آذر زرین

به منظور بررسی زمانی و مکانی پرفشار جنب حاره بر منطقه آسیا- آفریقا، از داده¬های دوباره تحلیل شده میانگین ماهانهNCEP/NCAR با تفکیک افقی 5/2 درجه استفاده شد. ارتفاع ژئوپتانسیل و مؤلفه های مداری و نصف¬النهاری باد در ترازهای 1000، 500، 200 و100 هکتوپاسکال در یک دوره 30 ساله (1971-2000) برای تعیین ویژگیهای جغرافیایی مرکز پرفشار، فراوانی آن و تعیین جایگاه خط پشته در محدوده 70 درجه غربی تا 120 درجه شرقی از آوریل تا اکتبر مطالعه شده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تفاوت آشکاری در موقعیت استقرار مرکز پرفشار جنب حاره در ترازهای زیرین، میانی و فوقانی وردسپهر وجود دارد؛ به طوری که پرفشار جنب حاره¬ای آزور در شرق اقیانوس اطلس شمالی در تراز زیرین، پرفشار شمال غرب آفریقا و عربستان در تراز میانی و پرفشار تبت در تراز فوقانی وردسپهر به صورت مراکزی مستقل جای گرفته، در صورتی که مرکز پرفشار ایران هم در تراز میانی و هم فوقانی وردسپهر مشاهده می‌شود. الگوی موقعیت جغرافیایی مرکز پرفشار در فصل تابستان در ترازهای 1000 ، 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال بترتیب یک مُدی (شرق اقیانوس اطلس)، سه مُدی(شمال غرب آفریقا-عربستان- ایران)، پراکنده(از جنوب چین تا غرب ایران) و دو مُدی(فلات تبّت- فلات ایران) است. بیشینه عرض جغرافیایی خط پشته پرفشار جنب حاره در تمامی ترازها مربوط به ماه اوت است که در تراز 500 ، 200 و100هکتوپاسکال بترتیب روی ضلع شمالی فلات تبت، منطقه وسیعی از شرق تا غرب آسیا و ایران قرار گرفته است. بیشترین جهش خط پشته از نظر عرض جغرافیایی در سه تراز 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال از ماه ژوئن به ژوییه است که در امتداد برخی نصف النهارها حتّی به 10 درجه نیز می‌رسد

شناخت کم فشارهای منطقه دریای سرخ نتیجه تکامل اقلیم‌شناسی سینوپتیک ایران به ویژه در طول یک دهه گذشته می‌باشد. در این مقاله ابتدا تاریخچه‌ای از بررسی‌های انجام شده بر روی کم فشارهای سودانی ارایه می‌شود. سپس با توجه به بررسی تعداد 18 توفان با منشا سودانی الگوی سینوپتیکی حاکم در زمان وقوع توفان‌ها بر روی ایران استخراج شده است. بدین منظور الگوی گردش در سطح زمین و ترازهای 50، 200، 500، 850 هکتوپاسکال قبل و بعد از شروع توفان‌ها مورد بررسی قرار گرفته است و الگوی متوسط هر یک تهیه شده است. جهت شناخت منبع اصلی رطوبت سامانه‌های سودانی نقشه‌های جهت و سرعت باد و نم ویژه در تراز850 هکتوپاسکال برای تعداد 18 توفان بررسی گردید و نقشه‌های متوسط الگوی جریان و نم ویژه تهیه شد. شکل ابر در تصاویر ماهواره‌ای به همراه الگوی جریان تراز200 هکتوپاسکال برای تعداد 6 توفان با منشا سودانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.نتایج مطالعه در رابطه با تشکیل و گسترش کم فشار سودانی اگرچه همچون سایر مطالعات برمقادیر پایین شاخص چرخه و استقرار پشته‌ای در تراز میانی وردسپهر بر روی مدیترانه غربی و ناوه عمیقی بر منتهی الیه شرق مدیترانه دلالت دارد، اما نقش اصلی را به کشیده شدن تاوه قطبی در تراز 50 هکتوپاسکال به عنوان منبع اصلی تاوایی برای پیدایش الگوی گردش ناهنجار و تقویت سلول هدلی و جت جنب حاره بر روی مدیترانه و شمال آفریقا می‌دهد. یافته‌ها بر استقرار مناسب خروجی هسته جت جنب حاره بر روی خاورمیانه به همراه استقرار و تقویت پشته‌ای در تراز میانی و زبانه پرفشاری در تراز پایین بر روی دریای عرب جهت تکوین و گسترش کم فشارهای سودانی تاکید دارد. موقعیت و سرعت هسته جت جنب حاره بر روی خاورمیانه و امتداد محور آن در ترازهای فوقانی وردسپهر ضمن کنترل الگوی گردش تراز میانی، مسیرهای ورود کم فشارهای سودانی به ایران را کنترل می‌‌‌کند. بررسی‌ها نشان می‌دهد که بیشترین فراوانی وقوع کم فشارهای سودانی در ایران در درجه اول مربوط به ماه دسامبر (آذر) و سپس فصل زمستان می‌باشد. در این رابطه  به نظر می‌رسد افزایش تعداد سامانه‌های سودانی با جابجایی سریع و حرکت به سمت جنوب جت جنب حاره در خاورمیانه در ماه دسامبر در ارتباط باشد. همچنین یافته‌ها نشان می‌دهد که منبع اصلی رطوبت سامانه‌های سودانی مناطق حاره‌ای شرق آفریقا و قطاع جنوب غربی دریای عرب می‌باشد و حداکثر رطوبت ورودی به ایران نیز در منطقه جنوب غرب کشور به خصوص بر روی استان‌های کهگیلویه و بویر احمد و چهارمحال و بختیاری مشاهده گردیده است.

