کم فشار سودانی

سامانه سودانی، به کم فشارهای حرارتی اطلاق می گردد که محل تکوین آنها مناطق اطراف دریای سرخ بوده و خطوط کم فشار آنها جنوب دریای سرخ، سودان و اتیوپی را در بر گرفته و در ادامه مسیرشان از جنوب غرب ایران عبور کرده و سبب بارش های شدید می شوند. ویژگی مشترک همه این سامانه های بارانزا، کم فشارهای سطح زمین یا کم ارتفاع های سطوح بالاست. برای مطالعه دینامیکی و بررسی مکانیسم رخداد بارش های سیل آسای ناشی از سامانه سودانی در جنوب غرب ایران، از داده های JRA25 استفاده شد. داده ها برای 11 توفان انتخاب و کمیتهای دینامیکی تاوایی نسبی و مطلق، تاوایی پتانسیل، فرارفت تاوایی، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم در سیستم ارتفاعی و کمیتهای ترمودینامیکی نم ویژه، همگرایی نم ویژه، دمای پتانسیل، دمای پتانسیل معادل و دمای پتانسیل تر، در محیط فورترن تعریف شدند. بررسی ها نشان می دهند که در توفان های منتخب، دو مرکز بیشینه تاوایی نسبی تراز میانی، یکی در شرق دریای مدیترانه و دیگری در غرب دریای سرخ، روی کشور سودان شکل گرفته اند. زبانه بیشینه مستقر بر روی دریای سرخ همراه با پیشروی شرق سوی ناوه، به صورت نوار باریکی به ایران کشیده شده و مقادیر تاوایی نسبی بتدریج در جنوب غرب ایران افزایش یافته است. بررسی کمیت های همگرایی و واگرایی هم انطباق زمانی و جابجایی این کمیت ها را در سطوح زیرین، با ناوه تراز میانی بخوبی آشکار می سازد. همراهی جریان باد با هسته های بیشینه نم ویژه مستقر در دریای سرخ، هم رطوبت لازم برای توفان ها را تامین نموده تا با فراهم بودن عوامل دینامیک و رطوبت لازم، بارش های فراگیر در منطقه نازل شوند.

وقوع بارش های رگباری و شدید، از جمله ویژگی های آب و هوایی نواحی خشک و نیمه خشک است که موجب بروز سیل می شود. وقوع چنین بارش هایی حاصل ترکیب شرایط سینوپتیکی و محیطی است. عبور سیکلون های مدیترانه ای، مهمترین عامل بروز بارش های سیل آسا در ایران است، اما در برخی مناطق ایران از جمله نواحی جنوبی و جنوب غربی، اثری از سیکلون های مدیترانه ای نیست. در این پژوهش با استفاده از آمار روزانه بارندگی در ایستگاه سینوپتیک اصفهان طی سال 1951 تا 2005 میلادی روزهای با بارش شدید مشخص شده و با استفاده از تحلیل الگوهای سینوپتیکی جو، رابطه وقوع بارش های شدید در شهر اصفهان با سامانه های جوی حاکم بر کشور ایران و نواحی اطراف آن بررسی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که عامل اصلی بروز بارش های شدید و سیل زا در شهر اصفهان، ورود سامانه کم فشار سودانی از جنوب غرب کشور به این منطقه است که البته اگر شرایط صعود محلی مانند گرمای زمین هم فراهم باشد، شدیدترین بارش ها در شهر اصفهان رخ می دهد و در واقع بروز بارش های شدید در شهر اصفهان منشأ سودانی دارد و اگر با ورود سیستم های مدیترانه ای همراه باشند، بارش های شدیدتری رخ می دهد.

