فرشاد صفرپور

میزان بارش اندازه گیری شده توسط رادار با میزان بارش دریافت شده در سطح زمین تفاوت دارد. این اختلاف علل متعددی دارد که برخی از آن ها به ماهیت رادار و برخی دیگر به شرایط آب وهوایی هر منطقه مربوط می شود. در نتیجه برای تعیین میزان بارش های دریافتی در سطح زمین از داده های حاصل از رادار، باید داده های رادار را بر اساس داده های زمینی تصحیح کرد. پیوند میان بارش و بازتابندگی رادار نمایی است از z=aRb. اگر مقادیر ضرایب این مدل درست انتخاب نشوند برآورد مقدار بارش توسط رادار با اشتباه همراه می شود. اندازه و توزیع چکه های بارش اثر زیادی بر مقادیر ضرایب این مدل دارد. دامنه ی وردش در ضرایب این مدل بسیار زیاد است. دراین پژوهش از داده های رادار کرمانشاه به عنوان نماینده غرب کشور استفاده شد. ایتدا بارش های 26 تا 27 آبان سال 1394 و 10 تا 12 آذر سال 1395 ایستگاه های کرمانشاه، سرپل ذهاب، قصرشیرین، اسلام آباد، کنگاور، روانسر، سنقر، گیلان غرب، جوانرود، هرسین، سومار و تازه آباد که در محدوده ی 30 تا 100 کیلومتری رادار کرمانشاه جا گرفته اند، بررسی شد. در بارش اول برای هریک از نقاط مورد مطالعه، زاویه ی ارتفاع بهینه ی پرتو انتخاب و رابطه ی مربوط به آن نقطه استخراج و ضرایب تصحیح بدست آمد. با استفاده از این رابطه مقدار بارش برآوردی رادار از 31 درصد به 96 درصد افزایش یافت و میانگین مجموع بارش برآورد شده رادار از 9/8 به 4/32 میلی متر رسید که از میانگین واقعی فقط 1 میلی متر کم تر است. در بارش دوم، با استفاده از داده های بارش تمام نقاط مورد مطالعه، فقط یک معادله استخراج شد و ضرایب تصحیح رادار به دست آمد. نتایج برآورد بارش رادار به این روش نیز با تقریب خوبی مورد قبول بود و میانگین مجموع بارش برآورد رادار از 6/9 به 5/23 میلی متر افزایش یافت که 4 میلی متر از مقدار واقعی کم تر بود.

میزان بارش اندازه گیری شده توسط رادار با میزان بارش دریافت شده در سطح زمین تفاوت دارد. در نتیجه، برای تعیین میزان بارش با استفاده از داده های رادار، باید داده های رادار را بر اساس داده های زمینی تصحیح کرد. پیوند میان بارش و بازتابندگی رادار نمایی است از Z=aRb . اگر مقادیر ضرایب این مدل درست انتخاب نشود، برآورد مقدار بارش توسط رادار با اشتباه همراه می شود. در این پژوهش بارش های 26 تا 27 آبان 1394 و 10 تا 12 آذر 1395 در ده ایستگاه استان کرمانشاه بررسی شد. در بارش اول زاویه ارتفاع بهینه پرتو انتخاب و رابطه مربوط به آن استخراج شد و ضرایب تصحیح به دست آمد. با استفاده از این رابطه، مقدار بارش برآوردی رادار از 31درصد به 96درصد افزایش یافت و میانگین مجموع بارش برآوردی رادار از 9/8 به 4/32 میلی متر رسید که از میانگین واقعی فقط 1 میلی متر کمتر است. در بارش دوم، با استفاده از داده های بارش رادار، فقط یک معادله استخراج شد و ضرایب تصحیح رادار به دست آمد. نتایج برآورد بارش رادار به این روش نیز مورد قبول بود و میانگین مجموع بارش برآوردی رادار از 6/9 به 5/23 میلی متر افزایش یافت که 4 میلی متر از مقدار واقعی کمتر بود.

