بخشی از مقاله
چکیده
از نگاه اقلیم شناسی، افت دمای هوا به نقطه صفر درجه سلسیوس و پایین تر از آن را یخبندان می نامند. هدف این پژوهش تحلیل آماری و پیش بینی یخبندانهای زودرس - پاییزه - و دیررس - بهاره - اردبیل می باشد. بدین منظور حداقل دمای روزانه هوا در دوره آماری - - 1980-2008 بررسی شد. در هر دوره سرد سال، اولین روزی که حداقل روزانه دمای هوا تا سطح نقطه انجماد افت کرده بود، به عنوان شروع یخبندان و واپسین روز به عنوان خاتمه یخبندان انتخاب باشد.
با مبدا قرار دادن اول ژانویه - 11دی - ، روز های ژولیوسی آن محاسبه شد. این دادهها با توزیع های مختلف برازش شد و توزیع پیرسون تیپ 3 انتخاب گردید. یخبندان زودرس پاییزه و یخبندان دیررس بهاره در دورههای برگشت متفاوت محاسبه شد نتایج نشان داد که یخبندانهای زودرس و تا حدودی یخبندانهای دیررس به سمت فصل زمستان در حال عقبنشینی هستند. یعنی دوره یخبندان کوتاهتر شده است.
مقدمه
یخبندان یکی از پدیدههای اقلیمی است که جزو بلایای طبیعی محسوب می شود معمولاّ با خسارات فراوان مالی وحتی جانی همراه است.
وسعت خسارات ناشی از وقوع یخبندان در بخش های مختلف از جمله کشاورزی، آبرسانی، تهیه وتوزیع سوخت، انرژی، جهانگردی، فعالیت های صنعتی، حمل و نقل؛ اعم از پل سازی و جاده سازی و خطرات جاده ای، لزوم شناخت و مطالعه دقیق بر روی این پدیده را برای مقابله با خسارات احتمالی ضروری می سازد.
یخبندان بر اساس وضعیت جوی و عوامل به وجود آورنده آن به دو نوع فرارفتی و تابشی تقسیم می گردد. یخبندان تابشی در خلال شب های بدون باد وصاف رخ می دهد و یخبندان فرارفتی در اثر انتقال توده هوای سرد در مقیاس وسیع رخ می دهد. در خلال یک یخبندان فرارفتی، فرایندهای تابشی نیز در تبادل گرما سهیم هستند. به طور میانگین یخبندانهای فرارفتی در بهار زودتر از یخبندانهای تابشی ودر پاییز دیرتر از یخبندانهای تابشی رخ داده و دوره دوام این یخبندانها طولانی تر است
تام و شاو - 1958 - 1، نشان دادند که تاریخ های وقوع یخبندان تصادفی بوده و از توزیع نرمال تبعیت می کنند. به همین دلیل استفاده از میانگین و انحراف معیار، شاخص های آماری معتبری برای مطالعه این پدیده به شمار می روند. با در دست داشتن این دوعامل، احتمال وقوع یخبندان های زود رس پاییزه و دیررس بهاره از یکدیگر مستقل هستند. بنابراین می توان طول مدت فصل رشد را با احتمالات مشخص محاسبه کرد. آن ها با استفاده از ضریب همبستگی، رابطه بین ارتفاع و واریانس دما را مطالعه نمودند وبه این نتیجه رسیدند که بین ارتفاع و واریانس دما رابطه معنی داری وجود دارد.
روزنبرگ و مایرز - 1962 - 2، رویدادهای تاریخی مربوط به وقوع یخبندان های زودرس پاییزه و دیررس بهاره را در ده مکان در داخل و اطراف دره پلت در ایالت نبراسکا مورد مطالعه قرار دادند. آنها ضمن شناسایی الگوهای توزیع یخبندان های نوع تابشی و یا انتقالی و الگوهای فشاری موثر را هم مشخص کردند. نامبردگان با استفاده از توزیع نرمال یخبندان ها، پیش بینی های لازم را برای کشاورزی انجام دادند.
نتایج تحقیق نشان داد که 7 تا 30 درصد یخبندان های دیررس بهاره و 17 تا 42 درصد یخبندان های زود رس پاییزه، از نوع انتقالی هستند. همچنین متوجه شدند که در منطقه مورد مطالعه بین 2 تا 5 یخبندان تابشی در فصل بهار بعد از آخرین یخبندان انتقالی و بین 1 تا 3 یخبندان تابشی در فصل پاییز قبل از اولین یخبندان انتقالی روی می دهد. علاوه بر نتایج فوق این دو محقق وضعیت توپوگرافی محل را بیش از سایر عوامل در وقوع یخبندان موثر می دانند. همچنین شاخص های آماری متوسط فاصله بین اولین یخبندان تابشی و انتقالی را 8 تا 16 روز محاسبه کرده اند.
وایلن و لی بوتیلیر - 1998 - 3، با استفاده از روش های آماری مختلف به مطالعه یخبندان در قسمت های شمالی مرکز ایالت فلوریدای آمریکا و کانادین پرایزر آمریکا پرداختند و شرایط محیطی را به عنوان عامل موثر در متفاوت بودن ضرایب تاریخ وقوع یخبندان ها در دو ایستگاه مذکور دانسته اند.
استرلینگ - 2002 - 4، تغییرات تعداد روزهای یخبندان را بر اساس مطالعات تغییر اقلیم برای 9 ایالت آمریکا از سال 1948 تا 2000 مطالعه کرد. نتایج مطالعات وی حاکی از کاهش تعداد روزهای یخبندان و وقوع زودتر تاریخ خاتمه یخبندان بهاره و به تعویق افتادن تاریخ آغاز یخبندان پاییزه بود.
