حمید نوری

این پژوهش با بررسی یکی از فراگیرترین دوره­های بارشی کشور در سال­های گذشته (روزهای 6/8/1381 تا 5/10/1381)، به تحلیل همدید و دینامیک سنگین­ترین خوشه بارش این دوره (15/9/1381 تا 20/9/1381) با رویکرد محیطی به گردشی می­پردازد. در این دوره بیش از 60 درصد از ایستگاه­های کشور شاهد بارش چشمگیری بودند و رویدادهای بارشی سنگین متعددی نیز در سواحل جنوبی خزر ثبت شدند. بعد از ترسیم نقشه­های همبارش روزهای مورد مطالعه، نقاط اوج بارش و مـراکز ثقل آن­ها بـه دست آمد و سپس الگوهای فشار سطحی، ارتـفاع ژئوپتانسیل و نقشه­های وزش رطوبتی، جبهه­ها، رودبادها و Q-Vectorدر ترازهای مختلف، استخراج و ترسیم شد. تحلیل نقشه­های فشار تـراز دریا نشان داد که تشدید شیو فـشار بین الگوی پرفشار دریای سیاه و کم­فشار شرق مدیترانه و بین الگوی پرفشار دریای سیاه وکم­فشار شمال شرق خزر، در رخداد این بارش­ها در غرب، جنوب غرب ایران و سواحل جنوبی خزر موثر بود. بررسی نقشه­های ژئوپتانسیل نشان داد که درطول دوره مورد مطالعه، دو الگوی اصلی وجود دارد که نقش فرود نسبتاً عمیق شمال دریاچه خزر (بخشی از فرود بلند مدیترانه) بسیار مهم است. تحلیل نقشه­های وزش رطوبتی نشان دادند که که در ترازهای بالایی، دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای پایینی، خلیج فارس و دریای عمان، مهم­ترین منبع تغذیه رطوبتی بارش­های ایـران زمین هستند که نـقش هـر کدام در روزهای مـختلف، یکسان نیست. در حالی که رطوبت بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر، در تراز 500 هکتوپاسکال از طریق دریای مدیترانه، در ترازهای 600 و 700 هکتوپاسکال، از طریق دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال، از طریق همه منابع اصلی رطوبتی منطقه (دریای سیاه، دریای مدیترانه، خلیج فارس، دریای سرخ و دریاچه خزر) تأمین می­شود. وجود جبهه قطبی، جبهه دریای سرخ شمال خلیج فارس و همچنین ادغام رودبادهای جنب­حاره­ای و جبهه قطبی بر روی شرق عراق، می­تواند از علل ایجاد و تشدید حرکات عمودی هوا در منطقه باشد. تحلیل نقشه­های Q-Vector نیز، با نشان دادن مناطق همگرا، به نقش مهم دریاچه خزر، دریای مدیترانه و دریای سیاه، خلیج فارس و دریای عمان در ایجاد حرکات صعودی هوا در ترازها و ساعات مختلف، برای شکل­گیری بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر و ایران زمین اشاره دارد.

