پرفشار آزور

به منظور بررسی زمانی و مکانی پرفشار جنب حاره بر منطقه آسیا- آفریقا، از داده¬های دوباره تحلیل شده میانگین ماهانهNCEP/NCAR با تفکیک افقی 5/2 درجه استفاده شد. ارتفاع ژئوپتانسیل و مؤلفه های مداری و نصف¬النهاری باد در ترازهای 1000، 500، 200 و100 هکتوپاسکال در یک دوره 30 ساله (1971-2000) برای تعیین ویژگیهای جغرافیایی مرکز پرفشار، فراوانی آن و تعیین جایگاه خط پشته در محدوده 70 درجه غربی تا 120 درجه شرقی از آوریل تا اکتبر مطالعه شده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تفاوت آشکاری در موقعیت استقرار مرکز پرفشار جنب حاره در ترازهای زیرین، میانی و فوقانی وردسپهر وجود دارد؛ به طوری که پرفشار جنب حاره¬ای آزور در شرق اقیانوس اطلس شمالی در تراز زیرین، پرفشار شمال غرب آفریقا و عربستان در تراز میانی و پرفشار تبت در تراز فوقانی وردسپهر به صورت مراکزی مستقل جای گرفته، در صورتی که مرکز پرفشار ایران هم در تراز میانی و هم فوقانی وردسپهر مشاهده می‌شود. الگوی موقعیت جغرافیایی مرکز پرفشار در فصل تابستان در ترازهای 1000 ، 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال بترتیب یک مُدی (شرق اقیانوس اطلس)، سه مُدی(شمال غرب آفریقا-عربستان- ایران)، پراکنده(از جنوب چین تا غرب ایران) و دو مُدی(فلات تبّت- فلات ایران) است. بیشینه عرض جغرافیایی خط پشته پرفشار جنب حاره در تمامی ترازها مربوط به ماه اوت است که در تراز 500 ، 200 و100هکتوپاسکال بترتیب روی ضلع شمالی فلات تبت، منطقه وسیعی از شرق تا غرب آسیا و ایران قرار گرفته است. بیشترین جهش خط پشته از نظر عرض جغرافیایی در سه تراز 500 ، 200 و 100 هکتوپاسکال از ماه ژوئن به ژوییه است که در امتداد برخی نصف النهارها حتّی به 10 درجه نیز می‌رسد

خصوصیّات جغرافیایی کشور پهناور ایران، ویژگی‎های اقلیمی متفاوتی را بوجود آورده است. این ویژگی‎ها ماحصل فعّالیّت‎های طبیعی و غیر طبیعی(انسانی) عوامل مختلف در کشور است که خود در رابطه متقابل با سایر پدیده‎های اقلیمی قرار دارد. یکی از این پدیده های اقلیمی، شاخص نوسانات اطلس شمالی است که از تفاضل داده‎های نرمال شده ماهانه فشار مرکزی پرفشار "آزور" از کم فشار "ایسلند" بدست می آید. مقاله حاضر شامل توضیحاتی درباره رفتار مراکز فعّال فشاری در اقیانوس اطلس شمالی بر اساس سری های زمانی فشار مرکزی کم فشار ایسلند (IL) و پر فشار آزور (AH) و تأثیر آنها بر روی ناهنجاری های اقلیمی در ایران است. با استفاده از ناهنجاری‎های نرمال شده، شیب فشار بین مراکز فشار زیاد آزور و کم فشار ایسلند (شیب AH-IL) به عنوان شاخص نوسانات اطلس شمالی (INAO) مشخّص شد که NAO شدید (شیب AH-IL بالاتر از نرمال)، در زمستان با افزایش بارش و کاهش دما در اغلب مناطق کشور همراه است. بررسی ها در مورد NAO ضعیف، عکس الگوهای بالا را نشان می دهد.

به منظور مطالعه بارندگی های شدید لارستان، آمار روزانه بارش ایستگاه لار در دوره آماری 2007- 1960 از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. ابتدا توالی های مرطوب 1 تا 6 روزه دردوره آماری مذکور تعیین، سپس شدیدترین بارش های منطقه در دوره سرد (فوریه 1993) و گرم (ژوییه 1995) انتخاب شد. الگوهای سینوپتیکی به وجود آورنده این بارش های شدید و طولانی در سطح زمین و سطوح بالا بر اساس نقشه های ساعت 12 GMT روزانه سطوح زمین، 500 hPaو 700 hPa شناسایی شد. یافته های تحقیق نشان داد که الگوهای فشار موثر در بارش های شدید فصل سرد، در سطح زمین ورود سیکلون های غربی، کم فشار سودانی و در فصل گرم، نفوذ کم فشار مونسون، عقب نشینی پر فشار جنب حاره، استقرار کم فشار حرارتی و ایجاد ناپایداری شدید است. و در سطوح بالا نفوذ بادهای غربی، ورود فرود عمیق به همراه ریزش هوای مرطوب می باشد

