مجله آمایش جغرافیایی فضا

مجله آمایش جغرافیایی فضا

کاربرد شاخص‌های ناپایداری در پایش طوفان‌های تندری در استان کرمان

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان
1 گروه آموزش جغرافیا، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران
2 گروه آب و هواشناسی سینوپتیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 گروه اقلیم‌شناسی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
چکیده
به‌منظور بررسی سازوکارهای حاکم بر رخداد طوفان‌های تندری در استان کرمان از داده‌های روزانه ۱۰ ایستگاه همدید این استان، از بدو تأسیس تا سال ۲۰۱4 استفاده شد. برای این منظور کدهای مربوط به رخداد طوفان‌های تندری در ایستگاه‌های منطقه که به‌صورت وضعیت هوای حاضر (WW) هر سه ساعت یک‌بار ثبت می‌شوند، استخراج گردید. در ادامه برای شناخت ماهیت ساختار جو به بررسی یک روز به‌عنوان نماینده مورد رصد و تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. در دوره انتخابی ریزش تگرگ در استان، در اثر تشکیل و تقویت کم‌فشار بریده (سردچال) در سطح 500 هکتوپاسکال و ایجاد کم‌فشار و ناپایداری در سطح زمین است. بررسی الگوهای جوی نشان داد که عامل ایجاد این پدیده در منطقه، نتیجه تقویت و گسترش سامانه‌های کم‌فشار واقع در شرق دریای سرخ و عربستان است. این سامانه‌های کم‌فشار با عبور از روی آب‌های جنوبی کشور، رطوبت کسب کرده و در مسیر خود ایجاد ناپایداری و بارش کرده است. همچنین ریزش هوای سرد از ترازهای میانی جو توسط پدیده سردچال، شرایط را برای شکل‌گیری جریان‌های ناپایدار و ریزش تگرگ فراهم می‌کند. پس از بررسی شرایط جوی به کمک شاخص‌های ناپایداری، سعی شد تا به پایش طوفان و نحوه شکل‌گیری آن در طی 24 ساعت پرداخته شود. در این میان نشان داد شاخص CAPE و پس‌ازآن شاخص Total Total برای پایش و پیش‌بینی طوفان‌های تندری منطقه ابزاری کارآمد محسوب می‌گردد. از طرفی شاخص Sweat نیز به نحوه گسترش سامانه‌های ناپایدار و مسیریابی آن‌ها کمک می‌نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of Instability Indicators in Thunderstorm Monitoring in Kerman Province

نویسندگان English

Mehdi Asadi 1
hassan hajmoahmadi 2
mokhtar karami 3
1 Department of Geography Education, Farhangian University, Tehran, Iran
2 Department of Geography, Tarbiat Modares University of Tehran, Tehran, Iran
3 Department of Climatology, Hakim Sabzevari university, Sabzevar, Iran
چکیده English

To study the mechanisms that cause thunderstorms in Kerman province, we used daily data from 10 synoptic stations in the area. The thunderstorm event codes were extracted from stations as the current weather conditions (WW) every three hours to reach the goals. In the following, a single day as a representative was examined and analyzed to study the nature of the atmospheric structure. In the selected period, hail is due to the formation of a low-pressure chalk layer (500 hPa), low-pressure, and instability at the surface. Investigating the atmospheric patterns showed that the cause of this phenomenon in the study area is the strengthening and expansion of low-pressure systems in the East of the Red Sea and Saudi Arabia. These low-pressure systems have gained moisture through the southern seas (Persian Gulf and Oman Sea), causing instability and precipitation along their path. Also, cold air loss from the middle atmospheric layers causes unstable currents and hail. After examining atmospheric conditions through unstable indicators, we tried to track the storm and its formation in 24 hours. Results showed that the CAPE Index and the Total Index are effective tools for monitoring and forecasting thunderstorms in the area. on the other hand, the sweat index also helps expand and route unstable systems

