واکاوی الگوهای غالب چرخندی بر روی بارش های دوره سرد در نیمه غرب میانی ایران (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

چرخندهای برون حاره ای با توجه به فراوانی، مدت و شدت آن ها از عوامل اصلی بارش های عرض های میانه و بالا در سراسر مدیترانه در طی فصل زمستان و پاییز هستند. برای این پژوهش از داده های شبکه ای متغیرهای اقلیمی ECMWF با تفکیک زمانی ۶ ساعته و تفکیک مکانی ۲۵/۰*۲۵/۰ از سال 1979-2016 و داده های بارش ایستگاه های ۴ حوضه آبریز از پایگاه داده های اسفزاری از سال ۱۹۷۹-۲۰۱۶ استفاده شد. ابتدا ارتفاع ژئوپتانسیل، دما، رطوبت و رودباد روزهای بارشی در محیط متلب استخراج شد. سپس با استفاده از الگوریتم استخراج مراکز چرخندی، این مراکز از روی ارتفاع ژئوپتانسیل با این شروط که ارتفاع ژئوپتانسیل کمینه و شیو ژئوپتانسیل بیشینه باشد استخراج شدند. در ادامه از روی ماتریس ارتفاع ژئوپتانسیل روزهای بارشی (498×441×361) با استفاده از روش تحلیل خوشه ای 4 الگوی جوی استخراج شدند. همچنین فراوانی رخ داد زمانی و مکانی ماهانه و میانگین دمایی مراکز چرخندی این الگوها در ماه های فصول سرد به دست آمد. نتایج نشان داد که الگوی اول ناوه مدیترانه ای است که بیشترین فراوانی را به میزان 42 درصد دارا می باشد. این الگو فرود آن به علت وجود زبانه های از پر ارتفاع که به حالت مانع عمل می کند باعث عمیق شدن کم ارتفاع مدیترانه شده است و محور آن تا روی دریای سرخ کشیده شده است و به دلیل برخورد زبانه های کم ارتفاع و پر ارتفاع درروی منطقه ناپایداری تشدید شده و بیشترین بارش ها را در میان الگوها باعث شده است. در مقابل الگوی چهارم که کمترین فراوانی را به میزان 10 درصد را دارا می باشد که الگوی ناوه ای بادهای غربی است که درروی دریای خزر عمیق شده اما به علت قرارگیری پر ارتفاع در جنوب منطقه مانع ورود کم ارتفاع شده و در بخش شمالی منطقه موردمطالعه مستقرشده است و به این دلیل کنتورها در شمال منطقه حالت مداری دارند درنتیجه چرخندهای کم تری وارد منطقه شده و منجر به کمترین میانگین بارش در بین الگوها شده است. همچنین نتایج نشان داد که درصد فراوانی چرخندهای هسته سرد در زمستان 60 درصد و در پاییز 40 درصد بوده است ولی درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم در فصل زمستان 62 درصد و در فصل پاییز 38 درصد بوده که در زمستان درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به درصد چرخندهای هسته سرد افزایش پیداکرده است در مقابل در پاییز درصد فراوانی چرخندهای هسته گرم نسبت به هسته سرد کاهش پیداکرده است. در دهه اخیر هم از فراوانی رخداد تعداد چرخندها و هم از شدت چرخندها نسبت به دو دهه گذشته کاسته شده است. ازلحاظ مکانی غرب منطقه موردمطالعه ازلحاظ چرخندزایی همیشه فعال بوده است و با ورود به دوره سرد از پاییز به طرف زمستان مکان های چرخندزایی هم به تدریج فعال تر می شوند.