در این پژوهش، چگونگی رفتار مکانی و زمانی پرفشار آزور در تراز 700 هکتوپاسکال با استفاده از داده های روزانه، ارتفاع ژئوپتانسیل ساعتGMT12 پایگاه داده (NCEP/NCAR) و با تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه قوسی در یک دوره زمانی 55 ساله، شامل 20089 روز از اول ژانویه سال 1951(11 دی ماه 1329 تا 31 دسامبر سال 2005 / 10 دی ماه 1384 بررسی شد. ابتدا، برای شناسایی رفتار مکانی پرفشار آزور و نحوه تعامل آن با الگوهای مجاور، میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل ساعتGMT12 برای تمام روزهای تقویم خورشیدی محاسبه گردید. آنگاه، یک تحلیل خوشه ای پایگانی انباشتی به روش ادغام «وارد» بر روی این مقادیر انجام گرفت. بر پایه این تحلیل، روشن شد که دو الگوی گردشی اصلی در نیمکره شمالی قابل شناسایی است. الگوی گردشی1 که منطبق بر نیمه سرد سال است؛ در مجموع، تضعیف پرفشار آزور و سیطره بادهای غربی همراه با امواج بلند رزبای را آشکار می سازد. الگوی گردشی2 که از نظر زمانی مصادف با نیمه گرم سال است؛ اوج کنش پرفشار آزور را نشان می دهد. رخداد این الگو منطبق بر رویداد بیشینه دمای روزانه (دمای روز هنگام) در گستره وسیعی از ایران است. به منظور شناسایی رفتار زمانی پرفشار آزور، با انتخاب چارچوب پوش مناسب، میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 700 هکتوپاسکال برای هر یک از روزهای تقویم خورشیدی 1383-1330 محاسبه و استاندارد سازی شد. بدین ترتیب، یک ماتریس به ابعاد 1×19724 به دست آمد که شامل ناهنجاری های فاز مثبت و منفی (تشدید و تضعیف پرفشار آزور) در هر روز بود. مقایسه فراوانی روزهای رخداد فاز مثبت با فراوانی روزهای رویداد فاز منفی در تراز مورد بررسی، نشان داد که در طی نیم سده گذشته، روزهای تشدید و حضور قوی پرفشار آزور به مراتب بیش از روزهای تضعیف این سامانـه پـویشی(دینامیکی) بـوده است. در مجموع، شاخص استانـدارد شده پرفشار آزور (SAI) که در این پژوهش تعریف و محاسبه گردید؛ شان داد که می تواند به عنوان معیاری برای بررسی رفتار زمانی این سامانه پرفشار مورد استفاده قرار گیرد. اجرای روش جدول توافقی و محاسبه آماره کای دو(2 χ) در طول دوره آماری (1382-1340) آشکار ساخت که در سطح اطمینان 95 درصد، بیشینه دمای روزانه در 8/94 درصد از ایستگاه های مورد بررسی (401 ایستگاه از مجموع 423 ایستگاه) مستقل از تاثیر سامانه پرفشار آزور در تراز 700 هکتوپاسکال نیست و به عبارتی، متاثر از آن است.

امروزه، یکی از پدیده های بحث انگیز آب وهوایی ؛ توفان های غباری غرب و جنوب غرب ایران است. در این پژوهش با بررسی میزان افق دید از صفر تا 10000 متر، در مجموعه 6 ایستگاه هواسنجی از استان خوزستان طی سال های 1374 تا 1378، رخداد روزانه غبار با شناسه (06) استخراج شد. نخستین نتایج، نشانگر وقوع 288 توفان غباری بود که همگی در دوره ی گرم سال یعنی فاصله ی زمانی اردیبهشت تا مهرماه رخ داده اند. از این مجموعه بر پایه ی بیشینه دوام و گسترش مکانی، تعداد 10 توفان شاخص تعیین شد که با تهیه و بررسی نقشه های روزانه ی هوا طی روزهای غبارآلود، الگوهای همدید سامانه های فشار مؤثر در ترازهای پایین ومیانی جو برای روزهای آغازین، اوج و پایانی هر توفان طراحی شد. مقایسه ی الگوهای روزهای آغازین عموم توفان های غباری با روز اوج هر توفان در تراز دریای آزاد، نشانگر نزدیک شدن همزمان دو سامانه ی کم فشار ایران- پاکستان و سامانه ی پرفشار آزور به ترتیب از خاور و باختر سرزمین مورد پژوهش به همدیگر بود. احراز این نزدیکی در ترازهای بالا شامل 850 و 700 هکتوپاسکال در جنوبغرب ایران که از جمله نتایج آن افزایش شیب فشار و بالتبع ناپایداری جوی روی خوزستان بود؛ با کاهش افق دید درعموم شهرهای موردمطالعه طی روزهای اوج هماهنگ بود. همچنین استخراج سمت باد از نقشه های NCEP در تراز 700 هکتوپاسکال و تراز دریای آزاد، وقوع جریان های هوای شمال غربی از شرق عراق و جریان های هوای غربی ازشمال عربستان و در نتیجه انتقال غبار از سطح بیابان های برهنه و بی گیاه این مناطق را تایید کرد.

