ایستگاه هواشناسی کشاورزی کرج

مقدمه :
ايستگاه هواشناسي كشاورزي كرج در سال ۱۳۵۰ شمسي (۱۹۷۱ ميلادي) فعاليت خود را بطور رسمي و دوازده‌ساعته با ثبت و گزارش وضعيت جوي و پارامترهاي هواشناختي آغاز كرد و از سال ۱۳۶۰ بر روي محصولات استراتژيك سازگار با اقليم منطقه از جمله : واريته‌هاي مختلف گندم، جو و ذرت كار نمود و از هر محصول بولتن‌هاي ماهانه و فصلي تهيه و به اداره ايستگاههاي هواشناسي كشاورزي ارسال نموده است. لازم به توضيح است آمار موجود در اداره خدمات ماشيني‌ سازامان هواشناسي مربوط به كرج از سال ۱۳۵۰ مربوط به آمار ايستگاه اقليم شناسي واقع در دانشگاه كشاورزي است كه از لحاظ موقعيت مكاني و ارتفاع با موقعيت و ارتفاع ايستگاه فعلي تفاوت دارد.
مشخصات ايستگاه هواشناسي كشاورزي كرج

نام ايستگاه : ادراه تحقيقات هواشناسي كشاورزي كرج نام استان: تهران
نوع ايستگاه: هواشناسي كشاورزي و سنوپتيك نام شهرستان: كرج
طول جغرافيايي : ۵۸ درجه و ۵۷ دقيقه شرقي سال تاسيس : ۱۳۵۰

عرض‌جغرافيايي: ۳۵ درجه و ۴۸ دقيقه‌ي شمالي شماره‌تلفن و فكس : ۲۷۸۲۰۲۱-۰۲۶۱
ارتفاع از سطح دريا: ۹/۱۲۹۲ متر موقعيت‌ايستگاه: زمينهاي‌دانشكده‌كشاورزي
نشاني : كرج ابتداي جاده ماهدشت (مردآباد)- كرج، مزارع دانشكده كشاورزي، اداره تحقيقات هواشناسي كشاورزي كرج
خلاصه‌اي از موقعيت و وضعيت ايستگاه كشاورزي كرج
۱- مساحت مزارع دانشكده كشاورزي : ۲۰۰ هكتار
۲- زيربناي ساختمان اداري ۱۶۰ مترمربع/ مساحت كل: ۶۰۰۰ مترمربع/ مساحت محوطه نصب ادوات: ۲۶×۲۶ مترمربع

۳- تعداد خانه‌هاي سازماني: خانه سازماني ندارد
۴- مهمانسرا: ندارد
۵- مالكيت زمين: دانشكده كشاورزي كرج
۶- فاصله تا مرز تراكم شهر : ۳ كيلومتر
۷- حوضه آبريز (اصلي): درياچه نمك: (فرعي) رودخانه كرج
۸- ويژگي‌ اقليمي : نيمه خشك
۹- نوع خاك : رسوبي/ بافت خاك: لومي شني
۱۰- وضعيت طبيعي منطقه : دشت جنوبي رشته كوه البرز
۱۱- نوع پوشش گياهي منطقه : گياهان علفي، نباتات كشت شده
۱۲- محصولات كشت شده در منطقه : گندم، جو، ذرت، آفتابگردان، سيب زميني، سويا، سيفي‌جات، يونجه، پنبه، كلزا، چغندرقند، درختان سيب، هلو، زرد‌آلو، گيلاس، آلبالو، گردو و انگور
۱۳- محصولات مورد مطالعه در ايستگاه : گندم و جو و ذرت
۱۴- آفات و امراض مهم منطقه : سن گندم، آتشك درختان دانه دار، كنه قرمز اروپايي، شپشك، مي‌نوز، سرخور طومي يونجه، كرم ساقه خوار يونجه، كك و آگروتيس چغندرقند

