تهمینه چهره آرا ضیابری

به منظور بررسی شرایط جوی حاکم بر رخداد گردوخاک های شدید جنوب شرق ایران از داده های 12 ایستگاه همدیدی واقع در منطقه طی بازه زمانی 2000 تا 2020 میلادی استفاده شد. برای شناسایی دوره های همراه با گردوخاک شدید دید افقی زیر 200 و 100 متر برای هر یک از ایستگاه ها انتخاب شد. پس از شناسایی دوره های غبارآلود منطقه، برای تحلیل شرایط جوی با مراجعه به مرکز میان مدت پیش بینی های جو اروپا (ECMWF) بخشERA5 با تفکیک افقی 0.25×0.25 درجه جغرافیایی مقادیر مولفه های مداری و نصف النهاری باد، ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار تراز دریا اخذ گردید. برای شناسایی مراکز و مسیر انتقال گردوخاک نیز از مقادیر AOD سنجنده MODIS و مدل لاگرانژی پسگرد ذرات معلق (HYSPLIT) بهره گیری شد. نتایج نشان داد 3 الگوی هواشناختی غالب کنترل کننده وضعیت جوی در زمان رخداد این پدیده در منطقه می باشد. به صورتی که با حاکمیت جریان شمالی در منطقه و افزایش سرعت باد در قسمت هایی از ایران مرکزی و شرق و شمال شرق ایران و با تقویت پرارتفاع تراز میانی ایران و تشکیل هسته تاوایی منفی و از طرفی تشکیل سلول کم ارتفاع در قسمت های جنوبی افغانستان و شمال پاکستان شرایط برای برداشت و انتقال ذرات به منطقه فراهم می گردد. وجود یک جریان زوجی که حاصل برهکنش جریان چرخندی و واچرخندی در منطقه بوده سبب رخداد گردوغبار در منطقه شده است که با حاکمیت جریانی جنوبی همراه می شود، ذرات گردوخاک را از روی تنگه هرمز به منطقه انتقال می دهد.

شناسایی کانون های گردوغباری و به طبع آن رفتارشناسی این پدیده در مناطق مختلف سبب شده تا یکی از مسائل چند دهه اخیر به عنوان یک مخاطره مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور از آمار 15 ایستگاه هواشناسی در منطقه شمال شرق ایران مشتمل بر استان های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی در یک دوره 17 ساله (2016-2000) استفاده شد. در ادامه برای تببین سازوکار حاکم بر روزهای گردوغباری با مراجعه به مرکز ملی پیش بینی محیطی/علوم جو (NCEP/NCAR) مقادیر مولفه های مداری و نصف النهاری باد و ارتفاع ژئوپتانسیل تهیه شد. در ادامه برای ردیابی و شناسایی کانون ها به ترتیب از مدل HYSPLIT و مقادیر AOD سنجنده MODIS بهره گیری شد. نتایج نشان داد که در دوره گرم سال به دلیل استقرار سامانه واچرخندی شبه ساکن قوی در ترازهای زیرین جو سبب شده تا افزایش تاوایی منفی در منطقه بیشینه نزول هوا و در نهایت حاکمیت یک جریان شمالی را برای منطقه به همراه داشته باشد. بررسی ناهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل و تاوایی مشخص شد، 3 الگوی غالب نابهنجار در بروز بیشینه گردوغبارها در منطقه فعالیت دارند. بطوریکه افزایش ارتفاع ژئوپتانسیل به بیش از 5 الی 10 ژئوپتانسیل متر و افزایش چرخندگی منفی از شرایط عمده به حساب می آید. با بررسی مدل ردیابی و بهره گیری از داده های ماهواره ای نیز 5 کانون اصلی که بیش از 90 درصد گردوغبارهای منطقه را متاثر می سازد، شناسایی گشت که در این میان سهم کشور ترکمنستان با دو کانون جدا و یک کانون مشترک با کشور ازبکستان نقش چشمگیری در رخداد گردوغبارهای تابستانه شمال شرق ایران را بر عهده دارد.

در این پژوهش جهت شناسایی نقش الگوهای گردش منطقه ای جو در رخداد آلودگی های شدید هوای شهر اصفهان، از روش تحلیل همدید ترکیبی استفاده شد. برای انجام پژوهش، از داده های ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، داده های رقومی پروفیل جو، و خروجی های مدل پسگرد ذرات معلق (HYSPLIT) در یک دوره 11 ساله (1395-1384) استفاده شد. نتایج نشان داد که چهار عامل و الگو در زمان رخداد شدیدترین روزهای همراه با آلودگی در شهر اصفهان در تراز میانی جو حاکمیت دارند. نتایج حاصل از بررسی مقادیر PSI در هر الگو نشان داد که به ترتیب از الگوی یک تا چهار مقادیر شاخص 221، 238.6، 203 و 281 است. از شرایط همدیدی می توان به حضور پرفشار جنب حاره ای اشاره نمود که همزمان با لایه وارونگی دمایی در ترازهای زیرین جو و وردسپهر میانی همراه شده است. تقویت تاوایی منفی در بالاتر از تراز 700 هکتوپاسکال و وجود یک همگرایی سطحی ادامه یافته تا تراز یاد شده سبب شده تا ماهیت جو تابستانه به وضوح در رخداد آلودگی در این شهر مشهود گردد که با وجود ناهنجاری های فوی این شرایط تقویت شده است. از طرفی خروجی مدل پسگرد ذرات معلق نشان داد که رخداد روزهای بسیار آلوده در شهر اصفهان را نمی توان در آلاینده های شهری همچون کارخانه های صنعتی اتومبیل ها و... جست بلکه با ورود ذرات معلق از مناطق مختلف سبب شده تا آلودگی از شدت بالاتری برخوردار باشد بدین صورت که هجوم ذرات معلق گردوغبار در تشدید این پدیده امری انکار ناپذیر است.

