آب و خاک

چکیده به منظور بررسی پیامد بایوچار به همراه کود نیتروژن، باکتری آزوسپریلیوم لیپوفروم و روش­های مدیریت آبیاری بر عملکرد و شاخص­های بهره­وری آب در زراعت برنج، پژوهشی در دو سال زراعی 1396و 97 در مزرعه­ی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، به صورت کرت­های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی اجرا شد. عامل اصلی، شیوه آبیاری در دو سطح آبیاری غرقاب و آبیاری تناوبی و عامل فرعی تیمار کودی در نه سطح، 100، 75 و 50 درصد نیتروژن به همراه 20، 10 و صفر تن بایوچار در هکتار و عامل فرعی- فرعی جدایه خالص باکتری آزوسپریلیوم لیپوفروم در دو سطح بدون مایه­زنی و مایه­زنی نشا در 3 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تیمارهای کودی بایوچار + نیتروژن، باکتری و شیوه آبیاری بر عملکرد شلتوک، میزان مصرف آب و شاخص­های بهره وری آب اثر معنی­داری داشت. در بررسی برهم­کنش فاکتورها مشخص گردید که تیمار کودی 75 درصد نیتروژن به­همراه 20 تن بیوچار در آبیاری غرقاب با باکتری و در آبیاری تناوبی بدون مصرف باکتری موجب بدست آوردن بیشترین میزان عملکرد شلتوک و شاخص­های CPD و BPD با اختلاف معنی داری شده و در شاخص NBPD در حالت غرقاب بیشترین میزان مربوط به 75 درصد نیتروژن و 20 تن بایوچار ، به­همراه باکتری و در آبیاری تناوبی مربوط به 50 درصد نیتروژن به­همراه 20 تن بیوچار و بدون باکتری بوده است، که البته میزان این تاثیر گذاری در آبیاری تناوبی به مراتب چشم­گیر تر بود. گمان می­رود می­توان با اعمال ترکیب کودی 75 درصد نیتروژن به­همراه 20 تن بیوچار در آبیاری تناوبی، کاهش عملکرد حاصل از کم شدن مصرف آب را تا حد زیادی جبران نمود.

چکیده گیاه برنج ازنظر اهمیت دومین غله مهم خوراکی بعد از گندم در ایران هست. مهم‌ترین عامل تولید پایدار در مناطق تولید برنج نیز آب است. این پژوهش به‌منظور امکان­سنجی استفاده از روش­های نوین آبیاری با هدف بهره­وری بیشتر از آب در دو روش کشت مستقیم و نشایی برنج انجام شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در 6 تیمار و سه تکرار در 18 کرت به ابعاد هر کدام 6 متر در 12 متر (72 متر مربع) در زمینی به مساحت 1500 متر مربع در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله استان گلستان در بهار و تابستان سال 1397 انجام شد. تیمارها شامل سه سامانه آبیاری غرقابی، بارانی و نواری - تیپ به‌عنوان عامل اصلی و دو روش کشت مستقیم و نشایی به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر آبیاری و روش کاشت بر عملکرد شلتوک در سطح یک درصد معنی‌دار شد. بیش­ترین عملکرد برنج درکشت نشایی درروش آبیاری غرقابی با میانگین 8177 کیلوگرم در هکتار و بعدازآن درکشت مستقیم در آبیاری سنتی و نواری-تیپ به ترتیب با میانگین 7375 و 6836 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بیشترین وزن هزار دانه درکشت نشایی در آبیاری