فرشته حسینعلی پور جزی

به منظور واکاوی بسامد رخداد رودبادها در زمان وقوع بارش های فرین و فراگیر در آذربایجان شرقی با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی در اقلیم شناسی همدید، داده های بارش 11 ایستگاه همدید استان در بازه زمانی 11/10/1329 تا 30/12/1391 (22725 روز) اخذ شد. در ادامه، بارش های فرین و فراگیر منطقه بر اساس دو شرط انتخاب گردید: حداقل نیمی از ایستگاهها بارش دریافت کرده و میانگین بارش ایستگاهها بیش از میانگین صدک 99ام بارش طی دوره مورد مطالعه باشد. بر اساس دو آستانه فوق، 97 رخداد بارشی برگزیده شد. در این روزها بسامد رخداد رودبادها، موقعیت و سرعت آنها بر روی کرنل صفر تا 120 درجه ی طول شرقی و صفر تا 80 درجه ی عرض شمالی برای هر یاخته(1617) در ترازهای 250، 300، 400 و 500 هکتوپاسکال طی چهار دیده بانی همدید در ساعت های 00، 06، 12 و 18 گرینویچ محاسبه گردید. نتایج نشان داد که رودبادها در ترازهای مزبور در ساعت های همدید به ویژه در ساعت 18 بر روی منطقه مطالعاتی نمودی کاملا آشکار دارد. کانون بیشینه بسامد رخداد رودباد نیز بر روی شمال شبه جزیره عربستان استقرار دارد. نقشه های میانگین سرعت باد در ساعت های همدیدی که از یکسو منطبق بر رخداد بیشینه ی بسامد رودباد و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینه ی سرعت باد در پهنه ی مطالعاتی است؛ نشان می دهد که محور خروجی رودباد به صورت مایل با جهت جنوب غربی- شمال شرقی به سوی نیمه غربی کشور کشیده شده و آذربایجان شرقی در قطاع چپ خروجی رودباد، جایی که واگرایی و ناپایداری در جو رخ می دهد قرار دارد.این موضوع بیانگر حرکات عمودی صعودی بر روی محدوده ی مطالعاتی بوده که منجر به انبساط توده هوا در سطوح بالا و ناپایداری جو می شود. به طور کلی کشیدگی رودباد تا تراز 500 هکتوپاسکال خصوصا در ساعت 18 نشان از ضخامت لایه ی ناپایدار داشته که رخداد بارش های فرین و فراگیر بر روی آذربایجان شرقی را فراهم می کند.

ماهیت بارش سنگین و پیامدهای ناشی از آن سبب شده که این پدیده اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی های محیطی و مدیریت منابع آب داشته باشد. در این پژوهش به منظور واکاوی سامانه ی بلاکینگ مؤثر بر بارش های سنگین تبریز در 1379 مورد روز بارشی، نقشه های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، مؤلفه های باد، همگرایی شار رطوبت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از نقشه های همدیدی و جابجایی سیستم های جوی همچون ناوه ها، سامانه های کم فشار و پرفشار سطح زمین بررسی شد. داده های بارش روزانه برای ایستگاه تبریز با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی طی سال های 2013-1951 تجزیه و تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد که سه الگوی اصلی فشار تراز دریا در ایجاد این بارش ها مؤثر بوده و استقرار سردچال در غرب پهنه ی مطالعاتی و همراهی سطح زمین، شرایط را برای ایجاد بارش سنگین فراهم کرده است.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].

