بخشی از مقاله
چکیده
بارش هاي سنگین اغلب بر روي قلمروهاي کوچک رخ می دهند با این حال ممکن است این رویدادها درون سامانه هاي بزرگ مقیاسی لانه کرده باشند و همچنین انرژي و رطوبت شان را از مناطق دوردست دریافت کنند. این پژوهش با هدف تحلیل همدید بارش هاي سنگین در استان لرستان در تاریخ 6 تا 7 آبان 1394 انجام شده است. به منظور تحلیل سینوپتیکی بارش مذکور و چگونگی ورود سیستم هاي سینوپتیک به منطقه از نقشه هاي روزانه ترازهاي سطح زمین و 500 هکتوپاسکال از سایت نوا اخذ گردید و سامانه هاي بارشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
نتایج تحلیل نقشه هاي هواشناسی نفوذ سامانه ناپایدار جوي در تراز میانی جو بر روي غرب کشور را نشان می دهد. این سامانه که به صورت یک ناوه عمیق مشخص بوده به عرض هاي پایین تر نفوذ و تا روي دریاي سرخ امتداد داشت در روز 6 آبان ماه سامانه مذکور بر روي مناطق غرب کشور مستقر گردید . در سطح زمین کم فشار حاکم بر روي خلیج فارس به عرض هاي بالا نفوذ و در تداخل با کم فشار دریاي سرخ باعث تقویت رطوبتی سامانه ناپایدار گردید. به طوري که بیشترین حجم بارش سامانه مذکور در روز دوم فعالیت بوده که با توجه به ویژگی هاي فوق و شرایط همرفتی وقوع سیل و بارش سنگین در استان لرستان رخ داده است.
.1 مقدمه
مطالعه بارش هاي سنگین بر پایه داده هاي روزانه بارندگی از اهمیت ویژه اي برخوردار است این بارش ها در دوره هاي 24 ساعته، هفتگی و کمتر از آن رخ می دهند. بسیاري از فرایندهاي مرتبط با محیط سطحی - از جمله بارش - به شدت تحت تأثیر گردش هاي جوي هستند. از این رو شناسایی ارتباط بین این پدیده با سامانه هاي جوي می تواند راهنماي خوبی براي یافتن راه هاي کاهش مخاطرات محیطی، آبخیزداري و مدیریت منابع آب باشد . براي دستیابی به این اهداف، اقلیم شناسی همدید که وظیفه ي شناسایی رابطه ي میان الگوهاي جوي و رویدادهاي محیطی را بر عهده دارد، بسیار سودمند است. اقلیم شناسی همدید علمی است که رابطه ي میان گردش هاي جوي را با محیط سطحی یک منطقه بررسی می کند
نوسان هاي رژیم بارش در ایران، شرایط اقلیمی از جمله بارش هاي کوتاه مدت و رگباري، سالیانه سیلاب هاي مخربی را بر جاي گذاشته است. سیل هر ساله در گوشه و کنار کشور جان تعدادي از انسان ها را می گیرد و هزاران متر مکعب آب شیرین و هزاران تن خاك ارزشمند را از دسترس خارج ساخته و خرابی هاي فراوانی بر جاي می گذارد. استان لرستان از جمله مناطقی از کشور می باشد که در آن شاهد باران هاي کوتاه مدت و رگباري می باشد. در اکثر موارد این بارش ها منجر به سیل هاي شدید و مخرب در استان لرستان می شود که خسارت هاي مالی و تلفات انسانی زیادي را بر جاي می گذارد.
در سال هاي اخیر مطالعات زیادي در ارتباط با بارش هاي سنگین و سیل آسا در کشورهاي مختلف از جمله به وسیله اقلیم شناسان و هواشناسان به روش سینوپتیکی و با استفاده از نقشه هاي سطوح مختلف جو، صورت گرفته است. که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
گرویسمن و همکاران - 1999 - 1، در یک مطالعه ي گسترده، تغییرات بارشهاي سنگین را به عنوان یکی از مهمترین شاخص هاي نشان دهنده ي تغییر اقلیم جهانی در 8 کشور کانادا، ایالات متحده، روسیه، چین، استرالیا، نروژ و لهستان بررسی کردند. آنها معتقدند که بارش هاي سنگین سهم کوچکی را از رویدادهاي بارشی برون حاره اي را شامل می شوند.
جنسا و همکاران2 - 2001 - ، با یک رویکرد آماري، تأثیر چرخندهاي غرب مدیترانه بر روي 948 بارش سنگین بیش از 60 میلیمتر و 259 بارش ابرسنگین بیش از 100 میلیمتر که در طی 5 سال، از 1992 تا 1996 در غرب مدیترانه ثبت شده بود را مطالعه کردند. نتایج پژوهش آن ها نشان داد که در 90 درصد موارد، مراکز چرخندي در مجاورت و همسایگی محل وقوع بارشهاي سنگین غرب مدیترانه واقع شده اند. این مراکز چرخندي در موقعیتی قرار می گرفتند که برقراري جریان هواي مدیترانه به سوي محل وقوع بارش سنگین را تقویت می کردند. در ضمن برخی از این رویدادها، به وسیله سامانه هاي همرفتی میان مقیاس به وجود آمده بودند .
