در این مقاله روشی برای محاسبه صفر ارتفاعی بر مبنای حل مسئله مرزی ثابت- آزاد دو مرزی بر اساس مشاهدات از انواع: الف) جاذبه‌ای شامل: پتانسیل ثقل، قدرمطلق شتاب ثقل، طول نجومی، عرض نجومی و ب) ارتفاع‌سنجی ماهواره‌ای ارائه و در مورد تعیین وضعیت صفر ارتفاعی ایران نسبت به ژئوئید به کار برده شده است. براساس نتایج حاصل، صفر ارتفاعی ایران 094/0 متر زیر ژئوئید قرار دارد و لازم است این مقدار از کلیه ارتفاع‌های شبکه ارتفاعی کم شود. از آن‌جایی که در این روش وضعیت صفر ارتفاعی نسبت به ژئوئید تعیین می‌شود می‌توان از آن به مثابة ابزاری برای یکسان‌سازی ارتفاعی در کل جهان استفاده کرد. از آن‌جایی که مسئله مرزی طراحی شده در این‌جا امکان به‌کارگیری هر مشاهده مربوط با شتاب ثقل را درحکم مقدار مرزی فراهم آورده است، راه برای به‌کارگیری همة مشاهدات حال و آینده فراهم شده که این خود متضمن دست‌یابی به حداکثر دقت در تعیین وضعیت صفر ارتفاعی نسبت به ژئوئید و یا یکسان‌سازی مبنای ارتفاعی با کلیة امکانات مشاهداتی هر زمان و مکان است.

آب قابل بارش ابر (PW)، از کمیت‌های مهم هواشناسی است که امروزه دانشمندان فیزیک ابر توجه ویژه‌ای به‌آن دارند. در اکثر نقاط جهان اندازه‌گیری این کمیت با رادار صورت می‌گیرد ولی به‌دلیل این‌که هنوز در منطقة تهران پوشش راداری مناسب برای این اندازه‌گیری وجود ندارد بررسی این کمیت با تحلیل داده‌های رادیوگمانه به‌انجام می‌رسد. در این پژوهش سعی شده است تا با محاسبة آب قابل بارش به روش ترمودینامیکی از روی نمودارهای هواشناختی Skew-Tlnp و مقایسة آن با بارش اندازه‌گیری شده در ایستگاه‌های زمینی منطقة تهران، رابطه‌ای برای پیش‌بینی کمی بارش به‌دست آید. بررسی‌های فیزیکی مربوط به ارتباط آب قابل بارش حاصل از نمودارهای هواشناختی و بارش اندازه‌گیری شده، به‌طور جداگانه و به تفکیک برای ساعت‌های 00 و 12 در بازة زمانی پانزده ساله (1998-1984) صورت گرفته است. در ادامه روابطی نیز بین آب قابل بارش ساعت 00 و 12 در بازه‌های  0 تا 15، 15 تا 30 و 30 تا 45 میلی‌متر و بارش اندازه‌گیری شده متناظر معرفی شده است که عمدتاً از دیدگاه آماری معنی‌دارند. در این پژوهش براساس کارهای پژوهشگران فیزیک ابر در کاربرد آب قابل بارش در برآورد قابلیت بارورسازی ابرها، این آستانه برای ابرهای همرفتی تهران بین 20 تا 25 میلی‌متر به‌دست آمده است. علاوه بر آن، آستانة 7 میلی‌متر آب قابل بارش ابر برای احتمال وقوع بارش به‌دست آمده است، بدین معنا که هنگامی که آب قابل بارش کمتر 7 میلی‌متر باشد، انتظار بارشی روی تهران نمی‌رود. در یک بررسی تکمیلی، برای پیش‌بینی احتمال وقوع سیل نیز از آب قابل بارش ابر استفاده شده است و نتیجة این بررسی آستانة 35-40 میلی‌متر آب قابل بارش را برای احتمال وقوع سیل در تهران به‌دست می‌دهد. به‌عبارت دیگر اگر آب قابل بارش اندازه‌گیری شده از 35-40 میلی‌متر بیشتر باشد، احتمال وقوع سیل وجود دارد.