سیلاب به عنوان یکی از مخاطرات محیطی همواره طی تاریخ حیات بشری ابعاد مختلف زندگی را دستخوش تغییر و تهدید نموده و با داشتن بیشترین فراوانی نسبی وقوع از حوادث طبیعی باعث خسارات مالی و حتی جانی زیادی در جهان شده اند. از این رو، هدف غایی این مطالعه ی همدید، تبیین اندرکنش های کلیدی میان جو و محیط سطحی و به عبارتی کشف رابطه ی میان الگوی گردشی موجد بارش های سیل زا در منطقه ی مطالعاتی به منظور پیش بینی وقوع رگبارهای منجر به سیل است. بدین منظور برای تحلیل همدید بارش های موجد سیل آذرماه 1391 در جنوبغرب ایران (استان های بوشهر، خوزستان و کهکیلویه و بویراحمد)، با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی، الگوهای گردشی ایجاد کننده ی بارش های سیل زا شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بارش های سیل زا در منطقه طی روزهای 4 تا 8 آذرماه فرود عمیقی بر شرق مدیترانه تشکیل گشته و منطقه ی مطالعاتی در نیمه شرقی این فرود که محل ناپایداری جو است قرار داشت. در عین حال، الگوهای ضخامت جو، بیانگر ریزش هوای سرد از اروپای شمالی به سمت عرض های پائین تر و گسترش هوای گرم مستقر در شمال آفریقا تا عرض 50 درجه ی شمالی است؛ در نتیجه در محل برخورد این دو توده ی هوا، ناپیوستگی جبهه ای دور از انتظار نیست. تحلیل الگوهای تابع همگرایی شار رطوبت نیز نشان داد که بارش های سیل زا نتیجه ی شارش رطوبت از پهنه های آبی مدیترانه و خلیج فارس بوده و دریای سرخ و دریای عرب جز منابع تقویتی محسوب گردید

در این پژوهش به تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با بارش های حدی و فراگیر در کرانه های غربی خزر با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی پرداخته شد. در این راستا از پایگاه داده ی بارش روزانه ی منطقه ی مطالعاتی شامل 33 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی طی 15992 روز (از 1/1/1340 تا 11/10/1383)، 109 روز از شدیدترین و فراگیرترین بارش های منطقه بر اساس شاخص پایه ی صدک 99ام، برای بررسی و تحلیل انتخاب شد. فراوانی رودبادها و موقعیت آنها در محدوده ی وسیعی از صفر تا 120 درجه ی شرقی و صفر تا 80 درجه ی شمالی در چهار تراز 250، 300، 400 و 500 هکتوپاسکال طی چهار دیده بانی همدید در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00 گرینویچ بررسی گردید. نتایج بررسی ها نشان می دهد که رودبادها از نظر زمانی به جز در تراز 250 هکتوپاسکال که در ساعت 06:00 فراوانی بالایی را نشان می دهند؛ در ترازهای 300 و 400 هکتوپاسکال عمدتاً در ساعت 18:00 بر روی منطقه مطالعاتی نمودی آشکار دارند. در عین حال، نقشه های میانگین سرعت رودبادها در این ساعت ها که از یکسو منطبق بر رخداد بیشینه ی فراوانی رودبادها و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینه ی سرعت رودبادها در پهنه ی مطالعاتی است؛ بیانگر قرارگیری ربع چهارم هسته رودباد( که با افزایش تاوایی مثبت و همچنین واگرایی سطوح فوقانی و همگرایی سطوح پایین جو همراه است) بر روی کرانه های غربی خزر است. این موضوع می تواند به انبساط توده ی هوا در سطح بالا یا حرکت قائم صعودی بیانجامد. به طور کلی کشیدگی رودباد تا تراز 500 هکتوپاسکال در اغلب موارد در ساعت 18:00 نشان از ضخامت لایه ی ناپایدار دارد که می تواند بارش های حدی و فراگیر را روی کرانه های غربی خزر ایجاد نماید.

