بخشی از مقاله
چکیده:
جهت تحلیل همدید بارش برف فراگیر زمستان 1392در جنوب شرق کشور، ابتدا رویکرد محیطی به گردش، به عنوان رهیافت پژوهش قرار گرفت. داده ¬های مورد نیاز پژوهش از مرکز NCEP/NCAR وابسته به سازمان هوا و اقیانوس شناسی ملی سیستان و بلوچستان تهیه گردید، که این داده¬ها شامل میانگین آمریکا، مرکز ملی اقلیم شناسی ایران و اداره هواشناسی استان دما، میانگین بارش، روزهای برفی و داده¬های رقومی جوی شامل مولفه¬های باد مداری، باد نصف النهاری، تاوایی نسبی تراز 850 هکتوپاسکال، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 850 هکتوپاسکال بودند. با مطالعه داده¬های بالا منطقه مورد مطالعه مشخص شد و با استفاده از این داده¬ها و تغییرات لازم در آنها به وسیله برنامه¬هایی مانند d4lats و همچنین اسکریپت نویسی در محیط نرم افزار grads نقشه¬های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، تاوایی نسبی، خطوط جریان، جهت و شدت باد به صورت ترکیبی برا ی یک روز قبل تا یک روز بعد از بارش برف تهیه شد و با استفاده از تفاسیر چشمی، شرایط جوی سطح زمین تا جو میانی و بالا در طی روزهای مورد مطالعه، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی¬ها نشان داد که بارش برف در این منطقه تحت تاثیر حرکت شرق سوی موج بادهای غربی و هدایت سیکلون¬های مدیترانه در بستر این امواج رخ داده است. همچنین دریافتیم که رطوبت سیکلون¬های عامل بارش برف در منطقه مورد مطالعه از دریای عمان و خلیج¬فارس ودریای عرب تامین می شود.
کلمات کلیدی:
برف فراگیر، تحلیل همدید، جنوب شرق ایران، بادهای غربی، سیکلون مدیترانه
مقدمه:
برف به عنوان نوع خاصی از ریزش¬های جوی در شرایط خاصی شکل گرفته و شروع به باریدن می¬کند و در واقع برف حاصل چگالش - تبدیل مستقیم بخار به جامد - بخار آب در دمای کمتر از دو درجه سانتی¬گراد است واندازه¬ی تکه¬های آن به دمای محل تشکیل آن وابسته است، یعنی هرقدر دما به نقطه¬ی انجماد نزدیک¬تر باشد امکان تشکیل تکه¬های بزرگ¬تر بیشتر است که در بسیاری از موارد قبل از رسیدن به سطح زمین، ذوب شده و به صورت باران می¬بارد و همین دلیل باعث شده که بارش در ارتفاعات که فاصله¬ی کمتری با پایه¬ی ابر دارند، بیشتر به صورت برف باشد.
بارش برف بر بسیاری از منابع طبیعی مورد نیاز انسان مانند آب و خاک و فعالیت¬های اقتصادی همچون کشاورزی، گردشگری، صنعت و حمل¬¬ونقل تاثیرات گوناگونی دارد، لذا بررسی و شناخت شرایط همدید مسبب این پدیده نه¬تنها سازوکار پیدایش این گونه بارش¬ها را روشن می¬سازد بلکه راه را برای پیش¬بینی رخداد آنها در آینده فراهم کرده و نقش مهمی در کاستن خسارات ناشی از آن و ایجاد طرح¬های آبخیزداری و بهره¬برداری از این پدیده ایفا می¬کند - رحیمی و همکاران. - 1389 در رابطه با شدت اثر این پدیده¬ی جو ی سه مسئله را باید مد نظر قرار داد: الف - عدم شناخت و مطالعه¬¬ی الگوهای آب¬وهوایی مسبب این پدیده ب - رشد جمعیت و به دنبال آن گسترش سریع و بدون برنامه¬ی شهرها پ - عدم رعایت ضوابط معماری همساز با آب¬وهوا - مومن¬پور، فروغ،. - 1393
بی¬گمان مقدار ریزش برف و شرایط دمایی محل نیز از جمله عواملی هستند که می¬توانند اثر تخریبی این پدیده را به صورت چشم¬گیری تشدید کنند. لازم به ذکر است که درجه¬ی مخاطره¬آمیز بودن این پدیده¬ی جوی در شرایط دمایی متفاوت و در مناطق مختلف یکسان نیست. برای مثال بارش 40 تا 50 سانتی¬ متر برف در منطقه شمال غرب ایران شاید بسیار عادی به نظر آید ولی ممکن است حتی 10 تا 20 سانتی¬متر آن در منطقه¬ی جنوب شرق کشور خساراتی را به بار آورد و سیستم حمل¬ونقل زمینی و هوایی را مختل کند. دلیل این امر آن است که در منطقه¬ی شمال غرب سهم قابل ملاحظه¬ای از بارش سالانه به صورت برف است و این خود آمادگی نسبی مردم برای مقابله با این پدیده را می¬رساند و برنامه¬ریزان شهری به تجربه دریافته¬اند که طراحی ساختمان¬ها و خیابان¬ها بای د به گونه¬ای باشد که اثر تخریبی این پدیده را تا حدودی خنثی کند. با وجود این که وقوع بارش برف در جنوب شرق ایران یک پدیده اتفاقی است ولی عملکرد خاص شرایط همدیدی جو، گاهی اوقات به گونه¬ای عمل می¬کند که منجر به وقوع بارش برف اندکی در این منطقه می¬شود. آمار به دست آمده از ایستگاه¬های
