واچرخند

خراسان دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک است، این خشکسالی حاصل کاهش غیر متعارف بارش سالیانه آن نسبت به میانگین دراز مدت است. سه الگوی هم دیدی در وقوع خشکسالی های خراسان موثراند و از میان آن ها، واچرخندها، بیشترین سهم را در رخداد خشکسالی ها دارند. حدود 61.6 درصد از خشکسالی های فراگیر خراسان نتیجه فعالیت واچرخندها هستند. واچرخندها باعث نزولی شدن هوا و از بین رفتن یا کاهش عامل صعود توده های هوای مرطوب می شوند، لذا کاهش و بی نظمی بارش را فراهم می آورند که تبعات زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی متعددی را ایجاد می نماید. نوشتار حاضر علل پیدایش خشکسالی را مورد بررسی قرار می دهد

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.

سطح آب دریای خزر، علاوه بر تغییرات چند ساله و فصلی، دارای تغییرات ناگهانی و با تداوم های ساعتی و روزانه نیز هست که بر اثر الگوهای گردشی جو ایجاد می شوند و برخی مواقع بعضی از این نوسان ها آنقدر شدید است که خسارات سنگینی را به فعالیت های اقتصادی و اجتماعی نواحی ساحلی وارد می سازد. هدف از این پژوهش، شناخت همدیدی عوامل موجد ترازهای توفانی سواحل جنوبی دریای خزر است تا از اطلاعات حاصل از شناخت آنها بتوان در برنامه ریزی های محیطی به منظور کاهش خسارات استفاده نمود. این پژوهش در سال 1386 در سواحل جنوبی دریای خزر با استفاده از داده های همدیدی و آمارهای ساعتی برگرفته از CDC و ایستگاه های تراز سنجی در منطقه به روش کتابخانه ای و به شیوه همدیدی و توصیفی در محدوده 20 درجه غربی تا 80 درجه شرقی و 20 درجه تا 70 درجه شمالی انجام گرفت. یافته های این پژوهش نشان می دهد که ترازهای توفانی بیش از 50 سانتیمتر در سواحل جنوبی دریای خزر بر اثر ورود سامانه هایی که از ده منطقه جغرافیایی به این شرح، دریای سرخ، مدیترانه شرقی، مدیترانه غربی، سیبری، شمال افریقا، شمال اطلس شمالی، میانه اطلس شمالی، جنوب اطلس شمالی، دریای سیاه و نواحی قطبی منشا می گیرند و به اشکالی با تیپ آرایشی زین، چرخند، واچرخند، زبانه های چرخندی و واچرخندی بر روی نقشه های همدیدی ظاهر می گردند، ایجاد می شود. بررسی زمان وقوع و فراوانی سامانه های مختلفی که ترازهای توفانی را به وجود آورده اند و همچنین منشا و مسیر حرکت آنها گویای آن است که نقش دریا به عنوان منبع انرژی یا تقویت کننده انرژی سامانه ها بسیار مؤثر بوده، به احتمال زیاد طول مسیر عبور این سامانه ها از روی دریا با بلندی ارتفاع ترازهای توفانی در ارتباط خواهد بود.

