مطالعه و شناسایی الگوهای دینامیکی همدیدی موثر بر رخداد خشکسالی های استان سمنان

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشکده کویرشناسی دانشگاه سمنان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد آب و هواشناسی دانشگاه حکیم سبزواری

3 عضو هیات‌علمی (استادیار) دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

بروز خشکسالی به عنوان یک ناهنجاری جوی، پدیده‌ای طبیعی است، که ریشه در تغییرپذیری آب و هوا و مهمتر از همه، گردش عمومی جو دارد. با توجه به این مهم می‌توان گفت که سیستم های کنترل کننده‌ی گردش عمومی جو، سیکلون‌ها، آنتی سیکلون‌ها و جبهه های هوا می باشند، که آب و هوای عرض های میانه‌ی کره ی زمین را کنترل می کنند. بنابراین علل بروز خشکسالی ها را باید در تغییرات و ناهنجاری الگوهای جوی جستجو کرد. یکی از این ناهنجاری ها، واچرخندهای جوی یا همان آنتی سیکلون ها می باشد. بررسی و شناسایی ماهیت ساختاری این پدیده به عنوان یکی از ناهنجاری های جوی در شناخت دوره های خشک می‌تواند بسیار موثر باشد. به منظور تبیین سازوکار واچرخندها در زمان رخداد خشکسالی های فراگیر در استان سمنان، ساختار منطقه ای جو مورد بررسی قرار گرفت، که در راستا، از آمار بارندگی 7 ایستگاه سینوپتیک و 27 ایستگاه باران‌سنجی سازمان هواشناسی استفاده شد. برای شناسایی دوره های خشک، شاخص بارش استاندارد (SPI) بکارگرفته شد. در ادامه برای تبیین ساختار واچرخندها، از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار تراز دریا، امگا، مولفه‌های مداری و نصف النهاری باد متعلق به مرکز ملی پیش بینی های محیطی/علوم جو (NCEP/NCAR) استفاده گردید. از نتایج بدست آمده مشخص شد، که واچرخندها در غالب چهار الگو در رخداد خشکسالی‌های منطقه اثرگذارند. استقرار یک فراز قوی بر روی منطقه همراه با تاوایی منفی، نزول دینامیکی شدید هوا، همراه با کاهش شدید رطوبتی و قرارگیری استان در زیر چرخندگی منفی از دلایل عمده این پدیده فرین به حساب می آید. کاهش رطوبت مورد نیاز و از طرفی تقلیل یافتن مقادیر جریانات صعودی و وارد شدن زبانه هایی از پرفشار سیبری به ایران مرکزی سبب شده تا اغتشاشات جوی به حداقل خود برسد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Studying and identifying of Dynamic synoptic patterns affecting droughts occurrence in Semnan province

نویسندگان [English]

  • mohamad kia kianian 1
  • hassan haji mohamdi 2
  • seyyed hassan kaboli 1
  • ali reza meshki 1
  • hamid reza asgari 3
چکیده [English]

Drought as an anomaly atmospheric is a natural phenomenon that rooted in the natural climate variability and most importantly, the general circulation of the atmosphere. It can be said with regard to the general circulation of the atmosphere control systems are cyclones, anti-cyclones and air fronts that control middle latitudes of the Earth’s climate. Therefore, it should be sought the causes of droughts and abnormal changes in weather patterns. One of these disorders is anti- cyclones. Review and identify the structural nature of the phenomenon as one of the atmospheric anomalies can be very effective in identifying dry periods. In order to explain the mechanism of anticyclones in the event of widespread drought in Semnan province, the regional structure of atmosphere was investigated. In this regard, rainfall statistics of 7 synoptic stations and 27 meteorological stations of country meteorological organization were used. To identify the dry periods, it was used the Standardized Precipitation Index (SPI). Then to explain the structure of anticyclones, it was used the data of geo-potential heights, sea level pressure, Omega, zonal and meridional wind components belonging to the National Center for Environmental Prediction / atmospheric sciences (NCEP / NCAR). The results showed that anticyclones in the form of four patterns affect area drought event. The establishment of a strong ridge over the area with negative vortices, weather extreme dynamic descent, along with a sharp drop in humidity and exposure the province under negative volubility are the main reasons for this phenomenon. Reducing the moisture needed and ascending flow values current and entering the tab of the Siberian high pressure to central of Iran has made the atmospheric turbulence to be minimize.

کلیدواژه‌ها [English]

  • anticyclone
  • Drought
  • high pressure
  • Semnan

تجری، علیرضا، منوچهر بابانژاد، فاطمه کاردل و کریم سلیمانی. 1394. واکاوی عوامل تاثیرگذار بر خشکسالی هیدرولوژیک، مطالعه موردی: حوضه­های آبخیز استان لرستان، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال پنجم، شماره 16، صص 151-164.

2. حاجی محمدی، حسن، فاطمه راستی و مختار کرمی. 1393. بررسی همدیدی سامانه­های واچرخندی و ارتباط آن خشکسالی‌های استان فارس، دومین همایش ملی بیابان با رویکرد مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه  سمنان، ص 1.

