@article { author = {Pourbeyranvand, Shahrokh}, title = {Stress field variations in the Zagros-Makran transition zone by using earthquake focal mechanism stress tensor inversion}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {1-13}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.221729.1253}, abstract = {Knowing about stress variations in the Zagros and Makran transition zone in the southwest of Iran is necessary to study the deformation resulting from the oblique collision between the Eurasian and the Arabian plates and gain insight into the complicated tectonics of this crucial region. The stress tensor inversion of earthquake focal mechanisms is one of the methods used to study tectonic stresses. In this study, the direction of maximum horizontal stress in the transition zone between the Zagros and Makran was obtained using this method. The results indicate significant changes in the principal axes of stress in this region and show the stress field's complicated pattern. The rotation in the right of the Oman Line takes place in a clockwise manner from west to east around this imaginary line. Still, on the other side, especially where Qeshm Island is located, the opposing direction of the maximum horizontal stress directions indicates the stress field's complexity. The axis of maximum horizontal stress in this region is compared with the single earthquake focal mechanism's P axis. Since almost all earthquake faulting mechanisms are of reverse and strike-slip type, the comparison shows a good agreement between the resulting directions. The maximum horizontal stress directions are also investigated concerning the trend of the active faults consistent with the fault mechanism in the studied areas. Focal mechanism data were used to obtain information on the state of stress in 5 subdivisions of the data, including teleseismic and local events in the Zagros region. The investigation shows acceptable agreement between the observed faulting mechanisms and what can be predicted based on the fault plane orientations and stress directions in the area. These alignments also correlate with the data from other geophysical methods that exhibit a similar rotation around the Strait of Hormuz. The plate motion velocity vectors were estimated using the NOVEL-1A model. On the right side of the Oman Line in the SE Zagros, the stress and plate motion directions are similar, while in the western part of the Zagros, they differ by about 35 degrees. This angular difference between the stress and plate motion velocity vectors is obverse between the Qeshm Island and the area in the Strait of Hormuz's left-hand side in the Zagros. The oceanic and continental crust differences in the area may be responsible for the variation of these directions in the region. By providing a new perspective, this study can help in understanding the tectonic structure and processes in this complex region.}, keywords = {focal mechanism,Inversion,Makran,Stress,Tectonic,transition zone,Zagros}, title_fa = {تغییرات میدان تنش در منطقه گذار بین زاگرس و مکران با استفاده از وارون‌سازی سازوکار کانونی زمین‌لرزه‌ها}, abstract_fa = { وارون‌سازی تانسور تنش با استفاده از سازوکار کانونی زمین‌لرزه­ها یکی از روش­های مورد استفاده در مطالعه تنش­های زمین‌ساختی است. در این مطالعه با استفاده از این روش، راستای تنش بیشینه افقی در منطقه گذار بین زاگرس و مکران تعیین شده است. نتایج، نشان­دهنده تغییرات زیاد در راستای محورهای اصلی تنش در این منطقه است. در اطراف تنگه هرمز، محورهای تنش افقی بیشینه می­چرخند و الگوی پیچیده‌ای را نشان می­دهند. این چرخش در سمت راست خط عمان، به‌صورت ساعت‌گرد از باختر به خاور حول این خط فرضی اتفاق می­افتد، اما در سمت دیگر، به‌خصوص جایی که جزیره قشم قرار دارد، جهت‌گیری­های متقاطع تنش افقی بیشینه نشان­دهنده پیچیدگی میدان تنش است. احتمال دارد که تفاوت خصوصیات پوسته اقیانوسی و قاره‌ای مسئول تفاوت در جهت‌گیری‌های میدان تنش در این منطقه باشد. راستاهای تنش بیشینه افقی با توجه به روند امتداد گسل­های فعال منطقه، به‌خوبی با سازوکار گسلش در مناطق مورد مطالعه همخوانی دارد. دیگر روش­های ژئوفیزیکی نیز چرخش مشابهی را در اطراف تنگه هرمز به نمایش می­گذارند و این راستاها با اطلاعات حاصل از آنها سازگارند. این مطالعه می­تواند با فراهم کردن نگرشی نو، به درک ساختار و فرایندهای زمین‌ساختی در این منطقه پیچیده کمک کند.}, keywords_fa = {زمین‌ساخت,تنش,زاگرس,سازوکار کانونی,مکران,منطقه گذار,وارون‌سازی}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_110677.