واکاوی همدیدی بارش‌های تندری مخرب مشهد

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و یکم، شماره دوازدهم، اسفند  ماه 98

واکاوی همدیدی بارش­های تندری مخرب مشهد

فرامرز خوش­اخلاق [1]

محمدحسن ماهوتچی[2] ^*

mhmahoutchi@ut.ac.ir

چکیده

زمینه و هدف: توفان­های تندری جزو پدیده­های مخرب آب و هوایی محسوب می­شوند که شناخت سازوکار، تکوین و توسعه­ی توفان­های یادشده می­تواند کمک ویژه­ای را در جهت مقابله و کاهش خسارات ایفا کند.

روش بررسی: در پژوهش حاضر به بررسی توفان­های تندری با بارش بیش از 10 میلی­متر ایستگاه سینوپتیک مشهد در یک دوره آماری 61 ساله (2010 -1951) پرداخته شده است. بدین ترتیب ابتدا کدهای مربوط به رخداد پدیده توفان تندری و سپس بارش­های بیش­تر از 10 میلی­متر مربوط به این پدیده استخراج و در ادامه داده­های روزانه­ی میانگین فشار تراز دریا از سری داده­های بازکاوی شده­ی NCEP/NCAR در 12 روز مورد نظر برداشت شد. در نهایت با روش تحلیل مؤلفه­ی مبنا (PCA) و تحلیل خوشه­ای، الگوهای گردشی تراز دریا که در ایجاد بارش­های تندری نقش ایفا می­کردند، طبقه­بندی گردیدند.

یافته­ها: با بررسی­های صورت گرفته مشخص گردید که بارش­های تندری مشهد از دو الگوی کلی پیروی کرده است. الگوی اول، در فشار تراز دریا، هسته­ای از سامانه­ی کم­فشاری بر فراز کشور ایران شکل گرفته که با حرکت چرخندی رطوبت موردنیاز بارش تندری را از منابع رطوبتی جنوب کشور تأمین و در ترازهای فوقانی(850 و 500 هکتوپاسکالی) نیز قرارگیری جلوی ناوه بادهای غربی بر فراز منطقه مورد پژوهش موجب رخداد بارش تندری گردیده است. الگوی دوم، سامانه­ی سودانی در جهت جنوب­غربی – شمال­شرقی گسترش یافته و با عبور از فراز دریای عمان و خلیج فارس موجب فرارفت رطوبت به سمت منطقه مورد مطالعه شده و در تراز 850 و به ویژه 500 میلی باری قرارگیری جلوی ناوه بادهای غربی بر فراز منطقه مورد مطالعه عامل دینامیکی صعود را فراهم و تشدید و در پی آن به بارش تندری منجر گردیده است.

بحث و نتیجه­گیری: رخداد توفان­های تندری و به ویژه بارش­های تندری شدید و مخرب به وجود هوای مرطوب در مجاورت سطح زمین (مثلاً  نم ویژه 10 گرم بر کیلوگرم و بیش­تر)، و وجود ناپایداری در لایه­های میانی وردسپهر بستگی دارد، مطالعه و مقایسه‌های انجام گرفته در رابطه با الگوهای متفاوت نشان داد که عوامل یادشده در الگوهای موجود نقش اصلی را ایفا می­کنند. بررسی نقشه­های وزش رطوبتی و نم­ویژه­ی الگوهای متفاوت در ترازهای مختلف جوی نشان می­دهد که منابع رطوبتی بارش­های تندری صورت گرفته در منطقه پژوهش دریای عرب، دریای سرخ، خلیج فارس و دریای عمان است.

واژه­های کلیدی: واکاوی همدیدی، بارش تندری، تحلیل مؤلفه­ی مبنا، مشهد..

Synoptic Analysis of Mashhad Severe Thunderstorms

Faramarz Khoshakhlagh[3]

Mohammad hasan Mahoutchi[4]*

mhmahoutchi@ut.ac.ir

Abstract

Introduction: Thunderstorms are one of the most destructive weather phenomena, and knowing the mechanism, development, and development of such storms can be of particular help in counteracting and mitigating the damage.

Methodology: In the present study, thunderstorms with rainfall of more than 10 mm of Mashhad synoptic station in a 61-year statistical period (2010-1901) have been investigated. Thus, first the codes related to the occurrence of the thunderstorm phenomenon and then the precipitation of more than 10 mm related to the mentioned phenomenon were extracted and then the daily data of the average sea level pressure from the series of retrieved data series. NCEP / NCAR were harvested within 12 days. Finally, with the method of basic component analysis (PCA) and cluster analysis, sea level rotation patterns that played a role in the formation of thunderstorms were classified.