سنتی و درکشت مستقیم در آبیاری سنتی و نواری-تیپ به دست آمد. بیش­ترین تعداد دانه پر در خوشه در تیمار آبیاری سنتی، درکشت نشایی به دست آمد که با مقدار به‌دست‌آمده درکشت مستقیم تفاوت معنی­دار داشت. همچنین در آبیاری سنتی بین روش­های کاشت تفاوت معنی­داری از نظر تعداد دانه پوک وجود نداشت؛ درحالی‌که در آبیاری قطره­ای و بارانی کشت نشایی (با میانگین 51 و 56 عدد برای آبیاری بارانی و قطره­ای) تعداد دانه پوک بالاتری نسبت به کشت مستقیم (با میانگین 41 و 45 عدد برای آبیاری بارانی و قطره­ای) داشته است. آبیاری بارانی کم­ترین عملکرد شلتوک را درکشت نشایی (4188 کیلوگرم در هکتار) و کشت مستقیم (5712 کیلوگرم در هکتار) داشته است. آبیاری نواری-تیپ با میزان مصرف 7390 و 6840 متر مکعب آب مصرفی، سبب کاهش مصرف آب نسبت به آبیاری سنتی ( 10700 و 1693) متر مکعب به ترتیب درکشت نشایی و مستقیم شده است. همچنین بالاترین مقدار بهره‌وری مصرف آب درکشت مستقیم در آبیاری نواری-تیپ ( 99/0 کیلوگرم بر متر مکعب) و درکشت نشایی تحت آبیاری سنتی و قطره‌ای ( به ترتیب 76/0 و 66/0 کیلوگرم بر متر مکعب) به دست آمد. درمجموع در این تحقیق روش­ آبیاری قطره­ای ضمن کاهش مصرف آب، توانایی افزایش بهره‌وری آب و حفظ میزان عملکرد برنج درکشت مستقیم را داشته است.

چکیده در اثر فرسایش خاک، مهم‏ترین منبع تولید مایحتاج بشر از بین می‏رود. به‌همین سبب، لزوم انجام تحقیقات بنیادی و کاربردی در زمینه ارزیابی فرسایش خاک به روش‌های مختلف در راستای مدیریت جامع منابع طبیعی بیش از پیش مورد تاکید قرار گرفته است. هدف از این پژوهش کاربرد عمل‏گرهای منطق فازی در پهنه‏بندی فرسایش خندقی در حوزه آبخیز قلعه گرگ واقع در شهرستان شوشتر می‌باشد. در این پژوهش میزان شش متغیر تأثیرگذار در فرسایش خاک شامل: میانگین وزنی قطر خاکدانه، سدیم قابل جذب، شوری، شن‌ریز، سیلت و رس خاک مطابق روش‌های استاندارد آزمایشگاهی تعیین گردید. سپس کلاس‌بندی مجدد و استانداردسازی لایه‌ها به روش فازی انجام و لایه‌های فازی شده با استفاده از عمل‏گرهای جمع جبری فازی، ضرب جبری فازی و گامای فازی 2/0، 5/0، 8/0 و 9/0 با یکدیگر تلفیق و نتایج حاصله مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان جهت اعتبارسنجی نقشه‌های تهیه شده، از دو روش درصد تطابق نقشه مناطق دارای حساسیت خیلی زیاد و زیاد با نقشه خندق‌های منطقه و شاخص مجموع کیفیت (Qs) استفاده شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده و با در نظر گرفتن مساحت پهنه‌های مختلف و میزان درصد خندق‌های رخ داده در هریک از آنها، گامای فازی 9/0 با دارا بودن بیشترین میزان شاخص مجموع کیفیت (73/0) در بین عمل‏گرهای مختلف، همچنین 93/94 درصد تطابق نقشه خندق‌های منطقه با مناطق حساسیت خیلی زیاد و زیاد به‌عنوان بهترین روش جهت تهیه نقشه پهنه‌بندی مناطق حساس به فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید.

