بخشی از مقاله
چکیده
تغییرات شدید در مقدار بارش و دما و رخداد مقادیر فرین این دو عنصر در هر منطقه معلول عوامل متعدد و در هم تنیده اي است که هر یک به طور مجزا و نیز در ارتباط با هم نقش تعیین کنندهاي در میزان و شدت این عناصر اقلیمی دارند. در این پژوهش به منظور تحلیل همدید شدیدترین یخبندان در طی دوره آماري بیست و پنج ساله - 1989- 2010 - استان هاي غرب کشور آمار ماهانه یازده ایستگاه همدید، واقع در منطقه غرب ایران از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد.
پس از بررسی همگنی داده ها و بازسازي دادههاي مفقودي، مشخص شد که پنج ماه ژانویه، فوریه ، مارس ، نوانبر و دسامبر ماههاي سرد و داراي بیشترین یخبندان نسبت به ماههاي دیگر سال هستند بنابراین مطالعات بر روي این پنج ماه متمرکز گردید. ماههاي یخبندان، ماهی که هر یازده ایستگاه دماي میانگین حداقل منفی گزارش شده بود مشخص گردید و با استفاده از شاخص بی بعد نمره استاندارد - z - ماههایی که نمره استاندارد آن کمتر از -1/8 بود به عنوان ماههاي با شدیدترین یخبندان تعیین گردید.
با بررسی میانگین دماي روزانه و رکورد کمترین دماي ماههاي با یخبندان شدید؛ فوریه 1989 با گزارش رکود کمترین دما در -2/63848 شدیدترین یخبندان را داشته است. با بررسی نقشه آنومالی در ماه مذکور مشخص شد این سرما نسبت به چند سال گذشته بیسابقه بوده است. بررسی نقشههاي سطح 500،700، 850 و سطح دریا علت وقوع کمترین رکود دما در این چند روز استقرار ناوه بر روي ایران و قسمت غرب ناوه - همگرایی بالایی - بر روي منطقه مورد مطالعه که فرارفت سرد موجب ریزش هوایی سرد شده مشخص گردید که موجب کاهش دما گردیده است.
مقدمه
یکی ازعوامل طبیعی که تاثیرات زیادي در نحوه بهرهبرداري انسان از محیط به جاي میگذارد عامل آب وهوا میباشد، تاثیرات عوامل آبوهوایی در بیشتر بخشهاي زندگی انسان انکارناپذیراست و یخبندان نیز به عنوان یکی ازپدیدههاي مهم و مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییردما درطول زمان ناشی میشود به طور کلی یخبندان به شرایطی اطلاق میشود که در آن هوا در ارتفاع 1/2 متري از سطح زمین به صفر یا به زیر صفر درجه سانتیگراد میرسد به عبارت دیگرکاهش دماي محیط به صفردرجه وکمتررا یخبندان گویند. یخبندان مرحله انجماد آب است در این حالت به هنگام کاهش دماي هوا تا نقطهي انجماد پوششی از یخ روي سطوح باز تشکیل می شود.
پروتوپلاسم گیاهان زنده فقط در یک دامنهي محدود از دما قادر به ادامهي فعالیتهاي خود میباشند اگر دما به حدود نقطه انجماد برسد هیچ گونه رشد گیاهی که از لحاظ کشاورزي حائز اهمیت باشد صورت نمیپذیرد. - اگر گیاهان با سرما سازگاري نداشته باشند حتی دما به صفر نرسد هم خشک می شود - بسیاري از گیاهان مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر ممکن است در دماي 5 درجه سانتی گراد خشک شوند.
همچنین ازخطرات یخبندان از کار افتادن و یخ بستن موتور هواپیما می باشد. یخبندان مانند دیگر مخاطرات اقلیمی از جمله سیلاب و طوفان یک آفت اقلیمی است. اثر یخبندان بر جاده ها و وسیله نقلیه هم قابل توجه است
بنابراین یخبندان به عنوان یکی از مخاطرات محیطی بشر و محیط زندگی او را تهدید میکند اگر چه قابل جلوگیري نمی-باشد اما با بررسی علمی این رخداد میتوان وقوع آن را پیش بینی و براي جلوگیري از خطرات و تلفات احتمالی برنامهریزي نمود. اولین مطالعه انجام شده در زمینه اقلیم شناسی سینوپتیک، شناسایی الگوي گردشی روي نقشه-هاي هواست. تنها راه تبیین و پیش بینی شرایط محیطی، مطالعه الگوي گردشی هوا در سطح زمین و سطوح بالاي جو است
بوتسما - - 1976 دماي حداقل و احتمال وقوع خطر یخبندان را در سرزمین هاي کوهستانی کانادا مورد بررسی قرار داد.
روزنبرگ و مایرز - - 1962 رویدادهاي تاریخی مربوط به وقوع یخبندان هاي 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 الگوهاي توزیع یخبندانهاي نوع تابشی و یا انتقالی، الگوهاي فشاري موثر را هم مشخص کردند.
ویتکویچ - - 1963 گسترش بادهاي سرد شمال غربی را توسط تودههاي هوا عامل اصلی یخبندان ها در روسیه، اروپا و قزاقستان می داند. بنابراین بررسی مطالعه الگوي گردشی هوا براي شناخت عوامل رخداد یخبندان ضروري است. از مطالعات صورت گرفته در زمینه تحلیل الگوهاي یخبندان میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
تاکاهشی - 1990 - درتحقیق خود، منطقه دریاچه بایکال مغولستان را مهم ترین محل پرفشار برشمرده ومعتقداست وقتی پرفشار سرد و قوي از آن منطقه به سمت جنوب نفوذ وگسترش مییابد به عنوان یک فرآیند جوي باعث ورود سرماي شدید میشود.