در این تحقیق با بررسی 2448 روز طی ماه های می، ژوئن، ژولای، آگوست و سپتامبر 2015-2011 بصورت 4 دیده بانی در روز، در 241 روز تشکیل رودباد تراز پایین بر روی خلیج فارس شناسایی گردید. مطالعه این روزها حاکی از آنست که رودباد تراز پایین خلیج فارس در ماه می و بویژه از نیمه دوم این ماه، با گسترش کم فشار گنگ در جنوب آسیا و تشکیل زبانه ای از آن بر روی فلات ایران و تقابل آن با پرفشار آزور، بر روی خلیج فارس و مناطق اطراف آن شکل می گیرد. با تقویت و گسترش بیشتر کم فشار گنگ و بدنبال آن کم فشار شکل گرفته بر روی فلات ایران در ماه های ژوئن، ژولای و نیمه اول آگوست، رودباد تراز پایین خلیج فارس نیز به اوج شدت و گستردگی خود می رسد. از نیمه دوم آگوست و بویژه در ماه سپتامبر از قدرت و فراوانی این کم فشار بر روی فلات ایران کاسته می شود و فراوانی و شدت رودباد تراز پایین خلیج فارس نیز کاهش می یابد، بطوری که در نیمه دوم سپتامبر به ندرت می توان شاهد شکل گیری آن بود. بیشترین سرعت شبانه روزی این رودباد نیز در ساعت Z 18 (60%) و سپس در ساعت Z 00 (33%) رخ می دهد. همزمان با شکل گیری این رودباد، مراکزی از همگرایی رطوبت بر روی فلات ایران تشکیل می شود که رودباد تراز پایین خلیج فارس در شکل گیری آنها نقشی ندارد. بلکه نفوذ کم فشار گنگ به فلات ایران است که شرایط همگرایی و تشکیل هسته هایی از همگرایی رطوبت بر روی فلات ایران را ایجاد می کند.

در این تحقیق با بررسی الگوهای سینوپتیکی سطوح زیرین آتمسفر دوره گرم سال (خرداد-شهریور) جنوب غرب آسیا (2014-1996) و با استفاده از آزمون های تحلیل عامل و خوشه بندی و هم چنین توابع دینامیکی همگرایی/واگرایی، چرخندگی و امگا؛ فرازی از بادهای شرقی (فراز ایران) بر روی فلات ایران شناسایی گردید که خود بخشی از موج بادهای شرقی ناشی از استقرار تراف مونسون هند در جنوب آسیا و گسترش زبانه ای از کم فشار گنگ به سرزمین های پست جنوب غرب آسیا است. شرایط دینامیکی آتمسفر در قسمت شرقی فراز ایران، هسته ای از واگرایی سطوح زیرین، امگای مثبت و نزول هوا را فراهم و بصورت بادهای شرقی بسوی غرب جریان می یابد. همزمان شرایط دینامیکی قسمت غربی فراز ایران، هسته ای از همگرایی سطوح زیرین، امگای منفی و صعود هوا فراهم می کند که جریان باد یاد شده به درون آن می ریزد. سپس هوای صعود کرده در بخش غربی فراز ایران در سطوح میانی، هسته ای از واگرایی بالایی شکل می دهد و به سمت غرب جریان می یابد. با رسیدن این باد بر روی نیمه شرقی فراز ایران، هسته ای از همگرایی سطوح بالایی ایجاد کرده و با نزول خود به درون هسته واگرایی سطوح زیرین شرق فراز ایران، چرخه خود را کامل می کند (چرخه خراسان-خزر). در سطوح میانی نیز زبانه ای از پرفشار آزور بر منطقه حاکم است که انحنای بخش شمالی آن پشته ای از بادهای غربی (پشته ایران-آزور) در شمال ایران و دریای خزر ایجاد می کند. شرایط دینامیکی غرب و شرق این پشته سبب شکل گیری هسته هایی از امگای منفی و مثبت می شود که این نیز به نوبه خود سبب تقویت چرخه خراسان-خزر می شود.

