بررسی و تحلیل اثرات ناهنجاری دمای سطح دریای سیاه برتغییرات الگوی رخداد دما و بارش غرب و شمال غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار اقلیم‌شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دکترای اقلیم‌شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

برهمکنش جو-اقیانوس به دلیل انتقال تکانه انرژی تأثیر به سزایی در سیستم‌های جوی ایفا می‌کند. در این میان نوسانات سطح دریا اثرات متنوعی بر تغییرپذیری عناصر اقلیمی دارد. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل اثرات ناهنجاری‌های دمای سطح دریای سیاه بر دما و بارش غرب و شمال غرب ایران است. برای این منظور دمای سطح آب پهنه آبی دریای سیاه () از سایت NCEP/NCAR اخذ شده است. بعد از استخراج 1، آمار بارش روزانه دما و بارش 108 ایستگاه برای در پهنه غرب و شمال غرب کشور طی دوره آماری 1341 تا 1390 به‌دست‌آمده. سپس به کمک ضریب همبستگی پیرسون رابطه دما و بارش شمال غرب با ناهنجاری‌های مثبت و منفی دمای سطح دریای سیاه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ناهنجاری‌های مثبت دمای سطح دریای سیاه بیشتر دمای غرب کشور را تحت تأثیر قرار داده است به‌طوری‌که ضریب تغییرات مکانی دما در زمان حاکمیت ناهنجاری‌های منفی دریای سیاه بیشتر بوده است. این در حالی است که دمای شمال غرب کشور بیشتر با ناهنجاری‌های منفی در ارتباط است. در مورد بارش وضعیت متفاوت است به‌طوری‌که بارش در پهنه غرب و شمال غرب بیشتر با ناهنجاری‌های منفی دمای سطح دریای سیاه ارتباط دارد که در این میان استان‌های غربی بیشتر تحت تأثیر قرار دارند. در زمان ناهنجاری‌های مثبت تنها استان‌های اردبیل، آذربایجان شرقی و غربی آن ‌هم به‌طور ضعیفی تحت تأثیر ناهنجاری‌های مثبت دمای سطح دریای سیاه می‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation and analysis of the Black Sea’s surface temperature anomalies effects on the temperature and precipitation of West and Northwest of Iran

نویسندگان [English]

  • Iman Rousta 1
  • Mehdi Dostkamian 2
1 Department of Geography
چکیده [English]

