عباس رنجبر سعادت آبادی

پدیده ی گرمباد یکی از پدیده های میان مقیاسی است که الگوهای بزرگ مقیاس میدان های فشاری، نقش مهمی در ایجاد و کنترل آن دارد. در مناطق شمالی کشور شرایط برای رخداد این پدیده فراهم بوده و آثار قابل ملاحظه ای به جا می گذارد. این پدیده با بادهای شدید گرم و خشک همراه است که باعث افزایش قابل ملاحظه ی دما، کاهش نم نسبی و افت و تغییر دیگر فراسنج های هواشناختی شده و پیامدهای مختلفی از جمله آتش سوزی جنگل ها و مراتع در این نواحی می گردد. در این مطالعه با استفاده از داده ها و نقشه های هواشناسی طیّ دوره 2008-2000 برای ایستگاه های رشت، انزلی و آستارا یدیده گرمباد بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد این پدیده در ماه های سرد سال رخ داده و در ماه های دسامبر و ژانویه بیشترین فراوانی را دارد، از نظر توزیع مکانی در رشت بیشترین بسامد و شدت را دارا می باشد. در همه ی حالت های مطالعه شده، استقرار سامانه ی پرفشار در جنوب البرز و سامانه ی کم فشار در نواحی جنوبی دریای مازندران از عوامل اصلی رخداد گرمباد در گیلان است. این شرایط با پشته ی ارتفاعی سرد و ناوه ی ارتفاعی گرم ترازهای پایین وردسپهر به ترتیب در جنوب و شمال البرز همراهی می شود. گرادیان افقی فشاری بین دو سامانه ی پرفشار و کم فشار، سبب واداشت هوای سرد کوهستان به سمت شمال می گردد که پس از عبور رشته کوه، به علت سنگینی هوای سرد، فرونشین شده و با حرکت به سمت ارتفاعات پایین تر ضمن گرم شدن، شتاب می گردد. سازوکار رخداد این پدیده در استان گیلان ویژگی منحصر به فردی داشته، بطوری که استقرار هوای سرد بر روی ارتفاعات بلند البرز و نواحی جنوبی آن، همراه با گرادیان فشار بین نواحی جنوبی و شمالی البرز و وجود دره ی سفیدرود سبب شده تا ساز و کار پدیده ی گرمباد در گیلان، ترکیبی از فرونشینی هوا و باد دره ای[1] است.

اهداف: هدف اصلی این پژوهش، شناخت منشأ شکل گیری و ویژگی الگو های جوی و کمیت های هوا-شناسی مؤثر بر بارش های فرین بهاره استان آذربایجان غربی است. روش: براساس نقشه ها و داده های هواشناسی در تراز های مختلف جو، بارش های فرین رخ داده درفصل بهار، طی دوره آماری 2003 تا 2008 بررسی شده است. سپس ویژگی الگو های جوی مؤثر در ایجاد این بارش ها، بی هنجاری های میدان های فشاری سطح دریا، ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال ، تاوائی نسبی و فرارفت آن در سطح 500 هکتوپاسکال، مطالعه شده است. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد سامانه های فشاری که موجب بارش های فرین بهاره در منطقه می شوند، اغلب از کم فشار های بریده مدیترانه ای بوده اند که با ماندگاری در حدود سه روز در نواحی شرق مدیترانه، رطوبت کافی برای ایجاد این بارش ها را کسب می کنند، همچنین در روز رخداد بارش های فرین، بی هنجاری های ارتفاع تراز 500هکتوپاسکال، نسبت به میانگین بلند مدت در منطقه شاخص بوده است و کاهش زیادی را نشان می دهد. نتیجه گیری: در همه موردهای مطالعه شده، تاوائی نسبی و فرارفت آن نسبت به روز قبل از بارش، افزایش قابل ملاحظه ای داشته است، به-طوری که مقدار بیشینه تاوائی حدودs-15-10×4 تا s-15-10× 6و پیشینه فرارفت تاوائیs-29-10×6 تا s-29-10×12 است و می تواند به عنوان یکی از پیش نشانگر های بارش فرین در شمال غرب کشور استفاده شود.