به منظور اکتشاف ذخایر هیدروکربوری، عملیات گرانی‌سنجی در طول 28 پروفیل در 1115 ایستگاه در منطقه طبس صورت گرفته است. پس از اعمال تصحیحات و پردازش‌های لازم و حذف اثرات ناحیه‌ای، نقشه آنومالی باقی‌‌مانده گرانی تهیه شد. با توجه به وجود آنومالی‌های تاقدیسی و نقش آن‌ها در تجمع ذخایر هیدروکربوری، تعیین پارامترهای هندسی آن‌ها از مسائل مهم در تفسیر کمی نتایج گرانی‌سنجی برای تصمیم‌گیری‌های بعدی است. از این رو در مقاله حاضر امکان‌پذیری مدل‌سازی معکوس سه‌بعدی پارامتری همزمان چندین آنومالی برای نیل به اهداف مورد نظر بررسی می‌شود. برای مدل‌سازی از نرم‌افزار Modelvision Pro استفاده شده است. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد که در ناحیه مورد بررسی تعداد چهار ساختمان تاقدیسی و هفت ساختمان ناودیسی وجود دارد که از بین آن‌ها یکی از تاقدیس‌ها از عمق و ابعاد قابل توجه‌تری برخوردار است و لذا می‌توان آن را از نظر تجمع منابع هیدروکربوری، تله مناسبی تلقی کرد.

در این مقاله روشی برای محاسبة شتاب گرانشی میانگین در داخل زمین از نقطة مشاهده تا ژئوئید که مورد نیاز تعیین ارتفاع اورتومتریک است ارائه شده است. روش ارائه شده شامل مراحل زیر است: محاسبة اثرات جهانی- منطقه‌ای شتاب گرانشی از راه بسط شتاب جاذبه به هارمونیک‌های بیضوی تا درجه و مرتبة 360 به اضافة شتاب گریز از مرکز.  تعیین شتاب جاذبة حاصل از جرم‌های نزدیک با استفاده از حل انتگرال نیوتن در سامانة تصویر هم‌مساحت استوانه‌ای تا شعاع 55 کیلومتر.  محاسبة شتاب گرانشی در امتداد خط شاغولی براساس نتایج مراحل (1) و (2) در دو نقطة واقع بر سطح زمین و سطح ژئوئید و محاسبة میانگین آنها و افزایش تعداد نقاط به‌کار برده شده در محاسبة میانگین تا جایی که تفاوت شتاب گرانشی میانگین از مقدار از پیش تعیین شده برای دقت شتاب گرانشی میانگین تجاوز نکند.  تعیین میانگین شتاب گرانشی محاسبه شده در طی مراحل (1) تا (3). روش ارائه شده با مشاهدات شتاب گرانشی در داخل زمین در چاه اکتشافی به دو روش زیر مقایسه شده است: (الف) مقایسة شتاب گرانشی مشاهده شده در داخل زمین در امتداد چاه اکتشافی با شتاب گرانشی محاسبه شده در همان نقاط. (ب) مقایسة شتاب گرانشی میانگین حاصل از مشاهدات شتاب گرانشی در داخل چاه اکتشافی با شتاب گرانشی میانگین حاصل از محاسبات طی مراحل (1) تا (4). نتایج حاصل از دو مقایسة (الف) و (ب) حاکی از حصول دقت 768/10 میلی‌گال در محاسبة شتاب گرانشی نقطه‌ای درعمق 7/474 متر و دقت 56/5 میلی‌گال در شتاب گرانشی میانگین داخل زمین تا عمق یاد شده است.

