ایران در نواحی شرقی مقدار این شاخص بین 70-60 است که می تواند نشان دهنده افزایش دما در این مناطق نسبت به مقادیر بلندمدت باشد.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، AOD، گردوخاک، SAVI، VCI
  • علی حسنخانی* صفحات 37-47
    بیش از 70 درصد سطح کره زمین را آب فراگرفته است. حمل ونقل دریایی عمده ترین وسیله جابه جایی کالا و مواد اولیه موردنیاز اقتصاد کشورهای دریایی است. در حال حاضر بیش از 85 درصد تبادل تجاری کشور ما از طریق دریا انجام می شود. هیدروگرافی به عنوان کلید توسعه زیرساخت کشورهای ساحلی قلمداد میگردد.عدم وجود منابع ارایه اطلاعات مکانی دریایی دقیق، قابل اطمینان، در دسترس عموم، تحت شبکه و به روز برای کاربران دریایی کشور مشکلات فراوانی به وجود آورده است که علاوه بر خطرات ناوبری، استفاده از نرم افزارها و یا اپلیکیشن های موبایلی خارجی که بعضا ایران را مورد تحریم قرار داده اند، توسط دریانوردان ایرانی می باشد که مشکلات خاص امنیتی را به همراه خواهد داشت.تولید و انتشار چارت های دریایی مهمترین زیرساخت دانش هیدروگرافی است. ایجاد یک سامانه بومی و جامع جهت ارایه و نمایش لحظه ای چارتهای دریایی به روز در بستر وب یک ضرورت اجتناب ناپذیر جهت توسعه ساحلی، فراساحلی و رصد جغرافیایی دریایی می باشد.راه اندازی این سامانه از آنجا حیاتی است که با ارایه یک سرویس دقیق، به روز و کاربردی می توان کلیه اطلاعات ناوبری اعم از چارتهای دریایی با مقیاس مناسب، اطلاعات هواشناسی، شناسه های سنجش از دور دریایی، ترددهای دریایی و غیره را ثبت و پایش نمود و این نشانگر آن است که به مراتب دقیق تر می توان در راستای ایجاد اشراف اطلاعات مکانی در حوزه دریایی اقدام کرد و تا جای ممکن دسترسی سایر کشورها به اطلاعات دریایی مرزهای آبی را کاهش داد و از تبعات مختلف آن جلوگیری کرد.در این پژوهش ضرورت و ایجاد یک سامانه تحت شبکه جهت ارایه اطلاعات دقیق، به روز و معتبر مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: هیدروگرافی، اطلاعات مکانی دریایی، چارت دریایی، سامانه بومی
  • محمد انصاری قوجقار* صفحات 48-62

    امروزه با توجه به افزایش جمعیت و نیاز روزافزون به غذا، تامین امنیت غذایی از الزامات ضروری در هر منطقه محسوب می شود. از طرفی خشکسالی-های اخیر یکی از دلایل اصلی تزلزل در امنیت غذایی و تولید غذا در مناطق مختلف دنیا به شمار می رود. هدف از این پژوهش در وهله اول انتخاب یک مدل برتر به منظور ارتباط سنجی بین پارامترهای خشکسالی_امنیت غذایی در استان البرز است. بدین جهت از داده های مربوط به بارش و دما به منظور محاسبه شاخص خشکسالی هواشناسی SPEI و همچنین داده های مربوط به سطح زیرکشت و تناژ (تن در هکتار) دو محصول استراتژیک گندم و جو که بیش از 43% غذای استان را تامین می کنند، در بازه زمانی 21 ساله (1400-1380) استفاده شد. برای بررسی ارتباط سنجی پارامترهای خشکسالی_امنیت غذایی در استان البرز چهار روش Spearman، ANN، ANFIS و M5 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در شهرستان طالقان و کرج معیارهای نکویی برازش R2، RMSE و MAE روش های Spearman، ANN، ANFIS و M5 به ترتیب از 752/0 تا 736/0، 242/0 تا 217/0، 107/0 تا 114/0، 847/0 تا 837/0، 209/0 تا 253/0 و 107/0 تا 111/0 متغیر می باشد. همچنین در بین الگوریتم های استفاده شده، روش درخت تصمیم M5 بهترین مدل به منظور ارتباط سنجی بین متغیرهای خشکسالی و امنیت غذایی بود. به طوریکه R2، RMSE و MAE مدل مذکور از شهرستان طالقان تا شهرستان کرج از 736/0، 217/0 و 114/0 تا 837/0، 253/0 و 111/0 متغیر است. همچنین در نبود مدل درخت تصمیم، سیستم استنباط عصبی فازی تطبیقی به عنوان بهترین روش در بین مدل های مورد استفاده، می باشد

    کلیدواژگان: گندم و جو، SPEI، M5، امنیت غذایی
  • هادی رمضانی اعتدالی*، سکینه کوهی، زهرا پرتوی صفحات 63-81

