بخشی از مقاله
چکیده
مخاطرات اقلیمی که محیط را مورد تهاجم قرار داده و به سمت ناپایداري سوق میدهند، اکثراً به پدیده هاي افراطی جوي اختصاص دارند . توفان هاي تندري یکی از مهم ترین، فراوان ترین و شدیدترین مخاطرات جوي هستند که همه ساله باعث وارد شدن خسارات مالی و جانی فراوان در سرتاسر جهان می شوند . این پژوهش با هدف شناسایی و تحلیل الگوهاي سینوپتیکی مخاطره توفان هاي تندري در استان خوزستان انجام شده است. به منظور تحلیل سینوپتیکی توفان هاي تندري از نقشه هاي روزانه ترازهاي متوسط سطح دریا، 500 و 850 هکتوپاسکال سایت نوا استفاده و مورد تحلیل قرار گرفت.
بررسی الگوهاي سینوپتیک جوي نشان داد که عامل ایجاد این پدیده در منطقه، نتیجه ي تقویت و گسترش سامانه هاي کم فشار واقع در شرق دریاي سرخ و عربستان است. با توجه به نقشه هاي مربوط به رخداد توفان و بررسی نقشه ها می توان دریافت که رخداد توفان هاي تندريدر استان خوزستان عموماً جبهه اي است و ناشی از فرارفت هواي گرم از روي خلیج فارس است و علیرغم وجود شرایط براي رخداد پیچند، در این منطقه پیچندي رخ نداده است و دلیل این امر شوري خلیج فارس و کمی وسعت آن براي تأمین رطوبت کافی براي رخداد این پدیده است.
.1 مقدمه
توفان هاي تندري از پدیدههاي مهم اقلیمی محسوب میشوند . بنا بر تعریف، یک توفان تندري ماشین ترمودینامیکی محسوب میگردد که در آن انرژي پتانسیل از گرماي نهان حاصل از تراکم در شرایط رطوبتی یا ناپایداري جابجایی قائم هوا به سرعت به انرژي جنبشی از جریانات شدید قائم هوا تبدیل میشود. توفان هاي تندريمعمولاً یا بر اثر گرم شدن سطح زمین و صعود سریع تودههاي هواي بالاي آن و یا در امتداد و به همراه جبهه هاي هوا، به ویژه در جبهه سرد، ظهور میکنند
ابرهاي نسبت داده شده به توفان تندري در هواشناسی، ابرهاي کومولونیمبوس هستند. توفان هاي تندريمعمولاً با باران شدید، باد شدید و گاهی با دانههاي ریز برف یا تگرگ همراهی میشوند، و گاهی نیز بدون بارش رخ میدهند. هر چند این توفان ها بیشتر در بهار و تابستان رخ میدهند، ممکن است در هر زمانی در سال اتفاق بیفتند. هر ساله افراد بسیاري، با وجود هشدارهاي پیشین، در توفان هاي تندري کشته شده و یا آسیب میبینند. از جمله مطالعات انجام شده در زمینه توفان هاي تندري می توان به مطالعات زیر اشاره نمود:
ساکاموتو - 1973 - 1، با بررسی فراوانی روزهاي همراه با تگرگ و تندر 5 ایستگاه از ایالت نوادا در کشور آمریکا، اختلافات اقلیمی ناشی از تفاوت هاي محلی را روي هر کدام از مدل ها موثر دانسته است. والاك - 1995 - 1، فراوانی رعدوبرق هاي کشور ایالات متحده را با استفاده از مشاهدات 100 ایستگاه بررسی کرد و به این نتیجه رسید که حداکثر فراوانی رگبارهاي همرفتی در اوایل شب و حداکثر فراوانی رعدوبرق در نیمه هاي شب اتفاق می افتد.
مانوهار - 1999 - 2، با مطالعه داده هاي ماهانه روزهاي رعدوبرقی و میانگین حداکثر دماي 276 ایستگاه در کشور هند، پدیده تندري را بررسی کرد و تباین فراوانی وقوع تندرها در دو بخش شرقی و غربی این کشور را با جابجایی کمربند همگرایی بین حار هاي در ارتباط دانست.
استالکر و کناپ - 2001 - 3، به بررسی توفان هاي تندري چند سلولی با استفاده از داده هاي رادار داپلر و شاخص هاي انرژي پتانسیلی در دسترس همرفتی، جریان هواي بالارونده آستانه اي، عمق ابر لایه اي آستانه اي، منطقه جریان هواي بالارونده آستانه اي و منشاء سلولی پرداختند.
چانگنون - 2001 - 4، توزیع زمانی- مکانی بارش رعدوبرقی نواحی مرزي آمریکا و مسایل ناشی از آنها به ویژه سیل و فرسایش خاك را مورد مطالعه قرار داده و خاطر نشان می کند که این امر به شکل وضعیت دایمی ناپایدار کننده ي محیط و مخرب در نواحی مرزي عمل می کند و تمایل سرمایه گذاران کشاورزي به فعالیت در مناطق مذکور را به شدت کاهش می دهد.