تهران یکی از شهرهای آلوده جهان است. تردد بسیار زیاد خودرو در کلان شهر تهران، همراه با وجود کارخانجات متعدد و موقعیت خاص جغرافیایی آن، سبب شده است که آلودگی هوا از چالش های جدی زیست محیطی و شهرنشینی در تهران محسوب شود. مهم ترین آلاینده گازی شکل در تهران، گاز خطرناک منواکسید کربن (CO) است. در این مقاله، ابتدا غلظت آلاینده گاز CO طی دوره آماری 2006-2001، برای ماه های تابستان و پاییز به پنج گروه مختلف طبقه بندی شد. سپس با استفاده از داده های روزانه تحلیل مجدد مرکز محیطی (NCEP) در ساعت 00UTC و به صورت روزانه برای شش ماه از سال، میدان های فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل 500 میلی باری در نقاط شبکه ای برای هر گروه تهیه گردید. آن گاه نقشه های میانگین هر یک از پنج گروه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی این الگوها نشان دادند که میانگین الگوهای همدیدی در زمانی که شاخص استاندارد آلودگی هوای تهران در شرایط پاک و سالم است، تفاوت عمده ای با شرایط ناسالم و بسیار ناسالم دارد. استقرار سامانه پرفشار بر روی خزر، عبور ناوه ها و یا استقرار جریان های مداری تراز میانی جو سبب کاهش آلاینده های هوای تهران می گردد، در حالی که استقرار کم فشار حرارتی در بخش های جنوب شرقی دریای خزر و زبانه پرفشار در جنوب رشته کوه البرز همراه با تقویت پشته ارتفاعی تراز میانی جو شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تهران فراهم می آورد. این شرایط برای الگوهای تابستانی و پاییزی در حالت کلی مشابه است، هرچند که الگوهای همدیدی روی ایران در تابستان و پاییز تفاوت های اساسی دارند.

بیشینه بارش محتمل بیشترین ارتفاع بارندگی است که در دوره زمانی معین در یک حوضه به وقوع می پیوندد. هیدرولوژیست ها از مقادیر بیشینه بارش محتمل برای محاسبه بیشینه سیل محتمل در محاسبه طراحی سرریز سدها استفاده می کنند و به دو روش آماری و همدیدی قابل محاسبه است. هدف از این تحقیق برآورد بیشینه بارش محتمل در حوضه آبریز قمرود به روش همدیدی است. بدین منظور داده های باران سنجی از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. همچنین داده های ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال از درگاه مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی مطالعات جوی سازمان هواشناسی آمریکا اخذ گردید. نقشه های همدیدی مورد نیاز تولید و بررسی شدند. نقشه های همباران ترسیم و منحنی های عمق- مساحت- مدت، برای هر یک از توفانها تعیین شدند. در نهایت، مقدار بیشینه بارش محتمل در تداوم های 24، 48 و 72 ساعت برآورد گردید. به گونه ای که بیشینه بارش محتمل 24 ساعته با محاسبه نقطه شبنم با دوره بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب مقادیر 75/51 و 54 میلی متر، ،48 ساعته 25/128 و 05/132میلی متر و 72 ساعته 9/97 و 75/101 بدست آمده است.

