فصلنامه مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

---

شمال‌شرق ایران بعضی اوقات تحت تأثیر بارش‌های شدید قرار گرفته و همین عامل باعث خسارات فراوانی می‌گردد. این مطالعه از طریق طبقه‌بندی الگوهای همدیدی مرتبط با بارش‌های سنگین، به بالابردن درک ما از مکانیزم‌های دینامیکی که چنین بارش‌هایی را تولید کرده کمک می‌کند. در این مطالعه یک روز بارش سنگین، روزی تعریف شد که کل بارش روزانه در حداقل 3 ایستگاه، برابر یا بیشتر از 15 میلی‌متر ثبت شده باشد. بر این اساس 186 روز در ماه‌های اکتبر تا می سال‌های 1970 تا 2006 انتخاب شدند. علاوه بر آن از میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، فشار تراز دریا و مؤلفه‌های باد مداری (U) و نصف‌النهاری (V) در تراز 500 و 850 هکتوپاسکال در روزهای وقوع بارش‌های سنگین با تفکیک مکانی 5/2 درجه در شبکه مختصاتی 20-60 درجه شمالی و 70-20 درجه شرقی نیز استفاده شده است. جهت طبقه‌بندی داده‌های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و استخراج الگوهای آن از روش ترکیبی کمی و کیفی بهره برده شده است. ابتدا تحلیل مؤلفه‌های اصلی با آرایه S بر روی ماتریس داده‌ها انجام شدند و به کمک آزمون غربالی 9 مؤلفه نخست - که 91 درصد واریانس داده‌ها را توجیه می‌کردند- انتخاب و به روش وریمکس چرخانده شدند. سپس روش خوشه‌بندی K-means به منظور طبقه‌بندی نمرات عاملی که از روش PCA بدست آمده بودند، بکار برده شد . همچنین با استفاده از روش دستی نقشه‌های 6 ساعته‌ی هر روز بارش، تا حداکثر 72 ساعت قبل از شروع بارش بررسی گردیدند. نتایج حاصله بیانگر آن است که سه نوع الگو در ریزش بارش‌های سنگین منطقه مورد مطالعه موثر هستند: کم‌فشارهای سودانی، کم-فشارهای ترکیبی سودانی- مدیترانه‌ای و کم‌فشارهای مدیترانه‌‌های. در بین این سه الگو، سنگین‌ترین بارش‌ها مربوط به الگوی سودانی است.

---

هرگونه تغییر در عناصر اقلیمی‌را می­توان در تغییر الگوهای فشار جست‌و‌جو کرد. در این پژوهش با نگرش گردشی به محیطی، اثر تغییرات الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال بر دمای ماه ژانویه‌ی مطالعه­ شده‌است. به‌این منظور، داده‌های ماه ژانویه‌ی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و دمای سطح زمین در یک دوره آماری 50 ساله (1961-2010) از مرکز پیش‌بینی‌های محیطی گرفته‌شد. در گام بعد همبستگی مقادیر استاندار شده­ی داده‌های مذکور نشان‌داد که بیش‌ترین ارتباط بین دمای سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال در منطقه­ی جنوب غرب کشور با ضریب 82/0 و کم‌ترین با 59/0 در شمال غرب کشور قرار دارد. سپس به منظور کاهش حجم داده­ها و استخراج الگوهای اصلی با ایجاد ماتریسی به ابعاد 24(تعداد نقاط در گستره‌ایران) در 50 ( تعداد سال‌ها)، تحلیل مؤلفه‌های اصلی با آرایه S روی ماتریس مقادیر استاندارد شده­ی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال اعمال، و 4 مؤلفه حاصل گردید و به روش وریمکس (Varimax) چرخانده شد. در هر یک از 4 الگوی یاد شده انطباق بسیار خوبی بین ناهنجاری ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال با ناهنجاری دما ملاحظه گردید. به‌گونه­ای که کاهش ارتفاع ژئوپتانسیل منجر به کاهش دما و پدیدآیی ژانویه‌ی­های سردتر شده‌است؛ به‌عبارتی دیگر، شکل­گیری پشته‌ی ضعیف و افزایش ارتفاع ژئوپتانسیل و عدم ریزش هوای سرد عرض­های بالا، ژانویه‌ی­های گرم‌تری را به وجود آورده‌است. از نتایج جالب توجه می­توان به‌این نکته اشاره کرد که وجود جریانات مداری در تراز 500 هکتوپاسکال در الگوی دوم، نوعی ناهنجاری منفی برای جنوب شرق ایران به حساب می­آید که منجر به بروز ژانویه‌ی­های سردتر در این منطقه شده‌است.

