سینوپتیک

به منظور واکاوی ساختار همدیدی الگوهای گردشی جو موثر بر روزهای برفی نیمه شرقی ایران از رویکرد محیطی – گردشی اقلیم-شناسی سینوپتیک استفاده شد. بدین منظور نخست روزهای برفی بر اساس کدهای هوای حاضر (ww) ایستگاه های شمال استان سیستان و بلوچستان و خراسان جنوبی از سازمان های زیربط اخذ گردید. مبتنی بر این روزها متغیرهای تراز زمین از جمله فشار تراز دریا، دما و متغیرهای ارتفاع ژئوپتانسیل، بادمداری و نصف النهاری، ضخامت جو، جهت جریان در ترازهای 1000، 850 و 500 ه.پ. از داده-های شبکه ای NCEP/NCAR استفاده شد. نتایح این مطالعه نشان داد که ریزش برف در این منطقه با توجه به موقعیت جغرافیایی و دارا بودن از اقلیم خشک و نمیه خشک پدیده ای کم-بسامد بوده و در شکل گیری ریزش باران به شکل جامد یا مایع (برف یا باران) ارتفاع تاثیر بیشتری نسبت به عرض جغرافیایی دارد. ضمن اینکه بارش برف تحث تاثیر عواملی سینوپتیکی مانند پرفشار سیبری و ادغامش با پرفشار اروپایی به منظور فرارفت هوای سرد و همزمان ریزش هوای مرطوب و گرم از سامانه ی کم فشار مستقر در روی دریای عرب، خلیج بنگال و خلیج فارس میسر می گردد. لازم به بیان است که شکل گیری پرفشار سیبری در عرض های پایین تر برای ایحاد برف بسیار موثرتر است. به طوری که در این شرایط فشار مرکزی این سامانه حدود 1040 ه.پ؛ و پربند 1030 ه.پ. شرق ایران را متاثر می کند. علاوه بر آن این پژوهش نشان داد که هرگاه اعظم کشور (به ویژه بر روی رشته کوه های زاگرس) زیر استیلای پرفشار های داخلی و همگرایی بالایی قرار بگیرد در اثر چرخش واچرخندی خود در سطح زمین باعث انتقال هوای مرطوب دریای خزر به منطقه می گردد. از دیگر نتایح این مطالعه نقش رودباد قوی با سرعت 65 متر بر ثانیه در تراز 300 ه.پ؛ و گاها انحنای نصف النهاری آن در تشدید ناپایداری و صعود هوا می باشد. ریزش برف در منطقه با ضخامت 5300 تا 5400 با دمای حدود 3 درجه سلسیوس همراه است.

توفان های تندری از مهم ترین مخاطرات جوی هستند که همه ساله باعث وارد آمدن خسارت های مالی و جانی فراوان در اقصی نقاط جهان می شوند. به منظور سنجش و ارزیابی توفان های تندری در استان خوزستان ابتدا آمار مربوط به 12 ایستگاه سینوپتیک طی دوره ی آماری 1392-1382 از سازمان هواشناسی استخراج و پس از آن برای کلیه ایستگاه های هواشناسی در سری های سالانه و فصلی، آماره های دو آزمون ناپارامتری من- کندال و شاخص سن محاسبه گردید. بررسی مقادیرمحاسبه شده نشان از آن دارد که در بین سری داده های سالانه به جز برای ایستگاه آبادان، بندر ماهشهر و هندیجان در سطوح اطمینان 95 و 99 درصد، بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه روندی افزایشی و معنی دار را داشته اند. یافته ها نشان داد که از نظر شدت و فراوانی بیشترین رویداد توفان های تندری در مناطق شمال و شمال شرق استان و کمترین آن در مناطق جنوب غربی می باشد. همچنین بررسی ها نشان می دهد که به دلیل نفوذ سامانه های باران زا به منطقه رخداد توفان های تندری در فصول زمستان و پاییز بیشترین مقدار را دارا می باشد. بررسی الگوهای سینوپتیک جوی نیز نشان داد که عامل ایجاد این پدیده در منطقه، نتیجه ی تقویت و گسترش سامانه های کم فشار واقع در شرق دریای سرخ و عربستان است.