The average temperature in the study area in the negative phase is 8.1 ° C, while in its positive phase it reached 18.05 ° C. In the case of precipitation, the situation is reversed, as long as the greatest atmospheric depletion occurs during the positive Black Sea’s surface temperature anomalies. As the average rainfall in the west and northwest of Iran during the negative phase of the Black Sea is 321.2 mm, while in the positive phase, it was reached 21.89 mm. That's about 21 percent of the annual precipitation (410/4 mm), and about 80 percent of the rest occurred in the negative phase of the Black Sea’s surface temperature.
In the negative phase of the Black Sea’s surface temperature, the coefficient of spatial variation for the temperature has increased so that the difference between the central indicators in the negative phase of the Black Sea confirms the above. This situation indicates that the temperature fluctuations in the west and northwest of Iran are most affected by the negative anomalies of the SST of black sea, rather than the positive anomalies. However, in the case of positive anomalies, daily fluctuations in temperature are decreased and, conversely in precipitation they are increased. Also, during the black sea’s surface temperature anomalies, the distribution and spatial variations of precipitation were 35.72% and the mean deviation was 31.87 mm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Black Sea Surface Temperature (SST)
  • Iran's temperature and precipitation
  • positive and negative anomalies
  • West and Northwest
  1. جهانبخش، سعید. رضایی بنفشه، مجید. حقیقی، اسماعیل روستا، ایمان. 1394. ارتباط بین الگوهای گردشی بزرگ مقیاس تراز دریا با ریزش برف در شمال غرب ایران. جغرافیایی سرزمین، دوره 12، شماره 48، صص 19-35.
  2. حسینی، سید محمد. مسعودیان، سیدابوالفضل. موحدی، سعید. 1394. بررسی همزمان رخداد پرفشار دریای سیاه و بارش‌های روزانه ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 1، صص 116-132.
  3. خسروی، محمود. سلیقه، محمد. صباغی، بهروز. 1390. تاثیر آنومالی‌های دمای سطح دریای عمان بر بارندگی فصول پاییز و زمستان سواحل جنوب شرق ایران. نشریه علمی – پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی (دانشگاه تبریز)، شماره 37، صص 81-59
  4. خوش اخلاق، فرامرز. داوودی، محمود. روستا، ایمان. حقیقی، اسماعیل. 1391. تحلیل همدیدی سرماهای شدید شمال خراسان. پژوهش‌های اقلیم شناسی، دوره 3، شماره 9، صص 12-1.
  5. عباس، رنجبر. سعادت آبادی. ایزدی، پریسا. 1392. ارتباط بی هنجاری‌های دمای آب سطح اقیانوس هند و دریای عرب با بی هنجاری‌های بارش نیمه جنوبی ایران. مجله فیزیک زمین و فضا، شماره 4، صص 135-157
  6. عربی، زهرا. 1385. تحلیل سینوپتیکی بارندگی دوره 21 تا 26 تیرماه 1378 در ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 62، صص 125-114
  7. عزیزی، قاسم. محمدی، حسین. روستا، ایمان. داوودی. محمود. 1391. تحلیل سینوپتیک سوزبادهای منطقه غرب و شمال غرب ایران در دوره آماری 1980-2005. فضای جغرافیایی، پاییز 1391، دوره 12، شماره 29، صص 58-37. 
  8. عساکره، حسین 1386. تغییر اقلیم، چاپ اول، انتشارات دانشگاه زنجان، صص 235.
  9. علی زاده، تیمور. عزیزی، قاسم. روستا، ایمان. 1391. واکاوی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال جو هنگام رخداد بارش‌های فراگیر و غیر فراگیر در ایران. برنامه‌ریزی و آمایش فضا (مدرس علوم انسانی)، زمستان 1391 , دوره  16 , شماره 4، (پیاپی 76).
  10. علیجانی، بهلول. 1381. آب و هوای ایران. انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ پنجم، صص 221.
  11. علیجانی، بهلول. مجید، زاهدی 1387. تحلیل آماری سینوپتیکی بارندگی آذربایجان غربی. تحقیقات جغرافیایی، شماره 66-65، صص 202-217
  12. قویدل رحیمی، یوسف. 1391. نگاشت و تفسیر سینوپتیک اقلیم با استفاده از نرم افزار GRADS. انتشارات سها دانش، صص 205.
  13. کاویانی، محمدرضا. علیجانی، بهلول. 1382. مبانی آب و هواشناسی. چاپ پنجم، تهران، انتشارات سمت، صص 582.
  14. مرادی، حمیدرضا. 1385. پیش‌بینی وقوع سیلاب‌ها بر اساس موقعیت‌های سینوپتیکی در ساحل جنوبی دریای خزر. پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 55، صص 109-131
  15. مسعودیان، سید ابوالفضل. 1388. شناسایی شرایط همدید همراه با بارش‌های سنگین ایران. سومین کنفرانس مدیریت منابع ایران، 23 الی 25 مهرماه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، صص 1-13.
  16. مفیدی، عباس. زرین، آذر. کارخانه، میثم. 1393. بررسی الگوی گردش جوّ در طول دوره‌های خشک و مرطوب در سواحل جنوبی دریای خزر. مجله ژئوفیزیک ایران، جلد 8، شماره 1، صص 176-140.
  17. مفیدی، عباس. 1379. تحلیل سینوپتیکی نقش دریای سیاه بر بارش ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی، دانشگاه آزاد و احد تهران مرکز، صص 167.