چکیده استفاده از پتانسیل باکتری­های محرک رشد گیاه (PGPR) در جهت کاهش اثرات تنش­های کم‌آبی، شوری و کمک به تغذیه بهینه عناصر غذایی (بخصوص فسفر)، راهکاری علمی و سازگار با محیط زیست در جهت افزایش تولید گندم در کشور می­باشد. پژوهش حاضر به­صورت گلخانه­ای با هدف بررسی تأثیر سویه­های Bacillus pumilus W72، B. safensis W73وStaphylococcus succinus R12N2  بر تعدادی از صفات کمی و کیفی گندم به­صورت آزمایش فاکتوریل (سه فاکتوره شامل: 2 سطح رطوبتی، 6 سطح کود فسفره و 4 سطح جدایه باکتری) و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد که سطح رطوبتی 80 درصد نسبت به 55 درصد ظرفیت زراعی (FC) باعث افزایش ارتفاع، وزن خشک، نسبت ریشه به اندام هوایی، تعداد خوشه بارور، تعداد دانه، وزن هزار دانه، و غلظت فسفر ریشه، اندام هوایی و دانه شد. همچنین کود سوپر فسفات تریپل در هر سطحی نسبت به شاهد باعث بهبود اغلب صفات اندازه­گیری شده گردید؛ ولی تیمار خاک فسفات به تنهایی (بدون تیمار باکتری) فاقد چنین اثری بود. خاک فسفات همراه با تیمار S. succinus R12N2 در هر دو سطح رطوبتی 55 و 80 درصد FC، و نیز B. pumilus W72وB. safensis W73 تنها در سطح رطوبتی80 درصد FC، نسبت به شاهد باعث افزایش غلظت فسفر ریشه، اندام هوایی و دانه شد. در کل برای کشت گندم در شرایط غیر تنش و تنش کم­آبی، استفاده از تیمار باکتری S. succinus R12N2 مناسب به نظر می­رسد؛ و بررسی کارآیی این سویه در شرایط طبیعی (دیم­زارهای گندم) توصیه می­شود.

چکیده فراهمی مقدار کافی از عنصر آهن قابل دسترس برای گیاهان در محلول‌های غذایی یک چالش بزرگ است. کی‌لیت کننده‌های رایج که در محلول‌های غذایی برای فراهمی عنصر آهن استفاده می‌شوند، مضرات زیادی دارند و می‌توانند اثرات منفی روی رشد گیاهان داشته باشند. در این تحقیق کی‌لیت‌های اسیدهای آمینه و آهن شامل گلایسین-آهن (Fe-Gly)، فنیل آلانین-آهن (Fe-Phe)، تیروزین-آهن (Fe-Tyr) و متیونین–آهن (Fe-Met) و کی‌لیت‌های کیتوسان به دو فرم هیدرولیز شده‌ی اسیدی [Fe-C(A.hyd)] و آنزیمی [Fe-C(E.hyd)] سنتز و ویژگی‌های شیمیایی آنها با اسپکتروسکوپی IR و آنالیز CHN انجام شد. سپس کارایی این منابع آهن در مقایسه با Fe-EDDHA برای دو گیاه لوبیا (استراتژی I) و ذرت (استراتژی II) در محیط آبکشت بررسی گردید. کاربرد برخی از کی‌لیت‌های آلی اسیدهای آمینه و کیتوسان به طور معنی‌داری وزن خشک اندام هوایی گیاهان را در مقایسه با Fe-EDDHA افزایش داد. بیشترین مقدار آهن در اندام هوایی گیاهان ذرت و لوبیا در کاربرد کی‌لیت‌های Fe-Tyr، Fe-Met و [Fe-C(A.hyd)] مشاهده گردید. کاربرد کی‌لیت‌های مورد مطالعه منجر به تجمع آهن در ریشه‌ها گردید، لیکن بیشترین مقدار انتقال آهن به اندام‌های هوایی در گیاهانی که در معرض کی‌لیت‌های [Fe-C(A.hyd)] و Fe-Tyr بودند، اتفاق افتاد. بیش از 50 درصد آهن در کمپلکس با Fe-Tyr در گیاه لوبیا و در کمپلکس با Fe-C(A.hyd) در ذرت و لوبیا از ریشه به اندام‌های هوایی انتقال یافتند. استفاده از کی‌لیت‌های آلی آهن در محیط رشد گیاه فعالیت آنزیم فریک کیلیت رداکتاز (FCR) برگ را در دو گیاه لوبیا و ذرت در مقایسه با Fe-EDDHA افزایش داد. با این‌حال میانگین کلی فعالیت این آنزیم در گیاه لوبیا بیشتر از ذرت بود. نتایج به دست آمده نشان داد که استفاده از برخی کی‌لیت‌های آلی آهن در محلول‌های غذایی در مقایسه با Fe-EDDHA می‌تواند مقادیر کافی از آهن را برای جذب گیاه فراهم کند و همچنین رشد اندام هوایی و ریشه گیاه لوبیا و ذرت را بهبود بخشد. بر طبق نتایج این کی‌لیت‌ها می‌توانند به عنوان یک جانشین برای فراهمی آهن به جای Fe-EDDHA در محلول‌های غذایی به کار روند.