    استحصال آب از رطوبت هوا به عنوان یکی از روش های نوین و پایدار برای تامین منابع آب در مناطق با کمبود منابع آب طبیعی و همچنین در شرایط وقوع خشکسالی از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به تاثیرپذیری کمیت آب قابل استحصال از رطوبت هوا از تغییرات متغیرهای جوی هواشناسی همچون دمای هوا، سرعت باد و رطوبت هوا، بنابراین پتانسیل استحصال آب از رطوبت هوا می تواند به شدت تحت تاثیر تغییرات اقلیمی قرار بگیرد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات پتانسیل استحصال آب از رطوبت هوا تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 از گزارش پنجم تغییر اقلیم به انجام رسیده است. نتایج در دوره پایه نشان داد که مدل های اقلیمی از کارایی مناسبی برای بررسی پتانسیل استحصال آب از رطوبت هوا برخوردار می باشند به طوری که متوسط شاخص همبستگی در سطح ایستگاه های مطالعاتی بیش از 67/0 و مقدار شاخص خطای RMSE به 83/1 لیتر بر متر مربع در روز به محدود شده است. علاوه بر این پایش شرایط استحصال آب از رطوبت هوا تحت سناریوهای اقلیمی در دوره های آتی حاکی از وجود روند افزایشی در سطح اطمینان 95 درصد در مقدار آب قابل استحصال از رطوبت هوا است، چنانکه مقدار آماره آزمون ناپارامتری من کندال تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در دوره های 2050-2026 و 2100-2076 بیش از 64/1 برآورد شده است. بطورکلی، براساس نتایج مشخص شد که منطقه ی شمال-غرب محدوده مطالعاتی از بیشترین پتانسیل برای اجرای طرح های استحصال آب از رطوبت هوا برخوردار می باشد. بنابراین با توجه به وقوع گرمایش جهانی در سال های اخیر، افزایش نیاز های آبی در بخش های مختلف و به تبع افزایش فشار بر منابع آب موجود، لزوم توجه به این منبع آبی، برنامه ریزی و اقدام جدی به منظور کاربرد آن بیش از پیش احساس می شود. نتایج تحقیق حاضر می تواند در راستای برنامه ریزی برای مدیریت پایدار منابع آب تحت تاثیر گرمایش جهانی مفید باشد.

    کلیدواژگان: آب نامتعارف، گرمایش جهانی، استحصال آب، سناریوهای اقلیمی، CMIP5
  • پیمان پیمان خواه، سارا عطارچی*، میثم محرمی صفحات 82-94

    سیل از جمله بلایای طبیعی شناخته شده است که نه تنها در کشورهای در حال توسعه بلکه در کشورهای توسعه یافته نیز باعث ایجاد خسارات مالی و جانی می شود. سنجنده های رادار دیافراگم مصنوعی (SAR) یک منبع داده ضروری برای برنامه ریزان و کارشناسان بحران سیلاب می باشد. زیرا قابلیت تصویربرداری از سطح زمین را به صورت مستقل از شرایط آب وهوایی و زمان تصویربرداری دارند. در دسترس قرار گرفتن این تصاویر همراه با استفاده از سامانه های محاسبات ابری مانند Google Earth Engine (GEE)، فرصت ارزشمندی برای مدیریت بحران فراهم می کند، زیرا امکان دسترسی سریع به داده های آماده را میسر می کند که برای برنامه های مدیریتی موثر در مواجهه با سیل مورد نیاز است. هدف از این پژوهش پایش سریع سیل رودخانه کشکان پلدختر می باشد. الگوریتم ارایه شده در این مطالعه از تصاویر سری زمانی سنتینل-1 و لندست 8 به همراه سایر داده های کمکی به منظور پایش سیل در سامانه GEE استفاده می کند. این الگوریتم براساس آمار چند زمانه ماهواره SAR به منظور شناسایی سیل های غیرمنتظره به صورت به هنگام می باشد. علاوه بر این، احتمالات دسته بندی آب سطح، مبتنی بر داده های سری زمانی لندست استفاده می شود تا سیل های غیرمنتظره را از آب های سطحی دایمی یا فصلی متمایز کند. براساس نتایج حاصل از این پژوهش تصاویر سنتینل-1 دارای عملکرد مناسبی برای شناسایی مناطق سیل زده می باشد و الگوریتم مورد استفاده برای تشخیص تغییرات شدید در تصاویر سنتینل-1 مناسب می باشد. از این رو مدیران می توانند از این روش برای دستیابی به اطلاعات و مکان های سیلابی، به منظور کاهش خسارات سیلاب استفاده نمایند.