امروزه مدیریت بحران حوادث اقلیمی به ویژه در خصوص نگهداری شریان های ارتباطی (جاده ها) در فصل زمستان اهمیت زیادی دارد و کشورها هرساله بودجه های فراوانی را به این امر اختصاص می دهند. این مطالعه برمبنای آمار 18 ایستگاه سینوپتیک در شمال غرب کشور در فصل سرد (از اول اکتبر تا آخر مارس) در دوره آماری 2015-1986 انجام و با توجه به عدم گزارش ارتفاع برف و مقدار تجمعی آن در ایستگاه های سینوپتیک کشور، در این پژوهش از مقدار تجمعی درجه روز یخبندان به عنوان شاخص استفاده شد. بررسی ها نشان می دهد که ایستگاه های سراب، ماکو و تکاب مهم ترین کانون های شدت زمستانی است و درعین حال ایستگاه تکاب شدیدترین فصل زمستان را در دوره موردمطالعه به خود اختصاص داده است. همچنین مشخص شد که سال 1988 به عنوان سردترین و 1998 به عنوان گرم ترین زمستان منطقه بوده است. تحلیل سینوپتیک دوره آماری مورد بررسی مشخص نمود که آنومالی منفی ارتفاع ژئو پتانسیل به میزان 10- متر سبب سرمایش شدید در سال 1988 گردیده و نیز آنومالی مثبت آن با بیش از 35+ متر منجر به گرمایش غیرعادی فصل سرد در 1998 شده است.

در این تحقیق به منظور تحلیل سینوپتیک یخبندان های استان یزد، ابتدا بر اساس پایی نترین دمای روزانه 28 ایستگاه هواشناسی استان دوره 1381-1370 زمان وقوع اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره را تعیین شد. سپس بر اساس تحلیل خوش های داد ههای رقومی نقش ههای سطوح زمین و 500 هکتوپاسکال الگوهای سینوپتیک مسبب سرماهای زود رس پاییزه در دو گروه زبان ه های پرفشار شما لشرق و زبان ههای پرفشار شما لغرب و الگوهای مسبب سرمای دیر رس بهاره در دو گروه زبانه های کم فشار جنوب شرق و زبانه های کم فشار شرق استان یزد شناسایی شدند.

یکی از مهمترین عواملی که زندگی انسان را تحت تاثیر خود قرار میدهد آب و هوا است. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی های زمانی مکانی رخداد توفان های تندری درجنوب غرب کشور، استان های(خوزستان، چهارمحال بختاری و کهکیلویه و بویراحمد) طی یک دوره آماری1985تا2015 بوده، و سپس تحلیل شرایط سینوپتیکی توفان های تندری که از ایستگاه های سینوپتیک منطقه اخذ گردیده، بوده است. نتایج تحلیل سالانه فراوانی توفان های تندری ایستگاه دزفول با 479 پدیده بیشترین و رامهرمز با تعداد 252 رخداد کمترین را در ایستگاها ثبت کرده است و در تحلیل فصلی در بهار بیشترین توفان باعدد 137 و در تابستان با کمترین توفان با عدد10رخ داده است. در تحلیل ماهانه فراوانی توفان های تندری، ماه فروردین 75روز بیشترین و ماه مرداد با 2روز کمترین بوده است. از لحاظ فراوانی رخدادهای توفان تندری در ساعات دیدبانی8 گانه، بالاترین فراوانی رخداد توفان تندری ساعت دیدبانی 12 (ساعت 30/3) است.