لنا و همکاران - 2007 - 3، هشت الگوي گردشی اصلی پدیدآورنده ي بارشهاي سنگین جزایر بالریک را به دست آوردند. این الگوها پس از انجام تحلیل مؤلفه ي اصلی بر روي پایگاه داده هاي - - 1995-2004 ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و تحلیل خوشه اي بر روي مؤلفه هاي اصلی بدست آمدند. بیشتر این الگوها ارتباط قوي بین رخداد بارش سنگین و چرخندها را نشان دادند.
ماتلیک و همکاران - 2008 - 4، الگوهاي گردشی بارش سنگین ایالت استونی را در دوره ي زمانی 1961 تا 2005 بررسی کردند. بررسی ایشان نشان داد که اغلب بارش هاي سنگینی که روي داده است بر اثر عبور کم فشارها و سامانه هاي جبه هاي ایجاد شده و بارش هاي همرفتی نقش چندانی ایفا نکرده اند. متئو و همکاران - 2009 - 5، رخداد بارش سنگین و توفان 13 سپتامبر 2006 کاتالونیا را با استفاده از تصاویر ماهواره اي و راداري و داده هاي رادیوسنجی خودکار ایستگاه هاي هواشناسی کاتالونیا مطالعه کردند.
بررسی ایشان نشان داد که عبور خط توفان از ناحیه ي ساحلی کاتالونیا - شمال شرق اسپانیا - عامل رخداد بارش سنگین و وقوع توفان ها در این منطقه بوده است. لیما و همکاران - 2009 - 6، به بررسی رویدادهاي بارش سنگین در تابستان هاي گرم و مرطوبی پرداختند که در جنوب شرقی برزیل، سبب بروز سیل و خسارت می شود. آنها نشان دادند که این رویدادها بیشتر ناشی از دو نوع آشفتگی جوي هستند: جبهه ي سرد - در حدود 53 درصد - از رویدادها و منطقه ي همگرایی آتلانتیک جنوبی 48 - درصد - از رویدادهاي را دربرمی گیرد.
مولر و همکاران 2009 - 7 - ، در یک دوره 45 ساله - - 1958-2002، 16 رخداد بارش حدي بزرگ مقیاس را در جمهوري چک مطالعه کردند و اظهار داشتند که متغیرهاي دینامیکی و ترمودینامیکی می توانند به درستی وقایع حدي را توجیه و تفسیر کنند و این که نارهنجاریهاي به وجود آمده، با شدت بارش برزگ مقیاس و وقایع سیل مرتبط می شوند. چن و همکاران - 2010 - 8، به بررسی رخداد بارشهاي سنگین - بیش از 379 میلیمتر - در جنوب غرب تایوان پرداختند. این رخدادها با چرخندهاي کوچکتر از ابعاد همدید در فصل می یو همراه بودند. ایشان از داده هاي ECMRWF تصاویر ماهواره اي، داده هاي را داري و داده هاي بارش سنگین استفاده کردند. بررسی ایشان نشان داد که چرخندهاي کوچکتر از ابعاد همدید در تراز 850 هکتوپاسکال که از یک مرکز کم فشار و یک تاوه تشکیل شده باشند، همراه با یک موج کوتاه در تراز 500 هکتوپاسکال که در جانب منطقه ي چینش باد بر فراز تبت شرقی قرار گرفته باشد موجب ریزش بارش سنگین می شوند.
رودري و همکاران - 2010 - 9، بارشهاي فرین فصلی را در طول دوره 1951-2006 در جنوب لهستان و مرکز و شرق آلمان مورد بررسی قرار داده اند. نتیجه کار ایشان نشان می دهد که در همه فصول، روند افزایشی بارش هاي فرین در مرکز و شرق آلمان دیده می شود در حالی که روندهاي معکوس در جنوب لهستان واقع شده اند که این الگو به ویژه در زمستان غالب است.
نجارسلیقه - 1380 - ، الگوهاي همدید بارشهاي تابستانه ي جنوب شرق ایران را مطالعه کرد. وي نقش واگرایی تراز 200 هکتوپاسکال و کم ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال را در ریزش هاي جوي این منطقه ضروري می داند. علیجانی و همکاران - 1381 - ، به تحلیل آماري و همدید بارندگی آذربایجان پرداختند. بررسی هاي ایشان نشان داد که توالی هاي دو روزه بیشترین فراوانی را دارند و در نهایت 11 تیپ هواي مؤثر براي بارش هاي تبریز را شناسایی کردند.
نجف پور - 1385 - ، با استفاده از الگوهاي گردشی هفده گانه ي ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال نشان داد که سه الگوي گردشی بیشترین ارتباط را با بارش، رواناب و سیلاب حوضه ي مند دارند. این سه الگو نشان دهنده حاکمیت کم ارتفاع بر روي کشور هستند . همچنین بارش هاي سنگین و سیل زا در حوضه ي مند در شرایطی رخ داده اند که پیدایش سردچال در تراز 500 هکتوپاسکال در عرض هاي بالا جریان هاي غربی را به عرض هاي پایین تر رانده و پس از گذر از روي مدیترانه، دریاي سرخ و خلیج فارس و دریافت رطوبت از این منابع ریزش هاي سنگین در حوضه ي مند را به همراه داشته اند .