    کلیدواژگان: پایش سیل، سنتینل-1، لندست-8، GEE
  • مهناز رستمیان*، سید حسین میرموسوی، کوهزاد رئیس پور صفحات 95-115
    در پژوهش حاضر با استفاده از داده های بارش روزانه تعداد 469 ایستگاه هواشناسی و باران سنجی منطقه شمال غرب ایران نسبت به بررسی رابطه میان تغییرات دمای نقطه شبنم با بارش های فرین در این منطقه اقدام شده است. برای این منظور از روش رگرسیون درخت تصمیم برای تعیین طبقه دماهایی موثر در بارش های فرین و رگرسیون موزون جغرافیایی برای شناسایی پهنه های معنی دار استفاده گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که ارتباط مستقیم و معنی دار بالایی بین این دو متغیر وجود دارد و با افزایش دمای نقطه شبنم شدت رخداد بارش های فرین نیز در همه صدک ها (90، 95 و 99) افزایش پیدا می کند. نتایج حاصل از رگرسیون درخت تصمیم نشان داد دماهای شبنم مختلف (مقادیر پایین و بالا) تواما در رخداد بارش های فرین در منطقه شمال غرب ایران نقش دارند ولی در بارش های فرین خیلی شدید (بارش های بالای صدک99) نقش دماهای شبنم بالا بیشتر از مقادیر پایین بوده است. هم چنین بخش جنوب غربی منطقه مورد مطالعه، بالاترین درجه همبستگی را نسبت به سایر بخش ها دارا می باشد. این بخش منطبق بر پهنه هایی است که بیشترین رخداد بارش ها را در خود دارد. این موضوع نشان می دهد که بارش های فرین متاثر از دمای نقطه شبنم در مناطقی رخ می دهند که فراوانی بارش در آن مناطق بالا می باشد و احتمال رخداد سیلاب ناشی از این نوع بارش ها نیز در این بخش بیشتر از سایر بخش ها می باشد.
    کلیدواژگان: دمای نقطه شبنم، بارش های فرین، منطقه شمال غرب ایران
  • همایون کلانتری، کامران لاری، افشین محسنی آراسته، مسعود ترابی آزاد* صفحات 116-141
    پیش بینی دقیق امواج برای عملیات های دریایی و ساحلی از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف اصلی این تحقیق، پیش بینی ویژگی های موج برای مناطق سواحل شمالی دریای عمان با استفاده از مدل طیفی MIKE 21 SW است. در این مقاله، ابتدا تولید امواج توسط یک باد با وضوح مکانی 1/0 درجه و زمانی یک ساعت و با شرط مرزی مناسب، از داده های مطالعاتی سواحل کشور (فاز ششم - سواحل مکران) با وضوح زمانی یک ساعته ارایه شد. نتایج با داده های اندازه گیری در ایستگاه های معین برای سال 2016 اعتبارسنجی شدند. پارامترهای موج شبیه سازی شده بعد کالیبراسیون و تنظیم ضرایب سفیدک موج به عنوان پارامتر اتلاف موج، با نتایج داده های اندازه گیری در سه ایستگاه، با همبستگی قوی به ترتیب 90٪ ، 86٪ و 80٪ با مقدار بهبود 6/7%، 4/6% و 18/27% مطابقت دارد. همچنین ضریب همبستگی برای Tp و MWD بطور نمونه برای ایستگاه پسابندر به ترتیب 33/0 و 58/0 بدست آمد. نتایج این مطالعه نشان می دهد شاخص پراکندگی برای Hs در سه ایستگاه بعد از کالیبراسیون به ترتیب 232/0، 363/0و 684/0، برای Tp مقادیر 338/0، 337/0 و 393/0 و برای MWD به ترتیب نیز 149/0، 182/0 و 300/0 بدست آمد. با استنباط از نتایج شبیه سازی و پارامترهای بی بعد سن موج و تیزی موج می توان گقت وضعیت دریا و اقلیم موج تحت تاثیر امواج ناشی از باد شمال غربی و مونسونی و هم چنین امواج اقیانوس هند قرار دارد. تیزی موج از 005/0 تا 055/0در فصول مختلف تغییر می کند. بگونه ای که در تیزی کمتر از 01/0 گسستگی در توزیع توام داده های عکس سن موج - تیزی موج دیده می شود.
    کلیدواژگان: امواج دریا، مدل عددی Mike 21 - SW، سواحل شمالی دریای عمان، تیزی موج، سن موج
  • نفیسه ایزدی، حسین خزیمه نژاد*، مصطفی یعقوب زاده، محمد فولادی نصرآباد صفحات 142-158

    خشکسالی یکی از مخاطرات اصلی مرتبط با هواشناسی است که می‏تواند تمام جوانب زندگی را تحت تاثیر قرار دهد. به منظور پایش و مدیریت خشکسالی‏ها با استفاده از شاخص‏های مربوطه، شش ایستگاه‏ سینوپتیک در استان خراسان‏جنوبی مربوط به شهرستان‏های بیرجند، قاین، نهبندان، فردوس، طبس و بشرویه انتخاب گردید. سپس داده‏‏های مورد نیاز جمع‏آوری و تجزیه و تحلیل شد. با توجه به بررسی داده‏های در دسترس طول دوره آماری 31 سال (1990-2020 میلادی) به عنوان دوره آماری تحقیق انتخاب گردید. نرم‏افزار R یکی از نرم‏افزارهایی است که برای تحلیل‏های آماری بسیار مفید بوده و دارای کتابخانه‏هایی برای محاسبات در حوضه‏های مختلف می‏باشد. در این پژوهش شاخص‏های خشکسالی SDI و RunDS با استفاده از کتابخانه Drought برای هر یک از ایستگاه‏ها محاسبه شدند. همچنین جهت محاسبه شاخص‏های خشکسالی RAI و PNPI برای هر ایستگاه، کد نویسی گردید. نتایج نشان داد، براساس شاخص SDI خشک‏ترین ماه و سال در طول دوره آماری به ترتیب، اکتبر و سال 2008 می‏باشد. همچنین با توجه به شاخص SPI شهرستان طبس در طبقه فراخشک قرار گرفته است و بیشترین خشکسالی را نسبت به سایر شهرستان‏ها تجربه کرده است. در موردRunDS شهرستان فردوس بیشترین تداوم خشکسالی و طبس بیشترین شدت خشکسالی را داشته است. بر اساس همه شاخص‏ها، شهرستان طبس را به علت تداوم 53 ماه خشکسالی، خشک‏ترین شهرستان تشخیص دادند. همچنین براساس نتایج بدست آمده از نرم‏افزار R، شاخص SDI نسبت به بقیه شاخص‏ها در مقیاس‏های زمانی بلندمدت، نتایج نزدیک‏تری به واقعیت را برآورد می‏کند.