کلیدواژه‌ها English

Air Instability
Thunderstorm
Hail
Sweet Weather
Kerman Province
تاج‌بخش، سحر؛ غفاریان، پروین و میرزایی، ابراهیم. (1388). روشی برای پیش‌بینی رخداد طوفان‌های تندری با طرح دو بررسی موردی. مجله فیزیک زمین و فضا، 35(4)، 147-166. https://dorl.net/dor/20.1001.1.2538371.1388.35.4.10.3
حلبیان، امیرحسین. (1394). شناسایی الگوهای گردشی بارش‌های شدید موجد سیل در منطقه فارس. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 5(18)، 31-46.
خالدی، شهریار؛ خوش‌اخلاق، فرامرز و خزایی، مهدی. (1389). تحلیل همدیدی طوفان‌های تندری سیلاب ساز استان کرمانشاه. مجله چشم‌انداز جغرافیایی، 5(13)، 21-41.
خزایی، مهدی؛ مدیری، احسان و مدیری، مهدی. (1393). تحلیل همدیدی طوفان‌های تندری مخاطره‌آمیز اصفهان. نشریه دانش مخاطرات، 1(2)، 215-203. https://doi.org/10.22059/jhsci.2014.53120
خورشید دوست، علی‌محمد؛ اسدی، مهدی و حاجی محمدی، حسن. (1396). بررسی ساختار منطقه‌ای جو در زمان رخداد توفان تندری همراه با تگرگ از 16 تا 18 جولای 2016 موردمطالعه: شمال غرب ایران.  نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 4(2)، 37-50.
خوش‌اخلاق، فرامرز؛ محمدی، حسین و شمسی‌پور، علی‌اکبر. (1391). واکاوی همدید بارش تگرگ فراگیر در شمال غرب ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 1(2)، 55-69. https://doi.org/10.22067/geo.v1i2.16264
خوشحال دستجردی، جواد؛ نظری، عبدالقدیر و عبدی، ابوطالب. (1395). تحلیل ترمودینامیک ـ همدید رخداد تگرگ روز 20 مهرماه 1389 در شهر گرگان. مجله آمایش جغرافیایی فضا، (6)22، 225-244.
رسولی، علی‌اکبر؛ خورشید دوست، علی‌محمد و فخاری‌واحد، مجتبی. (1395). بررسی شرایط سینوپتیکی و ترمودینامیکی توفان تندری منجر به سیل شدید 82 تیرماه سال 1394 در البرز مرکزی. نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، 5(2)، 127-142. https://doi.org/10.22067/geo.v5i2.51392
صلاحی، برومند. (1389). بررسی ویژگی‌های آماری و همدیدی طوفان‌های تندری استان اردبیل. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 47(72)، 129-142.
عساکره، حسین؛ رضایی، شیما و قائمی، هوشنگ. (1395). بررسی مکانیسم گسترش و شدت کم‌فشار دریای سرخ. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 6(21)، 77-90.
قندهاری، شهرزاد؛ مشکواتی، امیرحسین؛ مزرعه‌فراهانی، مجید و جعفری، سمیه. (1387). بررسی عملکرد موردی الگوی میان‌مقیاس MM5 در شبیه‌سازی بارش‌های رگباری حاصل از سلول‌های همرفتی. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 1(6)، 41-58. https://doi.org/10.22067/geography.v6i10.4269
قویدل رحیمی، یوسف. (1390). کاربرد شاخص‌های ناپایداری جوی برای آشکارسازی تحلیل دینامیک طوفان تندری روز 5 اردیبهشت 1389 تبریز. فضای جغرافیایی، 11(3)، 182-208.
کاویانی، محمدرضا و علیجانی، بهلول. (1387). مبانی آب و هواشناسی. تهران: انتشارات سمت.
کیانیان، محمدکیا؛ صالح پورجم، امین؛ حاجی محمدی، حسن و رسولی، فهیمه. (1395). بررسی و ارتباط خشک‌سالی و ترسالی‌های غرب ایران با الگوهای سینوپتیکی جو. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 6(22)، 175-192.
معصوم‌پورسماکوش، جعفر؛ میری، مرتضی و رحیمی، مجتبی. (1395). واکاوی آماری – همدیدی توفان‌های تندری سواحل جنوبی ایران. نشریه فیزیک زمین و فضا، 42(3)، 697-708. https://doi.org/10.22059/jesphys.2016.58912
موسوی‌بایگی، محمد و اشرف، بتول. (1391). مطالعه وضعیت ناپایداری هوا و الگوهای سینوپتیکی مؤثر بر وقوع طوفان‌های گردوخاک مشهد. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 10(1)، 43-27. https://doi.org/10.22067/geography.v10i18.17370
 