در هفته ی اوّل جولای سال 2009، طوفان بسیار گسترده ای روی بخش هایی از کشورهای عراق و سوریه شکل گرفت که گردوخاک ناشی از آن، بخش گسترده ای از کشور، ازجمله تهران را به شدّت تحت تأثیر قرار داد. در این مطالعه بر اساس اطلاعات هواشناسی شامل نقشه های هواشناسی سطوح استاندارد ترازهای 1000، 850، 700، و 500 هکتوپاسکالی، گزارش های همدیدی دیدبانی شده، تصاویر ماهواره ای ویژه ی گردوغبار و برخی از محصولات مدل های منطقه ای پیش بینی عددی وضع هوا، شرایط هواشناختی مؤثّر در ایجاد طوفان های گردوخاک، منابع انتشار و مسیر حرکت ذرّات معلّق ناشی از طوفان هفته ی اوّل جولای 2009 بررسی شده است. نتایج حاصله نشان می دهند که چشمه های اصلی تولید گردوغبار در نواحی شرقی سوریه و شمال غربی عراق بوده که با حرکت طوفان به سمت شرق، غلظت ذرّات معلّق افزایش یافته و ایران را تحت تأثیر قرار داده است. الگوهای جوّی مؤثّر بر ایجاد طوفان و انتقال ذرّات معلّق روی کشور عبارتند از: گسترش زبانه ی سامانه ی کم فشار گرمایی از مرکز ایران تا شمال عراق و همچنین بخش هایی از جنوب ترکیه و توسعه ی سامانه ی پُرفشار از روی دریای سیاه تا روی خزر، شمال غرب ایران و جنوب شرق ترکیه. این الگوی میدان فشار سطح زمین، باعث ایجاد شیو فشاری زیاد بین سامانه های کم فشار و پُرفشار مذکور شده است و درنتیجه، سرعت باد در روی چشمه های تولید گردوخاک افزایش یافته و شرایط مناسبی برای تولید گردوخاک فراهم می شود. همراهی این شرایط با عبور امواج ناشی از ناوه ی مدیترانه در تراز میانی جو، افزون بر اینکه نقش مهمّی در شکل گیری طوفان دارد، حرکات صعودی لازم برای بلندشدن ذرّات معلّق و همچنین انتقال این ذرّات به نیمه ی غربی و بخش های مرکزی ایران را فراهم می کند.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.

مشکلات ناشی از شرایط جوی در محورهای کوهستانی البرز، به ویژه در فصل زمستان، از موارد قابل مطالعه در زمینه علوم هواشناسی است. بنابراین، قرارگیری موقعیت مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای از اهمیت بسزایی برخوردار است. بدین منظور، برای تعیین مکان مناسب ایستگاه های هواشناسی جاده ای، معیار مخاطرات اقلیمی شامل بارش، یخبندان برای شاخص های زمان شروع و خاتمه و تعداد روزهای یخبندان، دما جهت بررسی دمای کمینه و بیشینه با مقدار کمتر از 10- و بیشتر از 35 درجه سلسیوس، داده های ماهواره ای سطح پوشش برف، معیار ژئومورفولوژیکی شامل ریزش سنگ، نقاط زمین لغزش و گسل های فعال، معیار ترافیکی شامل نقاط پُرتصادف و شرایط محیطی معیار اقتصادی-امنیتی قرار می گیرد. سپس، با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی و وزن دهی به هر یک از معیارها، نقشه نهایی الویت بندی محور چالوس و هراز تهیه و ایستگاه های هواشناسی جاده ای پیشنهاد داده می شود. نتایج نشان داد که پس از الویت بندی محورها از نظر نیاز به ایستگاه های جدید، با تحلیل Location-Allocation و بررسی فواصل بهینه محورها از راهداری، جایگاه های سوخت، دوربین های نظارتی، و روستاهای اطراف محور، ایستگاه های نهایی در قطعات الویت دار محور چالوس در محدوده کیاسر، مرزن آباد، خرگوش دره، و ولی آباد و در محور هراز در محدوده پلور، مبارک آباد- آبعلی، راهداری حدفاصل رودهن- بومهن، و رینه هستند. با توجه به شرایط منطقه معرفی شده، قابلیت تغییر ایستگاه ها در محدوده 1 تا 5 کیلومتری نقطه معرفی شده وجود دارد و هر ایستگاه هواشناسی منطقه ای درحدود 30 کیلومتر را پوشش می دهد.

