بخشی از مقاله
چکیده:
پژوهش پیش رو براي مطالعه موقعیتهاي زمانی و مکانی هستههاي سرعت و فراوانی وقوع آن و بررسی سرعت منحنی-هاي هستههاي همسرعت براي محدوده نیمه شمالی کشور انجام گرفته است. براي انجام این پژوهش، از دادههاي مربوط به مؤلفههاي باد مداري و نصفالنهاري درتراز ارتفاعی 500 هکتوپاسکال براي مقطع زمانی ده ساله 2001 تا 2010 میلادي استفاده و از نرم افزارهاي SURFER, EXCEL, GRADS براي ترسیم نقشه، انجام محاسبات و بدست آوردن فراوانی وقوع بهره گرفته شده است.
بررسی نقشههاي ترسیمی حاکی از وجود تفاوتهاي فصلی در فراوانی هستهها و سرعت مرکزي آنهاست. در نیمه سرد سال با وجود پراکندگی فراوانی هستهها، سرعت مرکزي آنها اکثرا داراي سرعت رودباد است و بیشترین فراوانی هستهها هم مربوط به اواخر بهار و فصل تابستان می باشد که با سرعت مرکزي ضعیف هستهها همراه است.
-1 مقدمه
در نقشههاي هوا به ویژه نقشههاي مربوط به ترازهاي بالاي جو، هستههاي سرعت باد با شدتهاي مختلف دیده میشود که تا مسافتهاي طولانی کشیده شدهاند
هر منحنی بسته مستقر در نیمه شمالی کشور، به عنوان یک هسته به شمار میآید که داراي سرعت مربوط به خود میباشند که حداقل این سرعت 6 بوده و حداکثر سرعت هم رودبادها را تشکیل میدهد. بنا به تعریف آمده در واژهنامه هواشناسی و اقلیمشناسی، به جریان نسبتا تنگ و باریکی از بادهاي افقی بسیار شدید با سرعت بیش از 50 گره یا حدود 26 متربرثانیه که در بالاتر از بادهاي سیارهاي میوزند، رودباد گفته میشود
هسته هاي رودباد در بستر موجهاي کوتاه و بلند حرکت میکنند و همانند آنها داراي مناطق واگرایی و همگرایی هستند. به لحاظ تئوریک، سرعت بیشتر هستههاي رودباد با مقدار بیشتر حرکت صعودي و ناپایداري ناشی از آن همراه است
موقعیت و گسترش هستههاي سرعت در ترازهاي فوقانی، می تواند به عنوان یکی از عوامل ناپایداري اقلیم در سطح زمین باشد و با افزایش سرعت آن به بیش از 30 متر در ثانیه و ایجاد جریان رودباد، باعث تغییرات زمانی و مکانی سایر پدیده هاي جوي مؤثر بر اقلیم منطقه موردنظر شود. مثلا در دوره گرم سال که رودباد جنب حاره اي بر بخش هاي شمالی کشور مستقر است، عوامل آب و هوایی حاره اي بر ایران مستولی می شود جریان رودباد باعث انتقال گرما و نبود آن باعث تفاوت شدید دمایی می شود
در پژوهش حاضر تلاش شده است تا موقعیت روزانه هستههاي سرعت در محدوده نیمه شمالی ایران و نیز فراوانی وقوع آن مورد بررسی قرار گیرد. به منظور شناخت رفتار هستهها با سرعتهاي متفاوت و توزیع فراوانی آن در روزهاي مختلف بر روي منطقه اقلیمی مورد مطالعه از نقشه هاي Vector Wind استفاده شده است که بیانگر جهت بادهاي مداري و نصف النهاري، هستهها وسرعت آن ها می باشد. تاکنون در زمینه جابه جایی هسته هاي سرعت به منزله یک منحنی بسته با سرعت هاي مختلف و توزیع فراوانی وقوع آن و همچنین نقشه هاي Contour با منحنی هستههاي همسرعت در سطح جهانی و داخل کشور مطالعات چندانی صورت نگرفته است و اکثر پژوهشها در زمینه رودبادها یعنی بر پایه حداکثر سرعت هستههاي سرعت انجام شده است. از جمله مطالعات صورت گرفته در کشورهاي مختلف، می توان به پژوهش مارکوس و همکاران3 - 2000 - مبنی بر قويتر شدن رودباد جنب حاره طی فاز النینو و افزایش بارش در جنوب برزیل اشاره کرد.
