پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

واکاوی الگوهای همدیدی پر تکرار در ایجاد ترسالی‌های شدید شمال ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران
2 استاد، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران
3 پسادکتری اقلیم‌شناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران، ایران
چکیده
در این پژوهش به شناسایی و معرفی الگوهای همدیدی غالب در ترسالی‌های شدید شمال ایران پرداخته شد. در این راستا از داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌های منتخب منطقه شمال ایران (استان‌های گیلان، مازندران و گلستان) در یک دوره آماری 33 ساله و منطبق با سه چرخه خورشیدی (22، 23 و 24) از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. بر اساس میانگین سالانه‌ی بارش و  شاخص SPI و با استفاده از نرم‌افزار DIP ،ترسالی‌های شدید، که در آنها حداقل در نیمی از ایستگاه‌ها درگیر ترسالی باشند، استخراج گردید. پس از شناسایی ترسالی‌های شدید، داده‌های جوی برای روزهای بارشی سنگین و ابرسنگین مشتمل بر داده‌های مؤلفه سرعت باد مداری و نصف‌النهاری،  نم ویژه و امگای ترازهای 1000 تا 500 هکتوپاسکال از تارنمای NCEP/NCAR و ECMWF اخذ گردید. سپس با استفاده از روش تحلیل عاملی و بررسی‌های مکرر چشمی، پرتکرارترین الگوها برای تحلیل همدیدی انتخاب شدند. نتایج پژوهش نشان داد که واچرخند مهاجر، کم‌فشار سودان/ واچرخند مهاجر، واچرخند افریقا، ورتکس، ورتکس/واچرخند مهاجر، واچرخند سیبری/ واچرخند مهاجر، کم‌فشار سودان/ چرخند مدیترانه، مونسون، مونسون/ واچرخند مهاجر و کم‌فشار سودان/ورتکس، الگوهای همدیدی غالب در روزهای بارشی سنگین در منطقه شمال ایران هستند؛ در بین الگوهای ذکر شده، الگوهای واچرخند مهاجر و کم‌فشار سودان/ واچرخند مهاجر، از مناسب‌ترین الگوها برای بارش‌های ابر سنگین در این منطقه می‌باشند. در بیشتر الگوهای همدیدی غالب در روزهای بارشی سنگین در منطقه شمال ایران، منبع رطوبتی در ترازهای زیرین و میانی وردسپهر، اغلب دریای خزر و در ترازهای بالاتر از منطقه همگرایی سرچشمه گرفته و از طریق جریانات جلوی ناوه به منطقه شمال ایران فرارفت شده است. همچنین موقعیت جریان‌های جتی جنب‌حاره‌ در اغلب روزهای بارشی فوق سنگین در طول 30 تا 60 درجه شرقی و با گرایشی نصف‌النهاری قرار داشتند و بهترین و مناسب‌ترین موقعیت استقرار هسته‌ی مرکزی جت برای تشدید ناپایداری‌ها در منطقه شمال ایران، محدوده‌ی شمال عراق تا استان آذربایجان شرقی و اردبیل می‌باشند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Analysis of synoptic patterns and the position of the Subtropical Jet in severe wet year in the northern of Iran

نویسندگان English

Homa Dorostkar Golkhaili 1
Hasan Lashkari 2
Zainab Mohammadi 3
1 Ph.D student of Climatology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Professor of Natural Geography Department, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Postdoctoral Research Associate of of Synoptic climatology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده English

The jet stream, which typically forms in the upper levels of the troposphere, plays a crucial role in guiding the movement of rain-producing systems. This study identified and introduced the dominant synoptic patterns associated with severe wet year in the northern of Iran. Then, Daily precipitation data from selected stations the northern region of Iran, (the provinces of Guilan, Mazandaran, and Golestan), has been collected in a 33-year period corresponding to three solar cycles (22, 23 and 24). Based on the annual average precipitation