0

نوسان تاوه ی قطبی یکی از نمودهای برجسته ی برهم کنش پوشن سپهر و وردسپهر است که در فرین های آب و هوایی نقش بسزایی دارد. بنابراین در پژوهش حاضر، به منظور شناسایی پیوند بارش روزانه ی فرین بالا با تاوه ی قطبی و تأثیر کنترلی آن بر سامانه های همدید، به تحلیل زمانی مکانی تاوه ی قطبی برای ایستگاه های واقع در شمال غرب پرداخته شد. در این پژوهش، با توجه به رویکرد آماری همدیدی، ابتدا همگنی داده های بارش و روند بارش در هر شش ایستگاه به ترتیب به کمک آزمون های نرمال استاندارد مطلق و آزمون رگرسیون خطی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس به منظور تحلیل همدید و آگاهی از چگونگی گسترش و اثرگذاری تاوه ی قطبی بر ایستگاه های مورد مطالعه، موقعیت مکانی تاوه ی قطبی با اعمال تحلیل مؤلفه های اصلی از نوع T بر روی داده های ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 500 هکتوپاسکال برای 177 روز بررسی و 6 مؤلفه تشخیص داده شد که 90 درصد واریانس داده ها را تبیین می کرد. با تحلیل همدید موقعیت زمانی و مکانی تاوه ی قطبی طی روزهای منتخب، شش الگوی کلی شناسایی شد که در هریک از این الگوها موقعیت مکانی تاوه، امتداد و عمق ناوه متفاوت بود. بیشترین موقعیت قرارگیری تاوه در الگوی اول دیده شد که ناوه های حاصل از تاوه بیشترین عمق و گستردگی را بر روی دریای سیاه داشت. در تمامی الگوها، بارش روزانه ی فرین بالا بر اثر قرارگیری ناوه ی حاصل از تاوه ی قطبی در نزدیکی منطقه ی مورد مطالعه ایجاد شده بود که هم زمان با استقرار بندال های عظیم رکس و امگایی بر روی اروپا بود.

نتایج پژوهش های انجام شده حاکی از آن است که پیش بینی پذیری وضع هوا در مقیاس های زمانی فراتر از دو هفته، با جفت شدگی دینامیکی بین گردش های وردسپهر و پوشن سپهر امکان پذیر است. بنابراین شناخت و درک کامل سازوکار جفت شدگی پوشن سپهر-وردسپهر، نیاز به مطالعات بیشتر و جامع تری دارد. هدف اصلی پژوهش حاضر، مطالعه این سازوکار با تمرکز بر منطقه جنوب غرب آسیا است. در این پژوهش، داده های روزانه بازتحلیل NCEP/NCAR از سال 1968 تا 2015 به کار رفته است. منطقه بررسی شده، شامل ایران و مناطق واقع در غرب آن تا شرق دریای مدیترانه است. طی این دوره، 42 رخداد تاوه قوی و 46 رخداد تاوه ضعیف شناسایی شد. نتایج مربوط به سه کمیت وردایست مشتمل بر فشار، ارتفاع ژئوپتانسیلی و دمای پتانسیلی نشان می دهد که طی رخدادهای تاوه قطبی ضعیف، بخش های زیادی از منطقه مورد مطالعه و ایران در ناحیه شکست امواج راسبی قرار داشتند و درنتیجه، آثار ناشی از تاوه ها بر این منطقه زیاد نیست. اما در رخدادهای تاوه قوی، عرض های بالاتر در منطقه مورد مطالعه و برخی نواحی از عرض های میانی آن، در محدوده درون تاوه واقع هستند؛ بنابراین به دنبال رخدادهای تاوه قوی می توان تغییرات ناشی از تاوه قطبی را در کمیت های وردایست بر فراز منطقه مورد مطالعه انتظار داشت. همچنین بررسی همبستگی بین شاخص تاوه قطبی تامپسون با سه کمیت وردایست فوق بیانگر همبستگی مستقیم میان فشار و همبستگی معکوس ارتفاع ژئوپتانسیلی و دمای پتانسیلی با بی هنجاری شدت تاوه در منطقه ایران با تأخیرهای زمانی مختلف بین هشت تا ده روز است. به علاوه، بر مبنای نتایج، یکی از دلایل احتمالی ایجاد یا تقویت تاشدگی های وردایست و متعاقب آن چرخندزایی سطح زمین، تاوه قطبی پوشن سپهری است.