یکی از مسائل مهم در عصر حاضر، مسئله ی تغییر اقلیم می باشد که از مهم ترین نشانه های قابل مشاهده ی آن بارش های سنگین است که گاه مخرب و زیان بار بوده و تأثیرات ناخوشایندی بر محیط زندگی انسان وارد می سازند و به نظر می رسد این بارش ها از یک منشأ معینی بوجود نمی آیند و هر بخش از ایران دارای الگوی متفاوتی است. لازمه ی شناسایی این الگوها، انجام مطالعات کافی از شرایط همدیدی و دینامیکی این رخدادها می باشد. بدین منظور در این تحقیق با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی و انجام یک تحلیل خوشه ای بر روی داده های بارشی 61 ایستگاه باران سنجی، سینوپتیک و کلیماتولوژی سازمان هواشناسی استان خراسان جنوبی طی دوره آماری بین سال های 1990 تا 2007، چهار الگوی گردشی در تراز500 هکتوپاسکال شناسایی شد. سپس جهت تحلیل بارش ها در هر الگو، یک روز به عنوان نماینده با ضریب همبستگی 95% معرفی شد. همچنین به بررسی منابع رطوبتی و وضعیت رودباد در زمان رخداد بارش ها پرداخته شد. نتایج تحلیل ها نشان داد که دو الگوی گردشی به نام های فرود دریای خزر- احمر و فرود مدیترانه- جنوب اروپا بیشتر بارش ها را توجیه می کنند و بیش از 60 درصد بارش ها در این دو الگو رخ می دهد.از نظر منبع رطوبتی می توان گفت سه منطقه ی دریای مدیترانه،دریای عرب و خلیج فارس در این بارش ها نقش داشته اند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل و خسارات ناشی از آن در منطقه ایفا نماید.

سیل یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی است که در طول تاریخ خسارت های زیادی را به مردم تحمیل کرده و می کند. از این رو، هدف غایی این مطالعه ی همدید، تبیین اندرکنش های کلیدی میان جو و محیط سطحی و به عبارتی کشف رابطه ی میان الگوی گردشی موجد بارش های سیل زا در منطقه ی قم به منظور پیش بینی وقوع رگبارهای منجر به سیل است. بدین منظور برای تحلیل همدید بارش های سنگین فروردین 1388 استان قم که پدیده ی سیل را به همراه داشت، با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی، الگوهای گردشی ایجاد کننده ی بارش های سیل زا شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بارش های سیل زا در منطقه غالباً از ادغام دو سامانه ی کم فشار نشأت می گیرند: الف) کم فشارهای مهاجر همراه با جبهه از سمت شرق مدیترانه و ب) کم فشارهای منطقه دریای سرخ. در عین حال، الگوهای ضخامت جو، منطقه ی کژفشاری شدیدی را آشکار ساخت که ناشی از برخورد توده هوای سرد عرض های بالایی با هوای گرم و مرطوب نفوذی از سمت شمال آفریقا می باشد. تحلیل الگوهای تابع همگرایی شار رطوبت نیز نشان داد که بارش های سیل زا نتیجه ی شارش رطوبت از پهنه های آبی مدیترانه ی شرقی، دریای سرخ شمالی و خلیج فارس به منطقه ی قم و انباشت رطوبت در این پهنه است.

برای شناخت همدید بارش­های ابر سنگین (بالای 50 میلی­متر در روز) منطقه آذربایجان­شرقی، داده­های بارش روزانه 23 ایستگاه باران­سنجی طی دوره آماری 1961 تا 2005 به­صورت دیده­بانی­های شش ساعـته مورد بررسی قـرار گرفت. به منظور شناسایـی رابطه الگوهای گردشی جو بالا با بارش­های ابر سنگین بـه کمک نرم­افزارهای Matlab، Grads و Surfer یک تـحلیل خوشه­ای پایگانی با روش ادغام Ward روی داده­ها اعمال شد. نتایج نشان دادند که سه الگوی گردشی مختلف در منطقه فعال هستند. سپس برای هر الگو، یک روز نماینده معرفی گردید که در تحلیل بارش­های ابر سنگین مورد استفاده قرار گرفتند. آرایش مکانی این الگوهای بارشی نشان می­دهند که توزیع زمانی بارش­های ابر سنگین در منطقه با عرض جغرافیایی در ارتباط است. نتایج تحلیل نشان می­دهد که الگوی پرفشار غرب دریای سیاه- شمال دریای مدیترانه و الگوی پرفشار دریای سیاه بیشترین ارتباط را با بارش­های ابر سنگین منطقه دارند. این یافته نقش مهمی در پیش­بینی بارش­های ابر سنگین منطقه خواهد داشت.