تراز 500 هکتوپاسکال

برای شناسایی الگوهای روزانه گردش جوی تراز 500 هکتوپاسکال بر روی خاورمیانه و ایران در فصل زم ستان 1965 از مرکز - (دسامبر تا مارس )، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل این تراز برای دوره 2000 و (PCA) تحلیل مؤلفه های اصلی S دریافت گردید و مورد استفاده قرار گرفت . به کمک آرایه NCEP/NCAR خوشه بندی چندهسته ای تمامی روزهای مورد مطالعه به 12 گروه طبق ه بندی شد و میانگین هر گروه به عنوان یک الگوی گردشی معرفی گردید . به طور کلی الگوهای گردشی به دست آمده را براساس جهت وزش بادهای غربی بر روی ایران می توان به سه دسته اصلی مداری، شمال غربی و جنوب غربی تقسیم کرد . در الگوهای مداری همیشه جهت جریان بادهای غربی بر روی ایران به صورت مداری و یا تقریباً مداری است، در حالی که در الگوهای جنوب غربی همواره یک ناوه در غرب ایران (از مدیترانه تا ایران) قرار دارد که جریا ن ها را به صورت نصف النهاری درمی آورد و آنها را با جهت جنوب غربی تا غربی به روی ایران روانه می کند. تفاوت د ر محل، عمق و گسترش این ناوه باعث تفاوت الگوهای جنوب غربی از یکدیگر و تفاوت در میزان تاثیرگذاری آنها بر آب و هوای ایران می شوند. بررسی ارتباط میان الگوهای گردش جوی و بارش در سطح کشور نشان داد که برخی از الگوها با ایجاد جریان جنوب غربی و ریزش هوای مرطوب و ن اپایدار بر روی ایران سهم زیادی در تولید بارش سالانه کشور دارند . در این گونه الگوها هر چه ناوه عمیق تر و به ایران نزدیک تر باشد، اثر آن بر اقلیم کشور بیشتر است و بارش بیشتری را در پهنه گسترده تری از ایران سبب می شود.

در این مقاله الگوهای جو تراز 500 هکتوپاسکال در هنگام ریزش بارش های فراگیر و غیر فراگیر، با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلی در ایران شناسایی شده است. داده های بارش روزانة مورد نیاز در 212 ایستگاه همدید از دورة 1359-1387 از سازمان هواشناسی کشور تهیه شد. با انجام میانیابی بر روی داده ها با ابعاد 7/18×7/18 کیلومتر، 4713 یاخته به دست آمد که بر اساس آن ها، درصد پهنة بارش در دورة مورد نظر به صورت روزانه برای کل کشور محاسبه شد. بارش های فراگیر بارش هایی تعریف شد که حداقل 50 درصد ایران در این روز بارش دریافت کرده باشد. براساس این، 996 روز بارش فراگیر و 9442 روز بارش غیر فراگیر به دست آمد. پس از مشخص کردن روز های با بارش های فراگیر و غیر فراگیر، داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال روزهای مورد نظر از سری داده های واکاوی شده NCEP/NCAR به صورت میانگین روزانه برداشت شد. با تحلیلِ مؤلفه مبنا به طور جداگانه بر روی هر یک از سری داده ها، حجم آن ها کاهش داده شد و با تحلیل خوشه ای بر روی مؤلفه های به دست آمده، مهم ترین الگوهای جوی آن ها شناسایی شد. نتایج پژوهش نشان می دهد با افزایش تاوایی پتانسیل بر روی فرود شرق مدیترانه در جهت طولی امتداد پیدا می کند و زمانی که محور فرود بر روی نصف النهار 5/47 درجه طول شرقی واقع شود، بیش از 50 درصد ایران با ریزش بارش فراگیر مواجه خواهد شد. همچنین، زمانی که فرود تراز 500 هکتوپاسکال روی شرق مدیترانه چندان عمیق نباشد و محور فرود دور تر از نصف النهار 5/47 درجه طول شرقی واقع شود، بارش های با مساحت کمتری در کشور رخ خواهد داد.

