اقلیم شناسی باد شمال (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
باد شمال یکی از رویدادهای جوّی مهم منطقه خاورمیانه و عراق است که در دوره گرم سال فعال شده و موجب رخداد توفان های گرد و غبار در منطقه می شود. هدف از این پژوهش، بررسی اقلیم شناسی باد شمال با استفاده از داده های بلندمدت است. برای دستیابی به این هدف، داده های ساعتی فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، بادِ مداری و باد نصف النهاری برای 4 تراز 1000، 850، 700 و 500 هکتو پاسکال و دوره 44 ساله و در تفکیک مکانی 25/0 درجه قوسی از پایگاه داده کوپرنیکوس برداشت شد. برای هر متغیر و هر تراز با توجه به محدوده مورد مطالعه، ماتریسی به ابعاد 365×17061 مهیا شد و درنهایت داده های بلندمدت فشار تراز دریا، مبنای کار قرار گرفت. تحلیل مؤلفه اصلی فشار تراز دریا نشان داد که مؤلفه اول معرّف سازوکار باد شمال تابستانه است. پراکنش مکانی این مؤلفه استقرار الگوی کم فشار در منطقه خلیج فارس و حاکمیت الگوهای پرفشار در ارتفاعات زاگرس، کوه های قفقاز و اروپای شرقی است. بازه زمانی حاکمیت باد شمال تابستانه از ماه می تا اواخر سپتامبر است. مؤلفه دوم تبیین کننده باد شمال زمستانه است. پراکنش مکانی این مؤلفه، استقرار الگوی کم فشار بر دریای سرخ و الگوی پرفشار بر کوه های زاگرس و قفقاز را نشان می دهد. پهنه بندی مکانی فشار تراز دریا، الگوی کلی استقرار سامانه های فشار شامل کم فشار خلیج فارس، منطقه پرفشار که بیشتر بخش های شمالی و غربی منطقه و بخش حایل که بین منطقه کم فشار و پرفشار رد و بدل می شود را شامل می شود. این نقشه نشان می دهد که وزش باد شمال تحت تأثیر شیو فشار کانون های فشار شمالی (ترکیه دریای سیاه) و غربی (مدیترانه، شمال آفریقا-عربستان) قرار دارد که باعث می شود شار هوا از سمت شمال غرب به سمت جنوب شرق و در امتداد زاگرس به حرکت درآید. باد شمال تابستانه در تراز 1000 هکتوپاسکال در امتداد جلگه بین النهرین از شمال غرب به سمت جنوب شرق می وزد و در ماه ژوئیه به اوج فعالیت خود می رسد. در نقشه تراز 1000 هکتوپاسکال، باد شمال در مرز سوریه غربی است اما در جنوب مدار 35 درجه تغییر جهت داده و به سمت جنوب شرق متمایل می شود. باد شمال در ترازهای پایین حرکت می کند و دیواره بلند رشته کوه زاگرس مانع گسترش باد شمال به بخش های داخلی ایران شده و آن را به سمت شمال خلیج فارس هدایت می کند. شدت باد شمال تابستانه در تراز 850 نسبت به تراز 1000 هکتوپاسکال بیشتر بوده و جهت شمال غربی دارد.Climatological Analysis of Shamal Wind
Shamal wind is one of the local winds with high continuity and diversity in the Middle East and the Persian Gulf region, which often causes dust storms during the summer. In this research, the hourly data of sea level pressure, geopotential height, U and V winds were collected for a period of 44 years from the Copernicus database. First, these data were arranged as a long-term mean, secondly. In order to process the data, principal component analysis and cluster analysis were used. Applying the PCA showed that more than 97% of the variation of the data is explained by three components. The score map of the first component revealed the spatial mechanism of the Shamal summer wind and the eigenvector diagram of the first component of the time period of the Shamal summer wind activity. In addition, the hierarchical cluster analysis on the time-space matrix of SLP showed three-time clusters that represent the time period of the north wind in summer and winter. The analysis of the maps of the monthly pressure distribution pattern showed that the most important active and influential system in the region is the low pressure of the Persian Gulf in the summer season, and the low pressure of the Red Sea in the winter season. The results suggest that the changes in the patterns of the earth's surface at the levels of 500 and 700 hPa are not much significant while it shows a better existence in the 850 and 1000 hPa maps.
تبلیغات