3. خوش­اخلاق، فرامرز. 1376. بررسی الگوهای ماهانه خشکسالی و ترسالی ایران، مجله تحقیقات جغرافیایی، شماره 45، صص 136-154.

4. خوش­اخلاق، فرامرز. 1377. تحقیق در خشکسالی­های فراگیر ایران با استفاده از تحلیل­های سینوپتیک، رساله دکتری اقلیم‌شناسی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه تبریز.

5. خوشحال­دستجردی، وحید. 1378. تأثیر پرفشار جنب حاره بر بارش­های موسمی جنوب شرق و سواحل جنوبی ایران، گاهنامه مرکز اطلاعات علمی (مجازی)، دوره 1. شماره 1، صص 1-15.

6.  فلاح قالهری، غلامعباس. ۱۳۹۰. اصول و مبانی هواشناسی، چاپ اول، خراسان رضوی، مشهد، انتشارات پژوهشکده اقلیم شناسی.

7. کیانیان، محمدکیا، امین صالح پورجم، حسن حاجی‌محمدی و فهیمه رسولی. 1395. بررسی و ارتباط خشکسالی و ترسالی­های غرب ایران با الگوهای سینوپتیکی جو، مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال ششم، شماره 22، صص 175-192.

8. مسعودیان، ابولفضل. 1390. نمایش و پردازش داده­های جوی. چاپ اول، اصفهان، انتشارات دانشگاه اصفهان.

9. مفیدی، عباس و آذرزرین. 1385. تحلیلی بر ماهیت و ساختار مراکز پرفشار و کم فشار، مجله رشد آموزش زمین شناسی، شماره 47. صص 54-58.

10. مفیدی، عباس، آذر زرین و غلامرضا جانبازقبادی. 1391. تبیین علل کاهش یافتن مقدار و شدت بارش‌های زمستانه در قیاس با بارش­های پاییزه در سواحل جنوبی دریای خزر، مجلة فیزیک زمین و فضا، دوره 38. شماره 1، صص 177-203.

11. مفیدی، عباس، آذر زرین و میثم کارخانه. 1393. بررسی الگوی گردش جو در طول دوره های خشک و مرطوب در سواحل جنوبی دریای خزر، مجلة فیزیک زمین و فضا، جلد 8. شماره 1، صص 140-176.

12. نامنی، عزت، سلیمان صادقی و رضا دوستان. 1391. تحلیل سینوپتیکی خشکسالی­های خراسان، رساله دکتری، استاد راهنما: سلیمان صادقی و رضا دوستان، دانشکده ادبیات و علوم  انسانی، دانشگاه فردوسی مشهد.

  1.  Banacos, P.C. and Schultz, D.M. 2004. Moisture flux convergence: its history and application in convective initiation forecasting, In 22nd Conference on Severe Local Storms, MA, 351-366.
  2.  Buntgena, U Trouet, V., Frank, D., Leuschnr, H.H. and Friedrichs, D. 2010. Treeing indicators of German summer drought over the last millennium. Quaternary Science Reviews, 29: 1005-1016.
  3. Buntgenb, U., Brazdil, R. Frank, D. and Esper, J. 2010. Three centuries of Slovakian drought dynamics, Clim. Dyn, 35: 315-329.
  4.  Gidey, E., Dikinya, O., Sebego, R., Segosebe, E., and Zenebe, A. 2018. Modeling the Spatio-Temporal Meteorological Drought Characteristics Using the Standardized Precipitation Index (SPI) in Raya and Its Environs, Northern Ethiopia, Earth Systems and Environment, 1-12.
  5.  Girardin, M.P and Tardif, J.C. 2006. Synoptic-Scale Atmospheric Circulation and Boreal Canada Summer Drought Variability of the Past Three Centuries, Journal of climate, 19, 1922-1947.
  6.  Katsoulis, B.D., Makrogiannis, T.J., and Goutsidou, Y.A. 1998. Monthly anticyclonicity in southern Europe and the Mediterranean region. Theoretical and Applied Climatology, 59 (1-2): 51-59.
  7.  Krichak, S.O., Tsidulko, M. and Alpert, P. 2000. Monthly synoptic patterns associated with wet/dry conditions in the Eastern Mediterranean, Journal of Theoritical and Applied Climatology, 65: 215-229.
  8.  Liemtran, C., knight, G., and Wesner, V. 2002. Drought in Bulgaria and Atmospheric synoptic conditions over Europe, Geo journal, 57: 149-157.
  9.  Littmann, T. 2000. empirical classification of weather types in the Mediterranean Basin and their interrelation with rainfall, Journal of Theoretical and Applied Climatology, 66:161-171.
  10.  Parry. S, Prudhomme, C. Hannaford, J. and Hughes B. 2010. Examining the Spatio- Temporal Evolution and Characteristics of Large-Scale European Droughts, BHS Third International Symposium, Managing Consequences of a Changing Global Environment, Newcastle, 2010.
  11. Van Der Linden, R., Fink, A.H., Phan-Van, T., and Trinh-Tuan, L. 2016. Synoptic-dynamic analysis of early dry-season rainfall events in the Vietnamese central highlands. Monthly Weather Review, 144(4): 1509-1527.