Investigation of the relationship between vorticity fluctuations and precipitation in northwest of Iran (Case study: Sardasht station)

Document Type : Original Article

Authors

1 Mohaghegh University

2 Ardabili Mohaghegh university

10.30488/ccr.2021.319278.1062

Abstract

Positive and negative vorticity in the westerly winds wave cause changes in the type of precipitation. The purpose of this study is to investigate the relationship between vorticity fluctuations and precipitation in Sardasht region. First, daily precipitation data were obtained from Sardasht synoptic station and after statistical analysis of the data, synoptic maps of Sea level pressure (SLP), 500 millibar Geopotential height (HGT), omega and vorticity for representative days were extracted and analyzed using GAREDS software. The results indicate the creation of a front at surface in all SLP maps at Sardasht station. Also in the HGT map, the study area is located in the PVA section of the west wind troughs, which has created unstable conditions at the level of 500 millibar and has caused the rise of humidity. At sea level, the most important sources of moisture that strengthened the front and rainfall at the station were the Black Sea, the Mediterranean and the Caspian Sea. The direction of wind at sea level was northeast-southwest and in the upper level was west, southwest and northwest. Most of the day, we see the dominance of a cyclonic system in the region, which has occurred due to the creation of unstable conditions by the front. On omega map, all days are unstable and negative omega cores are formed in Sardasht station. The vorticity map shows the effect of positive vorticity in this station, which has caused precipitation, especially liquid precipitation in the area.

