تاوایی

سامانه سودانی، به کم فشارهای حرارتی اطلاق می گردد که محل تکوین آنها مناطق اطراف دریای سرخ بوده و خطوط کم فشار آنها جنوب دریای سرخ، سودان و اتیوپی را در بر گرفته و در ادامه مسیرشان از جنوب غرب ایران عبور کرده و سبب بارش های شدید می شوند. ویژگی مشترک همه این سامانه های بارانزا، کم فشارهای سطح زمین یا کم ارتفاع های سطوح بالاست. برای مطالعه دینامیکی و بررسی مکانیسم رخداد بارش های سیل آسای ناشی از سامانه سودانی در جنوب غرب ایران، از داده های JRA25 استفاده شد. داده ها برای 11 توفان انتخاب و کمیتهای دینامیکی تاوایی نسبی و مطلق، تاوایی پتانسیل، فرارفت تاوایی، همگرایی و واگرایی، سرعت قائم در سیستم ارتفاعی و کمیتهای ترمودینامیکی نم ویژه، همگرایی نم ویژه، دمای پتانسیل، دمای پتانسیل معادل و دمای پتانسیل تر، در محیط فورترن تعریف شدند. بررسی ها نشان می دهند که در توفان های منتخب، دو مرکز بیشینه تاوایی نسبی تراز میانی، یکی در شرق دریای مدیترانه و دیگری در غرب دریای سرخ، روی کشور سودان شکل گرفته اند. زبانه بیشینه مستقر بر روی دریای سرخ همراه با پیشروی شرق سوی ناوه، به صورت نوار باریکی به ایران کشیده شده و مقادیر تاوایی نسبی بتدریج در جنوب غرب ایران افزایش یافته است. بررسی کمیت های همگرایی و واگرایی هم انطباق زمانی و جابجایی این کمیت ها را در سطوح زیرین، با ناوه تراز میانی بخوبی آشکار می سازد. همراهی جریان باد با هسته های بیشینه نم ویژه مستقر در دریای سرخ، هم رطوبت لازم برای توفان ها را تامین نموده تا با فراهم بودن عوامل دینامیک و رطوبت لازم، بارش های فراگیر در منطقه نازل شوند.

شناخت شرایط همدیدی و دینامیکی الگوهای گردش جو جهت تحلیل و شناسایی عوامل مؤثر بر وقوع بارش حائز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، شناخت الگوهای بارش حدی بهاره در ارتباط با کمیت های دینامیکی طی دوره 50 ساله (2010-1961) در سواحل جنوبی دریای خزر می باشد. بدین منظور، داده های روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه مداری(u) و نصف النهاری(v) باد، نم ویژه و سرعت قائم مرکزملی پیش بینی محیطی و پژوهش جوّی آمریکا با تفکیک مکانی 5/2 درجه استفاده گردید. در ادامه کمیت های دینامیکی: تاوایی نسبی، نمودار هاو مولر تاوایی، سرعت قائم، میدان های باد واگرایی - همگرایی و نیمرخ قائم تعیین گردید. نتایج نشان داد، بارش های حدی بهاره سواحل جنوبی دریای خزر از 4 الگوی دینامیکی تبعیت می کنند. الگوی اول، سامانه بندالی امگایی واقع در شرق اروپا و کوه های اورال- الگوی دوم، سیکلون های مدیترانه ای -الگوی سوم، سامانه بندالی شکل گرفته بر روی سیبری و آسیای میانه و الگوی چهارم، شگل گیری سامانه بندالی عامل اصلی بارش بهاره در سواحل جنوبی دریای خزر می باشند. این الگو تا حدودی شبیه به الگوی اول بوده با این تفاوت که، گسترش پرفشار جنب حاره به سمت شمال در فصل بهار غیرعادی است. بررسی کمیت های دینامیکی طی فعالیت سامانه ها نشان دهنده سرعت قائم منفی جو، تاوایی مثبت و منطقه همگرایی بر روی سواحل خزر می باشد. مجموعه این عوامل حاکی از وجود شرایط مناسب برای صعود دینامیکی هوای جو منطقه و صعود سریع ذرات به سطوح میانی و فوقانی جو بوده که ریزش های سنگین بهاره را موجب می شود.