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_110677_b508e51f1a2f566d8deb3a69b43378fe.pdf} } @article { author = {Raispour, Koohzad}, title = {Monitoring of Temporal-Spatial Distribution of Precepitable Water (PW) in Iranian Atmosphere Using Aqua/AIRS Data}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {15-31}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.229652.1269}, abstract = {Precepitable Water (PW) which is one of the most important variables studied in meteorology and cloud physics, plays an important role in predicting air and rainfall. In this study, AIRS's sensor Aqua satellite PW data were used with monthly and spatial time steps of 1°´1° for the statistical period of 2003-2019. The AIRS sensor is one of the six Aqua satellite sensors designed to help researchers to investigate change of climate and improve air forecasting. The sensor has a very wide range of resolution, which is tens of times more powerful than similar devices before it. The extracted data, after qualitative control and pre-processing, were used by specialized softwares such as ENVI, ArcGIS and Grads to build raster, vector and information tables based on the geographical boundary of Iran. The data used are numerical and their numerical values are the amount of PW in millimeters (mm) per pixel or cell that was estimated for annual, sesonal and monthly observations. The average PW in the atmosphere of Iran is 13 mm, which is lower than the average PW of the global atmosphere (22 mm). On the other hand, the amount of PW in the atmosphere of Iran does not have a homogeneous time and space distribution. So, among the studied months, the highest amount is related to July and the lowest amount is related to January. Among the seasons, the highest (lowest) amount of PW was estimated in summer (winter). Meanwhile, local factors such as remoteness and proximity to moisture sources, play an important role in the distribution of PW in the atmosphere prevailing in Iran. According to the observations, the prevailed atmosphere over the heights (especially the Zagros mountains) has very low PW concentration, in contrast to the coastal shores of the Persian Gulf, Oman Sea and Caspian Sea. It is because of having huge sources of moisture nutrition in the regions with the highest rainfall in Iran. However, the amount of PW in the atmosphere of Iran is more dependent on topography, distance, and proximity to moisture sources than on latitude (as opposed to global distribution). On the other hand, the PW behavior of the atmosphere of Iran over time, indicates that its trend is increasing. In addition to being a form of feedback on rising temperatures across Iran, the increasing trend of PW is also important in terms of climate change.}, keywords = {Precepitable Water,AIRS Sensor,Temporal-Spatial Distribution,atmosphere of Iran’s}, title_fa = {پایش ماهواره‌ای توزیع زمانی- مکانی آب بارش‌شُو در جوّ ایران با استفاده از داده‌های Aqua/AIRS}, abstract_fa = {آب بارش‌شُو یکی از فراسنج‌های مهم در مطالعات هواشناسی و فیزیک ابر است که نقش مهمی در پیش­بینی هوا و بارش دارد. در این مطالعه از داده­های آب بارش‌شُو سنجنده AIRS مستقر بر ماهواره Aqua، با گام­های زمانی ماهانه و مکانی °1´°1 برای دوره آماری سال­های 2019–2003 استفاده شد. پس از کنترل کیفی و پیش­پردازش داده­های استخراج­شده، از نرم‌افزار­های تخصصی مانند ArcGIS،ENVI  و Grads برای ساخت لایه­‌های شبکه‌ای، برداری و جداول اطلاعاتی بر اساس مرز جغرافیایی کشور ایران استفاده شد. داده­ها رقومی بودند و مقدار عددی آنها برابر میزان آب بارش‌شُو برحسب میلی‌متر (mm) به ازای هر پیکسل یا یاخته بود که برای مشاهدات سالانه، فصلی و سالانه برآورد شد. بر اساس نتایج، میانگین آب بارش‌شُو در جوّ ایران mm 13 ‌است که در مقایسه با میانگین آب بارش‌شُو جوّ جهانی (mm 22)، کم بودن مقدار آب بارش‌شُو را در جوّ ایران نشان می­دهد. از سوی دیگر، میزان آب بارش‌شُو در جوّ ایران توزیع زمانی و مکانی همگنی ندارد به‌طوری­که در میان ماه­های بررسی­شده، بیشترین میزان مربوط به ماه ژولای و کمترین میزان مربوط به ماه ژانویه است. در میان فصول، بیشترین مقدار آب بارش‌شُو در فصل تابستان و کمترین میزان آن در فصل زمستان برآورد شد. به لحاظ مکانی نیز کمترین میزان آب بارش‌شُو بر فراز سلسله جبال زاگرس و بیشترین میزان آن در نواحی ساحلی جنوب و شمال متمرکز است. رفتار آب بارش‌شُو جوّ ایران در طول سری زمانی حاکی از افزایشی بودن روند آن است. روند افزایشی آب بارش‌شُو می­تواند بازخورد افزایش دما در پهنه ایران تلقی شود و بررسی آن از منظر تغییر اقلیم نیز اهمیت دارد.