تاوایی نسبی

بررسی نقشه های سینوپتیکی نرمال فصل زمستان به خوبی میانگین موقعیت و ویژگی های مهم مراکز عمل را نشان می دهد. انومالی مثبت شاخص های شدت و قدرت مراکز پرفشار جنب حاره و کم فشار ایسلندی از وضعیت نرمال به ترتیب باعث رخداد دوره های خشکسالی و ترسالی در کشور می گردد. تفاضل فشار مرکزی دو سلول مزبور شاخص NAO یا نوسان اطلس شمالی نامیده می شود. همچنین تفاضل فشار بین مدارات N55 و N 35 شاخص دوره وزش نامیده می شود که بیان کننده الگوی زناری و یا نصف النهاری گردش جوی می باشد. در یک موقعیت نرمال پرفشار سیبری با ریزش هوای سرد به درون مدیترانه در تکامل و توسعه سیستم های مدیترانه ای تأثیر بسزایی دارد. این سیستم ها در صورتی که درون ناوه مدیترانه تکوین یابند و وضعیت شاخص های مهم ناوه مانند عمق ، دامنه، شکل و امتداد محور مناسب باشد، بارش های سیل آسا و فراگیر تمام کشور را در برمی گیرد. همچنین ناوه معکوس کم فشار سودانی بر حسب محل فرارفت تاوایی نسبی مثبت به سمت شرق یا شمال شرق دریای سرخ در یک الگوی ادغامی یا غیر آن توسعه می یابد. تقویت یا تضعیف تاوه قطبی نیز در تحدید یا توسعه پرفشار جنب حاره و درنتیجه توسعه سیستم ها به عرض های جنوبی تر و یا عکس آن تأثیر مهمی ایفا می نماید. کوشش این مقاله آن است تا با بهره گیری از نقشه های NOAA که به نام NCEP/NCAR معروف می باشند و با به کارگیری روش پارامتر های شاخص پرتویی روشن از نرمال گردش عمومی جو در فصل زمستان را به نمایش گذارد. به نحوی که با استفاده از نرمال پارامتر های شاخص هریک از مراکز عمل و شاخص های مهم اقلیمی منتج از تفاضل یا توزیع الگوی فشار، سهم هریک از عوامل فوق بر ساختار گردش عمومی جو مشخص گردد. الگوی ترسیمی و شاخص های عددی به دست آمده از نقشه های نرمال می تواند در مقایسه با الگوهای بی هنجاری، مبنایی برای قضاوت در مورد چگونگی و علت ایجاد الگوهای انومالی باشد. اهمیت مطالعات فصلی اقلیم سبب شده است از سال 1950 م به بعد، این گونه مقالات در مجله ای ویژه به همین نام، به چاپ برسد.

در این پژوهش اثر تغییر دما بر میزان روند و فراوانی مراکز چرخندی در مدیترانه مطالعه شد. برای این منظور از داده های ERA -Enterim در بازه زمانی 1980 تا 2013 با تفکیک نیم درجه طول و عرض جغرافیای، به صورت 6 ساعته استفاده شد. از الگوریتم عددی مراکز کمینه به همراه میانگین تاوایی نسبی برای آشکارسازی چرخندها استفاده، سپس روند ماهانه آنها به صورت دو دوره زمانی از 1980 تا 1996 و 1997 تا 2013 مطالعه گردید. نتایج بیانگر این است که روند دمای فصل زمستان در تراز 1000 هکتوپاسکال، مثبت بوده و در ماه ژانویه شدت کمتری نسبت به سایر ماه ها داشته است. اختلاف میانگین دمای دوره 17 سال اول نسبت به 17 سال دوم 0.64 درجه سانتی گراد، و این مقدار در ماه مارس 1.3 درجه سانتی گراد است. روند فراوانی چرخندها نشان داد که با افزایش دما فراوانی آنها کاسته شده است. همچنین در ماه ژانویه که روند افزایش دمایی کمتر بوده، تعداد مراکز چرخند افزایش یافتهبا این تفاوت که چرخندهای قوی کاهش یافته اند.  تحلیل مکانی چرخندها نشان داد که مراکز چرخندی آشکار شده، بر روی ایران عمدتاً با شدت تاوایی کمتر از   بوده اند. این مراکز چرخندهای قوی مسیریابی شده مدیترانه نبوده بلکه با عبور کم فشارهای تضعیف شده مدیترانه از نواحی مرتفع ایران، تقویت شده که عمدتاً در دشت های ایران مرکزی قرار داشته و از شدت کمتری برخوردار هستند.