---

هدف از این مطالعه تحلیل و تعیین الگوهای همدید منجر به یخبندان های فراگیر ایران است. برای رسیدن به این هدف دمای حداقل روزانه 663 ایستگاه هواشناسی همدید و اقلیم شناسی کشور برای یک بازه زمانی 43 ساله از سال 1962 تا 2004 از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. در ادامه نقشه های همدمای حداقل روزانه کشور از 1/1/1962 تا 31/12/2004 به مدت 9116 روز و با استفاده از روش میانیابی کریگینگ تهیه شدند. سپس براساس یک معیار مکانی یخبندان ها به سه گروه یخبندان های جزئی (کمتر از 25 درصد از مساحت ایران)، یخبندان هائی نیمه فراگیر (بین 25 درصد تا 65 درصد) و یخبندان های فراگیر ( بیش از 65 درصد از مساحت ایران) تقسیم بندی شدند. سپس ماه ها، فصل ها و سال هایی ک یک واحد انحراف معیار پایین تر و یا بالاتر از میانگین بلندمدت روزهای همراه با یخبندان های فراگیر داشتند انتخاب و در نهایت میانگین الگوهای گردشی برای سال ها، فصل ها و ماه هایی که دارای حداکثر و حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر بودند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دوره های همراه با حداکثر فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر تقویت و گسترش نصف النهاری کم فشار جنب قطبی (کم فشار ایسلند) باعث جابجایی زبانه غربی پرفشار سیبری به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود. این جابجایی باعث استقرار یک پرفشار موضعی بر روی دریای مدیترانه می شود که گردش واچرخندی این پرفشار علاوه بر ریزش هوای سرد بر روی نیمه غربی ایران باعث عقب راندن زبانه نصف النهاری کم فشار موسمی سودان به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر می شود که نتیجه آن چیزی جزء کاهش رطوبت و دما بر روی نیمه غربی ایران نیست. اما در دوره های با حداقل فراوانی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر شرایطی بر عکس دوره های حداکثری مشاهده می شود. بدین ترتیب که با تضعیف کم فشار جنب قطبی و متعاقب آن کاهش گستردگی مکانی مداری و نصف النهاری آن، پرفشار سیبری میل بیشتری به گسترش نصف النهاری در جهت شمالی کانون مرکزی خود پیدا می کند و از گستردگی زبانه غربی این سامانه پرفشار کاسته می شود. در نتیجه یک کم فشار موضعی بر روی دریای مدیترانه مستقر می شود. تحت چنین شرایطی، شاهد نفوذ بیشتر زبانه کم فشار موسمی سودان از طریق دریای سرخ به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر است. لذا نفوذ این زبانه و ترکیب آن با کم فشار روی دریای مدیترانه باعث افزایش دما و همچنین رطوبت در جنوب، غرب و شمال غرب ایران می شود که این وضعیت تعدیل شرایط اقلیمی سرد بر روی نیمه غربی ایران را به همراه دارد. در سطح 250هکتوپاسکال نیز سرعت و موقعیت روباد حاکی از تضعیف سرعت آن بر روی ایران در زمان حداکثری روزهای همراه با یخبندان های فراگیر و تقویت سرعت آن در زمان حداقلی روزهای همراه با یخبندان های فراگیر یران دارد.