سامانه های همرفتی

سامانه های همرفتی همه ساله در مناطق مختلف ایران خسارت های زیاد و در مواردی غیر قابل جبران به وجود می آورند. با توجه به این که بارش حاصل از این سامانه ها در جنوب غرب ایران بخش عمده ای از بارش کل را تشکیل می دهند و نقش مهمی در تامین منابع آب دارند، ضرورت بررسی ویژگی های اقلیم شناسی آن ها اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه به منظور شناسایی الگو های مکانی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی میان مقیاس (MCSs) در جنوب غرب ایران از محصول موزاییک شده دمای درخشندگی مرکز پیش بینی اقلیمی NCEP/NWS و داده های ایستگاه های همدید استفاده شد. سامانه های همرفتی میان مقیاس طی ساعات بارشی و رخداد پدیده های مرتبط با همرفت، بر اساس آستانه ی دمایی 228 درجه کلوین، آستانه ی بیشینه مساحت ده هزار کیلومترمربع و آستانه ی طول عمر 3 ساعت، شناسایی شدند. در مجموع 189سامانه همرفتی میان مقیاس طی سال های 2001 تا 2005 شناسایی شد. یافته های این تحقیق نشان داد، بیشترین تعداد MCSs در ماه دسامبر (54 مورد) رخ داده است، شکل گیری MCSs از شرایط توپوگرافی تاثیر پذیرفته ، ولی دامنه ی رو به باد نقش خیلی مهمی در شکل گیری آن ها نداشته است. فراوانی رخداد این سامانه ها در ماه آوریل و می کاملا از توپوگرافی منطقه تبعیت کرده، اما با افزایش سرما میزان تبعیت از توپوگرافی کم تر شده تا آن جا که در ماه ژانویه هماهنگی بین فراوانی رخداد MCSs با توپوگرافی منطقه مشاهده نشده است.

در این تحقیق ویژگی های فضایی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران، طیّ سال های 2001 تا 2005 با استفاده از تصاویر ادغامی دمای درخشندگی حاصل از باند مادون قرمز ماهواره های زمین آهنگ Meteosat،GOES و GMS، مورد بررسی قرار گرفت. سامانه های همرفتی بر اساس آستانه های دما و مساحت به ترتیب برابر 228 درجه کلوین و 1000 کیلومترمربع در تصاویر دمای درخشندگی شناسایی و مسیریابی شدند. در مجموع 268 سامانه همرفتی در زمان رخداد بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر و همچنین ثبت پدیده رگبار حداقل در 3 ایستگاه) شناسایی شد. نتایج نشان داد که ماه های دسامبر و آوریل به ترتیب با 69 و 67 مورد پررخدادترین و ماه فوریه تنها با 5 مورد کم رخدادترین ماه های سال از نظر بارش همرفتی بوده اند. تعداد رخداد سامانه هایی با طول عمر و وسعت زیاد، قابل توجه بوده است، که نشان دهنده ی نقش مهم عوامل دینامیک در شکل گیری سامانه های همرفتی این منطقه است. فراوان ترین جهت حرکت از جنوب غرب به سمت شمال شرق (53 درصد) و از غرب به سمت شرق (38 درصد) بود، بنابراین جهت حرکت سامانه های همرفتی با جهت حرکت کلی جریانات جوی در این منطقه مطابقت داشته و توسط جریانات در سطوح میانی جو تعیین شده است. همان طور که انتظار می رفت محل شکل گیری سامانه های همرفتی تحت تأثیر توپوگرافی منطقه است، به این صورت که بیشینه محل شکل گیری این سامانه ها در دامنه ی رو به باد زاگرس بوده و در دامنه ی بادپناه کوه های زاگرس به ندرت سامانه ای تشکیل شده است. بطور کلی فراوانی رخداد از جنوب غرب منطقه به سمت شمال شرق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. بنابراین میزان رخداد از شرایط توپوگرفی تأثیر پذیرفته و فراوانی رخداد در ارتفاعات بیشتر بود. اما پراکندگی رخداد و میزان تأثیرپذیری آن از توپوگرافی، در ماه های مختلف سال تفاوت هایی داشته؛ بطوری که در ماه های گرم سال بیشترین و در ماه های سرد سال کمترین هماهنگی با توپوگرافی دیده شده است.

