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.

مدیریت و برنامه ریزی در زمینه منابع آب در فصول مختلف به خصوص فصل بهار به منظور بهره برداری در بخش های کشاورزی، صنعتی و شرب در مناطق خشک و نیمه خشک جهان به خصوص ایران بسیار حیاتی است. شاخص های پیوندازدور به عنوان شاخص های بزرگ مقیاس می توانند در رفتار هیدرولوژیکی در سطح حوضه آبریز موثر باشند. در این مطالعه سعی شد ارتباط بین این شاخص ها و بارش های فصل بهار در حوضه های آبریز ایران مورد بررسی قرار گرفته و امکان استفاده از آن ها به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده مورد ارزیابی قرار گیرد. به این منظور همبستگی 40 شاخص پیوندازدور با فرکانس های مختلف در تاخیرهای زمانی 6 تا 1 ماهه با بارش فصل بهار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد درصد ایستگاه هایی که همبستگی بارش فصل بهار آن ها با شاخص های پیوندازدور معنادار است بسته به حوضه آبریز متغیر است. به طور کلی، شاخص های مرتبط با ENSO و SST بیشترین فراوانی همبستگی های معنادار با بارش بهار در نیمه شمالی، شمال غربی، شمال شرقی و گاهی جنوب غربی را دارند. این شاخص ها در حوضه دریای خزر در تأخیر 3 تا 6 ماهه، خلیج فارس-دریای عمان 1 تا 3 ماهه، دریاچه ارومیه 3 ماهه، فلات مرکزی 1 تا 4 ماهه، مرز شرقی 1 و 6 ماهه، و حوزه قره قوم تأخیر 1 و 3 ماهه بیشترین مقدار را دارند. به طور کلی، می توان گفت بارش فصل بهار در بسیاری از ایستگاه های واقع در حوضه های آبریز نیمه شمالی ایران با شاخص های پیوندازدور همبستگی معنادار دارند ولی در بخش جنوبی، فلات مرکزی و بخش شرقی کمترین همبستگی را دارند که این امر به دلیل بارش کم در مناطق جنوبی در این فصل است. بررسی نتایج نشان داد کارایی مدل MLP نسبت به مدل MLR در مدلسازی مقدار بارش فصل بهار عمده حوضه های آبریز بالاتر است.

1درمطالعه حاضرجهت برآوردمیزان و نحوه تأثیرپدیده ENSO و NAO بربارش بخشهای جنوبی دریا  خزرازداده های مربوط به نوسانات سطح دریادراطلس شمالی وشاخص چندمتغیره MEI   و میانگین بارش ماهانه وسالانه5  ایستگاه دربازه بلندمدت60 ساله (2017 -1956 ) استفاده شد. بررسی ارتباط بین شاخص های نامبرده وبارش ایستگاه هاازروش ضریب همبستگی پیرسون درسطح حداقل معنی داری 95% ( P-value  0/05  ) محاسبه شد. نتایج حاصل ازاین پژوهش نشان دادکه ارتباط معنی دار مثبتی بین بارش و شاخص   NAOدربرخی ماه هادرکلیه ایستگاه هاوجود دارد اما این ارتباط درهمه ایستگاهها ازالگوی خاصی تبعیت نمی کند. در بررسی با تاخیر1ماهه شاخص NAO وبارش بیشترین ارتباط درایستگاه انزلی مشاهده شدهمچنین محاسبه  همبستگی بین بارش وفازهای مختلف NAO بیانگرهمبستگی مثبت بین بارش وفازمنفی شاخص نامبرده درایستگاه رامسر و همبستگی منفی بین فازمثبت این شاخص و بارش درایستگاه گرگان است.  نتایج  همبستگی پیرسون بین بارش وشاخص ENSO بیانگرارتباط معنی دارمثبت بین شاخص چند متغیره  انسو وبارش ایستگاه هادر فصل پائیزو بعضا اوایل زمستان است. دربررسی دوره های ترسالی وخشکسالی ایستگاهها باشاخص NAO  ودور پیوند انسومشخص شد؛ رفتار بارشی ایستگاه ها درسال های وقوع النینو که با فازهای مختلف نمایه NAO  همراه بوده است کاملا هماهنگ و متشابه نیست اما مطابقت 89% بارش درحدنرمال و بیشتراز نرمال دردوره های وقوع النینو نشان میدهد النینو بابارش درحدنرمال وبالاترازنرمال دراین ایستگاه -ها انطباق بیشتری دارد.درحالیکه دردوره های وقوع لانینا مطابقت 34%بارش درحدنرمال وفقط4% سالی ضعیف و60%خشکسالی ضعیف تاشدیدنشان میدهد دوره های وقوع لانیناباخشکسالی انطباق بیشتری دارد.