بنتلی و موت - 2002 - 5، با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، محدوده متأثر از توفان تندري را تعیین کرده اند، و با استفاده از تصاویر باندهاي مختلف سنجنده هاي ماهواره لندست، صدمات ناشی از توفان ها را با تصویر کشیده اند. ویتمن - 2003 - 6، با روش هایی نو خصوصاًو تحلیل هاي سینوپتیکی، پدیده هاي اقلیمی کوهستانی به ویژه توفان هاي رعدوبرقی، تگرگ، روزهاي توأم با برف و بارش سنگین و دیگر پدیده هاي نواحی مرتفع را بیان کرده است.
گشنوف و وسترلینگ - 2003 - 7، نشان دادند که صاعقه هاي ناشی از توفان هاي تندري مهم ترین عامل طبیعی آتش سوزي هاي جنگل ها و مراتع آمریکا به شمار می آیند. با توجه به خصوصیات توزیع زمانی- مکانی آذرخش ها، ایالات متحده آمریکا از نظر خطرآتش سوزي جنگلها و مراتع به روش سویسی، منطقه بندي بر اساس سه رنگ قرمز، زرد، سیاه، پهنه بندي شده است.
تافرنر و همکاران2008 - 8 - ، رشد و گسترش توفان هاي تندري شدید در حوضه آبریز بالاي دانوب را مورد بررسی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که تکوین سریع این توفان ها در محل تشکیل تأثیر زیادي در بارش هاي سنگین و سرعت بالاي بادها در اروپاي مرکزي دارد. به علاوه پی بردند که ناحیه آلپ شمالی براي رخداد این توفان ها بسیار مستعد است.
سانچز و همکاران 2013 - 9 - ، در پژوهشی با داده هاي 713 روزه حاصل از رادیوسوند به بررسی توفان توفان هاي تندري پیشا همرفتی در جنوب غربی آرژانتین پرداخته اند. نتایج این مطالعات نشان می دهد که در آند شرقی مناطق گرمی وجود دارد که باعث همرفت هاي شدید در این نواحی می شود. آسیب هاي ناشی از این همرفت هاي شدید بسیار زیاد می باشد.
حاج بابایی و همکاران - 1384 - ، توفان هاي تندري در ایران و بررسی سینوپتیکی آن در شرق اصفهان را بررسی نموده اند. در این مقاله با استفاده از آمار سمت و سرعت باد ماکزیمم ایستگاه هاي هواشناسی خور و بیابانک و فرودگاه اصفهان در پریود زمانی 1990-2000 و نقشه هاي سطح زمین و سطوح میانی جو و نقشه نمایه جو مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته اند و گلباد سرعت باد ماکزیمم نیز ترسیم گردیده است . نتایج نشان می دهد که فراوانی بادها با سرعت بیش از 21 نات نسبت به بقیه بیشتر بوده است و فراوانی بادها در جهات شرق و جنوب شرقی بسیار کم و ناچیز بوده است.
صلاحی و محمدي کندوله - 1391 - ، تحلیل آماري و سینوپتیکی توفان هاي تندري در استان کرمانشاه را بررسی نموده اند. نتایج پژوهش نشان داد که علت اصلی رخداد توفان هاي تندري در تراز سطح دریا، به دلیل زبانههاي پرفشار شمالی و شمال غربی و در نقشهي سطح 500 هکتوپاسکال به دلیل زبانههاي کم ارتفاع غربی و جنوب غربی میباشد و نقشهي امگا که نشاندهنده ي پایداري و ناپایداري در محیط میباشد، در اکثر موارد ناپایداري در محیط را اثبات میکند.
مفتاحی نمین و صلاحی - 1392 - ، تحلیل ویژگی هاي آماري و همدیدي توفان هاي تندري شهرستان آستارا را بررسی نموده اند. بررسی همدیدي توفان هاي تندري نشان داد که در تراز 500 هکتوپاسکال، قرار گیري در جلوي فرود بیشترین درصد وقوع توفان تندري را دارا بوده است و در برخی روزها شرایط توپوگرافیکی منطقه از جمله دریا و رطوبت حاصله از آن و ارتفاعات نزدیک به دریا عامل وقوع توفان هاي تندري در فصول بهار و تابستان بوده است.
