فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه وقوع پدیده‌های طبیعی به دلیل ماهیت خاص خود در عین داشتن اثرات مفید می‌توانند نتایج مخربی هم در پی داشته باشند. مخاطرات طبیعی هر ساله در نقاط مختلف جهان جان هزاران انسان را می‌گیرد و درصد بالایی از این تلفات محصول مخاطرات آب و هوایی بوده است. از انواع مخاطرات آب و هوایی می‌توان توفان‌های تندری، سیل منطقه­ای و ... نام برد. توفان‌های تندری سامانه‌های آب‌وهوایی محلی و متوسط مقیاسی هستند که در یک منطقه محدود 20 تا 50 کیلومتر شکل‌گرفته و به ارتفاع ابرهای جوششی بستگی دارند و علاوه بر آذرخش و بادهای شدید، اغلب با بارش‌های شدید نیز همراه هستند. ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی خاص خود همواره با چالش‌های اساسی در زمینه تأمین منابع آبی مواجه بوده است. منطقه جنوب غرب ایران به دلیل دارا بودن موقعیتی کوهستانی، سامانه‌های اقلیمی بزرگ مقیاس مؤثر بر منطقه، دسترسی به منابع رطوبتی دریاهای گرم جنوبی مستعد شکل‌گیری توفان‌های تندری می‌باشد. این منطقه شامل استان های خوزستان، چهارمحال بختیاری و کهگیلویه و بویراحمد، از مهم‌ترین مناطق تجاری، بندرگاهی، صنعتی و کشاورزی کشور ایران است. توفان‌های تندری علاوه بر خسارت‌هایی که در وقوع بارش‌های سیل‌آسا می‌تواند به زیرساخت‌ها، کشاورزی، خاک و پوشش گیاهی منطقه وارد نماید، حمل و نقل هوایی و دریایی نیز به شدت از پدیده­های مرتبط با توفان تندری همانند وقوع بادهای گاستی شدید و رعد و برق متأثر می­گردد. نتایج پیشینه پژوهش‌ها نشان می‌دهند که توفان‌های تندری پدیده‌های جوی تأثیرگذار و متغیر در مناطق مختلف جهان و ایران هستند. با توجه به پراکندگی و تأثیرات قابل توجه توفان‌های تندری در مناطق مختلف ایران، تحلیل آماری و فضایی ماهانه این پدیده‌ها، به‌ویژه در جنوب کشور، ضروری به نظر می‌رسد. این تحلیل می‌تواند به درک بهتر الگوهای زمانی و مکانی رخداد توفان‌ها کمک کرده و در برنامه‌ریزی‌های مدیریت خطرات طبیعی و پیش‌بینی شرایط جوی دقیق‌تر مؤثر واقع شود. مواد و روش­ها برای انجام این پژوهش، داده‌های مربوط به پدیده‌ی توفان‌های تندری از گزارش‌های دیدبانی سازمان هواشناسی کشور، به‌ صورت ۲۴ ساعته و برای یک دوره‌ی آماری بلندمدت از سال ۱۹۸۶ تا ۲۰۱۸، جمع‌آوری و تحلیل شد. دوره‌ی آماری این مطالعه به‌گونه‌ای انتخاب شده که با سه چرخه‌ی خورشیدی ۱۱ ساله (چرخه‌های ۲۲ تا ۲۴) مطابقت داشته باشد.  انتخاب این دوره‌ی زمانی، علاوه بر پوشش‌دهی بلندمدت و جامع تغییرات اقلیمی، امکان بررسی اثرات احتمالی تغییرات چرخه‌های خورشیدی بر وقوع و شدت توفان‌های تندری را فراهم می‌آورد. چرخه‌ی خورشیدی ۲۲ با بازه‌ی زمانی ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۶، چرخه‌ی ۲۳ با دوره‌ی ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۷، و چرخه‌ی ۲۴ با بازه‌ی ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۸ انطباق دارد. داده‌های مربوط به تعداد لکه‌های خورشیدی از پایگاه Royal Observatory of Belgium اخذ شد. تعداد ایستگاه‌های مورد بررسی در هر چرخه متغیر بود (۸ ایستگاه در چرخه ۲۲، ۱۷ ایستگاه در چرخه ۲۳ و ۲۶ ایستگاه در چرخه ۲۴). داده‌های توفان‌های تندری به‌صورت ماهانه و سالانه در نرم‌افزار Excel سازمان‌دهی شده و روند فراوانی این پدیده تحلیل شد. در ادامه به‌منظور تحلیل و نمایش تغییرات زمانی- مکانی توفان‌های