در تحقیق حاضر تلاش شد در چارچوب روش محیطی به گردشی، الگوهای همدید ایجادکننده بارش های شدید تابستانه در سواحل جنوبی دریای خزر شناسایی شود. بدین منظور با استفاده از آمار بارش روزانه 40 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی منطقه برای دوره 20 ساله 1991 تا 2010 و به وسیله روش صدک، 29 روز دارای بارش بیش از 15 میلی متر که حداقل در 30 درصد ایستگاه های منطقه رخ داده بودند به عنوان روز دارای بارش شدید شناسایی شدند. با استفاده از روش های تحلیل عاملی و تحلیل خوشه ای 3 الگوی همدید به عنوان عوامل ایجاد بارش در این 29 روز به دست آمد که الگوی اول 3/48 درصد، الگوی دوم 30 درصد و الگوی سوم 7/21 درصد از روزهای بارش شدید منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داده اند. به منظور تحلیل همدید این الگوها از نقشه های فشار تراز دریا (Slp)، تراز 500 هکتوپاسکال، اُمگا (حرکات قائم جو)، تاوایی و جریانات رطوبتی تراز 850 هکتوپاسکال مربوط به دو روز قبل از هر بارش تا روز بارش استفاده شد و در نهایت مشخص شد عامل اصلی وقوع بارش های تابستانه در سواحل دریای خزر نفوذ سامانه پرفشار و در پی آن شکل گیری جریانات خنک و مرطوب شمالی در سواحل جنوبی دریای خزر و همچنین وقوع همرفت گسترده در منطقه می باشد. هر سه الگو بر وقوع این شرایط تأکید دارند و تفاوت آن ها در محل استقرار سامانه پرفشار و در نتیجه تعداد روزهای بارشی و شدت بارش می باشد.

به منظور بررسی توفان های گردوغبار جلگه خوزستان از آمار 13 ایستگاه سینوپتیک در بازه 17 ساله (2016-2000) استفاده شد. روزی به عنوان روز توفانی انتخاب شد که دید افقی کمتر از 200 الی 100 متر، در بیش از 70 درصد ایستگاه ها گزارش شده باشد. برای تحلیل شرایط جوی از داده های شبکه بندی شده مرکز پیش بینی های میان مدت جوی اروپا و برای نمایش الگوی فضایی گردوغبار از مقادیر AOD سنجندِ MODIS استفاده گردید. بررسی ها نشان دادند که 4 الگوی فضایی در منطقه سبب رخداد چنین شرایطی می شوند. انتقال گردوغبار از کانون های شمال و غرب عراق و شرق سوریه به عنوان کانون های اصلی و مناطق خشک شده مرزی بین استان خوزستان و کشور عراق به عنوان تشدیدکننده فعالیت های ریزگردها به شمار می روند. افزایش شرایط ناپایداری در ترازهای زیرین و وجود یک سری اغتشاشات جوی که به صورت بی دررو خشک صورت پذیرفته، سبب خیزش گردوغبار از مناطق احتمالی و سرازیر شدن آن به منطقه شده است. با انجام شاخص سازی، پارامتر تاوایی نسبی تراز 850 هکتوپاسکال در شناسایی کانون های احتمالی ریزگردها مناسب یافت شد. بدین صورت که برای پیش بینی گردوغبار در منطقه زمانی که سرعت باد به بیشینه خود بر روی کانون های ریزگردها می رسد، انتظار می رود با تأخیری 24 الی 48 ساعته در منطقه شاهد رخداد توفان های شدید گردوغبار بود؛ اما وجود ناپایداری ها و افزایش تاوایی نسبی بر روی کانون ها سبب شده تا فرآیندِ مذکور افزایش یافته و در کمتر از 24 ساعت ذرات به منطقه شارش نمایند. درنهایت پیشنهاد می شود جهت پایش و پیش بینی توفان های گردوغباری در منطقه از داده های با توان تفکیک بالا استفاده گردد تا بتوان در پیش بینی ها به یک دقت قابل قبول دست یافت.