بخشی از مقاله
مقدمه
آبوهوای هر مکان، اثریافتهاز مجموعه عوامل محلّی و عوامل بیرونی است. عوامل محلّی کمابیش ثابت بوده و در کوتاهمدّت تغییری نمیکنند، ولی عوامل بیرونی تغییرپذیری شدیدتری نشـان مـی دهنـد. ازجملـه عوامـل
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نویسنده مسئول: E-mail: Sohrabghaedi@yahoo.com 96546599190
2 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 9399
بیرونیمؤثّربر آب وهوای ایران، فرود دریای سرخ است. این فرود بهشکل هشت (8) روی دریـای سـرخ ایجـاد میشود و فرودی سطحی بوده که در ترازهای بالاتر دیده نمیشود. پژوهشگران زیادی به تأثیر ایـن فـرود روی آبوهوا پرداختهاند. شاید بتوان گفت نخستین فردی که در این زمینه پژوهشی انجام داد، آشبل1 بـود. آشـبل (1938) طوفانهای تندری منطقهی شرق مدیترانه را بررسی کرد و این پدیده رامتأثّراز سامانهای دانست که بهاصطلاح آن را کمفشار دریای سرخ مینامید. سولیمان(1953) 2 بیان کرد که کمفشار دریای سرخ،بـه دلیـل صعود سریع جریان جنوبشرقی روی هوای سردتر شمالی که از مدیترانه منشأ میگیـرد، سـبب طوفـانهـای تندری میشـود. آشـبل، 5605؛ ایتزیکسـون3، 5661؛ کریچـاک4 و همکـاران، 5664a و 566b و دایـان5 و همکاران (2001) در مقالههای خود آوردهاند که سامانهی فرود دریای سرخ با یک جریان شرقی ـ کهبـهطـور معمول با شرایط هوای بدون بارش همراه است ـمشخّص میشود؛ هرچند، گاهیمـی توانـد بـه سـیلابهـای شدیدی منجر شود که منابع رطوبتی آن از جنوب به ایـن منطقـهمـی رسـد. دایـان و شـارون(1980) 6 بیـان داشتهاند که گاهی (در موارد بسیار نادر) فرود دریای سرخ با یک فرود بسـیار کشـیدهی بـالایی از شـمال روی شرق مدیترانه همراه است. این فرود بالایی سبب حرکات صـعودی، شـرایط ناپایـداری و کمـک بـه گسـترش طوفانهای همرفتی میشود و گاهی با رگبارهای سنگین و طوفانهای رعـد و برقـی و بیشـتر در بخـشهـای شرقی و جنوبی مدیترانهی شرقی همراه است. این نوع از فرود دریـای سـرخ،بـ هعنـوان فـرودفعّـالشـناخته میشود (زیو7، 1994؛ سارونی 8 و همکاران، 1998؛ گلـدریچ9، 2003؛ تسـویلی10 و زنگویـل11، .(2005 فـرود فعّال دریای سرخ گاهی اوقات با سیلابهای عمده در بیابان نِگِو12 همراه اسـت (کاهانـا13 و همکـاران، 2002؛ زیو و همکاران، .(2004 کریچـاک و آلپـرت(1998) 14 بـا بررسـی طوفـان 10-14 آبـان 1-5) 1373 نـوامبر (1994، دلیل آن را با تشکیل و تقویت رودباد جنبحارّهروی منطقه ی دریـای سـرخ و فراینـدهای همرفتـی مرطوب روی مناطقحارّهای آفریقا و دریای عرب مرتبط دانستهاند. دایان و همکاران (2001) با مطالعهییـک طوفان شدید پاییزی 25 تا 27 مهرماه 17-19) 1379 اکتبر(2000 که خاورمیانـه را تحـت تـأثیر قـرار داده
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. Ashbel 2. Soliman 3. Itzikson 4 . Krichak 5. Dayan 6. Sharon 7. Ziv 8. Saaroni 9 . Goldreich 10. Tsvieli 11. Zangvil
12. Negev desert 13. Kahana 14. Alpert
رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران 3