بیشتر مناطق ایران از بلای محیطی سیل آسیب پذیر هستند. از جمله عوامل مهمّ این آسیب پذیری، رخداد بارش های سنگین و ناهمواری ها است. با اینکه فراوانی منابع آب و خاک، غرب ایران را به دومین قطب کشاورزی ایران تبدیل کرده است؛ ولی کوهستانی بودن این سرزمین با بارش های سنگین بر آسیب پذیری منابع طبیعی، به ویژه منابع خاک، افزوده است. در این پژوهش با تهیّه و بررسی داده های بارش روزانه 30 میلی متر و بیشتر، به عنوان بارش های سنگین، طیِّ سال های 1997 تا 2006 در 9 ایستگاه داده سنجی جوّی از غرب ایران، 10 موج بارش استخراج شد. نتایج اوّلیّه نشان داد، طیّ روزهای پُربارش این 10 موج، شهر ایلام دچار بیشترین روزهای بارش سنگین بوده؛ یعنی در همه ی موج های بارش سنگین شرکت داشته است و در این حال همدان دارای کمترین روزهای بارش سنگین بوده؛ یعنی تنها دو موج شرکت داشته ا ست. همچنین نتایج نشان داد، سال 1997، سالی با بیشترین فراوانی امواج بارش سنگین بوده است. از 10 موج بارش سنگین مورد بررسی، حاکمیّت واچرخند طیّ 8 موج، روی محور زاگرس یا مناطق مرکزی و شرقی تر مشاهده شد. طیّ 5 مورد از این 8 مورد، سامانه ی داخل ایران، در دو مورد در شرق ایران و در یک مورد روی نواحی شمالی زاگرس و کشور ترکیه مشاهده شد. بازیابی سامانه های فشار عامل در تراز دریای آزاد و موقعیّت ناوه ها در تراز 500 هکتوپاسکال، از حدود دو روز پیش از آغاز تا پایان دوره ی بارش سنگین، نشان داد به تبع پیدایش واچرخند روی بامه ایران در موقعیّت میان دو ناوه یکی در غرب و دیگری در شرقِ سامانه ی بارش زا، جابه جایی شتابان و شرق سوی سامانه ی بارش زا کُند می شود. الگوهای شار افقی نم ویژه در تراز 700 هکتوپاسکال نشان دادند که این کُندی به پیدایش و تقویت هسته های تغذیه ی نم مطلق روی شرق دریای مدیترانه، شمال و میانه دریای سرخ و خلیج فارس کمک کرده است.

مراکز پُرفشار جنب حاره ابعاد ناشناخته ای دارند. در این تحقیق، نخست سیر تحول ماهانه پُرفشارهای آزورس و هاوایی با استفاده از داده های فشار سطح دریا و مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد ارائه شده است. سپس، سطح مقطع قائم جریان واچرخندی، سرعت قائم، ارتفاع ژئوپتانسیل، و واگرایی افقی در موقعیت این سامانه ها تحلیل شده است. داده ها با تفکیک افقی 0.25×0.25 درجه از مرکز ECMWF و نسخه ERA5 در یک بازه زمانی چهل ساله (1979 تا 2018) انتخاب شده اند. نتایج نشان داد در جولای جریان واچرخندی و فشار سطح دریا دو عامل اساسی در شکل گیری سلول های پُرارتفاع در ترازهای زیرین اند و فرونشست هوا نقشی در شکل گیری بیشینه فشار سطح دریا و سلول های پُرارتفاع ندارد. سلول های پُرارتفاع در ترازهای بالاتر به سمت غرب تمایل پیدا می کنند. صعود هوای گرم و گرمای نهان آزادشده نقشی اساسی در شکل گیری زبانه های پُرارتفاع در جناح غربی دارند. اگرچه در جولای جریان واچرخندی و سلول های پُرارتفاع در ترازهای زیرین از شدت و گرادیان بیشتری برخوردارند، الگوهای استخراج شده از کمیت های مورد مطالعه نشان می دهند پُرفشارهای جنب حاره را نمی توان محدود به ترازهای زیرین دانست.

