توفان

موضوع موردتحقیق، بررسی و محاسبه منحنی های D.A.D حوضه رودخانه هراز می باشد. برای به دست آوردن منحنی های نهایی D.A.D بارندگی 30 ساله ( 78 ـ 1347 ) حوضه هراز موردتجزیه و تحلیل قرارگرفت. 50 مورد از توفان های مهم حوضه از بزرگ به کوچک مرتب گردید و سه توفان که از بارش شدیدی در کل حوضه برخوردار بودند انتخاب شدند. برای ترسیم منحنی های « هم رگبار » توفان ها ازمنحنی « هم درصد » با تداوم های مختلف استفاده گردید. با انطباق منحنی های هم درصد هر توفان، با منحنی های « هم باران » نرمال سالانه منحنی های « هم باران » در تداوم های مختلف برای هر توفان با استفاده از روش واسطه یابی ترسیم شد . برای تعیین متوسط بارش در تداوم های مختلف و نحوه توزیع رگبار در سطح حوضه، جداول مساحت ـ ارتفاع بارندگی و به دنبال آن منحنی های اولیه D. A. D ترسیم گردید. با استفاده از منحنی های اولیه D. A. D منحنی پوش D. A. D به دست آمد. با توجه به منحنی پوش حوضه فاصله منحنی 24 ساعته از محور « y » بسیارخوب، فاصله منحنی 48 ساعته متوسط و منحنی 72 ساعته و 96 ساعته به هم نزدیک می باشند. داده ها و فاصله منحنی های به دست آمده کاربردبسیارمهمی درزمینه های مختلف هیدروکلیمایی خواهدداشت . با مراجعه به نقشه های سینوپتیکی ترازهای سطح زمین 850 و 500 هکتوپاسکال توفان های منتخب، مشخص شد که بخش اعظم رطوبت از سوی دریای خزر به این منطقه آورده شده است .

یکی از مخاطرات طبیعی که امروز موجب سلب آسایش مردم به ویژه در نواحی خشک و بیابانی جهان و ایران می شود، توفان های گرد و غباری است. در این پژوهش با استفاده از داده های سمت و سرعت باد، دید افقی، فشار، دما، رطوبت، ابر و پدیده گرد و غبار ایستگاه های همدیدی منطقه، نقشه های همدیدی سطح زمین، ترازهای 850، 500 هکتوپاسکال، امگا، بردار باد،رودباد،وزش رطوبتی و چرخندگی و داده های جو بالای ایستگاه یزد، توفان های سیاه و گرد و غباری سطوح پایین جو استان در 17 دوره انتخابی نمونه در طول سالهای 1989 تا 2009 بررسی شده است. با توجه به این که این توفان ها در سه فصل رخ می دهند آنها را به سه فصل سال تقسیم و شدیدترین آن ها از نظر کاهش دید افقی، تندی باد و فراگیر بودن در سطح استان تحلیل شده است. نقشه های مورد نیاز از دو روز قبل از شروع گرد وغبار تا روز اوج آن از پایگاه داده های NCEP/NCAR اخذ گردید و در نرم افزار GrADS ترسیم شد. نتایج تحقیق سه نوع توفان گرد وغبار و بادهای شدید در فصول پاییز، زمستان و بهار را نشان می دهد. نوع اول توفان پاییزی (توفان 2 اکتبر 1997 ) وجود گرادیان فشار بین جنوب و نواحی مرکزی ایران و وجود ناوه ای با دامنه ای عمیق در ترازهای 850 و 500 هکتو پاسکال در غرب ایران و استان یزد است که این ناوه نتوانسته از نظر دما و رطوبت به خوبی تغذیه شود. نوع دوم توفان زمستانی(توفان 22 فوریه 2009 )در اثر وجود مرکز کم فشار سطح زمین بر روی استان یزد و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح بالایی و همچنین گذر جبهه سرد از استان و برخورد توده هوای سرد پشت جبهه با توده هوای گرم حاکم بر منطقه است. نوع سوم توفان بهاری (توفان 29 مه 2003 ) استقرار سلول کم فشار در سطح زمین، کج شدگی محور ناوه سطوح فوقانی جو در غرب ایران و حرکت سریع آن و ارسال امواج کوتاه بر روی ایران مرکزی و استان یزد به همراه عبور جبهه سرد ضعیف و خشک از شمال غرب سبب ایجاد جریان های شدید بالا رو، ناپایداری زیاد هوا و توفان سیاه و گرد وغبار بسیار شدید در استان یزد شده و دید افقی را به صفر رسانده است. بیشتر این توفان ها در ساعت های بعد از ظهر و در ماه مه رخ داده و بادهای شدید آن عمدتاً از غرب تا شمال غرب می وزند.

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.