}, keywords_fa = {آب بارش‌شُو,سنجنده AIRS,توزیع زمانی- مکانی,جوّ ایران}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_110938.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_110938_078eb65937532b582c17815e1c15995a.pdf} } @article { author = {Ameri, Fatemeh and Haghshenas, S. Abbas and Ghader, Sarmad}, title = {Wind-wave generation, affected by mud-induced wave dissipation in Deylam Bay}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {33-49}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.232507.1271}, abstract = {Considerable decay of wave energy along the wave trajectory over muddy beds makes a different wave generation/transformation in comparison with sandy/rocky environments. The role of soft mud to dissipate waves has been recently implemented to SWAN wave model. A new dispersion relation obtained from a two-layer viscous model is implemented in the wave-simulation model, SWAN-mud, to consider wave decay in coastal areas due to the presence of fluid mud deposits. Significant wave heights over gentle muddy slopes are usually overestimated using default SWAN model setup, while it is expected that using SWAN-mud setup, improves the correlation between model simulations and real field measurements. However, considering the viscous assumption of mud behavior in developing new dispersion relation, the model results are highly dependent on the assumed mud rheology and mud behavior in reality.     The north-western part of the Persian Gulf is covered by mud deposits originated mainly from the Arvand River catchment area. Mud deposits up to 20 meters thickness are observed at the very shallow coast of Deylam Bay, which implies high rates of wave dissipation in the area; something which should be taken in to consideration for wave climate estimations. A set of 37-days field measurements in 2007 is available for model performance validation. This research aims to adopt various facilities implemented in SWAN wave model to regenerate the wave measurements at a mid-depth station in Deylam Bay, over the muddy bed of Northern Persian Gulf with acceptable accuracy. A number of about 30 model configurations are considered for wave generation over the mud coast of Deylam Bay. Input wind data are adopted from ERA5 product of ECMWF global model. WRF model is adopted to improve input wind data accuracy as well.      The focus of this study is to develop a proper hindcast and forecast system for predicting wave characteristics in the north-western of Persian Gulf, including the mud induced wave dissipation in the areas covered with soft muddy deposits. The developed model considering mud-induced wave dissipation is validated against available field data. Based on the achieved results, the ordinary SWAN model setup is not capable to well estimate all the storm events in the period of measurements. However, considering the mud-induced dissipation, implemented in SWAN-mud model, the developed model is capable to capture all the events with different combinations of wave properties in the study area. The final model predictions favorably agree with the field survey data in the study area.  }, keywords = {wind wave generation,wave-mud interaction,SWAN wave model,muddy bed,wave damping}, title_fa = {شبیه سازی ایجاد امواج باد تحت تاثیر استهلاک ناشی از بسترریزدانه در خلیج دیلم}, abstract_fa = {تأثیر لایه گلی نرم بر روند تشکیل امواج ناشی از باد در آب­هایی که عمق کم و میانی دارند، در خلیج دیلم به کمک مدل عددی-طیفی SWAN بررسی شده است. بندر دیلم در شمال غربی خلیج فارس واقع شده است و به‌شدت تحت تأثیر انباشته‌های ریزدانه و گل سیالی است که بیشتر برخاسته از اروندرود است. نتیجه عبور امواج سطحی از روی بستر تشکیل یافته از ریزدانه­های چسبنده، کاهش ارتفاع موج در امتداد خط انتشار موج است. صحت­سنجی با کمک داده­های اندازه‌گیری میدانی موجود در خلیج دیلم برای فوریه و مارس سال 2007 انجام گرفته است. شبیه­سازی اولیه با مدل SWAN بدون اعمال اثر لایه گل سیال، تمایل فراتخمین برای ارتفاع موج مشخصه را نشان می­دهد. افزایش زبری بستر برای بهبود نتایج شبیه­سازی موج، استهلاک بیشتر برای ارتفاع موج مشخصه با فرکانس­های پایین‌تر از 25/0 را نشان می­دهد و روی امواج با فرکانس بالاتر تأثیر زیادی دیده نمی­شود. در مطالعات میدانی، استهلاک امواج برای امواج با فرکانس­های بالاتر مشاهده شده است. در شبیه‌سازی‌های انجام‌شده، دقت مناسب شبیه­سازی با استفاده از پارامترهای مختلف مدل و استفاده از فرایند کالیبراسیون محقق نشد؛ لذا پس از اعمال اثر لایه گل سیال در مدل نسل سوم ایجاد و انتشار امواج SWAN، نتایج شبیه‌سازی­های نهایی با اعمال اثر اندرکنش امواج با لایه گل سیال، بهبود درخور ‌توجهی را نشان می­دهد. مقایسه نتایج شبیه­سازی بر کارآمد بودن این روش در شبیه­سازی ایجاد و انتشار امواج روی سواحل ریزدانه گلی دلالت دارد.  }, keywords_fa = {امواج ناشی از باد,شبیه‌سازی امواج,مدل SWAN,سواحل ریزدانه گلی,اندرکنش موج و لایه گل سیال,استهلاک امواج}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113716.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113716_9ed5a1f1ee2e94fbc0b765b6e5f4fec8.pdf} } @article { author = {Aghabarar, Ehsan and Soleimani monfared, Mehrdad and Roshandel Kahoo, Amin}, title = {Presenting automatic velocity model updating by reducing residual depth move-out in the presence of lateral velocity changes and velocity anomaly}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {83-51}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.219223.1251}, abstract = {Seismic velocity analysis is the main part of seismic imaging. Quality of the final seismic image, in velocity dependent imaging methods, strongly depends on the accuracy of the velocity model and consistency of the model with the data. Various types of methods and strategies were presented for velocity model building, such as gridded based and layered based velocity tomography inversion and migration velocity analysis. Conventionally, most of  velocity model building methods use an initial velocity model and some approaches to the final velocity model through several updating steps, mostly by means of the semblance values as the velocity picking criteria. However, this is a time consuming approach and mostly unreliable in the presence of strong velocity variations. Therefore, a new strategy was presented by introducing a parameter called  which is the ratio of the true velocity and the initial velocity. In this strategy, updating the velocity model would be performed through optimization of this parameter. Afterwards, depth imaging would be performed by the new velocity model and accuracy of the velocity would be evaluated by analyzing of common image gathers. For better parameter selection, the concept of the residual depth move-out in the common depth gathers was introduced. It defines the value of deviation in depth of the imaged reflector compared to its true depth. This strategy did not handle the effect of velocity anomalies and had some deficiencies in handling lateral velocity changes. Here, we present a new strategy based on the method of the residual depth move-out in the common depth gathers for velocity model building and depth imaging through appropriate selection of parameter , automatic correction and velocity picking during residual depth move-out correction on common depth gathers. In the presented strategy, we first define a range of possible  parameter for an initial velocity model, which can be obtained by any conventional method. Then, by defining a rational increment in this predefined range for parameter , all of the possible velocity models would be obtained. Subsequently, seismic depth imaging would be performed using all the possible velocity models. Afterwards, common depth gathers will be analyzed automatically to define residual depth move-out. By defining a threshold in correcting of this residual depth move-out, the common depth gathers that exhibit higher move-out than the threshold value will be corrected automatically. Here, those common image gathers that were affected by the velocity anomaly, would be analyzed by selecting a new range and new increment of the parameter to handle the effects of velocity anomaly. This procedure would be iterated until finding a satisfying depth image through depth imaging. This strategy was applied on a synthetic data and two field land data examples with lateral velocity variations and a layer with very high velocity value as velocity anomaly. Results have shown that the presented strategy can be considered as an alternative to the conventional velocity analysis methods.