1رخداد‎ فرین برفی که ممکن است در هر زمانی از دوره سرد سال رخ دهد، اثرات اقتصادی و اجتماعی مهمی را به همراه دارد. بنابراین، پیامدهای اقتصادی و اجتماعی ناشی از این رخدادها، اهمیت شناسایی سازوکارهای همدیدی مرتبط با رخدادهای فرین برفی را آشکار می‎سازد. به‎منظور دست‎یابی به این هدف، با استفاده از داده‎های روزانه بارش و دمای ایران در دوره آماری 2016-1951 و براساس معیارهای چندگانه، دو دوره‎ سه-روزه رخداد فرین برفی ایران در دوره‎های 9-7 فوریه 1972 و 4-2 فوریه 1988، شناسایی شد. پس از انتخاب نمونه‎ها، واکاوی آماری نمایه‎های پیوندازدور انجام شد و سپس، با استفاده از داده‎های بازواکاوی NCEP-NCAR، به ترسیم الگوهای ترکیبی از وضعیت سطح زمین و وردسپهر زیرین، میانی و زِبرین به‎شکل میانگین سه-روزه پرداخته شد. نتایج به‎دست‎آمده از واکاوی نمایه‎های پیوندازدور و مطابقت آن‎ها با الگوهای همدیدی، نشانگر ضعیف‎شدن تاوه قطبی وردسپهری و تقسیم‎شدن آن به‎شکل چند مرکز در دوره‎های رخداد فرین برفی مورد بررسی است. در رخداد 9-7 فوریه 1972، گرچه این مراکز به‎سمت عرض‎های میانی جابه‎جا شده‎اند ولی به‎طور کامل از منطقه شمالگان دور نشده و تا اندازه‎ای موقعیت خود را در این منطقه حفظ کرده‎اند. در رخداد 4-2 فوریه 1988، مراکز تاوه، جابه‎جایی استواسوی بیشتری به عرض‎های میانی نشان داده‎اند که پدیدار شدن فازهای منفی NAM و AO نیز نمایانگر چنین وضعیتی است. به‎هرحال، در هر دو رخداد، مرکز قوی و اصلی تاوه قطبی وردسپهری، در نیمکره شرقی و بنابراین در موقعیتی نزدیک به ایران قرار داشته است. ضعیف‎شدن رودباد جنب‎حاره در نیمکره شرقی و به‎ویژه در محدوده دریای مدیترانه، سبب انتقال زبانه هایی از تاوایی پتانسیل به‎سمت عرض‎های میانی شده است. پیشروی استواسوی این زبانه‎ها، شکل‎گیری ناوه‎های ارتفاعی را در مناطق غربی و شرقی دریای مدیترانه سبب شده که همراه با پشته پرارتفاع میان آن‎ها، به شکل‎گیری الگوهای بندال امگا و شارش شکافته‎شده به‎ترتیب در رخدادهای فوریه 1972 و 1988 در این محدوده جغرافیایی منجر شده است. مرز جنوبی پیشروی ناوه‎ها را پربند معرّف لبه تاوه با ارتفاع 552 ژئوپتانسیل دکامتر مشخص کرده که تا نیمه جنوبی ایران امتداد داشته است و در دوره رخداد فرین فوریه 1972 در مقایسه با الگوی مربوط‎به رخداد فرین فوریه 1988، پیشروی استوا‎سوی بیشتری به عرض‎های میانی و درنتیجه، بر فراز ایران داشته است.