این پژوهش به بررسی نا هنجاری های دینامیکی و ترمودینامیکی بزرگ مقیاس بارش های سیل آسا ناشی از فرآیندهای چرخندزایی در دریای مدیترانه، و استقرار کم فشار حرارتی سودانی پرداخته است. پنج نمونه از بارش های سیلابی در فاصله زمانی 2008-1998 در حوضه آبریز کارون بزرگ، انتخاب و با استفاده از داده های جوی دوباره پردازش شده 25 ساله ژاپن (JRA25) و تحلیل های آماری از دو روز پیش از رخداد بارش تا خاتمه بارش، مورد بررسی قرار گرفتند. شاخص های دینامیک منتخب در این پژوهش عبارتند از تاوایی پتانسیل، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم، فرارفت تاوایی مطلق و شاخص های ترمودینامیکی شامل نم ویژه، شار نم ویژه، دمای پتانسیل و دمای پتانسیل معادل هستند. بر اساس نتایج این پژوهش و مقایسه با مقادیر بارش 6 ساعته ایستگاه های باران سنج ثبات منطقه، مشاهده گردید که پیش از شروع رخداد بارش، ارتفاع ژئوپتانسیلی در منطقه مورد مطالعه به طور محسوسی شروع به کاهش نموده و در هنگام رخداد بیشینه بارش به کمترین مقدار رسیده و با خاتمه بارش رو به افزایش می گذارد و بالعکس پارامترهای متناظر با همگرایی و حرکات صعودی، همچون تاوایی پتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت، همگرایی جریان رطوبت و مقدار نم ویژه هم روندی مشابه با تغییرات مقدار بارش از زمان شروع تا خاتمه دارند. بدیهی است که هیچ یک از این شاخص ها به تنهایی نمی توانند مؤید رخداد یک بارش سیل آسا باشند، ولی با بررسی روند تغییرات شاخص ها و تغییرات اندازه بارش، به نظر می رسد که در میان شاخص های منتخب، بین تغییرات بارش با ارتفاع ژئوپتانسیلی، جریان تلاطمی رطوبت و تاوایی نسبی رابطه معناداری وجود دارد که می تواند در پیش آگاهی رخداد بارش در آینده مورد استفاده قرار بگیرد. به منظور اعتبارسنجی اطلاعات به دست آمده از رخدادهای مرجع، تعداد دو روز بدون بارش که دست کم دو روز قبل و بعد از آن هم، در منطقه بارش وجود نداشته هم مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاصل، مؤید تغییرات قابل ملاحظه شاخص های دینامیکی و ترمودینامیکی منتخب در مقایسه با روزهای فاقد بارندگی در منطقه است.

در پژوهش حاضر به منظور واکاوی همدید سیلاب 29 آبان 1390 (20 نوامبر 2011) که در شرق خوزستان و غرب کهگیلویه و بویراحمد رخ داد، تغییرات الگوهای همدید در نقشه های سطح زمین و تراز 500 هکتوپاسکال از دو روز پیش از رخداد سیلاب تا یک روز پس از آن واکاوی شد. بررسی های انجام شده نشان داد که تشکیل و گسترش مراکز کم فشار مدیترانه- سودانی به دلیل قرارگیری بین مراکز پرفشار اروپا و پرفشار جنب حاره ای جنوب شرق عربستان، سبب تشکیل کمربند همگرایی روی سودان و دریای سرخ می شود. وجود دو مرکز پرفشار یادشده به ترتیب سبب فرارفت هوای سرد و گرم به درون کمربند همگرایی دریای سرخ و سامانة سودانی می شود و موجبات تقویت آن را فراهم می کند. همچنین، وجود ناوه عمیق شمال آفریقا که محور آن از شرق مدیترانه تا شمال سودان امتداد دارد، سبب تشدید تضاد دمایی در ترازهای بالای جوّ و پویایی بیشتر این سامانه شد. قرارگیری منطقة پژوهش در خروجی جت باد جنب حاره ای نقش مهمی در تقویت و عمیق شدن کم فشار مدیترانه- سودانی و حرکت شرق سوی آن داشته است. در این شرایط آرایش الگوهای همدید به نحوی بود که منجر به ورود رطوبت از منابع رطوبتی دریای عرب، دریای سرخ و خلیج فارس به منطقة پژوهش شد و سبب شد تا در روز بیستم نوامبر در منطقة پژوهش بارش شدید و در نهایت سیلاب رخ دهد.

