واکاوی همدید

هدف این مطالعه بررسی همدید آتش سوزی های جنگل در ناحیة خزری است. برای این منظور، اطلاعات روزانة آتش سوزی سال های1383-85 شامل روز وقوع آتش سوزی، منطقة آتش گرفته و مساحت سوخته شده از اداره های کل منابع طبیعی استان های منطقه و داده های روزانة هواشناسی برای دورة مورد نظر از سازمان هواشناسی کشور گرفته شده است. در این تحقیق از شش ایستگاه در سواحل دریای خزر و شش ایستگاه در جنوب رشته کوه های البرز برای مقایسة داده های اقلیمی استفاده شده است. تحلیل های همدید نیز با استفاده از نقشه های سایت NOAA در ساعت های صفر و 12 و در چهار سطح 1000، 850، 700 و 500 هکتوپاسکال صورت گرفته است. مؤلفه های U وV در این چهار سطوح در ساعت های صفر و 12 محاسبه و تحلیل شده اند. نتاج تحقیق نشان می دهد وقوع پدیدة آتش سوزی هم زمان با حضور زبانة کم ارتفاعی در سطوح میانی جو است که محور آن در شرق دریای مدیترانه روی کشورهای ترکیه و عراق قرار می گیرد. این سامانه در غرب دامنه های تالش و جنوب رشته کوه های البرز بارش ایجاد کرده و در دامنه های شرقی تالش و شمال البرز موجب باد گرم و خشک شده که می تواند توجیه کنندة آتش سوزی های منطقه باشد.

توفان های گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. این پدیده به عنوان یکی از بحران های محیطی باعث تأثیرات نامطلوب زیست محیطی می گردد که سبب از بین بردن زمین ها و کشتزار ها، آلوده نمودن آب های سطحی، گسترش بیابان ها و نواحی خشک، ایجاد مشکلات به خاطر کاهش دید افقی، بروز تصادفات جاده ای، ایجاد مانع در مسیر ریل ها، بیماری های تنفسی و چشمی، مشکلات اقتصادی و معیشتی می شود. بنابراین هدف از این پژوهش واکاوی آماری و بررسی الگوهای گردش جوی ایجاد کننده ی گرد و غبار در ایران در بازه ی زمانی 30 ساله از سال 1358 تا 1388 است. بدین منظور ابتدا تعداد روزهای گرد و غباری در ایران شناسایی و سپس الگوهای گردشی ایجاد کننده ی آن ها ترسیم گردید. پایگاه داده ها در نرم افزار متلب به صورت آرایه 5328 * 155 با آرایش زمان بر روی سطرها و مکان بر روی ستون ها تشکیل شده است و سپس روی آرایه داده ها واکاوی خوشه ای به روش ادغام وارد صورت گرفت و برای روزهای گردوغباری ایران، چهار الگوی گردشی برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال شناسایی گردید. نتایج نشان می دهد که در میان فصول، بیشینه توفان های گرد و غبار در تابستان و کمینه آن مربوط به فصل زمستان است و تیر ماه بیشترین فراوانی توفان ها و آذر ماه کمترین فراوانی را داشته است. نتایج حاصل از تحلیل همدید نشان می دهد که در تراز 500 هکتوپاسکال، ایجاد جبهه ی خشک بر روی عراق و ترکیه که حاصل تضاد دمایی هوای سرد بر روی ترکیه و هوای گرم بر روی عراق است، یکی از عوامل انتقال گرد و غبار از بیابان های مجاور به ایران است. هم چنین مناطق کژفشار ایجاد شده روی مرز دریای مدیترانه، دریای سیاه و دریای سرخ ، مرز عراق و حجاز، مرز عراق و ایران باعث ایجاد توفان های گرد و غبار در ایران می شود.

