تحلیل فضایی و مدلسازی ارتباط مراکز کنش جوی با ناهنجاری های فراگیر بارش ایران

جغرافیا و مطالعات محیطی

مقاله 5، دوره 8، شماره 31، آبان 1398، صفحه 55-72   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسین محمدی¹؛ فرامرز خوش اخلاق²؛ قاسم عزیزی³؛ محمدامین حیدری^{* 4}

¹استاد آب وهواشناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

²استادیار آب و هواشناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

³دانشیار آب وهواشناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

⁴دانشجوی دکتری آب وهواشناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

چکیده

تغییرات فشار در مراکز کنش‌جوی اثرات مهمی بر سایر مولفه‌ها و الگوهای جوی موثر در تغییر پذیری بارش دارد. این پژوهش به منظور واکاوی و مدلسازی اثر و ارتباط مراکز کنش جوی بر ناهنجاری فراگیر و شدید بارش در ایران با استفاده از داده های 30 ایستگاه همدید در طول دوره 2010-1961 و دادههای سایت NCEP/NCAR امریکا در بازه ماه‌های نوامبر تا مه انجام گرفته است. در این پژوهش از روش همبستگی پیرسون و مدل سازی رگرسیون چندمتغیره در بازه ماه برابر و پیش یابی یک‌ماهه استفاده شده است. بر اساس نتایج بدست آمده نقش مراکز کنش مورد مطالعه در ناهنجاری‌های بررسی شده بسیار قوی و تعیین‌کننده است. به شکلی که بر اساس مقادیر استانداردشده ارتفاع جوّ در این مراکز با استفاده از توابع رگرسیونی ارائه شده در این پژوهش به خوبی می‌توان مقادیر این ناهنجاریها را تعیین و پیش‌یابی کرد. نتایج این پژوهش نشان داد مقادیر استانداردشده ارتفاع ژئوپتانسیل جوّ در منطقه همگرایی دریای سرخ در تراز 700، ناوه شرق مدیترانه در تراز 500، و پرفشار شمال آفریقا نیز در تراز 500 به ترتیب مهمترین اثردر ناهنجاری بارش در ایران را دارند. همچنین نقش مراکزی مانند پرفشار آزورز و کمفشار سودان در پیش‌یابی یک ماهه ناهنجاری بارش بسیار پررنگ می‌باشد. صحت‌سنجی عملکرد توابع رگرسیونی ارائه شده به منظور پیش‌یابی یک ماهه ناهنجاری بارش کشور بر اساس مقادیر RMSE و BIAS بجز برای منطقه جنوب‌شرق کشور، برای سایر مناطق مورد تایید قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

