Analysis of Dynamic, Thermodynamic, and Synoptic conditions of heavy rainfall Events in the South-East of Iran

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Iran is a country with arid and semiarid climates, so its average annual rainfall is about one third of the average annual rainfall in the world. Besides, the eastern and south-eastern regions of Iran are one part of this climate whose main features is the high intensity precipitation. In the present study the daily precipitation data of 54 climatic stations in the eastern and south-eastern regions of Iran with more than 10 statistics years are provided. The data were provided in standardized Matlab software 2 matrix with the arrangement of 20824٭54 (row*column) in which the rows represent the number of days while the columns represent the statistics of rainfall stations. Using recent matrix data, a cluster analysis was done by Ward linkage method and Euclidean distance. At the end, 14 one-day rainfall events with magnitude greater than 70 mm were­ detected as a representative of heavy and pervasive rainfall events. The six-hour data includes geopotential height, sea level pressure, temperature, specific humidity, u wind and v wind, between 0 to 80 degree of northern latitudes and 0 to 120 degree of eastern longitude were used to recognize the dynamic, thermodynamic and synoptic factors affecting the occurrence of rainfalls. Then, the maps of spatial patterns have been drawn with the resolution in cell size of 2.5٭2.5 degree.­ The findings showed that torrential rainfall events over eastern and south-eastern parts of Iran are made of one or several different circulation patterns, while the most of the torrential rainfall events mostly provide confrontation of polar low-pressure with Sudan-Saudi low pressure which make the conditions of extreme pressure in northwest-southeast direction.