}, keywords = {Velocity anomaly,seismic imaging,residual depth move-out,common depth gather,Common image gather}, title_fa = {ارائه راهبرد خودکار به‌روز‌رسانی مدل سرعت به کمک کاهش برون‌راند عمقی باقیمانده در حالت وجود تغییرات جانبی و بی‌هنجاری سرعت}, abstract_fa = {وجود تغییرات جانبی در سرعت انتشار موج در محیط و وجود بی‌هنجاری­های سرعت، به‌ویژه بی‌هنجاری­هایی که تباین مثبت زیادی با مقدار سرعت زمینه دارند، در کنار ساختارهای زمین­شناسی با هندسه پیچیده، تصویرسازی لرزه‌ای را با دشواری روبه‌رو می­کند. وجود بی‌هنجاری سرعت باعث نادرست شدن مقدار سرعت در سلول­های مجاور بی‌هنجاری در به‌روز­رسانی مدل سرعت خواهد شد. کنترل و تصحیح برون‌راند رخدادهای بازتابی در ورداشت تصویر مشترک، روش مرسوم در به‌روزرسانی مدل سرعت است. به همین دلیل افزایش دقت تصویر لرزه‌ای در حوزه عمق نیازمند کاهش میزان برون‌راند عمق باقیمانده در ورداشت عمقی مشترک است. در روش­های مرسوم، فرایند به‌روز­رسانی مدل سرعت و کاهش برون‌راند عمق باقیمانده، با معرفی پارامتر گاما که برابر با نسبت مدل سرعت دقیق به مدل سرعت اولیه است، به فرایند تعیین مقدار بهینه پارامتر گاما تغییر می­کند. در روش پیشنهادی در این تحقیق، برای کاهش زمان فرایند به‌روز­رسانی مدل سرعت و افزایش دقت مدل سرعت نهایی، با تعیین بازه و گام افزایش مناسب، همه جواب­های ممکن برای پارامتر گاما درنظر­گرفته می‌شود و با استفاده از همه مدل­های سرعت، تصویرسازی عمقی صورت می­گیرد. سپس با توجه به میزان برون‌راند عمق در ورداشت عمقی مشترک، پارامتر گاما در بالا و پایین بی‌هنجاری سرعت در مدل لایه‌ای و سلول­های اطراف بی‌هنجاری در مدل شبکه‌ای با بازه و گام جدید دوباره تعیین می­شود، مدل­های جدید سرعت به‌دست­می‌آید و دست‌چین کردن خودکار مقادیر سرعت در این محدوده­ها دوباره انجام می­شود. فرایند پیشنهادی روی یک مدل مصنوعی و دو داده واقعی مربوط به شمال شرق و غرب ایران، اولی با داشتن تغییرات جانبی و دومی با وجود سازند پرسرعت گچساران اجرا شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی، تغییرات مدل سرعت را خوب مدل می­کند و باعث بهبود تصویر لرزه‌ای در مقایسه با روش معمول می­شود.}, keywords_fa = {بی‌هنجاری سرعت,تصویرسازی لرزه‌ای,برون‌راند عمق باقیمانده,ورداشت عمقی مشترک,ورداشت تصویری مشترک}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_111727.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_111727_25c268ee7806fe5d9350344b927d1e4f.pdf} } @article { author = {Faridi, Rouholah and Ghanati, Reza}, title = {Nonlinear Unconstrained Inversion of Geomagnetic Data Using Sub-Problem Trust-Region Algorithm}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {85-103}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.222532.1255}, abstract = {This paper presents the application of the trust-region algorithm to an unconstrained non-linear inversion of magnetic data. Inversion of geophysical data aims at getting physical attributes or model parameters. Geophysical inverse problems can be generally solved using two approaches: global search methods and gradient-based methods. The global search methods approach a global optimum while the gradient-based methods approach a local optimum point. However, the cost of global search method is higher with a huge number of the model parameters. In gradient-based methods, which are based on Jacobian and Hessian matrix, choosing improper initial values may lead to local minimums, and consequently, estimation of a subsurface model which may be far from the reality of the earth. To overcome this issue, the trust-region algorithm is proposed. The proposed method possesses a high convergence rate and it crosses local minimums and its numerical computations are much less compared to global algorithms.     To catch the new iteration in nonlinear problems, the line search and trust-region strategies are utilized. Both of these strategies usually employ the quadratic structure of the objective function and the Taylor expansion. They control descent condition with the step length and the search direction. The trust-region algorithm has proved to be more efficient and has better convergent properties especially for ill-posed inverse problems in comparison to the line search strategy. It has a potential to cover the global minimum under certain conditions. In trust-region method, an approximate model is constructed near the current iteration and the solution of the approximation model is taken as the next iteration. Compared to the line search algorithm, the trust-region method only trusts the approximate model in a region near the current iterate. This is reasonable, because for general non-linear functions, local approximate model scan only fits the original function locally. The region that the approximate model is trusted is called the trust-region. In the line search method, the search direction is first determined followed by the step length, while in the trust-region algorithm the step length is limited to the radius of trust-region followed by the determination of the search direction. Due to its strong convergence properties and robustness, trust-region methods have been studied in many disciplines.     