اهداف: پژوهش پیش رو سعی دارد با ارائه شاخصی جدید، بارش های سنگین و فراگیر سواحل جنوبی خزر طی فصل پاییز را واکاوی کرده و آن را پیش بینی کند. روش: در این راستا، داده های روزانه بارش مربوط به 8 ایستگاه سینوپتیک سواحل جنوبی خزر طی سال های 1986تا2010 گردآوری شدند. بارش سنگین در هر ایستگاه به عنوان رخدادی که مقدار بارش روزانه آن بیش از میانگین بلند مدت آن ایستگاه بوده باشد، تعریف شد و در گام بعدی اگر 6 ایستگاه به صورت همزمان بارش سنگین داشته باشند به عنوان بارش سنگین و فراگیر مورد مطالعه قرار گرفتند. طی دوره مورد مطالعه 104 رخداد بارش سنگین و فراگیر شناسایی شد. برای بررسی شرایط همدید نیز با مراجعه به مرکز ملی پیش بینی محیطی/علوم جو(NCEP/NCAR) داده های مؤلفه های مختلف جو اخذ شد. به منظور شناسایی و واکاوی الگوهای همدیدی این بارش ها با رویکرد محیطی به گردشی از طریق تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که در همه الگوها، حضور یک پرفشار در نیمه شمالی خزر سبب ایجاد جریانات شمالی می شود که با حرکت به سمت جنوب، ضمن جذب رطوبت از منبع رطوبتی واقع در منطقه، ناپایدار شده و نهایتا منجر به بارش های سنگین و فراگیر در سواحل جنوبی خزر می شود. وقوع بارش های سنگین در منطقه همراه با گرادیان فشار در راستای شمال به جنوب بوده، این درحالی است که مقدار گردایان فشار مثبت باشد. بر همین اساس شاخصی جدید تحت عنوان گرادیان فشار دریای خزر (GCP) ارائه شد. نتیجه گیری: وجود ارتباط قوی و معنادار این شاخص با شاخص های دور پیوندیAo, NAO, NCPI 700 , CACO و SHI و همچنین بارش های سنگین و فراگیر در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه حاکی از توانایی این شاخص جهت مطالعه بارش های سنگین و فراگیر در سواحل جنوبی خزر طی فصل پاییز است. طی ارزیابی های صورت گرفته و تحلیل روز به روز بارش های سنگین شرایط ذکر شده تأیید شد.

دراین پژوهش ارتباط بین شاخص های NCPI و CACO با بارشهای فراگیر پاییز سواحل خزر مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا از دو سری منبع داده، افرودیت و ایستگاهی استفاده گردید. روزهای که بیشتراز میانگین بلند مدت خود ایستگاه بارش داشتند و دربیش از60(آفرودیت) تا 75 درصد(ایستگاهی) منطقه در این روز بارش با شرط اول رخ داده بود. بعنوان روز بارش فراگیر انتخاب گردید . سپس داده های فشار سطح دریای این روزها ، استخراج و برای گروه بندی نقشه های آن، از تحلیل خوشه ای به روش وارد استفاده گردید. سپس از هر خوشه یک روز به عنوان نماینده آن خوشه، انتخاب شد و موردتحلیل سینوپتیک قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن بود که در همه الگو ها یک پرفشار بر بالای خزر یا خود حضور دارد یا زبانه ی پرفشار بر روی خزر کشیده شده است،که موجب ایجاد جریانات به صورت شمالی شده و به دلیل ذاتا سرد خود در برخورد با دریای نسبتا گرم، به تدریج در حال حرکت به سمت جنوب رطوبت جذب کرده و ناپایدار می گردد . البته نباید این نکته را فراموش کرد که در الگوهای بررسی شده در هر سه الگو، عوامل دینامیکی در سطح بالا موضوع فوق را تشدید کرده و به ناپایداری کمک نموده و بارش فراگیر را ایجاد کرده اند. در ادامه، شاخص های پیوند از دور مذکور به صورت روزانه، استخراج شدند و سپس ارتباط آنها با بارش های فراگیر سواحل شمالی کشور مورد بررسی قرار گرفت که حاکی از ارتباط معنا دار سری زمانی این شاخص ها با سری زمانی فصل پاییز است، به گونه ای که NCPI با ایستگاه های مورد تحقیق ارتباط معنا دار مستقیم و CACO با آنها ارتباط معنا دار معکوس نشان می داد. از طرفی بررسی آنومالی شاخص ها در روزهای فاقد بارش و روزهای بارشی، با تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی آن توکی انجام، که نتیجه آن حاکی از آنومالی معنا دار شاخص ها در روزهای فاقد بارش و بارشی بود.