    کلیدواژگان: کتابخانه Drought، شاخص ‏های خشکسالی، شدت خشکسالی، بارش
  • مجید حسینی حمید، مهرناز فرزین گهر*، مسعود صدری نسب، بهزاد لایقی صفحات 159-178

    این تحقیق بر مبنای تیوری، به بررسی ارتباط بین عمق نفوذ امواج الکترومغناطیسی با میزان رسانندگی آب دریا بر اساس پارامترهای روزانه دما و شوری در دریای کاسپین با شوری کم و دریای عمان با شوری بالا پرداخته شد. داده ها درگستره یک ساله از مرکز اقیانوس شناسی دریافت و مقادیر بطور روزانه محاسبه و نتایج نشان دهنده حساسیت بیشتر برد امواج نسبت به شوری دارد. برد با افزایش میزان بسامد, کاهش می یابد بطوریکه در بسامد 1000 khz میزان برد برای دریای کاسپین و عمان بترتیب به حدود 2 و 5 سانتی متر رسید. میزان برد در بسامد پایین 100Hz افزایش محسوسی داشته و مقدار آن برای دریای کاسپین 51/1 متر ماه اسفند(T=11.76 C0, P=7.59psu) و برای دریای عمان برابر با 22/16 متر در ماه دی(T=22 C0, P=36.5 psu) بدست آمد. همچنین حساسیت برد امواج با دما در دریای کاسپین بیشتر از دریای عمان می باشد. این میزان برد در کمینه و بیشینه دمایی 9.74 و 30/24 درجه سانتی گراد برای دریای کاسپین بترتیب 34 و 45.2 متر و برای دریای عمان در دماهای 22 و 32.2 درجه سانتی گراد برابر با 19.57 و 22 متر دیده شد. عمق نفوذ امواج رادار در دریای کاسپین به دلیل شوری اندک می تواند تا سه برابر بیشتر از دریای عمان باشد. از آنجا که با افزایش شوری میزان برد کاهش می یابد لذا با درنظر گرفتن شوری پساب خروجی تاسیسات آبشیرین کن در محدوده ی 74.8psu برد امواج با بسامد 100Hz از 19.7m به 4m کاهش شدید داشته که می تواند عامل ردگیری آن در دریا شود.

    کلیدواژگان: سنجنده، دریای کاسپین و عمان، امواج، دما و شوری، ردگیری آلودگی
  • سید محمد اعرابی، طهمورث حسنقلی پوریاسوری، ابوعلی ودادهیر، پوریا پورقرائی* صفحات 179-194

    تولید و استفاده از داده های کامل و قابل اطمینان، اولین گام در ارایه خدمات مطلوب و مطالعات معتبر هوا و اقلیم شناسی است. داده های ناقص، خدمات و پژوهش های هواشناختی را با چالش روبرو می سازد. روش های متعددی برای بهبود و بازسازی داده ها وجود دارد که از مهم ترین آن ها، مدیریت صحیح فرآیند جمع آوری، انتقال، ذخیره سازی و استفاده از داده هاست. مهم ترین حوزه ناظر بر این موضوع، مدیریت سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات است. نحوه مدیریت این حوزه و هماهنگی آن با استراتژی های اصلی و سایر بخش ها، نقش بسزایی در کاهش شکاف داده ها و داده های ناکافی و بالطبع بهبود کیفیت و کمیت داده ها و اطلاعات هواشناسی و اقلیم شناسی و بهبود خدمات سازمان دارد. در این راستا شناسایی استراتژی های سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات و زیرسیستم های اصلی آن برای ایجاد هماهنگی بیشتر بین اجزای مختلف سازمان و نهایتا تولید و استفاده از داده های معتبر و کافی، مد نظر می باشد. در این مقاله به کمک روش تحلیل محتوا و با هدف انتزاع ابعاد مختلف کارکرد سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات به منظور مدیریت بهینه تولید و تحلیل داده های هواشناسی، با مشارکت 20 نفر از خبرگان حوزه داده و اطلاعات سازمان هواشناسی کشور که به صورت هدفمند انتخاب شدند، به طراحی و اکتشاف مدل بر اساس دانش و تجارب ایشان با روش مصاحبه عمیق و نیمه ساختار یافته پرداخته شد. سپس مفاهیم اساسی و همچنین چگونگی قابلیت اطمینان در این روش مورد بررسی قرار گرفت. شیوه تجزیه و تحلیل داده ها که بصورت دستی و نرم افزاری (MAXQDA10) انجام شد، تحلیل محتوای ترکیبی با رویکرد استقرایی و قیاسی است و مقبولیت و عینیت داده ها با تلفیق در جمع آوری داده ها، چندوجهی نگری، تنوع مشارکت کنندگان تحقیق، مرور و بازنگری مکرر داده ها و بازبینی مجدد آن ها صورت گرفت. یافته های نهایی تحقیق در قالب 61نشانگر، 20 مقوله و 5 مضمون شامل "سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات"، "زیرساخت و فناوری اطلاعات هواشناسی"، "مدیریت داده و اطلاعات هواشناسی"، "مدیریت خدمات هواشناسی" و "امنیت اطلاعات و ارتباطات هواشناسی" شناسایی شد و در هر کدام طبقات فرعی(مقوله/استراتژی) چهارگانه ای با کمک روش نقاط مرجع استراتژیک تعیین گردید. در انتها با بازبینی مجدد و نظر اساتید محترم دانشگاه، روابط مضامین اصلی در قالب کارکرد سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات هواشناسی با چهار زیرسیستم گفته شده و استراتژی های هر یک به منظور هماهنگی بیشتر در تصمیم گیری ها برای بهبود مدیریت داده و خدمات هواشناسی، ترسیم شد.