and SPI index, and using DIP software, severe wet years were extracted. After identifying wet years, atmospheric data for heavy and super heavy precipitation days, including data on orbital and meridional wind speed components, specific humidity, and omega levels of 1000 to 500 hpa, were obtained from the NCEP/NCAR and ECMWF websites. Then, using factor analysis and repeated visual inspections, the most frequent patterns were selected for synoptic analysis. results of the study showed that migratory high, Sudanese low pressure/migratory high, African high, vortex, vortex/migratory high, Siberian high /migratory high, Sudanese low pressure/Mediterranean cyclone, monsoon, monsoon/migratory high, and Sudanese low pressure/vortex are the dominant synoptic patterns on days of heavy rainfall in the northern region of Iran. results of the study showed that Migrant High is the dominant synoptic pattern on heavy rainfall in the northern of Iran. On heavy rainfall days in northern Iran. it show that the moisture source at lower and middle levels of the troposphere primarily comes from the Caspian Sea. At higher levels, moisture originates from the convergence zone and is transported to northern Iran. the best and most suitable location of the central core of the jet to intensify instabilities in the northern region of Iran, is the northern region of Iraq to East Azerbaijan province

کلیدواژه‌ها English

Synoptic pattern
Subtropical jet
Wet year
The northern region
Iran
  1. آروین، عباسعلی؛ سجادیان، سید محمد؛ قانقرمه، عبدالعظیم؛ حیدری، جلال.1394. تأثیر رودباد جنب حاره‌ای بر بارش‌های روزانة بیش از ده میلی رود متر در حوضة زاینده‌رود، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، دوره‌ی 47، شماره 1، صفحات 142-125.
  2. بنی نعیمه، سارا؛ لشکری، حسن؛ قربانیان، جبرئیل و مرشدی، جعفر.1402. تحلیل همدیدی بارش‌های فوق سنگین و تاثیر آن بر آبدهی اوج سیلاب‌های رودخانه دز (سیلاب سال‌های 1993 و 2005)، مدلسازی و مدیریت آب و خاک، دوره 3، شماره 3، صص 55-37.
  3. حلبیان، امیر حسین وحسینعلی پورجزی، فرشته.1393. تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با بارشهای حدی و فراگیر در کرانه‌های غربی خزر، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 29، شماره 1(112)، 220-205.
  4. خزایی، مهدی و نیک فال، امیرحسین.1399. بررسی شرایط سینوپتیک همزمان با رخداد بارش‌های سیل آسای غرب و جنوب‌غرب کشور مورخ 11 و 12 فروردین 1398، علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره 22، شماره 12، صص 77-65.
  5. خسروی، محمود و غیور، حسنعلی.1380. تأثیر پدیده انسو بر نابهنجاری‌های بارش تابستانی و پاییزی منطقه جنوب شرق ایران، تحقیقات جغرافیایی، دوره 16، شماره 3، صفحات 174-141.
  6. زارعی، شریفه؛ علیجانی، بهلول؛ حجازی زاده، زهرا و محمدی، بختیار. 1404. مطالعه الگوهای همدیدی – دینامیکی و روند تغییرات پوشش برف فراگیر در شمال‌شرق ایران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، دوره 25، شماره 78، صص 109-90.
  7. سعید آبادی، رشید؛ آب خرابات، شعیب؛ نجفی، محمد سعید.1394. موقعیت رودباد جبهه قطبی در ارتباط با بارشهای سنگین و شار رطوبت ترازهای پایین غرب ایران، محیط شناسی، شماره 4، صفحات 798-783.
  8. سینایی، حسن؛ سلیقه، محمد و اکبری، مهری.1401. بررسی بارش‌های حدی و نقش رودبادها در آن، مطالعه موردی: جنوب‌غرب ایران، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، دوره 31، شماره 121، صص 189-177.