Keywords


آرنون، آی (1973) اصول زراعت در مناطق خشک، ترجمه: امین علیزاده و عوض کوچکی، جلد اوّل.
اشجعی باشکند، محمد (1379) بررسی و ارائه مدل­های سینوپتیکی بارش‌های سنگین در شمال غرب ایران، پایان­نامه کارشناسی ارشد هواشناسی، استاد راهنما: دکتر محمد خیراندیش، استاد مشاور: مهندس احمد نوحی، دانشگاه تربیت مدرس.
انصاری، سپهدار (1382) بررسی سینوپتیکی سیستم­های سیل­زا در حوضه­های آبریز کهگیلویه و بویراحمد، پایان­نامه کارشناسی ارشد جغرافیا، استاد راهنما: دکتر بهلول علیجانی و استاد مشاور: زین‌العابدین جعفرپور، دانشگاه تربیت‌معلم.
باقری، سعید (1372) بررسی سینوپتیکی سیستم­های سیل­زا در شمال ایران، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد هواشناسی، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران.
خوشحال دستجردی، جواد (1376) تحلیل و ارائۀ مدل سینوپتیکی-کلیماتولوژی برای بارش‌های بیش از 100 میلی‌متر در سواحل جنوبی دریای خزر، رساله دکتری جغرافیا، استاد راهنما: دکتر هوشنگ قائمی، دانشگاه تربیت مدرس.
عربی، زهرا (1385) تحلیل سینوپتیکی بارندگی 21 تا 26 تیرماه 1378 در ایران، پژوهش­های جغرافیایی، 56، صص. 15-1.
علیجانی، بهلول (1385) اقلیمشناسی سینوپتیک، جلد اوّل، چاپ دوّم، تهران، سمت.
لشکری، حسن (1375) الگوی سینوپتیکی بارش‌های شدید جنوب و جنوب غرب ایران، رساله دکتری جغرافیا، استاد راهنما: دکتر هوشنگ قائمی، استاد مشاور: دکتر محمد خیراندیش، دانشگاه تربیت مدرس.
محمدی، حسین؛ فتاحی، ابراهیم؛ شمسی­پور، علی‌اکبر؛ اکبری، مهری (1391) تحلیل دینامیکی سامانه‌های سودانی و رخداد بارش‌های سنگین در جنوب غرب ایران، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 12(24)، صص. 24-7.
محمدی، بختیار (1388) تحلیل همدید بارش‌های ابرسنگین ایران، رساله دکتری جغرافیا، استاد راهنما: دکتر سید ابوالفضل مسعودیان و دکتر محمدرضا کاویانی، دانشگاه اصفهان.
مسعودیان، سید ابوالفضل (1387) شناسایی شرایط همدید همراه با بارش‎های ابرسنگین ایران، سوّمین کنفرانس مدیریت منابع ایران، 23 الی 25 مهرماه 1378، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران.
مسعودیان، سید ابوالفضل (1390) اقلیم­شناسی ایران، جلد اوّل، چاپ اوّل، اصفهان، دانشگاه اصفهان.
نجار سلیقه، محمد (1380) الگوهای سینوپتیکی بارش‌های تابستانه جنوب ­شرق ایران، تحقیقات جغرافیایی، 62، صص. 125-114.
یارنال، برنت (1993)، اقلیم­شناسی همدید و کاربرد آن در مطالعات محیطی، ترجمه: مسعودیان، سید ابوالفضل، جلد اوّل، چاپ اوّل، اصفهان، دانشگاه اصفهان.
Banacos, P. C., Schultz, D. M. (2008) Moisture Flux Convergence: its history and application in convective initiation forecasting. NOAA//NCEP/Storm Prediction Center.
Carolina Opera, I. (2009) Atorrential precipitation event in the eastern part of Romania-A case study, Romanian reports in physics, 61 (1), pp. 139-150.
Ching-Sen, C., Chuan-Yao, L., Yin-Jin, C., Hsi-Chyi, Y. (2002) A study of afternoon heavy rainfall in Taiwan during the mei-yu season, Atmospheric Research, 65, pp. 129–149.
Feng, S., Saralees, N., Qi. H. (2007) Modeling Annual Extreme Precipitation in China Using the Generalized Extreme Value Distribution, The Meteorological Society of Japan, 85(5), pp.599-613.
Harnack, R. P., Donald, T., Joseph, R. (1998) Investigation of upper-air conditions occurring with heavy summer rain in utah, Israel, Int. J. Climatol, 18, pp. 701–723.
Hellstrom, C. (2005) Atmospheric conditions during extreme and non-extreme precipitation events in sweden, Int. J. Climatol, 25, pp. 631–648.
Jansa, A., Ana Genoves, M., Angeles, P., Joan, C., Ricardo, R., Olinda, C. (2001) Western Mediterranean cyclones and heavy rain.Part 2: Statistical approach, Meteorol. Appl. 8, 43–56.
Jessen, M., Thomas, E., Andre, S., Bernd, M. (2005), Analysis of heavy rainfall events in North Rhine–Westphalia with radar and rain gauge data, Atmospheric Research, 77, pp. 337–346.
Kato, T., Aranami, K. (2005) Formation Factors of 2004 Niigata-Fukushima and Fukui Heavy Rainfalls and Problems in the Predictions using a Cloud-Resolving Model, Sola, 1, pp. 1-4.
Klein, W. H. (1948) Winter Precipitation as Related to 700mb Circulation, Bull. Amer, Meteorological Society. 29, pp. 439-453.
Kumar, A. J., Dudhia, R., Rotunno, D., Mohanty, U. C. (2008) Analysis of the 26 July 2005 heavy rain event over Mumbai, India using the Weather Research and Forecasting (WRF) model, Q. J. R. Meteorol. Soc. 134, 1897–1910.
Lana, A. J., Campins, A., Jans, A. (2007) Atmospheric patterns for heavy rain events in the Balearic Islands, Geosciences, 12, pp. 27-32.
Lee, D., Jeong-Gyun, P., Kim, J. (2008) Heavy rainfall events Lasting 18 days from July 31 to August 17, 1998, over Korea, Meteorological Society of Japan, 2 (86), pp. 313-333.
Llasat, M. C., Martı, N., Barrera, A. (2007) from the concept of ‘‘Kaltlufttropfen’’ (cold air pool) to the cut-off low, The case of September 1971 in Spain as an example of their role in heavy rainfalls, MeteorolAtmosphys 96, 43–60.
Seibert, P., Frank, A., Formayer H. (2007) Synoptic and regional patterns of heavy precipitation in Austria, Theor. Appl. Climatol, 87, pp.139–153.