به منظور شناسایی الگوهای همدیدی حاکم در زمان وقوع بارش های شدید زمستانه در منطقه خزری، با استفاده از داده های بارش 8 ایستگاه سینوپتیک سواحل جنوبی دریای خزر، روزهای بارش شدید زمستانه برای یکدوره 10 ساله(2003-1994)استخراج گردید. سپس جهت تعیین الگوی همدیدی بارش ها، داده های شبکه بندی شده فشار، نم ویژه، سرعت قائم، مؤلفه باد مداری( u ) و باد نصف النهاری( v ) برای ترازهای متفاوت و در حدفاصل های زمانی6 ساعته برای تعداد 21 دوره بارشی زمستانه از NCEP/NCAR تهیه شد و پس از تولید نقشه و پردازش های آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته های تحقیق نشان دهنده آن است که بارش های شدید زمستانه در سواحل جنوبی دریای خزر نتیجه استقرار سه الگوی پرفشار، زوجی و کم فشار بر روی منطقه خزری بوده و در تمامی الگوها گردش واچرخندی همراه با بادهای شمالی در ترازهای زیرین جو بر دریای خزر تسلط دارد. نتایج نشان داد که به واسطه تسلط نزول شدید هوا بر نیمه شمالی و صعود شدید کم ضخامت در بخش جنوبی دریای خزر، یک رابطه الاکلنگی بین نیمه شمالی و بخش جنوبی دریای خزر در همه روزهای بارشی مربوط به الگوی پرفشار وجود دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که بر خلاف الگوی پرفشار در الگوی زوجی گردش واچرخندی در نیمه جنوبی دریا و در ترازهای زیرین جو به حداکثر میزان خود می رسد. شدیدترین بارش های زمستانه مربوط به این الگو بوده و وزش بادهای شمالی در این الگو در مقایسه با الگوی پرفشار از شدت بیشتری برخوردار است. در الگوی کم فشار منطقه خزری به واسطه قرارگیری در منطقه همگرایی جلوی یک چرخند، در حدفاصل جنوب دریای خزر تا رشته کوه های البرز در ترازهای میانی وردسپهر بیشینه صعود هوا را تجربه می کند. در این الگو در نتیجه همگرایی جریانات مرطوب جنوبی و شمالی در سواحل جنوبی دریای خزر برخلاف دو الگوی پرفشار و زوجی تنها دریای خزر منبع تأمین رطوبت بارش ها نبوده و دریاهای دور دست جنوبی نیز منابع رطوبتی بارش های شدید سواحل خزری هستند.

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.

هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی نقش دریای خزر در وقوع بارش های سواحل جنوبی این دریاست. جهت شبیه سازی میزان نقش دریای خزر بر وقوع بارش های منطقه ای، از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ای RegCM4 که با یک مدل دریاچه جفت گردیده، استفاده شد. مدل با استفاده از داده های جوی NCEP/NCAR و در دو حالت مرجع (وجود دریای خزر) و شرایط حذف دریاچه برای سال های 2003 تا 2005 اجرا شد. نتایج شبیه سازی بیانگر آن است که با حذف دریای خزر بیشترین میزان تغییر بارش، در سواحل جنوبی این دریا به وقوع می پیوندد. حذف دریای خزر سبب کاهش میزان بارش به ویژه در مناطق واقع در محدوده جنوب غرب و جنوب دریا می شود. در عین حال، میزان تأثیر دریای خزر بنا به فصل سال متفاوت خواهد بود، به طوری که بالاترین میزان تأثیر منطقه ای دریای خزر به ترتیب در فصول پاییز و زمستان و کمترین میزان آن در فصل بهار مشاهده می شود. یافته های تحقیق بیانگر آن است که در صورت حذف دریای خزر، به واسطه افزایش کشال سطحی، از شدت باد با جهت شمالی بر روی منطقه کاسته خواهد شد. تحلیل وضعیت باد شمالی بر روی دریا مبین آن است که میزان نقش و تأثیر منطقه ای دریای خزر تابعی از شدت باد بر روی دریا است. بر این اساس، دریای خزر در زمان وقوع بادهای شدیدتر نقش منطقه ای بیشتر و گسترده تری در قیاس با زمان وقوع بادهایی با شدت کمتر دارد. یافته ها همچنین بیانگر آن است که با حذف دریای خزر، به واسطه حذف منابع گرمایی و رطوبتی آب دریا، از مقادیر نم ویژه، تبخیر از سطح دریا و شارگرمای نهان، به طور محسوسی کاسته می شود. این فرآیند در نهایت منجر به کاهش بارش در سواحل جنوبی دریای خزر می گردد. اعتبار سنجی بارش های شبیه سازی شده، اریب های منفی و مثبت کوچکی را به ترتیب برای ماه های پاییزی و برخی از ماه های بهاری نشان می دهد، اما در کل، نتایج قابل قبول بوده و مدل RegCM4 توانسته است روند و مقدار بارش های ماهانه را به خوبی شبیه سازی نماید.

از عوامل تأثیرگذار بر تغییرات بودجه تابشی جو، هواویزها هستند که به طور مستقیم و غیر مستقیم سامانه اقلیم و چرخه هیدرولوژی را تحت تأثیر قرار می دهند. در این مطالعه به شبیه سازی اثرات تابشی و مستقیم گردوغبار بر سامانه اقلیم در منطقه خاورمیانه و با تأکید بر غرب ایران پرداخته شده است. بدین منظور از مدل WRF-CHEM و طرحواره هواویز GOCART استفاده شده است. مدل تحت دو شرایط فعال و غیر فعال بودن اثرات تابشی هواویز و برای رخداد ۱۲ تا ۱۵ آوریل ۲۰۱۱ اجرا شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این طرحواره در شبیه سازی طوفان های گردوغبار در منطقه خاورمیانه دارای عملکرد قابل قبولی است. اثرات تابشی گردوغبار در منطقه خاورمیانه نشان می دهد که وجود این ذرات باعث کاهش تابش موج کوتاه به میزان (Wm-۲) ۵۰- و افزایش تابش موج بلند به میزان (Wm-۲) ۵ و همچنین کاهش تابش خالص (Wm-۲) ۴۶- در سطح زمین در متوسط منطقه می شود. چنین شرایطی منجر به کاهش دما در بخش زیرین جو، و کاهش شار گرمای محسوس، شار گرمای نهان در سطح زمین در مناطق تحت تأثیر گردوغبار می شود. از دیگر اثرات وجود این ذرات، افزایش فشار سطحی و همچنین کاهش تابش زمینتاب در بخش فوقانی جو است که افزایش دما را در بخش میانی جو نشان می دهد.

در این مطالعه، بر اساس خروجی های مدل WRF-CHEM، الگوهای توزیع قائم سامانه های گردوغبارزا در غرب ایران به دو دسته تقسیم شد: الگوهایی با توزیع قائم در حدود 5 /6 کیلومتر و کمتر از 5 /3 کیلومتر. الگوهای همدید رخداد گردوغبار در دورة سرد به دو دسته تقسیم می شود: جبهه ای و غیرجبهه ای. در الگوی اول جبهه ای، بیشینة ارتفاع گردوغبار حدود 5 /6 کیلومتر است و وابسته به شدت واگرایی در تراز میانی و سرعت قائم بالاسو و استقرار هستة جت بر فراز مناطق منشأ گردوغبار است. در الگوی دوم جبهه ای، بیشینة ارتفاع تودة گردوغبار کمتر از 4 کیلومتر است. در این الگو، ارتفاع محدودتر تودة گردوغبار وابسته به شدت محدودتر چرخندگی در تراز میانی و موقعیت جت است که عمدتاً بر فراز مناطق منشأ گردوغبار قرار ندارد. در الگوی غیر جبهه ای، پهنه های وسیعی از خاورمیانه تحت تأثیر استقرار یک پشته قرار می گیرد و الگوی گردشی در تراز زیرین تروپوسفر در شکل گیری گردوغبار مؤثر است. ارتفاع گردوغبار در این الگو حدود 5 /3 کیلومتر است. همچنین، مهم ترین عامل در محدودشدن ارتفاع تودة گردوغبار در غرب ایران ماهیت سامانه های جوّی است. مانع کوهستانی زاگرس در انتشار قائم و افقی گردوغبار اهمیت کمتری دارد.

