فرارفت دما

    روزهای سرد فراگیر یکی از رخداد های ناهنجار اقلیمی هستند که تاثیرات زیادی بر محیط زیست و فعالیت های انسانی دارند. این رویداد ها در نتیجه ی شکل گیری الگوهای جوی پیچیده ای ایجاد می شوند. شناخت نحوه ی برهمکنش سامانه های جوی در این الگوها می تواند در پیش بینی شرایط مشابه و کاهش خسارات احتمالی مفید باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر تلاش شد با استفاده از داده های میان یابی شده ی دمای کمینه در سطح کشور و همچنین داده های جوی طی سال های 1339 تا 1388، شرایط دمای سطح زمین و شرایط همدید و پویشی ترازهای مختلف جو در روز 1/11/1342 به عنوان فراگیرترین روز سرد در پهنه ی ایران مورد تحلیل قرار گیرد. در این روز 4/98 درصد از پهنه ی کشور تحت تاثیر سرما قرار داشته است. نتایج تحلیل همدید و پویشی سامانه های جوی مولد سرمای این روز نشان داد که ایجاد یک سامانه ی بندالی در غرب و مرکز اروپا و استقرار یک سامانه ی کم ارتفاع در شمال روسیه و حرکات متضاد این دو سامانه نسبت به یکدیگر موجب ریزش هوای سرد جنب قطبی از نواحی شمالی اسکاندیناوی به سمت ایران شده است. همچنین مشخص شد عامل ارتفاع در تشدید سرمای این روز در سطح کشور نقش مهمی ایفا نموده است.

موج های سرمایی از رویدادهای فرین دمایی هستند که در آن ها مقادیر غیرمعمول دمای کمینه مشاهده می شود. این موج ها در دوره سرد سرما و در دوره گرم سال خنکی هوا را در پی خواهند داشت. هدف از پژوهش حاضر مطالعه موج های سرمایی- خنک ایران و تحلیل همدید الگوهای گردشی ایجادکننده آن است. ازاین رو، با استفاده از داده های کمینه دمای روزانه (ERA-Interim -ECMWF) در دوره 2004-2013 و محاسبه نمره استاندارد آن ها، ناهنجاری های کمتر از 1- به عنوان روزهای دارای موج سرمایی و خنک شناسایی شد. با استفاده از داده های فشار تراز دریا در روزهای دارای موج های سرما و خنک و همچنین روش تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی، پنج خوشه به عنوان الگوهای بهاره، تابستانه، پاییزه، اواخر پاییز- اوایل زمستان، و زمستانه استخراج شد. موج های سرمایی و خنک ایران در بیشتر موارد از فرارفت هوای سرد از طریق جریانات ورودی از سمت شمال، شمال شرق، و شمال غرب ناشی می شوند. این جریانات حاصل استقرار پُرفشار بر روی سرزمین های همسایه های شمالی از شمال دریای سیاه تا شمال شرق دریای خزر هستند. در الگوهای اول و دوم (بهاره و تابستانه)، علاوه بر وجود سامانه های پُرفشار در موقعیت های ذکرشده، شیب فشاری ناشی از حضور کم فشارهای سطحی در نیمه جنوبی در این زمان جریانات شمالی را سبب شده است.

در این تحقیق با استفاده از مدل پیشنهادی هافتر عمق لایه آمیخته و ارتفاع لایه مرزی ایستگاه کرمانشاه برای دو ماه آگوست و فوریه سال 2012 بررسی شد. در این راستا از داده های مربوط به پیمایش قائم جو در موقعیت ایستگاه کرمانشاه از پایگاه داده های اقلیمی Wyoming استفاده گردید. با ترسیم و تحلیل گراف های Skew-T و براساس روش وارونگی بحرانی Heffter ، دو ماه فوریه و آگوست بعنوان نماینده های فصل زمستان و تابستان انتخاب و سقف وارونگی به عنوان سقف لایه مرزی اتمسفری در نظر گرفته شد. سپس عوامل موثر در کمینه و بیشینه شدن لایه آمیخته این دو ماه (آگوست و فوریه) شامل وضعیت همدیدی موجود در منطقه مورد مطالعه، فرارفت گرما، رطوبت، چینش قائم و سرعت باد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در ماه آگوست عمق لایه در طول ماه بین 3680 تا 10292 متر بوده است. در این ماه فرارفت دما، نوع سامانه های همدید و چینش قائم باد به طور مستقیم در رشد یا تضعیف لایه نقش داشته اند. در ماه فوریه نوسانات چشمگیری در مقادیر عمق لایه آمیخته در طول ماه مشاهده شده که بین 2273 تا 7017 متر بوده است. در این ماه نیز فرارفت دما، چینش قائم باد و سامانه های همدیدی در تغییرات عمق لایه آمیخته موثر بوده اند. با مقایسه نتایج بدست آمده از هردو ماه می توان گفت که مقدار شار سطحی در فصل تابستان بیشتر از فصل زمستان است؛ بنابراین عمق متوسط لایه در ماه آگوست تقریباً به دو برابر ماه فوریه رسیده است. در کل نوسانات عمق لایه آمیخته در فصل زمستان بدلیل عبور سامانه های مختلف و ناپایداری های جوی، تغییرات بیشتری نسبت به فصل تابستان داشته است.