Results and Discussion: The study showed that thunderstorms of the Mashhad region, has been created by two general patterns. The first pattern, in the SLP, formed the cell of the monsoon system over the country advocated hot and humid air needed for thunderstorm by motion of cyclonic and at the upper levels (850 and 500 hpa) the trough of westerly winds is located over the studied area that led to the thunderstorms occurrence. In The second pattern, the Sudan system expanded from southwest toward northeast and then passed over the Persian Gulf and the Sea of Oman, that led the humid advection into the study area and at the upper levels (850 and 500 hpa) trough of westerly winds is located over the studied area that provided dynamic rise and consequently led to thunderstorms. In both precipitation pattern, main source of moisture was the South Seas and the major factor of uplifting was the western trough.

Keywords: Synoptic analysis, thunderstorms, principle component analysis, Mashhad.

مقدمه

توفان­های تندری از مهم­ترین پدیده­های مخرب آب و هوایی محسوب می­شوند که همه ساله خسارات فراوانی را از طریق رخداد تگرگ، بارش­های سیل­آسا و آذرخش به تأسیسات، منازل، مزارع و باغات وارد می­کنند. با وجود ویژگی­های توفان­های تندری که بیش­تر در مقیاس محلی عمل می­کنند، توفان­های تندری شدید مرتبط با حوادث حدی از قبیل بارش­های سنگین، تگرگ، تندباد یا گردبادها هستند که موجب ایجاد خسارت­های شایان توجهی به امکانات کشاورزی، ساختمان­ها یا زیرساخت­ها می­شوند (1 و 2 ). بارش­های ناشی از توفان­های مذکور عمدتاً شدید و سیل­آسا هستند که زمین فرصت جذب آب­های حاصله را نخواهد داشت و به تبع رخداد سیلاب در پی دارد (3). عوامل زیادی بر وقوع توفان­های تندری اثرگذارند که در این میان، مهم­ترین آن­ها شامل: وضعیت ترمودینامیکی جو، توپوگرافی، پوشش سطح زمین، پیکربندی سواحل و جریان­های اتمسفری می­باشد (4). در رابطه با واکاوی، طبقه­بندی و اثرگذاری توفان­های تندری پژوهش های متعددی به انجام رسیده است: ارتباط بین پدیده­های تندری با عوامل محلی به ویژه شکل ناهمواری بیان­گر نقش مهم آن در تکامل، شدت و سازماندهی فضایی فعالیت­های هم­رفتی است و در واقع در مناطقی هم­چون آلپ می‌توان کوهساری را به عنوان مهم­ترین عامل در ایجاد توفان تندری بیان­ کرد(5، 6 و 7). به علاوه ارتفاعات در توزیع فراوانی روزهای همراه با تگرگ و بدون تگرگ در تابستان حائز اهمیت هستند (8). در همین حال ارتباط بین رخداد پدیده­های تندری و مقدار هواویزهای موجود در جو نیز بیان­گر این است که افزایش هواویزها در جو مانع گرم­­ شدن سطح زمین و در واقع مانع اثرات تابشی در سطح زمین می­گردد که در پی آن بارش­های تندری کاهش چشمگیری خواهد یافت (9). شبیه‌سازی مدل اقلیمی نشان می­دهد که در آینده، انرژی پتانسیل هم­رفتی در دسترس، افزایش و چینش باد کاهش می‌یابد. در واقع افزایش انرژی پتانسیل هم­رفتی در دسترس، محیط مناسبی را برای افزایش توفان تندری شدید فراهم می­کند (10). بیش­ترین فراوانی رخداد توفان های تندری در کشور طی دوره آماری 2010 -1960 در ماه های آوریل، می، ژوئن و اکتبر(فصول بهار و پاییز) به وقوع می­پیوندد. همچنین روند رخداد توفان های تندری در ایستگاه های منتخب در کل دوره آماری افزایشی بوده است (11). تمرکز اصلی رخداد توفان­های تندری بهاره کشور در شمال غرب و غرب کشور می باشد(12). در بررسی توفان های تندری غرب کشور و مقایسه آن با توفان های تندری شمال غرب مشخص گردید که بیش­تر توفان های تندری در نیمه غربی در فصل سرد سال رخ می دهد و برعکس اغلب توفان های تندری در شمال غربی کشور در فصل بهار و تابستان و طی ساعات بعد از ظهر و اوایل شب اتفاق می افتد (13، 14). این در حالی است که وقوع توفان­های تندری در کلیه­ی ماه­های فصل بهار برای اردبیل حتمی و عمدتاً توفان تندری با تگرگ، بارش سنگین و رعد و برق همراه است(15). عامل اصلی بارش های تندری شمال­غرب، تاثیر مشترک سامانه های جوی سینوپتیک و عوامل فیزیوگرافیک می باشد(16).