۱۵- منبع آب مصرفي: چاه عميق
۱۶- روش آبياري : نشتي، جوي و پشته
۱۷- زهكشي داخلي : خوب
ويژگيهاي اقليمي
استان تهران با وسعت بيش از ۱۸۰۰ كيلومتر مربع در جنوب رشته كوه البرز و در محدوده طول جغرافيايي ۱۰، ۵۰ تا ۱۰، ۵۳ درجه شرقي و عرض جغرافيايي ۵۰، ۳۴ تا ۲۰، ۳۶ درجه شمالي واقع شده و ارتفاع متوسط آن از سطح دريا حدود ۱۲۵۰ متر است. استانهاي مركزي، قزوين، قم، مازندران و سمنان آن را از اطراف احاطه كرده‌اند. در اين استان به لحاظ تغييرات قابل ملاحظه اي ارتفاعي، شاهد تغييرات زياد پارامترهاي هواشناختي خصوصاً دما و بارش، تحت تأثير توپوگرافي مي‌باشيم.

در مقياس كلي منطقه كرج همانند ساير بخش‌هاي استان تهران در فصول سرد سال متأثر از سيستم‌هاي شمالي و شمال غربي و غربي بويژه جنوب غربي بوده و ريزشهاي جوي آن كه از ماههاي آبان و آذر آغاز و تا اواسط ارديبهشت ماه ادامه دارد، تابعي از فعاليتهاي سيستم‌هاي فوق مي‌باشد.
از نظر ويژگيهاي خرد اقليمي، منطقه كرج از پاره اي جهات داراي مختصات شاخصي است كه به‌ آنها اشاره مي‌شود.
منطقه كرج به لحاظ اقليمي تحت تأثير ارتفاعات البرز و دره چالوس و رودخانه كرج قرار دارد كه موجب خنك و مرطوب تر شدن اين منطقه نسبت به تهران مي‌گردد و اين تمايز تقريبا در تمام طول سال مشاهده مي‌گردد. علت اختلاف دماي كرج نسبت به تهران به خصوص در شبها به سبب نزديكي كرج به ارتفاعات شمالي و سرد شدن شبانه اين دامنه‌ها و وزش باد كوه به دشت مي‌باشد.
دور بودن كرج از دشت كوير نيز موجب برودت و رطوبت بيشتر اين منطقه نسبت به تهران در فصول مختلف سال بويژه در تابستان مي‌گردد.
در مورد بارندگي هاي تابستانه كرج مي‌توان اينگونه بيان داشت كه گاهي اوقات برخورد و توده‌ هواي گرم جنوبي و نسبتاً سرد و مرطوب شمالي كه درسطوح فوقاني ناحيه البرز صورت مي‌گيرد، موجب مي گردد كه ابرهاي جوششي بسيار فعال در منطقه پديد آمده و ريزشهاي رگباري شديدي را بوجود آورد كه غالبا همراه با سيل است.
ايستگاه هواشناسي كرج در جنوب غربي شهر كرج و در فاصله ۳ كيلومتري از مرز تراكم شهر واقع شده است محصولات كشت شده در اين مركز بصورت ازديادي و آزمايشي بوده و تحقيقات

اين اداره بر روي محصولات ازدياي انجام مي‌گيرد.
برخي مشخصه‌هاي اقليمي ايستگاه هواشناسي كشاورزي كرج در دوره‌ي آماري ۱۳۵۰ تا ۱۳۸۰ به شرح ذيل مي‌باشد:
ميانگين بارندگي ساليانه كرج حدود ۲۵۱ ميليمتر با ضريب تغييرات ۱/۲۴ درصد و حداقل mm3/89 و حداكثر mm 4/374 مي باشد. بيشترين ركورد بارندگي ماهانه كرج mm127 در اسفند ۷۴ (mm6/144 نوامبر ۱۹۹۴) ثبت شده است فصل زمستان با ۳/۴۲ درصد و فصل تابستان با ۵/۱ درصد بيشترين و كمترين سهم را در بارش ساليانه برعهده دارند.
حداقل و حداكثر مطلق دما به ترتيب ۲۰- و ۴۲ درجه و ميانگين ساليانه نيز ۱/۱۴ درجه سانتيگراد

