بارش ابرسنگین

در این پژوهش که با هدفِ تحلیلِ فراوانی تابع جبهه زایی در زمان بارش های ابرسنگین ایران انجام شد؛ از رویکرد محیطی به گردشی استفاده گردید. 125 روز از سنگین ترین و فراگیرترین بارش های ایران از پایگاه داده بارش روزانه کشور(شامل نقشه های همبارش ایران که به کمک 1437 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران سنجی از تاریخ 1/1/1340 تا 11/10/1383 تهیه شده) براساس آستانه بالای 99 درصد، جهت مطالعه انتخاب شد. فراوانی تابع جبهه زایی در محدوده وسیعی از صفر تا 120 درجه طول شرقی و صفر تا 80 درجه عرض شمالی در 6 تراز 500، 600، 700، 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00 زولو، بررسی شد. نتایج نشان دادکه از نظر مهیایی شرایط مناسب جبهه زایی در زمان رخداد بارش های ابرسنگین و فراگیر ایران، ترازهای 500، 600 و 700 هکتوپاسکال در تمام موارد (به استثنای دیده بانی ساعت 18:00 تراز 500 هکتوپاسکال) به عنوان ترازی فعال دیده نشده اند زیرا فراوانی تابع جبهه زایی در این ترازها بر روی ایران در بیشتر موارد کمتر از 20 درصد بوده است. در مقابل در ترازهای 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال ایران(بویژه بخش های شرق، شمال شرق و جنوب غرب ایران) به عنوان محل بیشینه فعالیت های جبهه زایی دیده شده است.

رودخانه های جوی ساختارهایی طولانی- باریک و متمرکز از شار بخارآب هستند که با بارش های فرین و سیلاب ها ارتباط بسیار نزدیکی دارند و مناطق خشک و نیمه خشک نسبت به این پدیده در آسیب پذیری بیشتری قرار دارند به همین جهت این مطالعه به شناسایی و معرفی بالاترین بارش های رخ داده به هنگام حضور رودخانه های جوی از نوامبر تا آوریل (۲۰۰۷-۲۰۱۸) پرداخت تا ضمن نشان دادن اهمیت این پدیده در ایجاد بارش های ابرسنگین و معرفی مناطق متأثر از آن عوامل همدید مؤثر بر آن ها را تحلیل کند. به منظور شناسایی رودخانه های جوی از داده های انتگرال قائم شار بخارآب استفاده شد و آستانه هایی مستند بر روی آن ها اعمال گردید. تاریخ رخداد هر رودخانه جوی با بارش روزانه آن ها موردبررسی قرار گرفت و ده مورد از بالاترین رخدادهای بارش ایستگاهی (معادل صدک ۹۵ ام از حداکثر بارش ها) مرتبط با رودخانه های جوی معرفی و تحلیل گردید. نتایج نشان داد دریاهای گرم جنوبی به طور مستقیم و غیرمستقیم منشأ عمده رودخانه های جوی مرتبط با بارش های ابرسنگین بوده است. منشأ اکثر این رودخانه های جوی در زمان اوج رخداد دریاهای سرخ، خلیج عدن و منطقه شاخ آفریقا می باشد. ازلحاظ همدیدی منشأ ۷ مورد از رودخانه های جوی از کم فشار سودانی و در سه مورد باقیمانده از سامانه های ادغامی بوده است. دینامیک غالب در وردسپهر بالایی برای تکوین و قوام رودخانه جوی جت جنب حاره ای بوده است. در سامانه های سودانی ساختار غالب جت تمایل نصف النهاری و در سامانه های ادغامی گرایش مداری حاکمیت داشته است. به دلیل حاکمیت یک جریان بالاسوی قوی در هم جواری بالاترین شار رطوبتی جریانات همرفتی شدید سبب بارش های ابرسنگین گردیده است و ایستگاه دارای بالاترین بارش در منطقه شرق و شمال غربی میدان امگای منفی یا جریانات بالاسو قرار داشته است.