 

  1.          1.  Angell, J.K. 1981. Comparison of variation in atmospheric quantities with sea surfac                       temperature  variation in equatorial eastern Pacific. Mon. Wea. Rev. 109: 230.
  2.   Arpe K, Du menil L, Giorgetta MA 1998. Variability of Indian Monsoon in the ECHAM3 Model:         sensitivity to sea surface temperature, soil moisture, and stratospheric quasi-biennial oscillation. J Clim 11:1837–1858
  3. Barrett, S., Bradford, 2007. “Relationship between Sea Surface Temperature Anomalies and Precipitation across Turkey, International Journal of Climatology, 22. pp.: 197-217.
  4. Doi :10.1029/2010RG000345. 1-29.
  5. Enfield, D.B. 1996. Relationships of inter-American rainfall to tropical Atlantic and pacific SST variability. Geophysical Res. Letters 23: 3305-3308.  
  6. Goddard, L., S. J. Mason, S. E. Zebiak, C. F. Ropelewski, R. Basher and M. N. Cane. 2001. Current approaches to seasonal intranasal climate predictions. Int. J. Climatology. 21: 1111-1152
  7. Hansen, J., Ruedy, R., Sato, M., and Lo, K. 2010. Global surface temperature change, Rev. Geophys., 48, RG4004,
  8. Janicot S., Harzallah A., Fontaine B., and Moron, V. 1998. West African monsoon dynamics and Eastern Equatorial Atlantic and Pacific SST anomalies (1970–1988). J. Clime, 11: 1874-1882.
  9. Lockwood, J.G. 2000. Abrupt and sudden climatic transitions and fluctuations: a review. (2000). Int. J. Climatology. 21: 1153-1179.
  10. Loschnigg, J. and Webster, P.J. 2000. “A Coupled Ocean– atmosphere System of SST Regulation for the Indian Ocean, Journal of Climatology, 13, 3342-3360.
  11. MacKenzie, B.R., Schiedek, D, 2007. “Long-term Sea Surface Temperature Baselines Time Series, Spatial co Variation and Implications for Biological Processes, Journal of Marine Systems, 68, 405-420.
  12. Maheras P, Flocas H, Patrikas I, Anagnostopoulou C 2001. A 40 year objective climatology of surface cyclones in the Mediterranean region: partial and temporal distribution. In Climate 21: 109-130.
  13. Maheras P., Sanna A., Trigo I.F., and Trigo R. 2006. Cyclones in the Mediterranean region: climatology and effects on the environment. In: Lionello P, Malanotte-Rizzoli P, Boscolo R (eds) Mediterranean climate variability. Elsevier, Amsterdam, pp. 324-372.
  14. Messager C., Gallee, H., and Brasseur, O. 2004. Precipitation sensitivity to regional SST in a regional climate simulation during the West African monsoon for two dry years. Clime Dynamic 22:249-266.
  15. Phillips, I.D. and Mcgregor, G.R. 2002. The relationship between monthly and seasonal south-west England rainfall anomalies and concurrent north Atlantic sea surface temperatures. Int. J. Climate. 22: 197-217.
  16. Roucou, P., J.O. Rocha de Aragao, A., Harzallah, Fontaine, B., and Janicot, S. 1996. Vertical motion changes related to North- East Brazil rainfall variability: A GCM simulation. Int. J. Climatology. 16: 879-892.
  17. Roucou, P., Rocha de Aragao, J.O., Harzallah, A., Fontaine, B., and Janicot, S. 1996, Vertical motion changes related to North-East Brazil rainfall variability, a GCM simulation- Int. J. Climate., 16, 879-892.
  18. Rousta Iman, Nasserzadeh, Mohammad Hossain, Jalali, Masoud, Haghighi, Esmaeil, Ólafsson, Haraldur, Ashrafi, Saeide, Doostkamian, Mehdi, Ghasemi, Ali (2017a), Decadal Spatial-Temporal Variations in the Spatial Pattern of Anomalies of Extreme Precipitation Thresholds (Case Study: Northwest Iran), Atmosphere, 8, 135, 1-15; doi:10.3390/atmos8080135