بررسی توفان های تندری شیراز طی یک دوره 25 ساله (1984ـ2008) نشان می دهد که سامانه های حرارتی از قبیل جریانات واچرخندی واقع در شرق کشور و سامانه سودان، در ترازهای زیرین جو نقش اصلی تامین رطوبت و ایجاد گرادیان حرارتی را بر روی منطقه ایجاد و در ترازهای 850 و 500 میلی باری، محور ناوه بادهای غربی، نقش اصلی را در تشدید ناپایداری منطقه فراهم کرده اند (17). مطالعه­ی توفان­های تندری سیلاب ساز استان کرمانشاه نشان می دهد که منبع اصلی تامین رطوبت این توفان ها دریای عرب می­باشد(18). تحلیل همدیدی توفان­های تندری مخرب اهواز نیز بیان­گر نقش ویژه­ی الگوهای سودانی و واچرخندی در رخداد پدیده مذکور است. همچنین منبع اصلی تامین رطوبت، دریاهای گرم جنوبی و عامل عمده صعود از طریق ناوه های غربی فراهم گردیده است (19). از آن جایی که پدیده­­ی توفان تندری جزء سامانه­های هم­رفتی متوسط مقیاس و خطرناک است، بررسی دقیق­تر آن نیاز به درک مسایل همدیدی دارد (20، 21). به همین منظور با به کارگیری نقشه‌های ترازهای مختلف جو، داده­های رادیوسوند، تصاویر ماهواره­ای و رادار داپلر می­توان به مطالعه­ی ماهیت ابرها، شناخت نوع رگبار، بارش­های تندری و پیش­بینی­ و واکاوی همدیدی توفان تندری پرداخت. به عنوان نمونه می­توان به پژوهش­های (5، 20، 22 و 23) و ... اشاره کرد.

 با توجه به اهمیت پژوهش پیرامون توفان تندری و با توجه به این که علم آب‌وهواشناسی همدید به تبیین سامانه­های فضایی اقالیم روی زمین بر اساس الگوهای غالب حرکت­های اتمسفری (25) می­پردازد، به منظور کاهش خسارات وارد شده به جان و مال (محصولات کشاورزی، باغ­ها و ...) انسان­ها ضروری است تا الگوهای رخداد بارش تندری مشهد مورد شناسایی قرار گیرد.