    کلیدواژگان: داده های هواشناسی، سازمان هواشناسی، استراتژی های سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات، تحلیل محتوا، اقلیم شناسی
  • مونا کاشی زنوزی*، بهزاد لایقی، عباس رنجبر، سحر تاج بخش، مهدی رهنما صفحات 195-210

    طی سال های اخیر نیاز به انرژی در جهان افزایش یافته است. با توجه به تغییر اقلیم و مشکلات آن و نیاز روز افزون جهانی به انرژی، تمایل به استفاده از انرژی های فسیلی کاهش یافته و توسعه انرژی های نو به یکی از مهم ترین مسایل روز تبدیل شده است. در این پژوهش به بررسی یکی از انواع انرژی های نو به نام انرژی امواج ناشی از باد پرداخته شده است.در این پژوهش از مدل سوان (SWAN: Simulating Waves Nearshore) برای شبیه سازی مشخصات امواج استفاده شد و مشخصات امواج (ارتفاع موج شاخص، جهت موج و پریود موج) در بازه زمانی 6 ساله پیش بینی گردید. برای تولید میدان باد ورودی مدل SWAN از خروجی مدل WRF اطلس باد پژوهشگاه هواشناسی دربازه زمانی 2013-2015 و اجرای سه ساله این مدل در بازه 2019-2021 استفاده شد. پس از شبیه سازی امواج، از داده های ثبت شده بویه چابهار و داده های جهانی بازتحلیل Era5 به صورت ساعتی در بازه زمانی 2013-2015 و 2019-2021 برای واسنجی و اعتبارسنجی مشخصه های موج از جمله ارتفاع موج شاخص (Hs) و دوره ی تناوب موج (Ts) استفاده شد . سپس میزان انرژی قابل استحصال در سواحل مکران محاسبه شد. نتایج حاصل از میانگین گیری شش ساله نشان داد که بیشترین توان موج در فصل تابستان در نواحی نزدیک به اقیانوس هند قابل استحصال است که به میزان 7.84 وات بر متر برآورد شد.