تنش آبی مسئله مهمی است که جهان امروز با آن مواجه است. عده ای آن را متأثر از تغییر اقلیمی و خشکسالی ها و شماری دیگر آن را ناشی از مدیریت نامطلوب ساکنان کره خاکی می دانند. هرساله دانشمندان و متخصصین گرد هم می آیند تا برای حل مسئله کم آبی چاره ای بیندیشند. ایران نیز به خاطر قرار گرفتن در کمربند خشک جغرافیایی و نوار بیابانی، جزو مناطق کم باران جهان محسوب می شود و از این قاعده مستثنا نیست. هدف این مقاله واکاوی مدیریت منابع آب در سرزمین ایران است که به شیوه فرا تحلیلی انجام شده است. مقالات جمع آوری شده در دو سطح ملی و فراملی به تفکیک، شناسایی و مقوله بندی شدند. مطالعات نشان داد که برای حل مسئله آب و مواجهه با تغییر اقلیم، سازگاری و پیشگیری، رفع موانع اقتصادی و کاربست فناوری همراه با افزایش همکاری ذینفعان، تدوین سناریو کاملاً همکارانه به عنوان جایگزین سناریو انتقال آب و نیز برنامه ریزی متفکرانه و همه جانبه در کنار آگاهی کنشگران و اراده جمعی در حکمرانی خوب، ازجمله راهکارهای مناسب هستند؛ اما با وجود چنین راهکارهایی می بایست تاکنون مسائل مدیریت منابع آب حل می شد، اما چرا مسئله آب همچنان چالش برانگیز است؟ یافته های تحقیق نشان می دهد، حل این معضل از راه فهم چرایی ها به دست نیامده، بلکه صرفاً شرایط مطلوب در مقابل شرایط نامطلوب مطالعه شده است. این تحقیق در پی یافتن چگونگی حادث شدن مدیریت منابع آب بدین شکل است.

هدف از این پژوهش پیش نگری دمای ایران بر اساس رویکرد همادی چندمدلی (MME) با کاربست مدل های CMIP6 است. برون داد پنج مدل برای دوره تاریخی (1995-2014) و آینده نزدیک (2012-2040) تحت دو سناریوی بدبینانه (SSP3-7.0) و خیلی بدبینانه (SSP5-8.5) به کار گرفته شد. برای درستی سنجی مدل ها از سنجه های آماری MBE و NRMSE و داده های دمای روزانه 120 ایستگاه همدید استفاده شد. از روش های تغییر عامل دلتا (DCF) و میانگین وزنی مستقل (IWM) به ترتیب برای تصحیح اریبی و ایجاد یک مدل همادی استفاده شد. برای آشکارسازی تنش های گرمایی از شاخص طول مدت گرما (WSDI) استفاده شد. نتایج نشان داد که تصحیح اریبی و همادی کردن مدل ها با روش IWM پیش نگری دمای سالانه را به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک نسبت به مناطق مرطوب شمالی بهبود می بخشد. نتایج کلی نشان داد که بر اساس سناریوهای SSP3-7.0 و SS5-8.5، میانگین دمای سالانه کشور به ترتیب 13/1 و 26/1 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. کمینه بی هنجاری در جنوب شرق و بیشینه آن در مناطق شمال غربی و مرکزی ایران اتفاق می افتد. شاخص طول مدت گرما نیز بی هنجاری مثبت را برای آینده نشان می دهد. بر اساس سناریوی SSP5-8.5، بیشینه این شاخص در سواحل جنوبی ایران بی هنجاری مثبت 5/74 روز را نشان می دهد.