سینوپتیک منطقه مورد مطالعه سهم برف را از مجموع بارش سالانه بسیار ناچیز بیان می-کند و همین مقدار کم نیز در تعداد روزهای محدود و اغلب در ارتفاعات رخ داده است. شهرستان¬ های زابل، زاهدان و خاش واقع در استان سیستان و بلوچستان به عنوان ایستگاه¬های مستقر در جنوب شرق کشور که در زمستان سال 1392 بارش برف را تجربه کرده¬اند منطقه¬ی مورد مطالعه¬ی این پژوهش را تشکیل می¬دهند .در این منطقه کمبود ریزش¬های جوی و محدودیت منابع آب، فعالیت های کشاورزی وصنعتی رابه شدت محدود کرده و به صورت یک منطقه¬ی متفاوت از نظر آب¬وهوایی با سایر مناطق ایران در آورده است. شرایط همدیدی حاکم بر منطقه¬ ی مورد مطالعه در دوره¬های مختلف زمانی به گونه¬ای است که سبب می شود بارش¬های اندکی به صورت پراکنده در تمام طول سال اتفاق بیفتد.
بخشی از بارش های منطقه، متاثر از موسمی های تابستانه است - لشکری، حسن،1383 - که سهم بارش برف از این بخش صفر درصد است و برخی نیز در طول دوره¬ی سرد سال به وسیله¬ی سامانه¬هایی که رطوبت را از اقیانوس اطلس و به ویژه دریای مدیترانه و گاهی اوقات هم از خلیج فارس و دریای عرب دریافت کرده¬اند و در بستر موج بادهای غربی از به سمت شرق حرکت می¬کنند. در شرایط همدیدی خاصی بسته به دمای محیط، بارش این سامانه¬ها می¬تواند به صورت برف ریزش کند. در زمستان سال 1392 شرایط همدیدی و دمایی به گونه¬ای عمل کردند که در ماه¬های دی و بهمن شاهد چندین روز برفی در این منطقه بودیم که زندگی روزمره¬ی ساکنان این منطقه را مختل کرده و باعث تعطیلی مدارس و لغو پروازهای فرودگاه بین¬المللی زاهدان گردید که طبق آمار به دست آمده از سازمان هواشناسی کشور بارش 20/5 سانتیمتر برف در این منطقه طی سی سال گذشته بی سابقه بوده است. تا کنون مطالعات بسیاری پیرامون مقدار آب معادل بارش برف، روند بارش برف وهمچنین اثر بارش برف در اقلیم منطقه انجام شده است - ¬آنت سمادنی - - 2000 ؛ معروفی - - 1389؛ زارع ابیانه - 1391 - ؛ لشکری و همکاران - . - 1388 ازجمله پژوهش¬های صورت گرفته در مورد بارش برف و ارتباط آن با الگوهای گردش عمومی جو می¬توان به پژوهش هارلی و کیبلز - - 1998 به نقل از فتح زاده - 1389 - اشاره کرد که تغییرپذیری بارش برف زمستانی در نیوانگلند را از نظر سینوپتیک بررسی کردند.نتایج این بررسی نشان می¬دهد که به طور کلی بارش سنگین برف زمستانی با گردش نصف¬النهاری همراه است، همان¬طور که منفی بودن شاخص - NAO - North Atlantic Oscillation و ناهنجاری ارتفاع 700 هکتوپاسکال نشان می¬دهد ولی بارش کم برف زمستانی وابسته به این شرایط نیست و مثبت بودن شاخص NAO دلالت بر این امر دارد. مکجینیز - 2000 - نیز بارش برف در حوضه رودخانه کلرادو را از نظر سینوپتیک مورد بررسی قرار داد. وی در
این بررسی با اجرای سری زمانی سطح 700 میلیبار به وسیله ی تحلیل مولفه های اصلی به عنوان ورودی شبکه عصبی به منظور تولید توابع انتقال، بارش برف روزانه را تقریبا با ضریب اطمینان 70 درصد شبیه سازی کرد. نتایج این بررسی نشان داد که بارش برف حوضه ی رودخانه ی کلرادو از واریانس - تغییرات - آتمسفری در سیستم سینوپتکِی اقیانوس آرام شمال غربی ناشی می شود که از روی خلیج آلاسکا و در هماهنگی با سیکلون زایی دامنه ی بادپناه کوههای راکی سرچشمه می گیرد. در پزوهشی دیگر پاول ¬بلاک وهمکاران - 2008 - به شناسایی الگوهای آب وهوایی بزرگ مقیاسِ موثر بر بارش برف و ارتباط آن با گردش عمومی هوا در شرق ایالات متحده پرداخته¬اند . در این مطالعه متغیرهای تعداد فصلی بارش برف - - TSF وتعداد روزهای برفی - - NSD از 124 ایستگاه مستقر در سطح منطقه مورد مطالعه تهیه شد و در نتیجه با استفاده از محیط نرم افزار و تجزیه وتحلیل متغیرها دریافتند که حالت برجسته تنوع برای هر دو متغیر TSF و NSD مربوط به الگوی نوسان آتلانتیک شمالی - - NAO است .
