مراکز فشار

یخبندان یکی از مخاطرات طبیعی است که معمولاً با خسارت های فراوان مالی و حتی جانی همراه است. سامانه های گردشی جوی نقش اصلی را در وقوع، شدت و چگونگی توزیع فضایی یخبندان ها به خصوص در مناطق معتدله بر عهده دارند. هدف از این تحقیق، شناسایی و بررسی شرایط همدیدی حاکم در زمان وقوع یخبندان های زمستانه منطقه سیستان است. روش مورد استفاده در این تحلیل رویکرد محیطی به گردشی است. بدین منظور دو پایگاه داده مورد نیاز است. جهت دریافت داده های سطح زمین از داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی سینوپتیک زابل و زهک به عنوان نماینده اقلیمی منطقه استفاده شد و طولانی ترین و شدیدترین یخبندان از نظر طول دوره طی دهه اخیر (2010-2000) انتخاب گردید. پایگاه دوم داده ها و نقشه های سطح دریا، 850، و 500 هکتوپاسکال است که از مرکز ملی پیش بینی محیطی[1] و مرکز ملی مطالعات جوی[2] ایالات متحده آمریکا تهیه گردید. پوشش مکانی داده های جوی بین 30 تا 90 درجه شرقی و 10 تا 50 درجه شمالی می باشد. برای نمایش خطوط جریان هوا از محیط نرم افزاری Grads استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که افت فشار منطقه در اثر فعالیت سامانه چرخندی بالخاش و همچنین نفوذ هم زمان فرود ناشی از جریان های غربی به نواحی غرب ایران عامل ایجاد یخبندان و تداوم آن در منطقه سیستان می باشد. استقرار سامانه چرخندی روی دریاچه بالخاش زمینه برای ریزش هوای سرد عرض های بالا و کرانه غربی فرود را به منطقه سیستان فراهم کرده است. انتقال محور فرود به نواحی شرقی تر و شرایط ذکر شده موجب تداوم پدیده یخبندان شده است. شدیدترین یخبندان ها زمانی رخ می دهند که منطقه سیستان در بخش غربی فرود قرار گرفته و از ریزش هوای سرد عرض های شمالی برخوردار شده باشد. عاملی که این شرایط را پدید آورده است تفاوت فشار در جنوب و شمال منطقه سیستان، به ویژه سامانه کم فشار جنوب شرق سیستان است که باعث هدایت و استقرار کرانه غربی ناوه به منطقه می گردد.

در این مطالعه، به بررسی تغییر پذیری و تحلیل نوسان های بارش های حدی غرب و شمال غرب کشور با استفاده از آزمون های آماری تحلیل طیفی و من کندال در نیم سده گذشته پرداخته شده است. فراسنج های مورد مطالعه عبارتند از نمایه های دور پیوندی NAO، AO، ENSO و MEI، کلف های خورشیدی و مراکز فشار شامل کم فشار مدیترانه، کم فشار دریای سیاه، کم فشار سودان و پرفشار سیبری است. بدین منظور از 8 ایستگاه همدید، که دارای آمار 50 سال اخیر (1961-2010) هستند، و همچنین از 10 نمایه حدی بارش استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تنها در ایستگاه سنندج روند نمایه های حدی بارش افزایشی بوده است. گرچه برخی از نمایه ها در ایستگاه هایی محدود دارای روندی افزایشی بوده اند، اما بطور کلی نتایج نشان می دهد که بارش های حدی این منطقه در طی 50 سال گذشته دارای روندی کاهشی است که این روند کاهشی در ارتباط با رفتار نمایه های دورپیوندی AO، NAO و ENSO و همچنین مراکز فشار تأثیرگذار بر بارش منطقه اعم از پرفشار سیبری، کم فشار سودانی و کم فشار مدیترانه است و سبب کاهش در بارش ها در غرب و شمال غرب کشور می شوند. نتایج تحلیل طیفی نشان می دهد که چرخه فرین های بارش در درجه اول در ارتباط با چرخه شدت و ضعف مرکز کم فشار مدیترانه و چرخه های 2 تا 3 ساله آن است. همچنین در بین نمایه های دور پیوندی، بیش از همه چرخه بارش های حدی در ارتباط با چرخه 3 تا 5 ساله نمایه انسو می باشد، بگونه ای که در تمام ایستگاه ها نمایه انسو با بارش های حدی منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط است. لازم به توضیح است که تأثیر کلف های خورشیدی بر بارش های منطقه مورد مطالعه بسیار محدود بوده و تنها در ایستگاه ارومیه، چرخه نمایه مقدار سالانه بارش روزهای تر متناظر با چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی می باشد.

در این پژوهش از سه پایگاه داده به ترتیب سازمان هواشناسی ایران (در دورة 2010 -1961)، داده های بازکاوی شدة سازمان مطالعات محیطی ایالات متحده (در دورة 2010 -1948) و مرکز داده های مدل های GCM و RCM کشور کانادا با دورة آماری (2040-1960) استفاده شد. همچنین روش های همبستگی اسپیرمن، آزمون روندیابی R همبستگی و من کندال و 13 مدل - سناریوی جفت شدة توصیه شدة IPCC به منظور مطالعة اثر تغییرات فشار منطقة سودان و دریای سرخ بر ناهنجاری های بارشی منطقة جنوب غرب ایران و در ارتباط با گرمایش جهانی به کار رفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد رابطة وارون و معناداری بین فشار منطقة دریای سرخ و سودان با بارش ایستگاه های جنوب غرب ایران به ترتیب در سطح آماری 99 و 95درصد اطمینان وجود دارد؛ بدین ترتیب ناهنجاری بارش ماهیانه در ایستگاه های منتخب در جنوب غرب ایران، رابطة معنا داری با تغییرات فشار هوا در منطقة سودان و دریای سرخ دارد. مطالعة سه تراز فشار دریا، 925 و 850 هکتوپاسکال نشان می دهد ترازهای بالاتر همبستگی بیشتری با ماه های دارای ناهنجاری بارش دارند؛ همچنین روندیابی دورة 65ساله (مشاهداتی) و 30سالة (پیش بینی) فشار در منطقة سودان و دریای سرخ (زبانة سودان) حاکی است فشار در تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیلی ترازهای 925 و 850 هکتوپاسکال، روند افزایشی معنا داری دارد و در دهه های آتی براساس خروجی بیشتر مدل ها بالاتر از نرمال اقلیمی (1990-1960) قرار خواهد داشت که نتایج رگرسیون خطی و آزمون من کندال نیز آن را تأیید می کند. براساس یافته های پژوهش ترازهای بالاتر و به ویژه در منطقة مرکزی سلول سودانی، تغییرات شدیدتری را نسبت به زبانة کم فشار بر روی دریای سرخ در ماه های نوامبر تا دسامبر دارد. تغییرات فشار در ترازهای بالاتر نسبت به ترازهای زیرین بیشتر بوده است؛ از این رو استنباط می شود تغییرات فشار در منطقة سودانی فقط منشأ زمینی و گرمایی ندارد و آثار عوامل دینامیکی فشار در این رابطه مؤثرتر بوده است. براساس نتایج به دست آمده تغییرات فشار و ارتفاع جو و تداوم آن درنتیجة پدیدة گرمایش جهانی در منطقة سودان و دریای سرخ موجب افزایش خشکسالی و کاهش بارش در جنوب غرب ایران می شود.