قاسمی - - 1384، بر روی آمار دمای حداقل روزانه شهر کرمانشاه مطالعه ای انجام داد و در آن با استفاده از سه تعریف یخبندان ملایم، متوسط و شدید، دورههای برگشت هر یک را تعیین نمود. نامبرده همچنین طول دوره بدون یخبندان را از تفاضل دو تاریخ آغاز و پایان برای این شهر محاسبه کرد.
توکلی و حسینی - - 1385، با هدف ارزیابی شاخص یخبندان و تاریخ شروع آن در فصل پاییز، مطالعه موردی را بر روی دادههای ایستگاه اکباتان همدان انجام دادند.آن ها یک مدل همبستگی خطی را بین یخبندانهای بهاره و پاییزه ارائه دادند که با داشتن شرایط و زمان وقوع یخبندان بهاره، پیش بینی یخبندان پاییزه فراهم می شد. نامبردهگان با تجزیه و تحلیل آمار ایستگاههای هواشناسی واقع در البرز مرکزی، احتمال وقوع یخبندانهای دیرس بهاره و زودرس پاییزه را بر اساس تاریخ وقوع آنها مدل سازی نمودند.
نوحی وهمکاران - - 1386،تاریخهای آغاز وخاتمه یخبندان را بر مبنای دمای حداقل برای 12 ایستگاه سینوپتیک منطقه آذربایجان در یک دوره مشترک 13 ساله تعیین کردند ویخبندانهای فرارفتی را با کمک نقشههای سینوپتیک و بررسی ساعتی پارامترهای جوی از یخبندانهای تابشی - فرارفتی تفکیک کردند. این بررسی نشان داد که یخبندانهای فرارفتی در منطقه به طورمیانگین از 4 تا 6 روز دیر تر از یخبندانهای تابشی - فرارفتی در پاییز آغاز گردیده و 1 تا 25 روز زودتر در بهار خاتمه می یابند. طول فصل رشد بالقوه نسبت به طول رشد منطقه، با توجه به شرایط محلی 5 تا 65 روز طولانی تر است.
هژبرپور و علیجانی - - 1386، در تحلیل همدید یخبندانهای استان اردبیل به این نتیجه رسیدند که بیشتر یخبندانهای این استان از نوع انتقالی است که در دوره سرد سال از آبان تا فروردین اتفاق می افتد. یخبندانهای شدید وفراگیر استان ناشی از استقرار یک پرفشار در سطح زمین ویک ناوه ی عمیق در سطح 500 هکتوپاسکال بوده و کانون پرفشار سطح زمین در بیشتر اوقات ناشی از آنتی سیکلون های مهاجر غربی بوده است. اما در روزهای سرد سال زبانه پرفشار سیبری عامل اصلی یخبندان بود.
خورشید دوست و سلمان پور - - 1387، نوسان های تاریخ های وقوع اولین یخبندانهای پاییزه و آخرین یخبندانهای بهاره را در 4 آستانه دمایی در شهرستان اهر طی 19 سال مورد مطالعه قرار داده اند. نتایج حاصله نشانگر نوسان های شدید تاریخ های وقوع یخبندان در 4 آستانه در فصل بهار نسبت به یخبندانهای پاییزه است.
نوحی وهمکاران - - 1387، تاریخ های آغاز وخاتمه یخبندان را بر مبنای دمای حداقل برای 3 ایستگاه سینوپتیک زنجان، قزوین و تهران در دوره مشترک 39 ساله تعیین کردند. در این پژوهش یخبندانهای فرارفتی با بررسی مقادیر فراسنج های جوی در ساعات دیده بانی و با کمک نقشههای سینوپتیک از یخبندانهای تابشی تفکیک گردید. در این بررسی تعداد یخبندانهای تابشی و یخبندانهای فرارفتی مورد شمارش قرار گرفته و نشان داده شده که این فراسنج در ناحیه زنجان بزرگتر از قزوین و تهران بود. همچنین طول فصل رشد بالقوه نسبت به فصل رشد منطقه در زنجان 29 روز، در قزوین 23 روز ودر تهران 10 روز طولانی تر بوده است.
رضایی - - 1389، به تحلیل سینوپتیکی یخبندانهای بهاره و پاییزه استان های آذربایجان شرقی وغربی پرداخت. نتایج حاصله از این تحقیق نشان داد که فراوانی یخبندانهای پاییزه در منطقه به مراتب بیشتر از یخبندانهای بهاره بوده و یخبندانهای فرارفتی سهم بیشتری را در یخبندانهای استان های آذربایجان شرقی وغربی به خود اختصاص می دهند.
طاوسی و درخشی - - 1389، به تحلیل آماری و پیش بینی یخبندانهای زودرس و دیررس زاهدان پرداختند. نتایج این پژوهش نشان داد که یخبندانهای زودرس ودیررس از هر دو طرف به سمت فصل زمستان در حال عقب نشینی هستند یعنی دوره یخبندان کوتاهتر شده است.
بررسی منابع موجود، حکایت از بکارگیری روشهای آماری و سینوپتیکی در مطالعه یخبندانها دارد. بطوریکه در اغلب منابع محققان داخلی و خارجی، استفاده از درجه حرارت حداقل روزانه و بکارگیری روشهای آماری و سینوپتیکی در تشخیص تداوم و شدت یخبندانها و نیز شناسایی الگوهای مؤثر در ایجاد یخبندانها به چشم میخورد.
طبق مطالعاتی که انجام گرفت، هژبرپور یخبندانهای استان اردبیل را فقط از نظر سینوپتیکی مورد بررسی قرار داده است. در این پژوهش هم به تحلیل آماری و هم تحلیل سینوپتیکی یخبندانهای ایستگاههای سینوپتیک استان اردبیل، در سالهای اخیر پرداخته شد.
