بارش های فرین

در این پژوهش داده های بارش ماهانه ایستگاههای هواسنجی ایران از بدو تاسیس تا سال 2005 برای تحلیل زمانی - مکانی بارش های فرین روزانه کشور بررسی گردید. با استفاده از این پایگاه داده، نقشه های رقومی بارش سالانه و بارش فرین روزانه با تفکیک مکانی 15*15 کیلومتر محاسبه گردید. مقادیر بارش فرین روزانه به بارش سالانه تقسیم گردید و بدین ترتیب نقشه ضریب بارش فرین روزانه به دست آمد. با اعمال تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی با روش ادغام وارد بر روی 5769 داده این ضریب، مشخص شد که ایران را به چهار قلمرو از لحاظ نسبت بارش فرین روزانه به بارش سالانه می توان تفکیک نمود. قلمرو سوم و چهارم که به ترتیب بین 60 تا 100 درصد و 100 تا 170 درصد بارش سالانه در یک شبانه روز می تواند رخ دهد، بیشتر در معرض خطر است. این دو قلمرو، نیمه جنوبی کشور در امتداد سواحل شمالی خلیج فارس و دریای عمان را در بر می گیرد.امکان وقوع بارش های فرین روزانه در سراسر ایران بجز سواحل دریای خزر در چهار ماه دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس وجود دارد. بارش های فرین روزانه سواحل خزر در ماههای اوت، سپتامبر و اکتبر رخ داده است. به علت ضعف فعالیت سامانه های غربی، زمینه وقوع بارش های فرین روزانه در نیمه جنوبی کشور در بازه زمانی آوریل تا نوامبر فراهم نیست.

به منظور بررسی پراکندگی فضایی بارش ها و دماهای بحرانی کشور، امار روزانه بارش و دمای همه ایستگاه های دارای امار بلند (حد اقل 30 سال) در دوره اماری موجود ازسازمان هواشناسی به صورت کنترل شده دریافت شد. شاخص های بحران اقلیمی به صورت روزهای شرجی، روزهای سرد، روزهای یخی، روزهای گرم، شبهای گرم، آستانه بارش های روزانه سنگین، و سهم بارش های سنگین از بارش سالانه تعریف شدند. نتایج تحقیق نشان داد که هر نقطه ای از کشور حداقل از نظر یک شاخص اقلیمی دچار بحران است. بحران های دماهای بالا در سواحل جنوب و مناطق مرکزی فراوان هستند، اما بحران های سرما در نواحی کوهستانی شمال غرب و مناطق کوهستانی زیاد است. بحران های بارشی درهمه جای کشور پراکنده است. بر اساس نتایج تحقیق در همه جای کشور حداقل 40 درصد از سال بحران اقلیمی وجود دارد. نکته ای که مدیران و برنامه ریزان باید به ان توجه ویژه ای داشته باشند. چون بدون شناخت این بحران ها نمی توان برنامه ریزی مناسب و عملی انجام داد.

اهداف: هدف اصلی این پژوهش، شناخت منشأ شکل گیری و ویژگی الگو های جوی و کمیت های هوا-شناسی مؤثر بر بارش های فرین بهاره استان آذربایجان غربی است. روش: براساس نقشه ها و داده های هواشناسی در تراز های مختلف جو، بارش های فرین رخ داده درفصل بهار، طی دوره آماری 2003 تا 2008 بررسی شده است. سپس ویژگی الگو های جوی مؤثر در ایجاد این بارش ها، بی هنجاری های میدان های فشاری سطح دریا، ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال ، تاوائی نسبی و فرارفت آن در سطح 500 هکتوپاسکال، مطالعه شده است. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد سامانه های فشاری که موجب بارش های فرین بهاره در منطقه می شوند، اغلب از کم فشار های بریده مدیترانه ای بوده اند که با ماندگاری در حدود سه روز در نواحی شرق مدیترانه، رطوبت کافی برای ایجاد این بارش ها را کسب می کنند، همچنین در روز رخداد بارش های فرین، بی هنجاری های ارتفاع تراز 500هکتوپاسکال، نسبت به میانگین بلند مدت در منطقه شاخص بوده است و کاهش زیادی را نشان می دهد. نتیجه گیری: در همه موردهای مطالعه شده، تاوائی نسبی و فرارفت آن نسبت به روز قبل از بارش، افزایش قابل ملاحظه ای داشته است، به-طوری که مقدار بیشینه تاوائی حدودs-15-10×4 تا s-15-10× 6و پیشینه فرارفت تاوائیs-29-10×6 تا s-29-10×12 است و می تواند به عنوان یکی از پیش نشانگر های بارش فرین در شمال غرب کشور استفاده شود.