مطالعه بارش محتمل جهت ارزیابی و برآورد سیل برای طراحی سازه های هیدرولوژیکی شهری، از قبیل کانال آبیاری، تعیین بیشترین میزان آبی که وارد مخازن و یا سایر تاسیسات می شود ضروری است. سیلاب ها بالاترین نرخ تلفات جانی را به همراه دارند و به لحاظ وسعت تأثیر بعد از خشکسالی دومین بلای طبیعی محسوب می شوند. مفهوم بیشترین بارش محتمل (PMP) به لحاظ نظری بیشترین ارتفاع بارش در یک مدت مشخص برای یک دوره معین از سال که از نظر شرایط فیزیکی خاص در محدوده توفان و یک محدوده جغرافیایی می تواند ببارد اطلاق می شود. هدف از این تحقیق برآورد PMP در منطقه جنوب غرب خزر به روش سینوپتیک است. روش کار پس از بررسی آمار 30 ساله ایستگاه های باران سنجی و کلیماتولوژی موجود در منطقه ، 4 طوفان شدید و فراگیر انتخاب شدند. که از 4 طوفان انتخاب شده، جهت محاسبه PMP به روش سینوپتیک پس از تحلیل نقشه های ارتفاعی هوا و رطوبت و صعود قائم هوا، و تعیین دهانه ورودی توفان از داده های سرعت باد، دمای نقطه شبنم و فشار مربوط به ایستگاه های سینوپتیک بندر انزلی، رشت، رامسر، اردبیل و پارس آباد استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر بیشترین بارش محتمل با تداوم 24 ساعته برای منطقه مقدار آن برابر با 95/276 می باشد. و متوسط دبی حاصل از آن با در نظر گرفتن ضریب جریان، عدد 66/21797 متر مکعب بر ثانیه است.این مقدار آب یک تهدید جدی برای مخاطرات سیلاب در منطقه می باشد

بیشینه بارش محتمل بیشترین ارتفاع بارندگی است که در دوره زمانی معین در یک حوضه به وقوع می پیوندد. هیدرولوژیست ها از مقادیر بیشینه بارش محتمل برای محاسبه بیشینه سیل محتمل در محاسبه طراحی سرریز سدها استفاده می کنند و به دو روش آماری و همدیدی قابل محاسبه است. هدف از این تحقیق برآورد بیشینه بارش محتمل در حوضه آبریز قمرود به روش همدیدی است. بدین منظور داده های باران سنجی از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. همچنین داده های ترازهای 850 و 500 هکتوپاسکال از درگاه مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی مطالعات جوی سازمان هواشناسی آمریکا اخذ گردید. نقشه های همدیدی مورد نیاز تولید و بررسی شدند. نقشه های همباران ترسیم و منحنی های عمق- مساحت- مدت، برای هر یک از توفانها تعیین شدند. در نهایت، مقدار بیشینه بارش محتمل در تداوم های 24، 48 و 72 ساعت برآورد گردید. به گونه ای که بیشینه بارش محتمل 24 ساعته با محاسبه نقطه شبنم با دوره بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب مقادیر 75/51 و 54 میلی متر، ،48 ساعته 25/128 و 05/132میلی متر و 72 ساعته 9/97 و 75/101 بدست آمده است.

مقدمه : تاکنون مطالعه ای در جهت شناخت توفان ها در استان خراسان به نحو سازمان یافته ای صورت نگرفته است و آمار و اطلاعات مدون در این زمینه بسیار اندک است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی توفان ها در استان خراسان با هدف پیشگیری و آمادگی است. روش ها: در این مطالعه که در سال 1382 انجام شد، از گزارش های ایستگاه های سینوپتیک جنوب خراسان و سه ایستگاه بیرجند، پشت بادام و طبس که در غرب استان قرار دارند استفاده شد که در مجموع اطلاعات 18 ایستگاه مورد بررسی قرار گرفت. داده های مربوط به سرعت و جهت سریع ترین بادهای ماهانه در سال های مختلف از سازمان هواشناسی کشور از بدو تأسیس جمع آوری شد. همچنین آمار تعداد روزهای غبارآلود، دمای مطلق و متوسط دمای حداقل ماهانه ایستگاه ها نیز تهیه گردید و سپس اطلاعات جمع آوری شده مورد تحلیل قرار گرفت. یافته ها : در میانه استان، به دلیل وجود کوهستان های بلند، سرعت وزش بادها کمتر از مناطق شمالی، شرقی و جنوب غربی است. از نظر جهت بادهای پر سرعت ، بررسی های انجام شده نشان می دهد که این نوع بادها در جهت های مختلف می وزند ولی در بعضی جهت ها از فراوانی بیشتری برخوردارند. نتیجه گیری : وزش بادهای سریع در استان، به نحوی که ایجاد خسارت مالی و تلفات انسانی کند، از احتمال وقوع نسبتاً زیادی برخوردار است وآن را باید به عنوان خطری جدی تلقی کرد.