است، آن را مرتبط با فرود دریای سرخ دانستهاند. در بررسی دیگری زیو و همکارانش (2004) با بررسـی یـک طوفان بسیار شدید دربانبیانِگِو طیّ 29 آذر تا 2 دی ماه 20-23) 1372 دسـامبر (1993 در زمـان انقـلاب زمستانی، آن را به یک فرود در ترازهای پایین که از نواحیحارّهای گسترش یافته، منسوب دانسـتهانـد کـه بـا یک چرخند متحرّک شرقی در ترازهای بالا همراه بـوده اسـت. تسـویلی و زنگویـل (2007) بـا تحلیـل اقلـیم همدید از وضعیّت بارشهای شرق مدیترانه ناشی از فرود دریای سرخ و غیر آن، دریافتند که بارشهـای فـرود دریای سرخ با یک فرود کشیدهی شمالی فشـار تـراز دریـا روی شـرق مدیترانـه (فـرود دریـای سـرخ) و یـک
ناهنجاری فشار منفی تراز دریا (حدود 30 درجهی شمالی ـ 40 درجـه ی شـرقی) همـراه اسـت. در حـالیکـه سامانهی بارشی سطحی غیرفرود دریای سرخبا یک چرخند بسـته روی خـطّ سـاحلی سـوریه و قسـمتهـای شرقیتر، روی شمال سوریه و با یک مرکز ناهنجاری منفی فشار تراز دریـا روی شـمالشـرقی سـوریه (حـدود 5ْ37 / شمالی ْـ40 شرقی) همراه است. تقـیزاده (1366) در بررسـی سـیلاب مهیـب سـال 1365 در منـاطق مرکزی و جنوبی کشور، ضمن بیان شاخهای از سامانهی مدیترانهای که از عراق وارد ایـران در خوزسـتان شـد، مهمترین عامل وقوع سیلاب پاییز 1365 را ورود کمفشاری با نام کمفشار حرارتی سودان بیان کرد. سبزیپرور (1370) در بررسی سامانههای سیلزا در جنوبغرب ایران، عمیقشدن کمفشار ایسلند روی اروپا و جدا شـدن سلول کمفشاری از ایسلند و عمیق شدن زبانهی آن از طریـق شـمالغـرب و شـمال اروپـا تـا دریـای سـیاه و مدیترانهی شرقی و ایجاد فرودی عمیق بین پرفشار مسـتقر روی روسـیه و پرفشـار آزور را عـاملی مهـم بـرای دینامیکیشدن کمفشار سودان و درنتیجه، بارشهای شدید در جنوبغرب ایـرانمـی دانـد کـه ایـن در مـورد ترکیب سامانهی سودانی و چرخندهای شرق مدیترانه بهترین حالت برای ایجاد بـارش هـای شـدید در جنـوب غرب ایران دانسته شده است. لشکری (1381) در بررسی سامانههـایکـم فشـار سـودانی ورودی بـه ایـران بـا مطالعهی 200 سامانهی سودانی، دریافت که این الگوی همدید از 5 مسیر عمده (دومسیر اوّل بهصورت ادغـام شده با چرخندهای مدیترانهای و سه مسیر مستقل شمال عربستان و خوزسـتان، شـمال عربسـتان و بوشـهر و مرکز عربستان و هرمزگان) وارد ایران شده و ایجاد بارش میکنند. مفیدی زرّوین ( 1381) با بررسـی همدیـد تأثیر سامانهی کمفشار سودانی در وقوع بارشهای سیلزا در ایران، دریافتند که در رابطه با تشـکیل و گسـترش سامانهی کمفشار سودانی، اگرچه مقادیر پایین شاخص چرخه و استقرار پشتهای در تراز میـانی وردسـپهر روی مدیترانهی غربی و فرود عمیقی بر منتهیالیه شرق مدیترانه لازم است، اما نقش اصـلی را کشـیدهشـدن تـاوهی قطبی در تراز 500 هکتوپاسکال، بهعنوان منبع اصلی تاوایی برای پیدایش الگوی گردش ناهنجار و تقویت سلول هدلی و رودباد جنبحارّه Tروی مدیترانه و شمال آفریقا دارد. مرادی (1383) در پیشبینی سیلابها بر اساس موقعیّت سامانههای همدید در شمالشرقی ایران، نتیجه گرفت که چهار الگـو در ایجـاد بـارشهـای سـیلزا در منطقهمؤثّرند که یکی از آنها کمفشارهای سودانی و دریای سرخ است که از جنوبغرب وارد ایـرانمـی شـوند.
