تحلیل و شبیه‌سازی نمودارهای ترمودینامیک رگبارهای همرفتی و مخرّب مناطق کوهستانی (مطالعه موردی: رگبار مشکین‌شهر)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

برای وقوع بارش، شرایط دینامیکی و ترمودینامیکی خاصّی مورد نیاز است. گاهی شدّت عملکرد و ترکیب غیر معمول این شرایط باعث رخداد بارش‌های شدیدی می‌شود که معمولاً این بارش‌ها خارج از رژیم بارشی و محیطی مکانِ رخداد هستند؛ بنابراین، محیط نمی­تواند واکنش بهینه را نسبت به این ناهنجاری انجام دهد و خسارات جبران‌ناپذیری به زیست‌بوم وارد می‌آید. بارش 29 تیرماه 1380 یکی از مخرّب‌ترین بارش‌های اتّفاق­افتاده در شهرستان مشکین‌شهر است. این بارش باعث خسارات جانی - مالی فراوان ازجمله کشته­شدن 33 نفر از مردم شهرستان شد. در این مطالعه به‌منظور آگاهی از شرایط ترمودینامیکی جوّ متناظر با این روز بارشی، از داده‌های شبکه‌ای، دما، ارتفاع ژئوپتانسیل و نم نسبی با تفکیک مکانی 125/0*125/0 با گام‌های ارتفاعی 25 و 50 هکتوپاسکال از تراز 1000 تا 200 هکتوپاسکال استفاده شد. با کاربرد معادلات فیزیکی - ترمودینامیکی، نمودارهای ترمودینامیکی نیمرخ قائم جوّ برای نقطه‌ای با عرض 375/38 درجة شمالی و طول 625/47 درجة شرقی شبیه‌سازی شد. شبیه‌‌سازی نمودارهای ترمودینامیک و محاسبة شاخص‌های فیزیکی، با پایش‌های زمانی شش‌ساعته برای این روز بارشی نشان داد که مهم‌ترین عامل ایجاد این بارش، لایه‌بندی متفاوت رطوبت لایه‌های قائم جوّ بوده، به‌صورتی که دمای پتانسیل تر و دمای پتانسیل معادل، نسبت به ارتفاع از ساعات قبل از شروع بارش تا آغاز بارش، روند کاهشی تندی را طی کرده­اند. این خصوصیات باعث شکل‌گیری یک ناپایداری پنهان یا پتانسیل در ساعات قبل از شروع بارش شده بود که در هنگام بارش با دخالت سامانة دینامیکی و همرفت حرارتی، ناپایداری پتانسیل به بالفعل تبدیل و سبب رخداد بارش رگباری و مخرّب شده است.
 
 

کلیدواژه‌ها


ایران‌نژاد، پروین؛ احمدی گیوی، فرهنگ؛ پازوکی، روزبه (1388) نقش روش‌های متفاوت پارامترسازی همرفت در شبیه‌سازی میدان‌های دما و بارش زمستانی با مدل منطقه‌ای - اقلیمی RegCM در منطقة ایران، نشریة فیزیک زمین و فضا، (1)، صص. 120-101.

 بایرز، رُبرت هاریس (1370) هواشناسی عمومی، ترجمة تاج‌الدین بنی‌هاشم، ب‍ه‍روز ح‍اج‍ب‍ی‌، ع‍ل‍ی‍رض‍ا ب‍ه‍روزیان‌، انتشارات مرکز نشر، تهران.

پورایمان، قاسم (1380) مشکین‌شهر نگین سبز آذربایجان، چاپ اوّل، انتشارات مشیری، تهران.

تاج‌بخش، سحر؛ غفاریان، پروین؛ میرزایی، ابراهیم (1388) روشی برای پیش‌بینی رخداد طوفان‌های تندری با طرح دو بررسی موردی، نشریة فیزیک زمین و فضا، (4)، صص. 166-147.

جهانبخش، سعید؛ میرهاشمی، حمید؛ تدینی، معصومه (1394) تحلیل همدید - ترمودینامیک بارش‌های ابرسنگین شمال غرب ایران (استان آذربایجان شرقی)، نشریة جغرافیا و برنامه‌ریزی، 19 (51)، صص. 125-107.

رحیمی، داریوش؛ میرهاشی، حمید؛ رحیمی، یونس (1392) تحلیل ترمودینامیک و سینوپتیکی سیلاب‌های لحظه‌ای مناطق کوهستانی (حوضة بهشت‌آباد)، فصلنامة تحقیقات جغرافیایی، 28 (3)، صص. 144-131.

رحیمی، داریوش؛ میرهاشی، حمید؛ عابدی، فاطمه (1391) تحلیل ترمودینامیک و سینوپتیکی سیلاب‌های لحظه‌ای مناطق خشک (حوضة زاینده‌رود)، علوم و مهندسی آبیاری، 35 (3)، صص. 68-59.

روش، تریپله (1380) هواشناسی عمومی، ترجمة جمشید شاهرخی، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی، تهران.

قائمی، هوشنگ (1386) هواشناسی عمومی، انتشارات سمت، تهران.

کرمپور، مصطفی؛ زارعی چفابلکی، زهرا؛ میرهاشمی، اکرم؛ رستمی فتح‌آبادی، محمد (1395) تحلیل همدید ترمودینامیک مخاطرۀ سیلاب‌های لحظه‌ای ناشی از بارش‌های رگباری مناطق کوهستانی (حوضۀ قره‌سو)، دانش مخاطرات، 3 (1)، صص. 90-75.

لشکری، حسن (1390) اصول و مبانی تهیّه و تفسیر نقشه‌ها و نمودارهای اقلیمی، انتشارات دانشگاه شهید بهشتی، تهران،

مارتین، جاناتان (1389) دینامیک جو در عرض میانه، ترجمة ابوالفضل مسعودیان، انتشارات سمت، تهران.

موسوی بایگی، سید محمد؛ اشرف، بتول (1389) بررسی و مطالعة نمایة قائم جوّ هوای منجر به بارندگی‌های مخرّب تابستانه (مطالعة موردی: مشهد)، نشریة آب‌وخاک، 24 (5)، صص. 1048-1036.

Cotton, W. R., Anthes, R. A. (1989) Storm and cloud dynamics: Academic Press, San Diego, CA, USA.

Craig, K. J. (2002) MM5 Simulations of Urban induced Convective precipitation over Atlanta, GA, Master Thesis, San Jose State University.

Liping, L., Zheng, R., Danyu, Q. (2005) Case studies on mesoscale structures of heavy rainfall system in the Yangtze river generated by Meiyu front. Scince in China Ser,Science in China Series D Earth Sciences, 48 (8), pp. 1303-1311.

Sly, W. K. A. (1996) convevtiv index as an indicator cumulonimbus, Developmentjournal of Applied Meteorology, 5, pp. 839-849.

Villanueva, R.V., Borga, M., Zoccatelli, D., Marchi, L., Gaume, E., Ehret, U. (2012) Extreme flood response to short-duration convective rainfall inSouth-West Germany, Hydrol. Earth Syst Sci, 16. pp. 1543-1559.

Youhong, S. (2004) Comparison of heavy rainfall mechanisms in Korea and the central US, The Meteorology Society of Japan, 82, pp. 1469-1479.