الگوی همدید

هدف از این تحقیق، شناسایی الگوهای همدید تراز 500 هکتوپاسکال وقوع یخبندان های دیررس بهاره استان کردستان طی دوره 1384-1344 است. پس از تعیین شاخص زمانی- مکانی یخبندان، ابتدا 22 روز یخبندان فراگیر سطح منطقه استخراج گردید. سپس داده های ارتفاعی تراز hp 500 واقع در محدود ه بین 55-25 درجه عرض جغرافیایی شمالی و 60-30 درجه طول شرقی به صورت یک ماتریس S-mode برای روزهای یخبندان تنظیم شد. در ادامه، با استفاده از تکنیک آماری تحلیل عاملی و خوشه بندی به روش وارد الگوهای همدید خوشه بندی شدند و نهایتاً نقشه مرکب تراز بالا و میانی جو مربوط به هر خوشه تهیه و تحلیل همدید شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که، هفت الگوی همدید در قالب سه گروه عمده: سردچال جو بالایی، فرود موج کوتاه و فراز موج کوتاه حاکم بوده است؛ به طوری که حرکات نزولی و صعودی سمت عقب و جلوی این سامانه های همدید باعث پمپاژ و هدایت توده هواهای سرد و نسبتاً خشک عرض های جغرافیایی بالا از سمت شمال و شمال غربی ایران به سمت استان کردستان شده و افت محیطی دما و یخبندان را به وجود آورده است.

تحلیل شرایط همدیدی و ترمودینامیکی الگوهای گردش جوی در شناسایی عوامل موثر بر ایجاد بارش های سنگین بسیار حائز اهمیت می باشد. به منظور تبیین ساز و کار بارش های فراگیر تابستانه در نیمه شمالی کشور، تعیین الگوهای همدیدی و ترمودینامیکی حاکم بر وقوع بارش ها، از داده های بارش روزانه ایستگاه های همدید کشور و داده های رقومی مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا برای دوره 20 ساله (2005-1986) استفاده شد. با استفاده از داده های رقومی ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد، سرعت قائم جو، رطوبت نسبی، فشار سطح دریا و دمای ترازهای مختلف؛ نقشه های ترکیبی ارتفاع ژئوپتانسیل، تاوائی نسبی و خطوط جریان ترسیم شدند و مورد تحلیل قرار گرفتند. با ترسیم نمودار اسکیوتی در محیط نرم افزار RAOB ، مشخصه های ترمودینامیکی بررسی شدند. در نهایت سه الگوی غالب سامانه های بارشی مشخص شد. الگوی اول؛ شکل گیری مراکز کم ارتفاع در دریای مدیترانه و انتقال به سمت شرق. نفوذ زبانه های پرفشار سیبری از سمت شمال شرق و نوار شمالی کشور که باعث انتقال رطوبت و ریزش هوای سرد عرض های بالاتر به نیمه شمالی کشور می شود. الگوی دوم؛ جابجایی و گسترش کم ارتفاع های عرض های بالا و نواحی قطبی به سمت شرق و کشیده شدن زبانه های آن به سمت جنوب و ایجاد سرد چال . الگوی سوم؛ شکل گیری سامانه ی اُمگایی (بلاکینگ) بین60-35 درجه عرض شمالی که سبب عقب نشینی پرفشار عربستان شده و از طرف دیگر کم ارتفاع غربی سامانه بندالی بارش های تابستانه مناطق شمالی کشور را به وجود می آورد. در عین حال، قرارگیری پرفشارهای نسبتاً قوی بر نواحی شمالی دریای خزر باعث انتقال رطوبت و فرارفت دمای سرد عرض های بالاتر به داخل کشور می شود. تحلیل نمودارهای ترمودینامیکی نشان داد انرژی پتانسیل قابل دسترس همرفتی نقش بسزائی در تسهیل و تقویت شرایط ناپایداری در سطوح پایین جو دارد و عامل تقویت و تشدید بارش می باشد.

هدف از این تحقیق، شناسایی و طبقه بندی الگوهای همدید تراز 500 هکتوپاسکال بارش های فوق سنگینمنطقه غرب و جنوبغرب حوضه آب خیز دریاچه ارومیه طی دوره 1390- 1366 است. پس از تعین آستانه زمانی و مکانی بارش های فوق سنگین، ابتدا 46 روز بارش فوق سنگین در سطح منطقه استخراج شد، سپس داده های ارتفاعی تراز 500 هکتوپاسکال واقع در محدوده میان 65- 50 درجه عرض جغرافیایی شمالی و 65- 15 درجه طول شرقی به صورت ماتریس S-mode برای روزهای بارش فوق سنگین تنظیم شد. در ادامه با استفاده از تکنیک آماری تحلیل عاملی و خوشه بندی به روش وارد الگوهای همدید خوشه بندی و نقشه مرکب تراز میانی و پایین جو مربوط به هر خوشه تهیه و تحلیل همدید شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که به هنگام وقوع بارش های فوق سنگین، عمدتاً هشت الگوی همدید در قالب دو گروه عمده سردچال جوی و فرود موج کوتاه حاکم بوده است. به طوری که حرکات صعودی سمت جلو این سیستم های همدید به همراه رودباد جبهه قطبی سبب ایجاد جو ناپایدار باروکلینیک در منطقه و هدایت سیستم های کم فشار از سمت دریاهای مدیترانه، سرخ و سیاه از غرب و جنوب غربی ایران به سمت منطقه مورد مطالعه شده و در افت فشار و بروز بارش های فوق سنگین تعیین کننده است.