در این پژوهش ابتدا با ایجاد ماتریس داده های روزانه بارش برف ایستگاه های سینوپتیک استان کردستان، روزهای دارای برف سنگین و فراگیر در طول دوره آماری 20 ساله (2012-1992) شناسایی شد. سپس بر اساس شرط گستردگی رخداد برف در بیش از 4 ایستگاه، روزهای برفی انتخاب شدند. بر این اساس 1002 روز برفی شناسایی شد و بر اساس شرط گستردگی رخداد برف در 4 ایستگاه یا بیشتر 273 روز رخداد برف برای تحلیل گردش های جوی استخراج گردید. با توجه به این روزها، داده های جوی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال با ابعاد 1054 273 (1054 نقطه در روی ستون و 273 روز در روی ردیف) استخراج شد و برای تحلیل خوشه ای با محاسبه ی فاصله ی اقلیدسی و ادغام آن به روش «وارد» ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال به 3 خوشه طبقه بندی گردید و در هر خوشه یک روز به عنوان الگوی گردشی نماینده روزهای رخداد برف انتخاب و مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که استقرار ناوه ای عمیق در غرب ایران و قرارگیری شرق ناوه یا سردچال بالایی بر روی منطقه مورد مطالعه در تراز میانی جو و حاکمیت کم فشار در تراز دریا و حرکات قائم جو (امگای منفی) نقش اساسی در شکل گیری بارش دارد. اما کاهش دما در ترازهای پایین (850 هکتوپاسکال) و رسیدن به آستانه های 5- و کمتر، بارش را به شکل پدیده ی برف رخنمون می سازد.

در این مقاله الگوی همدیدی ابر بارش 12 و 13 بهمن ماه 1389 در مناطق جنوبی و مرکزی ایران به ویژه استان کرمان مورد بررسی قرار گرفت. به علت تأکید این مقاله بر استان کرمان ابتدا با استفاده از شاخص آماری توزیع گامبل تیپ 1، بارش سنگین برای هر یک از ایستگاه های استان محاسبه گردید. سپس ویژگی های ترمودینامیک بارش مورد نظر با استفاده از داده های رادیوسوند و نمودار اسکیوتی ایستگاه کرمان مورد تحلیل قرار گرفت. برای تحلیل این پدیده از داده های روزانه بارش 32 ایستگاه سینوپتیک مناطق مرکزی و جنوبی کشور و نقشه های فشار سطح دریا و سطوح 850، 500 و 300 هکتوپاسکال استفاده گردید سپس آرایش الگوی همدید و روند آن در نقشه های هوا، طی یک دوره انتخابی 4 روزه بررسی شد. نتایج مطالعه نشان می دهد که عامل اصلیایجاد بارش سنگین در منطقه مورد مطالعه، تشکیل کم ارتفاع بریده بر روی دریای مدیترانه است که همانند سیستم مانعی عمل نموده و با حرکت رو به شرق خود سبب تقویت فرود شرق مدیترانه در تروپوسفر میانی می گردد. لذا زمانی که با حرکت رو به پایین سامانه ناوه قطبی همراه باشد به سمت عرض های پایین تر منتقل شده، در نتیجه سامانه های غربی با حرکت خود از روی آب های گرم جنوبی، رطوبت زیادی را کسب کرده و سبب ریزش بارش های سنگین و قابل توجهی در منطقه می گردد.