  9. عبدالعلی زاده، فیروز و خورشید دوست، علی محمد. 1402. تحلیل سینوپتیکی - دینامیکی بارش سنگین منجر به سیل استان گلستان در ماه مارس 2019، نشریه آب و خاک، جلد 37، شماره 1، صص 164-145.
  10. عساکره، حسین و ورناصری قندعلی، نسرین. 1398. واکاوی تغییرات مقدار، فراوانی، و شدت بارش سالانه ناحیه خزری طی دوره آماری 2016-1966، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 51، شماره 2، 352-335.
  11. عساکره، حسین؛ بیرانوند، آذر؛ فتاحیان، مختار؛ شادمان، حسن. 1396. تحلیل روند جابجایی رودباد و پرفشار جنب‌حاره برفراز خاورمیانه و رابطه آن با اقلیم ایران، فصلنامه‌ی علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال هفدهم، شماره‌ی 58، صفحات 315-303.
  12. عساکره، حسین؛ قائمی، هوشنگ؛ بیرانوند، آذر. 1392. تحلیل فضایی رودباد جنب‌حاره در مناطق بیابانی خاورمیانه و شمال آفریقا با تأکید بر ایران، کاوشهای جغرافیایی مناطق بیابانی، سال اول، شماره 2، صفحات 121-103.
  13. علیجانی، بهلول؛ میرزایی، نبی اله و جاهدی، آرمان. 1398. واکاوی همدید بارش‌های حدی و سیل‌آسای کشور مطالعه موردی: 31-16 مارس 2019، دگرگونی‌ها مخاطرات آب و هوایی، سال اول، شماره 2، 114-70.
  14. فاروقی، آیدا؛ فرج زاده اصل، منوچهر و رحیمی، یوسف. 1404. تحلیلادغام جت استریم قطبی و رودباد جنب‌حاره‌ای و تأثیر آن بر بارش‌های غرب ایران (مطالعه موردی 12 الی 15 دسامبر 2010)، تحقیقان کاربردی علوم جغرافیایی، جد 25، شماره 78، صص 375-362.
  15. قانقرمه، عبدالعظیم؛ روشن، غلامرضا. 1394. ارزیابی نقش رودباد جنب حاره‌ای در کنترل بارشهای ایران، جغرافیــــا و برنامــــه ریــــزی محیطــــی، 3، شــماره 59، پیــاپی 26، صفحات 170-149.
  16. کیخسروی، قاسم؛ شکیبا، علیرضا و حمیدپور، پگاه. 1401. تحلیل الگوهای همدیدی و ترمودینامیک منجر به بارش‌های ابرسنگین و برآورد پهنه آبی حاصل از بارش‌ها در حوضه آبخیز کرخه، مطالعات جغرافیایی نواحی ساحلی، سال سوم، شماره اول، پیاپی 8، صص 100-83.
  17. مبارک حسن، الهام؛ مشکواتی، امیرحسین؛ آزادی، مجید؛ مزرعه فراهانی، مجید.1391. نقش رودباد در چرخندزایی میانه مدیترانه، نشریه پژوهشهای اقلیم شناسی، سال سوم، شماره یازدهم، صفحات 52-41.
  18. محمدی، زینب؛ لشکری، حسن. 1397. نقش جابه‌جایی مکانی پرفشار عربستان و رودباد جنب‌حاره‌ای در الگوهای همدیدی و ترمودینامیکی ترسالی‌های شدید جنوب و جنوب‌غرب ایران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 50، شماره 3، صفحات 509-491.
  19. محمدی، زینب. 1396. تحلیل همدیدی نقش موقعیت مکانی پرفشارجنب حاره‌ای عربستان و رودباد جنب حاره‌ای در خشکسالی‌ها و ترسالی‌ها، شروع، پایان و طول دوره بارشی در جنوب وجنوب غرب ایران، رساله دکتری تخصصی (PhD)، دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی.
  20. محمدی، بختیار؛ علیجانی، بهلول؛ عمرصالح، آرام. 1398. اقلیم شناسی رودبادها در خاورمیانه، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 51، شماره 2، صص 221-201.