چکیده طبقه­بندی خاک، ابزاری مفید برای فهم و مدیریت صحیح خاک­ها می­باشد. در این پژوهش، مقایسه دو سامانه رده­بندی آمریکایی و جهانی در ارتباط با خاک­های خشک و فراخشک منطقه ایرانشهر و دلگان واقع در استان سیستان و بلوچستان مورد بحث قرار گرفته است. پس از تفکیک سطوح ژئومورفیک در این منطقه، تعدادی خاکرخ در هر کدام حفر و تشریح گردید. در نهایت تعداد 10 خاکرخ شاهد با در نظر گرفتن تنوع خاکی (خاک­های جوان، گچی، آهکی، شور و سدیمی)، برای این مطالعه انتخاب شد. افق­های مشخصه کلسیک، جیپسیک، انهیدریتیک، آرجیلیک، ناتریک و سالیک پس از مطالعات صحرایی و نتایج آزمایشگاهی شناسایی شدند. بر اساس یافته­های این پژوهش، اضافه کردن زیرگروه­های جدید یرمیک توری­فلوونتز، یرمیک توری­اُرتنتز، کلسیک جیپسی­آرجیدز، جیپسیک ناترسالیدز، ناتریک جیپسی­سالیدز، انهیدریتیک جیپسی­سالیدز و انهیدریتیک کلسی­سالیدز به سامانه رده‌بندی آمریکایی از یک سو و افزودن توصیف‌کننده انهایدرایت و هم‌چنین توصیف‌کننده اکوییک برای خاکی با گروه مرجع سولونچاک در سامانه رده‌بندی جهانی، می­تواند در همبستگی بالاتر این دو سامانه رده­بندی مؤثرتر باشد. از طرفی، درصد کربنات کلسیم معادل برای افق کلسیک در ارتباط با خاک­هایی با بافت درشت و سنگریزه به مانند سامانه رده­بندی آمریکایی، برای سامانه رده­بندی جهانی نیز پیشنهاد می­شود. هم­چنین برای سامانه رده‌بندی آمریکایی، تعریف افق سالیک، مشابه آنچه که در سامانه رده­بندی جهانی آمده توصیه می­گردد. نتایج پژوهش نشان داد که سامانه رده­بندی جهانی برای تفسیر خاک­های شور، سدیمی، گچی، آهکی و جوان، به‌دلیل استفاده از توصیف‌کننده­های مختلف و انعطاف‌پذیری بالاتر در انعکاس خصوصیات خاک­ها کارایی بیشتری دارد.