مراکز کنش جوی؛ پیوند از دور؛ ناهنجاری بارش؛ رگرسیون چندمتغیره؛ ایران

مراجع

1. اردکانی، حسین, زمانیان، محمدتقی، هاشمی دوین، مهری، 1387، مطالعه همدیدی و دینامیکی بیشترین بارش روی منطقه خراسان، مجله فیزیک زمین و فضا; 34(2):107-123.
2. اسعدی، علی، احمدی گیوی، فرهنگ، قادر، سرمد، محب الحجه، علیرضا، 1390، بررسی دینامیک مسیر توفان مدیترانه از دیدگاه شار فعالیت موج راسبی، مجله ژئوفیزیک ایران، 5(4):31-45.
3. اکبری، طیبه، ابوالفضل، مسعودیان، 1386، شناسایی نقش الگوهای پیوند از دور نیمکره شمالی بر دمای ایران، مجله پژوهشی دانشگاه اصفهان شماره 22.
4. امیدوار، کمال، دهقان، حمیده، فرودی، منوچهر،1392، بررسی الگوهای همدیدی سیلاب‌های رودخانه بوانات مروست در استان یزد، جغرافیا و آمایش شهری - منطقه ای; 3(8):27-40..
5. ایران نژاد، پرویز، احمدی گیوی، فرهنگ, محمدنژاد، علیرضا، 1388، اثر مراکز چرخندزای مدیترانه بر بارش سالانه ایران در دوره 1960 تا 2002، مجله ژئوفیزیک ایران; 3(1):91-105.
6. جهانبخش اصل سعید، زینالی، بتول، جلالی، طاهره، 1391تأثیر نوسانهای دمای سطح آب دریای مدیترانه بر بارش پای کوه‌های شرقی زاگرس و چاله‌های مرکزی ایران، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دوره 16، شماره 39،  صفحه 25-49.
7. حیدری، محمدامین، 1392، اثرگرمایش جهانی بر مراکز کنش جوی موثر بر آب و هوای ایران، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران.
8. رضایی بنفشه، مجید, جهانبخش، سعید, بیاتی، مریم, زینالی، بتول، 1389، پیش بینی بارش پاییزه و زمستانه نیمه غربی ایران، با استفاده از SST مدیترانه در فصول تابستان و پاییز، پژوهشهای جغرافیای طبیعی (پژوهش های جغرافیایی) زمستان; 42(74):47-62.
9. زارعی، کبری، 1390، پیش یابی تغییرات فرین دما و بارش در غرب میانی ایران در رابطه با موقعیت و فشار مراکز کنش جوی، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران.
10. شاهرخوندی، سیدمنصور، غیور، حسنعلی، کاویانی، محمدرضا، 1386، گردش بهنجار جو و پارامترهای شاخص مراکز عمل در فصل زمستان بر روی ایران، مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان, دوره 22, شماره 1 (ویژه‌نامه جغرافیا) ، صفحه 85 تا 100.
11. عزیزی قاسم, نیری معصومه, رستمی جلیلیان، شیما، 1388، تحلیل سینوپتیک بارش‌های سنگین در غرب کشور (مطالعه موردی: بارش دوره 7 – 14 مارس 2005، 16 تا 24 اسفند 1385)،جغرافیایطبیعیتابستان 1388; 1(4):1-13.
12. علیجانی، بهلول، 1385، آب وهوای ایران، انتشارات دانشگاه پیام‌نور.
13. علیزاده، تیمور,عزیزی، قاسم, روستا، ایمان، 1391، واکاوی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال جو هنگام رخداد بارش‌های فراگیر و غیر فراگیر در ایران، برنامه ریزی و آمایش فضا (مدرس علوم انسانی) زمستان 1391; 16(4 (پیاپی 76)):1-24.
14. کاوسی، رضا، موحدی، سعید، 1393، بررسی همدید کنش‌های چرخندی بر روی ایران در طول سال 1371، فصلنامه تحقیقات جعرافیایی، سال29، شماره4،97-112.
15. محمدنژاد علیرضا, احمدی گیوی، فرهنگ, ایران نژاد، پرویز، 1388، اثر بازه‌های نوسان سالانه کمربند پرفشار جنب حاره و پرفشار سیبری بر چرخندزایی مدیترانه و بارش ایران، مجله فیزیک زمین و فضا; 35(4):115-130.
16. لکزاشکور قاسم, روشن غلامرضا, شاهکویی اسماعیل، 1397، واسنجی اثر الگوها و شاخص‌های پیوند از دور بر رخداد خشکسالی‌های استان گلستان، نشریه برنامه ریزی منطقه‌ای، دوره  8 , شماره  29، از صفحه 107 تا صفحه 123 .
17. قاسمیه هدی, بذرافشان ام البنین, بخشایش منش کبری، 1396، پیش بینی بارش ماهانه با استفاده از الگوهای پیوند از دور و شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: حوزه فلات مرکزی ایران)، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 43 , شماره 2، از صفحه 405 تا صفحه 418.
18. فاطمی مهران*, امیدوار کمال, مزیدی احمد, مسگری ابراهیم, دهقان حمیده، 1396، تحلیل فضایی و بررسی روابط الگوهای پیوند از دور با خشکسالی‌های ایران مرکزی، نشریه خشکبوم، دوره 7 , شماره 1 از صفحه 51 تا صفحه 65 .
19. قویدل رحیمی یوسف*, فرج زاده اصل منوچهر, حاتمی زرنه داریوش، 1395، نقش اثرات الگوی پیوند از دور دریای شمال-خزر در نوسان پذیری دماهای بیشینه ایران، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی , دوره  20 , شماره  56 ; از صفحه 239 تا صفحه 255 .
20. Al-Hatrushi, S., Yassine, C., 2009, Synoptic aspects of winter rainfall variability in Oman, Atmospheric Research 95, 470–486.