روش­ها

دو رویکرد عمدة مطالعات آب وهواشناسی همدید، رویکردهای گردشی به محیطی و محیطی به گردشی هستند که به منظور استخراج الگوهای رخداد بارش تندری مشهد از رویکرد محیطی به گردشی استفاده می­گردد (25) در پژوهش حاضر به بررسی بارش­های تندری بیش­تر از 10 میلی­متر مشهد پرداخته شده است. اگر همراه توفان تندری هرگونه بارش اعم از تگرگ، باران و یا برف نازل شود اصطلاحاً به آن بارش تندری گفته می‌شود (26). بنابراین، با توجه به‌ این­که هدف اصلی‌ پژوهش حاضر واکاوی همدیدی بارش­های تندری است از کدهای 91 تا 99 که گویای رعد و برق همراه با بارش هستند (27)، استفاده گردیده است. بدین­ترتیب ابتدا کدهای 91 تا 99 (کدهای مربوط به بارش­های تندری) ایستگاه مشهد در یک دوره آماری 61 ساله (2010 -1951) و سپس بارش­های بیش­تر از 10 میلی­متر مربوط به کدهای فوق استخراج گردید (جدول 1) که بر این اساس فراوانی رخداد بارش تندری در پژوهش حاضر، بیان­گر این است که بارش­های تندری مشهد عمدتاً در فصل بهار و در ماه­های آوریل تا می (75 درصد) و در بازه­ی ساعتی بین ساعت 12 تا 21 محلی رخ می­دهند که با پژوهش­های مختلف توفان تندری(13، 28، 29 و 30)، در ایران هم­خوانی دارد. در ادامه به منظور تبیـین الگوهـای گردشی این روزها، مقادیر روزانه­ی میانگین فشار تراز دریا به کمک داده­های بازکاوی شده­ی NCEP/NCAR در محدودة 10 تـا 100 درجة طول شرقی و 0 تا 55 درجة عرض شمالی محاسبه و ماتریسی به ابعاد 851 × 12 سـلول بـا  12 روز و 851 نقطه­ی 5/2 درجه شکل گرفت. در مرحلة دوم، برای کاهش حجـم داده­هـای تـراز دریـا و بـه دسـت آوردن تیـپ الگوهای گردشی، از تحلیل مؤلفه­های اصلی استفاده گردید. به منظور طبقـه­بنـدی الگوهـای نقشه­ای پراکندگی فشار در ماتریسِ با آرایش s، از ماتریس همبسـتگی استفاده می­شود(31). بنابراین به منظور تحلیـل مؤ لفـة مبنـا(PCA)، از تحلیل ماتریس همبستگی استفاده گردید. سپس برای تعیین تعداد عامل­ها، مقادیر ویژه­ی بزرگ­تر از یـک انتخـاب شدند (32). میزان دقت و تبیین پراش (واریـانس ) عامـل­هـای هـر یـک از ماتریس­ها در جدول 2 نشان داده شده است. بعد از ایجاد عامل­ها، مهم­ترین مرحله­ی تعیین­کننده، دوران و نوع دوران اسـت، از آنجا کـه در طبقـه­بنـدی الگوهـای نقشه­ای باید خروجی مؤلفه­ی مبنا را وارد تحلیل خوشه­ای کرد، استفاده از دوران متعامد گزینه­ی بهتری است (25). بنابراین داده­ها با دوران متعامد واریماکس چرخش داده شده و در نهایت با ضرب ماتریس ضرایب عامـل­هـا، در مـاتریس استاندارد شد­ه­ی داده­های اصلی، ماتریس n × p نمرات عاملی (n تعداد روزها و p تعداد عامل­ها) به دست آمد. برای انتخاب عامل­های اصلی، تبیین پراش بیشتر از یک درصد مقدار بردارهای ویژه انتخـاب شـده اسـت. بـر ایـن اسـاس بردارهـای ویژه­ای که کمتر از یک درصد پراش کل را نشان می­دادند، حذف شدند. نتایج  به دست آمـده در جـدول 2 نشـان داده شـده است. بنابراین برای به دست آوردن تیپ الگوهای گردشـی، تحلیـل خوشـه­ای بـا محاسـبه­ی فواصـل اقلیدسـی (رابطـة 1) و روش ادغام (گروه­بندی) وارد (رابطة 2) روی مؤلفه­های اصلی ماتریس  n × p به عمل آمد (33).

که در آن،  فاصله­ی اقلیدسی دو بردار  و  با مشخصه­ی سطر و ستون  ام و ، ضریب وزنی متناسب با هر سطر و ستون است.

در این رابطه،  کمینه واریانس وارد،  مشخصه گروه است،  بیان­گر تعداد گروه و  بیان­گر  امین متغیر وبیان­گر میانگین متغیرهای گروه است.

یافته­های تحقیق

همان­طور که در جدول 2 (نتایج تحلیل مؤلفة مبنا(مـاتریس
چرخـه­زدایـی شـده) روی ماتریس فشار تراز دریا در روزهای بارش تندری) دیده می­شود، مـاتریس اولیـه مورد استفاده ماتریسی 851*12 بود که 11 مقدار ویژه بیشتر از 1 به عنوان عامل اصـلی به­ دست آمد و این عامـل­هـا در کـل 99/. پراش کـل داده­ها را تبیین می­کنند. از بین این 11 عامل، 7 عامل بیش از 1 درصد پراش کل داده­ها را تبیین کرده و 93/. درصد پراش داده­ها را نشان می­دهند که به منزله­ی عوامل نهایی انتخاب شدند. در نهایت ماتریس بار نمرات عاملی به صورت ماتریسی بـا ابعـاد 7 × 12 حاصل شد. در مرحله­ی بعد، اجرای تحلیـل خوشـه­ای بـر روی ماتریس مورد نظر نشان داد که داده­ها دارای دو خوشـه اصلی در تراز دریا می­باشند. بنابراین دو الگوی اصلی در فشار تراز دریا برای بارش­های تندری مشهد شناسایی گردید(شکل 1). هر دو الگو در فشار تراز دریا به همراه جریانات تراز ۸۵۰ و ۵۰۰ هکتوپاسکال به تفصیل مورد بررسی قرار می­گیرد.

