طبقه بندی الگوهای فشار

به منظور شناسایی و طبقه بندی الگوهای سینوپتیکی ایجاد کننده سرماهای شدید منطقه شمال غرب کشور دمای حداقل روزانه ماه های ژانویه، فوریه و مارس شش ایستگاه منطقه در دوره 2003- 1986 از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. با استفاده از نرم افزار Excel تعداد 59 روز سرد بر اساس آستانه تعریف شده انتخاب گردید. تمام ویژگی های آماری داده هادر نرم افزار SPSS پردازش شدند. برای روزهای انتخاب شده آمار روزانه فشار ، دما و بردار باد سطح زمین؛ ارتفاع، دما،و بردار باد تراز 500 هکتو پاسکال از سایت cdc.noaa.gov دریافت شد. برای به دست آوردن الگوهای فشار در منطقه مورد مطالعه، داده های فشار روزهای سرد در نرم افزار SPSS با استفاده از برنامه تحلیل عاملی به 11 عامل کاهش یافتند. این عامل ها در مجموع 95 درصد واریانس داده ها را تبیین کردند. سپس با استفاده از روش ادغام وارد(Ward) برنامه خوشه بندی پراکندگی فشار روزانه 59 روز به چهار الگوی پرفشار غربی، کم فشار اورال، الگوی مداری، و پرفشار آرارات تقسیم شدند. این الگوها نشان دادند که در 70 درصد از موارد سرماهای شدید در شمال غرب ایران، اکثرا با استقرار ناوه ای عمیق بر روی شمال ایران و قرار گرفتن منطقه مورد مطالعه در قسمت عقب آن و همچنین وجود یک پرفشار در سطح زمین رخ می دهند. در بقیه موارد سرمایش تابشی سطح زمین عامل اصلی سرماهای شدید می باشد

در این پژوهش، با هدف شناسایی تیپ های هوایی مؤثر بر وارونگی های دمایی شهرستان مشهد، ابتدا آمار روز های دارای وارونگی از ایستگاه جو بالای این شهر تهیه شد. سپس آمار فشار سطح دریا ساعت 00گرینویچ در تلاقی 5/2 درجه در محدوده ی 20 تا 5/47 درجه ی شمالی و 35 تا 5/67 درجه ی شرقی، از مرکز NCEP دانشگاه آنجلیای شرقی انگلستان، واقع در شهر نورویچ، تهیه شد. پس از آن برای طبقه بندی داده های فشار از روش تحلیل عاملی یا تحلیل مؤلفه های اصلی استفاده شد. امتیاز این روش در این است که ضمن کاهش تعداد متغیرها، مقدار اولیه ی واریانس موجود در داده ها را نیز حفظ می کند؛ سپس خوشه بندی با استفاده ازآرایه ی Ward صورت گرفت که در آن همه عوامل به هفت عامل اصلی تبدیل شدند و در نهایت نقشه ی مرکب هر گروه تهیه شد. در نتایج به دست آمده در مجموع دو تیپ نشان دهنده الگوی تابستانه، سه تیپ نشان دهنده الگوی زمستانه و دو تیپ نشان دهنده الگوی پاییزی هستند. اینورژن های فصول سرد قوی تر بوده، دارای پایداری و تداوم بیشتری هستند که در نتیجه لایه ای از مواد آلاینده در سطح شهرمی ماند ودوام بیشتری دارد. با توجه به بررسی نقشه ها، الگوی پر فشار از سایر الگوها بیشتر دیده می شود و در بین هفت تیپ موجود، تیپ پنج که دارای الگوی زمستانه است به جهت تداوم بیشتر وارونگی ها، قوی ترین تیپ است

الگوهای فشار حاکم بر ایران و سرزمین های مجاور (۲۰ تا 5/47 درجه شمالی و ۳۵ تا 5/67 درجه شرقی) با استفاده از آمار فشار بازسازی شده NCEP در ساعت 12، روزانه با فاصله 5/2درجه جغرافیایی واقع در محدوده مطالعه و در دوره نوامبر تا مارس سالهای 1966 تا ۱9۹۵ طبقه بندی و شناسایی گردید. برای طبقه بندی داده های فشار، از روش تحلیل عاملی با ماتریس همبستگی آرایه S و چرخش واریماکس استفاده شد. در نتیجه، تعداد 168 متغیر (تلاقی) به ۶ عامل اصلی تبدیل شدند. نقشه های فشار روزهای دوره مطالعه براساس نمرات عاملی هرکدام از شش مؤلفه اصلی، به سه گروه نمرات بالا، نمرات میانی، و نمرات پایین تقسیم شدند. براین اساس، ۱۸ نقشه مرکبه تهیه شد. براساس شباهت های بین نقشه های مرکب، ۹ نقشه متمایز یا تیپ هوا، شناسایی شد. هرکدام از تیپ های نهایی براساس محل استقرار نامگذاری شد. نقشه های مرکب سطح ۵۰۰ هکتو پاسکال این تیپ هم ترسیم گردید. فراوانی ماهانه و سالانه و اهمیت تیپ ها در بارش ایران محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که داده های بازسازی شده NCEP از دقت و صحت بالایی برخوردار و برای مطالعه پراکندگی فشار ایران مناسب هستند. در بین تیپ های هوا، تیپ مداری فراوان ترین و مداوم ترین تیپ است و تیپ های پرفشار شمالی و کم فشار غربی به ترتیب، در درجه دوم قرار دارند. شدیدترین بارش های روزانه را در همه جای ایران در جنوب البرز تیپ کم فشار غربی تولید می کند. سواحل دریای خزر، تیپ پرفشار غربی شدیدترین بارش ها را پدید می آورد. هر تیپ هوا در یک ماه معین بیشترین فراوانی را دارد و در هر ماه هم تیپ هوایی خاصی فراوان تر است.