جانسون و دانیل - 2006 - در پژوهشی با عنوان بارشهاي مرتبط با رودبادها نتیجه گرفتند که توزیع میانگین بارش درایستگاه انگلستان در ارتباط با رودبادها است.
دگیرمنزیک و ویبیک - 2007 - 4 چهار الگوي اصلی رودبادها را بر روي اروپا در بازه زمانی 1950-2001 مشخص کرده و سپس به مطالعه ویژگیهاي مهم گردش تراز بالا و هواي سطحی در زمان هر کدام از الگوهاي بدست آمده پرداخته و سرانجام به توصیف آمارههاي اساسی الگوي رودبادها نظیر فراوانی، تداوم و تغییرات روزبهروز ساختار رودباد و روند آنها اقدام نمودند، در نتایج کار آن ها تفاوتهاي فصلی در فراوانی و مدت دوام الگوهاي رودباد مشاهده شده، به گونه اي که انواع بادهاي نصف النهاري در رودبادها در فصل بهار تسلط دارد درحالیکه در فصل تابستان بادهاي مداري غالب بوده است.
همچنین در پژوهشی دیگر، فرج زاده و همکاران - 2008 - ارتباط بین موقعیت رودبادها و چرخندهاي غرب ایران را، در دوره زمانی 1985-1999 مطالعه نمودند. نتایج پژوهش آنها آشکار ساخت که سرعت باد در شدت بارش تاثیري نداشته و رخداد بارشهاي شدید در هنگام انحناي چرخندي مسیر رودباد و رویداد بارشهاي سبک درزمان انحناي واچرخندي مسیر رودباد میسر شده است. در پژوهشی دیگر از سوي ولینگز و همکاران - 2009 - 5، تغییرپذیري جو در بخش شمالی اطلس در ارتباط با تغییرات پیچانهاي جوي مطالعه شده و به این نتیجه دست یافتند که شاخصهاي نوسان اطلس شمالی و شرق اطلس، هردو تغییرات رودبادها را در ارتباط با عرض جغرافیایی و سرعت آنها توجیه میکند. آنها معتقدند که بررسی تغییرات شاخصهاي مزبور براي شناسایی و تحلیل رفتار رودبادها - از نظر موقعیت قرارگیري و سرعتشان - ضروري است.
از جمله مطالعات انجام گرفته در زمینه هستههاي سرعت مخصوصا رودبادها در داخل کشور میتوان به پژوهش فرج زاده و همکاران - 1384 - اشاره کرد که موقعیت و چگونگی استقرار رودباد و سرعت آن در رابطه با سامانههاي بارشی غرب کشور، در دوره ده ساله 1990 تا 1999 مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیدند که هستههاي سرعت در روزهاي آغاز و حداکثر بارش در دو قسمت متمرکز شدهاند. منطقه مطالعاتی در حالت اول و در مورد هسته اطراف دریاي سرخ در قسمت خروجی هواي سرد - ناحیه چپ خروجی یا ربع دوم - هسته قرارگرفته و در مورد هستههایی که در جنوب غربی دریاي خزر استقرار یافتهاند، منطقه مورد مطالعه در ناحیه ورودي هواي گرم - ناحیه راست ورودي یا ربع چهارم - قرار دارد.