بهرامی و همکاران - - 1392، به تحلیل آماري و سینوپتیکی توفان هاي تندري در استان کردستان پرداختند. در این پژوهش، از دیدگاه آماري و همدیدي، به تحلیل تغییرات زمانی، مکانی و توزیع توفان هاي تندري در 4 ایستگاه سینوپتیک سنندج، سقز، بیجار و مریوان با بازه زمانی 14 ساله - 1992-2005 - براي هر ایستگاه پرداخته شده است. یافتهها نشان داد که علت اصلی رخداد توفان تندري در تراز سطح دریا به دلیل استقرار سیستمهاي کم فشار و به ندرت تغییرات پرفشار و زبانههاي آنها به منطقه مورد مطالعه و در نقشهي سطح 500 هکتوپاسکال، قرار گیري منطقه در جلوي فرود، و در نقشه امگا در اکثر موارد ناپایداري در محیط را اثبات میکند و در مورد نقشههاي جهت باد و جریان رطوبت، بادهاي با جهت غربی و با گذر از روي دریاي مدیترانه داراي رطوبت، بیشترین درصد وقوع توفان تندري را دارا بوده است.
نوزاد و صلاحی - 1392 - ، توفان هاي تندري ته دیدي اقلیمی براي شهرستان پارس آباد را بررسی کرده اند . در تحقیق حاضر تلاش بر آن است که توفان هاي تندري منطقه پارس آباد مغان از دیدگاه همدیدي مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان دادند که در ایستگاه سینوپتیک پارس آباد بیشترین فراوانی وقوع توفان هاي تندري متعلق به ماه اردیبهشت و خرداد است.
درخت خوشه بندي توفان هاي تندري ماهانه در ایستگاه مورد مطالعه نشان داد که این توفان ها در تمامی ایستگاه ها سه خوشه مشابه را تشکیل می دهند . بررسی نقشه هاي همدیدي روزهاي داراي توفان هاي تندري نشان دادند که وقوع این توفان ها با سامانه هاي همدید سطح زمین و ترازهاي بالاي جو مرتبط است. کمریان و همکاران - 1393 - ، به تحلیل همدید توفان هاي تندري در شمال غرب ایران پرداختند. در این پژوهش بر اساس تحلیل خوشهاي مشخص گردید که سه سامانهي، کم فشار سودانی- پرفشار سیبري، کمفشار قطبی- پرفشار سیبري و در نهایت، کم فشار مستقر بر روي سیبري- پرفشار اسکاندیناوي بیشترین نقش را در رخداد توفان هاي تندري داشته است .
ایران پور و حنفی - 1393 - ، در پژوهشی به منظور به منظور تحلیل همدیدي الگوهاي توفان، داده هاي مربوط به فشار تراز دریا - Slp - و 500 هکتوپاسکال از سایت مرکز پیش بینی محیطی آمریکا دریافت و نقشه هاي مورد نیاز در محیط نرم افزاري گرادس ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت .
نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در هر دو ایستگاه فرودگاه و نوژه به صورت همدید توفان تندري به همراه بارش رگباري رخ داده و این توفان ها ماهیت جبهه اي و همدیدي داشته است. پرفشار سرد و ریزش هواي سرد به لایههاي میانی جو در شمال غرب کشور و وجود کم فشار جنوبی در لایه زیرین جو که جریانات گرم و مرطوب عربستان را به منطقه وارد میکند، باعث رشد ابرهاي کومولوس و کومولونیمبوس در منطقه شده و ایجاد توفان تندري، بارش تگرگ و نیز باران هاي سیل آسا میگردد.
استان خوزستان داراي موقعیت جغرافیائی و شرایط اقلیمی خاصی است. وجود ناهمواريها و نزدیکی به منابع عظیم رطوبتی خلیج فارس از سمت جنوب رطوبت لایههاي پایین توده هوا را افزایش داده و شرایط را براي رخداد توفان هاي تندري مساعدتر میسازد که مطالعه اقلیمی نشان میدهد، هر ساله، در دوره سرد سال توفان هاي تندري و بارشهاي رگباري شدید و سیلآسایی در آن به وقوع میپیوندد و با توجه به بررسیهاي انجام شده تاکنون خسارات زیادي را به این محدوده وارد کرده است. با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش سعی گردیده با مطالعه جامع درباره توفان هاي تندري و علل رخداد آنها شرایط اقلیمی استان براي رخداد این پدیده بررسی گردد و الگوهاي سینوپتیکی سطح دریا، سطح 500 و 850 هکتوپاسکال ایجاد کننده مخاطره توفان هاي تندري استان خوزستان شناسایی و سهم هر یک از الگوها در ایجاد این مخاطره مشخص گردد.
.2 مواد و روش ها
-1-2 منطقه مورد مطالعه
استان خوزستان در جنوب غربی ایران و شمال خلیج فارس قرار گرفته است. مساحت این استان 64746 کیلومترمبع است. خوزستان از شمال به استان لرستان، از شمال غرب به استان ایلام، از شرق و شمال شرقی به استان چهارمحال و بختیاري و استان کهکیلویه و بویراحمد، از جنوب به خلیج فارس، و از غرب به کشور عراق محدود میشود. استان خوزستان در محدوده 47 درجه و 41 دقیقه تا 50 درجه و 39 دقیقه طول شرقی از نصفالنهار گرینویچ و 29 درجه و 58 دقیقه تا 33 درجه و 04 دقیقه شمالی از خط استوا قرار دارد
