مقاله تاثیر پهنه های آبی بر بارش برف ایران

بخشی از مقاله

چکیده
با اینکه در بررسی آب و هوایی بسیاری از کشورهای جهان ملاک های مختلفی مطرح است، در کشور ایران تعداد معیارهای مورد استفاده اندک بوده و روی هم رفته در بحث بارش ایران به بارش های جامد از جمله بارش های جوی برف توجه کمتری شده است. در این تحقیق فراوانی و میانگین روزهای دارای پدیده برف برای 50 ایستگاه هواسنجی در گسترده ایران طی سالهای 1349 تا1379 خورشیدی، با هدف مقایسه سالانه، فصلی و ماهانه بارش برف شهرهای ساحلی و دور از ساحل و در پاسخ به فرضیه میان دو متغیر فاصله ایستگاهها از منابع آبی و شمار روزهای برفی آن ارتباط مستقیم وجود دارد . از سالنامه های هواشناسی استخراج گردید در این راستا از سه روش نموداری،آماری استفاده شد. بر پایه ترسیم نمودارهای مختلف مشخص گردید بیشترین فراوانی روزهای برفی ایران بر مبنای فاصله 80 کیلو متر برای شهرهای دور از ساحل در دی ماه وبرای شهرهای ساحلی بدلیل پدیده تاخیر حرارتی در بهمن ماه است. مدل آماری فاصله از منابع آبی نیز نشان می دهد که در فاصله حدود 100 تا 350 کیلو متری ایستگاه ها از منابع آبی تعداد روزهای برفی بیشتر است .

کلمات کلیدی: پهنه های آبی- مدل آماری-

مقدمه
تحقیقاتی مانند مقایسه بارش های برفی ایران در شهرهای ساحلی و غیر ساحلی باعث افزایش ملاک های ناحیه بندی اقلیمی ایران می شود . میزان پوشش برف بطور غیر مستقیم به عنوان یک منبع مهم آبی برای فعالیتهای کشاورزی و صنعتی است. در کشور استرالیا سالانه حدود پنجاه وهفت هزار متر مکعب از آبیاری های بخش کشاورزی توسط پمپ از کوههای برفگیر تامین می شود - سیدل: . - 1993 از دیگر مزایای اقتصادی آن تولید نیروی برق از جریانهای حاصل از ذوب برف است. برق آبی نسبت به برقی که از سوختهای فسیلی به دست می آید؛ ارزش زیست محیطی بیشتری دارد و جزء منا بع قابل تجدید است. از این رو امروزه با افزایش جمعیت و نیاز فزاینده به منابع آب شیرین، ضرورت شناسائی پهنه های برفگیر به عنوان منبع مناسب آب شیرین در بخش شرب مطرح است.

سطوح پوشیده از برف می تواند در بخش مخاطرات طبیعی نیز مورد بحث قرا گیرد، این سطوح به عنوان یکی از متغیرهای اساسی پیش بینی سیلاب ناشی از ذوب برف در پهنه های برفگیر است.
 همچنین تعدادی دیگر از مخاطرات طبیعی چون بهمن، زمین لغزه در اثر انباشت و تراکم برف به وجود می آید. بیشتر محققین در مورد موضوع برف در همین زمینه تحقیق کرده اند.برای نمونه محمودی - - 26 : 136 سعی کرده است برفمرز دائمی و حد بالاو پائین سولی فلوکسیون را در دوره های یخچالی و بین یخچالی تعیین کند.
پوشش برف به عنوان یکی از نمودهای فیزیکی سطح زمین، در شکل گیری آب و هواهای متنوع نقش اساسی ایفا می کند و مطالعه شرایط فیزیکی برف به عنوان یکی از جلوه های مهم سطح زمین و عامل نوع ویژه ای از میکروکلیما دارای اهمیت فراوان است. برای نمونه کاویانی - 121 : 1380 - مشخص کرده است سطح برف، هوا مجاور خود را از آغاز تا مرحله ذوب دستخوش تغییر قرار می دهد. وی همچنین در مورد ویژگی های برف چون آلبیدوی شدید برف بحث کرده، می گوید آلبیدوی برف نو معادل 75 تا 95 در صد است و با این حال رقم 100 در صد نیزبا بررسی گوتز در سال 1926 از ناحیه آزر به ارتفاع 1800 متر گزارش شده است.

