الگوی سینوپتیکی

با وجود اینکه وقوع بارش در زمستان (در جنوب شرق ایران) یک پدیده اتفاقی است ولی در شرایط سینوپتیکی خاصی، در این منطقه بارشهای نسبتاً خوبی ریزش می‌کند. این بارشها هر چند اندک ولی از نظر اهالی منطقه بسیار ارزشمند است. مطالعه انجام شده روی هشت سامانه باران‌زا در طول سالهای 1380 تا 1382 هـ . ش. نشان می‌دهد که در دو الگوی کلی، سامانه‌های باران‌زا روی جنوب شرق ایران بارش می‌کنند. در الگوی نوع A، دو مرکز واچرخندی، یعنی یکی روی شمال دریای سیاه و شرق اروپا و دیگری در شرق دریاچه آرال بسته شده است که زبانه‌های این دو مرکز با هم ادغام می‌شوند و زبانه جنوبی آن شرق مدیترانه تا شمال آفریقا را فرا می‌گیرد. در الگوی نوع B، واچرخندی روی دریاچه آرال و واچرخند دیگری روی اقیانوس اطلس و غرب مدیترانه بسته شده است که زبانه آن تمام مدیترانه و شمال آفریقا را تا مصر در بر می‌گیرد. لازم به ذکر است که در هر دو حالت و با توجه به وضعیت جوی ترازهای بالاتر، شرایطی فراهم می‌شود تا کم فشار سودان کاملاً به سمت شرق رانده شده و از جنوب شرق وارد ایران ‌شود.

در این تحقیق زمانیابی ورود و آغاز فعالیت پرفشار سیبری به سواحل جنوبی دریای خزر با روش سینوپتیکی مطالعه شده است. در این مطالعه، داده‌های دمای حداقل و فشار سه ایستگاه انزلی، بابلسر و گرگان، طی دوره آماری 1971 الی 1980 م. برای ماههای سپتامبر، اکتبر، نوامبر و دسامبر، به‌عنوان ایستگاههای منتخب استفاده شد. معیار تشخیص پرفشار سیبری، حضور زبانه سامانه مذکور با خط هم فشار حداقل 1020 هکتوپاسکال در سواحل جنوبی دریای خزر، به شرط استقرار سلول مرکزی پرفشار سیبری در محدوده 60 الی ْ120 طول شرقی و 40 تا ْ60 عرض شمالی بوده است. بنابراین تغییرات دما و فشار ایستگاهها، همزمان با نفوذ زبانه‌های پرفشار سیبری به روی منطقه، به‌عنوان زمان ورود پرفشار سیبری به سواحل جنوبی خزر منظور شده است. بر این اساس، دهه دوم اکتبر برابر با دهه سوم ماه مهر با بیشترین فراوانی به میزان 50 درصد در طول دوره آماری، به‌عنوان آغاز مرحله فعالیت پرفشار سیبری در منطقه شناخته شد.

در این تحقیق به بررسی وارونگی دمای شهر تبریز با استفاده از اطلاعات رادیوسوند، نقشه اسکیوتی و نقشه های سینوپتیک، طی دوره زمانی 2008- 2004 در مقیاس روزانه، ماهانه و فصلی پرداخته شد. پس از بررسی داده ها، ابتدا روزهایی با شرایط وارونگی دمای ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید مشخص شد و سپس الگوی سینوپتیکی نمونه های بسیار شدید، مربوط به یک روز قبل و یک روز بعد از اوج شدت وارونگی با استفاده از نقشه های سینوپتیک سطح زمین، 850 و 700 هکتوپاسکالی تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میان وقوع سیستم های پرفشار و وارونگی دمای بسیار شدید همبستگی معناداری وجود دارد. بدین معنا که شدت وارونگی دما ارتباط مستقیمی با شرایط الگوی سینوپتیکی به ویژه استقرار سیستم های پرفشار در منطقه دارد. زمانی که سیستم پرفشاری به صورت مداوم در مقطع چند روزه در منطقه متمرکز می شود، شدّت وارونگی دما به اوج خود می رسد. به دنبال آن با ورود یک سیستم کم فشار، وارونگی از بین می رود. به عبارتی، عامل اصلی تقویت کننده وارونگی های دمای بسیار شدید، ناشی از تداوم سیستم های پرفشار است. سامانه پرفشار سیبری، پرفشار شبه جزیره عربستان و ریزش هوای سرد مدیترانه سامانه های عمده ای هستند که منجر به وقوع وارونگی دما می شوند. نتایج نشان می دهد که با بررسی سیستم های سینوپتیکی که منجر به بروز پدیده وارونگی دما می شوند و از طریق شناسایی الگوهای حاکم بر آن می توان وقوع وارونگی های دمای بسیار شدید را پیش بینی و الگوهای منجر به آلودگی هوا را شناسایی کرد.