جنگل ها ریه های تنفسی جهان به شمار می روند و از ارزش حیاتی برای کره زمین برخوردارند؛ لذا حفظ و نگهداری از آن ها برای ساکنین زمین بسیار حائز اهمیت است. پژوهش پیش رو، به منظور تحلیل ترمو – دینامیک مخاطره طبیعی آتش سوزی جنگل های دزفول در روزهای ۱۲ می و ۱ آگوست سال ۲۰۱۲ با دیدگاه محیطی به گردشی به انجام رسیده است. جهت انجام این پژوهش، از داده های سطوح فوقانی جو شامل (فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، دمای ترازهای مختلف جوی و ۲ متری سطح زمین، باد مداری و نصف-النهاری ترازهای مختلف و ۲ متری سطح زمین و رطوبت نسبی) همچنین از نقشه های (فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، ضخامت جو، جریان باد، دمای جو، تاوایی، وزش دمایی و رطوبت نسبی)، بهره گرفته شده است. تحلیل نقشه های جوّی نشان دادند در زمان های رخ داد آتش سوزی در جنگل های دزفول، در سطح زمین کم فشار حرارتی، در سطوح فوقانی جو، پدیده بلوکینگ همراه با پشته ای بر روی منطقه مورد مطالعه در روز ۱۲ می و پربند بسیار پرارتفاع در روز ۱ آگوست قرار دارد. زیاد بودن ضخامت جو که نشان از استقرار سیستمی گرم دارد، وزش دمایی گرم بر روی منطقه با حاکمیت شرایط حرارتی با درجه حرارت بالای ۴۰ درجه در روز ۱۲ می و دمای بالای ۴۸ درجه سانتی گراد در روز ۱ آگوست از دیگر الگوهای حاکم جوی در این روزها می باشند. پایداری جو و جریان تاوایی منفی که فرونشست هوای گرم عرض های جغرافیایی جنوبی از ترازهای فوقانی به سطح زمین را به دنبال داشته و مجموع پدیده های ذکر شده با رطوبت نسبی بسیار اندک ۱۰ درصدی حاکم که اتمسفری خشک را بر آب و هوای دزفول تحمیل کرده شرایط لازم جهت وقوع آتش سوزی جنگل های دزفول را فراهم کرده است.

آلودگی هوا به عنوان یکی از مهم ترین مخاطرات طبیعی در کلان شهرها، به یک مسئله مهم جهانی تبدیل شده که واکاوی شرایط رخداد آن، یکی از اولویت های عمده در پژوهش های اقلیمی است. بدین منظور در این پژوهش، شرایط همدید مرتبط با روزهای آلوده به ازون (O3) در تهران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی و واکاوی خوشه ای بررسی گردید. نخست با استفاده از داده های آلایندگی ازون در بازه 7 ساله از سال 1388 تا 1394 برای 41 ایستگاه تهران، ماتریسی به آرایه ی 41×2417 تشکیل شد. سطرها نشان دهنده روز های همراه با ازون و ستون ها نماینده تعداد ایستگاه هاست. سپس با انجام تحلیل خوشه ای پایگانی به روش ادغام وارد روی ماتریس روزهای فرین همراه با این پدیده، هشت خوشه متفاوت و مجزا شناسایی شد. نتایج آماری و همدید این پژوهش حاکی از این است که فراوانی روزهای آلاینده ازون در این گونه ها، اغلب روند فصلی دارد و در شش ماه اول سال بیشتر مشاهده می شود که شرایط جوی کشور از یکدستی و همگنی اقلیمی به علت استقرار پرفشار جنب حاره برخوردار است. رخداد این شرایط، مسبب ایجاد ماندگاری و تداوم چندروزه آلودگی در تهران و اغلب کلان شهرهای کشور می شود.

به علت اینکه مکانیسم حرکات واچرخندی میل به نزول و فرونشینی هوا می باشد لذا تاثیر این حرکات و موقعیت قرارگیری انها در وقوع ریزش های سیلابی قابل توجه می باشد. بدین منظور در این مقاله بارش های سیلابی دو دهه گذشته استان کرمان مورد بررسی و دو مورد از شدیدترین انها انتخاب شد. به علت تاکید این مقاله بر استان کرمان ابتدا با استفاده از شاخص آماری توزیع گامبل تیپ 1، بارش سنگین برای هر یک از ایستگاه های استان محاسبه گردید. سپس ویژگی های ترمودینامیک بارش های مورد نظر با استفاده از داده های رادیوسوند و نمودار اسکیوتی ایستگاه کرمان مورد تحلیل قرار گرفت. برای تحلیل این سیلاب ها از داده های روزانه بارش 10 ایستگاه سینوپتیک استان و نقشه های فشار سطح دریا و سطوح 850، 500 و 300 هکتوپاسکال استفاده گردید. سپس آرایش الگوی همدید و روند آن در نقشه های هوا، طی یک دوره انتخابی 3 روزه بررسی شد. نتایج مطالعه نشان می دهد که عامل اصلی ایجاد بارش های سیلابی در منطقه مورد مطالعه، تقویت فرود شرق مدیترانه در تروپوسفر میانی است لذا زمانی که با حرکت رو به پایین سامانه ناوه قطبی همراه باشد به سمت عرض های پایین تر منتقل شده، در نتیجه سامانه های غربی با حرکت خود از روی آب های گرم جنوبی، رطوبت زیادی را کسب کرده و سبب ریزش بارش های سنگین و قابل توجهی در منطقه می گردد. همچنین نکته قابل توجه در وقوع بارش ها وجود حرکات واچرخندی شدید بر روی ابهای جنوبی و بویژه دریای عمان می باشد که سبب تزریق هر چه بیشتر رطوبت به نواحی داخلی کشور شده و شرایط لازم را برای وقوع این گونه بارش ها فراهم می نماید.