بارندگی های فرین نقشی بنیادین در وقوع شرایط خاص و بحرانی ایفا می کنند. مطالعه و تعیین عواملی که منجر به وقوع چنین شرایطی در شهر تهران به عنوان پایتخت کشور می شوند، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این تحقیق روزهایی که مقدار بارش آنها برابر یا بالاتر از صدک 95ام در دوره آماری 30 ساله از سالهای 1976تا 2005 در شهر تهران بودند به عنوان بارش فرین انتخاب شده اند. داده های مورد نیاز از آرشیو NCEP/NCAR گرفته شده است. از بارش های بدست آمده دو مورد که اختلاف بارشی زیادی داشتند مورد بررسی قرار گرفتند. پس از تعیین روزهای مورد نظر، نقشه های وضع هوای سطح زمین و سطوح 500 و250 هکتوپاسکالی از48 ساعت قبل از آغاز بارندگی تا 24 ساعت بعد از آن مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که بارشهای فرین در شهر تهران ناشی از دو نوع الگو هستند. در الگوی اول وجود یک مرکز پرفشار در شمال دریای خزر که در راستای مداری به سوی دریای سیاه امتداد یافته و پشته این سامانه فشاری گاهی مرکز ایران را نیز در برمی گیرد، مشاهده شد. در الگوی دوم وجود دو مرکز پرفشار یکی در شمال غرب دریای مدیترانه و دیگری در آسیای مرکزی همراه با نفوذ شمال سوی ناوه فشاری دریای سرخ در راستای نصف النهاری تا شرق دریای مدیترانه و ترکیب آن با کم فشار دینامیکی شرق مدیترانه باعث شکل گیری بارشهای فرین در شهر تهران شدند. همواره حضور ناوه موج کوتاهی در سطح 500 هکتوپاسکال در غرب این کم فشار و ایجاد شرایط مناسب برای افزایش همگرایی و صعود هوا در سطح زمین و تقویت کم فشار تا پایان روز بارندگی دیده می شود. همچنین، جنوب غربی شدن جریانات جت جنب حاره و عبور هسته آن از روی شهر تهران و گسترش نصف النهاری جت قطبی تا روی دریای مدیترانه در افزایش بارشها نقش بسزایی دارند.

به منظور واکاوی بسامد رخداد رودبادها در زمان وقوع بارش های فرین و فراگیر در آذربایجان شرقی با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی در اقلیم شناسی همدید، داده های بارش 11 ایستگاه همدید استان در بازه زمانی 11/10/1329 تا 30/12/1391 (22725 روز) اخذ شد. در ادامه، بارش های فرین و فراگیر منطقه بر اساس دو شرط انتخاب گردید: حداقل نیمی از ایستگاهها بارش دریافت کرده و میانگین بارش ایستگاهها بیش از میانگین صدک 99ام بارش طی دوره مورد مطالعه باشد. بر اساس دو آستانه فوق، 97 رخداد بارشی برگزیده شد. در این روزها بسامد رخداد رودبادها، موقعیت و سرعت آنها بر روی کرنل صفر تا 120 درجه ی طول شرقی و صفر تا 80 درجه ی عرض شمالی برای هر یاخته(1617) در ترازهای 250، 300، 400 و 500 هکتوپاسکال طی چهار دیده بانی همدید در ساعت های 00، 06، 12 و 18 گرینویچ محاسبه گردید. نتایج نشان داد که رودبادها در ترازهای مزبور در ساعت های همدید به ویژه در ساعت 18 بر روی منطقه مطالعاتی نمودی کاملا آشکار دارد. کانون بیشینه بسامد رخداد رودباد نیز بر روی شمال شبه جزیره عربستان استقرار دارد. نقشه های میانگین سرعت باد در ساعت های همدیدی که از یکسو منطبق بر رخداد بیشینه ی بسامد رودباد و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینه ی سرعت باد در پهنه ی مطالعاتی است؛ نشان می دهد که محور خروجی رودباد به صورت مایل با جهت جنوب غربی- شمال شرقی به سوی نیمه غربی کشور کشیده شده و آذربایجان شرقی در قطاع چپ خروجی رودباد، جایی که واگرایی و ناپایداری در جو رخ می دهد قرار دارد.این موضوع بیانگر حرکات عمودی صعودی بر روی محدوده ی مطالعاتی بوده که منجر به انبساط توده هوا در سطوح بالا و ناپایداری جو می شود. به طور کلی کشیدگی رودباد تا تراز 500 هکتوپاسکال خصوصا در ساعت 18 نشان از ضخامت لایه ی ناپایدار داشته که رخداد بارش های فرین و فراگیر بر روی آذربایجان شرقی را فراهم می کند.