برای بررسی بارش های ابرسنگین حوضه کرخه، از آمار بارش های روزانه حوضه آبخیز(2018-2005)،تصاویر ماهواره ای راداری سنتینل 1، لندست و از داده های جوی نم وی ژ ه، فشار، ارتفاع ژئوپتانسیل،امگا و جریان باد، استفاده گردید. نتایج بیانگر آن است، در مجموع بارش های سنگین به تفکیک سال روند افزایشی را نشان می دهد.بارش های سنگین از مقدار حداقلی15 تا 49 روز (مقدار تجمعی بلند مدت) در سطح حوضه تغییر دارند. بیشترین بارش های سنگین در سطح حوضه به ترتیب متعلق به ماه های دسامبر، آوریل، نوامبر و مارس می باشد. موقعیت استقرار سامانه های حرارتی پرفشار سیبری، کم فشار سودان،کم فشار پاکستان در سطح زمین و سامانه های دینامیکی پرفشار عربستان و ناوه مدیترانه الگوی غالب و تعیین کننده بارش های ابر سنگین در حوضه ابریز کرخه می باشد. عامل اصلی افزایش پهنه آبی دریاچه در بارش های ابر سنگین،افزایش تعداد روزهای دوره بارشی نیست، بلکه گسترش زیاد جنوب سوی ناوه مدیترانه، جابجایی شرق سوی واچرخند عربستان بر روی دریاهای گرم و شار قائم بخار آب شمال سو دریاهای گرم جنوبی به جلو ناوه می باشد. همچنین در بررسی موقعیت قرارگیری هسته جت برای ایجاد بارش های ابرسنگین، مناسب ترین حالت قرارگیری هسته درموقعیت عرضی 24 درجه شمالی و طول 42 شرقی(مرکز کشور عربستان) مشاهده شد، بگونه ای که در این حالت ناپایدارترین بخش جت(منطقه خروجی جت) منطبق بر بخش جلویی ناوه بر روی حوضه کرخه می باشد .

بارش های سیل آسا به دلیل ناگهانی بودن آن خسارات سنگینی در بخش های مختلف تأسیسات زیربنایی، عمرانی و کشاورزی برای مناطق مختلف کشورمان به ویژه مناطق پربارش به بار می آورند. در پژوهش حاضر به شناسایی الگوهای فشار تراز دریا و تحلیل شرایط همدید و ترمودینامیک روزهای بارش ابرسنگین در نیمه غربی ایران پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا با استفاده از داده های ایستگاه زمینی و در نظر گرفتن دو شرط آستانه بارش بالاتر از صدک 98 درصد و فراگیری بیش از 50 درصد، 20 روز بارش ابرسنگین طی فصل پاییز دوره آماری 1991- 2019 استخراج شد. داده های فشار تراز دریا بر روی یاخته هایی 2/5 در2/5 درجه ی قوسی در 10 تا 70 درجه ی عرض شمالی و 0 تا 80 درجه ی طول شرقی از مرکز جوی- اقیانوسی آمریکا (NCEP/NCAR) استخراج شدند. بر روی ماتریس هم پراش داده های فشار تراز دریا در 20 روز بارش ابرسنگین، تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد انجام شد و بعد از تحلیل چشمی در نهایت 3 الگوی همدید فشار هنگام رخداد بارش های ابرسنگین پاییزه در نیمه غربی کشور مشاهده شد. نتایج حاصل از تحلیل همدیدی نقشه ها نشان داد که به هنگام رخداد بارش های ابرسنگین، در تراز دریا از یک سو با گسترش مراکز کم فشار از سمت جنوب دریای سرخ و شرق آفریقا، مدیترانه، عرض های شمالی اقیانوس اطلس و اروپا و از سوی دیگر بانفوذ زبانه هایی از پرفشارهای سرد مستقر بر روی سیبری، فلات تبت- هیمالیا، اروپا و روسیه باعث شکل گیری مناطق جبهه زایی فعال و به تبع آن شیو فشاری شدید در خاورمیانه و نیمه غربی ایران شده و منجر به رخداد روزهای بارش ابرسنگین در منطقه موردمطالعه گردیده است. نتایج حاصل از تحلیل نقشه های ترکیبی وزش رطوبت و ارتفاع ژئوپتانسیل نشان داد که با گسترش ناوه های عمیق از عرض های فوقانی و نفوذ آن تا عرض های جنوبی و استقرار بر روی منابع رطوبتی شرایط را برای تزریق رطوبت در ترازهای زیرین جو (1000 و 850 هکتوپاسکال) از منابع آبی عرب، عمان و خلیج فارس و در ترازهای میانی جو (700 و 500 هکتوپاسکال) با مداری شدن جریان های جوی از منابع آبی مدیترانه و سرخ به سمت نیمه غربی کشور را فراهم کرده اند.