ا ین تحقیق جهت بررسی سازوکارگرمباد در رشته کوه های البرزغربی انجام شد. ابتدا داده های دمای روزانه، متوسط و بیشینه روزانه، رطوبت نسبی کمینه، متوسط و بیشینه روزانه، سمت و سرعت باد ساعتی دوره آماری (2010-2006) گردآوری شد. برای استخراج مجموع فراوانی وقوع فون، روزهای گرم با استفاده از شاخص بالدی استخراج و با در نظر گرفتن جهت باد نسبت به موقعیت ایستگاه ها و افزایش دما نسبت به روزهای قبل به عنوان روزهای همراه با وقوع فون شناسایی گردید. بعد از آن با استفاده داده های پایگاه NCEP/NCAR نقشه ترازهای مختلف جوی ترسیم شد. سپس موقعیت هسته های پرفشار و کم فشار های همجوار بر روی نقشه ها تعیین گردید. نتایج بیانگر آن است، ایستگاه ماسوله با فراوانی 41 روز و ایستگاه آستارا و بندر انزلی با 18 روز، بالاترین و پایین ترین رخداد های پدیده گرمباد را داشتند. بررسی های انجام شده بر روی نقشه های همدیدی 35 نمونه رخداد گرمباد نشان داد که در مجموع سه گروه از مراکز واچرخندی یا پرفشار در روز های درگیر پدیده فون بر الگوی همدیدی منطقه موثر هستند. گروه اول زبانه های پرفشار سیبری که هسته های آن با توجه به فصل و شرایط همدیدی در محدوده ای ببن دریاچه بایکال و بالخاش و شمال پاکستان استقرار دارند. هسته های کم فشار بر روی دریای مازندران قرار داشته و اختلاف فشار بین زبانه پرفشار دامنه های بیرونی البرز و پهنه دریایی مازندران سبب ایجاد شیو فشاری می گردد. در این الگو جریانات چرخندی با فرارفت رطوبتی دریای مازندران بر روی دامنه های غربی ارتفاعات البرز سبب ایجاد بارش و جریان گرم حاصل از گرمایش بادررو دامنه های رو به باد باعث افزایش دما می گردد. گروه دوم واچرخند عربستان می باشد که در این نمونه ها هسته های واچرخند بر روی جنوب غرب ایران مستقر می شوند. با گسترش شمال سوی زبانه پرفشار عربستان تا شمال غرب ایران و وجود کم فشار جنب قطبی در منطقه دریای خزر با تشدید شیو فشاری باعث گردیده جریانات با راستای جنوب غربی عمود بر ارتفاعات بوزند. جریانات غربی واچرخند عربستان در یک گردش واچرخندی رطوبت دریاهای گرم جنوبی را به شمال غرب ایران فرارفت می کنند. گروه سوم ترکیبی از واچرخندهای آفریقا، مهاجر ،پرفشار سیبری و زبانه های آن عامل ایجاد شیو حرارتی و فشاری بر روی منطقه مطالعاتی و غرب ارتفاعات البرز می شوند. و زمینه شکل گیری پدیده گرمباد را فراهم می کنند.

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.

بروز خشکسالی به عنوان یک ناهنجاری جوی، پدیده ای طبیعی است، که ریشه در تغییرپذیری آب و هوا و مهمتر از همه، گردش عمومی جو دارد. با توجه به این مهم می توان گفت که سیستم های کنترل کننده ی گردش عمومی جو، سیکلون ها، آنتی سیکلون ها و جبهه های هوا می باشند، که آب و هوای عرض های میانه ی کره ی زمین را کنترل می کنند. بنابراین علل بروز خشکسالی ها را باید در تغییرات و ناهنجاری الگوهای جوی جستجو کرد. یکی از این ناهنجاری ها، واچرخندهای جوی یا همان آنتی سیکلون ها می باشد. بررسی و شناسایی ماهیت ساختاری این پدیده به عنوان یکی از ناهنجاری های جوی در شناخت دوره های خشک می تواند بسیار موثر باشد. به منظور تبیین سازوکار واچرخندها در زمان رخداد خشکسالی های فراگیر در استان سمنان، ساختار منطقه ای جو مورد بررسی قرار گرفت، که در راستا، از آمار بارندگی 7 ایستگاه سینوپتیک و 27 ایستگاه باران سنجی سازمان هواشناسی استفاده شد. برای شناسایی دوره های خشک، شاخص بارش استاندارد (SPI) بکارگرفته شد. در ادامه برای تبیین ساختار واچرخندها، از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، امگا، مولفه های مداری و نصف النهاری باد متعلق به مرکز ملی پیش بینی های محیطی/علوم جو (NCEP/NCAR) استفاده گردید. از نتایج بدست آمده مشخص شد، که واچرخندها در غالب چهار الگو در رخداد خشکسالی های منطقه اثرگذارند. استقرار یک فراز قوی بر روی منطقه همراه با تاوایی منفی، نزول دینامیکی شدید هوا، همراه با کاهش شدید رطوبتی و قرارگیری استان در زیر چرخندگی منفی از دلایل عمده این پدیده فرین به حساب می آید. کاهش رطوبت مورد نیاز و از طرفی تقلیل یافتن مقادیر جریانات صعودی و وارد شدن زبانه هایی از پرفشار سیبری به ایران مرکزی سبب شده تا اغتشاشات جوی به حداقل خود برسد.