  21. مسعودیان، س ابوالفضل؛ محمدی، بختیار.1390. تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با رخداد بارشهای ابرسنگین ایران، تحقیقات منابع آب ایران، سال هفتم، شماره 2، صفحات 91-80.
  22. مفیدی، عباس؛ زرین، آذر و جانباز قبادی، غلامرضا. 1386. تعیین الگوی همدیدی بارش‌های شدید و حدی پاییزه در سواحل جنوبی دریای خزر، فیزیک زمین و فضا، دوره 33(3)، 154-131.
  23. مفیدی، عباس؛ زرین، آذر. 1384. بررسی سینوپتیکی تأثیر سامانه‌های کم‌فشار سودانی، تحقیقات جغرافیایی، دوره 20، شماره 2(77)، صفحات 136-113.
  24. منتظری، مجید و بای، ناصر.1391. پهنه بندی اقلیم ناحیه خزری با استفاده از رو شهای آماری چند متغیره، تحقیقات جغرافیایی، سال 27، شماره 2(105)، 90-77.
  25. Archer1, Cristina L. and Caldeira1. Ken (2008). Historical trends in the jet streams, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 35, L08803, doi:10.1029/2008GL033614.
  26. Asiri · A.Mana, Almazroui .Mansour, Awad Adel M.(2020). Synoptic features associated with the winter variability of the subtropical jet stream over Africa and the Middle East, Meteorology and Atmospheric Physics, https://doi.org/10.1007/s00703-019-00722-4.
  27. Barton P and Ellis W (2009): Variability in wintertime position and strength of the North Pacific Jet Stream as represented by reanalysis data. International Journal of Climatology. 29: 851–862.
  28. Degirmendz I J. Wibig J., (2007), "Jet Stream patterns over Europe in the period 1950–2001 classification and basic statistical properties.Theor Applied Climatol.volume 88, pp.149–167.
  29. QIANG, LIN. PU (2011). Poleward Shift of Subtropical Jets Inferred from Satellite-Observed Lower-Stratospheric Temperatures, JOURNAL OF CLIMATE, VOLUME 24, 5597- 5603.
  30. T, Hayashi.A(2017). Meandering Subtropical Jet and Precipitation over Summertime East Asia and the Northwestern Pacific, Journal of Atmospheric Science, Volume 74, Issue 4, pp 1233-1247.
  31. R.D(2012). Measurements of the movement of the jet streams at mid-latitudes, in the Northern and Southern Hemispheres, 1979 to 2010, Atmos. Chem. Phys., 12, 7797–7808.
  32. Hunt Kieran M. R. & Nazir Zaz, Sumira (2023). Linking the North Atlantic Oscillation to winter precipitation over the Western Himalaya through disturbances of the subtropical jet, Climate Dynamics (2023) 60:2389–2403, https://doi.org/10.1007/s00382-022-06450-7.
  33. S, gopalakrishnan. D., Liu. C, M. Pauluis. O., Xue. L, Ajayamohan. R.S., leung. L. Leung, hagos. S, W. Grabowski. W., Chen. S., M. Rasmussen. R and A. Tessendorf. S (2025). Subtropical Jet Regulates Arabian Winter Precipitation: A Viable Mechanism, Journal of the Atmospheric Sciences, VOLUME 82, PP 713-732. DOI: https://doi.org/10.1175/JAS-D-23-0213.1
  34. C, Takayabu.Y.N, Horinouchi.T(2017). Precipi tation Characteri stics over East Asia in Early Summe r: Effects of the Subtropical Jet and Lower-Tro pospheric Convective Instability, Journal of Climate, Volume 30, Issue 20, 8127-8147.
  35. S Yu, I I Ippolitov, and S V Loginov (2018). Characteristics of the subtropical jet stream over the North Atlantic from reanalysis data, Earth and Environmental Science 211 (2018) 012005.