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه-فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر به عنوان یکی از الگوهای پیوند از دور جوی تاثیر گذار تراز 500 هکتوپاسکال، نقش مهمی در تغیرپذیری منطقه ای دمایی و هیدرواقلیم شرق مدیترانه دارد. در پژوهش حاضر به بررسی ارتباط بین الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر با نوسانات دماهای بیشینه ایران در یک دوره بلند مدت 60 ساله (2010-1950) پرداخته شده است. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش مبین وجود رابطه معنی دار و معکوس بین دمای بیشینه اکثر ایستگاه های منتخب با الگوی پیوندازدور دریای شمال-خزر است. این امر حاکی از کاهش دما در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر و افزایش دما در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط معکوس و معنی دار تری بین دمای ایستگاه ها و الگوی دریای شمال-خزر در ماه های ژانویه، فوریه، مارس و تقریبا ارتباط مستقیم اکثر ایستگاه ها در ماه آگوست است. در بازه زمانی ماهانه بیش ترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با -0.342 در ماه ژانویه مورد محاسبه قرار گرفت. بررسی ضرایب همبستگی فصلی نیز بیانگر ضریب همبستگی معنی دار دماهای بیشینه زمستان به میزان -0.212 دارد. به لحاظ دوره ای، نتایج بیانگر ارتباط قوی دوره سرد در اکثر ایستگاه ها با الگوی مورد مطالعه می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت، اسقرار ناوه ای عمیق بر روی دریای خزر، عراق، ترکیه و ایران و هم چنین قرارگیری ایران در بخش شرقی محور ناوه و از طرفی اسقرار پشته ای بر روی دریای شمال و اروپا باعث انتقال دماهای سرد شمال اروپا و جنب قطبی به سمت ایران می شود. اما در فاز منفی قرارگیری ایران در زیر محور پشته مستقر بر روی ایران منجر به ایجاد جوی پایدار با وزش ضعیف مداری و دماهای گرم شده است. بنابراین با وزش هوای گرم و خشک آفریقا، عربستان و عرض های پایین، دمای ایران بالاتر می رود.

در پژوهش حاضر ارتباط بین الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر با نوسانات بارش سواحل جنوبی دریای خزر در یک دوره بلند مدت 55 ساله مورد بررسی قرار گرفته است. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل داده های بارش ماهانه 5 ایستگاه سینوپتیک حاشیه جنوبی خزر، داده های الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر و همچنین داده های بازکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل می باشد. نتایج تحلیل همبستگی پیرسون به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پژوهش نشانگر وجود رابطه معنی دار و مستقیم بین بارش های ایستگاه های منتخب با الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر است که این امر حاکی از افزایش بارش در فاز مثبت الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر و کاهش بارش در فاز منفی می باشد. از نظر زمانی، ضرایب همبستگی مورد محاسبه نشان از ارتباط بیشتر و معنی دار تری بین بارش ایستگاه ها و الگوی پیوندازدور دریای شمال - خزر در ماه های سپتامبر تا آوریل است. بیشترین میزان همبستگی ماهانه در بین ایستگاه ها با 0.555 در ماه دسامبر مورد محاسبه قرار گرفت. تحلیل ضرایب همبستگی فصلی نیز نشان از تاثیرپذیری بیشتر بارش های فصول پاییز و زمستان به ترتیب ضرایب همبستگی معنی دار 0.396 و 0.392 دارد. ایستگاه گرگان به عنوان شرقی ترین ایستگاه سواحل جنوبی دریای خزر، کمترین میزان همبستگی با الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر را از خود نشان داد و بارش آن غیر از ماه فوریه در هیچ یک از ماه های سال و فصول چهارگانه رابطه معنی داری با الگوی پیوند از دور دریای شمال - خزر نشان نداد که احتمالا این امر به دلیل دوری گرگان از مرکز عمل دریای خزر می باشد. تحلیل آرایش الگوهای جوی تراز 500 هکتوپاسکال در فازهای منفی و مثبت نشان می دهد که در فاز مثبت اسقرارناوه ای عمیق بر روی دریای مدیترانه و قرارگیری کرانه های جنوبی خزر در شرق ناوه وضعیت سیکلونی فراهم می آورد که باعث انتقال رطوبت دریاهای شمال، مدیترانه. دریای سیاه و اقیانوس اطلس به سمت ایران می شود، اما در فاز منفی قرارگیری منطقه مورد مطالعه در زیر محور پشته منجر به ایجاد جوی پایدار با وزش ضعیف مداری شده و به این علت با وزش هوای گرم و خشک آفریقا بارش کل ایران کم می شود.