امواج گرمایی یکی از پدیده های طبیعی و ذاتی اقلیم در مناطق مختلف جهان می باشند که فراوانی ظهور آن ها درنتیجه نوسانات آب و هوایی کره زمین در سال های اخیر همانند سایر پدیده های حدی اقلیم افزایش دارد، افزایش دمای هوا چه به دلیل خشک سالی های دوره ای و چه به دلیل گرمایش جهانی در سال های آتی امری بسیار محتمل است. برای ارزیابی دما در استان اردبیل، داده های حداکثر دمای روزانه ایستگاه های همدید اردبیل، پارس آباد، خلخال و مشکین شهر برای سال های 1991 تا 2016 از هواشناسی اردبیل اخذ گردید. در این پژوهش به منظور بررسی دوره های گرما در ماه های مختلف استان اردبیل، همچنین برای نشان دادن تغییرات، دوره تداوم و دوره بازگشت امواج گرمایی شناسایی شده، از مدل زنجیره مارکف استفاده شده است. در ادامه برای نمونه داده های حداکثر دمای روزانه ایستگاه پارس آباد در نرم افزار اکسل فیلتر گذاری ودمای بالای 35درجه انتخاب شد که روز های انتخاب شده17/7/2016 و18/7/2016که دمای هوا به ترتیب در این روزها با 8/38 و6/38 می باشد سپس با اخذ داده اقدام به ترسیم نقشه در محیط گردس که نقشه های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 500هکتوپاسکال و نقشه دمای سطح بالا (از سایت مرکز پیش بینی محیطی نوا)اخذ گردید بر این اساس در هیچ ماهی موج های پرتداوم تر بیشترین فراوانی را به خود اختصاص نداده اند و موج کوتاه مدت و بلند مدت گرمایی در ماه فروردین بیشترین مقدار و در ماه شهریور کمترین مقدار را داشته است. نتایج تحقیق نشان داد که در ماه فروردین، اردیبهشت و خرداد ایستگاه پارس آباد کمترین طول دوره بازگشت موج گرمایی را به خود اختصاص داده است و ماه های تیر، مرداد و شهریور ایستگاه اردبیل کمترین طول دوره بازگشت را به خود اختصاص داده است. طولانی ترین دوره بازگشت هم در ماه های فروردین، اردیبهشت، خرداد، تیر و مرداد در ایستگاه مشکین شهر بوده و در ماه شهریور در ایستگاه خلخال مشاهده شده است.همچنین وجود پرفشار دینامیکی آزور در ایران باعث حاکمیت شدید گرما در منطقه مورد مطالعه ما شده است.

باد منجیل یکی از پدیده های آب وهوایی ایران است که در پهنه ای کوچک از جنوب غربی دریای کاسپین و شمال ایران می وزد. رفتار روزانه به نسبه ثابت این باد که با جهت مشخص و شدت بالا می وزد، سبب شده که نخستین نیروگاه بادی کشور برای بهر ه گیری از انرژی بادی در این منطقه احداث شود. در این مطالعه برای شناسایی سامانه های همدید موثر بر وزش این باد داده های واکاوی مجدد مرکز جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده در طی دوره 2020-1980 مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا با استفاده از این داده ها گرادیان فشاری تراز دریا بین شمال و جنوب البرز به صورت روزانه استخراج و با داده های شدت باد در ایستگاه منجیل مورد مقایسه قرار گرفت. سپس الگوی همدید باد در طی ماه های مختلف سال استخراج شد. میانگین درازمدت الگوی فشار تراز دریا در مقیاس همدید نشان می دهد نفوذ زبانه سامانه پرفشار سیبری به نیمه شمالی ایران در ماه های سرد سال و نفوذ زبانه سامانه پرفشار آزور از سمت غرب اروپا به سواحل جنوبی دریای کاسپین در ماه های گرم، عامل شکل گیری جریان های شمال سوی در مسیر دره سفیدرود است. در دوره گرم سال گسترش نصف النهاریِ کم فشار موسمی پاکستان و کم فشار حرارتی عربستان تا نیمه فلات ایران، موجب تقویت کم فشار حرارتی فلات ایران و افزایش شیو فشاری و تندی وزش باد می شود. تغییرهای فشاری درازمدت برای ساعت های بیشینه تندی باد (12 UTC) و کمینه تندی باد (00 UTC )، تاثیرپذیری سازوکار شکل گیری باد منجیل را از شرایط حرارتی و تابش دریافتی دو سوی رشته کوه البرز به ویژه گرمایش فلات ایران طی ساعت های روز نشان می دهد. تنگ شدگی دره سفیدرود به عنوان واداشت ثانویه، عامل اصلی کانالیزه شدن و تندی وزش باد منجیل است.