4 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 9399
مفیدی (1383) در مقالهای با عنوان اقلیمشناسی همدید بارشهای سیلزا با منشأ دریای سرخ در خاورمیانه به این نتیجه رسید که شدیدترین بارش در منطقهی دریای سرخ هنگامی روی میدهد که فـرود امـواج غربـی در ترازهای میانی جو به سمت شرق مدیترانه حرکت کرده و به منطقهی دریای سرخ نفوذ کننـد. مفیـدی و زرّیـن -1384) الف) در بررسی همدید تأثیر کمفشارهای سودانی در وقوع بارشهای سیلزا در ایـران، دریافتنـد کـه کمفشارهای منطقهی دریای سرخ، کمفشارهای کمعمقی هستند که تنها با یاری الگوی گردش در تراز بـالایی و میانی جو، امکان گسترش و جابجاییه آنها به سمت ایران وجود دارد. همچنین مفیدی و زرّین -1384) ب) با تحلیل همدید ماهیّت سامانههای کمفشار سودانی در مورد طوفان آذرمـاه )1380دسـامبر (2001، بـه ایـن
نتیجه رسیدند که استقرار و تقویت پرفشاری در تراز میانی روی دریای عرب با ایجاد زنجیرهای از پسـخورهای مثبت، موجب تشدید سلول هدلی و تقویت رودباد جنبحارّهروی دریای سرخ شـده و از سـوی دیگـر امکـان انتقال مستقیم رطوبت از دریای عرب به درون سامانههای کمفشار را، در زمان گسترشکـم فشـارهای منطقـه دریای سرخ به ایران فراهم میکند. آنان منبع رطوبت سامانههای سـودانی را منـاطقحـارّهای شـرق آفریقـا و قطاع جنوبغربی دریای عرب دانستهاند که در هنگام عبور از روی دریای سرخ و خلیج فارس تقویت میشود.
مواد و روشها
در این پژوهش دادههای بارش ایران از پایگاه داده اسـفرازی1 برداشـت شـده اسـت. در ایـن پایگـاه بـهکمـک دادههای بارش روزانهی 5904 ایستگاه همدید اقلیمی و بارانسنجی کشورطیّ، بـازهی زمـانی 5099/5/5 تـا 51665)5050/59/55روز) دادههای شبکهای بارش تولید شده اسـت. تفکیـک مکـانی ایـن دادههـا 51×51 کیلومتر 4554) یاخته) و بهروش کریجینگ2 میانیابی شده است. سیستم تصـویر دادههـای بـارش کشـور در پایگاه داده اسفرازی لامبرت مخروطی همشکل بهمشخّصات زیر است:
متریک طولی: 1/999/999 متر؛ متریک عرضی: 09/999/999 متر؛
مبدأ عرضی: 49 درجه؛ مبدأ طولی: 19 درجه؛
مدار استاندارد 09 :5 درجه؛ مدار استاندارد 03 :4 درجه.
با مرتّب کردن دادهها از نظر میانگین بارش، 09 بارش سنگین روزانه انتخاب شـد (جـدول شـمارهی .(5 09مورد اوّل این بارشها به آن دلیل انتخاب شدند که میانگین آنها در تمام پهنهای که بارش رخ داده، حدود 5 میلیمتریا بیشتر بوده است. البتّه مبنا برای اینکه بارشی سنگین شمرده شـود، در منـابع مختلـف متفـاوت است؛ ولی در این نوشته، بارش حدود 5 میلـیمتـر و بیشـتر مبنـای بـارش سـنگین اسـت. دادههـای ارتفـاع
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
.1 این پایگاه داده را دکتر مسعودیان در دانشگاه اصفهان ایجاد کرده است.
2. Kriging
رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران 5
ژئوپتانسیل ساعت 54 گرینویچ1 (تراز سطحی و میانی جو) در زمان رخداد بارشهای سـنگیناز، مرکـز ملّـی مطالعات جوّی اقیانوسی آمریکا2 دریافت شد. تفکیک مکانی این دادهها، بهصورت شبکهبندی منظّم با انـدازهی 4/1 × 4/1 درجهی قوسی است. چارچوب پوش 59 تا 91 درجهی شمالی و 51 تا 31 درجهی شرقی انتخاب شد که تمام دریای سرخ و نواحی مجاور را تا ایران دربرمیگیرد. بنابراین آرایهای3 به ابعاد 45×51 ایجـادشـ د که در مجموع شامل 051 یاخته بود. ابتدا بهصورت درونسو4 این نقشهها بررسی شدند. به ایـن ترتیـب کـه از چند روز پیش از بارشها تا روز رخداد بارش، نقشههای تراز 5999 هکتوپاسکال هر 09مـورد بـارش تهیّـه و بهصورت دستی به بررسی آنها پرداخته شد. در این بررسیمشخّص شد کـه در 54 مـورد از ایـنبـارش هـای سنگین روزانه، فرود سطحی دریای سرخ وجود دارد و درنتیجه ایـنبـارش هـا بـا فـرود دریـای