دوره بازگشت و احتمال رخداد بارش دو نمایه مهم در مطالعات مربوط به سیل و بارش های فرین محسوب می شوند و درک صحیح از این دو نمایه می تواند نقش مهمی در مطالعات ریسک اقلیمی داشته باشد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی پایگاه داده بارش همادی-وزنی چند منبعی (MSWEP[1]) و کاربست آن در تعیین دوره های بازگشت و بررسی احتمال رخداد بارش سالانه در ایران انجام شده است. برای این منظور از روش توزیع فرین تعمیم یافته (GEV[2]) استفاده شد. برای درستی سنجی داده های پایگاه MSWEP از چهار سنجه آماری RMSE، MBE، PBIAS و R2 در پهنه های اقلیمی کوپن-گایگر در ایران استفاده گردید. نتایج نشان داد که این پایگاه داده در مناطق خشک و نیمه خشک کشور با درصد اریبی 40/0 و 32/0 بهترین کارایی را دارد. در مقابل، این پایگاه داده در دو پهنه پرباران (Cfa) و کوهستانی (Dsb) کمترین کارایی را خود نشان داد؛ به طوری که بیشینه درصد اریبی در بین پهنه های اقلیمی کشور به ترتیب با 45/2- و 09/4- درصد در پهنه های مذکور دیده شد. نتایج نشان داد که بیشینه مقدار بارش محتمل در دوره های 1 تا 15 ساله در سواحل شمالی و بیشینه شدت آن در سواحل جنوبی ایران اتفاق می افتد. احتمال رخداد بارش در ایران بین 03/2 تا 02/32 درصد در نوسان است. کاهش عرض جغرافیایی از شمال به جنوب و کاهش ارتفاعات از غرب به شرق با کاهش احتمال رخداد بارش روزانه در ایران در ارتباط هستند. بیشینه عدم قطعیت در احتمال رخداد بارش روزانه در مناطق کوهستانی ایران مشاهده شد.

افزایش شدت و فراوانی نمایه های خشکسالی به دلیل گرمایش جهانی می تواند محیط طبیعی را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، پیش نگری نمایه های خشکسالی با استفاده از مدل های گردش کلی جو (GCM) به منظور ارائه پیش آگاهی از شرایط خشکسالی و همچنین مدیریت ریسک اقلیمی ناشی از آن ضروری است. برای این منظور از داده های بازتحلیل پایگاه ERA5 و برونداد مدل های CMIP5 استفاده گردید و سه نمایه روزهای خشک، دوره های خشک و شاخص خشکی مورد بررسی قرار گرفت. نه مدل از مجموعه مدل های CMIP5 با تفکیک افقی 5/0 درجه قوسی گزینش و با روش نگاشت چندک دلتا (QDM) تصحیح اریبی شدند. سپس با استفاده از مدل میانگین گیری بیزین (BMA) یک مدل همادی تولید و کارایی آن با استفاده از نمودار تیلور بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل CMIP5-MME تولید شده با روش BMA از مدل های نه گانه منفرد موجود بهتر عمل کرده است. مدل همادی ایجاد شده دوره خشک و روزهای خشک را دقیق تر از شاخص خشکی در ایران برآورده کرده است که نشان می دهد مدل های CMIP5 رخداد بارشی را بهتر از مقدار بارش برآورد می کنند. نتایج گویای این است که فراوانی روزهای خشک، دوره خشکی و همچنین شاخص خشکی در ایران روند افزایشی خواهد داشت. شاخص خشکی (AI) که تعادل بین عرضه و تقاضای آب را در فصل مشترک جو-زمین نشان می دهد حداکثر 15/3 درصد در متوسط پهنه ایران افزایش خواهد داشت. همچنین روزهای خشک و دوره خشک حداکثر به ترتیب 50/7 و 84/28 درصد در دهه های آینده افزایش دارند. نتایج نشان می دهد که تحت شرایط تغییر اقلیم، طول دوره خشکسالی افزایش بیش تری نسبت به شاخص خشکی خواهد داشت. این نتیجه یک تهدید جدی برای منابع آب و اکوسیستم تلقی شده و نیازمند توجه ویژه به برنامه های مدیریت خشکسالی (DMP) در کشور است.