    تحقیق تحلیلی – آماری حاضر با هدف محاسبه نیاز های سرمایشی CDD و گرمایشی HDD بخش وسیعی از ناحیه شمال شرقی کشور مشتمل بر سه استان خراسان شمالی، رضوی و جنوبی به انجام رسیده است. به منظور دستیابی به اهداف پژوهش از داده های 11 ایستگاه سینوپتیک این ناحیه طی دوره آماری (2010 – 1986) استفاده گردیده است. داده ها شامل دو گروه، متغیر ها ی اقلیمی دما و رطوبت و ویژگی های جغرافیایی طول، عرض و ارتفاع می باشد. روش تحقیق مبتنی بر تحلیل های آماری در محیط نرم افزارهای spss وExecl می باشد. با توجه به روابط همبستگی بین متغیرهای مختلف مقدار نیاز به مصرف انرژی در مکان های مختلف این ناحیه، نوع اقلیم تعیین و نقشه های آن با نرم افزار ArcGis تهیه و ترسیم گردیده است. پهنه بندی اقلیمی و تحلیل های فضایی حاصل از محاسبات آماری بر مبنای مقادیر نیار های سرمایشی CDD و گرمایشی HDD نیز درمحیط نرم افزاری ArcGis انجام و نقشه های مربوطه تهیه وترسیم شده است. نتایج حاصل ازتحلیل های آماری نشان داد به ازای هر 1000 متر افزایش ارتفاع، نیاز گرمایشی 119 درجه-روز افزایش می یابد. با افزایش هر درجه طول و عرض جغرافیایی نیز نیاز گرمایشی به ترتیب 158 و 229 درجه-روز افزایش می یابد. رابطه نیاز سرمایشی در خراسان با عرض جغرافیایی و ارتفاع منفی ولی با طول جغرافیایی مثبت است. همبستگی مقادیر CDD با عرض جغرافیایی 319/0-، با طول جغرافیایی 157/0 و با ارتفاع 381/0- می باشد که همه آن ها در سطح 01/0 معنادار هستند. همچنین بین بارش و رطوبت نسبی با نیاز های سرمایشی و گرمایشی، همبستگی قوی و معکوس وجود دارد بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه دارای روند افزایشی در مقدار نیازهای گرمایشی وسرمایشی می باشند. پیش بینی می شود اگرتغییرات درالگوی معماری این ناحیه متناسب با شرایط اقلیمی انجام نشود مقدار مصرف انرژی در آینده به طور فزاینده ای افزایش می یابد.    

 طوفان گردوغبار پدیده ای است که عمدتاً در مناطق خشک و نیمه خشک در نتیجه سرعت زیاد باد و تلاطم آن بر روی سطح خاک بدون پوشش و مستعد فرسایش به وجود می آید و باعث کاهش میزان دید به کمتر از یک کیلومتر می شود. در این تحقیق از داده های گردوغبار و بارندگی ایستگاه های منتخب استان های البرز و قزوین در طی سال های 2000 تا 2014 استفاده شد. پس از استخراج کدهای گردوغبار از داده های هواشناسی، روزهای همراه با گردوغبار تعیین و فراوانی ماهانه و سالانه، به روش آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بررسی تأثیر خشکسالی بر وقوع پدیده گردوغبار با استفاده از روش SPI برای مقیاس های سالانه و ماهانه در بازه های زمانی 3، 9 و 18 ماهه صورت گرفت. نتایج خشکسالی نشان داد در ایستگاه کرج سال 2013 خشکسالی شدید و در ایستگاه قزوین سال 2008 خشکسالی بسیار شدید رخ داده است. نتایج بررسی سالانه گردوغبار نشان داد که با توجه به کد پدیده 06 و 07 دو ایستگاه کرج و قزوین بیشترین پدیده گردوغبار رخ داشته اند. بررسی های ماهانه نیز نشان داد ماه های می و ژوئن بیشترین فراوانی رخداد را داشتند که در ایستگاه های کرج و قزوین رخ داد. با بررسی ارتباط میان خشکسالی و فراوانی روزهای همراه با گردوغبار نیز مشخص شد در ایستگاه کرج همبستگی معناداری میان این دو پدیده در مقیاس سالانه و ماهانه وجود ندارد اما در ایستگاه قزوین میان روزهای همراه با گردوغبار و مقادیر SPI در بازه 18 ماهه، همبستگی ضعیفی در سطح 10% وجود دارد ولی سایر مقیاس های زمانی هیچ ارتباطی معناداری نشان نداشتند.  

