شناسایی و ردیابی کم‌ارتفاع‌های بریده موثر در بارش‌های سنگین ایران

نویسندگان

1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

5 دانشگاه پیام نور تهران، واحد پرند، تهران، ایران

doi
10.48308/esrj.2023.103188
چکیده

مقدمه کم‌ارتفاع­های بریده، سیکلون­های هسته سرد در وردسپهر فوقانی هستند که معمولاً به عنوان کمینه­های محلی میدان­های ارتفاع ژئوپتانسیل در محدوده سطوح 500 و 200 هکتوپاسکال شناسایی می­شوند (Muñoz et al, 2020; Pinheiro et al, 2017; Nito et al, 2008;). کم‌ارتفاع­های بریده در بیشتر فصول سال و اغلب در اواخر زمستان و اوایل بهار جلوه می­کنند. یکی از الگوهای همدیدی موثر در دما و بارش و همچنین بارش­های سنگین در ایران، کم‌ارتفاع­های بریده هستند. این پژوهش با توجه به اهمیت و ارتباط بین کم‌ارتفاع­های بریده و بارش­های سنگین در دوره آماری 33 ساله (2018 -1986) تدوین شده است. در این پژوهش به اقلیم­شناسی سیستم­های کم‌ارتفاع­ بریده سطح 500 هکتوپاسکال نیم­کره شمالی موثر در بارش سنگین ایران پرداخته شد. برای شناسایی و ردیابی کم‌ارتفاع­های­ بریده از داده­های بازتحلیل شده سایت ECMWF، و کم‌ارتفاع­های بریده­ با عمر بیش از 48 ساعت در دوره آماری 33 سال (2018 - 1986) استفاده شد. داده­های ارتفاع ژئوپتانسیل، باد مداری و دمای تراز 500 هکتوپاسکال نیز برای تحلیل همدید به کار رفت. مواد و روش­ها در این پژوهش از داده­های متوسط روزانه: ارتفاع ژئوپتانسیل، باد مداری و دمای تراز 500 هکتوپاسکال باز تحلیل شده ECMWF سایت اروپا با گام شبکه­ای 125/0 * 125/0 درجه­ای در دوره آماری 33 سال (1986 - 2018) در منطقه­ای شامل 0 تا 80 درجه عرض شمالی و 0 تا 80 درجه طول شرقی استفاده شد. برای شناسایی کم‌ارتفاع­های بریده از شاخص تیبالدی-مولتنی استفاده گردید. و کم‌ارتفاع­های بریده­ای که در بارش سنگین ایران موثر بودند مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج و بحث توزیع سالانه، ماهانه و فصلی کم‌ارتفاع­های بریده در طول دوره آماری در دوره آماری 33 سال (2018 -1986) در مجموع 632 رخداد کم‌ارتفاع بریده با طول عمر 2 روز و بیشتر با میانگین 87/18 رخداد برای هر سال شناسایی شد. خط روند یا رگرسیون در طول دوره آماری نشان می­دهد مقدار کم‌ارتفاع­های بریده رو به افزایش است. سهم کم‌ارتفاع بریده در بارش سنگین مناطق چهارگانه ایران در منطقه شمال­غرب ایران بیشترین درصد اثر کم‌ارتفاع­های بریده بر بارش سنگین به ­ترتیب در ایستگاه­های کاشان، تکاب، مهاباد، مراغه و تبریز و کمترین درصد تاثیر این پدیده در بارش سنگین به ­ترتیب در ایستگاه­های خرم­آباد، کرج، بابلسر و پارس­آباد بود. در منطقه جنوب­شرق بیشترین درصد تاثیر در ایستگاه­های چابهار، بندرعباس و سیرجان و کمترین درصد تاثیر در ایستگاه­های جاسک، زابل، خاش بوده است. در منطقه جنوب­غرب بیشترین درصد تاثیر در ایستگاه­های بوشهر و کیش و کمترین تاثیر در ایستگاه­های امیدیه و مسجدسلیمان است. در شمال­شرق بیشترین درصد تاثیر در ایستگاه­های بیرجند، فردوس و طبس و کمترین تاثیر در ایستگاه­های گرگان، مشهد، قوچان و بجنورد بوده است. مقدار بارش سنگین و تاثیر کم‌ارتفاع بریده در آن در مناطق مختلف و ایران بیشترین رخداد بارش سنگین در اثر کم‌ارتفاع بریده در منطقه شمال­غرب با (62/36 رخداد) و کمترین در منطقه جنوب­شرق با (5/8 رخداد) بوده است. در ایستگاه­های مطالعاتی پژوهش (76 ایستگاه) نیز فراوانی رخداد بارش سنگین در طول دوره مطالعاتی به­طور میانیگن (76/124 رخداد) بوده است و تاثیر کم‌ارتفاع بریده در بارش سنگین در کل (1/26 رخداد) در ایستگاه­ها بوده است. نتیجه ­گیری در مجموع 632 کم‌ارتفاع بریده با طول عمر 2 روز و بیشتر در منطقه پژوهش شناسایی شد. خط روند طول دوره آماری دارای شیب ملایم مثبت و افزایشی است، بیشترین رخداد کم‌ارتفاع بریده در ماه­های اکتبر، مارس و ژانویه است. کمترین فراوانی رخداد کم‌ارتفاع بریده در ماه­های جولای، آگوست و ژوئن است. از لحاظ فصلی، بیشترین تعداد رخداد کم‌ارتفاع بریده در فصول بهار، زمستان و پاییز بود. همچنین بیشترین رخداد بارش سنگین تحت­تاثیر کم‌ارتفاع بریده در منطقه شمال­غرب و کمترین در منطقه جنوب­شرق در طول دوره مطالعاتی بوده است. بنابراین می­توان نتیجه گرفت که ورود کم‌ارتفاع­های بریده از شمال­غرب و نزدیکی منطقه شمال­غرب به محل تشکیل کم‌ارتفاع­های بریده می­تواند عامل فراوانی بیشترین رخداد بارش سنگین تحت­تاثیر کم ارتفاع بریده باشد. همچنین دوری منطقه جنوب­شرق از کم‌ارتفاع­های بریده، تاثیر کم این پدیده در بارش سنگین این منطقه را نشان می­دهد.