روزهای گرم فراگیر از جمله رویدادهای ناهنجار اقلیمی به شمار می آیند. رخداد چنین روزهایی عمدتاً بر اثر عوامل همدید است. مطالعه عواملی که منجر به رخداد چنین پدیده ای می شود، می تواند حاوی اطلاعات با ارزشی از شرایط تکوین این پدیده باشد. در این تحقیق از داده های شبکه ای دمای بیشینه کشور از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 و داده های جوی استفاده گردیده و روز 17/12/1382 به عنوان فراگیرترین روز گرم ایران شناسایی شده است. در این روز حدود 7/96 درصد از پهنه ایران، گرمای فراگیر را تجربه کرده است. نتایج حاصل از بررسی داده های جوی نشان می دهد شرایط جوی توأم با این پدیده، عبارتند از: حضور شرایط متباین فشار و به تبع آن جهت جریانات جوی گرم بر روی کشور، حضور یک ناوه در نواحی گرم و خشک و قرار گرفتن ایران در بخش جلویی محور ناوه، قرارگرفتن کشوردر ربع ورودیِ جنوبی رودباد و درنهایت وزش گرم درتمامی ترازهای مورد بررسی جو.

در این پژوهش برای شناخت تأثیر رشته کوه زاگرس در تغییرات چرخند هایی که از غرب وارد ایران می شوند از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شد. بدین منظور، داده های سیزده ایستگاه سینوپتیک غرب ایران و داده های ساعتی ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه، طی سال های 1984 2013 دریافت شد. با این رویکرد، 203 روز بارش فراگیر شناسایی شد. با اعمال تکنیک تحلیل عاملی بر روی داده های تراز دریای متناظر با این روزها، عامل دوم بیشترین پراش بارش های حاصل از چرخند را توجیه می کند. روزهای چهاردهم تا هجدهم آپریل 2003، که بیشترین همبستگی را با سایر روزهای این عامل دارد، الگوی نماینده انتخاب شد. در این الگو، چرخند ِ رسیده به کوه های زاگرس از زمان شکل گیری تا زمان رسیدن بر روی عراق و ادغام با سامانه سودانی، به لحاظ دینامیکی، تقویت می شود. به هنگام نزدیک شدن به زاگرس، از تاوایی مثبت و سرعت قائم هوا کاسته می شود؛ اما با عبور از زاگرس بر تاوایی مثبت آن افزوده می شود. رابطه چرخند تقویت شده با منطقه واگرایی ترازهای میانی وردسپهر در همه مراحل مشاهده شد. زاگرس نخست باعث تضعیف و دوقطبی شدن چرخند می شود. سپس، با دور شدن از کوهستان، چرخند مجدداً تقویت می شود. این چرخند ها را چرخند زاگرسی می توان نامید.

هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل سازوکار بارش های فراگیر زمستانه ایران می باشد. برای این منظور داده های بارش روزانه 483 ایستگاه سینوپتیک وکلیماتولوژی مرتب شده و سپس بارش های فراگیر استخراج و مورد تحلیل قرار گرفته است. به منظور بررسی و واکاوی سازوکار بارش های فراگیر زمستانه پارامترهای دینامیکی و همدیدی نظیر شار رطوبت، تاوایی، فشار سطح زمین، ارتفاع ژئوپتانسیل و مؤلفه نصف النهاری و مداری باد برای ترازهای 1000، 850، 700 و 500 هکتوپاسکال مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد که سازوکار دینامیکی و همدیدی بارش های فراگیر زمستانه ایران تحت تأثیر الگوی ترکیبی جو نظیر کم فشار مدیترانه – کم فشار دو هسته ای خلیج فارس، کم فشار بسته ایران مرکزی- پرفشار شرق اروپا، کم فشار اورال – پرفشار خاورمیانه، کم فشار عربستان – پرفشار اروپا و کمربند پرفشار سیبری – کم فشار ایران مرکزی قرار دارند. بیشترین منبع تغذیه شار رطوبتی بارش های زمستانه حاصل اندرکنش تراز های میانی جو به ویژه ترازهای 850 و 700 هکتوپاسکال بوده است. در حالی که وردش های جوی تراز 500 هکتوپاسکال نقش به سزایی در سازوکار دینامیکی بارش های فراگیر زمستانه ایران داشته است.