هدف از این تحقیق بررسی پدیده گردوخاک خراسان بزرگ واقع در شمال شرق و شرق ایران است. این مطالعه در دو بخش آماری و همدیدی در دوره 20۰۰-20۱۷ انجام شد. داده های سازمان هواشناسی کشور و داده های بازتحلیل ERA_Interim و همچنین مدل HYSPLIT به کار گرفته شد. نتایج نشان داد روند تغییرات میانگین روزهای گردوخاک در استان خراسان جنوبی نسبت به خراسان رضوی و شمالی متفاوت است. بیشترین گردوخاک در خراسان رضوی و شمالی در ژوئن و در خراسان جنوبی در مه و ژوئیه رخ می دهد. بیشترین فراوانی طوفان شدید گردوخاک در گناباد و فراوانی تعداد روزهای گردوخاک در طبس و سرخس است. روند تغییرات دید افقی در نهبندان در فصل بهار و تابستان با 34/0+ و 27/0+ افزایشی و در طبس با 28/0- و 3/0- کاهشی است. تغییر دید افقی در بجنورد (خراسان شمالی) در هر دو فصل روند معناداری نشان نمی دهد. در فصل بهار گسترش پُرفشار در غرب و کم فشار در شرق ایران به توسعه بادهای غربی با میانگین سرعت 10 متر بر ثانیه منجر شده و گردوخاک را از مناطق مرکزی به خراسان بزرگ انتقال می دهد. در تابستان توسعه پُرفشار افغانستان همراه با بادهای شمالی 18 متر بر ثانیه گردوخاک را از بیابان های ترکمنستان و افغانستان انتقال می دهد.

در دوره آماری 2018-۱۹۸۷ بارش بی سابقه ای در اکتبر ۲۰۱۵ در بازه زمانی 72ساعته به مقدار ۳۲۰ میلی متر در ایلام ثبت شد. این بارش سنگین از دیدگاه دورپیوندی، شار فعالیت موج راسبی و همچنین از نظر همدیدی-دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی کمیت های هواشناختی از داده های بازتحلیل ERA5 با تفکیک افقی 25/. درجه استفاده شده است. جهت تعیین قابلیت پیش بینی پذیری بارش فوق، مدل WRF برای سه حوضه تودرتو و تفکیک افقی 36، 12 و 4 کیلومتر اجرا و سپس مقادیر بارش شبیه سازی با دیدبانی مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که براساس شار فعالیت موج راسبی، بودجه انرژی این سامانه از عرض های میانی تامین شده است. همچنین ترکیب دوسامانه کم فشار قوی سودان و مدیترانه، تاثیر توفان حاره ای چاپالا به عنوان عامل تزریق رطوبت مضاعف به منطقه، بندال ایجاد شده در سطوح میانی جو، پشته شکل گرفته در عرض های جنوبی ایران و همچنین تاثیر رشته کوه زاگرس از عوامل تاثیر گذار بر این بارش سنگین است. نتایج بررسی دورپیوندی نشان داد که شاخه نزولی النینوی متوسط تا قوی مانع حرکت هسته همرفتی فاز 2 و قوی MJO به سمت شرق بوده است. فعالیت فاز 2 MJO سبب گسترش و تقویت پشته در عرض های جنوبی ایران، منجر به ماندگاری چند روزه سامانه و بارش ممتد در منطقه مورد مطالعه شده است و همچنین فاز مثبت NAO سبب تشکیل گرادیان فشاری قوی و تقویت چرخند در شرق مدیترانه شده است. نتایج شبیه سازی مدل WRF نیز نشان داد که ضریب همبستگی 88% با سطح معنی داری 95% و درصد خطای 8% بین مقدار بارش شبیه سازی با دیدبانی نشان دهنده توانایی مدل در پیش بینی این بارش بوده است.