هدف این پژوهش شناسایی رابطه ی الگوهای گردشی با سیلاب در جنوب غرب ایران می باشد. برای این منظور داده های رواناب روزانه 12 ایستگاه آب سنجی حوضه ی مُند به عنوان حوضه ی نمونه تهیه و رواناب پایه آن به روش دستی جدا شده است. حوضه ی مُند یکی از زیرحوضه های حوضه ی آبریز خلیج فارس می باشد که با مساحت تقریبی 47000 کیلومتر مربع بخش های عمده از استان فارس و بوشهر را پوشش می دهد. داده های ایستگاه های منتخب دوره ی آماری از سال آبی 1341-1340 تا 1379-1378 را شامل می گردند. برای تحلیل همدید رابطه ی الگوهای گردشی با سیلاب، روش همدید گردشی به محیطی انتخاب شده است. برای این منظور از الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال تهیه شده توسط مسعودیان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد ارتباط معنی داری بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه ی خاورمیانه با میانگین درصد روزانه سیلاب در حوضه ی مُند وجود دارد. بطوری که در تمام ایستگاه های منتخب الگوی گردشی شماره ی 2 (فرود دریای سیاه) با 70/35 درصد، الگوی گردشی شماره 7 (فرود سوریه) با 14/29 و الگوی گردشی شماره 1 (فرود شرق مدیترانه) با 24/25 درصد بیشترین درصد رابطه را با سیلاب های حوضه داشته اند. نقشه روز نماینده الگوی شماره 2 یک فراز بر روی اروپا و یک فرود برروی دریای سیاه را نمایش می دهد. مهمترین پدیده همدید بر روی نقشه روز نماینده الگوی گردشی شماره 7، فرودی است که از روسیه شروع و تا سوریه ادامه می یابد. الگوی گردشی شماره 1 نیز شامل یک فرود عمیق بر روی شرق دریای مدیترانه می باشد.

در سال های اخیر وقوع توفان های گرد و غبار در استان های نیمه غربی کشورمان سبب بروز مشکلات گوناگون برای مردم این مناطق از جمله استان فارس شده است. هدف این پژوهش شناسایی الگوهای گردشی ایجاد کننده گرد و غبار در استان فارس می باشد. برای این منظور ابتدا کد شماره 6 ساعتGMT 12 داده های وضعیت هوای حاضر 8 ایستگاه همدید استان در دوره آماری 2003-1992 استخراج شده است. این کد نشان دهنده وجود گرد و غبار با منشاء خارج از ایستگاه می باشد. سپس با انتخاب روش گردشی به محیطی رابطه بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای توام با گرد غبار ایستگاه های منتخب بررسی شده است. برای داده های الگوی گردشی تراز Hpa500 از زیج الگوهای گردشی مسعودیان استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد رابطه معنی داری بین الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال منطقه خاورمیانه با روزهای گرد و غباری در استان فارس وجود دارد. بطوریکه الگوهای گردشی شماره 5، 6، 6-3 و 8 بیشترین رابطه را با روزهای گرد و غباری استان فارس داشتند. در مجموع الگوی گردشی شماره 5 الگوی گردشی غالب و الگوی شماره 6 الگوی نایب غالب در استان فارس در دوره مورد مطالعه بودند. این دو الگو در فصل گرم سال فعالند. کمترین رابطه نیز مربوط به الگوی گردشی 5-3 می باشد. از نظر ایستگاهی نیز ایستگاه لار فراگیرین ترین ایستگاه در زمان حاکمیت الگوهای گردشی بوده است.

منطقه ارسباران یکی از مناطق مهم اقتصادی، کشاورزی و توریستی شمال غرب ایران می باشد که معمولا بیشترین بارش سالانه را در فصل بهار دریافت می نماید. به منظور شناسایی الگوهای همدیدی تراز میانی جو در بهار های پر بارش این منطقه، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای مختصات صفر تا 70 درجه طول شرقی و 15 تا 65 درجه شمالی در دوره های مرطوب بهار سالهای (1972،1976،1979،1981،1986،1992) از پایگاه داده های اقلیمیNCEP/NCAR استخراج گردید. برای انتخاب مهمترین مؤلفه ها با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA)،از ماتریسی به ابعاد 386×610(610 یاخته × 386 روز) با آرایه S بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که با سیزده مولفه حدود 92 درصد از کل تغییرات تراز میانی جو قابل توجیه است. با انجام روش خوشه بندی تفکیکی بر روی این سیزده مولفه و دوره های مرطوب یاد شده، شش الگوی گردشی بدست آمد که در 5 مورد از الگوهای استخراج شده، وجود یک مرکز پرارتفاع در شرق مدیترانه تا جنوب شرق اروپا از مهم ترین عوامل وقوع دوره های مرطوب بهاره تشخیص داده شد. از عوامل اصلی دیگر می توان به امواج کوتاه تراز میانی جو اشاره نمود که در این موقع از سال معمولا مابین دریای خزر و دریای سیاه فعال بوده و دوره های مرطوب بهاره این منطقه را موجب می شوند. این سامانه ها در ارتباط با مراکز فعال ناوه ای مستقر در آسیای مرکزی و ارسال امواج کوتاه آنها، ناپایداری و وقوع بارش را در فصل بهار برای این منطقه به ارمغان می آورند.