در این مطالعه به بررسی الگوهای فشار مسبب رخداد سامانه های همرفتی با بارش سنگین (بر اساس WMO با مجموع بارش بیش از 10 میلی متر) در جنوب غرب ایران، طی دوره آماری (2005-2001) پرداخته شده است. بدین منظور داده های بازکاوی شده NCEP با قدرت تفکیک شبکه های افقی 5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به کار گرفته شده است. برای استخراج الگوها از روش های همبستگی و بردار ویژه بهره جویی شد. نتایج حاصل از روش همبستگی به دلیل دقت بیشتر، در تحلیل های بعدی مورد استفاده قرار گرفت و درصد شکل گیری سامانه ها در هر الگوی ترکیبی از سطح زمین تا سطح 500 به دست آمد. فشار سطح دریا در هفت الگو، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 850 هکتوپاسکال در هشت الگو و ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال در پنج الگو طبقه بندی شدند. با بررسی شرایط همدیدی و الگوهای رخداد سامانه های همرفتی، معلوم شد که رخداد سامانه های همرفتی در جنوب غرب ایران تا اندازه زیادی وابسته به گسترش و نفوذ زبانه کم فشار سودانی بوده است. بخش گسترده ای از سامانه هایی که جنوب غرب ایران را تحت تأثیر قرار دادند، در امتداد منطقه همگرایی دریای سرخ (جنوب شرق عراق، کویت و شمال شرق شبه جزیره عربستان) شکل گرفتند.

هدف: بررسی پراکنش مکانی و زمانی رخداد آذرخش و روند تغییر آنروش و داده: پراکنش مکانی و زمانی رخداد آذرخش و روند تغییر آن با کاربرد محصولات شبکه ای اقلیمی آذرخش LIS-OTD در گستره ی  E°65-E°25 و N °42- N °15مطالعه شد. پراکنش ماهانه مکانی و زمانی رخداد آذرخش بر اساس داده های HRMC و روند تغییر رخداد آذرخش در دوره ای حدود بیست ساله (۲۰۱۴-۱۹۹۵) بر اساس داده های LRMTS و با کاربرد شیب رگرسیون استاندارد شده و نرم افزار R بررسی شد.یافته ها: بر اساس ویژگی های فعالیت آذرخش می توان ایران را به هشت ناحیه تقسیم کرد. کمینه ی رخداد آذرخش و بنابراین فعالیت همرفتی در مرکز و شرق کشور رخ می دهد. بیشینه ی آن در ماه های جون تا آگوست در شمال غرب، در ماه های نوامبر تا می در غرب، جنوب غرب و جنوب و در ماه سپتامبر در جنوب رخ می دهد. بیشینه ی رخداد در جنوب غرب و غرب ایران، تحت تأثیر فعالیت منطقه ی همگرایی دریای سرخ است. شدیدترین روند افزایشی رخداد آذرخش به ترتیب در جنوب شرق ایران در فصل تابستان، دریای مازندران در فصل زمستان، محدوده ی بین دریای سیاه و مدیترانه در فصل پاییز و بالاخره جنوب خلیج فارس در فصل بهار رخ داده است. از سوی دیگر شدیدترین روند کاهشی نیز به ترتیب در مرکز دریای سرخ و محدوده ی دریای سیاه و مدیترانه در فصل تابستان مشاهده شده است.نتیجه گیری: بنا به تغییر معنادار آذرخش، به عنوان تظاهری از فعالیت های همرفتی، در برخی نقاط و ماه ها در دو دهه ی مطالعه شده، و با توجه به تأثیر فعالیت های همرفتی بر رژیم بارشی ایران، می توان انتظار داشت تغییری مؤثر در ویژگی های رژیم بارشی ایران در نتیجه ی پدیده گرمایش زمین رخ دهد.نوآوری، کاربرد نتایج: برای نخستین بار اقلیم شناسی آذرخش با استفاده از داده های ماهواره ای مطالعه شده است. روشن شدن توزیع فضایی و زمانی رخداد این پدیده در سطح ایران و منطقه و همچنین روند تغییر آن چشم انداز روشن تری در رابطه با رخداد سامانه های همرفتی ایجاد کرده است.