چکیده علی‌رغم وجود میزان فراوان عناصر غذایی در خاک‌های آهکی، فرم قابل جذب این عناصر کمتر از میزان لازم برای رشد و نمو بهینه گیاهان است. از طرفی این خاک‌ها، معمولاً در اقلیم خشک و نیمه خشک با کمیمواد آلی مواجه هستند که کمبود قابلیت دسترسی عناصر را تشدید می‌نماید. بنابراین کمبود عناصر غذایی یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید محصول در این خاک‌هاست. پژوهش‌های زیادی در رابطه با افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی در خاک‌های آهکی انجام شده است اما پژوهشی که تمام این روش‌ها را با هم مقایسه کند و بهترین راهکار را پیشنهاد نماید تاکنون انجام نشده است. بنابراین این پژوهش با هدف افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی در یک خاک آهکی با کاربرد نه تیمار شامل، شاهد (خاک بدون تیمار) (Blank)، خاک + اسید هیومیک (HA)، خاک + اسیدسولفوریک (H₂SO₄)، خاک + تیوباسیلوس (T)، خاک + گوگرد (Sº)، خاک + گوگرد + تیوباسیلوس (Sº+T)، خاک + ورمی‎کمپوست (VC)، خاک + ورمی‎کمپوست + تیوباسیلوس (VC+T) و خاک + گوگرد + ورمی‎کمپوست + تیوباسیلوس ((Sº+VC+T، هر کدام در 3 تکرار بـه مـدت 90 روز در شرایط آزمایشگاه مورد انکوباسیون قرار گرفت. آنالیز نتایج این پژوهش با بهره‌گیری از آمار کلاسیک نشان داد که به دلیل ظرفیت بالای بافری خاک‌های آهکی و پیچیده بودن عواملی که حلالیت کانی‌ها و قابلیت دسترسی عناصر غذایی در این خاک‌ها را کنترل می‌کنند، کاربرد منفرد تیمارهای مورد بررسی اثر چشم­گیری بر قابلیت دسترسی عناصر غذایی در این خاک‌ها را ندارند، اما اثر ﺗﻴﻤﺎر Sº+VC+T در افزایش شاخص­های مورد بررسی به طور معنی‌داری بیش از اثر تیمارهای Sº+T و VC+T ﺑـﻮد. بنابراین ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲرﺳﺪ، کاربرد توأم تیمارهای آلی، بیولوژیک و گوگرد عنصری که به‌طور همزمان تأمین کننده منبع انرژی و کربن برای جامعه میکروبی خاک و سبب کاهش pH خاک می­شوند، به‌گونه چشم‌گیری می‌توانند موانع بر سر راه افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی را در خاک‌های آهکی رفع نمایند. بنابراین کاربرد همزمان تیمار کودهای آلی، گوگرد عنصری و باکتری تیوباسیلوس ((Sº+VC+T می‌تواند یک رویکرد امیدوارکننده­ در راستای افزایش حلالیت عناصر غذایی در خاک‏های آهکی باشد.

چکیده در سال­های اخیر، برخی از محققین بر این باورند که کاربرد بایوچار خام در محیط­های بسیار آلوده نمی­تواند بر جذب آلاینده­های مختلف موثر باشد، بنابراین به منظور حل این مشکل، بایوچارهای مهندسی شده با خصوصیات و ساختارهای جدید را پیشنهاد کردند. با توجه به این مساله، در این پژوهش با کاربرد دو نوع بایوچار (پوست نرم بادام و پوست برنج) اصلاح شده با NaOHوHNO₃در سطوح صفر و 4 درصد وزنی به خاک هر گلدان افزوده و به مدت یک ماه در شرایط رطوبت مزرعه­ای نگهداری شدند. سپس سرب در سه سطح صفر، 300 و 600 میلی­گرم بر کیلوگرم به خاک گلدان­ها اضافه گردید در همان شرایط قبلی به مدت 5 ماه نگهداری شدند. بعد از گذشت 5 ماه انکوباسیون، سینتیک واجذب سرب در خاک مورد مطالعه بررسی گردید. نتایج نشان داد که در زمان­های آغازین سرعت واجذبی سریع (30 دقیقه اولیه) و به دنبال آن واجذبی با سرعتی کمتر (8 ساعت) تا در نهایت رسیدن به تعادل در نمونه­ها مشاهده گردید. تغییرات حاصله از میزان آزاد سازی سرب در خاک­ تیمار شده نسبت به شاهد نشان­دهنده تاثیر مثبت بایوچارهای اصلاح شده در این تحقیق می­باشد. افزودن بایوچار پوست نرم بادام و پوست برنج اصلاح شده با NaOHوHNO₃ به خاک منجر به کاهش واجذب سرب در تمام زمان­های عصاره­گیری نسبت به تیمار شاهد گردید، در حالیکه بایوچار پوست برنج در مقایسه با بایوچار پوست نرم بادام تاثیر بیشتری را در کاهش واجذبی سرب نشان داد. همچنین کمترین میزان واجذبی مربوط به بایوچار پوست برنج اصلاح شده با NaOHمی­باشد. 