Similar to every geophysical approach, interpretation of geomagnetic data is along with non-uniqueness and identical magnetic responses could be produced by different geometric shapes, thus the existence of initial information based on geological data is mandatory to achieve the model near to the reality of earth. The assumption of stable magnetic susceptibility makes it possible to achieve nonlinear equations of simple shapes. In this paper, we used the trust-region algorithm to solve nonlinear inverse potential field problems stemmed from simple-shape anomalies. First, an algorithm that adjoins the trust-region method to least squares problems is presented. Then, to verify the efficiency of the proposed methods, some synthetic and real numerical experiments are provided. Comparing the results derived from the trust-region method and those of the Levenberg-Marquardt, we can discover that the proposed strategy outperforms the Levenberg-Marquardt algorithm in terms of the rate of convergence and accuracy. The paper is structured as follow: In section 2, the theory of the trust-region algorithm as well as an algorithm that links the trust-region algorithm to least-squares problems is presented. Section 3 consists of the verification of the performance of the trust-region algorithm in minimization of two standard mathematical benchmarks and synthetic and real magnetic data derived from simple-shape anomalies such as thin sheet, horizontal cylinder, and faults. Section 4 summarizes the results of this study.}, keywords = {Nonlinear inversion,Trust-region algorithm,Levenberg-Marquardt method,Linear search method}, title_fa = {وارون‌سازی نامقید غیرخطی داده‌های مغناطیسی با استفاده از الگوریتم زیرمسئله ناحیه اعتماد}, abstract_fa = {مقاله حاضر به وارون‌سازی نامقید غیرخطی داده­های مغناطیسی به کمک الگوریتم منطقه مورد اعتماد می­پردازد. روش­های معمول وارون‌سازی مبتنی بر ماتریس تغییرات و ماتریس هسین، در صورت انتخاب نامناسب مقدار اولیه، به کمینه­های محلی و درنتیجه، تخمین مدلی دور از واقعیت زمین منجر می­شوند. برای غلبه بر این مشکل، روش منطقه مورد اعتماد پیشنهاد می­شود که خواص همگرایی بسیار مناسبی دارد. در این الگوریتم، اطلاعات گردآوری­شده درباره تابع هدف، برای ساختن یک مدل ساده­تر از آن استفاده می­شود. در این روش، محدود کردن مدل به ناحیه اطراف نقطه کنونی، سبب می­شود مدل در آن ناحیه، رفتاری شبیه به تابع هدف داشته باشد؛ ازاین‌رو به جای کمینه­سازی تابع هدف می­توان مدل را در یک ناحیه کمینه کرد. در این مقاله، الگوریتم منطقه مورد اعتماد با روش لونبرگ- مارکوارت مقایسه می­شود که از یک الگوریتم جستجوی خطی بهره می­برد. برای­بهینه­سازی توابع استاندارد ریاضی - که علاوه بر کمینه سراسری، کمینه­های محلی نیز دارند- از الگوریتم مذکور استفاده شده است تا توانایی آن، بررسی و نتایج آن با روش جستجوی خطی نیوتن مقایسه شود. همچنین الگوریتم پیشنهادی برای وارون­سازی داده­های مصنوعی و واقعی بی­هنجاری مغناطیسی با اشکال هندسی گسل، استوانه و صفحه نازک به‌کار­گرفته شده و نتایج آن با نتایج وارون­سازی روش لونبرگ- مارکوارت مقایسه شده است. در هر دو حالت، مدل‌سازی عددی، کارایی و برتری این روش را نسبت به روش لونبرگ- مارکوارت به­ترتیب در بهینه­سازی و وارون­سازی نشان می­دهد.}, keywords_fa = {وارون‌سازی غیرخطی,روش منطقه مورد اعتماد,روش لونبرگ- مارکوارت,روش جستجوی خطی}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113811.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113811_710ea18dac08cd92d02486cfa2584e14.pdf} } @article { author = {Mohammadi, Mohammad Hesam and Safar, Mahmood and Rafigh zadeh, Hossein and Ghorbani, Hojjat and Khan shaghaghi, Seyed Hossein}, title = {The effects of Gotvand Dam construction on climatic parameters of temperature, humidity and precipitation}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {105-117}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.233702.1275}, abstract = {Dams are studied not only for the benefits of construction but also for their environmental impacts. Providing drinking and agricultural water, flood control and power plant construction are some benefits of dams. Due to large evaporation area behind dams, their environmental impacts on local climatic parameters or regional ecosystem, affects the benefits of their construction.     