شناسایی و تحلیل الگوهای فشار تراز دریای روزهای بارش ابرسنگین بهاره استان گلستان

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی تهران

2 دانشجوی دکترای آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان

چکیده

بارش‌های سیل‌آسا به دلیل ناگهانی بودن آن خسارات سنگینی در بخش‌های مختلف تأسیسات زیربنایی، عمرانی و کشاورزی برای مناطق مختلف کشورمان به‌ویژه مناطق پربارش به بار می‌آورند. در پژوهش حاضر به شناسایی الگوهای فشار تراز دریا و تحلیل شرایط همدید و ترمودینامیک روزهای بارش ابرسنگین استان گلستان پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا با استفاده از داده‌های ایستگاه زمینی و در نظر گرفتن دو شرط آستانه بارش بالاتر از صدک 98 درصد و فراگیری بیش از 50 درصد، 15 روز بارش ابرسنگین طی فصل بهار دوره آماری 1970-2019 استخراج شد. داده‌های فشار تراز دریا بر روی یاخته‌های 25/0 × 25/0 درجۀ قوسی در 10 تا 70 درجۀ عرض شمالی و 10 تا 90 درجۀ طول شرقی از مرکز پیش‌بینی‌های میان‌مدت اروپایی (ECMWF) استخراج شدند. بر روی ماتریس همپراش داده‌های فشار تراز دریا در15 روز بارش ابرسنگین تحلیل خوشه‌ای با روش ادغام انجام شد و 3 الگوی همدید فشار هنگام رخداد بارش‌های ابرسنگین بهاره استان گلستان مشاهده می‌شود. نتایج حاصل از تحلیل همدیدی نقشه‌ها نشان داد که به هنگام رخداد بارش‌های ابرسنگین زبانه‌هایی از پرفشارهای سرد مستقر بر روی اروپا، روسیه و سیبری و کم‌فشارهای گرم چند هسته‌ای واقع در مناطق جنب قطبی، نیمه شرقی ایران، پاکستان و اطراف دریاچه آرال و بالخاش به سمت شمال شرق ایران و استان گلستان گسترش یافته‌اند. این شرایط باعث شکل‌گیری مناطق جبهه‌زایی فعال و به تبع آن شیو فشاری شدید در شمال شرق و جو استان گلستان شده و منجر به رخداد روزهای بارش ابرسنگین در منطقه مورد مطالعه شده است. نتایج حاصل از تحلیل تابع شار همگرای رطوبت هم نشان داد که بیشترین شار همگرای رطوبت در ترازهای زیرین جو (1000 و 850 هکتوپاسکال) و به‌ترتیب توسط منابع آبی خزر، خلیج فارس و عمان صورت گرفته است؛ اما در ترازهای میانی جو (700 و 500 هکتوپاسکال) با مداری شدن جریان‌های جوی علاوه بر دریای خزر، منابع آبی مدیترانه و سیاه هم تغذیۀ رطوبتی این‌گونه بارش‌ها را بر عهده گرفته‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification and Analysis of Sea Level Pressure patterns Super heavy Rainfall Days in the Golestan Province

نویسندگان [English]

  • farshad pazhoh 1
  • sanam kohi 2
1 Department of Natural Geography, Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University of Tehran
2 PhD student in Meteorology, Department of Natural Geography, Faculty of Geography and Environmental Planning, Sistan and Baluchestan University
چکیده [English]

Torrential rains because of the suddenness of damage in different parts of the infrastructure, construction and agricultural
areas of high rainfall regions of our country, especially in Regions with abundant rainfall. In the present
study, we have identified sea level pressure patterns and analyzed the synoptic and thermodynamic conditions of super
heavy rainfall days in Golestan province.For this purpose, first, using ground station data and taking into account two
threshold conditions above 98% percentile and over 50% incidence, 15 days of super heavy rainfall were extracted during
the spring of the 1970–2019 statistical period.Sea level pressure data are extracted on 0.25 /0 0.25 degree arc cells at 10 to
70 degrees north latitude and 10 to 90 degrees east longitude from the European Mid-Term Forecast Center (ECMWF)
Were. Cluster analysis by Ward integration method was performed on the sea level compressibility matrix data for
15 days of super heavy rainfall and 3 synoptic pressure patterns observed during spring super heavy rainfalls events
of Golestan province. The results of the synoptic analysis of the maps showed that during the heavy rainfall events,
tabs of cold pressures based on Europe, Russia and Siberia and multi-core warm pressures located in the Arctic, mideastern
regions of Iran, Pakistan and Aral and Balkhash Lake are spread northeast of Iran and Golestan province.These
conditions have created active frontal zones and consequently severe pressure gradient in northeast and atmosphere of
Golestan province and have led to super heavy rainfall days in the study area. The results of moisture flux convergence
function analysis also showed that the highest moisture flux convergence was at lower atmospheric levels (1000 and
850 hPa) and by Caspian, the Persian Gulf and Oman water resources, respectively. But in the middle levels of the
atmosphere (700 and 500 hPa) with the zonal atmospheric currents, In addition to the Caspian Sea, Mediterranean and
Black seas sources have also been responsible for the moisture supply of these rainfalls.

