بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش میزان تاثیر دمای سطح آب اقیانوس هند بر بارش فصل تابستان جنوب شرقی ایران بررسی شده است . بدین منظور بعد از تعریف دورههای گرم، سرد و پایه - شرایط معمولی دمای سطح آب اقیانوس هند - میانه بارش در هر دوره محاسبه گردید و برای ارزیابی میزان تاثیر این شرایط بر بارش از مقادیر نسبتهای Rw/Rb، Rc/Rb ، Rw/Rc و Rc/Rw استفاده شد.
جهت ارزیابی همبستگی بین بارش تابستانه وSST اقیانوس هند همبستگی پیرسون بکار گرفته شد. نتایج نشان داد فاز سرد SST اقیانوس هند باعث افزایش بارش تابستانه و فاز گرم آن باعث کاهش بارش تابستانه منطقه مورد مطالعه میشود. دو فاز مذکور تاثیری در ایستگاههای میناب، زاهدان و بیرجند نداشته است. به استثنای ایستگاه کرمان، بارشهای تابستانی بقیه ایستگاههای منطقه با SST اقیانوس هند همبستگی منفی و غیر معناداری دارند.
مقدمه
کشور ایران به دلیل واقع شدن در همسایگی منابع رطوبتی قابل توجه دریای مدیترانه و دریای سیاه در غرب، دریای خزر در شمال، خلیج فارس و دریای عمان و اقیانوس هند در جنوب تاثیر پذیری نسبتا زیادی از SST مناطق رطوبتی یاد شده دارد. لذا بررسی و مطالعه این تاثیرات بر مقدار بارشهای کشور نقش اساسی در شناخت نوسانهای بارش و پیشبینی مقادیر بارش دارد در سالهای اخیر برهم کنش بین عوامل آب و هوایی در خشکی، اقیانوس و جو مورد توجه بسیاری از دانشمندان علوم هواشناسی و اقلیم شناسی قرار گرفته است.
نتایج پژوهشهای زیادی نشان داده اند که تغییرات دما در سطح گسترههای بزرگ آبی میتواند تاثیر معنیداری بر نوسانهای بارش در سطح خشکیهای زمین داشته باشد. روشن شده است که تاثیر دمای سطح آب بر مقدار بارش، محدود به نقاط ساحلی نبوده بلکه نواحی بسیار دور از دریا نیز میتوانند تحت تاثیر تغییرات الگوهای دمای سطح گسترههای آبی قرار گیرند
لطیف و همکاران - 1999 - نقش نوسانات دمای سطح آب اقیانوس هند را در پیشبینی نوسانات بارش آفریقای شرقی در طول دسامبر تا ژوئیه 1997/98 با استفاده از واکنش آزمایشات مدل اتمسفری بررسی کردهاند. نتایج تحقیق آنها نشان میدهد که نوسانات قوی بارش که منجر به طوفانهای شدید در آفریقای استوای شرقی میشود میتواند به طور مستقیم با تغییرات هم زمان در SST اقیانوس هند مرتبط باشد.
آنامالا و همکاران - 2005 - از یک مدل چرخش عمومی اتمسفری برای بررسی نقش نوسانات SST اقیانوس هند در تغییرپذیری آب و هوای منطقهای استفاده کردهاند. نتایج نشان می دهد که نوسانات SST اقیانوس هند در طول دسامبر تا می در واکنش به فرایندهای اقیانوسی و جوی مربوط به ال نینو ایجاد میشود که برای فهم کامل از تغییرپذیری اقلیم منطقهای به ویژه در اطراف اقیانوس هند نیاز به بررسی بیشتری دارد.
جرجی و همکاران - 2006 - در تحقیق خود رابطه بین مونسون تابستانی هند و نوسانات SST اقیانوس هند حارهای را بررسی کردهاند. آنها نشان دادند که SST اقیانوس هند نقش خیلی مهمی در ایجاد و حرکت مونسون تابستانی هند ایفا میکند. یک مدل چرخش عمومی جفت شده، که با تفکیک بالای اجزای اتمسفری ایجاد شده، نشان داد که مونسون تابستانی هند میتواند به طور واقع بینانهای شبیهسازی شود. به ویژه پدیدههای شبیهسازی شده تغییرپذیری مونسون تابستانی هند شبیه مشاهدات هستند.