الگوی دوم نیز برای تنوع TSF و NSD مربوط به اقیانوس آرام و شمال الگوی آمریکایی - PNA - است. امینی¬نیا و همکاران - 1389 - در بررسی خود پیرامون نوسانات بارش برف سنگین در شمال غرب ایران به این نتیجه رسیدند که بارش برف سنگین در همه ایستگاه¬ها دارای نوسانات زیاد و روند کاهشی بوده است.از جمله پژوهشهایی که به بررسی خسارات ناشی از ریزش شدید برف پرداخته اند می¬توان به پژوهش رضایی - - 1389 پیرامون بارش برف در جلگه مرکز ی گیلان و پیامدهای ناشی از آن اشاره کرد. بر اساس نتایج این پژوهش ریزش برف در استان گیلان یک ویژگی طبیعی بیان شده که هر چند سال یک بار با حجم زیاد نزول میکند و با خسارات مالی و گاه جانی نیز همراه است.همچنین فهیمی نژاد و همکاران - - 1391 در پژوهشی توفان برف استان گیلان در فوریه ی 2005 را از نظر سینوپتیک و فضایی مورد مطالعه قرار می دهند و به این نتیجه رسیدند که بارش برف در استان گیلان در فوریه¬ی 2005 - بهمن ماه - 1383 نتیجه ی استقرار الگوی پرفشار ترکیبی - ادغام زبانه¬ی پرفشار بالکان و سیبری - است. شکیبا - 1392 - نیز در پایان نامه ی خود بارش برف سنگین شمال غرب ایران را مورد تحلیل آماری و سینوپتیک قرار داد. نتایج این پژوهش نشان داد که در تمام الگوهای جوی در تراز میانی ناوه¬ای در شرق مدیترانه و در غرب منطقه ی مورد مطالعه عمیق شده، که در تراز زیرین سبب ایجاد همگرایی و مقادیر منفی امگا و در نتیجه جریانات صعودی به ویژه در تراز 850 هکتوپاسکال گردیده است . مومن¬پور و همکاران - 1393 - سازوکار رخداد بارش برف سنگین در جلگه¬ی گیلان را در نیم قرن اخیر از نظر سینوپتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرار دادند. پژوهش¬ها نشان میدهد که این بارش¬ها به دنبال شکل گیری دو الگوی مجزای واچرخندهای
15 مرداد 1394، ICGS2015
سطحی و با منشا قاره¬ای و اقیانوسی به تنهایی و یا به صورت جفت شده با چرخندهای عرض های پایین تر که حامل شارها ی گرما و رطوبت هستند، شکل می گیرند . برخی پژوهشگران نی ز روش های سنجش از دور را به منظور شناخت پوشش برف از سایر پوشش ها مانند ابر به کاربرده اند، ازجمله؛ - شفیعی علویجه - 1374 - ، قنبرپور - - 1381، ثقفیان وهمکاران - - 1381 ، رنجبر - - 1391، کاتورانی - - 1392،جلوخانی نیارکی، علی محمدی و همکاران . - - 1383 - با مطالعات انجام شده پیرامون موضوع تحقیق، پژوهشی در رابطه با مطالعه همدید بارش برف در جنوب شرق کشور انجام نشده است، لذا در پژوهش حاضر سعی شده است با توجه به رویکرد محیطی به گردشی به ابهامات و سوالات متعدد در رابطه با ماهیت، ساز وکار و نحوه تشکیل و منبعرطوبتِ سامانه به وجود آورنده آن، پاسخ داده شود .
معرفی منطقه ی مورد مطالعه:
جنوب شرق ایران شامل استان های سیستان و بلوچستان، جنوب شرق کرمان و شرق هرمزگان است و از نظر آب وهوایی دارای اقلیم خشک و بیابانی می باشد. رژیم بارشی در این منطقه - برخلاف سایر نقاط ایران- زمستانی نیست و بخشی از بارش های آن ناشی از موسمی هندوستان است که در فصل تابستان در برخی از سال ها خود را به جنوب شرق ایران می رساند . ایستگاه های مستعد دریافت بارش برف در این منطقه عبارت اند از ایستگاه های زاهدان، خاش و زابل که در زمستان 1392 در ماه های دی و بهمن چندین روز برفی را تجربه کردند و