21. Anil, Kumar , J. Dudhia, R. Rotunno, Devniyogi and V. c Mohanty, 2005, Analysis of the 26 july 2005 heavy rain event over Mumbai,India using the Weather Research and forecasting (WRF ) model,Quarterly journal of the royal meteorological society 134:1897-1910.
22. Bannayana, M., Sanjania, S., Alizadeha, A. Sadeghi, S. Lotfabadia, A., 2010, Association between climate indices, aridity index, and rainfed crop yield in northeast of Iran, Field Crops Research 118 105–114.
23. Cai, W., Whetton, P.H., Pittock, A.B., 2001, "Fluctuations of the relat ionship between ENSO and northeast Australian rainfall", Climate Dynamics, Volume 17, Issue 5/6, pp. 421-432.
24. Cecilia Svensson, Dorte Jakob and Duncan W. Reed., 2001, Diurnal characteristics of heavy precipitation according to weather type at an upland site in Scotland ,International of climatology ,22:569-585.
25. Ghasemia, A., Khalili, D., 2008, The association between regional and global atmospheric patterns and winter precipitation in Iran, Atmospheric Research 88 (2008) 116–133.
26. Givatib, A., , Rosenfelda, D, 2013, The Arctic Oscillation, climate change and the effects on precipitation in Israel, Atmospheric Research,Volumes 132–133.
27. Gomisa, D., Ruiza, S., Marcos G., Álvarez-Fanjulc, E., Terradasb, J., 2008, Low frequency Mediterranean sea level variability: The contribution of atmospheric pressure and wind, Global and Planetary Change Volume 63, Issues 2–3, Pages 215–229.
28. Hossos, E, C. J Lolis, and A. Bartzokas, 2008, Atmospheric Circulation Patterns associated with extream precipitation amounts in Greece , Adv.Geosice, 17, 5 -11.
29. Jiang Peng,  Zhongbo, Yu, Mahesh, R., Gautam, 2013, Pacific and Atlantic Ocean influence on the spatiotemporal variability of heavy precipitation in the western United States, Global and Planetary Change, Volume 109, October 2013, Pages 38-45.
30. Kutiel, H., Maheras, P., Tulkes, M., Paz, S., 2002, North Sea-Caspian Pattern(NCP)an Upper Level Atmospheric Teleconection Affecting the Eastern Mediterranean Implications on the Regional Climate, Theoretical and Applied Climatology.
31. Lana, A., J. campains, A ,Genoves and A. Jansa, 2007, Atmospheric patterns for heavy rain events in the Balearic islands ,Adv .Geosci,12,27-32,2007.
32. Martin, J., vide, J.,  sanchoz –lorenzo, A., lopez, J. A.,  Bustins, A., Garcia, J., raso, M., M. cordobilla, J., 2007, Torrential rain fall in catalonia :synoptic patterns and Wemo influence,EMS7 / ECAM, vol. 4, 200.
33. Matlik, Olga, Post, Piia, 2008, Synoptic Weather types that have caused heavy precipitation in Estonia in the period 1961-2005 ,Estonia Journal of Engineering , 195-208.
34. Robert Oglesby, Song Feng, Qi Hu, Clinton Rowe, 2012, The role of the Atlantic Multidecadal Oscillation on medieval drought in North America: Synthesizing results from proxy data and climate models, Global and Planetary Change, Volumes 84–85, March, Pages 56-65.
35. Schwing, F. B., Murphree, T. and P.M. Green. ,2002, The Northern Oscillation Index (NOI): a new climate index. Progress in Oceanography, 53: 115–139.
36. seibert Petra, ,Andreas frank and Herbert formayer, 2005, Synoptic and Regional Patterns of heavy precipitation in Austria,Institute of Metorology, university of Natural resource and Applied life science Vienna.
37. sixing ZHAO, Bel Nafang, and Sun Jianhua, 2006, Mesoscle Analysis of a Heavy Rain fall Event over Hong kong During a pre –rainy season in south china, Advance inAtmospheric sciences, Vol. 24, No. 4, 2007.
38. Tang B. H, Neelin, J. D, ,2004, "ENSO influence on At lant ic hurricanes via tropospheric warming", Geophysical Research Letters, VOL. 31, L24204.
39. Thompson, D. W. J. and J. M. Wallace. ,2000, Annularmodes in the extra tropical circulation. Part I:month-to-month variability. Journal of Climate, 13:1000-1016.
40. Wang, C. and D. B. Enfield. ,2001, The tropical western hemisphere warm pool. Geophysical research letters,28: 1635-1638.
41. www.glossary.ametsoc.org