جبهه زایی

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.

در این مطالعه، بر اساس خروجی های مدل WRF-CHEM، الگوهای توزیع قائم سامانه های گردوغبارزا در غرب ایران به دو دسته تقسیم شد: الگوهایی با توزیع قائم در حدود 5 /6 کیلومتر و کمتر از 5 /3 کیلومتر. الگوهای همدید رخداد گردوغبار در دورة سرد به دو دسته تقسیم می شود: جبهه ای و غیرجبهه ای. در الگوی اول جبهه ای، بیشینة ارتفاع گردوغبار حدود 5 /6 کیلومتر است و وابسته به شدت واگرایی در تراز میانی و سرعت قائم بالاسو و استقرار هستة جت بر فراز مناطق منشأ گردوغبار است. در الگوی دوم جبهه ای، بیشینة ارتفاع تودة گردوغبار کمتر از 4 کیلومتر است. در این الگو، ارتفاع محدودتر تودة گردوغبار وابسته به شدت محدودتر چرخندگی در تراز میانی و موقعیت جت است که عمدتاً بر فراز مناطق منشأ گردوغبار قرار ندارد. در الگوی غیر جبهه ای، پهنه های وسیعی از خاورمیانه تحت تأثیر استقرار یک پشته قرار می گیرد و الگوی گردشی در تراز زیرین تروپوسفر در شکل گیری گردوغبار مؤثر است. ارتفاع گردوغبار در این الگو حدود 5 /3 کیلومتر است. همچنین، مهم ترین عامل در محدودشدن ارتفاع تودة گردوغبار در غرب ایران ماهیت سامانه های جوّی است. مانع کوهستانی زاگرس در انتشار قائم و افقی گردوغبار اهمیت کمتری دارد.

هدف از این مطالعه واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران طی نیم قرن اخیر است. بدین منظور داده های بارش روزانة 283 ایستگاه سینوپتیکی طی دورة آماری 1961 تا 2010 از سازمان هواشناسی کشور استخراج و مرتب شد. پس از استخراج بارش های روزانة فصل بهار (فروردین، اردیبهشت، و خرداد)، به منظور شناسایی الگوهای بارش فراگیر، داده های فشار سطح زمین از پایگاه دادة مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی پژوهش های جوی استخراج شد. سپس با اجرای تحلیل خوشه ای بر روی داده های فشار سطح زمین الگوهای همدید بارش های فراگیر بهاره شناسایی، بررسی، و تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر آن است که بارش های بهاره، ضمن برخورداری از افت وخیز روزانه، ضریب تغییرات مکانی بسیار زیادی دارند؛ در این بین، به سمت ماه خرداد این تغییرات چشم گیرتر خواهد بود. نتایج حاصل از واکاوی وردش های جوی بارش های بهاری فراگیر ایران نشان داد که چهار الگوی کم فشار عربستان- کم فشار ایران مرکزی، کم فشار اروپا- کم فشار سودان، کم فشار خلیج فارس- پُرفشار سیبری، و الگوی چندهسته ای کم فشار خاورمیانه بیشترین نقش را در بارش های بهاری فراگیر ایران ایفا می کنند.

در این تحقیق توفان های گردوغبار در غرب ایران برای دوره زمانی 2022-1987 مورد بررسی قرار گرفته است، که شامل روزهایی است که تعلیق گردوخاک دید افقی را حداقل در سه ایستگاه هواشناسی به کمتر یا مساوی یک کیلومتر می رساند. با استفاده از تحلیل چشمی داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، مؤلفه مداری (u) و نصف النهاری (v) باد در سطوح مختلف جو مربوط به ERA-Interim ، الگوی چرخند دینامیکی و حرارتی که از مهم ترین الگوهای چرخه گردوغبار غرب ایران هستند، جداسازی شدند. بررسی توزیع زمانی چرخندهای تفکیک شده نشان داد که چرخندهای حرارتی در ژانویه تا مه و چرخندهای دینامیکی در فصول گذار بیشینه رخداد را داشته اند. از نظر طول دوره چرخند حرارتی 35 درصد و چرخند دینامیکی 65 درصد بیش از 1 روز گردوغبار ایجاد نموده اند. توفان های ناشی از وقوع چرخند حرارتی نسبت به توفان های ناشی از چرخند دینامیکی از شدت پایین تری برخوردارند، طول دوره کمتر و شدت پایین تر توفان های ناشی از چرخندهای حرارتی به ماهیت شکل گیری و اثرگذاری آنها مربوط می شود که به حرارت سطحی وابسته بوده و در مکان شکل گیری باقی می مانند. در توفان های ناشی از وقوع چرخند دینامیکی با توجه به موقعیت ایجاد چرخند در منطقه، بیشترین خیزش گردوغبار از کانون های غربی و جنوب غربی در کشور عراق بوده است، به نحوی که حدود 40 درصد از این توفان ها از دریاچه های مرکزی و مخصوصاً دریاچه ثرثار نشأت گرفته اند. در حالی که در چرخند حرارتی کانون های واقع در نیمه جنوبی کشور عراق، شمال عربستان، کویت و جنوب غرب ایران در وقوع گردوغبار اثرگذارتر از سایر بخش ها در منطقه بوده است.