از آن جایی که دمای اعلام شده توسط ایستگاه های هواشناسی تنها قرائت دمای داخل جعبه اسکرین، بدون توجه به سایر پارامترهای جوّی و از جمله رطوبت است، بنابراین نمی تواند بیان کننده احساس واقعی ما از دمای هوا باشد، زیرا هوای گرم در صورت وجود رطوبت بالا، گرمتر احساس می شود به طوری که وقتی دما 35 درجه سانتیگراد باشد در صورت وجود رطوبت نسبی 55% در حدود 43 درجه سانتیگراد احساس می شود. در این مقاله به منظور محاسبه دمای واقعی احساسی، در ماه های گرم سال؛ ژوئیه، ژوئن و آگوست برای یک دوره آماری 10 ساله در 40 ایستگاه سینوپتیک در نیمه جنوبی کشور از روش محاسبه شاخص گرما استفاده و نتایج در محیط نرم افزار ArcGIS به صورت نقشه های همدمای واقعی احساسی پهنه بندی شد و با نقشه های همدمای معمولی مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که در فصل گرم با وجودی که مناطق ساحلی جنوبی کشور دمای کمتری را نشان می دهند اما دمای واقعی احساسی بالاتری دارند که این دمای واقعی احساسی با فاصله گرفتن از ساحل و کم شدن میزان رطوبت کمتر می شود. در مناطق ساحلی جنوبی کشور بالا بودن دمای واقعی احساسی بویژه هنگامی که امواج گرما بوجود می آیند مشکلاتی را برای مردم ایجاد می کنند. با توجه به آستانه های دمای واقعی احساسی، فراوانی مشکلات در 4 طبقه دسته بندی شد که هر طبقه شرایط ویژه ای را بوجود می آورد. شرایط سینوپتیکی یک موج گرما که منجر به بالا رفتن دمای احساسی واقعی شده و قرار گرفتن ایستگاه های ساحلی در شرایط فوق العاده خطر ناک بررسی شد. نتایج نشان می دهد که پیش بینی و صدور هشدار به موقع امواج گرما بر اساس این شاخص از طرف سازمان هواشناسی برای مناطق گرم و مرطوب کشور می تواند منجر به کاهش تلفات ناشی از این رخداد باشد.

پرفشار سیبری از توده های هوای بزرگ مقیاس جهان است که روی پهنه وسیعی از سیاره زمین اثر می گذارد و به دلیل نقش دوگانه آن در سواحل شمالی ایران و سایر قسمت های کشور اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر مسیر ورود پرفشار سیبری به ایران در فصل سرد با روش سینوپتیکی مطالعه شد. در این مطالعه، نقشه های فشار سطح متوسط دریا (slp)، طی دوره آماری 2000 تا 2010 برای شش ماه سرد سال با قدرت تفکیک مکانی 5/2 درجه از پایگاه داده (NCEP/NCAR) دریافت شد. به منظور سنجش اعتبار داده ها، سال 2000 به منزله سال نمونه ارزیابی و تأیید شد. سپس داده ها وارد نرم افزار GIS شد و در سه بخش شناسایی هسته، محور گسترش و مسیر ورود، تجزیه و تحلیل شدند. نتایج پژوهش نشان داد، هسته مرکزی سلول پرفشار سیبری در اوایل پاییز روی تبت شکل گرفته و با نزدیک شدن به فصل زمستان، به محدوده بین دریاچه بایکال و بالخاش منتقل می شود. زبانه پرفشار سیبری در ابتدای پاییز از سمت شرق وارد ایران می شود و تا دامنه های شرقی البرز گسترش می یابد، ولی با شروع فصل زمستان و انتقال هسته های مرکزی به عرض های بالاتر، پشته فشاری این سامانه از شمال شرق وارد ایران می شود و گاهی تا دریای عمان گسترش می یابد؛ روند کلی گسترش پرفشار سیبری نیز شرقی- غربی است و در زمستان گسترش هسته ها به عرض های بالاتر بیشتر است، به گونه ای که تا 40 درجه طول جغرافیایی را دربرمی گیرد؛ در حالی که در فصل پاییز هسته ها روی فلات تبت قراردارند و به دلیل توپوگرافی خاص منطقه، توده پرفشار محدود می شود و قلمرو عملکرد آن کاهش می یابد.