ویلیامز و همکاران - 2007 - ارتباط فرایندهای جوی-اقیانوسی با مقادیر بارشهای حداکثر روزانه را روی آفریقایجنوبی بررسی کردهاند. آنها در این مطالعه با استفاده از مجموعه دادههای ماهوارهای بارش روزانه، اهداف زیر را دنبال کردهاند:
1. بررسی الگوهای اصلی تغییرات بارش روی آفریقای جنوبی.
2. شناسایی زمانهایی که در این الگوها حداکثر بارش اتفاق میافتد.
3. شناسایی موقعیت و تواتر نوسانهای دمای سطح آب مرتبط با مقادیر بارشهای حداکثر در اقیانوس اطلس و جنوب غربی اقیانوس هند.
در این مطالعه از روش PCA - تحلیل مولفههای اصلی - استفاده شده است.
سین - 2007 - تاثیر نوسانهای دمای سطح آب اقیانوس هند را روی بارش موسمی تابستانی هند با استفاده از نسخه جدید مدل اقلیم ناحیه ای - RegCM3 - بررسی کرده و به این نتیجه رسیده است که گرم شدن ناحیهای دمای سطح آب اقیانوس هند بارش موسمی را به طور اساسی روی جنوب غرب شبه جزیره هند و نیز بر فراز اقیانوس هند افزایش داده و آنرا روی شمال شرقی اقیانوس هند کاهش می دهد.
نگوین و همکاران - 2007 - ارتباط بین دمای سطح آب اقیانوس هند و آرام حارهای با بارش ماهانه روی ارتفاعات مرکزی ویتنام را با استفاده از روش توابع تجربی متعامد مطالعه کرده و به این نتیجه رسیدهاند که تفاوت فصلی دمای سطح آب، نقش اساسی در آغاز فصل موسمی و جابجایی الگوهای بارش همرفتی منطقه همگرایی بین حارهای دارد. آنها دریافتند که میزان ارتباط بین بارش و دمای سطح آب در هر دو اقیانوس از نظر اهمیت در طول فصل بارش متفاوت است، به طوری که در ماه آوریل، بارشهای مناطق مرتفع ویتنام به طور قوی با پدیده انسو مرتبط است در حالی که دمای سطح آب اقیانوس هند فقط با بارشهای مناطق مرتفع شمالی ویتنام ارتباط دارد.
در ماه می هیچ ارتباط مهمی بین بارش و دمای سطح آب اقیانوسها وجود ندارد. در ماه ژوئن بارشهای مناطق مرتفع به طور منفی با دمای سطح آب اقیانوس هند شمالی و دمای سطح آب آقیانوس آرام جنوبی مرتبط میباشند. در ماههای ژوئیه تا سپتامبر هیچ ارتباط مهمی بین الگوهای بارش و دمای سطح آب اقیانوس هند وجود نداشته است. دمای سطح آب اقیانوس آرام در مناطق شرقی تا نواحی حارهای مرکز آن، به طور مثبت با بارش منطقه کوچکی از شمال تا جنوب نواحی مرتفع همبستگی دارد.
در ماه اکتبر بارش روی مناطق مرتفع ویتنام به طور قوی با ENSO و به طور مثبت با دمای سطح آب شرق اقیانوس هند استوایی ارتباط دارد. در ماه نوامبر دمای سطح آب شمال غرب اقیانوس آرام، همانند دمای سطح آب شرق اقیانوس هند استوایی، به طور مثبت و قوی با بارش مناطق مرتفع ویتنام همبستگی دارد. آنالیزهای تاخیر زمانی نشان داده است که یک ارتباط بالقوه بین دمای سطح آب اقیانوس آرام و الگوهای بارش ماهانه در طی فصل بارش از یک تا سه ماه پیشاپیش و بین دمای سطح آب هند و بارش در ماههای اکتبر و نوامبر از یک تا دو ماه پیشتر وجود دارد.
خوشنفس - 1386 - تاثیر نوسانهای اقیانوس اطلس شمالی - NAO - را بر بارشهای غرب ایران 30 - 40 درجه عرض شمالی و -52 44 درجه طول شرقی مطالعه کرده و به این نتیجه رسیده است که با استفاده از همبستگی پیرسون در فصل پائیز در بین ایستگاههای واقع در غرب ایران، تنها ایستگاه سقز دارای همبستگی معنی دار با NAO میباشد. در فصل زمستان که بیشترین تاثیر نوسانات اطلس شمالی را دریافت میکند، ایستگاههای تبریز و خوی در سطح 0 /01و ایستگاههای سقز، سنندج، ارومیه و زنجان در سطح 0/05 معنیدار هستند.