Keywords


  1. امیری، آزیتا، علیجانی، بهلول، بیگم حجازی زاده، زهرا، فتاحی، ابراهیم، آزادی، مجید، 1396. بررسی تغییرات دورن سالی تاوایی نسبی در خاورمیانه و مدیترانه شرقی، نشریه پژوهش­های اقلیم شناسی، سال هشتم، بهار 1396، شماره 29-30، صص 55-71
  2. شجعی باشکند، محمد، 1379. بررسی و ارائه مدل‌های سینوپتیکی بارش‌های سنگین در شمال غرب ایران، پایان نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: محمد خیراندیش، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی، گروه هواشناسی.
  3. جهانبخش، سعید، اشرفی، سعیده، عساکره، حسین، 1400. بررسی تغییرات دهه­ای سامانه‌های باران‌زای موثر بر حوضه آبریز رود زرد، نشریه علمی و پژوهشی جغرافیای و برنامه‌ریزی، سال بیست و پنجم، بهار 1400، شماره 75، صص 101-117.
  4. جلالی، مسعود ، دوستکامیان، مهدی ، شیری کریم وندی، امین، 1398. بررسی و تحلیل همدیدی دینامیکی سازوکارهای بارش فراگیر زمستانه ایران، فصلنامه پژوهش­های کاربردی علوم جغرافیایی، دوره نوزدهم، ش 55، ص 1.
  5. جلالی، مسعود ، شاهبایی، علی، کمریان، وهاب، 1396. شناسایی الگوهای همدید بارش­های شدید تابستانه در سواحل جنوبی دریای خزر، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دوره بیست و یکم، ش 2-59، ص 1.
  6. رضایی بنفشه، مجید، جعفری شندی، فاطمه، حسین علیپور جزی، فرشته، 1397. واکاوی سینوپتیکی الگوهای فشار مرتبط با بلاکینگ­­های موثر بر رخداد بارش­های مدوام و سنگین تبریز (طی سال­های 1951 تا 2013)، نشریه علمی جغرافیای و برنامه‌ریزی، سال بیست و چهارم، بهار1399، شماره 71، صص 123-105.
  7. زرگری، مطهره ، مفیدی، عباس ، زرین، آذر، 1394، بررسی بارش‌های سنگین به‌منظور پیش‌بینی سیلاب‌های شهری در استان تهران، کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران، دوره یکم، صص 1-5.
  8. علیجانی، بهلول ، خسروی، محمود ، اسماعیل نژاد، مرتضی، 1389. تحلیل همدید بارش سنگین ششم ژانویه 2008 در جنوب شرقی ایران، پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، دوره یکم، ، شماره 3-4، صص 14.
  9. علیجانی، بهلول ، رضایی، غلامحسین، 1393. توزیع زمانی- مکانی تاوایی نسبی در ایران با تأکید بر بارش، جغرافیا (فصلنامه علمی – پژوهشی و بین‌المللی انجمن جغرافیای ایران)، سال دوازدهم، ش 42، صص 90 -94.
  10. علیجانی، بهلول،1380، شناسایی تیپ‌های هوایی باران‌ آور تهران بر اساس محاسبه چرخندگی، دانشگاه تربیت‌معلم تهران، ش 530، صص 114- 118.
  11. قدسی پور، حسن، 1384. فرآیند تحلیل سلسه‌مراتبی (AHP)، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صص 10-5.
  12. گرامی، محمدصالح، مفیدی، عباس ،زرین، آذر، 1394. تحلیل فضایی ارتباط بین وقوع بارش‌های بهار در شمال غرب ایران و مؤلفه‌های مقیاس منطقه‌ای گردش جو، صص 1- 5.
  13. گندم‌کار، امیر، 1387، بررسی روند تغییرات بارش در زابل، اولین کنفرانس بین‌المللی بحران آب (دانشگاه زابل)، دوره دوم، ش 6، صص 65- 68.
  14. لشکری، حسن، 1375. الگوی سینوپتیکی بارش­های شدید در جنوب غرب ایران، رساله دکتری جغرافیای طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس. ایران.
  15. لشکری، حسین، خزائی، مهدی، 1393. تحلیل سینوپتیکی بارش‌های سنگین استان سیستان و بلوچستان، اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، سال بیست و سوم، ش 1-90، تهران، صص 8 الی 10.
  16. محمدی، حسین ، فتاحی، ابراهیم ، شمسی‌پور، علی اکبر ، اکبری، مهری، 1391. تحلیل دینامیکی سامانه‌های سودانی و رخداد بارش‌های سنگین در جنوب غرب ایران، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیای، سال دوازدهم، ش 24، صص 12-8.
  17. مفیدی، عباس، زرین، آذر، 1384. بررسی سینوپتیکی تأثیر سامانه‌های کم‌فشار سودانی در وقوع بارش‌های سیل زا در ایران، گروه جغرافیا و موسسه آموزش عالی طبرستان (فصلنامه تحقیقات جغرافیایی)، ش 77، صص 113-117.
  18. Abdel-Basset, H. AL-Khalaf, A.K. and Albar, A. 2015. Diabatic Processes and the Generation of the Low-Level Potential Vorticity Anomaly of a Rainstorm in Saudi Arabia. Atmospheric and Climate Sciences, 5(3), 275
  19. Alpert, P., Neelman, B.U., and Shay-El Y. (1990). Climatological analysis of Mediterranean cyclones using ECMWF data, Tellus 42A:65-77; 7.
  20. Bartzokas A., Lolis C., and Metaxas D. (2003). The 850 HPA relative vorticity centres of action for winter precipitation in the greek area. International Journal of Climatology;
  21. Dayton G., Vincent, (2007). Cyclone development in the south pacific convergence zone during fgge 10-17 Junuary 1979. Royal Meteorologycal Society;
  22. Harold E. Brooks, and David J. Stensrud, (2000). Climatology of Heavy Rain Events in the United States from Hourly Precipitation Observations, NOAA/National Severe Storms Laboratory, Norman, Oklahoma
  23. Kaspar, M., et al. (2009). Cyclogenesis in the Mediterranean basin: a diagnosis using synoptic-dynamic anomalies, Natural Hazards and earth system sciences 9 (2009), 957-965.
  24. Wang, K.H. Lau, C.H., and Fung, J.P. (2007), The relative vorticity of ocean surface winds from the QuikSCAT satellite and its effects on the geneses of tropical cyclones in the south China sea, Tellus.
  25. Merabtene T., Siddique M., and Abdallah, SH. (2016) Assessment of Seasonal and Annual Rainfall Trends and Variability in Sharjah City, UAE, Advances in Meteorology, vol. Article ID 6206238, 13 p.
  26. Muhammad Afzal, Qamar-ul-Zaman, (2008). Case Study: Heavy Rainfall Event over Lai Nullah Catchment Area, Pakistan Meteorological Department.
  27. Muller, M., et al. (2009). Extremeness of meteorological variables as an indicator of extreme precipitation events, Atmospheric Research 92 (2009), 308-317.
  28. Muller, M., et al. (2009). Heavy rains and extreme rainfall-runoff events in Central Europe from 1951 to 2002, Natural Hazards and earth system sciences 9 (2009), 441-450
  29. Taxak A.K. Murumkar A.R. and Arya, D.S. (2014) Long term spatial and temporal and homogeneity analysis in Wainganga basin, Weather and Climate Extremes, 4: 50-61.