آلودگی هوا از جنبه های مختلف دارای اهمیت است. این مطالعه، با توجه به شرایط حاد آلودگی هوای تبریز و با استفاده از تحلیل سینوپتیکی انجام پذیرفته است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی ارتباط الگوهای سینوپتیکی سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال با وارونگی دمایی و دوره های طولانی مدت آلودگی شهر تبریز در طی دورة آماری 1387 1392 است. در این زمینه، برای بررسی کیفیت آلودگی هوا، از شاخص استاندارد آلودگی هوا (PSI) و برای بررسی شدت و عمق وارونگی دمایی از نقشه های Skew-T استفاده شد. سپس، نقشه های سینوپتیکی این دوره ها تحلیل شد. یافته های تحقیق نشان می دهد هنگامی که سیستم پُرفشاری به صورت مداوم در مقطع چندروزه در منطقه متمرکز می شود شدت وارونگی دما به اوج خود می رسد. همچنین، به طور کلی، عامل اصلی تقویت کنندة وارونگی های دمای بسیار شدید و به تبع آن آلودگی های بلندمدت ناشی از تداوم سامانة قدرتمند سیبری هم زمان با پُرفشار توسعه یافته در زاگرس همراه و نیز با تقویت پشتة ارتفاعی تراز میانی جو است که شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تبریز فراهم می کند. علاوه بر این، وجود زبانه هایی از پُرفشار اسکاندیناوی و همچنین ریزش هوای سرد مدیترانه، هرچند خیلی کم، از عوامل دیگر وارونگی دمایی و تشدید آلودگی در برخی از دوره های آلودگی است.

از آن جایی که دمای اعلام شده توسط ایستگاه های هواشناسی تنها قرائت دمای داخل جعبه اسکرین، بدون توجه به سایر پارامترهای جوی و از جمله رطوبت است، بنابراین نمی تواند بیان کننده احساس واقعی ما از دمای هوا باشد، زیرا هوای گرم در صورت وجود رطوبت بالا، گرمتر احساس می شود به طوری که وقتی دما 35 درجه سانتیگراد باشد در صورت وجود رطوبت نسبی 55% در حدود 43 درجه سانتیگراد احساس می شود. در این مقاله به منظور محاسبه دمای واقعی احساسی، در ماه های گرم سال؛ ژوئیه، ژوئن و آگوست برای یک دوره آماری 10 ساله در 40 ایستگاه سینوپتیک در نیمه جنوبی کشور از روش محاسبه شاخص گرما استفاده و نتایج در محیط نرم افزار ArcGIS به صورت نقشه های همدمای واقعی احساسی پهنه بندی شد و با نقشه های همدمای معمولی مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که در فصل گرم با وجودی که مناطق ساحلی جنوبی کشور دمای کمتری را نشان می دهند اما دمای واقعی احساسی بالاتری دارند که این دمای واقعی احساسی با فاصله گرفتن از ساحل و کم شدن میزان رطوبت کمتر می شود. در مناطق ساحلی جنوبی کشور بالا بودن دمای واقعی احساسی بویژه هنگامی که امواج گرما رخ دهد مشکلاتی را برای مردم ایجاد می کند. با توجه به آستانه های دمای واقعی احساسی، فراوانی مشکلات در 4 طبقه دسته بندی شد که هر طبقه شرایط ویژه ای را بوجود می آورد. شرایط سینوپتیکی یک موج گرما که منجر به بالا رفتن دمای احساسی واقعی شده و قرار گرفتن ایستگاه های ساحلی در شرایط فوق العاده خطر ناک بررسی شد. نتایج نشان می دهد که پیش بینی و صدور هشدار به موقع امواج گرما بر اساس این شاخص از طرف سازمان هواشناسی برای مناطق گرم و مرطوب کشور می تواند منجر به کاهش تلفات ناشی از این بلیه باشد.