مطالعه انجام شده در این پژوهش نشان می دهد سامانه های سودانی در ترسالی و خشک سالی نیمه جنوبی ایران نقش مهمی را ایفا می کند. بررسی نابهنجاری گرته های همدیدی در ماه های خشک و تر نشان گر دو گرته متفاوت حاکم در منطقه است. در گرته ترسالی، شرق مدیترانه، غرب دریای سرخ، نیمه غربی شبه جزیره عربستان، جنوب و جنوب غرب ایران، شمال دریای خزر همراه با نابهنجاری های منفی فشار و ارتفاع در سطح زمین و در تمام لایه-های وردسپهر است، که نشان گر عمیق بودن ناوه شرق مدیترانه و دینامیکی بودن سامانه های کم فشار سودانی است. همچنین بر روی شمال شرق و شرق عربستان نابهنجاری های مثبت فشار و ارتفاع در سطح زمین و لایه های زیرین و میانی وردسپهر حاکم است که هوای گرم و مرطوب نواحی غرب اقیانوس هند را به درون سامانه سودانی تغذیه می کند. حرکت شرق سوی سامانه سودانی سبب انتقال حجم وسیعی از شار رطوبت و شار گرمای نهان به نواحی جنوب و جنوب غرب ایران می شود که منجر به ریزش بارش های هم رفتی بسیار بالایی به میزان چهار برابر میانگین سالانه در جنوب و جنوب غرب ایران شده است. در سال های خشک نابهنجاری های دما و ارتفاع متفاوت با دوره ترسالی است؛ بدین معنی که نواحی شرق دریای مدیترانه، سراسر غرب دریای سرخ، نیمه غربی شبه جزیره عربستان، نواحی جنوبی ایران و بر روی سواحل جنوبی دریای خزر نابهنجاری های مثبت در سطح زمین و در کلیه ترازهای وردسپهر دیده می شود. علاوه بر این، نواحی شمال شرقی و شرق شبه جزیره عربستان از نابهنجاری های منفی و یا نابهنجاری های مثبت بسیار کم برخوردار است و نشان می دهد که سامانه سودانی چندان فعال نبوده و رطوبت به نحو شایسته ای از نواحی غرب اقیانوس هند به درون سامانه سودانی انتقال نمی یابد.

در این پژوهش به منظور شناسایی عامل بارش شدید رخ داده در 10 اردیبهشت 1383 در استان کرمانشاه، از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شده است. در واقع انتخاب این رویکرد به محقق امکان می دهد تا تنها بر روی بارشها و درنتیجه تیپ های همدیدی متمرکز شود که قصد مطالعه آنها را دارد. با بررسی نقشه های فشار سطح زمین و سطوح فوقانی جو، سامانه کم فشار سودانی الگوی منجر به بارششناسایی شدکه به بررسی نقش این سیستم به عنوان یکی از سامانه های عمده باران زای غرب کشور پرداخته شد. محدوده مطالعاتی برای تمام نقشه ها 10 تا 60 درجه عرض شمالی و 10 تا 90 درجه طول شرقی منظور گردید. با بررسی نقشه های فشار در ترازهای پایینی و بالایی جو مشخص گردید که شروع بارندگیها با استقرار ناوه مدیترانه برروی ترکیه و عراق و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در قسمت جلوی آن در ترازهای بالایی، با همراهی کم فشار سودان در سطح زمین اتفاق می افتد. وجود سامانه پرفشار بر روی شبه جزیره عربستان و شمال غرب اقیانوس هند، به تقویت این سامانه می انجامد. بررسی نقشه های امگا و چرخندگی نیز حکایت از ناپایداری هوا در روز بارش دارد. همچنین با توجه به نقشه های رطوبتی و جهت جریان، بیشترین رطوبت در ترازهای دریا و 850 هکتوپاسکال از دریای مدیترانه تامین می شود که از سمت غرب به منطقه وارد می شود. اما در تراز 700 هکتوپاسکال منبع عمده رطوبتیمربوط به دریای سرخاست که توسط جریانات جنوب غربی به منطقه مورد مطالعه می رسد.

اگرچه بارش در هر اقلیمی از اهمیت اساسی برخوردار است، در اقلیم های خشک نقشی حیاتی در زندگی انسان ها پیدا می کند. نوار جنوبی کشور ایران در هم جواری دو سامانه اقلیمی مهم قرار دارد که آرایش مکانی و ساختار دینامیکی آن ها الگو، شدت، و گستره بارش ها را تعیین می کند. بررسی انجام شده بر روی نقشه ترازهای زیرین، میانی، و بالایی وردسپهر به صورت چشمی و استفاده از تحلیل عاملی نشان داد که در همه روزهای بارشی، در دو ترسالی شدید، منطقه پُرفشارِ عربستان جابه جایی شرق سویِ قابل توجه داشته و در نمونه های فراگیر در شرق طول 55 درجه شرقی قرار داشته است. مهم ترین منبع رطوبتی در همه سامانه های بارشی در لایه وردسپهر زیرین دریاهای عرب و عمان هست؛ این رطوبت از طریق جریانات شرقی گردش واچرخندی پُرفشار عربستان به درون سامانه سودانی و سپس در امتداد زبانه کم فشار بر روی منطقه منتقل شده است. درصورتی که در لایه میانی وردسپهر این رطوبت به صورت شاخه ای از جریانات شرقی منطقه TICZ به جلوی ناوه مدیترانه ای که در این شرایط تا جنوب عرض 15 درجه شمالی گسترش دارد فرارفت می شود. مناسب ترین موقعیت رودباد جنب حاره ای برای تشدید ناپایداری های لایه زیرین محدوده ای بین مصر تا غرب خلیج فارس است که هسته مرکزی رودباد در جنوب اردن استقرار می یابد.