در فصل بهار فقط ایستگاه تبریز با این پدیده دارای همبستگی بوده و در فصل تابستان هیچکدام از ایستگاههای مورد مطالعه به دلیل عقبنشینی بادهای غربی از این پدیده متاثر نمیشوند.
در بررسی رابطه ی بارش سالانه ایستگاهها با عملکرد سالانه NAO تاثیر معنیداری در جمع بارش سالانه ایستگاههای تبریز، خوی و سنندج دارد و تنها بارش ایستگاههای تبریز، زنجان و سنندج در طول سال با شاخص زمستانی NAO دارای ارتباط معنیدار هستند. به طوری که همبستگی ایستگاه تبریز در سطح 0/01 و زنجان و سنندج در سطح 0/05 معنیدار میباشند. ترسیم رگرسیون خطی این ایستگاهها و یافتن معادله رگرسیونی مربوط به هر کدام زمینه را برای پیش بینیهای آتی فراهم میآورد.
منطقه جنوبشرق کشور در محدوده آب و هواهای خشک جهان قرار میگیرد که میزان بارندگی در آن به نسبت میزان تبخیر سالیانه بسیار پایین است. خشکسالیهای اخیر و عوارض آن، ضرورت مطالعات آب و هوایی و مکانیزمهای بارش را در این بخش از کشور بیش از پیش نموده است و پیشبینی بارش فصلی نقش موثری در برنامهریزی و مدیریت منابع آب دارد
بنابراین در این پژوهش به بررسی تاثیر نوسانهای دمای سطح آب اقیانوس هند بر بارشهای تابستانی جنوبشرقی ایران پرداخته شده است.
موقعیت منطقه مورد مطالعه:
منطقه مورد مطالعه در جنوب شرقی ایران در محدوده'27 25 الی 36 00' درجه عرض شمالی و 52 30' الی 62 40' درجه طول شرقی واقع شده است که شامل ایستگاههای بندرعباس، ایرانشهر، چابهار، زاهدان، بم، کرمان، بیرجند، میناب و خاش میباشد
مواد و روش تحقیق:
در این تحقیق از دو سری داده استفاده شده است: -1 دادههای بارش دیدهبانی شده نواحی جنوب شرق کشور. -2 دادههای دمای سطح آب اقیانوس هند. دادههای بارش 9 ایستگاه سینوپتیک جنوب شرق کشور از سازمان هواشناسی تهیه گردید که مبنای انتخاب این ایستگاه ها از میان ایستگاههای سینوپتیک جنوب شرق کشور، داشتن آمار طولانی و بلندمدت آنها نسبت به سایر ایستگاهها میباشد.
به علت عدم دسترسی به آمار بارش جنوب شرق کشور تا سال جدید دوره آماری مورد مطالعه از سال 1970 تا 2005 به مدت 36 سال بجز در ایستگاههای میناب 21 سال و خاش 20 سال انتخاب گردید. برای انجام این مطالعه علاوه بر دادههای بارش ایستگاهها، دادههای تابستانه دمای سطح آب اقیانوس هند نیز مورد استفاده قرار گرفت. دادههای SST ماهانه مربوط به تمام پهنههای آبی کره زمین از سایت اینترنتی سازمان فضایی آمریکا - NASA - - منبع شماره 12 و - 13 اخذ شد. سپس با استفاده از نرمافزار تخصصی هواشناسی GRADS2، دادههای تابستانهی دمای سطح آب اقیانوس هند نیز برای مدت 36 سال در تطابق با دادههای بارش استخراج گردید.
دادههای ماهانه SST اقیانوس هند از طریق میانگینگیری دمای کل سطح آب اقیانوس هند بدست آمده است. در هیستوگرام 1 روند تابستانهی SST اقیانوس هند با استفاده از نرم افزار Mini-Tab در دورهی آماری - 2005-1970 - ترسیم گردید که بیانگر روند افزایشی SST در این فصل میباشد.