مي باشد. ماه تير با ميانگين ۰/۲۶ درجه سانتيگراد و دي با ۲/۱ درجه سانتيگراد به ترتيب گرمترين و سردترين ماه سال محسوب مي‌شوند
مجموع واحدهاي حرارتي بالاتر از صفر درجه روز و مجموع واحدهاي حرارتي بالاتر از ده درجه روز بدست آمده است.
ميانگين تعداد روزهاي يخبندان با آستانه‌هاي صفرف ۵- و ۱۰- و ۱۰- به ترتيب ۲۴، ۷۶،‌ ۷ روز مي‌باشد.
ميانگين ساليانه رطوبت نسبي ۵۲ درصد و ميانگين حداكثر و حداقل آن به ترتيب ۷۲و ۳۸ درصد مي باشد.
جمع تبخير ساليانه از تشت كلاس A بالغ بر ۲۱۸۴ ميليمتر مي‌باشد. دي با متوسط ۲۶ ميليمتر و تير با ۳۷۵ ميليمتر به ترتيب كمترين و بيشترين مقدار تبخير را دارا هستند.
مجموع ساليانه تبخير- تعرق پتانسيل كياه مرجع به روش پنمن مانتيت ۱۳۰۷ ميلي‌متر محاسبه گرديده است.
ميانگين ساعات آفتابي ساليانه در طي دوره آماري برابر با ۲۸۹۹ ساعت به ثبت رسيده است.
باد غالب در كرج كه بر مبناي سه نوبت ديباني (صبح، ظهر و عصر) محاسبه گرديده است، در جهت شمال غربي بوده و متوسط آن ۴/۳ متر بر ثانيه مي باشد. بيشترين ساعت باد در كرج ۵/۲۴ متر بر ثانيه از سمت غرب و ميانگين سرعت باد ۲/۲ متر بر ثانيه به ثبت رسيده است.
نظري بر تغييرات آب وهوا (با تاكيد بر نقش انسان)
آب و هوا نيز همانند بسياري از پديده‌هاي فيزيكي ديگر ناپايدار مي‌باشد كه اين ناپايداري ناشي از پارامترهاي متعددي است. البته تغييرات آب و هوايي چند قرن اخير نسبت به دوره‌هاي يخچالي گذشته چندان شناخته شده نيست. در اين مقاله ابتدا تئوريهاي جهت تشريح ‌آب و هواي قرون اخير و همين طور آب و هواهاي آينده عنوان شده كه از جمله اين تئوريهاي كه بر مبناي تغيير تركيبات اتمسفري استوارند مي‌توان به تئوري دي‌اكسيد كربن و تئوري گرد و غبار و آتش فشاني اشاره نمود كه به تفضيل توضيح داده مي‌شوند.
همچنين به نقش اساسي كه امروزه انسان با توجه به افزايش جمعيت و پيشرفت تكنولوژي

در تغيير اقليم ايجاد مي‌كند پرداخته و موارد زير به عنوان تأثير انسان بر آب وهواي جهان مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.
۱- انتشار گازهاي مختلف از منابع صنعتي و كشاورزي مثل دي‌اكسيد كربن، متان، كلروفلوئور كربن و …
۲- توليد هوا و يزه‌‌ها
۳- آلودگي حرارتي
۴- تغيير در ضريب انعكاس زمين كه در اثر افزايش گرد و خاك بر روي يخ‌ پهنه‌ها، نابودي جنگلها، چراي بي‌رويه، توسعه فعاليتهاي آبياري و غيره صورت مي‌گيرد.
مشابه هر پديده فيزيكي ديگر آب و هوا نيز نه تنها پايدار نيست بلكه از جمله ناپايدارترين پديده‌ها به