در بیشتر مناطق کشور به ویژه در ارتفاعات بلند، نوع غالب بارش به صورت برف است که می تواند منبع اصلی تأمین کننده آب رودها، چشمه ها، سفره های آبی زیر زمینی و قنات ها محسوب شود. به سبب موقعیت جغرافیایی و شرایط توپوگرافی، ارتفاعات بلند استان یزد نیز یکی از مناطق برف خیز کشور است. هدف این تحقیق شناخت، بررسی و تحلیل همدید- دینامیک ریزش برف در استان یزد است. بدین منظور پس از شناسایی موقعیت جغرافیایی منطقه و با توجه داده های مورد نیاز، 12دوره بارشی برف در طول دوره آماری 1999تا 2011 شناسایی شدند. برای شناسایی حرکت توده هوا و بررسی سامانه های همدید به استان، از داده های برف و بارش روزانه و نقشه های همدید سطح زمین و ترازهای فوقانی جو، رودباد، امگا، چرخندگی و وزش رطوبتی، از پایگاه NCEP/NCAR استخراج و نقشه های مربوطه در محیط GrADS ترسیم شده است: پس از بررسی های ترمودینامیکی هوایی که استان یزد را تحت تأثیر خود قرار می دهد و مطالعه ویژگی های دینامیکی از نظر تقویت و تضعیف سامانه های فشاری و تحلیل همدید آن ها، سه الگوی همدیدی و فشاری استخراج شده است. در الگوی اول سامانه های ترکیبی شرق مدیترانه و سودانی به همراه عمیق تر شدن ناوه شرق مدیترانه و نفوذ هوای سرد از زبانه های پرفشار عرض های بالا و شمال کشور، سبب ریزش برف به ویژه در ارتفاعات استان یزد می شود. در الگوی دوم با ایجاد پدیده بلوکینگ سبب ماندگاری هوای سرد به مدت چند روز در استان به همراه ناوه عمیق شرق مدیترانه و دریای سرخ و فعالیت همزمان این دو توده هوای جبهه ای سبب ریزش برف و سرمای شدید در استان یزد می شود. در الگوی سوم با استقرار و نفوذ پرفشار دریای خزر و سیبری و ایجاد پدیده کم فشار بریده (سردچال) در نواحی شمالی و مرکزی ایران باعث ریزش برف در نواحی مرکزی و استان یزد می شود.

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.

کشور ایران به دلیل شرایط و موقعیت جغرافیایی خاص، از شرایط متفاوت بارشی برخوردار است به نحوی که علی رغم دارا بودن بارشی معادل یک سوم بارش میانگین جهانی، دارای نوسان شدید در رژیم بارش است. هدف از انجام این پژوهش بررسی و شناسایی الگوهای سینوپتیکی مول بارش های سیلابی و مخرب در دوره 4 تا 7 فروردین ماه 1398 می باشد. بدین منظور ابتدا داده های بارش روزانه برای 100 ایستگاه همدید کشور که در این دوره بارش قابل ملاحظه ای داشتند از سازمان هواشناسی اخذ و مورد واکاوی قرار گرفت، همچنین داده های جوی روزانه فشار تراز سطح دریا، ارتفاع و نیز تاوایی تراز 500 هکتوپاسکال، رطوبت نسبی و جهت باد تراز 850 هکتوپاسکال از سایت مرکز ملی پیش بینی محیطی و مطالعات جوی آمریکا اخذ و نقشه های آن با استفاده از نرم افزار Grads تهیه و مورد واکاوی قرار گرفت. نتایج حاصل از واکاوی نقشه های همدید نشان داد که در دوره موردمطالعه به جز ناحیه شمال غرب ایران، بقیه مناطق کشور تحت تأثیر یک سامانه کم فشار با منشأ مدیترانه قرار داشته است. کشیدگی زبانه پرفشار سیبری بر روی دریای خزر و شمال کشور باعث ایجاد شیو فشار در مرز بین دو توده هوا شده و از گسترش آن به سمت شمال غرب هم جلوگیری کرده است. همچنین عبور این سامانه از روی دریای سرخ، خلیج فارس و دریای عمان و تغذیه رطوبتی مناسب توسط آن ها، برشدت ناپایداری های آن افزوده است.

رخدادهای جوی شدید هر از گاهی با توجه به وسعت و بازه زمانی شان، مشکلات جدی در روند عادی زندگی بشر ایجاد می کنند. بارش برف سنگین در منطقه جلگه ساحلی گیلان یکی از پرمخاطره ترین این پدیده ها است. در این پژوهش سه برف سنگین استان گیلان در طی دوره آماری 1998 تا 2018 (20 سال) مورد واکاوی همدید و ماهواره ای قرار گرفته است. بدین منظور داده های برف از سازمان هواشناسی استان گیلان، داده های مورد استفاده برای نقشه های همدید از سایت نوآ (NCEP/NCAR reanalysis 1) و تصاویر ماهواره ای از سایت سنجنده مودیس اخذ گردید. سپس با رویکرد محیطی به گردشی، سامانه های همدید با توجه به منشاء شکل گیری از چند روز قبل تا روز بارش برف شناسایی شد. نتایج نشان داد سه برف سنگین این ناحیه در اثر گسترش هماهنگ دو واچرخند دینامیکی–حرارتی سیبری و واچرخند اروپایی، بلوکینگ دو قطبی و پرفشار اروپایی ایجاد شده اند. همچنین بررسی پهنه برفی با بکارگیری تصاویر مودیس ماهواره ترآ نشان داد سه برف سنگین بیش از 70 درصد وسعت استان را در بر گرفته و به ترتیب 94/70، 44/90 و 46/81 مساحت استان گیلان را در سال های 2005، 2008 و 2017 پوشش داده اند.