این پژوهش با هدف بررسی دمای شبانه روزی در ایران انجام شده است. برای این منظور کمینه و بیشینه دما طی دوره آماری 40 ساله (2020-1981) با استفاده از برونداد مجموعه داده AgERA5 بررسی و سپس دامنه شبانه روزی دما (DTR) محاسبه گردید. جهت درستی سنجی مجموعه داده AgERA5 از داده های 56 ایستگاه هواشناسی همدید و سنجه های آماری RMSE و R2 و برای بررسی متوسط روند از آزمون Theil-Sen استفاده گردید. نتایج درستی سنجی دمای کمینه و بیشینه نشان داد که مجموعه داده AgERA5 از دقت بالایی برای برآورد دما برخوردار است و روند ماهانه دمای کمینه و بیشینه در ایران افزایشی است. روند افزایش دما در طول زمان ثابت نبوده و در ماه های مختلف متفاوت است. بااین حال روند افزایشی دما طی ماه های مختلف سال برای دو متغیر دمای کمینه و دمای بیشینه هماهنگ است. در تمامی ماه ها، بیشینه روند افزایشی دما در فصل زمستان و ماه مارس مشاهده می شود. شاخص DTR در ایران حداقل 48/0 و حداکثر 6/16 درجه سلسیوس است که به ترتیب در ماه های دسامبر و ژوئیه اتفاق می افتد. بیشینه شاخص DTR در مناطق خشک داخلی و کمینه آن در مناطق شمالی و شمال غربی کشور رخ می دهد. بیشینه روند افزایشی دمای کمینه و بیشینه در ماه مارس است که به ترتیب 8/0 و 2/1 به ازای هر دهه افزایش می یابد. در مقابل بیشینه روند کاهشی دمای کمینه و بیشینه در ماه نوامبر است که به ترتیب با 1/0- و 2/0- به ازای هر دهه کاهش می یابد

تغییر اقلیم به دنبال گرمایش جهانی در دهه های اخیر تأثیر زیادی در مناطق مختلف به همراه داشته است. جهت پیش نگری دمای کمینه و بیشینه مناطق سردسیر ایران از داده های 28 ایستگاه همدید کشور و برونداد مدل CanESM2 از سری مدل های CMIP5 استفاده شد. مقیاس کاهی با مدل آماری SDSM طی دوره تاریخی (2005-1991) و پنج دوره آینده (2040-2026، 2055-2041، 2070-2056، 2085-2071، 2100-2086)، تحت سه سناریوی خوشبینانه (RCP2.6)، حدواسط (RCP4.5) و بدبینانه (RCP8.5) انجام شد. جهت درستی سنجی برونداد دمای کمینه و بیشینه مدل مقیاس کاهی شده از چهار سنجه آماری PCC، RMSE، MBE و PBIAS استفاده شد. نتایج درستی سنجی برونداد مدل SDSM نشان داد که این مدل در عرض های جغرافیایی بالا و مناطق سردسیر از کارایی نسبتاً مناسبی برخوردار است. با این وجود به دلیل در دسترس بودن تنها یک واسط کاربری GCM (مدل CanESM2)، در نظر نگرفتن روابط فیزیکی جو توسط مدل SDSM و همچنین تکیه صرف بر روابط آماری بین داده های مشاهداتی و GCM، نتایج دارای عدم قطعیت زیادی نسبت به برونداد مدل های دینامیکی و یا روش دینامیکی-آماری و مدل همادی می باشد. بی هنجاری دمای کمینه و دمای بیشینه در دوره های پیش نگری اول تا پنجم براساس سه سناریوی واداشت تابشی مثبت است. نتایج بی هنجاری دمای کمینه نشان داد که کمینه بی هنجاری مثبت در ایستگاه یاسوج و بیشینه آن در ایستگاه پیرانشهر مشاهده می شود. به همین ترتیب بی هنجاری دمای بیشینه در ایستگاه های تهران (ژئوفیزیک) و تهران (شمیران) مشاهده می شود. بطور کلی، دمای کمینه و بیشینه تحت سناریو های حد واسط (RCP4.5) و بدبینانه (RCP8.5) نسبت به سناریوی خوشبینانه (RCP2.6) افزایش بیش تری را به خصوص برای مناطق شمال غربی ایران نشان می دهند. این نتیجه از آن جهت مهم است که با افزایش دما ذوب سریعتر پوشش برف در مناطق سردسیر برای کشور خشک و نیمه خشکی همچون ایران به دلیل کاهش دسترسی به آب شیرین یک تهدید بالقوه محسوب می شود.