چکیده آگاهی از کیفیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک در کشاورزی برای مدیریت بهینه کشتزارها و دستیابی به بیشترین بهره­وری اقتصادی ضروری است. در این مطالعه ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی (30-0 سانتی­متر) در 95 کشتزار و عملکرد محصول گندم  آبی در 32 کشتزار در اراضی زراعی شهرستان نظرآباد استان البرز تعیین شد. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای انتخاب داده­های مؤثر بر کیفیت خاک مورد استفاده قرار گرفت و شاخص کیفیت تجمعی وزنی (IQI_w) و ساده (IQI_a) و نیز شاخص کیفیت نمورو (NQI) با استفاده از کل ویژگی­ها­ی خاک و حداقل ویژگی‌های انتخاب شده تعیین شدند. نتایج نشان داد که بین مقادیر شاخص­های کیفیت خاک (بین IQI_w ، IQI_a و NQI) که بر مبنای حداقل ویژگی‌ها و یا کل ویژگی­های خاک به­دست آمده­اند، همبستگی معنی­دار (01/0>p) است. همچنین بین عملکرد گندم آبی و شاخص­های IQI_w (61/0=r)، IQI_a (58/0=r) و NQI (58/0=r) که با استفاده از کل ویژگی­های خاک تعیین شده بود، همبستگی معنی­دار (01/0>p) است و این همبستگی در روش استفاده از حداقل ویژگی­ها به ترتیب 68/0، 67/0 و 62/0 است. با توجه به نتایج، شاخص­های NQI، IQI_w و IQI_a به دست آمده بر مبنای حداقل ویژگی­های خاک، حدود 82 درصد کشتزارهای منطقه نظرآباد از کیفیت خاک خیلی خوب و خوب برخوردارند و حدود 11 درصد کیفیت متوسط و حدود 7 درصد کیفیت پایین و خیلی پایین دارد. با استفاده از نتایج این پژوهش، ضمن آگاهی از وضعیت کیفیت خاک منطقه، برای برنامه­ریزی مدیریت پایدار اراضی کشاورزی منطقه می­توان بهره گرفت.

چکیده تأثیر اقلیم بر الگوهای رفتاری تغییرات دما در روش­های موجود مورد توجه قرار نگرفته است. با رسم دقیق منحنی تغییرات روزانه­ی دما در یک روز عادی نشان می­دهد که توزیع این متغیر نرمال نیست و یک منحنی چوله به راست است. بنابراین استفاده از ضرایب مساوی برای برآورد میانگین دمای روزانه خطا دارد. این مقاله الگوهای جدیدی را برای برآورد میانگین دمای روزانه درسه ناحیه مختلف اقلیمی ایران و ایستگاه‌های نمونه مربوطه ارائه داده است. به این منظور خوشه­بندی اقلیمی که مطابق آن کشور ایران به سه خوشه ساحلی، کوهستانی و بیابانی و نیمه بیابانی تقسیم شده، انتخاب و نمونه‌گیری سیستماتیک برای تعیین ایستگاه‌های منتخب صورت گرفت. سپس الگوی­های رگرسیونی خطی پس از غربال و آماده سازی  بر داده­ها برازش داده شد. نتایج ارائه شده وجود عرض از مبدأ را در تمام الگوها تأیید می­کند. که دامنه آن برای سه خوشه و ایستگاه‌های نمونه از 735/1- تا 26/0 می‌باشد. ضریب استاندارد شده (Beta) متغیرهای پیشگو، بیانگر نابرابری وزن این متغیرها در تمامی الگوها است. این ضریب در الگوی برآورد میانگین دمای روزانه خوشه ساحلی برای متغیرهای دمای کمینه و بیشینه به ترتیب 2/48% و 8/51% می‌باشد. این مقادیر نشان می‌دهد دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه حساس­تر است. بیشترین تأثیر دمای بیشینه با مقدار 1/63% در خوشه کوهستانی برای برآورد میانگین دمای روزانه دیده می‌شود. واسنجی و قیاس الگوهای ارائه شده در این مقاله با الگوی مرسوم برآورد میانگین دمای روزانه نشان از توانایی بالای الگوهای پیشنهادی در برآورد این میانگین دارد. میانگین مربع خطا (MSE) معیار واسنجی و مقایسه الگوهاست. بیشترین اختلاف برآورد میانگین دمای روزانه میان الگوی مرسوم با الگوی ارائه شده برای خوشه کوهستانی بوده که 24% می‌باشد.