کلیدواژه‌ها [English]

  • super heavyRainfall
  • cluster analysis
  • Synoptic analysis
  • Moisture Flux Convergence
  • Golestan province
  1. نگارش، حسین؛ اژدری مقدم، مهدی؛ آرامش، محسن (1392). کاربرد شبکه عصبی مصنوعی در شبیه‌سازی و پیش‌بینی سیلاب در حوضه آبریز سرباز، جغرافیا و توسعه، شماره 31، صص15- 28.
  2. طاهری بهبهانی، محمد طاهر؛ بزرگ‌زاده، مصطفی (1375). سیلاب‌های شهری، چاپ دوم، انتشارات مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی و معماری ایران، تهران.
    1. www.ndmo.ir.
  3. ذبیح‌زاده، قباد (1388). مستندسازی و تحلیل فضایی مخاطرات اقلیمی در ایران، به راهنمایی منوچهر فرج زاده، پایان‌نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی.
  4. علیجانی، بهلول (1385). اقلیم‌شناسی سینوپتیک، چاپ اول، تهران، انتشارات سمت.
    1. Nishiyama, K (2007). Identification of typical synoptic patterns causing heavy rainfall in the rainy season in Japan by a Self-Organizing Map. Atmospheric Research, vol 83, pp 185–200.
    2. Lana, A (2007).Atmospheric patterns for heavy rain events in the Balearic island. international journal of climatology, vol 12, pp 27-32
      1. Chen, C.H (2011).Investigation of a heavy rainfall event over southwestern Taiwan associated with a subsynoptic cyclone during the 2003 Mei-Yu season. Atmospheric Research, vol 95, pp 235–254.
      2. Pfahl, S (2014).Characterising the relationship between weather extremes in Europe and synoptic circulation features. Nat. Hazards Earth Syst. Sci, vol 14, pp 1461–1475.
      3. Rousta, I., Khosh Akhlagh, F., Soltani, M., and Modir Taheri, S (2014). Assessment of blocking effects on rainfall in northwestern Iran. e-book of proceedings, vol 3, pp 127-132.
      4. Wang, H., Sun, J., and Zhao, S (2016). The Multiscale Factors Favorable for a Persistent Heavy Rain Event over Hainan Island in October 2010. J Meteorol Res, vol 30, pp 496-512.
      5. Akbari, T., Ghasem, A., Ashraf, A., and Mahmoud, D (2016).The role of blocking system in heavy precipitation of Iran (a case study: southeast of Iran January 2008), Arab J Geosci, vol 9, pp 591-606.
  5. مرادی، محمد (1385). بررسی نقش کم‌فشار گرمایی سودان-اتیوپی به ارتفاعات زاگرس در سامانه‌های مؤثر بر آب ‌و هوای ایران، رساله دکتری هواشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات.
  6. آروین، عباسعلی؛ محمد، مفیدی؛ خواجه، اراز؛ مازینی، فرشته (1391). تعیین الگوی زمانی مکانی بارش استان گلستان با روش تحلیل خوشه‌ای، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال دوم، شماره 6، صص 132-117.
  7. پروین، نادر(1389). بررسی ارتباط بین تغییرات سطح 500 هکتوپاسکال و سیل در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، تحقیقات جغرافیایی، دوره25، شماره 97، صص 117- 138.
  8. رحیمی، داریوش؛ خوشحال، جواد؛ علیزاده، تیمور (1389). تحلیل آماری-همدیدی بارش سنگین مناطق خشک ایران (مطالعه موردی: استان کرمان)، جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، شماره 8(14)، صص 69-51.