In this study, the most important methods of non-parametric statistical analysis, including common Mann-Kendall test and the Sen's slope estimator due to their appropriateness for the time series of meteorological observational data were used. The effects of the Gotvand Dam construction on three climatic parameters i.e. humidity, temperature and precipitation, have been investigated and evaluated by using data from five meteorological stations in the Dam area from 2001 to 2017, by time-series trend analysis on monthly and annual scales using non-parametric method of Sen's slope estimator and Mann-Kendall test. Evaluating the data of three stations near the Dam location and comparing them with the data of two control stations away from the Dam, showed that after Dam impoundment i.e. in August 2011, relative humidity and average temperature factors have increased and the annual precipitation has decreased in the area. A combination of significant increasing and decreasing trends at 95% confidence level was observed at various stations. In July, the average monthly temperature showed an increasing trend in Masjed Soleiman and Shushtar stations, but in other months or during the annual period at the stations under study, at a 95% confidence level, a significant trend for the average temperature was not observed.     The average relative humidity trend analysis showed that Dezful Airport (in September and November), Shushtar station (in September) and Lali station (in June) had a significant increasing trend and Gotvand station (in July) showed a significant decreasing trend at a 95% confidence level. However, in other months or during the annual period at the stations under study, at this level of confidence, there was no significant trend for relative humidity. Only Dezful Airport station showed a significant decreasing trend at 95% confidence level for total rainfall on annual scale. In other months or during the annual period in other stations, no significant trend was recorded for total rainfall at 95% confidence level. Further studies are needed to determine exactly whether these changes are absolutely due to the Dam or caused by global climate change contributes .}, keywords = {Gotvand Dam,Sen’S Slope Estimator,mann-kendall test,Climate,Khuzestan Province,Karun river}, title_fa = {تأثیر ساخت سد گتوند بر پارامترهای اقلیمی دما، رطوبت و بارش}, abstract_fa = {سدها نه تنها در زمینه مزایای ساخت، بلکه به دلیل تأثیرشان بر محیط نیز مطالعه می­شوند. از مزایای احداث سدها می­توان به تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی، کنترل سیلاب و ایجاد نیروگاه برق اشاره کرد. به دلیل ایجاد سطح تبخیر بزرگ در پشت سدها، ممکن است تأثیر محیطی آنها بر پارامترهای اقلیمی و بوم­سازگان منطقه محل استقرار، مزایای احداث آنها را تحت تأثیر قرار دهد.     در این نوشتار، تأثیر احداث سد گتوند بر سه پارامتر رطوبت، دما و بارش با استفاده از داده­های پنج ایستگاه هواشناسی در محدوده جغرافیایی محل استقرار سد، در بازه زمانی 1380 تا 1396 به روش تحلیل روند سری­های زمانی، در مقیاس­های ماهانه و سالانه با بهره‌گیری از شیوه ناپارامتری برآوردکنندگی شیب سن و آزمون من- کندال بررسی و ارزیابی شد. نتایج داده­های سه ایستگاه نزدیک محل استقرار سد و مقایسه آنها با داده­های دو ایستگاه همدیدی دور از سد (ایستگاه­های شاهد) نشان می­دهند که پس از آب‌گیری سد در مرداد­ماه سال 1390، در منطقه مورد مطالعه، میانگین رطوبت نسبی و دمای متوسط سالانه، روند افزایشی و مجموع بارش سالانه روند کاهشی داشته است. مطالعات بیشتری نیاز است تا به‌طور دقیق مشخص شود این تغییرات، بیشتر ناشی از احداث سد هستند یا عامل تغییرات جهانی اقلیم نیز در آن دخیل بوده است.}, keywords_fa = {سد گتوند,روش تخمین‌گر شیب سن,آزمون من- کندال,اقلیم,خوزستان,کارون}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_115117.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_115117_91515c85a435a6dc116ba8b8a8d1cb11.pdf} } @article { author = {Aryamanesh, Mohammad Mahdi and Ghader, Sarmad and Aliakbari Bidokhti, Abbas_Ali and Alizadeh, omid}, title = {Prediction of the clear air turbulence over western Iran (Tehran–Ahwaz and Tehran–Ardebil) using the WRF model simulations}, journal = {Iranian Journal of Geophysics}, volume = {14}, number = {3}, pages = {120-143}, year = {2020}, publisher = {Iranian Geophysical Society}, issn = {2008-0336}, eissn = {2783-168X}, doi = {10.30499/ijg.2020.235239.1277}, abstract = {The clear air turbulence (CAT) is one of the atmospheric phenomena that can endanger the flights, and may creat restrictions in the flight surveillance. CAT