چکیده کاهش بارش، رواناب و رطوبت خاک و افزایش درجه حرارت هوا و عمق سطح ایستابی نسبت به شرایط میانگین دراز مدت نشانه وقوع خشکسالی است. هدف از این پژوهش، بررسی خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در شش ایستگاه هواشناسی سینوپتیک استان فارس تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم با رویکرد تابع کاپولا در دوره آینده می­باشد. به این منظور داده­های بارش روزانه ایستگاه­های مورد نظر در بازه زمانی 15 (2018-2004) الی 33 (2018-1986) سال از سازمان هواشناسی کشور تهیه شدند. این پژوهش در سه مرحله اجرا شد. مرحله اول: ریزمقیاس­نمایی خروجی­های مدل بزرگ­مقیاس گردش عمومی جو (CanESM2) بر مبنای دو سناریوی حد واسط (RCP4.5) و بدبینانه (RCP8.5) با استفاده از مدل ریزمقیاس­نمایی آماری SDSM, ver. 4.2.9 در دوره 2020 تا 2050 میلادی. مرحله دوم: محاسبه شاخص SPI و مشخصات خشکسالی در دوره پایه و دوره آینده (2050-2020) در محیط برنامه‌نویسی R. مرحله سوم ترسیم منحنی­های سختی-مدت-فراوانی خشکسالی (SDF) با رویکرد کاپولا برای دوره پایه و آتی تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5. نتایج نشان داد که فراوانی وقوع خشکسالی در استان فارس طی دوره 2020 تا 2050 در هر دو سناریو افزایش یافته که در سناریوی RCP8.5، با افزایش مدت خشکسالی نیز همراه می­باشد. همچنین انتظار می­رود که بارش در این استان در دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب به میزان 8/2 درصد افزایش و 5/6 درصد کاهش یافته و به طبع آن شدت خشکسالی نسبت به دوره پایه در سناریو RCP8.5 افزایش یابد. انتظار می­رود که مقدار بارش در ایستگاه شیراز تحت هر دوسناریو کاهش یابد. به همین ترتیب، انتظار می­رود مقدار بارش در ایستگاه بوانات در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب افزایش و کاهش یابد. برای ایستگاه شیراز مدت یک رویداد خشکسالی با میزان سختی 2 و دوره بازگشت 5 سال، در دوره­های پایه و آتی تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب 25/5، 5/5 و 6 ماه به دست آمد. این میزان برای ایستگاه بوانات به ترتیب 4، 5/3 و 5 ماه برآورد شد که انتظار کاهش بارش در هر دو سناریو در ایستگاه شیراز و افزایش و کاهش بارش به ترتیب تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در ایستگاه بوانات می­رود.