شمار مي‌رود. بطوريكه كره زمين در طول تاريخ طولاني حداقل ۵/۴ ميليارد سالي خود، آب و هواهاي گوناگون را تجزيه كرده است. در طول صدها ميليون سال، تركيبات اتمسفري تغييري نداشته است ولي قبل از گسترش يخچالها در اولين دوره يخچالي كواترنر، عمدتا وضعيت متغير و در حال گسترش تدريجي قاره‌ها، رژيم آب و هوايي را تعيين مي‌كرده است. بر اساس نظريات ارايه شده، از گذشته‌هاي دور تا به امروز مي‌توان سه نوع رژيم آب و هوايي شناسايي كرد كه عبارتند از :
۱- دوره‌اي كه غلبه با اشتياق قاره‌ها بوده است.

۲- دوره يخچالي- بين يخچالي
۳- دوره بين يخچالي حاضر
حدود ۲۰۰ ميليون سال قبل، ابر قاره پانگه‌آ شكافته شده و دوقاره بزرگ لورازيا و گوندوانا تشكيل مي‌شود. قبل از اين جدايي، آب و هواي قاره‌اي سطح اين ابر قاره را مي‌پوشانده است. صفحات يخي پرمين در ۲۷۰ ميليون سال قبل، اين نظريه را تاييد مي‌كند. طي تجزيه‌هاي بعدي، قاره‌هاي فعلي شكل گرفته و بسياري از خشكيها و اقيانوسهاي بين آنها بتدريج تشكيل شده‌اند.
بر اساس شواهد بدست آمده، مشخص شده است كه حدود ۱۰۰ ميليون سال قبل، درياهاي نواحي قطبي، حرارتهاي بالايي را تجزيه كرده‌اند بطوريكه بنظر مي‌رسد اعماق اقيانوس بين ۱۰ تا

۱۵ درجه سانتي‌گراد حرارت داشته‌اند كه در مقايسه با حرارتهاي امروزي بين ۰ تا ۲ درجه، اختلافهاي زيادي را نشان مي‌دهند. شايد علت اصلي آن جريانهاي دريايي بوده‌اند كه آبهاي گرم عرضهاي پايين‌تر را به عرضهاي بالاتر منتقل مي‌كرده‌اند. علت اصلي حرارتهاي بالاي كره زمين در اين دوره شايد در اثر تراكم بالاي گازهاي گلخانه اي از جمله Co2 بوده است. بطوريكه برآورده شده است تراكم Co2 در اين دوره بين ۶ تا ۱۰ برابر تراكم فعلي بوده است.

با انقراض نسل دايناسورها، دوران دوم زمين‌شناسي جاي خود را به دوران سوم مي‌دهد. قاره‌ها به حركت يكنواخت خود بسوي وضع كنوني ادامه مي‌دهند. از نظر اقليمي حداقل سه نتيجه اساسي از اين اشتقاق قاره اي بدست مي‌آيد:
۱- در اثر برخورد صفحه هندوستان و آسيا، فلات تبت شكل مي‌گيرد. تشكيل اين فلات كه مانع عمده‌اي در مقابل جريانهاي هواي منطقه‌اي بشمار مي‌رود، باعث بوجود آمدن آب و هواي موسمي مي‌شود.
۲- محصور شدن حوضه قطب شمال، منجر به كاهش دماي آبهاي منطقه قطب شمال مي‌شود به گونه‌اي كه تا مدتها طولاني، آبهاي گرم مداري امكان نفوذ به داخل آبهاي سرد مناطق قطبي را پيدا نمي‌كنند.