تندری، از روش وزن‌دهی معکوس فاصله استفاده شده است. این تحلیل به‌صورت میانگین ماهانه و برای هر چرخه خورشیدی انجام شده است. روش وزن‌دهی معکوس فاصله بر پایه قانون تیلور یا قانون اول جغرافیا عمل می‌کند، که بیان می‌دارد واحدهای جغرافیایی نزدیک‌تر تأثیر بیشتری بر یکدیگر دارند. در آخر جهت نمایش و تحلیل تغییرات زمانی- مکانی، روش وزن‌دهی معکوس فاصله (IDW) از نرم‌افزارArcMap استفاده شد که توانایی تخمین توزیع داده‌ها در نقاط فاقد اطلاعات را با حداقل خطا دارد. نقشه‌های توزیع مکانی بر اساس میانگین ماهانه داده‌ها در هر چرخه خورشیدی تولید شدند. نتایج و بحث بر اساس نتایج ارائه‌ شده ایستگاه اهواز با بیشترین تعداد رخداد (927 مورد) بیشترین گزارش توفان تندری را داشته است. در مجموع در نواحی شمالی استان یا به سمت ارتفاعات و پایکوه‌ها مانند ایستگاه‌های دزفول و مسجد سلیمان، تعداد رخدادهای توفان تندری افزایشی بوده است. در این دوره به ترتیب ایستگاهی 738 و 723 مورد توان تندری گزارش شده است. در مقابل، ایستگاه آبادان با 374 مورد کمترین تعداد رخداد را به خود اختصاص داده است. در سیکل 22، رابطه‌ای معکوس بین تعداد لکه‌های خورشیدی و وقوع توفان‌های تندری مشاهده شده است، به‌طوری که بیشترین توفان‌های تندری در سال‌های انتهایی سیکل رخ داده است. این روند در سیکل 23 نیز تکرار شده و در سال 2007، هم‌زمان با کمترین تعداد لکه‌های خورشیدی، بیشترین توفان‌های تندری (بیش از 320 مورد) گزارش شده است. در سیکل 24 نیز این الگو ادامه داشته و بیشترین توفان‌های تندری در ابتدا و انتهای سیکل رخ داده است. در یک جمع­بندی کلی می‌توان گفت تعداد توفان‌های تندری از جهت تقارن با تعداد لکه­های خورشیدی ارتباطی عکس را طی می‌کنند و سال‌های انتهایی هر سیکل بالاترین تعداد توفان‌های تندری را تجربه کرده است. نتایج نشان می‌دهد که در ماه ژانویه، توفان‌ها در دهه دوم (1997-2007) بیشترین فراوانی را داشته و گسترش فضایی این پدیده در ایستگاه‌های دزفول و امام‌زاده جعفر مشهود است. در ماه فوریه، بیشترین رخدادها در چرخه 23 ثبت شده که نشان‌دهنده تأثیر احتمالی چرخه‌های خورشیدی بر توزیع زمانی این پدیده است. در ماه مارس، اوج توفان‌ها در چرخه 23 مشاهده شده، به‌طوری که ایستگاه‌های دزفول و یاسوج بیشترین تعداد را ثبت کرده‌اند. در چرخه 24، اگرچه الگوی توزیع مشابه چرخه 23 است، اما فراوانی رخدادها کاهش یافته است. این تحلیل تأکید می‌کند که نوسانات اقلیمی و چرخه‌های خورشیدی بر توزیع مکانی و زمانی توفان‌های تندری اثرگذارند. در آوریل، با وجود کاهش بارش در جنوب‌غرب کشور، پراکندگی توفان‌های تندری تغییر محسوسی نسبت به زمستان ندارد، اما تمرکز آن‌ها در شمال‌غرب منطقه افزایش می‌یابد. در ماه می، بیشترین فعالیت در شمال خوزستان و چهارمحال و بختیاری دیده می‌شود، به‌ویژه در شهرکرد طی چرخه 22 و در اهواز و دزفول طی چرخه‌های 23 و 24. در ژوئن، با تقویت واچرخند عربستان و کاهش نفوذ سامانه‌های بارشی، توفان‌های تندری در غرب کاهش یافته، اما تحت­تأثیر سامانه‌های مونسونی در شرق کشور افزایش می‌یابد. در جولای، بیشترین رخدادها در شرق منطقه، به‌ویژه شهرکرد (چرخه 22)، یاسوج (چرخه 23) و شرق چهارمحال و بختیاری و کهگیلویه و بویراحمد (چرخه 24) ثبت شده است. این افزایش ناشی از نفوذ سامانه‌های مونسونی است. در آگوست، الگوی پراکنش مشابه جولای است و هسته‌های اصلی در شهرکرد (چرخه 