ریزش تگرگ های شدید نقش مؤثری در ایجاد سیلاب های ناگهانی داشته و خسارت های زیادی را به بخش کشاورزی ایران و استان فارس وارد می سازد. جهت مقابله با کاهش خسارت های ناشی از آن، شناخت شرایط همدیدی ایجاد این پدیده ی مخرب لازم است. جهت بررسی شرایط همدیدی و دینامیکی پدیده ی تگرگ در استان فارس از داده های روزانه ی بارش تگرگ 14 ایستگاه همدیدی استان فارس در یک دوره ی آماری 4 ساله (1388-1385) استفاده شد. سپس 3 نمونه از بارش های شدید تگرگ در منطقه در طول دوره ی آماری شناسایی و انتخاب گردید. سپس با استفاده از داده های مرکز NCEP/NCAR نقشه های همدیدی تراز دریا، 850 و 500 هکتوپاسکال ، وزش رطوبتی، اُمگا و چرخندگی در محیط نرم افزار GrADS و نیز با استفاده از نرم افزار GIS نقشه ی توزیع بارش تگرگ در روز اوج بارش برای سه دوره ی انتخابی ترسیم شد. برای محاسبه ی شاخص های ناپایداری شولتر (Si) و ویتینگ (Ki)، از داده های جو بالای ایستگاه شیراز استفاده شد. سرانجام با استفاده از نقشه ها و داده های مذکور، شرایط همدیدی و الگوهای ریزش تگرگ در هر دوره ی انتخابی در منطقه مشخص گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد که در هر سه دوره ی انتخابی ریزش تگرگ در استان در فروردین ماه و در اثر تشکیل و تقویت کم فشار بریده (سردچال) در سطح 500 هکتوپاسکال و ایجاد کم فشار و ناپایداری در سطح دریا می باشد. بررسی الگو های جوّی نشان داد که عامل ایجاد این پدیده در منطقه، نتیجه ی تقویت و گسترش سامانه های کم فشار واقع در شرق دریای سرخ و عربستان است. این سامانه های کم فشار با عبور از روی آب های جنوبی کشور، رطوبت کسب کرده و در نواحی مرکزی، جنوب غربی و منطقه ی مورد مطالعه ایجاد ناپایداری و ریزش تگرگ می کنند. همچنین ریزش هوای سرد از لایه های میانی جو توسط پدیده ی سردچال، شرایط گسترش این سامانه های کم فشار جنوبی و شکل گیری جریان های ناپایدار و حرکت آن به سوی ایران و منطقه را فراهم می کند. بنابراین، ریزش هوای سرد از ترازهای میانی همراه با تغییرات شدید دما در لایه های بالایی و پایینی جو، باعث ناپایداری و صعود شدید هوا، تشکیل ابرهای کومولونیمبوس و ریزش شدید تگرگ در دوره های انتخابی در استان فارس شده است.

در این تحقیق، تأثیر سردچال ها را بر وقوع بارش های شدید در نواحی جنوب غرب و مرکز ایران ، بررسی کرده ایم. بدین منظور، نخست پنج مورد از وقوع سردچال را از مرکز پیش بینی سازمان هواشناسی استخراج کردیم و سپس به دلیل اختصار، موردی را که دارای بیشترین تأثیر در بارش منطقة مورد مطالعه بود (نهم تا سیزدهم آذر 1387)، بررسی و تحلیل کردیم. بدین منظور، 21 ایستگاه هواشناسی واقع در جنوب غرب و مرکز ایران را برگزیدیم. برای تحلیل این پدیده از آمار بارش روزانه ایستگاه های واقع در جنوب غرب و مرکز کشور و همچنین نقشه های سطح دریا و سطوح 850، 500 و 300 هکتوپاسکال استفاده کرده ایم. پس از بررسی موقعیت جغرافیایی ایستگاه های مورد مطالعه، نقشه های هوا و داده های بارش روزانة ایستگاه های سینوپتیک منطقه را بهکار گرفتیم؛ همچنین برای تعیین شدت ناپایداری ها، شاخص های ناپایداری Si و Ki را در ایستگاه های شیراز و اهواز بررسی کرده ایم. آرایش الگوی همدیدی و روند آن در نقشه های هوا طی یک دورة انتخابی پنج روزه بررسی شده است. نتایج مطالعه نشان میدهد که عامل اصلی ایجاد بارش های شدید در منطقة مورد مطالعه، نفوذ و استقرار سامانة پرفشار سیبری و تشکیل سردچالی وسیع بر روی جنوب دریای خزر و مرکز ایران بوده است. در همین زمان، سامانه های ناپایدار غربی در برخورد با این سردچال، تغییر مسیر داده و به سمت عرض های پایین تر منتقل شده اند؛ در نتیجه، سامانه های غربی با حرکت از روی آب های جنوبی کشور، رطوبت زیادی را کسب کرده و از سمت جنوب غرب به داخل کشور نفوذ کرده اند و در استان های جنوب غربی و مرکزی، بارش های قابل توجهی را پدید آورده اند.