تحلیل همدید روزهای خشک دوره سرد سال استان خوزستان (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
خشکسالی یک پدیده محیطی تکرارشونده در اقلیم های مختلف است و اثرات آن صرفاً به محیط های خشک و نیمه خشک محدود نمی شود بلکه رخداد این پدیده در ارتباط با تکرار سیستم های همدیدی و تیپ های هوا می باشد. از این رو، مطالعه و شناسایی الگوهای گردشی جوی پدیده مذکور برای درک وقوع خشکسالی های استان خوزستان ضرورتی اجتناب ناپذیر است.در این پژوهش از داده های روزانه ایستگاهی و داده های بازکاوی جو بالا (2.5×2.5 درجه قوسی) شامل ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا ، تاوایی و سرعت قائم هوا در جو (امگا) از مرکز ملی مطالعات اقیانوس و جو ایالات متحده آمریکا (NOAA) استفاده شد. داده های بارش 11 ایستگاه استان خوزستان طی 29 سال (1995-2023) از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. با شاخص SPI، روزهای خشک پاییز و زمستان مشخص و سال 2010 به عنوان سال با بیشترین روزهای خشک انتخاب شد. این سال در ArcGIS پهنه بندی و با روش سلسله مراتبی به چهار طبقه خوشه بندی شد. نقشه های همدید برای تحلیل همدیدی در نرم افزار GRADS تهیه گردید. نتایج تحلیل های همدیدی نشان داد که وضعیت عمق ناوه بادهای غربی، محل استقرار و وزش مداری این بادها، به همراه زبانه پرفشار جنب حاره، پرفشار سیبری و پدیده های بلوکینگ از مهم ترین عوامل جوی مؤثر بر وقوع خشکسالی در استان خوزستان هستند. این عوامل با ایجاد شرایط پایدار و جلوگیری از ورود سیستم های باران زا به منطقه، باعث کاهش بارندگی و افزایش تعداد روزهای خشک در این استان شده اند.این تحقیق با تمرکز بر تحلیل داده های روزانه بارش و مدل های جو بالا، الگوهای همدیدی خاصی را که با خشکسالی های فصول سرد استان خوزستان مرتبط هستند، شناسایی کرده است. این الگوها به عنوان شاخص های پیش بینی خشکسالی در این منطقه معرفی شده اند، برنامه ریزی های مدیریتی و راهبردهای کاهش تأثیرات خشکسالی باید با در نظر گرفتن این الگوهای همدیدی تدوین شوند. این یافته ها به مدیریت بهینه منابع آب و پایش دقیق تر جوی و اقلیمی کمک می کنند.Synoptic Analysis of Dry Days in the Cold Season in Khuzestan Province
IntroductionOne of the primary climatic problems in arid and semi-arid areas is drought, which has a big effect on ecosystems, agriculture, and water supplies. The fall and winter droughts are especially significant in the province of Khuzestan. This study uses the Standardized Precipitation Index (SPI) to quantify the intensity and length of droughts in Khuzestan through both regional and synoptic analysis. According to research, the length of the drought varies from 7 to 12 years in different stations of this province, with shorter return periods in the eastern parts resulting in more severe droughts. Numerous research have examined drought in various regions of the world using the SPI index. According to a synoptic analysis, Siberian and subtropical high-pressure systems are two of the main causes of Khuzestan's ongoing droughts. Furthermore, according to some research, the absence of moisture transfer from important sources like the Mediterranean Sea and the Red Sea has made the drought in this area worse .MethodologyFor this study, daily rainfall data from 11 sites in Khuzestan Province for a 29-year period (1995–2023) were provided by the national meteorological organization. The data were first organized in Excel and then analyzed using the SPI index. This tool makes analyzing long-term trends in precipitation easier. In the United States, upper-atmospheric data from the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) were analyzed using sea-level pressure, vertical air velocity, geopotential height data at the 500 hPa level, and other relevant factors. The data were analyzed using ArcGIS and GRADS software to identify and investigate the effective synoptic patterns associated with droughts throughout the cold season. Results and DiscussionThe results of this study show a direct correlation between certain synoptic patterns and cold-season droughts in Khuzestan Province. The depth of the western wind trough, the direction and speed of these winds, the existence of the Siberian and subtropical highs, and blocking events are some of the recognized atmospheric patterns. There is less precipitation and more dry days as a result of these patterns' ability to stabilize the weather and keep systems that bring rain from entering the area. These results can be useful in developing management plans to lessen the effects of drought and as indicators for anticipating droughts in this area.ConclusionOne major climatic issue that has a big effect on economies, ecosystems, and communities is drought. Khuzestan Province experiences drought conditions on a regular basis because of its distinct climatic features. Meteorological data analyzed between 1995 and 2023 shows the occurrence of severe droughts, including the ones that happened in 2010. The Arabian high, the Siberian high, the subtropical high, wind flow, and the absence of westerly winds all play a significant role in reducing precipitation and increasing the number of dry days in the region, according to the Standardized Precipitation Index (SPI) and geographic and spatial data. The study's findings are in line with earlier studies, like that of Masoudi et al. (2019), with the exception that this research employs upper-atmospheric models and daily precipitation data to identify synoptic patterns as markers for drought prediction. To minimize negative effects and maximize the utilization of available water resources, management plans and drought mitigation techniques must take these trends into account.
تبلیغات
