تحلیل مؤلفه های مبنا

یخبندان یکی از پدیده های مهم مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییر دما در طول زمان ناشی می شود. در این مطالعه هدف بر این است که از طریق طبقه بندی الگوهای همدید مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، مکانیزم های دینامیکی موجد این پدیده شناسایی شوند. لذا بر اساس یک اصل مکانی روزهایی که 65 درصد و بیشتر از مساحت ایران دمای صفر و زیر صفر درجه سانتیگراد داشته اند به عنوان روزهای همراه با یخبندان فراگیر ایران انتخاب شدند. تعداد این روزها در کل دوره مورد مطالعه به 835 روز رسید. لذا جهت شناسایی و بررسی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال (فشار سطح دریا)، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل (فشار سطح دریا) برای محدوده مورد مطالعه استخراج و تحلیل مؤلفه های مبنا بر روی ماتریس آنها اجرا شد. نتیجه این تحلیل نشان داد که با 15 مؤلفه می توان 6/89 درصد تغییرات ارتفاع ژئوپتانسیل و 9/84 درصد تغییرات فشار سطح دریا را در زمان وقوع یخبندان های فراگیر ایران تبیین کرد. سپس برای شناسایی الگوهای گردشی مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، خروجی های تحلیل مؤلفه های مبنا به عنوان ورودی های تحلیل خوشه ای مورد استفاده قرار گرفت و در نهایت پنج الگو برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و سه الگو برای فشار سطح دریا شناسایی شد. نتایج نشان داد رای اینکه یک یخبندان فراگیر در ایران رخ دهد باید در تراز 500 هکتوپاسکال یک پشته عمیق در حوالی دریای سیاه تشکیل و در سطح زمین نیز گسترش زبانه شرقی پرفشار اروپایی و یا گسترش زبانه غربی پرفشار سیبری را داشته باشیم.

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.