References
Asakreh, H., Rezaei, Sh., & Ghaemi, H. (2016). Review mechanism of expansion and low pressure Red Sea. Geographical Planning of Space6(21), 77-90 [In Persian]
Cecil, D. J., Buechler, D. E., & Blakeslee, R. J. (2015). TRMM LIS climatology of thunderstorm occurrence and conditional lightning flash rates. Journal of Climate28(16), 6536-6547. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0124.1
Costa, S., Mezzasalma, P., Levizzani, V., Alberoni, P. P., & Nanni, S. (2001). Deep convection over Northern Italy: synoptic and thermodynamic analysis. Atmospheric Research56(1-4), 73-88. https://doi.org/10.1016/S0169-8095(00)00091-0
Galway, J. G. (1956). The lifted index as a predictor of latent instability. Bulletin of the American Meteorological Society37(10), 528-529. https://doi.org/10.1175/1520-0477-37.10.528
Ghandhari, S., Meshkati, A. H., Mazra’e Farahani, M., & Ja’fari, S. (2008). The study of case operation MMS Model to simulate rain resulted from convection. Journal of Geography and Regional Development6(1), 41-58. https://doi.org/10.22067/geography.v6i10.4269 [In Persian].
Ghavidel Rahimi, Y. (2011). Applications of the instability indices for detection and dynamic analysis of 25 April 2010 thunderstorm in Tabriz. Geographic Space, 11(34), 182-208 [In Persian].
Halabian, A. H. (2016). Recognition the circulation patterns of flood generating heavy precipitations on the Fars region. Geographical Planning of Space5(18), 31-46 [In Persian].
Holton, J. R., & Hakim, G. J. (2013). An introduction to dynamic meteorology (Vol. 88). Academic press.
Houston, A. L., Lock, N. A., Lahowetz, J., Barjenbruch, B. L., Limpert, G., & Oppermann, C. (2015). Thunderstorm Observation by Radar (ThOR): An algorithm to develop a climatology of thunderstorms. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology32(5), 961-981.
Huryn, S., Gough, W., Butler, K., & Mohsin, T. (2015). An evaluation of thunderstorm observations in Southern Ontario using automated lightning detection data. Journal of Applied Meteorology and Climatology54(9), 1837-1846. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-15-0089.1
Kavyani, M. R., & Alijani B. (2005). The Foundations of climatology. Tehran: Samt. [In Persian].
Kayanian, M., Saleh Pourjam, A., Haji Mohammadi, H., & Rasouli, F. (2017). Review and relationship between Western Iranian Wet years and drought and atmospheric synoptic patterns. Geographical Planning of Space6(22), 175-192 [In Persian].
Khaledi, Sh., Khosh Akhlagh, F., & Khazaei, M. (2010). Synoptic analysis of flood-producing thunderstorms in Kermanshah Province. Journal of Geographical Landscape, 5(13), 21-41 [In Persian].
Khazaei, M., Modiri, E., & Modiri, M. (2014). Synoptic Analysis of Hazardous T hunderstorms in Isfahan. Environmental Management Hazards1(2), 203-215. https://doi.org/10.22059/jhsci.2014.53120 [In Persian].
Khorshiddoust, A. M., Asadi, M., & Hajimohammadi, H. (2017). The Study of regional structure of atmosphere during the thunderstorm hail event on16 to 18 July 2016 Case study: North West of Iran. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 4 (2), 37-50 [In Persian].