۳- جدايي استراليا از قطب جنوب باعث تشكيل يك جريان عظيم دور قطبي مي‌شود كه از نظر حرارتي قاره قطب جنوب را از بقيه نواحي كره زمين جدا مي‌سازد و وقوع اين پديده به توسعه صفحات يخي درون قطب جنوب در حدود ۳ ميليون سال قبل منجر مي‌شود.
با استقرار قاره‌ها در وضعيت كنوني و بعد از تشكيل صفحات يخي قاره قطب جنوب، كره زمين وارد مرحله جديدي مي‌شود. در اين مرحله زمين نوسات آب و هوايي شديدي را تجزيه مي‌كند. كره زمين فعلاً در همين مرحله قرار دارد. كمتر از ۱۰۰۰۰ سال قبل، آخرين دوره يخبندان هم به پايين رسيده است و فعلاً كره زمين در يك دوره بين يخچالي بسر مي‌برد. در دوره گسترش يخچالهاي،

حرارت كره زمين بطور متوسط ۴ درجه سانتي‌گراد كاهش مي يافته است. البته تغييرات ناحيه‌اي دما بويژه در عرضهاي مياني نيمكره شمالي به دهها درجه سانتي گراد بالغ مي‌شده است. اين نوع نوسانات حرارتي را بايستي نتيجه بروز تغييراتي در ميزان تابش خورشيدي و توزيع آن دانست كه بصورت دوره‌اي در جريان حركت انتقالي زمين ايجاد مي شود. نوسانات دوره‌اي كه حاصل حركت زمين حول مدار خويش مي‌باشد بعد از كشف آن در سال ۱۹۳۰ توسط يك كاشف لهساني، بنام وي به « سيكل ميلانكوويژ» موسوم شده است. آخرين نوسان دوره‌اي مذكور بيش از ۱۰۰۰۰۰۰ سال قبل بوقوع پيوسته ولي اثرات آب و هوايي آن هنوز هم باعث تشديد آشفتگي‌هاي آب و هوايي مي‌گردد.

در ارتباط با مدار گردش زمين به دور خورشيد سه نوع آشفتگي دوره‌اي آب و هوايي وجود دارد كه هر كدام از آنها باعث بروز تغييرات در ميزان تشعشع خورشيدي و كيفيت انتشار آن در سطح كره زمين مي‌گردد:
۱- مدار گردش زمين به دور خورشيد دايره كامل نيست و درجه بيضوي يا درجه دوري از مركز آن به آرامي در طول ۰۰۰/۱۰۰۰ سال تغيير مي‌كند.
۲- ميل محوري زمين يا انحناي آن نسبت به صفحه گردش سالانه‌اش به دور خورشيد فعلاً ۵/۲۳ درجه است و در طول ۴۰۰۰۰ سال تقريبا به اندازه يك درجه منحرف مي شود.
۳- انحراف از مسير گردش كه بطور دوره‌اي هر ۲۰۰۰۰ سال صورت مي‌گيرد.

شرايط يخچالي آشفتگي‌هاي مهمي را در جريانهاي آتمسفري و اقيانوسي ايجاد مي‌كند. جت استريم عرضهاي مياني بطرف استوا كشيده شده و گلف استريم از عرضهاي حدود ۴۵ درجه به عرضهاي حدود ۳۵ درجه منتقل مي شود. بطوريكه باعث عدم انتقال حرارت از عرضهاي پايين به عرضهاي قطبي مي‌شود.
تغييرات آب و هوايي چند قرن اخير نسبت به تغييرات دوره‌هاي يخچالي گذشته، چندان شناخته شده نيستند. البته گفتني است كه دانشمندان براي تغييرات كوتاه مدت آب وهوايي نه يك دليل بلكه دلايل مختلفي را عنوان مي‌كنند. از جمله تئوريهاي كه سعي در تشريح آب و هواي قرون اخير و همين طور آب و هواهاي آينده را دارند، مي‌توان به تئوريهايي كه بر مبناي تغيير تركيبات آتمسفري استوارند، اشاره نمود. از بين اين تئوريها مي‌توان به تئوري دي‌اكسيد كربن و تئوري گرد و غبار آتش فشاني اشاره كرد.