زانگ وهمکاران - 1996 - ،ضمن بررسی اقلیم شناسی موسمیها وامواج سرد در شرق آسیا دریافتند که شدت بالاي پرفشارسیبري درماههاي دسامبروژانویه رخ میدهد. درصورتی که بیشترین فراوانی امواج سرد درشرق آسیا مربوط به ماههاي نوامبر و مارس است.
واتکینز 1991 - ، - 889_896 به منطور پی بردن به تغییرات بلند مدت فصل یخبندان ، با تحلیل دماهاي روزانه ، شروع وخاتمه یخنبدانها رادرانگلستان مرکز انگلستان مطالعه کرد. وي بااستفاده از مدل رگرسیون خطی به این نتیجه میرسید که طول فصل یخنبدان در مورد دو روز در هر دهه کاهش مییابد که این کاهش با افزایش دما توجیه میشود. در ایران نیز کارهاي انجام شده است که از جمله زیر میباشد:
عزیزي - - 1383 در ارزیابی سینوپتیکی یخبندانهاي فراگیر بهاري در نیمه غربی ایران اشاره میکند کهتقریباً تمامی موارد یخبندان فراگیر همزمان با وجود سامانه کم ارتفاع روي مناطق شمالی ایران بوده است که هسته مرکزي این سامانها در شمال دریاي خزر، مرکز دریاي خزر و یا مناطق شمالی تر از دریاي خزر قرار گرفته و با فرا رفت هواي سرد عرضهاي شمالی سبب ریزش هواي سرد و یخبندان در نیمه غربی کشور شده است.
براتی - 1375 - طراحی الگوهاي همدیدي یخبندانهاي بهاره ایران انجام داده است. نتایج این تحقیق نشان داد که همه یخبندانها از نوع - سینوپتیک - بوده و تقریبا" در تمامی موارد جا به جایی محورفرود. علیجانی و براتی - 1366 - الگوهاي فشار یخبندان هاي شمال غرب کشور را بررسی کردند.
بهیار - - 1382 از دیدگاه همدیدي – دینامیکی پدیده ي سرمازدگی استان چهارمحال بختیاري را مورد بررسی قرار داده است.
قطره سامانی - - 1383 به تحلیل همدیدي شروع و خاتمه یخبندان در استان چهارمحال بختیاري پرداخته است. پنج علیزاده - 1384 - به تحلیل آماري و سینوپتیکی یخبندان هاي فراگیر شهر اردبیل پرداخت و به این نتیجه رسید که اکثر یخبندانهاي فراگیر از نوع فرارفتی و ترکیبی میباشند. عزیزي و همکاران - 1387 - رخداد سرماي شدید ژانویه 2008 ایران را مورد تحلیل قرار دادند.
موقعیت منطقه
منطقه مورد مطالعه در این پژوهش ، ناحیه کوهستانی غرب ایران در بخش میانی رشته کوه زاگرس است که شامل استانهاي کردستان،کرمانشاه، لرستان، ایلام و همدان است. که با توجه به موقعیت جغرافیایی و ارتفاعات زاگرس در طول دوره تاریخ سرماهاي شدیدي را به خود دیده است و به همراه استانهاي شمال غرب جز استانهاي با سرماي شدید حداقل در پنج ماه از سال محسوب می شود.
منطقه مورد مطالعه به عنوان یکی از قطبهاي مهم کشاورزي کشور به علت تغییرات شدید دما و بارش سالانه از میانگین بلند مدت آن ، همواره شاهد خشکسالیها ، ترسالیهایی ویخبدانهایی بوده است. در این منطقه رخداد مقادیر فرین این دو عنصر اقلیمی که منجر به وقوع دورههاي سرد و گرم وسیلهاي مخرب یا خشکسالی شده است. خسارت جبران ناپذیري از جنبههاي مختلف زیست محیطی، کشاورزي، اقتصادي .... را وارد ساخته رفتار سري بارش و دما و هم چنین شناسایی و علت وقوع مقادیرحدي آنها جهت کاربرد در برنامهریزيهاي آتی در کنترل مخاطرات محیطی مربوط ، ضرورت انجام این تحقیق را بیش از پیش آشکار میسازد.
شکل :1 موقعیت منطقه موردمطالعه
روش تحقیق
به منظور شناسایی الگوهاي فشار موثر در یخبندان شدید استانهاي مذکور دماي ماهانه ایستگاههاي سینوپتیک از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد و در یک دوره 25 ساله - 1987-2012 - دماهاي میانگین حداقل ماهانه، میانگین دماي روزانه، کمترین دماي گزارش شده و تاریخ وقوع آن استخراج گردید. دادههاي دماي حداقل میانگین ایستگاه استان هاي مذکور براي ماههاي ژانویه، فوریه، مارس ، نوامبرودسامبرکه بیشترین دماي منفی را داشتند به عنوان ماههاي سرد سال در طول دوره آماري انتخاب شد و میانگین آن براي هر سال در هر یک از این ماهها محاسبه گردید ماههایی که دماي میانگین هر ایستگاه در استانهاي مذکور و دماي هر یک از ایستگاه ها منفی بوده به عنوان ماههاي یخبندان تعیین گردید . سپس با مقایسه میانگین به دست آمده ماهانه براي هر سال با میانگین دوره آماري 25 ساله، با استفاده از شاخص بی بعد نمره استاندارد - z - به کمک تکنیک فیلتر در نرم افزار اکسل ماههاي با یخبندان شدید مشخص گردید.
