چرخندزایی

این تحقیق تلاش دارد تا نقش سامانه‌های بندالی را در چرخندزایی سطحی روی شرق دریای مدیترانه مشخص سازد اما توجه خاص به سیل در استان های غربی ایران در طی مارس 2000 دارد و سعی دارد تا نقش سامانه بندالی را در سیل ایران نشان دهد. داده‌هایی که در این تحقیق بکار رفته‌اند شامل نقشه‌های سطوح فوقانی، فشار در تراز متوسط دریا با فاصله‌های 12 ساعته در طی 16 تا 26 مارس 2000 از مرکز NCEP هستند. داده‌های دما، فشار و رطوبت با فاصله‌های 3 ساعته و کل بارش روزانه 19 ایستگاه مهم ایران نیز از 1 تا 30 مارس 2000 بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که ناوه جناح شرقیِ سامانة بندالی اقیانوس اطلس عامل اصلی جاری شدن سیل روی مناطق غرب ایران بود؛ در طی فعالیت سامانه بندالی در شرق دریای مدیترانه، انشعاب در رودباد در نزدیکی پشته ثانوی روی ایران به وقوع پیوسته است و در نتیجه سامانه‌های کم‌فشاری نزدیک غرب ایران را تشدید کرده است؛ بسط و توسعه سامانه کم‌فشار سودانی سبب افزایش نیرومندی ناوه شرقی سامانه بندالی و منتج به جاری شدن سیل روی غرب ایران شده است.

در این پژوهش، جهت تحلیل زمانی- مکانی چرخندهای ایران در سال 1376 خورشیدی، از محدوده مکانی 30- تا 80 درجه طول شرقی و 0 تا 80 درجه عرض شمالی و داده های ژئوپتانسیل با شبکه بندی 5/2 ٭ 5/2 درجه قوسی در ترازهای 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال استفاده گردید که به صورت شش ساعته (00، 06، 12، 18 زولو) از پایگاه داده (NCEP/NCAR) استخراج شده است. بدین صورت که، ابتدا پایگاه داده های ژئوپتانسیل در نرم افزار مت لب ایجاد گردید، در گرادس داده ها به نقشه تبدیل شده و در سرفر نقشه ها ترکیب و مورد بررسی و تحلیل نهایی قرار گرفته است. تحلیل زمانی چرخندهای ایران نشان داد که بیشترین فراوانی چرخندی مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال با 2/27 درصد و کمترین فراوانی با 11 درصد از آن تراز 850 هکتوپاسکال می باشد. فصل زمستان با 5/31 درصد چرخندزایی، بیشترین و فصل تابستان با 8/18 درصد، کمترین میزان چرخندزایی را به خود اختصاص داده است. بررسی مکانی چرخندهای ایران حاکی از این است که کم فشار پاکستان در اغلب فصل ها در ترازهای پایین گسترش یافته است. بر روی ایران، چرخندزایی قوی یافت نمی شود و مراکز چرخندی که ایران را تحت تأثیر قرار می دهند عمدتاً از مناطق مختلف جغرافیایی نشأت می-گیرند و در داخل کشور فعال نیستند.

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.