استان خراسان بزرگ واقع در شمال شرق ایران ساختار سطحی متنوعی با دشت ها و قله های متعدد دارد اما به دلیل مجاورت با بیابان های افغانستان و ترکمنستان در همه اوقات سال به ویژه تابستان تحت تأثیر گردوخاک قرار می گیرد. هدف از این مطالعه، شبیه سازی گردوخاک های تابستانی توسط مدل RegCM است. به این منظور در طی دوره 2000 تا 2017 سه رویداد گردوخاک شدید و فراگیر انتخاب شدند. وجود گردوخاک با تصویر ماهواره تائید و سپس ساختار همدیدی تحلیل شد. در انتها نیز نتیجه شبیه سازی مدل RegCM4.6 با داده های مشاهداتی دید افقی و عمق نوری اپتیکی هواویز AOD ماهواره آکوا مقایسه شد. نتیجه بررسی همدیدی نشان می دهد که در فصل تابستان کم فشار حرارتی در جنوب و پرفشار در شمال افغانستان شکل می گیرد که منجر به توسعه بادهای شمال و شمال شرقی با سرعت 12 تا 21 متربر ثانیه در مرز شرقی ایران و غرب افغانستان شده و گردوخاک در این مناطق انتشار می یابد. بررسی برون داد مدل RegCM بادید افقی و AOD حاصل از ماهواره آکوا نشان می دهد که عمل کرد مدل در خراسان جنوبی بهتر از خراسان رضوی است. بیشترین ضریب همبستگیAOD مدل و دید افقی در ایستگاه های مرکزی خراسان شامل گناباد، فردوس، نهبندان و قائن به ترتیب با 82/0-، 77/0- و 44/0- در 1 جولای 2014 به دست آمد. مدل RegCM در گردوخاک های شدید با کاهش دید افقی به کمتر از 1000 متر، تداوم و گسترش افقی زیاد نتیجه بهتری از شبیه سازی گردوخاک به دست می دهد. به طورکلی مدل RegCM ازنظر مقدار AOD را کمتر از الگوریتم ماهواره آکوا برآورد می نماید. شماره ی مقاله: ۳

امروزه وقوع توفان های گردوخاک بر زندگی بسیاری از مردم جهان تاثیرگذار است و سبب بروز خسارات فراوان می شود. کشور ایران نیز هر ساله از پدیده های گردوخاک ناشی از چشمه های داخلی و چشمه های گردوخاک واقع در کشورهای مجاور تاثیر می پذیرد. استان سمنان با توجه به موقعیت جغرافیایی خود، دارای چشمه های تولید کننده گردوخاک متعددی است. هدف از این مطالعه، بررسی پدیده گردوخاک استان سمنان و چگونگی تغییرات ماهانه آن در دوره زمانی 15 ساله، بین سال های 2003 تا 2017 است. به این منظور از داده های ایستگاه های هواشناسی همدیدی استان و محصول ماهواره ای عمق نوری هواویزها استفاده شده است. همچنین برای برآورد کمّی میزان گسیل گردوخاک از این منطقه و تعیین مقادیر شار قائم گردوخاک در استان سمنان، مدل گردوخاک GOCART بکار رفته است. بررسی میانگین شار گردوخاک نشان داد که بیشترین مقادیر شار گردوخاک در سطح استان، در جنوب شرقی شاهرود مشاهده می شود. بررسی ماهانه نشان داد که در همه ماه ها، میانگین عمق نوری هواویزها و شار گردوخاک در نیمه جنوبی استان سمنان نسبت به نیمه شمالی بیشتر است. بیشترین مقادیر AOD در سطح استان، مربوط به ماه های مه، آوریل و ژوئن بوده و بیشترین مقادیر شار گردوخاک نیز در ماه های مارس، ژوئن و ژوئیه مشاهده شده است. بررسی سرعت باد در مناطق دارای شار گردوخاک، نشان داد که در منطقه جنوب شرقی استان سمنان که بیشترین مقادیر شار گردوخاک در آن مشاهده می شود، جهت باد غالب، شمال و شمال شرقی بوده که سبب می شود ذرات گردوخاک برخاسته از این منطقه، مناطقی از استان های اصفهان، یزد و خراسان جنوبی را نیز تحت تاثیر قرار دهد.