Khoshakhlagh, F., Mohammadi, H., Shamsipour, A., & Oftadegan Khuzani, A. (2012). The statistical and synoptic analysis on widespread hailstorm events in northwest of Iran. Journal of Geography and Environmental Hazards, 1(2), 55-69. https://doi.org/10.22067/geo.v1i2.16264 [In Persian].
Khoshhal-dastjerdi, J., nazari, A., & abdi, A. (2017). Thermodynamic analysis- hail isometropia in 12 October 2010 in Gorgan city. Geographical Planning of Space, 6(22), 225-244 [In Persian].
Manzato, A. (2003). A climatology of instability indices derived from Friuli Venezia Giulia soundings, using three different methods. Atmospheric research67, 417-454. https://doi.org/10.1016/S0169-8095(03)00058-9
Masoompour Samakosh, J., Miri, M., & Rahimi, M. (2016). Statistical-synoptic analysis of thunderstorm in the Southern Coast of Iran. Journal of the Earth and Space Physics42(3), 697-708. https://doi.org/10.22059/jesphys.2016.58912 [In Persian].
McIlveen, R. (1998). Fundamentals of weather and climate. Psychology Press.
Mclntosh, D. H., & Thom, A. S. (1969). Essentials of meteorology. wykeham publications (London) LTD.
Melnikov, V., Zrnić, D. S., Burgess, D. W., & Mansell, E. R. (2015). Vertical extent of thunderstorm inflows revealed by polarimetric radar. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology32(10), 1860-1865. https://doi.org/10.1175/JTECH-D-15-0096.1
Miller, R. C. (1975). Notes on analysis and severe-storm forecasting procedures of the Air Force Global Weather Central (Vol. 200). AWS.
Moncrieff, M. W., & Green, J. S. A. (1972). The propagation and transfer properties of steady convective overturning in shear.  Journal of the Royal Meteorological Society98(416), 336-352. https://doi.org/10.1002/qj.49709841607
Mousavi Baigi, M., & Ashraf, B. (2012). The Study of Effective Air Instability Conditions and Synoptic Patterns on Occurrence of Dust Storms. Journal of Geography and Regional Development10(1), 27-42. https://doi.org/10.22067/geography.v10i18.17370 [In Persian].
Rasuly, A. A., Khorshid Dust, A. M., & Fakhari Vahed, M. (2016). Investigation of Synoptic and Thermodynamic Conditions of the Thunderstorm Leading to Severe Flooding in Central Alborz on July19, 2015. Journal of Geography and Environmental Hazards5(2), 127-142. https://doi.org/10.22067/geo.v5i2.51392 [In Persian].
Salahi, B. (2010). Statistical and Synoptic Analysis of Characteristics of Thunderstorms in Ardabil Province. Physical Geography Research42(72), 129-142 [In Persian].
Simeonov, P., & Georgiev, C. G. (2003). Severe wind/hail storms over Bulgaria in 1999–2001 period: synoptic-and meso-scale factors for generation. Atmospheric Research67, 629-643. https://doi.org/10.1016/S0169-8095(03)00077-2
Tajbakhsh, S., Ghaffarian, P., & Mirzaei, E. (2010). Two case studies to introduce a method for thunderstorm forecasting. Journal of the Earth and Space Physics35(4), 147-166. https://dorl.net/dor/20.1001.1.2538371.1388.35.4.10.3  [In Persian].
Whiteman, C. D. (2000). Mountain meteorology: fundamentals and applications. Oxford University Press.