سرآغاز عدالت اجتماعی ریشه در عدالت فضایی و محیطی دارد. عدالت فضایی یکی از مقوله های برنامه ریزی مبتنی بر جغرافیا است که هدف آن تأمین نیازهای ساکنان محدوده های جغرافیایی است. پهنه های فضایی گسترده استان اردبیل متاثر از بی عدالتی فضایی از بعد شاخص های توسعه است. از این رو پژوهش حاضر به بررسی و سنجش وضعیت عدالت فضایی در توسعه یافتگی شهرستان های استان اردبیل پرداخته است. روش پژوهش توصیفی- تحلیلی با هدف کاربردی است. جامعه آماری تحقیق شامل 10 شهرستان استان اردبیل براساس سالنامه آماری 1390 می باشد. برای سنجش عدالت فضایی در توسعه یافتگی شهرستان ها از 40 شاخص موثر توسعه یافتگی استفاده شده است. جهت تعیین اهمیت هریک از شاخص ها از روش آنتروپی شانون و به منظور تجزیه وتحلیل و رتبه بندی شهرستان ها از دو مدل تاپسیس و ویکور استفاده شده است. از آنجاییکه نتایج حاصل از این دو مدل در مواردی با یکدیگرهمخوانی نداشتند، برای رسیدن به یک اجماع کلی، از روش های ادغامی (میانگین رتبه، بردا، کپلند) بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از تکنیک ادغام نشان می دهدکه شهرستان اردبیل با کسب رتبه اول از نظر برخورداری از شاخص های توسعه از وضعیت بسیار مطلوبی برخوردار است. بعد از این شهرستان، شهرستان های خلخال و نمین در وضعیت توسعه یافته، شهرستان های سرعین و کوثر نیمه توسعه یافته، شهرستان های مشگین شهر، پارس آباد و نیرکمتر توسعه یافته و شهرستان های مغان و بیله سوار در وضعیت محروم از شاخص های توسعه قرار دارند.

به منظور بررسی برخی از جنبه های سینوپتیکی مربوط به سامانه های کم فشار سودانی از جمله الگوی گردش تراز فوقانی و تحتانی وردسپهر و منبع رطوبت و نحوه فرارفت آن،الگوی سینوپتیکی حاکم در زمان وقوع توفان دسامبر 2001 بر روی ایران مورد توجه قرارگرفت . بدین منظور نقشه های فشار سطح زمین و ترازهای 500،200 و 50 هکتوپاسکال قبل و بعد از شروع توفان مورد بررسی قرار گرفت . جهت شناخت منبع اصلی رطوبت سامانه سودانی نقشه های جهت و سرعت باد و نم ویژه در تراز 850 هکتوپاسکال بررسی گردید . به منظور درک وضعیت جت جنب حاره و نحوه تقویت آن نقشه های مؤلفه باد مداری و پتانسیل سرعت X برای تراز 200 هکتوپاسکال تهیه و مورد مطالعه قرارگرفت. همچنین شکل ابر درتصاویر ماهواره ای مربوط به توفان دسامبر 2001 بررسی شد. نتایج مطالعه در رابطه با تشکیل وگسترش کم فشار سودانی اگر چه همچون سایر مطالعات بر مقادیر پایین شاخص چرخه و استقرار پشته ای در تراز میانی وردسپهر بر روی مدیترانه غربی و ناوه عمیقی برمنتهی الیه شرق مدیترانه دلالت دارد اما نقش اصلی را به کشیده شدن تاوه قطبی در تراز 50 هکتوپاسکال به عنوان منبع اصلی تاوایی برای پیدایش الگوی گردش ناهنجار و تقویت سلول هدلی و جت جنب حاره بر روی مدیترانه و شمال آفریقا می دهد. یافته ها بر استقرار مناسب خروجی هسته جت جنب حاره بر روی خاورمیانه به همراه استقرار و تقویت پشته ای در تراز میانی و زبانه پرفشاری در تراز پایین بر روی دریای عرب جهت تکوین و گسترش کم فشارهای سودانی تأکید دارد . نتایج حاصل از بررسی توفان دسامبر 2001 نشان می دهد که استقرار وتقویت پشته /پرفشار برروی دریای عرب از یک سو با ایجاد یک سری پسخورهای مثبت، موجب تشدید سلول هدلی و تقویت غیرمستقیم جت جنب حاره بر روی منطقه دریای سرخ شده و از سویی دیگر امکان انتقال مستقیم رطوبت از دریای عرب به درون سامانه های کم فشار را در زمان گسترش کم فشارهای منطقه دریای سرخ به ایران فراهم می سازد. همچنین یافته ها نشان می دهد که منبع اصلی رطوبت سامانه های سودانی مناطق حاره ای شرق آفریقا و قطاع جنوب غربی دریای عرب می باشد که درحین عبور از روی دریای سرخ و خلیج فارس تقویت می گردد.