    کلیدواژگان: انرژی های نو، مدل سوان، توان موج، مونسون
|
  • Somayeh Afsharipour, Mahdieh Amirinejad, Elham Rafiei Sardooi *, Amanollah Soleimani Pages 1-16
    The main goal of this research is to investigate the amount of net irrigation requirement of major cultivated crops in Jiroft plain, including potato, onion, wheat, barley, tomatoes and seed corn in the future period (2031-2050) based on different RCP scenarios using LARS-WG6 model is used. The data required in this research include daily precipitation, minimum and maximum temperature and sunshine hours of Jiroft synoptic station (during 1989-2017), which were obtained from Iran Meteorological Organization. First, the ability of LARSWG 6. model to simulate the climatic variables of Jiroft synoptic station in the base period (1989-2017) was investigated. Then, using HadGEM2 model, these variables were simulated during 2050-2031 based on RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. Finally, by calculating the amount of effective precipitation and potential evapotranspiration, the amount of net irrigation requirement of the studied crops was estimated on a monthly scale in the base and the future period, and their changes were evaluated in comparison with each other. Based on the downscaling results of LARSWG 6. Model, and according to RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, the minimum temperature will be increased by 1.3, 2.3 and 2.753 ºC, respectively, the maximum temperature by 0.6, 1.14 and 1.44 ºC, respectively and the average annual precipitation will be decreased by 10, 20 and 27%, respectively. Also, the total amount of net irrigation needs of all crops will increase under all scenarios in the future period, so that the greatest increase will occur under the RCP8.5 scenario.
    Keywords: climate change, Downscaling, Net Irrigation Requirement, Jiroft plain
  • Mehdi Rahnama, Saviz Sehat *, Sara Karami, Abbas Ranjbar, Noushin Khoddam Pages 17-36
    Dust is one of the major environmental problems that make health and financial losses in arid and semi-arid regions. As a country located in the Middle East, Iran has been affected by these natural hazards and every year dust storms occur in different parts of Iran causing huge amounts of damage. Dust storms have increased due to recent droughts and internal Sand and Dust Storm (SDS) hotspots in the Middle East. Interactions between the atmosphere and the earth's surface, such as the effect of vegetation or soil moisture and rainfall intensity in an area, can be important in determining the convective activity of the atmosphere (Lee et al., 2016). Since dust emission and wind speed depend on factors such as soil type, soil moisture, and vegetation (Prospero et al., 2002), it is important to study the relationship between the amount and type of vegetation and drought with dust events. Gradually, as the warm season approaches, the pattern of dust formation is intensified by north, and northwest winds and the wind field channeling due to convergent topography, especially over Mesopotamia. . The lowest values of the VCI in the studied region are observed in the countries of Iraq, Syria, and Saudi Arabia; while the seasonal changes of VCI over Iran are not significant. Nevertheless, in the southeast of Iran, the highest values are related to the summer season, which can be due to the rainfall caused by the activity of the Indian monsoon in this region.
    Keywords: AOD, Dust, SAVI, VCI, Vegetation cover
  • Ali Hasankhani * Pages 37-47
    More than 70% of the earth's surface is covered by water. Sea transportation is the main means of moving goods and raw materials needed by the economy of maritime countries. Currently, more than 85% of the commercial exchange of our country is carried out by sea. Hydrography is considered as the key to infrastructure development of coastal countries. Lack of resources to provide accurate, reliable, publicly available, networked and up-to-date marine location information has caused many problems for the country's maritime users, which, in addition to the dangers of navigation, the use of foreign mobile software or applications such as Primar, Navionics, Cmap, etc.,Which have sometimes been sanctioned for Iran, by Iranian sailors will bring special security-technical problems. The production and publication of nautical charts is the most important infrastructure of hydrographic knowledge.none of which have achieved the desired result, and at best, they were satisfied with the ability to load grid layers in one system. But surly no institution in the country has provided services based on vector layers and with OGC standards. At the global level, there are various systems for providing nautical chart services, these systems have the ability to provide various types of nautical charts with different features.The launch of this system is vital because by providing an accurate, up-to-date and practical service, all navigational information, including sea charts with appropriate scale, weather information, marine remote sensing identifiers, marine traffic, etc., can be recorded and monitored, and this It shows that it is possible to act more precisely in order to create the aristocracy of spatial information in the maritime domain and to reduce as much as possible the access of other countries to the maritime information of the blue borders and prevent its various consequences.
    Keywords: hydrography-marine - spatial information, - nautical chart, - native system
  • Mohammad Ansari Ghojghar * Pages 48-62

    Nowadays, due to the increase in population and the ever-increasing need for food, providing food security is considered one of the essential requirements in every region. On the other hand, the recent droughts are one of the main reasons for the instability in food security and food production in different regions of the world. The purpose of this research is to select a superior model in order to measure the relationship between drought parameters and food security in Alborz province. Therefore, from the data related to precipitation and temperature in order to calculate SPEI meteorological drought index, as well as the data related to the cultivated area and tonnage (tons per hectare) of the two strategic products of wheat and barley, which provide more than 43% of the province's food. It was used in a period of 21 years (1380-1400). Four methods of Spearman, ANN, ANFIS and M5 were used to investigate the relationship between drought and food security parameters in Alborz province. The results showed that in Taleghan and Karaj, the goodness of fit criteria of R2, RMSE and MAE of Spearman, ANN, ANFIS and M5 methods were from 0.752 to 0.736, 0.242 to 0.217, 0.107 to 114 respectively. 0.847 to 0.837, 0.209 to 0.253, and 0.107 to 0.111 are variable. Also, among the algorithms used, the M5 decision tree method was the best model for measuring the correlation between drought variables and food security...

    Keywords: Wheat, Barley, SPEI, M5, Food Security
  • Hadi Ramezani Etedali *, Sakine Koohi, Zahra Partovi Pages 63-81

    Extracting water from air humidity as one of the new and sustainable methods for providing water resources in areas with a lack of natural water resources and also in the conditions of drought is of great importance. Considering the influence of the amount of water that can be extracted from air humidity on changes in meteorological variables such as air temperature, wind speed and air humidity, therefore the potential of water extraction from air humidity can be strongly affected by climate changes. Therefore, the current research has been carried out with the aim of investigating the potential changes of water extraction from air humidity under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios from the fifth climate change report. The results in the base period showed that the climate models have a suitable efficiency for investigating the potential of water extraction from air humidity, so that the average correlation index at the level of study stations is more than 0.67 and the value of the RMSE error index is 1.83 liters per square meter in The day is limited to In addition, the monitoring of water extraction conditions from air humidity under climate scenarios in the coming periods indicates the existence of an increasing trend at the 95% confidence level in the amount of water that can be extracted from air humidity, such as the value of Menkendall's non-parametric test under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. In the periods of 2026-2050 and 2076- 2100, it is estimated to be more than 1.64. In general, based on the results, it was found that the northwest region of the study area has the greatest potential for the implementation of water extraction projects from air humidity. Therefore, due to the occurrence of global warming in recent years, the increase in water needs in different sectors and the consequent increase in pressure on the available water resources, the need to pay attention to this water source, planning and taking serious action for its use is felt more than ever. The results of the present research can be useful in planning for the sustainable management of water resources under the influence of global warming.