سـرخ مـرتبط هستند. ملاک تمایز بارشهای ناشی از فرود دریای سرخ از بارشهای مدیترانهای، سامانههایی بودند کـه چنـد روز پیش از بارش تا روز رخداد بارش بر این مناطق شکل گرفته بودند. همانگونه که در ادامه در شکلهای 0، 3 و 6 دیده میشود، بارشهایی بهعنوان بارشهای مرتبط با فرود دریـای سـرخ انتخـاب شـدند کـه در زمـان رخداد آنها فرود دریای سرخ دیده شده و اثری از سامانههای بارشزای دریای مدیترانه دیده نمیشود. در زمان رخداد بارشهای سنگین، همزمان با فرود سطحی دریای سرخ، در تراز میانی جو نیز فرودی مشاهده میشـود. از بین این 54 بارش سنگین روزانه، سه مـورد نخسـت کـه مـرتبط بـا فـرود دریـای سـرخ بودنـد، یعنـی در تاریخهای: 5045/55/59، 5054/6/51و 5050/59/3 انتخـاب شـدند. دادههـای مربـوط بـه ایـنبـارش هـا استخراج و در محیط نرمافزار سرفر5، نقشههای همبارش آنها ترسـیمشـ دند. نقشـههـای ارتفـاع ژئوپتانسـیل6 مرتبط با این سه بارش سنگین روزانه، در تراز سطحی و میانی تحلیـل شـدند. بـرای بررسـی نحـوهی انتقـال رطوبت، از تابع همگرایی شار رطوبت7 استفاده شد. نقشههـای همگرایـی شـار رطوبـت کـه انتقـال رطوبـت را
برحسب گرم بر کیلوگرم در روز نشان میدهد، بهروش زیر محاسبه شده است:
رابطهی (5 وزش (فرارفت) رطوبت ⃑
رابطهی (4 شیو رطوبت Ĵ
رابطهی (0 تابع همگرایی رطوبت
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. UTC 2. NCEP/NCAR (www.cdc. noaa.gov) 3. Matrix 4. Subjective method 5. Surfer
6. Geopotential height 7. Moisture flux convergence
6 جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی 2، بهار 9399
رابطهی (9
تابع همگرایی شار رطوبت × 3600 × 24 × 1000 ⃑ ⃑
که در اینجا q رطوبت ویژه، برحسب گرم بر کیلوگرم در روز؛ u باد مداری، برحسب متـر بـر ثانیـه؛ vبـاد
نصفالنهاری؛ ⃑ بردار باد افقی؛ MFC تابع همگرایی شار رطوبت و MC تابع همگرایی رطوبت است.
با استفاده از رابطهی بالا، همگرایی شار رطوبتی برای سه مورد بارش سنگین روزانهی ذکر شده در ساعت 54 گرینویچ، از سه روز پیش از بارش سنگین محاسبه شد تا جهت و میزان انتقال رطوبتمشخّصشود . برای این کار از دادهای باد مداری، باد نصفالنهاری و ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 519 هکتوپاسکال استفاده شد.
شکل شمارهی 5 نمونهای بارز را از فرود دریای سـرخ نشـان مـی دهـد کـه از سـوی آلپـرت و همکـاران (4999) شناسایی شده است. همانگونه که در این شکل دیده میشود، کمفشاری سطحی از جنوب تا شـمال دریای سرخ به شکل 5گسترده شده و حتّی شرق مدیترانه را نیز دربرگرفته است. این کمفشار سطحی، همان فرود دریای سرخ است.
شکل .1 نمونهی بارز رخداد فرود دریای سرخ در تاریخ 1772/12/02
(آلپرت و همکاران، (2004
یافتههای تحقیق
جدول شمارهی 5 دادههای مربوط به رخداد بارشهای روزانهی سنگین برگزیده ایران را نشان میدهد کـه در دورهی زمانی 5099/5/5 تا 5050/59/55انتخاب شدهاند.برای تهیّ ی این جدول، بارشهای دورهی مطالعـه براساس میانگین بارش کلّکشور مرتّب شده و 09مورد اوّل انتخاب شدهاند و بارشهایی برگزیـده شـدندکـه میانگین آن در کلّ کشور حدود 5 میلیمتر و بیشتر بودهاند. ستون آخر جدول شمارهی 5 بارشهایی را نشـان میدهد که مرتبط با فرود دریای سرخ بودهاند. همانگونه که دیده میشود، از سی بارش انتخـابی، 54 مـورد و ازجمله 0 مورد نخست در ارتباط با فرود دریای سرخ هستند. روش تمیز بارشهای مرتبط با فرود دریای سرخ
رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران 7
و غیر آن، بررسی درونسوی نقشههای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز سطحی چنـد روز پـیش از بـارش تـا روز رخـداد بارش بوده است. در ادامه سه بارش سنگین نخست بررسی میشود.