پژوهش حاضر با هدف شناخت الگوهای دینامیکی و ترمودینامیکی بارش های سنگین فراگیر زمستانه ایران در بازه زمانی 1960-2010 انجام گرفته است. ازاین رو، نخست شدیدترین دوره مرطوب در بازه زمانی پنجاه ساله مشخص (سال 1974) و سپس فراگیرترین روز با بارش سنگین انتخاب شد (روز 5/12/1974). در ادامه، کمیت های دینامیکی و ترمودینامیکی موردنظر در محیط برنامه نویسی فورترن 77 تعریف شد و برای تحلیل تغییرات زمانی کمیت ها نقشه های گرافیکی آن ها ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان می دهد در زمان رخداد بارش سنگین فراگیر، منطقه همگرایی قوی در سطح کشور شکل گرفته که منطبق بر منطقه واگرایی تراز میانی جو صعود دینامیکی هوا را موجب شده است. در این شرایط، مقادیر تاوایی نسبی و تاوایی مطلق منطبق بر بخش شرقی ناوه افزایش می یابد. مقادیر تاوایی پتانسیلی راسبی - ارتل ترازهای فشاری 500 و 50 هکتوپاسکالی و سطح هم آنتروپی 330 کلوین نیز به سبب عواملی چون افزایش گرادیان دمای پتانسیل، افزایش تاوایی مطلق، و همچنین زیادشدن پایداری ایستایی در سطوح فوقانی جو افزایش می یابد. این شرایط نشان می دهد که در رخداد بارش های سنگین این نواحی، علاوه بر تغییرات دینامیک سطوح میانی و زیرین وردسپهر، تغییرات دینامیک پوشن سپهری نیز نقش مهمی ایفا می کند.

هدف این تحقیق ارتباط سنجی بارش بهاری و تابش طول موج بلند خروجی با استفاده از بررسی نقشه های اقلیمی در سطوح مختلف جو، سطح زمین و نیز تهیه نقشه اشعه طول موج بلند بازتابشی زمین می باشد. برای این کار داده های آماری ایستگاه های سینوپتیک شمال غرب(15 آوریل 2016) از سازمان هواشناسی اخذ شد. همچنین از داده های بازکاوی شده NCEP با قدرت تفکیک شبکه های افقی 5 درجه طول وعرض جغرافیایی استفاده شد واز طریق نرم افزار گردس، نقشه های تراز سطح دریا، سطح 500 هکتوپاسکال روزانه، چرخندگی تراز 700 هکتوپاسکال، نقشه های همگرایی و واگرایی جریان رطوبت، نقشه طول موج بلند بازتابشی سطح زمین، نقشه فرارفت قائم جو و نقشه های امگا نمایش داده شد. بررسی نقشه های تهیه شده بیانگر آن است عامل اصلی وقوع بارش شمال غرب ایران در 26 فروردین، ورود سامانه های بارشی از اروپای شرقی و همراهی توده هواهای غربی با این سامانه بوده است و اثر همرفت محلی در صبح به خاطر بالابودن میزان طول موج بلند خروجی زمین بسیار ناچیز اما دربعدازظهر به دلیل پایین بودن میزان آن همرفت محلی شدت یافته است و بیشترین بارش در روز مطالعه اتفاق افتاده است.

هدف این پژوهش شناسایی الگوهای سینوپتیک مولد گرد غبار در استان کهگیلویه و بویراحمد است. بنابراین دودسته داده شامل داده های روزانه کد 06 گردوغبار ایستگاه های همدید استان طی سال های آماری 1386 تا 1396 و متغیرهای دمای هوا، ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، باد مداری، باد نصف النهاری، رطوبت ویژه و اُمگا به عنوان داده های جو بالا مورداستفاده قرار گرفتند. برای بررسی همدید الگوهای ایجادکننده گردوغبار در سال های موردنظر به ترسیم الگوهای گردشی ناهمواری ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال در روزهای گردوغباری استان پرداخته شد. پس از تعیین روزهای گردوغبار با استفاده تحلیل خوشه ای و ادغام به روش وارد بر روی داده های ناهمواری ارتفاع ژئوپنانسیل تراز 500 هکتوپاسکال 5 الگو استخراج و ترسیم شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین ارتباط معنی دار بین الگوهای همدید منطقه خاورمیانه با رویدادهای گردوغبار در استان توسط الگوهای گردشی شماره 2 و 5 در تراز 500 هکتوپاسکال وجود دارد. برای نتیجه گیری بهتر از شرایط و عوامل به وجود آورنده پدیده گردوغبار در استان کهگیلویه و بویراحمد نقشه های متوسط فشار تراز دریا، رطوبت ویژه ترازهای 1000، 850 و 700 هکتوپاسکال، اُمگا (سرعت قائم هوا در جو) در ترازهای 1000 و 400 هکتوپاسکال، تاوایی (همگرایی واگرایی باد) در ترازهای 500، 700 و 1000 هکتو پاسکال و ترسیم جت (رود باد) تراز 200 هکتوپاسکال در زمان حاکمیت هر یک از الگوها ترسیم و بررسی گردید.