چرخندها و واچرخندهای سطح زمین در مناطق عرض‌های میانی عمدتاً ناشی از امواج کژفشار سطوح میانی و زبرین‌اند. برای بررسی سازوکارهای تشکیل و تقویت این سامانه‌های جوی، شناسایی امواج کژفشار و مطالعة جنبه‌های دینامیکی آن‌ها ضروری است. در این مقاله که بخش اول از مقالة 2 شماره‌ای است، با استفاده از داده‌های پیش‌یابی مدیریت بین‌المللی اقیانوسی و جوی (NOAA) که از سازمان هواشناسی کشور به‌دست آمد، مطالعة همدیدی و دینامیکی برای شناسایی و تحول بسته‌های موج کژفشار در ماه فوریة 2003 صورت گرفته است. در شناسایی بسته‌های‌موج، دو روش نمودارهای هافمولر و وامدوله‌سازی مختلط به‌کار رفته است. بسته‌های‌موج موجود در وردسپهر زبرین در نمودارهای هافمولر نشان می‌دهد که این بسته‌های‌موج با سرعت گروهی بزرگ‌تر از تندی فاز انتشار می‌یابند. این ویژگی بسته‌های‌موج نشانه‌ای از تکوین جریان‌سوی امواج است. نتایج نشان می‌دهد که وجود دو بلاکینگ در شرق اقیانوس‌های آرام و اطلس در دهة اول ماه فوریه، مانع حضور بسته‌موج‌های کژفشار و فعالیت‌های سطح زمین مرتبط با آن‌ها شده است. مقایسة بسته‌های‌موج مربوط به دو روش شناسایی متفاوت نشان می‌دهد که ویژگی بسته‌موجی که از تاریخ دهم تا پانزدهم فوریه در نتایج روش وامدوله‌سازی مختلط مشاهده می‌شود با ویژگی‌های بسته‌موج شناسایی شده در نمودار هافمولر همخوانی نزدیکی دارد. نتایج ردیابی بسته‌های‌موج با روش وامدوله‌سازی مختلط نشانگر تقویت بسته‌موج‌ها روی غرب و تضعیف آنها بر روی شرق اقیانوس‌های آرام و اطلس است که این امر با تحلیل دینامیکی از دیدگاه انرژی در بخش دوم مورد بررسی دقیق‌تر قرار می‌گیرد.

در بخش دوم این مقاله، با استفاده از داده‌های پیشیابی مدیریت بین‌المللی اقیانوسی و جوی (NOAA) که از سازمان هواشناسی کشور به دست آمد، انتشار بسته موج‌های شناسایی شده در بخش اول به تفصیل از دیدگاه انرژی مورد بررسی دینامیکی قرار می‌گیرد. بدین منظور شش ناوه از بسته موج‌های فوق که دارای تکوین جریان‌سو بوده‌اند، انتخاب شده و مقدار انرژی جنبشی پیچکی همراه با مقادیر دیگر جملات مهم موجود در رابطة بودجة انرژی در طول چرخة عمر هر یک از ناوه‌ها محاسبه شده‌اند. جملات بررسی شده شامل همگرایی شار آزمین‌گرد، همگرایی شار کل، تبدیل کژفشار انرژی، تبدیل فشارورد انرژی و جملة باقی‌مانده است. نتایج نشان می‌دهد که تقریباً در همة مواردی که گسترش موج به‌دلیل پاشندگی جریان‌سو بوده، تبدیل کژفشاری یک منبع عمدة انرژی به هنگام بلوغ و میرایی ناوه بوده است. تبدیل کژفشاری سبب پریشیدگی اولیه شده است، سپس این پریشیدگی تکوین جریان‌سو را شروع می‌کند. عامل اصلی در تکوین جریان‌سو، همگرایی شارهای آزمین‌گرد است که باعث تابش انرژی از پادجریان‌سوی پریشیدگی موجود به جریان‌سوی آن می‌شود. زمانی که امواج کژفشار بالغ می‌شوند، این موضوع سبب تضعیف موج و رشد یک موج جدید در جریان‌سو می‌شود.

آشفتگی‌های مکانیکی و الکترومغناطیسی، در محیط متخلخل و اشباع از سیال، با یکدیگر جفت می‌شوند. این جفت‌شدگی بدین ترتیب است که عبور یک موج لرزه‌ای از محیط مذکور سبب حرکت نسبی بین سیال- جامد می‌شود. سپس این حرکت به نوبة خود جریان شارشی الکتریکی را القا می‌کند. به‌عبارتی دیگر هنگامی‌که یک پالس لرزه‌ای از یک تقابل در خواص شیمیایی سیال یا الاستیکی محیط عبور کند، بی‌توازنی در شارش این جریان الکتریکی به‌وجود می‌آید. این نبود توازن باعث جدایش بارهای دوقطبی و چندقطبی الکتریکی در دو طرف سطح مشترک یک محیط لایه‌ای می‌شود که بر اثر آن، آشفتگی‌های الکترومغناطیسی که در سطح زمین قابل اندازه‌گیری‌اند، تولید می‌شود. در این مقاله چگونگی تولید و انتشار موج سایزموالکتریکی در محیط متخلخل لایه لایه و اشباع از سیال، بررسی و شبیه‌‌سازی شده است. در مرحلة شبیه‌سازی از معادلات حاکم بر این پدیده که پراید (1994) آن را ارائه کرده و همچنین از زوج معادلات بیوت و ماکسول که با معادلات انتقالی شار- نیرو به دست آمده، استفاده شده است. در این بررسی برای محاسبة الکترولرزه‌نگاشت‌های مربوطه از روش ماتریس بازتاب و انتقال تعمیم یافته (GRTM) استفاده شده است.