    Keywords: Unconventional Water, Global warming, water harvesting, climate scenarios, CMIP5
  • Peyman Peymankhah, Sara Attarchi *, Meysam Moharrami Pages 82-94

    Flood is known as one of the natural disasters that cause financial and human losses not only in developing countries but also in the developed countries. Synthetic Aperture Radar (SAR) sensors are an essential data source for flood crisis planners and experts, because they have the ability to image the earth's surface independently of weather conditions and time of the day. This advantage coupled with cloud computing platforms such as Google Earth Engine (GEE) provide a tremendous opportunity for the crisis response community for effective management plans. It allows them to quickly access ready data for analysis which is of great importance in case of flooding. The purpose of this research is to quickly monitor the flood of Kashkan river. The algorithm presented in this study uses time series images of Sentinel-1 and Landsat 8 along with other auxiliary data for flood monitoring in the GEE system. This algorithm relies on multi-temporal SAR statistics to identify unexpected floods in near real-time. Additionally, historical Landsat-based surface water class probabilities are used to distinguish unexpected floods from permanent or seasonal surface water. Based on the results of this research, Sentinel-1 images have an acceptable performance for flooded areas detection in Sentinel-1 images. Therefore, managers can use this method to obtain flood information and locations in order to reduce flood damages.

    Keywords: flood monitoring, Sentinel-1, Landsat-8, GEE
  • Mahnaz Rostamian *, Seyed Hossein Mirmousavi, Kohzad Raispour Pages 95-115
    In the present research, using the daily precipitation data of 479 meteorological and rain gauge stations in the north west of Iran, the relationship between the changes in the dew point temperature and the precipitation in this region was investigated. For this purpose, the Classification and Regression Trees method was used to determine the effective temperature class in the extreme precipitations and the geographical weighted regression was used to identify the significant areas. The results of this research showed that there is a direct and significant relationship between these two variables and with the increase in the dew point temperature, the intensity of the extreme precipitation also increases in the 90th, 95th and 99th percentiles. The results of the Classification and Regression Trees showed that different dew temperatures (low and high values) both play a role in the occurrence of extreme precipitation in the North West of Iran, but in very intense extreme precipitation (precipitation above the 99th percentile), the role of high dew temperatures is greater than low values. Also, the southwestern part of the studied area has the highest degree of correlation compared to other parts. This section corresponds to the areas that have the most precipitation. This shows that extreme precipitation affected by the dew point temperature occur in areas where the frequency of rain is high and the probability of flooding caused by this type of precipitation is also higher in this section than in other sections.
    Keywords: Dew point temperature, Extreme precipitation, North West of Iran
  • Homayun Kalantari, Kamran Lari, Afshin Mohseni Arasteh, Masoud Torabi Azad * Pages 116-141
    Accurate prediction of wave parameters is of great significance for marine and coastal operations. The very aim of the present research was to predict the wave characteristics for the northern coastal areas of the Sea of Oman using the MIKE 21 SW model. In this study, firstly, the generation of waves by wind with a spatial resolution of 0.1 degrees, a temporal resolution of 1 hr, and a suitable boundary condition was presented from the study data of the coasts of Iran (phase six - Makran beaches) with a temporal resolution of 1 hr. The results were validated with measurement data obtained from certain stations in 2016. Simulated wave parameters after calibration and adjustment of white capping coefficients as a wave loss parameter corresponded with the results of the measurement data at three stations with a strong correlation of 90%, 86% and 80% and an improvement value of 7.6%, 4 6.6%, and 27.18%, respectively. Moreover, the correlation coefficient of Tp and MWD in the Pasabandar station was 0.33 and 0.58, respectively. The results of this study also revealed that the dispersion index for three stations after calibration was 0.232, 0.363, and 0.684 for Hs, 0.338, 0.337, and 0.393 for Tp, and 0.149, 0.182, and 0.300 for MWD. By inferring from the simulation results and non-dimensional parameters of wave age and steepness, it can be concluded that the sea state and the wave climate are influenced by the waves caused by the northwest wind, monsoon, and the waves of the Indian Ocean. Wave steepness varied from 0.005 to 0.055 in different seasons such that discontinuity could be seen in the combined distribution of inverse wave age-wave steepness data in steepness of less than 0.01.
    Keywords: Sea waves, MIKE 21 SW numerical model, Northern coasts of the Oman Sea, Wave steepness, Wave age
  • Nafise Izadi, Hossein Khozeymehnezhad *, Mostafa Yaghoobzadeh, Mohamad Fouladi Nasrabad Pages 142-158

    Drought is one of the main hazards related to weather that can affect all aspects of life. In order to monitor and manage droughts using relevant indicators, six synoptic stations were selected in South Khorasan province, corresponding to the cities of Birjand, Qain, Nehbandan, Ferdous, Tabas and Beshravieh. Then the required data was collected and analyzed. According to the review of the available data, the statistical period of 31 years (1990-2020 AD) was chosen as the statistical period of the research. R software is one of the software that is very useful for statistical analysis and has libraries for calculations in different basins. In this research, SDI and RunDS drought indices were calculated using the Drought library for each of the stations. Also, in order to calculate RAI and PNPI drought indices for each station, coding was done. The results showed that according to the SDI index, the driest month and year during the statistical period are October and 2008, respectively. Also, according to the SPI index, Tabas city is in the extreme drought category and has experienced the most drought compared to other cities. In the case of RunDS, Ferdous city had the longest duration of drought and Tabas had the highest intensity of drought. Based on all indicators, Tabas city was recognized as the driest city due to 53 months of drought. Also, based on the results obtained from the R software, the SDI index estimates results closer to reality than other indices in long-term time scales.