چکیده تبخیر پتانسیل به‌عنوان یکی از مهمترین مؤلفه‌های چرخه آب به شمار می‌رود که برآیند اندرکنش چندین متغیر هواشناختی است. در این پژوهش به‌منظور آشکارسازی روابط خطی و غیرخطی و چگونگی تأثیر متغیرهای هواشناختی بر مقادیر تبخیر پتانسیل ایستگاه سینوپتیک تبریز از مدل‌های جمعی تعمیم‌یافته (GAM) و مدل خطی تعمیم‌‌یافته (GLM) استفاده شد. به این ترتیب، مقادیر ماهانه متغیرهای هواشناختی شامل دمای هوا، فشار هوا، نم‌نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی به‌عنوان متغیرهای شناختی و مقدار تبخیر از تشت تبخیر به‌عنوان متغیر پاسخ در این مدل‌ها در نظرگرفته شدند. همچنین برای تعیین گره و گرادیان‌های واکنش تبخیر به متغیرهای هواشناختی از ترکیب الگوریتم سیمپلکس و مدل تطبیقی مارس اسپلاین تحت سه سناریوی آب و هوایی S-1، S-2 و S-3 که بر پایه داده‌های ایستگاه‌ تبریز تعریف شده بودند استفاده شد. نتایج حاصل از دو مدل GAM و GLM نشان داد که نم‌نسبی در ترکیب با سایر متغیرهای هواشناختی از تأثیر خطی و غیرخطی معناداری بر گرادیان تبخیر پتانسیل برخوردار نیست. چنانکه با کنترل دمای هوا، نقش نم‌نسبی در گرادیان تبخیر ناچیز و قابل چشم‌پوشی شد. در این خصوص بهترین ترکیب متغیرهای هواشناختی در مدل‌های GAM و GLM براساس آماره AIC به‌ترتیب به مقدار 84- و 62- و خطای محاسباتی 71/0 و 76/0 میلی‌متر به‌دست آمد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی مؤلفه‌های هموارساز اسپلاین مدل GAM و ترکیب الگوریتم سیمپلکس ـ مدل تطبیقی مارس اسپلاین نشان داد که واکنش انفرادی و ترکیبی تبخیر به متغیرهای هواشناختی تنها منوط به یک سطح نیست بلکه واکنش تبخیر از گرادیان‌های متفاوتی در مقابل تغییرات این متغیرها برخوردار است. چنانکه حساسیت و واکنش تبخیر نسبت به هر واحد تغییر از این متغیرها به مقدار مطلق آن متغیر در ترکیب با سایر متغیرها بستگی داشت. یعنی اثر هریک از متغیرهای هواشناختی بر مقدار تبخیر تا حد زیادی منوط به رابطه‌ای است که این متغیر با سایر متغیرهای هواشناختی دارند، در صورتی‌که چنین موضوعی برای دمای هوا چندان صدق نمی‌کند.

چکیده اندازه­گیری فراسنج‌های مرتبط با ویژگی‌های وردایست (نظیر دما و ارتفاع) می‌تواند در شناسایی تغییرات جوی حاصل از افزایش دمای جهانی مفید باشد. تراز فشار وردایست بعضاً تحت تأثیر تغییر ویژگی‌های فیزیکی - شیمیایی دولایه‌ی وردسپهر و پوشن‌سپهر است. در پژوهش حاضر تلاش شد روند تراز فشار وردایست در ماه­های فصل زمستان و تابستان تحت تأثیر تغییرات دمایی جو (دمای تراز پایین و بالای وردایست و نیز دمای سطحی) ایران در سطح معنی‌داری 05/0 (95% اطمینان) بررسی گردد. نتایج بررسی روند تراز فشار وردایست نشان داد که در اغلب ماه­های مورد مطالعه و در اکثر مناطق کشور روند تغییرات تراز فشار وردایست در سطح اطمینان مورد نظر معنی­دار نبوده است و در بین دو فصل مطالعه شده بالاترین میزان معنی­داری روند از نظر مساحت تحت پوشش، مربوط به فصل تابستان است. نتایج بررسی روند دمای تراز پایین و بالای وردایست نیز در ماه­های فصول تابستان و زمستان نشان داد که در بخش­های وسیعی از جو کشور روند مشاهده شده به لحاظ آماری معنی­دار نبوده است. بررسی روند تفاضل دمای دو تراز یاد شده  بر روی جو ایران نیز نشان داد که روند تفاضل دمای این دو تراز بر روی جو ایران در اکثر مناطق و ماه­ها به لحاظ آماری معنی‌دار نبوده است. در این میان روند تفاضل دمای دو تراز مورد بحث در ماه­های فصل تابستان منفی، معنی دار و قابل توجه بود. بررسی روند پراش، چولگی و کشیدگی نیز نشان داد که در دو فصل مورد بررسی در اغلب مناطق روند مشاهده شده فاقد معنی آماری است.