به منظور تبیین اندرکنش بنیادین هواسپهر و محیط سطحی و کشف الگوهای گردشی موجد بارش سنگین استان خراسان رضوی بارش 29/03/2007 میلادی به عنوان یک روز شاخص انتخاب گردید. مبتنی بر برونداد پایگاه یاخته ایی داده بارش آفرودیت کانون اصلی ریزش های این روز شرق درگز با 43/66 میلی متر برآورد گردید. به منظور تعیین الگوهای همدید تابع های جبهه زایی، شار رطوبت، چرخندگی، نقشه های فشار سطح زمین و سطوح 500، 700 و 850 ه.پ به صورت 6 ساعته از پایگاه NCEP/NCAR اخذ و با رویکرد محیط به گردش تحلیل شدند. نتایج نشان داد که الگوی هواسپهر در هنگام رخداد بارش سنگین ناوه ژرف مدیترانه است که محور فرود آن در شرق دریای مدیترانه قرار گرفته و دریای سرخ به عنوان منبع اصلی این بارش ها ایفای نقش می نماید. در زمان در زمان حدوث چنین شرایطی یک سیستم مانع بر روی شمال ایران مستقر و باعث خواهد شد تا شاخه جنوبی سامانه غربی از روی دریای عرب و خلیج فارس به نواحی غربی کشور کشیده شود. در چنین شرایطی میزان رطوبت در نواحی سودان و دریای سرخ بالاست و نحوه وزش باد نیز به گونه ای است که رطوبت را از دریای سرخ و عرب مکیده و به نواحی غربی ایران هدایت می کند. مسیر کلی سامانه یاد شده در بدو تشکیل غربی - شرقی بوده اما پس از ورود به ایران مسیر آن به سمت شمال شرق تغییر جهت خواهد داد. تصاویر ماهواره ای نیز بخوبی تاییدی بر سازوکار نامبرده می باشند.

وقوع بارش های رگباری و شدید از جمله ویژگی های آب و هوایی نواحی خشک و نیمه خشک است که موجب بروز سیل می شود. وقوع چنین بارش هایی حاصل ترکیب شرایط سینوپتیکی و محیطی است. عبور سیکلون های مدیترانه ای مهمترین عامل بروز بارش های سیل آسا در ایران است اما در برخی مناطق ایران از جمله نواحی جنوبی و جنوب غربی، تحت تاثیر سیکلون های مدیترانه ای قرار نمی گیرد. در این پژوهش با بررسی رابطه وقوع بارش های شدید در نواحی جنوبی استان بوشهر با سامانه های جوی حاکم بر کشور ایران و نواحی اطراف آن،  سعی شد تا علت سینوپتیکی وقوع بارش های سنگین در این منطقه مشخص شود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که عامل اصلی بروز بارش های شدید و سیل زا در نواحی جنوبی استان بوشهر ورود سامانه کم فشار سودانی از جنوب و جنوب غرب کشور به این منطقه است که البته اگر شرایط صعود محلی مانند گرمای زمین هم فراهم باشد، شدیدترین بارش ها رخ می دهد و به واقع بروز بارش های شدید در نواحی جنوبی استان بوشهر منشأ سودانی دارند و اگر با ورود سیستم های مدیترانه ای همراه باشند، بارش های شدیدتری رخ می دهد.