واکاوی شرایط دینامیکی، ترمودینامیکی و همدیدی رخداد بارش‌های سیل‌آسای ناحیۀ بسیار کم بارش جنوب شرقی ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی، تهران

2 دانشجوی دکتری دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

3 - دانشجوی دکتری دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار

چکیده

 
 
 

ایران کشوری با اقلیم خشک و نیمه‌خشک است به گونه‌ای که متوسّط بارش سالانه آن حدود یک‌سوّم متوسّط بارش سالانه جهان است. قسمت­هایی از پهنۀ بارشی ایران نیز جزء پهنۀ بسیار کم­بارش جنوب شرق محسوب می‌شود که ویژگی عمده این مناطق، ریزش‌های جوی با شدت‌های بالاست. در این پژوهش، داده­های مربوط به مقدار بارش روزانه 54 ایستگاه اقلیمی از ناحیه بسیار کم­بارش جنوب شرق ایران که دارای آمار بالای 10 سال بودند، تهیه گردید و سپس در نرم‌افزار مت ­لبماتریس استاندارد­­شده­ای با آرایش (54٭20824) که سطرهای­ آن نشان‌دهندۀ تعداد روزها و ستون­های آن نشان‌دهندۀ آماره­های مربوط به بارش ایستگاه‌ها است، فراهم شد. با استفاده از ادغام گروه­ها به روش واردو فاصله اقلیدسی، روی این ماتریس تحلیل خوشه‌ایصورت گرفت و در نهایت 14 رویداد بارشی یک‌روزه با بزرگی 70 میلی‌متر، به عنوان روزهای رخداد بارش­های سنگین و سیل‌آسا شناسایی گردید. جهت شناخت عوامل دینامیک، ترمودینامیک و همدید مؤثّر در رخداد این بارش­ها، از داده‌های شش‌ساعته مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، دمای هوا، نم ویژه، مؤلّفة باد مداری و مؤلّفة باد نصف‌النهاری در عرض جغرافیایی 0 تا 80 درجة شمالی و طول جغرافیایی 0 تا 120 درجة شرقی استفاده شد و نقشه­ها به اندازۀ یاخته­های 5/2٭5/2 درجه قوسی ترسیم شدند. یافته­ها نشان داد که رخداد بارش‌های سنگین پهنۀ بسیار کم­بارش جنوب شرق کشور از یک یا چند الگوی گردشی متفاوت ناشی شده‌اند ولی در اکثر مواقع رخداد این‌گونه بارش‌ها، رویارویی کم­فشار جنب قطبی با کم­فشار سودان-عربستان، شرایط دگرفشار شدیدی را در راستای شمال غرب - جنوب شرق فراهم می­کند.

ایران کشوری با اقلیم خشک و نیمه‌خشک است به گونه‌ای که متوسّط بارش سالانه آن حدود یک‌سوّم متوسّط بارش سالانه جهان است. قسمت­هایی از پهنۀ بارشی ایران نیز جزء پهنۀ بسیار کم­بارش جنوب شرق محسوب می‌شود که ویژگی عمده این مناطق، ریزش‌های جوی با شدت‌های بالاست. در این پژوهش، داده­های مربوط به مقدار بارش روزانه 54 ایستگاه اقلیمی از ناحیه بسیار کم­بارش جنوب شرق ایران که دارای آمار بالای 10 سال بودند، تهیه گردید و سپس در نرم‌افزار مت ­لب[1] ماتریس استاندارد­­شده­ای با آرایش (54٭20824) که سطرهای­ آن نشان‌دهندۀ تعداد روزها و ستون­های آن نشان‌دهندۀ آماره­های مربوط به بارش ایستگاه‌ها است، فراهم شد. با استفاده از ادغام گروه­ها به روش وارد[2] و فاصله اقلیدسی[3]، روی این ماتریس تحلیل خوشه‌ای[4] صورت گرفت و در نهایت 14 رویداد بارشی یک‌روزه با بزرگی 70 میلی‌متر، به عنوان روزهای رخداد بارش­های سنگین و سیل‌آسا شناسایی گردید. جهت شناخت عوامل دینامیک، ترمودینامیک و همدید مؤثّر در رخداد این بارش­ها، از داده‌های شش‌ساعته مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، دمای هوا، نم ویژه، مؤلّفة باد مداری و مؤلّفة باد نصف‌النهاری در عرض جغرافیایی 0 تا 80 درجة شمالی و طول جغرافیایی 0 تا 120 درجة شرقی استفاده شد و نقشه­ها به اندازۀ یاخته­های 5/2٭5/2 درجه قوسی ترسیم شدند. یافته­ها نشان داد که رخداد بارش‌های سنگین پهنۀ بسیار کم­بارش جنوب شرق کشور از یک یا چند الگوی گردشی متفاوت ناشی شده‌اند ولی در اکثر مواقع رخداد این‌گونه بارش‌ها، رویارویی کم­فشار جنب قطبی با کم­فشار سودان-عربستان، شرایط دگرفشار شدیدی را در راستای شمال غرب - جنوب شرق فراهم می­کند.



[1] -MATLAB Software


[2]- Ward Linkage


[3]- Euclidean Distance


[4]- Cluster Analysis

کلیدواژه‌ها


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.