مقایسه مناطقی که بارش برف بیشتری دارند با مناطقی که بارش باران بیشتری دارند این واقعیت را نشان می دهدکه فراوانی روزهای برفی و پوشش برف به خصوص در کشور ایران که با ناهمزمانی نسبی فصل بارندگی و فصل کشاورزی مواجه است، اهمیت بیشتری دارد. در بعضی از نقاط ایران از جمله آبعلی و کوهرنگ فراوانی روزهای دارای برف از باران بیشتر است. طی بهار در این مناطق با ذوب برف میزان رطوبت خاک افزایش می یابد و در فصل زمستان این پوشش، یخ زدگی را به حداقل می رساند. آنگاه با افزایش گرما در بهار به جوانه زدن محصول شتاب می بخشد.

اهمیت و کاربرد آشکار پهنه بندی بارش برف در تعاملات انسان و محیط به انجام تحقیقات فراوانی در جهان انجامیده است. در این زمینه می توان تحقیقات خارجی و داخلی را شامل دو دسته دانست.گروهی که به صورت پراکنده پیوندهای بارش برف را با عوامل مختلف سنجیده اند. این عوامل شامل وقوع بهمن، بلندای برفمرز و محیط زیست می باشد. دسته دوم بصورت موضوعی به روشها و ملاکهای پهنه بندی برف پرداخته اند.