بر اساس پیچیدگی‏ سازوکارهای سیاره‎ای-مقیاس اثرگذار بر رخدادهای فرین برفی، ضرورت شناخت و بررسی مؤلفه‎های تأثیرگذار بر این سازوکارهای آب‎وهوایی مطرح می‎شود. با توجه ‎به این که از یک سو، تاوه ‎قطبی نیمکره شمالی بر وردش‎پذیری وردسپهر زمستانی اثرگذار و از سوی دیگر، ساختار الگوهای پیوندازدور در وضعیت های شدت و ضعف تاوه ‎قطبی وردش پذیر است، آشکار کردن وضعیت مؤلفه های اشاره شده در ارتباط با الگوهای همدید منجر به رخدادهای فرین برفی در ایران، هدف اصلی در نظر گرفته شد. بدین منظور، سه دوره از فرین ترین رخدادهای برفی ایران در دوره آماری 1951-2016 گزینش شد که هر سه در ماه ژانویه قرار داشتند. سپس، با استفاده از داده‎های شبکه‎ای NCEP-NCAR و ترسیم الگوهای جوی در نرم افزار GrADS، وضعیت تاوه قطبی وردسپهری مشخص شد. وضعیت نمایه‎‎های پیوندازدور NAM، AO، NAO و PNA نیز مورد واکاوی قرار گرفت. درنهایت، با انجام واکاوی تلفیقی، تأثیر تاوه قطبی و الگوهای پیوندازدور بر شکل‎گیری الگوهای همدید منجر به رخدادهای فرین برفی ایران آشکار شد. بر اساس نتایج پژوهش، شرایط دینامیکی لازم برای رخدادهای مورد بررسی، شکل گیری سامانه های بندالی در بخش اروپایی-اطلس، به واسطه ضعیف شدن و کژریختی تاوه قطبی در نیمکره شرقی بوده است. درنتیجه، وضعیت نمایه های NAO و PNA به طور مستقیم و نمایه های NAM و AO به شکل غیرمستقیم بر شرایط لازم برای رخدادهای فرین برفی ایران اثرگذار بوده اند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به منظور بررسی روند تغییرات گردش پوشن سپهری در نمیکره شمالی از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 10 هکتوپاسکالِ مرکز پیش بینی محیطی/علوم جو (NCEP/NCAR)، بین بازه زمانی 1948 تا 2020 استفاده شد. برای بررسی تغییرات به وجود آمده در این تراز، آزمون روند بر روی داده های ارتفاع ژئوپتانسیل اجرا شد. نتایج نشان داد که در طی 70 سال تغییرات بزرگی در مناطق قطبی، عرض های میانه و جنب حاره به وقوع پیوسته است. این تغییرات در فصل زمستان حاکی از آن بود که در ماه دسامبر، هسته منفی از کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 10 هکتوپاسکال بر روی کلاهک قطبی مشاهده می شود که کمینه مقدار آن به 8-ژئوپتانسیل متر رسیده است. از طرفی در شمال اقیانوس آرام هسته بیشینه از روند ارتفاع ژئوپتانسیل با بیش از 4. 5 ژئوپتانسیل متر به وجود آمده است. این وضعیت در فصل زمستان در دو دماه ژانویه و فوریه نیز مشهود بوده و روند کاهشی در پوشن سپهر در قسمت های شمالی اروپا و منطقه اورآسیا بیشتر مشاهده می شود. در فصل بهار نیز روند کاهشی ارتفاع ژئوپتانسیل در محدوده فعالیت تاوه قطبی و با تمایل به مناطق شمال شرقی روسیه مشاهده می شود که در اواخر بهار این روند کاهشی از بین رفته است. نتایج حاصل از تغییرات دوره های مطالعاتی نشان داد بیشترین تغییرات افزایشی در پوشن سپهر قطبی در 37 سال نخست در ماه های نوامبر و دسامبر تشکیل شده است. بیشترین تغییرات کاهشی نیز در پوشن سپهر قطبی در 37 سال دوم در ماه های نوامبر، دسامبر و مارس تشکیل شده است. ماه های نوامبر و مارس تقریبا تغییراتشان در هر دو سال برابر هستند که در 37 سال نخست تغییرات افزایشی در پوشن سپهر قطبی تشکیل شده است که بیشترین ارتفاع ژئوپتانسیل در ماه نوامبر با 140 ژئوپتانسیل متر دیده شده است. در 37 سال دوم نیز تغییرات کاهشی در پوشن سپهر قطبی دیده می شود.

پژوهش حاضر با هدف بررسی شرایط الگوهای گردش جوّ در ماه­, های خیلی مرطوب کشور سوریه انجام گرفته است. با محاسبه شاخص بارش استاندارد (Z)) و استفاده از داده­, های بارش 16 ایستگاه همدید سوریه در دوره آماری (1977-2016)، ماه­, های خیلی مرطوب مشخص شد. سپس نقشه­, های ترکیبی از فراسنج­, های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل و مولفه های باد در ترازهای 850، 700، 500 و 250 هکتوپاسکال و همچنین رطوبت ویژه تراز 850 و امگای تراز 700 هکتوپاسکال از داده­, های شبکه­, بندی شده NCEP-NCAR تولید و برای بررسی همدید الگوهای گردش جوی ماه­, های خیلی مرطوب مورد استفاده قرار گرفت. یافته­, های تحقیق بیانگر آن است که مهمترین الگوی مؤثر در ایجاد ماه­, های خیلی مرطوب سوریه شکل­, گیری ناوه عمیقی است که محور آن تقریباَ بین شرق ترکیه و غرب مصر بوده و سوریه در جلوی این ناوه قرار می­, گیرد. این ناوه به ویژه در ترازهای میانی و بالایی باعث ریزش هوای سرد بر روی شرق مدیترانه می­, شود. الگوی تاوه قطبی در ترازهای 700 و 500 هکتوپاسکال با حرکت به سمت عرضهای پایین سبب فرارفت­, های یادشده گردیده است. شکل­, گیری مقادیر منفی امگا و جریان­, های صعودی هوا به­, همراه جریان­, های جنوب­, غربی باد در تراز دریا و سایر ترازها برروی سوریه باعث ریزش­, های بالاتر از میانگین شده است.