نظري پور - 1386 - ، سامانه هاي پدیدآورنده ي بارش هاي سنگین - بالاي 70 میلیمتر در روز - براي یک دوره ي زمانی 20 ساله را بررسی کردند. ایشان با تحلیل نقشه هاي همدید نشان دادند که سامانه هاي سودانی - مدیترانه اي مهمترین الگوهاي پدیدآورنده ي بارش هاي سنگین در استان بوشهر هستند. مسعودیان - 1387 - ، با بررسی بارش هاي ابرسنگین - بیش از 100 میلیمتر - یک روزه ي ایران نشان داد که دو الگوي گردشی در پدید آمدن بارش هاي ابر سنگین یک روزه ي ایران نقش دارند
. همچنین وي معتقد است که نقش دینامیکی هسته ي سرعت رودباد تراز 200 هکتوپاسکال به رشد این سامانه هاي باران زا کمک می کند. محمدي - 1388 - ، ساز و کار همدید بارش هاي ابرسنگین ایران را بررسی کرده است. وي با واکاوي نقشه هاي 500 هکتوپاسکال نشان داد که ضخامت لایه ي 1000 شش الگوي ضخامت عامل اصلی بارشهاي سنگین و فراگیر ایران هستند.
صلاحی و عالی جهان - 1392 - ، تحلیل سینوپتیک مخاطرات اقلیمی شهرستان یاسوج - مطالعه موردي: بارش سنگین 20 اسفند - 1389 را بررسی نموده اند. این پژوهش، با دیدگاه محیطی به گردش جو صورت گرفته که در آن، ابتدا مقدار بارش رخ داده، توسط ایستگاه هاي زمینی شناسایی شده و سپس با دریافت داده هاي سطوح فوقانی جو و تحلیل آنها، علل ریزش این بارش سنگین مشخص گردید. تحلیل نقشه هاي جوي نشان دادند که در زمان وقوع بارش سنگین مذکور، پرفشارهاي قوي بر روي غرب و مرکز چین، شمال شرقی پاکستان و سیبري مستقر شده و با کم فشارهاي واقع بر روي سودان، جنوب شرق آسیا و ایسلند شیو شدید پیدا کرده که این اختلاف فشار شدید، باعث ناپایداري هوا شده است.
در سطوح فوقانی جو، تشکیل یک بلوکینگ امگایی شکل بر روي سیبري و قرار داشتن ایران در جنوب شرق آن که محل حداکثر جریان چرخندي می باشد، بر شدت ناپایداري ها افزوده است. در زمان رخداد بارش سنگین یاسوج، رودباد جبهه قطبی بسیار بزرگی با ضخامت زیاد بر روي ایران استقرار داشته و ضخامت جو نیز بر روي منطقه مورد مطالعه، زیاد بوده است.
با در نظر گرفتن مطالعات انجام شده و با توجه به نبود شناخت کافی و درکی مناسب از الگوهاي همدیدي بارش هاي سنگین در استان لرستان نیاز به انجام پژوهشی که به طور خاص سازوکار حاکم بر وقوع بارش هاي شدید در استان لرستان را بررسی نماید ضروري به نظر می رسد. بر این اساس هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی بارش هاي سنگین زمستانه استان لرستان به منظور تعیین الگوي همدیدي حاکم در زمان وقوع بارش ها در این منطقه می باشد.
.2 مواد و روش ها
-1-2 منطقه مورد مطالعه
استان لرستان سرزمینی است با وسعتی برابر با 28294 کیلومتر مربع 8/57 - درصد کل کشور - در جنوب غربی ایران که در محدوده میانی جبال زاگرس، بین 46 درجه و 51 دقیقه تا 50 درجه و 30 دقیقه شرقی از نصف النهار گرینویچ و 32 درجه و 37 دقیقه تا 34 درجه و 22 دقیقه عرض شمالی قرار گرفته است. این استان از شمال به استان هاي مرکزي و همدان، از شرق به اصفهان، از جنوب به استان خوزستان و از غرب به استان هاي کرمانشاه و ایلام منتهی شده است.
این استان داراي 9 شهرستان و 23 شهر و 9 ایستگاه سینوپتیک می باشد - شکل 1، نقشه موقعیت استان در کشور و نیز پراکنش ایستگاه هاي هواشناسی استان را نشان می دهد - . استان لرستان منطقه اي کوهستانی است؛ اشترانکوه با 4150 متر ارتفاع بلندترین نقطه استان لرستان است و پست ترین نقطه در جنوب استان واقع شده و ارتفاع آن از سطح دریا 500 متر می باشد - شکل 2، نقشه موقعیت ارتفاعی ایستگاه هاي استان را نشان می دهد -