از دسته اول می توان، به کار لاچاپل1960 - 1 - اشاره کرد. وی ارتباط بین نواحی اقلیمی برف و نواحی بهمن خیز را بررسی کرد و دریافت که نواحی دارای خطوط بهمن جزو مناطق درونی دارای پوشش برف هستند. از نظر وی اگر چه در ایجاد بهمن این نواحی عامل شیب تاثیر به سزایی دارد؛ اما روزهای برفی این نواحی ازسایر نواحی بیشتر است.به همین دلیل تراکم برف منجر به بهمن های متعدد در این نواحی می شود.
مطالعه برفمرز توسط السیور - 512 : 1999 - 2  نیز از دیگرتحقیقاتی است که در آن ارتفاع برفمرز های دائمی در عرضهای جغرافیایی مختلف بررسی شده است. طبق نظر ایشان برفمرز به عرض جغرافیایی و ارتفاع بستگی دارد. وی برفمرزها را از استوا تانواحی قطبی تعیین کرد .وی در امتداد خط استوا برفمرز را در5000 متری، در آلپ2700 متری و در گرینلند 600 متری تعیین کرد. زیرا با افزایش عرض جغرافیایی، دما و ارتفاع برفمرز کاهش می یابد. در ضمن نامبرده معتقد بود مساحت و الگوی کشیدگی نواحی برفی در یک کوهستان مهمتر از مشخصه های گنبدی شدن و ارتفاع برف آن پهنه است.
برف به عنوان یکی از عوامل محیط زیست در تحقیق سوروک3 - 1992 - مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق برف به عنوان شکلی از بارش و مخزن طبیعی مناسبی جهت ذخیره سازی آب برای مدت طولانی است. این نوع بارش برای ما ه هایی از سال که هیچ بارشی صورت نمی گیرد، ذخیره می شود.
برخی دیگر از محققان به مطالعه پوشش های برفی با استفاده ازابزار تصویر ماهواره ای پرداختند. از جمله تامسون - 1985 - 4 بامطالعه نوار روشن تصاویر ماهواره ای تغییرات صورت گرفته ی بارش برف را طی سالهای 1960 تا 1970 در نیمکره شمالی بررسی کرده، به این نتیجه رسید که طی سالهای فوق الذکر بارش برف کاهش یافته است.    در این میان برخی تحقیقات مستقیما"به موضوع پهنه بندی برف    توجه کرده اند. از این دسته می توان به تحقیق اسلینگ پگرا - 2002 - 5 اشاره کرد. ایشان در پهنه بندی برف، برفهای زیرین را که ماندگاری بیشتری دارد ملاک قرار داد.
وی در پهنه بندی پوشش برف به دو ناحیه اشاره کرد: نواحی که فقط بارش برف دارند و مناطقی که برف و باران را تواما" دارند و خاطر نشان کرد که معمولا" در مناطقی که میزان بارش باران ازبرف بیشتر است، ماندگاری برف کمتر است.مطالعات بارش برف در ایران پراکنده است و بیشتر تاثیرات عامل برف در ریخت شناسی زمین مد نظر بوده، به برفمرز های دایمی دردوره های سرد و گرم توجه شده است. محمودی - - 1375برآن است که بیشتر محققین ایرانی سعی داشته اند، برفمرز های دائمی و حد بالا و پایین سولی فلو کسیون را در دوره های یخچالی و بین یخچالی تعیین کنند. فاطمی و فرجی - 1379 - از شروع به کاراکیپ های شناسایی وزارت نیرو از سال 1349 و مطالعات صحرایی برای تهیه دستورالعمل علمی و تجربی شبکه برف سنجی می گویند. بر پایه تحقیق نامبردگان در سال 1355 اولین اثر در زمینه تجزیه و تحلیل آماری ریزش برف با استفاده از پارامترهای ده ساله در 21 ایستگاه سینوپتیک منتشر شد.
علیجانی - - 145 : 1368 بر اساس متوسط سالانه روزهای برفی،ایران را به 3 پهنه آذر بایجان ،محور زاگرس تا دنا و خراسان تقسیم کرد. از نظر وی بیشترین روزهای برفی ایران در ماههای آذر تا بهمن اتفاق می افتد. محقق دیگری به نام قنبرپور - - 32 : 1381 به بررسی تحقیقات انجام شده روی تغییرات ارتفاع برفمرز های دائمی در عرضهای جغرافیایی مختلف پرداخت. وی نیز به استفاده از تصاویر ماهواره ای در پهنه بندی پوشش برف تاکید داشت. ایشان همچنین به اطلاعات زمینی حاصل از ایستگاههای برف سنجی ،برای افزایش دقت و کنترل زمینی داده های دورسنجی در پیش بینی رواناب ناشی ازذوب برف تاکید کرد . به نظر نامبرده این پیش بینی در مبحث تولید انرژی،کنترل سیلاب ،آبیاری اراضی کشاورزی، ذخیره آب شهری و صنعتی و سیستم های هشدار سیل مفید وقابل کاربرد است. مسیبی - - 34 :1379 نیز در مورد مسایل زیست محیطی برف تحقیقاتی انجام داده است. در تحقیق وی به پوشش برف به عنوان حفظ کننده گرمای نهان و مانع یخبندانهای زیانبخش کشاورزی و نیز عامل تعویق انجماد سریع آب در مقایسه با مناطق عاری از پوشش برف توجه شده است. از دیگر تحقیقات داخلی کار خالقی زاده و محمدی - - 48 - 49 :1381 است. ایشان به تاثیر باد برپوششهای برفی توجه کرده اند و به این نتیجه رسید ند که باافزایش سرعت باد ابرها دیرتر تشکیل می شوند و دیرتر از بین میروند و به ارتفاعات بالاتر گسترش می یابند. در ارتفاعات نیز چون دما کمتر است بارش به صورت برف ظاهر می شود. از طرفی بادباعث عدم توزیع یکنواخت برف شده و با وزش باد برف در مناطق گود کوهستانها متراکم شده، شرایط وقوع بهمن فراهم می شود.
اردکانی و همکارانش - - 25 :1374 مدت زمان بارش برف، دوام آنویا امکان تغییرات در انواع بارندگیها را مطالعه کردند و به تحقیقاتی در زمینهء پیش بینی چند فقره ریزش برف انبوه در استان کبک کانادا اشاره کرده اند.
سرانجام کاویانی - - 121:1380 در زمینه میکروکلیمای پهنه های برف و یخبندان تحقیقاتی را انجام داده است. به نظر وی پوشش برف ویخ به عنوان یکی از نمودهای مهم فیزیکی سطح زمین درشکل گیری میکرو اقالیم متنوع، نقش اساسی ایفا می کند و از آنجا که میکروکلیما در بستر ماکروکلیما و تحت تاثیرخصو صیات سطح زمین شکل می گیرد، مطالعه شرایط فیزیکی برف و یخ به عنوان یکی از جلوه های مهم سطح زمین و عامل نوع ویژه ای ازمیکروکلیما دارای اهمیت فراوان است. با توجه به مجموعه تحقیقات خارجی و داخلی که تعدادی از آنها یاد شد، به نظر می رسد در این مجموعه موضوع بارش های برف به ویژه در ایران هنوز به نحوشایسته مورد توجه و تحقیق قرار نگرفته است.از این رو محقق بر آن است که با استفاده از آمار فراوانی روزها ی برفی و میانگین آن در مقیاس فصلی وماهانه و تاثیر متغیرمستقل چون ارتفاع ، فاصله از منابع آب گامی در راستای پیشبرد آب و هواشناسی برف ایران بردارد.
پراکندگی آبها و خشکیها در توزیع جغرافیایی دما نقش عمده ای دارد، به خصوص این تاثیر در نیمکره شمالی که به نیمکره خشکیها شهرت دارد بیشتر است. نزدیکی به منابع آبی باعث اعتدال هوا می شود و در ضمن در حوالی و حواشی دریاها زمان بروز حداکثر دمای سال تا شهریور ماه و سردترین ماه سال تا بهمن ماه به تاخیر می افتد - علیجانی و کاویانی 1379 ، . - 126 در مناطق ساحلی معمولا" بارش برف نسبت به سایر مناطق کمتر است که دلیل آن اعتدال هوا است و در ضمن به دلیل تاخیر دما در این مناطق بارش برف نیز نسبت به سایر مناطق یک ماه دیرتر صورت می گیرد. البته تاثیر محدوده این عوامل در عرضهای جغرافیایی مختلف فرق می کند و در تحقیق دکتر علیجانی - 1378 - مبنای 80 کیلومتری مطرح شده است.