22)، یاسوج و دوگنبدان (چرخه 23) و سی‌سخت (چرخه 24) قرار دارند. در سپتامبر، تمرکز رخدادها همچنان در شرق منطقه، به‌ویژه در دوگنبدان، سی‌سخت، کوهرنگ و ایذه باقی می‌ماند. در اکتبر، توفان‌های تندری با جابه‌جایی به شمال‌غرب و غرب، بیشترین فراوانی را در ایستگاه‌های دزفول، اهواز و کوهرنگ ثبت کرده‌اند. در نوامبر، تحت تأثیر سامانه‌های زمستانه، بیشترین رخدادها در اهواز (بیش از 48) و دزفول (43) گزارش شده و در چرخه 24 تعداد رخدادها به 685 مورد رسیده است. در دسامبر، توفان‌های تندری در ایذه، اهواز و یاسوج متمرکز بوده و بیشترین فعالیت در چرخه‌های 23 و 24 مشاهده شده است. نتیجه­گیری از منظر زمانی، تحلیل فراوانی وقوع توفان‌های تندری در چرخه‌های خورشیدی ۲۲ تا ۲۴ بیانگر تفاوت‌های معناداری در میزان رخداد این پدیده بین چرخه‌های مذکور است. نتایج نشان می‌دهند که فراوانی توفان‌های تندری در چرخه خورشیدی ۲۲ نسبت به دو چرخه بعدی (۲۳ و ۲۴) کمتر بوده است. همچنین رابطه‌ای معکوس میان تعداد لکه‌های خورشیدی و فراوانی توفان‌های تندری وجود دارد. به طوری که در هر سه چرخه خورشیدی کمترین تعداد توفان های تندری در میانه سیکل و بالاترین تعداد رخداد توفان تندری در سال­های ابتدایی یا انتهایی سیکل رخ داده است. در بررسی توزیع زمانی، بیشترین تعداد رخدادها در سال‌هایی از چرخه خورشیدی 23 گزارش شده که بیانگر تأثیر قابل‌توجه فعالیت خورشیدی بر وقوع این پدیده است. در مجموع در دوره آماری 33 ساله بالاترین رخداد مربوط به سال 2006 و کمترین رخداد توفان تندری در سال 1990 گزارش شده است. به لحاظ توزیع ماهانه بیشترین تعداد توفان تندری مربوط به ماه آوریل و نوامبر و کمترین رخداد توفان تندری از ماه سپتامبر گزارش شده است. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین فعالیت‌های توفان‌های تندری در جنوب غرب ایران در فصل بهار و زمستان رخ می‌دهد، درحالی ‌که در فصل پاییز و تابستان نیز فعالیت‌های قابل‌توجهی به ثبت رسیده است. با این وجود، توفان‌های تندری می‌توانند در تمام طول سال اتفاق بیفتند. در واقع توزیع فصلی نشان می‌دهد که در فصل بهار حدود 41 درصد از مجموع گزارش‌های توفان‌های تندری ثبت شده است که این امر به دلیل افزایش ناپایداری جوی همراه با دما و پتانسیل رطوبت فرستی دریاها می­باشد. در مقابل، فصل تابستان با تنها 8 درصد از رخدادها کمترین فعالیت توفانی را نشان می‌دهد که به دلیل لبه الگوی تابستانه و پایداری­های دینامیک حاصل از آن می­باشد. در فصل پاییز و زمستان به ترتیب 24 و 29 درصد از رخدادها گزارش شده است. توفان­های تندری در بخش جنوب غربی ایران به دلیل ویژگی­های ترمودینامیکی سامانه­های ورودی از سمت جنوب پدیده‌ای لاینفک این سامانه‌ها می‌باشد. این سامانه­ها عموما همراه با پدیده­های مخربی همچون رعد و برق ، صاعقه و بادهای شدید همراه هستند. با توجه به روند رو به افزایش این پدیده در سه سیکل خورشیدی اخیر، آگاهی کاربران و نهادهای متاثر از این پدیده مانند خلبانان، رانندگان ناوگان حمل و نقل زمینی و دریایی و کشاورزان از ویژگی‌ها، نشانه‌ها، محدوده‌های مکانی، و زمان‌بندی این پدیده اهمیت زیادی دارد. این آگاهی شامل شناخت سرعت باد، ارتفاع سامانه‌ها، و توانایی توفان‌ها در تشدید سرعت باد است که می‌تواند در برنامه‌ریزی پروازها و جلوگیری از خطرات احتمالی بر حمل و نقل جاده­ای و دریایی و محصولات کشاورزی و سازه­های شهری مؤثر باشد.