مجتبی فخاری واحد

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.

توفان های تندری نوعی از توفان است که عموماً با ابرهای همرفتی و معمولاً با سیلاب های لحظه ای و گاهی تگرگ و باد شدید همراه هستند. ابرهای مربوط به توفان های همرفتی در بیشتر مناطق مشاهده می شوند، اما درصد کوچکی از این توفان های همرفتی تولید شرایط هوای سخت و سیل های ناگهانی را می کنند و خسارات زیادی به بار می آورند. یکی از این توفان های تندری مرگ بار، توفان تندری ۲۸ تیرماه ۱۳۹۴ است که دارای خسارات مالی و جانی فراوانی بود. در این پژوهش به بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی این توفان تندری پرداخته شده است. هدف از انجام این پژوهش پیش بینی احتمال وقوع توفان تندری، تعیین شدت توفان احتمالی، تعیین مکان توفان همرفتی و ارتباط آن با سامانه های سینوپتیکی بوده است. در این راستا از داده های NCEP/NCAR، تصاویر ماهواره ای NOVA/AVHRR، داده های جو بالا و نرم افزارهای GRADS، ENVI، RAOB و ArcGIS برای رسیدن به اهداف فوق استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که شرایط سینوپتیکی مساعد برای وقوع توفان تندری ازجمله کم فشار تراز دریا، ناوه تراز میانی، همگرایی رطوبت و وجود رطوبت در لایه های پایینی جو وجود دارد. همچنین هسته اصلی توفان که بین کرج و قزوین قرار دارد با مرکز بیشینه امگای منفی تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال منطبق است. نتایج شاخص های ناپایداری برای ساعت ۰۰UTC نشان داد که شاخص های KO، KI، JI و VT شدت ناپایداری را قوی و توفان همرفتی شدید را پیش بینی کرده اند. ۶ شاخص نیز ناپایداری(توفان همرفتی) متوسط و فقط دو شاخص توفان همرفتی ضعیف را پیش بینی کرده اند. نرم افزار RAOB حداکثر سرعت قائم در این ساعت را ۳۰ متر بر ثانیه برآورد کرده است که نشان دهنده صعود شدید و درنتیجه وقوع توفان تندری شدید است.

آذرخش یکی از جذاب ترین پدیده های آب و هوایی است که هنوز به طور کامل درک نشده است و در انواع ابر به زمین، ابر به ابر و درون ابر رخ می دهد. آذرخش نوع ابر به زمین از جمله مهمترین علل مرگ و میر ناشی از عوامل آب و هوایی است و علاوه بر خسارات مالی، سالانه در حدود 2000 نفر بر اثر این پدیده جان خود را از دست می دهند. در این پژوهش با استفاده از داده های سنجنده LIS پراکنش، تراکم و چرخه روزانه رعد و برق ها بررسی شد و رابطه فراوانی رعد و برق ها با ارتفاع از تراز دریا مورد آزمون قرار گرفت. برای بررسی توزیع آماری داده ها از شاخص نزدیکترین همسایه و برای نشان دادن توزیع فضایی داده ها از تابع تراکم کرنل در نرم افزار GIS استفاده شد. رابطه رعد و برق ها با ارتفاع، به روش گرافیکی و رگرسیون چند جمله ای بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشینه فراوانی رعد و برق ها در ماه های مارس تا آگوست رخ می دهد. همچنین بررسی تغییرات روزانه نشان داد که از ساعت 13تا 16به وقت محلی فعالیت های رعد و برقی به صورت معنی داری افزایش می یابد. نتایج شاخص های نزدیکترین همسایه و تابع تراکم کرنل نشان داد که پراکنش داده ها از الگوی خوشه ای پیروی می کند و پراکنش فضایی داده ها طوری است که در دامنه های جنوبی ناهمواری های جنوبی این منطقه فراوانی رعد و برق ها بیشتر است. رابطه فراوانی رعد و برق ها با ارتفاع نیز نشان داد که بیشینه فراوانی رعد و برق ها در دامنه های جنوبی و قبل از رسیدن به قله اصلی و در ارتفاع بین 700 تا 1200 متر قرار دارد.

در این پژوهش نخست بارشهای سنگین بهاره (بارشهای بیش از 30 میلی متر با بیشترین مجموع بارش در بازه زمانی 1335-1391) شهر شیراز مورد بررسی و سپس دو مورد از شدیدترین آنها شناسایی گردید. به منظور تحلیل رخداد بارشها داده های نمایه های ناپایداری مختلف و دادههای فشار سطح دریا و ارتفاع سطح پانصد هکتوپاسکال، مولفه مداری و نصف النهاری باد، امگا و دادههای ارتفاع ابر، بررسی گردید. نتایج نشان میدهد عامل اصلی ایجاد بارشهای سنگین، تقویت فرود خاور مدیترانه در تروپوسفر میانی و همچنین تشکیل پدیده سردچال است، بنابراین در هر دو مورد امواج غربی به سمت عرضهای پایینتر منتقل شده، در نتیجه سامانههای غربی با حرکت خود از روی آبهای گرم جنوبی، رطوبت زیادی را کسب کرده و سبب ریزش بارشهای سنگین و قابل توجهی در منطقه میگردد. همچنین نتایج نمایههای ناپایداری بیانگر احتمال توفان تندری، توفان و رعد و برق میباشد، مقادیر مثبت تاوایی و منفی امگا نشان از حرکات شدید صعودی در زمان رخداد بارشهاست؛ اما بررسی رابطه مابین ضخامت ابر و بارشهای شدید نشان داد ارتفاع بالای ابر بالا در روز اوج بارش و پایین ابر پایین، به پایین ترین ارتفاع، در مقابل بالای ابر میانه و پایین به بالاترین ارتفاع خود رسیده است.