  19. Rousta, I., Akhlagh, F.K., Soltani, M., and Sh, S.M.T. 2014. Assessment of blocking effects on rainfall in northwestern Iran, in: Kanakidou, M., Mihalopoulos, N., Nastos, P. (Eds.), C O M E C A P 2 0 1 4, 1 ed. CRETE UNIVERSITY PRESS, Grecce, p. 291, 127-132.
  20. Rousta, I., Doostkamian, M., Haghighi, E., Ghafarian Malamiri, H.R., and Yarahmadi, P. 2017b, Analysis of spatial autocorrelation patterns of heavy and super-heavy rainfall in Iran. Adv. Atmos. Sci., 34(9), 1069–1081, doi: 10.1007/s00376-017-6227-y.
  21. Rousta, I., Soltani, M., Zhou, W., and Cheung, H.H. 2016a. Analysis of Extreme Precipitation Events over Central Plateau of Iran. American Journal of Climate Change 5, 297,
  22. Rousta, Iman, Doostkamian, Mehdi, Haghighi, Esmaeil, & Mirzakhani, Bahare. 2016b. Statistical-Synoptic Analysis of the Atmosphere Thickness Pattern of Iran’s Pervasive Frosts. Climate, 4(3), 41, 1-19.
  23. Rowell D.P. 2003. The impact of Mediterranean SSTs on the Sahelian rainfall season. J Clime 16:849-862.
  24. Shapiro, G.I., and Meschanov, S.L. 1996. Spreading pattern and musicale structure of Mediterranean outflow in the Iberian Basin estimated from historical data, J. Marine Syst., 7, 337–348,
  25. Singh, G.P. and Jai-Ho, O. 2007. Impact of Indian Sea surface temperature anomaly on Indian summer monsoon precipitation using a regional climate model, Int. J. Climate, 27, 1455-1465.
  26. Smith, T.M., and Reynolds, R.W. 2004. Improved Extended Reconstruction of SST (1854-1997). J. Climate., 17:2466-2477.
  27. Soltani, M., Rousta, I., and Taheri, Sh.S Modir. 2013. Using Mann-Kendall and Time Series Techniques for Statistical Analysis of Long-Term Precipitation in Gorgan Weather Station. World Applied Sciences Journal, 28(7), 902-908.
  28. Soltani, M., Rousta, I., Khosh Akhlagh, F., and Modir Taheri Sh, S. 2014. Statistical synoptic analysis of summertime extreme precipitation events over Kerman province, Iran. Paper presented at the COMECAP 2014, Heraklion-Grecce, 164-169.
  29. http://comecap, 2014. Chemistry. uoc.gr/COMECAP-ISBN-978-960-524 -430-9-vol.%201.pdf
  30. Soltani, M., Laux, P., Kunstmann, H., Stan, K., Sohrabi, M.508 M., Molanejad, M., Sabziparvar, A.A., Ranjbar SaadatAbadi, A., Ranjbar, F., Rousta, I., Zawar-Reza, P., Khoshakhlagh, F., Soltanzadeh, I., Babu, C.A., Azizi, G.H., and Martin, M.V. 2016. Assessment of climate variations in temperature and precipitation extreme events over Iran. Theoretical and Applied Climatology 126, 775-795.
  31. Trigo R et al. 2006. Relations between variability in the Mediterranean region and mid-latitude variability (lead author of Chapter 3). In: Lionello P, Malanotte-Rizzoli P, Boscolo R et al (eds) The Mediterranean climate: an overview of the main characteristics and issues. Elsevier, Amsterdam, pp 179–226
  32. Unev, O.A., Carstensen, J., Moncheva, S., Khaliulin, A., Ertebjerg, G., and Nixon, S. 2007. Nutrient and phytoplankton trends on the western Black Sea shelf in response to cultural eutrophication and climate changes, Estuarine, Coast. Shelf Sci., 74, 63–76,
  33. Xoplaki, E., Gonza lez-Rouco, J.F., Luterbacher, J., and Wanner, H. 2004. Wet season Mediterranean precipitation variability: influence of large-scale dynamics and trends. Clime Dynamic 23:63-78.

  1.