can be defined as all turbulences in the free atmosphere (about >10000m AGL) of interest in aerospace operations that is not in or adjacent to visible convective activity. As Iran is located in the gate of southwest Asia and Eastern Europe, investigation of the occurrence of the CAT in Iran is essential. To this end, the CAT indices such as Richardson number, vertical wind shear and Dutton's index are calculated via post processing of outputs of the WRF model. Using the Global Forecast System (GFS) data as input to the Weather Research and Forecasting (WRF) model, prediction of the CAT is provided for a 24-hour lead time. The GFS data with 0.5 degree horizontal resolution are used as the initial and boundary conditions for running the WRF model, while reports of pilots and aviation maps are used to evaluate the model performance. The WRF model was run with a three nested domains with horizontal resolutions of 18, 6 and 2 km, respectively. The CAT is diagnosed for two flight routes over Iran area: Tehran to Ardabil on 9 March 2018 and Ahwaz to Tehran on 24 April 2018. Both of routes are embedded in the Alborz and Zagros mountains. Results indicate that the CAT can be better predicted using the Dutton when the YSU planetary boundary layer scheme, the KF Cumulus schemes and Lin and Kessler microphysics schemes are used in WRF model setup. Prediction of the CAT based on wind shear index is better achieved when the MYJ planetary boundary layer scheme, the KF Cumulus scheme and the WSM3 are employed in WRF model. Based on the Richardson index, the CAT is better predicted using the MYJ and YSU planetary boundary layer schemes, the KF cumulus scheme and the WSM3 and Lin microphysics schemes. Based on the results of the evaluations, for the horizontal resolution of 18 km, the best indices for the weak to moderate CAT are Richardson number index, vertical wind shear index and Dutton's index for the Tehran to Ardabil flight route, and Richardson number index, Dutton's index and vertical wind shear index for the Ahwaz to Tehran flight route. The CAT in these routes is accompanied with the upper-tropospheric (200 to 300 hPa) jet streams and troughs and ridges.}, keywords = {Numerical Weather Prediction,WRF Model,Richardson Number,Clear air turbulence}, title_fa = {پیش‌بینی تلاطم هوای صاف در غرب ایران (مسیر پروازی تهران-‌ اهواز و تهران- اردبیل) با استفاده از شبیه‌سازی‌های مدل WRF}, abstract_fa = {تلاطم هوای صاف پدیده‌ای جوّی است که می­تواند سلامت پرواز را به خطر اندازد و محدودیت­هایی را در مراقبت پرواز و عملیات هوانوردی ایجاد کند؛ ازاین‌رو با توجه به اینکه کشور ایران در منطقه غرب آسیا واقع است و به نوعی دروازه ورود به اروپای شرقی به شمار می­رود، به نظر می­رسد مطالعه پیش­بینی وقوع تلاطم هوای صاف روی کشور ضروری باشد. به‌این­منظور از شاخص­های تلاطم هوای صاف مانند عدد ریچاردسون، چینش قائم باد و شاخص داتن استفاده و با گزارش­های خلبان و نقشه­های هوانوردی راستی­آزمایی شد. سپس با استفاده از داده­های مدل GFS به‌عنوان ورودی مدل میان­مقیاس WRF و با سه دامنه تودرتو با تفکیک 2، 6 و 18 کیلومتری، پیش­بینی تلاطم هوای صاف برای بیست و چهار ساعت در منطقه غرب ایران، به‌ویژه در دو مسیر پروازی تهران به اردبیل (9 مارس 2018) و اهواز به تهران (24 آوریل 2018) برای هر دو روز صادر شد. این دو مسیر پروازی هر دو در مسیر رشته‌کوه­های البرز و زاگرس قرار دارند. نتایج نشان داد پیش­بینی CAT با استفاده از شاخص داتن و طرح‌واره لایه مرزی YSU، طرح‌واره­های کومولوسی KF و طرح‌واره­های میکروفیزیکی Lin و Kessler، پیش­بینی با استفاده از شاخص چینش قائم باد و طرح‌واره لایه مرزی MYJ، طرح­واره کومولوسی KF و طرح­واره میکروفیزیکی WSM3 و نیز پیش­بینی با استفاده از شاخص عدد ریچاردسون و طرح‌واره لایه مرزی MYJ و YSU، طرح‌واره کومولوسی KF و طرح‌واره فیزیکی Lin و WSM3 برای این دو مسیر پروازی بهترین عملکرد را داشته است. علاوه بر این، با توجه به سنجه­های راستی­آزمایی از بین شاخص­های معرف تلاطم هوای صاف،  برای مسیر پروازی تهران به اردبیل، با تفکیک افقی 18 کیلومتر، شاخص­های داتن، عدد ریچاردسون و چینش قائم باد و برای مسیر پروازی اهواز به تهران شاخص­های عدد ریچاردسون، داتن و چینش قائم باد بهترین کیفیت پیش­بینی تلاطم هوای صاف با شدت سبک تا متوسط را در نزدیکی رودبادهای همراه با ناوه و پشته­های جوّی سطوح 300 تا 200 هکتوپاسکالی دارند.}, keywords_fa = {پیش‌بینی عددی وضع هوا,مدل WRF,عدد ریچاردسون,تلاطم هوای صاف}, url = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113801.html}, eprint = {https://www.ijgeophysics.ir/article_113801_5076af8cc67fc36d47abb543e76fc5aa.pdf} }