    Keywords: Drought library, Drought indicators, Drought Severity, Precipitation
  • Majid Hosseinihamid, Mehrnaz Farzingohar *, Masoud Sadri Nasab, Behzad Layeghi Pages 159-178

    Based on theory, this research investigated the relationship between the penetration depth of electromagnetic waves and the conductivity of sea water based on daily parameters of temperature and salinity in Caspian Sea with low salinity and Oman Sea with high salinity. The data was received from the oceanographic center over a period of one year and the values are calculated daily and the results show that the wave range is more sensitive to salinity. The range decreases with the increase of the frequency, so that at the frequency of 1000 khz, the range for the Caspian Sea and Oman reached about 2 and 5 cm, respectively. The range in the low frequency of 100 Hz has increased significantly and its value for the Caspian Sea is 1.51 m in March (T=11.76 C0, P=7.59psu) and for the Oman Sea it is 16.22 m in January (T=22 C0 , P=36.5 psu) was obtained. Also, the sensitivity of wave range with temperature in the Caspian Sea is more than that of the Oman Sea. This amount of range was seen at minimum and maximum temperatures of 9.74 and 24.30 degrees Celsius for the Caspian Sea, respectively 34 and 45.2 meters, and for the Oman Sea at temperatures of 22 and 32.2 degrees Celsius equal to 19.57 and 22 meters. The penetration depth of radar waves in the Caspian Sea can be three times higher than in the Oman Sea due to its low salinity. Since the range decreases with the increase in salinity, therefore, taking into account the salinity of the effluent of desalination facilities in the range of 74.8psu, the range of waves with a frequency of 100Hz has decreased sharply from 19.7m to 4m, which can be the cause of its tracking in the sea.

    Keywords: satellite sensor, Caspian Sea, Oman, waves, temperature, salinity, tracking pollution
  • Seyyed Mohammad Aarabi, Tahmours Hasangholi Pourya Souri, Aboali Vedadhir, Pouria Pourgharaei * Pages 179-194

    Production and use of complete and reliable data is the first step in providing optimal services and reliable weather and climatology studies. Incomplete data makes meteorological services and researches face a challenge. There are many ways to improve and restore data that one of the most important of which is the correct process management of collecting, transferring, storing and using data. The most important field that deals with this issue is the management information systems and information technology. The way of managing this area and coordinating it with the main strategies and other sectors plays a significant role in reducing the data gaps and insufficient data and also improving the quality and quantity of meteorological and climatological data and information, and improving the services of the organization. In this regard, it is considered to identify the strategies of information systems and information technology and its main subsystems to create more coordination between the various components of the organization and finally to produce and use valid and sufficient data. In this article, in order to optimally manage the production and analysis of meteorological data, the design and exploration of the model was discussed with the in-depth and semi-structured interview method. This process was carried out with the participation of 20 data and information experts of the country's meteorological organization, who were selected purposefully and with the help of the content analysis method, with the aim of achieving various aspects of information systems and information technology function. Then the basic concepts and also the reliability of this method were studied. The method of data analysis (Manual and software with MAXQDA10) is a combined content analysis with an inductive and deductive approach, and the acceptability and objectivity of the data is done by combining data collection, multi-dimensional, diversity of research participants, frequent review and revision of data. The final findings of the research with 61indicators, 20categories and 5 themes include "information systems & information technology", "meteorological information infrastructure and technology", "meteorological data and information management", "meteorological service management" and "meteorological information and communication security" and in each of them four subclasses with the help of strategic reference points method was determined. In the end, with the re-review and opinion of respected professors of the university, the relationships of the main themes in the form of information systems and meteorological information technology with the four subsystems and the strategies of each one were drawn in order to create more coordination in decision-making to improve data management and meteorological services

    Keywords: Meteorological data, Meteorological Organization, Strategies of information systems, information technology, content analysis, Climatology
  • Mona Kashizonozi *, Behzad Layeghi, Abbas Ranjbar, Sahar Tajkbakhsh, Mehdi Rahnama Pages 195-210

    In recent years, the need for energy in the world has increased. Due to climate change and its problems and the increasing global need for energy, the desire to use fossil energy has decreased and the development of new energy has become one of the most important issues of the day. In this research, one of the new types of energy, called wind wave energy, has been investigated. In this research, the Swan model (SWAN: Simulating Waves Nearshore) was used to simulate the characteristics of the waves (Significant wave height, wave direction and wave period) were predicted in a period of 6 years. The output of the WRF model was used to generate the wind field of the SWAN model input. After simulating the waves, the Chabahar buoy and Era5 data were used to verify the wave characteristics, including the height of the wave index (Hs) and the period of wave repetition (Ts). Then, the amount of energy that can be extracted in Makran beaches was calculated. The results of the six-year averaging showed that the highest wave power can be obtained in the summer season in the areas near the Indian Ocean, which was estimated about 7.84 W/m.

    Keywords: Renewable Energies, SWAN model, Wave Power, Monsoon