رخداد پدیده ی یخبندان می تواند آثار و خسارات قابل توجهی در بخش های، اقتصادی اجتماعی و سیاسی بر جای گذارد، بدین منظور برای جلوگیری از خسارات مالی، شناخت ویژگی های این پدیده امری بدیهی به شمار می رود. بنابراین هدف از این نوشتار، شناسایی الگوهای همدید تراز میانی جو و تراز دریا در رخداد پدیده یخبندان در بازه زمانی 30 ساله است. جهت تعیین الگوهای گردشی روزهای یخبندان، روزهایی که حداقل در 5 ایستگاه دمای زیر صفر درجه گزارش شده بود و گستره مکانی مورد نظر را تبیین می نمود، به عنوان روزهای فراگیر رخداد یخبندان انتخاب گردید. سپس داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا در قلمرو 10 تا 100 درجه طول خاوری و 20 تا 80 درجه عرض شمالی در ماتریسی به ابعاد 312 در 925 استخراج گرید. در ادامه، با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد به واکاوی الگوهای گردشی تراز میانی جو و سطح دریا در روزهای رخداد یخبندان در استان یزد پرداخته شد. یافته های پژوهش نشان داد استقرار پرارتفاع در شمال دریای مازندران و شمال خاوری اروپا (تاوه قطبی) در الگوی اصلی تراز 500 هکتوپاسکال مسبب ریزش هوای سرد با گردش واچرخندی از سمت شرقی منطقه و به وجود آمدن پدیده یخبندان شده است، همچنین نفوذ زبانه ی کم ارتفاع از سمت دریای مازندران با کانون شمال سیبری به درون ایران منجر به ریزش هوای سرد با گردش چرخندی از سمت باختری منطقه می شود.

هدف از این مطالعه واکاوی همدید تعداد روزهای یخبندان در سال استان خوزستان است. بدین منظور با استفاده از داده های دمای کمینه روزانه 12 ایستگاه همدید طی دوره آماری 1992 تا 2017 از سازمان هواشناسی کشور، 54 روز یخبندان فراگیر شناسایی گردید. داده های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، باد مداری و نصف النهاری و دما با اندازه 5/2×5/2 درجه قوسی از مرکز ملی اقیانوس و جوشناسی ایالات متحده آمریکا استخراج شدند. بر روی ماتریس داده های فشار تراز دریا در 54 روز، تحلیل مؤلفه های مبنا انجام شد و 10 مؤلفه که 83 درصد از تغییرات فشار تراز دریا را تبیین می کردند، شناسایی شد. سپس با اعمال روش تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش ادغام وارد بر روی نمرات 10 مؤلفه مذکور انجام و 5 الگوی فشار تراز دریا شناسایی شد. نتایج نشان داد که پدیده یخبندان در استان خوزستان از ماه نوامبر تا مارس روی می دهد و روند آن طی دوره آماری موردبررسی کاهشی می باشد. همچنین نواحی شمالی و غربی استان نیز بیشترین فراوانی یخبندان را به خود اختصاص داده اند. واکاوی شرایط همدید وردسپهر نیز نشان داد که 5 الگوی فشار تراز دریا با آرایش های متفاوت منجر به یخبندان های فراگیر استان خوزستان می شوند. یخبندان های ضعیف و متوسط با نفوذ سامانه های پرفشار سرد سیبری و اروپا شکل می گیرند. اما یخبندان های شدید با گسترش کم فشار ایسلند به سمت ایران همراه با پرفشارهای سرد قوی رخ می دهند. در این بین پرفشار قدرتمند سیبری در بیشتر الگوها حضور دارد که برهم کنش آن با کم فشارهای جنب قطبی و ایسلند، بیشترین نقش را در وقوع یخبندان های استان خوزستان ایفا می کنند. در تراز میانی جو نیز بیشترین نقش را نفوذ ناوه های عمیق از عرض های شمالی و بندال های عظیم شرق اروپا که هوای سرد را از جانب نیمه غربی ناوه ها بر روی کشور فرارفت و ضمن تشدید یخبندان بر تداوم آن نیز افزوده است.