از آنجا که روش اصلی علم جغرافیا، بررسی نظم موجود در مکانها و کشف قوانین و الگوهای نظم موجود بر پایه روش کل نگری و ترکیبی است ،این مقاله می تواند برخی از حقایق زمانی و مکانی بارش برف ایران را کشف کند و همچنین زمینه کشف و ارتباط این نوع بارندگی با سایر پارامترهای جوی را فراهم کند. و سرانجام به شناخت دقیق تری از آب و هوا های سر زمین ایران بر پایه معیار فراوانی روزهای برفی بینجامد.

بر این اساس اهداف مرحله ای این تحقیق و در پاسخ به پرسش میان دو متغیر فاصله ایستگاهها از منابع آبی و شمار روزهای برفی آن ارتباط مستقیم وجود دارد .

در بازه ی زمانی سالهای 1349 تا 1379 عبارتند از :
-1تعیین میانگین فراوانی روزهای برفی ایستگاه های برگزیده - شهرهای ساحلی و غیر ساحلی - -2میانگین ماهانه، فصلی، سالانه فراوانی روزهای برفی ایران

-3بررسی تغییر پذیری فراوانی روزهای برفی نخست در انتخاب ایستگاه ها، ملاک های فاصله متناسب جغرافیایی آنها از هم و پیوستگی دوره آماری لحاظ گردید.براین اساس یکی از دو ایستگاهی که در یک محدودهء جغرافیایی قرار داشتند؛ مانند ایستگاه همدان - فرودگاه - که با ایستگاه همدان - نوژه - در یک محدوده جغرافیایی بودند حذف شد. ولی به جهت اهمیت ایستگاههای ساحلی و کمی تعداد آنها حتی الامکان از حذف این ایستگاهها خودداری شد.