مسعودیان و محمدي - 1390 - به تحلیل فراوانی و شناسایی موقعیت رودبادها در زمان رخداد بارشهاي ابر سنگین پرداختند که نتیجه بررسی آنها نشان داد هرچند رودبادها در خلیجفارس و تا حدودي نیز در جنوب غرب ایران داراي فراوانی قابل ملاحظهاي بودهاند، با این حال بخشهاي شمالی عربستان محل اصلی استقرار تمرکز رودبادها در زمان رخداد بارشهاي ابر سنگین و فراگیر ایران بوده است. در پژوهشی دیگر با عنوان تحلیل احتمالاتی رخداد روزانه رودباد جنب حاره بر روي منطقه اقلیمی ایران که قایمی و همکاران در سال 1391 با استفاده از زنجیره مارکوف انجام دادند، رفتار رودباد جنب حاره در روزهاي متوالی براي مقطع زمانی 1330 تا 1389 را بررسی کرده اند.
نتایج بدست آمده بیانگر این است که در تمام ترازها، مراکز بیشینه سرعت، فراوانی وقوع و درصد احتمال وقوع این رودباد بر روي شرق چین و در مرحله بعدي برروي نواحی شمال عربستان، دریاي سرخ و شمال آفریقا میباشد. خورشیددوست و همکاران در سال 1391، در پژوهشی به تحلیل آماري و همدیدي مؤثرترین الگوي رودباد موجد بارشهاي فراگیر فصل زمستان در طی دوره آماري 11 ساله - 2001-2011 - پرداخته و هفت الگوي غالب رودباد بر روي ایران شناسایی شد.
نتایج نشان داد که ناپایداريها و بارشها متأثر از جابجایی هسته رودباد بوده است. در پژوهشی دیگر، حلبیان و حسینعلی - 1393 - به تحلیل فراوانی رودبادهاي مرتبط با بارشهاي حدي و فراگیر در کرانههاي غربی خزر پرداختند. نتایج بررسیها نشان میدهد که رودبادها از نظر زمانی به جز در تراز 250 هکتوپاسکال، فراوانی بالایی را نشان میدهند. نقشههاي میانگین سرعت رودبادهاي مستقر بر روي کرانههاي غربی خزر، از یک سو منطبق بر رخداد بیشینه فراوانی رودبادها و از دیگر سو مقارن با وقوع بیشینه سرعت رودبادها یعنی قرارگیري در ربع چهارم رودباد است.
براین اساس در این پژوهش، به شناخت موقعیت و چگونگی استقرار هستههاي سرعت و فراوانی وقوع آن و منحنیهاي سرعت هستههاي همسرعت در نیمه شمالی کشور و بررسی شرایط حاکم بر آنها در یک دوره مشخص ده ساله، توجه شده است.
-2 موقعیت پهنه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه براي این پژوهش، نیمه شمالی کشور تعیین شده است که از نظر موقعیت جغرافیایی، در محدوده 44 درجه تا 61 درجه طول شرقی و 33 درجه تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است.
عبور توده هاي هوا از فراز کشور، میتواند هواي سرزمین ما را تحت تأثیر قرار دهد. در دوره گرم سال بر اثر استقرار مرکز پرفشار جنب حاره اي آزور، توده هواي قارهاي حارهاي - - CT که بسیار گرم وخشک است و ضخامت کمتري دارد بر روي ایران تشکیل شده و بر بالاي آن پرفشار جنب حاره اي آزور مستقر میشود. در دوره سرد سال بادهاي غربی تمام ایران را فرا می-گیرند و با خود تودههاي هوا را از منابع متعدد میآورند.
توده هواي قارهاي قطبی - CP - هوا را از سرزمینهاي شمالی وارد ایران میکند یکی از راههاي ورود آن گسترش زبانه پرفشار سیبري بر روي شمال شرق ایران است و در مواقعی که از روي دریاي خزر بگذرد، ایجاد بارندگی میکند. بعضی مواقع فرابار سیبري یا موجهاي عمیق بادهاي غربی هواي سرد و خشک عرضهاي بسیار بالا را به ایران میآورند و به توده هواي شمالگان - CA - موسوم است.توده هوايCP یا CA از شمال غرب هم وارد کشور میشود و سرما و خشکی را به ارمغان میآورد