با توجه به ویژگی ناپایا بودن داده‌های لرزه‌ای (سیگنال و نوفه)، استفاده از ابزارهای پردازشی که براساس پایا بودن داده‌های ورودی طراحی شده‌اند، چندان مناسب به نظر نمی‌رسند. . با توجه به این‌که تبدیل S توانایی ارائه نمایشی از توزیع زمان- بسامد داده‌ها را دارد، می‌تواند ابزاری برای طراحی فیلترهای متغیر با زمان باشد. در این مقاله ضمن معرفی تبدیل S نتایج برخی از کاربردهای آن در لرزه‌نگاری بازتابی ارائه می‌شود. تضعیف نوفه‌های اتفاقی و امواج سطحی از رکوردهای لرزه‌ای و شناسایی مستقیم هیدروکربور روی مقاطع لرزه‌ای از جمله کاربردهایی است که در این مطالعه بررسی شده است. فیلترهای طراحی شده در حوزه زمان- بسامد برای تضعیف نوفه‌ها از نوع انطباقی بوده و برای تشخیص موقعیت هیدروکربورها، از مقاطع تک بسامد در حوزه زمان- بسامد و ویژگی منطقه سایه بسامد پایین استفاده شده است.

هدف از این مطالعه، بررسی امکان‌سنجی پیش‌بینی کوتاه‌مدت موج در دریای خزر جنوبی با مدل موج WAM (wave modelling) است. به‌منظور بررسی توانایی مدل در پیش‌بینی موج، دو وضعیت جوی متفاوت آرام و توفانی در نظر گرفته شد. مدل روی عرض جغرافیایی 5/36 تا 5/47 درجة شمالی و طول جغرافیایی 5/46 تا 55 درجة شرقی با یک شبکة مستطیلی با فاصلة شبکه‌ای 15 دقیقة قوسی اجرا شد. داده‌های ورودی مورد نیاز در اجرای مدل موج WAM، داده‌های باد و عمق‌اند. داده‌های ورودی باد برای شرایط نسبتاً آرام جوی از داده‌های هم‌دیدی (synoptic) ارسالی از مراکز منطقه‌ای‌ GTS (Global Telecomunication System) به مرکز پیش‌بینی سازمان هواشناسی، برای شرایط توفانی از برون‌داد مدل میان‌مقیاس جوی MM5 واداشته با داده‌های AVN از مرکزNOAA  و داده‌های عمق از نقشه‌ آب‌نگاری دریای خزر سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح استخراج شدند. داده‌های ورودی قبل از تبدیل به  فرمت مدل WAM روی شبکه دریای خزر درون‌یابی شدند. با تهیه برنامه‌های به زبان‌های فرترن، MATLAB و GrADS برای تبدیل برون‌داد رقمی مدل به برون‌داد نموداری، نقشه‌های میدان برداری موج (نمودار کاستر)، برداری باد، پربندی موج، نمودارهای طیف بسامدی و طیف زاویه‌ای رسم شدند. نتایج حاصل از این تحقیق بر اساس برون‌داد مدل موج دریای خزر به شرح زیر است: مدل موج WAM به‌علت وجود تغییرات آشکار روی مقدار و گرادیان ارتفاع موج در شرایط متفاوت جوی که بیانگر حساسیت مدل به داده‌های ورودی باد است و به‌دلیل توافق بسیار بالا بین میدان موج و باد که از ویژگی پیش‌بینی موج در حوزه‌های بسته است توانایی پیش‌بینی کوتاه مدت مشخصه‌های امواج در دریای خزر را دارد. مدل موج WAM به علت تطابق شکل طیف بسامدی دوقله‌ای دریای خزر با تحقیقات استریکالوف و ماسل (1971) در این مورد، قادر به پیش‌بینی کوتاه‌مدت و نمایش الگوی صحیحی از طیف بسامدی موج دریای خزر است. به‌علت وجود چولگی به سمت راست در شکل طیف بسامدی موج دریای خزر، تعداد امواج شرکت کننده در انتشار انرژی طیفی موج، بیشتر به حوزة بسامدی بالاتر از بسامد اوج اختصاص دارد اما حداکثر میزان انتشار انرژی طیفی موج به‌صورت انتگرالی با امواج دارای بسامد کمتر از بسامد اوج صورت می‌گیرد. به دلیل توافق نسبتاً خوب بین داده‌های برون‌داد مدل و داده‌های موج بویه انزلی حاصل از مقایسه آن‌ها به منظور بررسی درستی‌سنجی نتایج مدل، مشخص شد که مدل WAM با دقت نسبتاً خوبی قادر به پیش‌بینی کوتاه مدت مشخصه‌های موج در دریای خزر جنوبی است.