  9. نظری پور، حمید (1390). تحلیل همدید تداوم بارش ایران، رساله دکتری آب و هواشناسی، به راهنمایی دکتر محمود خسروی و ابوالفضل مسعودیان، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
  10. درگاهیان، فاطمه؛ علیجانی، بهلول(1392). بررسی اثر بلاکینگ بر رخداد برف‌های سنگین و مداوم ایران، جغرافیای سرزمین، شماره 10 (38)، صص 1-14.
  11. خوشحال دستجردی، جواد؛ نظری، عبدل‌القدیر؛ قانقرمه، عبدل‌البزرگ؛ فلاحی، حسین علی (1394). پیش‌بینی همدید-آماری وقوع ریزش باران در زمان کاشت و برداشت گندم دیم در شهرستان گنبد کاووس، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال 5، شماره 16، صص 184- 169.
  12. درگاهیان، فاطمه؛ علیجانی، بهلول؛ محمدی، حسین (1393). بررسی سینوپتیکی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ‌های مؤثر در رخداد بارش‌های مداوم ( بیش از 5 روز) و سنگین در ایران در فصل سرد: 1953-2013، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 10، صص 155-173.
  13. خوش‌اخلاق، فرامرز؛ صفایی راد، رضا؛ سلمانی، داود (1393). واکاوی همدید رخداد سیلاب آبان‌ماه 1390 در شهرستان بهبهان و لیکک، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 4(46)، صص 524-509.
  14. کارساز، سکینه و مسعودیان، سیدابوالفضل (1393). تحلیل همدید الگوهای ضخامت بارش‌های سنگین ناحیه زاگرس جنوبی، جغرافیا و توسعه، شماره 37، صص 27-15.
  15. کیانیان، محمد؛ صالح‌پور جم، امین؛ حاجی‌محمدی، حسن؛ رسولی، فهیمه (1395). بررسی و ارتباط خشکسالی و ترسالی‌های غرب ایران با الگوهای سینوپتیک جو، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال 6، شماره 22، صص 191-175.
  16. محمودآبادی، مهدی؛ امیدوار، کمال؛ مظفری، غلامعلی؛ مزیدی، احمد؛ نارنگی‌فرد، مهدی؛ فاطمی، مهران (1395). تحلیل همدید اثرات پدیده بلاکینگ بر بارش‌های سیلابی فروردین‌ماه 1392 در نیمه جنوبی ایران، پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، شماره 7(25)، صص82-67.
  17. حجازی‌زاده، زهرا؛ پژوه، فرشاد؛ جعفری، فرزانه (1397). آشکارسازی شرایط همدید مؤثر بر خشک‌سالی و ترسالی‌های شدید و فراگیر در نیمه شرقی ایران. جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 7 (3)، صص 135-160.
  18. ذکی‌زاده اوماسلان علیا، میربهروز؛ سلیقه، محمد؛ ناصرزاده، محمدحسین (1397). تحلیل آماری و سینوپتیکی مؤثرترین الگوی رودباد ایجاد کننده بارش‌های سنگین، مخاطرات محیط طبیعی، شماره 7 (15)، صص 48-31.
    1. www.irimo.ir
    2. https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/search?type=dataset
  19. محمدی، بختیار و مسعودیان، سیدابوالفضل (1389). تحلیل همدید بارش‌های سنگین ایران، نمونه موردی بارش نوامبر سال 1994، جغرافیا و توسعه، شماره 8، صص 47-70.
  20. حقیقی، اسماعیل؛ قلی زاده، محمدحسین, دوستکامیان، مهدی؛ قادری، فاطمه(1396). بررسی ماهیت و ساختار گردش‌های جوی

به هنگام بارش‌های بهاری فراگیر ایران،. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 49 (3)، صص 523-539.

  1. Darand, M., and Pazhoh, F (2019). Synoptic analysis of sea level pressure patterns and Vertically Integrated Moisture Flux Convergence VIMFC during the occurrence of durable and pervasive rainfall in Iran, Dynamics of Atmospheres and Oceans, Vol 86, pp, 10-17. doi:org/10.1016/j.dynatmoce.2019.02.004.