تئوري دي‌اكسيد كربن
تئوري دي‌اكسيد كربن ابتدا توسط تي. س. چمبرلن در دهه آخر قرن نوزده ارايه شده است. بر اساس اين تئوري تغيير در حجم دي اكسيد كربن آتمسفري نقش غالبي را در تغييرات وسيع آب و هوايي بازي مي‌كند. اين گاز در مقابل انرژي خورشيدي شفاف بوده ولي جاذب انرژي برگشتي زمين در طول موج بلند است بطوريكه تشعشع زمين رابعد از جذب دوباره برگشت مي دهد. بنابراين واضح است كه هرگونه تغييري در حجم دي‌اكسيدكربن ، تغييرات مهمي را در درجه حرارت آتمسفري ايجاد مي‌كند.

فعاليتهاي صنعتي مسئول اصلي، افزايش حجم دي‌اكسيد كربن در آتمسفر مي‌باشند. بخشي از گاز دي‌اكسيد‌كربن منتشر شده در آتمسفر پوشش گياهي جذب شده و بخشي ديگر در آب اقيانوسها حل مي‌شود و در هر صورت حدود ۵۰% در آتمسفر باقي مي ماند. بر اساس يك برآورد تعديل شده بين سالهاي ۱۸۶۰ تا ۱۹۷۰ حدود ۱۰% به ميزان Co2 آتمسفري اضافه شده است. محاسبات نشان مي‌دهند كه حجم فعلي دي‌اكسيد‌كربن در جود حدود PPM 330 است و احتمالاً تا پايان قرن بيستم به PPm400 خواهد رسيد. اگر اين نرخ افزايش تداوم داشته باشد احتمالاً حدودسالهاي ۲۰۴۰ دي‌اكسيد‌كربن به دوبرابر خواهد رسيد و در نتيجه حرارت كره زمين را بطور متوسط ۲ درجه سانتي‌گراد افزايش خواهد داد.
احتمال اين هم وجود دارد كه افزايش دي‌اكسيد‌كربن آتمسفري منجر به كاهش درجه حرارت زمين مي گردد. درجه حرارتهاي بالا مي‌توانند باعث افزايش تبخير و تعرق و افزايش ميزان ابر در آتمسفر شوند. اين آلودگيهاي وسيع بطور طبيعي، مقادير تشعشع وارده را كاهش مي دهند و در نتيجه درجه حرارت كاهش پيدا مي‌ كند.
تئوري گرد و غبار آتش‌فشاني
گرد و غبار آتش‌فشاني به دليل داشتن اندازه‌هاي كوچك، امواج كوتاه خورشيدي را منعكس مي‌سازند ولي تشعشع امواج بلند زمين بدون هيچگونه اتلافي از آنها عبور مي‌كند. بنابراين مقادير زيادي گردو غبار آتش‌فشاني مي‌توانند درجه حرارت سطح زمين را تا حدود زيادي كاهش دهند. مقادير عظيم گرد و غبار آتش‌فشاني در جو مي‌تواند به تشكيل يك دوره كوچك يخچالي منجر شود. بر اساس اين تئوري حتي دوره‌هاي يخچالي گذشته نيز در اثر فعاليتهاي شديد آتش‌فشاني اتفاق افتاده است. شواهد تاريخي نشان مي‌دهند كه در طول يك قرن و نيم اخير، بعد از وقوع انفجارات

آتش‌فشاني شديد، درجه حرارت كره زمين تا چند درجه كاهش يافته است. البته اين تئوري در عمل موفقيت چنداني كسب نكرده است و شواهد موجود چندان سنديتي ندارند. چرا كه شواهدي از اين امر در رسوبات يخچالي و درياچه‌اي بدست نيامده است.