به منظور شناسایی الگوهای زمانی و مکانی رویدادهای بارشی سواحل جنوبی خزر، از روش تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA) و تحلیل خوشه ای (CA) استفاده شد. در این تحقیق با استفاده از داده های روزانه بارش، شاخص های گرایش مرکزی، پراکندگی آماری و درصد فراوانی سه متغیر مدت، مقدار و شدت رویدادهای بارشی در 46 ایستگاه همدید، اقلیم شناسی و باران سنجی منطقه، طی دوره آماری سال 1336 تا 1383 محاسبه شدند. سپس پهنه بندی رویدادهای بارشی منطقه بر اساس این سه متغیر انجام شد و رژیم های بارشی نواحی مختلف به دست آمد. در ادامه، رویداد های بارشی هر ایستگاه، مبتنی بر داده های استاندارد شده این سه متغیر به چهارگروه بارشی سبک، متوسط، سنگین و فوق سنگین تقسیم و رژیم های بارشی آنها ارائه شد. نتایج نشان می دهندکه به طورکلی در سواحل جنوبی خزر، شش ناحیه همگن بارشی وجود دارد؛ به طوری که تغییرات نواحی در بخش میانی و همگنی نواحی در بخش های شرقی و غربی بیش تر است. شاخص های میانگین مدت بارش، واریانس مدت و مقدار بارش و چولگی وکشیدگی مقدار و شدت بارش رویداد ها در سواحل میانی و غربی بیش از سواحل شرقی و نواحی کوهستانی منطقه است. نتایج نشان می دهند با آنکه میانگین مقدار بارش رویدادها در نواحی مختلف در ماه های شهریور تا آذر بیشینه است، لیکن فراوانی آن ها، دارای الگوی متفاوتی است. رژیم فراوانی رویداد های بارشی در نواحی ششگانه این منطقه نشان می دهد که نواحی ساحلی وکوه پایه ها و کوه های غربی گیلان، در ماه های شهریور تا آذر، مناطق کوهستانی مازندران میانی از فروردین تا مرداد و بقیه مناطق کوهستانی در فصل زمستان، دارای بیشینه فراوانی رویداد های بارشی هستند. همچنین نتایج نشان می دهند که در همه گروه های بارشی، ماه تیر و فصل تابستان، کمترین فراوانی رویدادها را دارند. درگروه های بارشی سبک، متوسط و سنگین، ماه اسفند و فصل زمستان و درگروه بارشی فوق سنگین، ماه مهر و فصل پاییز دارای بیشترین فراوانی رویداد های بارشی هستند.

دما از مهم ترین عناصر مؤثر بر آب و هوا و محیط زیست هر منطقه است. دریای خزر به عنوان یک توده آبی گسترده در حاشیه شمالی ایران میتواند سهم مهمی را در تعدیل نوسان های دما بر عهده داشته باشد. برای بررسی شرایط همدید و تعیین نواحی دمایی منطقه خزر و عوامل مؤثر در ناحیه بندی آن، داده های روزانه جوی ترازهای مختلف این منطقه در سال های 1994 تا 2003 میلادی فراهم و شاخص های تعیینکننده وضعیت دمایی شامل دمای هوا، دمای پتانسیل، فرارفت دمای جو در سطوح 1000 تا 100 هکتوپاسکال محاسبه شد. سپس با استفاده از تحلیل مؤلفه مبنا و تحلیل خوشه ای، نقشه نواحی هر سه شاخص دمایی منطقه خزر برای ستون جوی 1000 تا 100 هکتوپاسکال و هم چنین نقشه های نواحی دمایی برای ترازهای 300، 500، 700، 850 و 1000 هکتوپاسکال ترسیم شد. نتایج نشان میدهد برای هرکدام از شاخص ها، هفت ناحیه در منطقه خزر وجود دارد که عرض جغرافیایی و سیستم های سینوپتیکی به خصوص استقرار سامانه پرفشار آسیایی در روزهای سرد سال در بخش شرقی و شمال شرقی خزر (عامل کاهش دما) و انواع سامانه های کم فشار و پرفشار مهاجر در بخش غربی و جنوب غربی (عامل افزایش دما)، مهم ترین عوامل مؤثر بر تفکیک نواحی دمایی در همه ترازها محسوب میشوند. هم چنین نتایج حاصل از مقایسه نقشه های نواحی شاخص های دمایی(دما، دمای پتانسیل و فرارفت دما) نشان میدهد که محدوده خشکی و آبی خزر از هم تفکیک نشده است, در این صورت نقش پهنه بزرگ آبی دریاچه، در مقیاس سینوپتیک در توزیع مکانی و ناحیه بندی دمایی منطقه، قوی نیست و به احتمال زیاد با انتقال و تبادل انرژی و ایجاد جریان های نسیم خشکی- دریا، تأثیر آن در مقیاس کوچک تا متوسط و در بخش هایی از سال قابل رؤیت است. در مجموع در ترازهای مختلف جوی، بین شمال و جنوب منطقه، به طور متوسط7 تا 10 درجه سانتیگراد و بین شرق و غرب منطقه به طور متوسط 2 تا 3 درجه سانتیگراد اختلاف دما وجود دارد و سردترین ناحیه در قسمت شمال شرقی منطقه واقع است.