به منظور بررسی برخی از جنبه های سینوپتیکی مربوط به سامانه های کم فشار سودانی از جمله الگوی گردش تراز فوقانی و تحتانی وردسپهر و منبع رطوبت و نحوه فرارفت آن،الگوی سینوپتیکی حاکم در زمان وقوع توفان دسامبر 2001 بر روی ایران مورد توجه قرارگرفت . بدین منظور نقشه های فشار سطح زمین و ترازهای 500،200 و 50 هکتوپاسکال قبل و بعد از شروع توفان مورد بررسی قرار گرفت . جهت شناخت منبع اصلی رطوبت سامانه سودانی نقشه های جهت و سرعت باد و نم ویژه در تراز 850 هکتوپاسکال بررسی گردید . به منظور درک وضعیت جت جنب حاره و نحوه تقویت آن نقشه های مؤلفه باد مداری و پتانسیل سرعت X برای تراز 200 هکتوپاسکال تهیه و مورد مطالعه قرارگرفت. همچنین شکل ابر درتصاویر ماهواره ای مربوط به توفان دسامبر 2001 بررسی شد. نتایج مطالعه در رابطه با تشکیل وگسترش کم فشار سودانی اگر چه همچون سایر مطالعات بر مقادیر پایین شاخص چرخه و استقرار پشته ای در تراز میانی وردسپهر بر روی مدیترانه غربی و ناوه عمیقی برمنتهی الیه شرق مدیترانه دلالت دارد اما نقش اصلی را به کشیده شدن تاوه قطبی در تراز 50 هکتوپاسکال به عنوان منبع اصلی تاوایی برای پیدایش الگوی گردش ناهنجار و تقویت سلول هدلی و جت جنب حاره بر روی مدیترانه و شمال آفریقا می دهد. یافته ها بر استقرار مناسب خروجی هسته جت جنب حاره بر روی خاورمیانه به همراه استقرار و تقویت پشته ای در تراز میانی و زبانه پرفشاری در تراز پایین بر روی دریای عرب جهت تکوین و گسترش کم فشارهای سودانی تأکید دارد . نتایج حاصل از بررسی توفان دسامبر 2001 نشان می دهد که استقرار وتقویت پشته /پرفشار برروی دریای عرب از یک سو با ایجاد یک سری پسخورهای مثبت، موجب تشدید سلول هدلی و تقویت غیرمستقیم جت جنب حاره بر روی منطقه دریای سرخ شده و از سویی دیگر امکان انتقال مستقیم رطوبت از دریای عرب به درون سامانه های کم فشار را در زمان گسترش کم فشارهای منطقه دریای سرخ به ایران فراهم می سازد. همچنین یافته ها نشان می دهد که منبع اصلی رطوبت سامانه های سودانی مناطق حاره ای شرق آفریقا و قطاع جنوب غربی دریای عرب می باشد که درحین عبور از روی دریای سرخ و خلیج فارس تقویت می گردد.