بر پایة شاخص‏های مدل تابع انتقال مدل آماری دینامیک با توجیه فیزیکی به کمک پایداری ریاضیاتی مشتق شده است. این مدل به کمک تغییر در شرایط حوضه در زمان واقعی عمل می‏کند و نتایج قابل قبول فیزیکی به‌دست می‏دهد. ساخت مدل در این بررسی از راه بستة نرم‏افزاری تدوین شده صورت می‏گیرد. این برنامه نیازمند دو فایل ورودی شامل فایل‏ داده‏های بارندگی و داده‏های رواناب است. در این بررسی برای ساخت مدل از داده‏های ساعتی دبی و باران هشت رویداد در ایستگاه بهبهان حوضة مارون استفاده شده است. در مرحلة شبیه‏سازی مدل، سه عامل حجم (a)، شکل (e) و زمان (g) معرفی و به‌کار گرفته شده است که تأثیرات انفرادی و تجمیعی هیچ کدام از آنها موجب ناپایداری، نوسان و منفی شدن پاسخ ضربة واحد مدل نمی‏شود. با تعدیل کردن این سه عامل، مدل بهنگامی ساخته شد که دقت بیشتری نسبت به مدل ایستا دارد. چنانچه بهنگام کردن مدل با این پارامترها که به طور خودکار و با توجه به روش کمترین مربعات بازگشتی در برنامه به دست می‏آیند مطلوب نباشد، با انتخاب دستی این سه پارامتر می‏توان به جواب‌های مطلوب‏تری رسید. آخرین بخش مربوط به پیش‏بینی سیل است. این بخش با استفاده از یافته‏های مرحله کالب‏زنی و مرحلة بهنگام کردن مدل به کمک پارامترهای حجم، شکل و زمان، برای پیش‏بینی دبی به‌کار می‏رود. به‌منظور آزمودن مدل، از چهار رویداد دیگر ایستگاه بهبهان استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده اجازه می‏دهد تا دبی واقعی و دبی پیش‏بینی شده برای چند گام بعدی مقایسه شود.

عمق متوسط چندضلعی‌های دوبعدی با مینیمم کردن تابع چند متغیری که در واقع اختلاف بین داده‌های اندازه‌گیری و محاسبه‌ای است برآورد می‌شود. به این منظور، برنامه‌ای رایانه‌ای نوشته شده و در مورد مدل‌های مصنوعی و حقیقی به‌کار رفته است.

تبدیل فوریه یک‌بعدی برای حل انتگرال بیضوی استوکس در دایره‌ای اطراف نقطه محاسبه‌ای (زُن نزدیک) استفاده شده است. برای زُن دور از بسط ضرایب هماهنگی‌های کروی استفاده شده است. همچنین ارتفاع ژئوئید حاصل از حل عددی انتگرال استوکس با حل عددی آن با روش FFT با هم مقاسیه شده‌اند. این مقایسه اختلاف بزرگی را نشان می‌دهد.