برآورد حدّاکثر بارش محتمل از جمله تحقیقات کاربردی و مهمی است که علاوه بر شناسایی رفتار بارش های حدّی در آب وهواشناسی، در طراحی سازه های بزرگ آبی به-خصوص سدها مورد توجّه هیدرولوژیست هاست. در این پژوهش، به منظور برآورد حدّاکثر بارش محتمل در استان کرمانشاه از روش سینوپتیکی استفاده شده است. به این منظور پس از جمع آوری و پردازش امّا،ر بارش روزانه5 ایستگاه استان، تعداد سه توفان انتخاب و با انجام بیشینه سازی های دمای نقطه شبنم و سرعت باد و محاسبه ضریب رطوبت، مقدار حدّاکثر بارش محتمل برای منطقه با تداوم های 24، 48 و 72 ساعته در دوره های بازگشت 50و 100 ساله برآورد گردید. برای سه تداوم فوق در این دو دوره بازگشت به ترتیب برابر با 164 و 246 میلی متر، 287 و 357 میلی متر و 340 و 439 میلی متر بود. پس از اخذ داده های ترازهای مختلف جوی از NCEP/NCAR؛ نقشه های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلّفه های باد مداری و نصف النهاری و رطوبت نسبی، ترسیم و به کمک آنها سامّا،نه های بارش زا در روزهای توفانی از روز شروع توفان تا خاتمه آن تجزیه و تحلیل شدند. بررسی نقشه های سینوپتیکی- دینامیکی مشخص کردکه درخلال وقوع توفان های شدید، منطقه مورد مطالعه تحت تأثیر سامّا،نه های کم ارتفاع دینامیکی ناشی از سامّا،نه های بندالی اُمگاشکل قرار داشته که سبب بارندگی های شدید در استان شده است. این توفان ها نتیجه تقویت و تشدیّد فعّالیّت مرکز چرخند مدیترانه ای و ادغام آن با مرکز چرخند نواحی قطبی از عرض های بالا بوده است. همچنین این سامّا،نه ها از شرق دریای مدیترانه، دریای سرخ و خلیج فارس تغذیه رطوبتی می شده اند.

درک درست ساختار جوی که سبب رخداد آتش سوزی جنگل ها و مراتع می شوند با توجه به اهمیت این منابع طبیعی برای انسان عاملی بسیار مهم برای پیش بینی به موقع و انجام اقدامات لازم برای جلوگیری از به وجود آمدن خسارت جبران ناپذیر توسط این بلای طبیعی است. به منظور بررسی سازوکارهای جوی حاکم بر رخداد پدیده فون در زمان رخداد آتش سوزی جنگل های شمال ایران از چهار نوع داده در تحقیق استفاده شد. ابتدا با اخذ داده های مربوط به آتش سوزی از اداره کل منابع طبیعی استان های گیلان، مازندران و گلستان دوره موردنظر شناسایی گردید. در ادامه با دریافت داده های دیده بانی شده ایستگاه های هواشناسی واقع در دامنه های رو و پشت به باد رشته کوه البرز تغییرات پارامترهایی چون دما، فشار و باد بررسی شد. سپس از داده های شبکه بندی شده مربوط به مراکز ملی پیش بینی محیطی/ علوم جو (NCEP/NCAR) و مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت جوی (ECMWF) برای تبیین ساختار جو استفاده شد. برای بررسی دمای سطح زمین از تصاویر سنجنده مودیس و برای ردیابی توده های هوا از مدل پسگرد ذرات معلق بهره گرفته شد. مشخص شد که طی دوره موردمطالعه، رویداد 25 تا 31 ژانویه 2007 از قوی ترین و فراگیرترین فون های به وقوع پیوسته در منطقه است. نتایج نشان داد با تشکیل یک سلول پرفشار واقع در جنوب کشور و یک سلول کم فشار در قسمت بادپناه کوهستان البرز، گرادیان شدید فشاری را به وجود آورده و سبب شده تا جریان جنوبی مناطق شمالی ایران را تحت تأثیر قرار دهد. بر این اساس، طی یک فرآیند استاتیکی-دینامیکی جریان چرخندی بادپناهی در بادپناه رشته کوه البرز شکل گرفته است. از طرفی با صعود توده هوا بر روی رشته کوه البرز و همچنین تخلیه رطوبتی آن و عبور بسته هوا از روی کوهستان و شارش یافتن آن در منطقه و گرمایش بی دررو، توده هوایی گرم و خشک وارد منطقه شده که این شرایط با وزش بادهای شدید همراه شده و مناطق مستعد برای آتش سوزی را تحت تأثیر قرار داده است. با افزایش سرعت باد و فرارفت مثبت دما، پرش ناگهانی و افزایش دما به وجود آمده است. ردیابی بسته هوا نیز نشان داد سرمنشأ اصلی جریان وارد شده به منطقه در محدوده شمال دریای خلیج فارس و شمال شرق آفریقاست.