به منظور درک ساز و کار حاکم بر فعالیت خورشیدی و نحوه ارتباط آن با اقلیم زمین، خصوصیات فیزیکی و فعالیت های خورشید، ساختار و ویژگی های لکه های خورشیدی، سیکل فعالیت لکه های خورشیدی و ارتباط بین وردش پذیری فعالیت خورشیدی به ویژه تأثیر سیکل لکه های خورشیدی بر اقلیم زمین مورد توجه قرار گرفت. جهت درک و فهم ارتباط بین وردش فعالیت خورشیدی و اقلیم زمین، منطقه ایران-خاورمیانه، شمال آفریقا و مدیترانه به عنوان یک منطقه جنب حاره ای نمونه انتخاب گردید. بررسی در دو مرحله انجام شد . در مرحله اول تعدادی از ایستگاه های ایران و مناطق جنب حاره ای هم جوار بررسی شد و داده های بارش و دمای تعداد 16 ایستگاه هواشناسی در منطقه خاورمیانه و ایران به ترتیب با طول دوره آماری مشترک 61 سا له ( 19930-1990 ) و 50 ساله ( 19951-2000 ) انتخاب گردید. در این مرحله داده های میانگین دمای فصل تابستان (ژوئیه، اوت و سپتامبر ) و مجموع بارش و میانگین دمای فصل زمستان(ژانویه، فوریه و مارس) استفاده گردید. در مرحله دوم به منظور بررسی رابطه بین مؤلفه های اصلی گردش جو در مناطق جنب حاره ای و سیکل فعالیت خورشیدی، منطقه ایران -خاورمیانه، شمال آفریقا و مدیترانه به چهار قطاع تقسیم گردید و با بررسی نقشه های تراز 500 و 50 هکتوپاسکال برای هریک از قطاع ها متوسط ارتفاع ژئوپتانسیل برای یک دوره 53 ساله ( 1948-2000 ) به ترتیب برای فصول زمستان و تابستان محاسبه شد . همچنین موقعیت و سرعت متوسط هسته جت جنب حاره در تراز 200 هکتوپاسکال در منطقه شمال آفریقا، خاورمیانه و مدیترانه برای دوره و فصول یاد شده استخراج و ارتباط آن با سیکل فعالیت خورشیدی بررسی شد . جهت تعیین ارتباط بین وردش پذیری فعالیت خورشیدی و متغیرهای اقلیمی و مؤلفه های منطقه ای گردش جو، تعداد لکه های خورشیدی، شار پرتو رادیویی خورشیدی و یک شاخص فعالیت ژئومغناطیسی موسوم به شاخص AA مورد استفاده قرار گرفت. یافته های تحقیق ارتباط معنادار قابل توجهی را بین تعداد لکه های خورشیدی و شار پرتو رادیویی خورشیدی با مجموع بارش زمستانه و میانگین دمای فصول حدی ایستگاه های منتخب ایران و مناطق هم جوار نشان نمی دهد. با وجود این همبستگی های ضعیف به دست آمده نشانگر آن است که در سال هایی که فعالیت خورشیدی به حداکثر خود می رسد، دمای میانگین فصل زمستان در منطقه خاورمیانه و ایران به طور نسبی کاهش می یابد . در مطالعه تغییرات متوسط ارتفاع ژئوپتانسیلِ ترازهای 500 و 50 هکتوپاسکال در ارتباط با شاخص های مربوط به سیکل فعالیت خورشیدی برای فصول حدی این نتیجه حاصل شد که به طورکلی تغییر فعالیت خورشید با ارتفاع ژئوپتانسیل در مناطق ایران - خاورمیانه، شمال آفریقا و مدیترانه (قطاع های تعریف شده) همبستگی مثبت دارد . بالاترین میزان همبستگی در تراز 50 هکتوپاسکال(پوش سپهر تحتانی) مشاهده گردیده است . به طوری که در بررسی تغییرات ارتفاع متوسط تراز 50 هکتوپاسکال در تابستان تمامی شاخص های فعالیت خورشیدی با قطاع های چهارگانه همبستگی مثبت معناداری را نشان داده اند. در بررسی سرعت و موقعیت هسته جت جنب حاره و ارتباط آن با تعداد لکه ها و سایر شاخص های فعالیت خورشیدی برای دو فصل زمستان و تابستان همبستگی منفی ضعیفی مشاهده گردید.

با توجه به تأثیر مطالعات برف در مدیریت منابع آب و جلوگیری از مخاطرات ناشی از بروز سیل و ازآنجاکه مدل سازی رواناب ذوب برف به دلیل تغییرات بسیار در پراکندگی توده های برف با کمبود یا فقدان داده چگالی برف در حوضه آبریز مواجه بوده و ایجاد ایستگاه های اندازه گیری برف در ارتفاعات کاری سخت و پر هزینه است، در این مطالعه تلاش شده با ابداع معادله ای جدید و با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور به روشی ساده تر و فیزیکی تر پارامتر فاکتور درجه-روز (α) را محاسبه کرده و سپس شبیه سازی با تعریف مقادیر محاسبه شده آن به روش های کلاسیک و جدید در کنار مقادیر سالانه و فصلی ضریب فروکش (k) برای مدل رواناب ذوب برف (SRM) انجام شده و نتایج حاصل مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. به منظور ارزیابی عملکرد مدل و پارامترهای آن، شبیه سازی برای دوره های واسنجی و درستی سنجی به ترتیب برای سال های آبی 2012_2011 و 2013_2012 انجام شد و از محصول پوشش برف MODIS (MOD10A1) جهت برآورد سطح پوشش برف و برای برآورد مقادیر تابش خالص از محصول تابش خالص NEO (CERES-NETFLUX-E) استفاده گردید. نتایج نشان داد بهترین روش شبیه سازی رواناب در دوره واسنجی (2011-2012) استفاده از روش محاسبه فاکتور درجه-روز جدید و کاربرد دو مقدار ضریب فروکش جریان فصلی با ضریب تبیین 72/0 و درصد اختلاف حجمی 17/4 است. در دوره اعتبارسنجی (2012-2013) نیز شبیه سازی رواناب با روش محاسبه فاکتور درجه-روز جدید و یک ضریب فروکش سالانه با ضریب تبیین 51/0 و درصد اختلاف حجمی 38/4 بهترین نتیجه را از نظر ارزیابی معیارهای دقت مدل ارائه کرد.