.

جدول 1- مقادیر بارش­های بیش­تر از 10 میلی­متر ایستگاه مشهد طی دوره آماری 1951ـ 2010منبع: نگارندگان

 Table 1- Rainfall values of greater than 10 mm in Mashhad Station during the period of 1951-2010 (Source: Authors)

جدول 2- مشخصات به دست آمده از تحلیل مؤلفه اصلی(مبنا)منبع: نگارندگان

Table 2- Specifications obtained from principal component analysis(Source: authors)

شکل 1- دارنمای خوشه­های فشار تراز دریا در بارش­های تندری مشهد منبع: نگارندگان

Figure 1- Sea level pressure clusters in Mashhad Thunderstorm (Source: Authors)

الگوی یک (بارش تندری 6 آوریل 1998)

شکل 2 (الف) فشار تراز دریا و اُمگا [5](سرعت قائم[6]) روز 6 آوریل 1998 را به تصویر می­کشد. همان گونه که ملاحظه می­شود سامانه­ی کم­فشاری با هسته­ی مرکزی 1004 هکتوپاسکال بر نیمه­ی شرقی ایران خودنمایی می­کند. سامانه­ی مورد اشاره به صورت زبانه­ای کم فشاری از سامانه­ی موسمی از سه روز قبل به سمت ایران و به ویژه شمال­شرق حرکت و در نهایت روز 6 آوریل هسته­ای از زبانه­ی مذکور در ایران ایجاد گردیده که منطقه مورد پژوهش بین پربندهای 1008 نا 1010 هکتوپاسکالی واقع شده است. با توجه به حرکت چرخندی سامانه، شرایط مناسب ناپایداری چه از نظر تشدید صعود و چه از نظر تأمین رطوبت به ویژه از منابع رطوبتی جنوب کشور فراهم گردیده است. نقشه امگا نیز بیان­گر شرایط ناپایداری در تراز دریا بر فراز مشهد می­باشد. که میزان امگا بین 0 تا 1/.- پاسکال بر ثانیه است.

شکل 2(ب) جریان باد و نم­ویژه تراز دریا روز 6 آوریل 1998 را نمایش می­دهد. با توجه به نقشه وزش باد، جهت جریانات بر فراز کشور ایران به دلیل وجود هسته­ای از سامانه­ی چرخندی موسمی(شکل 2 الف)، پادساعتگرد است که این امر موجب فرارفت رطوبت از منابع رطوبتی جنوب کشور شامل دریای عرب، عمان و خلیج فارس به سمت شمال­شرق ایران به ویژه منطقه مورد مطالعه گردیده است. نقشه نم­ویژه بیان­گر این است که در تراز دریا میزان نم بر فراز منطقه مورد مطالعه به 10 تا 12 گرم در کیلوگرم می­رسد. که حقیقتاً این میزان نم به منظور رخداد بارش تندری بسیار مناسب خواهد بود.

در تراز 850 هکتوپاسکالی (شکل 2 (پ)) سامانه­ی کم­ارتفاعی با پربند مرکزی 1450 ژئوپتانسیل­متر در غرب سامانه­ی کم­فشار تراز دریا مشاهده می­شود. سامانه مذکور با توجه به حرکت پادساعتگرد، موجب ریزش هوای سرد در عقب خود که عمیق­تر شدن ناوه غربی و سامانه را در پی خواهد داشت. همچنین حرکت چرخندی موجب تزریق هوای گرم و مرطوب در جلوی سامانه و تشدید شرایط ناپایداری بر فراز منطقه مورد پژوهش می­شود. میزان امگا بر فراز مشهد به 1/.- پاسکال بر ثانیه می­رسد که شرایط را برای رخداد بارش با توجه به تزریق رطوبت فراهم می­کند. شکل 2(ت) وزش باد و نم­ویژه تراز 850 هکتوپاسکالی روز 6 آوریل 1998 را به تصویر کشیده است. نقشه وزش باد نشان می­دهد جهت جریانات بر فراز ایران چرخندی است که ناشی از قرارگیری سامانه کم­ارتفاع در تراز مذکور می­باشد. به این ترتیب شرایط برای تزریق رطوبت از نواحی رطوبتی جنوب کشور به منطقه مورد پژوهش مهیا می­باشد. میزان نم­ویژه در منطقه به 6 تا 8 گرم در کیوگرم می­رسد.

شکل 2(ث) ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 500 هکتوپاسکالی روز 6 اوریل 1998 را نشان می­دهد. با توجه به نقشه ارتفاع ژئوپتانسیل مشاهده می­گردد که سامانه­ی کم­ارتفاعی با سلول مرکزی 5600 ژئوپتانسیل­متر بر فراز غرب ایران و غرب سامانه کم­ارتفاع تراز 850 هکتوپاسکالی تشکیل گردیده است. به دلیل قرارگیری جلوی سامانه­ی کم­ارتفاع بر فراز منطقه­ی مورد پژوهش زمینه­ی بسیار مناسبی برای تقویت صعود و تشدید ناپایداری در منطقه فراهم گردیده به گونه­ای که با توجه به نقشه امگا میزان صعود بر فراز منطقه مورد مطالعه به 3/.- تا 4/.- پاسکال بر ثانیه نیز رسیده است و این موضوع از عوامل اصلی شکل­گیری و تشدید بارش تندری در منطقه بوده است. شکل 2(ج) وزش باد و نم­ویژه تراز 500 هکتوپاسکالی روز 6 آوریل 1998 را نمایش می­دهد. با توجه به قرارگیری سامانه­ی کم­ارتفاع در تراز 500 هکتوپاسکالی بر فراز ایران(شکل 2(ث)) جهت جریانات در تراز مذکور چرخندی و بدین ترتیب واضح است که رطوبت از منابع رطوبتی جنوب کشور از جمله خلیج فارس به سمت منطقه مورد مطاله شارش و میزان نم در منطقه به 8/1 تا 1/2 گرم در کیلوگرم رسیده است.

شکل 2- الف: فشار و امگا (پاسکال بر ثانیه) تراز دریا؛ ب: جریان باد (متر بر ثانیه) و نم­ویژه تراز (گرم بر کیلوگرم) دریا؛ پ: ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 850؛ ت: جریان باد و نم­ویژه تراز 850؛ ث: ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 500، جریان باد و نم­ویژه تراز 500. منبع: نگارندگان

Figure 2. a: Sea level Pressure and omega (Pa/s); b: sea level Streamlines (m/s) and specific humidity (g/kg); c: 850-hpa Geopotential height and omega; d: 850-hpa Streamlines and specific humidity; e: 500-hpa Geopotential height and omega; f: 500-hpa Streamlines and specific humidity ( Source: Authors).

الگوی سودانی (21 مارس 1953)

شکل 3(الف) نقشه فشار تراز دریا و امگا روز 21 مارس 1953 را نشان می­دهد. با توجه به نقشه فشار تراز دریا سامانه­ی کم­فشاری ناشی از سامانه­ی سودانی در جهت جنوب­غربی- شمال­شرقی حرکت و به تدریج با دو هسته­ی مرکزی 1010 هکتوپاسکال بر فراز خلیج فارس و نیمه­ی جنوبی عربستان و دیگری در جنوب­شرق تاجیکستان بسته شده و منحنی بیرونی این سامانه (1012 هکتوپاسکالی) از عربستان تا شمال­شرق ایران در جهت جنوب­غربی- شمال­شرقی کشیده شده است. به دلیل حرکت چرخندی سامانه­ی کم­فشاری و عبور منحنی 1012 هکتوپاسکالی از منطقه مورد پژوهش امکان تزریق رطوبت از منابع رطوبتی جنوب کشور به منطقه فراهم گردیده است. نقشه امگا در تراز دریا در روز مورد بحث بیان­گر شرایط نسبتاً پایدار بر فراز منطقه مورد مطالعه می­باشد. شکل 3(ب) وزش باد و نم­ویژه تراز دریا در روز 21 مارس 1953 را نمایش می­دهد. با توجه به اینکه در روز مذکور سامانه کم­فشاری ایران را در بر گرفته لذا جهت جریانات بر فراز کشور در تراز دریا چرخندی است و مشاهده می­گردد که جریانات به سمت منطقه پژوهش جنوب­غربی– شمال­شرقی است. همچنین میزان نم­ویژه با توجه به فرارفت رطوبت توسط جریان­های چرخندی در منطقه مورد پزوهش به 9 تا 12 گرم در کیلوگرم می­رسد که این میزان رطوبت در تراز دریا برای شکل­گیری بارش تندری مناسب می­باشد.

ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 (شکل 3(پ)) بیان­گر وجود یک ناوه­ی نسبتاً مداری بر فراز مدیترانه­ی شرقی است. هسته­ی سامانه­ی مورد اشاره با پربند 1475 ژئوپتانسیل­متر به صورت مداری از طول جغرافیایی 33 درجه­ی شرقی تا 83 درجه­ی شرقی و 32 درجه عرض شمالی تا 43 درجه­ی عرض شمالی قرار گرفته که پربند مذکور از فراز منطقه مورد پژوهش نیز عبور کرده است. اگر
به پربندهای 1475 و 1500 ژئوپتانسیل­متر دقت شود بر فراز ایران یک ناوه­ با محور شمال­شرقی- جنوب­غربی شکل گرفته که می­تواند در تسهیل حرکت سامانه­ی کم­فشاری تراز دریا یه سمت شمال­شرق ایران مؤثر باشد. در روز روز مورد اشاره در تراز 850 هکتوپاسکالی میزان امگا مثبت و بین 0 تا 1/.+ می­باشد که شرایط پایدار را به تصویر می­کشد. شکل 3(ت) جریان باد و نم­ویژه تراز 850 هکتوپاسکال روز 21 مارس 1953 را نمایش می­دهد. با توجه به اینکه در این روز یک سامانه کم­ارتفاع بر فراز ایران قرار دارد لذا جریان وزش پادساعت­گرد بوده که این امر موجب شارش رطوبت از منابع رطوبتی مانند دریای سرخ و خلیج فارس به سمت منطقه مورد پژوهش گردیده است. میزان نم در منطقه بین 6 تا 8 گرم در کیلوگرم متغیر است. شکل 3(ث) ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 500 هکتوپاسکالی روز 21 مارس 1953 را به تصویر کشیده است. همان­گونه که در تصویر مشاهده می­شود سامانه­ی کم­ارتفاعی با هسته­ی مرکزی 5425 ژئوپتانسیل­متر بر فراز ترکیه شکل گرفته است. باید توجه داشت که سامانه مذکور در واقع بخشی از یک بندال امگایی شکل است که بر فراز اروپا تشکیل گردیده است. با توجه به عبور پربندهای سامانه­ی کم­ارتفاع و ناوه­ی غربی از فراز دریای سرخ و سپس خلیج فارس، شرایط برای تزریق رطوبت به منطقه مورد پژوهش فراهم گردیده و از همه­ی این­ها مهم­تر قرارگیری جلوی ناوه بر فراز مشهد می­باشد که شرایط را برای تقویت ناپایداری و صعود به میزان 1/.- پاسکال بر ثانیه فراهم کرده است. شکل 3(ج) وزش باد و نم­ویژه تراز 500 هکتوپاسکالی را نشان می­دهد. با توجه به نقشه جریان باد جهت وزش جنوب­غربی – شمالی­شرقی است و این امر در تزریق رطوبت و همچنین تشدید ناپایداری بر فراز منطقه مورد مطالعه بسیار مؤثر بوده است. میزان نم­ویژه در تراز مذکور به 5/1 تا 2 گرم در کیلوگرم رسیده است.

شکل 3- الف: فشار و امگا (پاسکال بر ثانیه) تراز دریا؛ ب: جریان باد (متر بر ثانیه) و نم­ویژه تراز (گرم بر کیلوگرم) دریا؛ پ: ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 850؛ ت: جریان باد و نم­ویژه تراز 850؛ ث: ارتفاع ژئوپتانسیل و امگا تراز 500، جریان باد و نم­ویژه تراز 500. منبع: نگارندگان

Figure 3. a: Sea level Pressure and omega (Pa/s); b: sea level Streamlines (m/s) and specific humidity (g/kg); c: 850-hpa Geopotential height and omega; d: 850-hpa Streamlines and specific humidity; e: 500-hpa Geopotential height and omega; f: 500-hpa Streamlines and specific humidity ( Source: Authors).

نتیجه­گیری