نوع مقاله : پژوهشی
نویسندگان
1 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه زنجان، ایران
2 استادیار گروه جغرافیا طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
3 دانشگاه زنجان
چکیده
نوسانات اطلس شمالی الگوی مؤثری از تغییرپذیری گردش عمومی جو در محدودهی برون حاره نیمکرهی شمالی و از عوامل اصلی کنترل عناصر اقلیمی مانند بارش و دما است. دارای اثرات اقتصادی و اجتماعی بزرگ بر بخش‌های انرژی، کشاورزی، صنعت و ... است. بنابراین با توجه به اهمیت این نوسان بر فعالیت‌های بشری و رابطهی آن با عناصر اقلیمی و از جمله بارش، سبب گردید تا به شناسایی و تحلیل و گروهبندی فاز مثبت این نوسان و در پی آن استخراج الگوهای توام با آن پرداخته شود. دادههای مورد نیاز این تحقیق شامل اندازه‌گیری‌‌های مقادیر بارش به صورت روزانه برای ایستگاه‌های سینوپتیک، اقلیمی و بارانسنجی کل کشور از سال 1388-1340 میباشد که از دو منبع سازمان هواشناسی و وزارت نیرو گردآوری شد و با استفاده از روش آماری چندمتغیره و به کارگیری از نرمافزار matlab،surfer و grads به استخراج الگوهای همدیدی حاصل از این فاز پرداخته شده است. در نهایت پنج الگو استخراج و نشان داد که با وجود شرایط پایداری در پنج الگوی سطح زمین در این فاز، میزان ریزش‌های جوی بالا بوده است که توجیه این مطلب با استفاده از الگوهای تراز 500 هکتوپاسکال صورت گرفت. ایران در جلوی محور ناوهی مربوط به مدیترانه واقع شده است. بنابراین ریزش‌های جوی کشور تحت تأثیر این ناوه در زمستان رخ داده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Phase Extraction of Synoptic Patterns with Positive North Atlantic Oscillation (NAO) and its Impact on the Winter Precipitation in Iran
نویسندگان [English]
- Hossein Asakereh 1
- Faramarz Khoshakhlag 2
- zeanab shamohamadi 3
1 Professor, Dept. of Geography, University of Zanjan
2 Assistant Prof, Dept. of Geography, University of Zanjan
3 - M.Sc student, Dept. of Geography, University of Zanjan
چکیده [English]
North Atlantic oscillation effective pattern of variability of atmospheric general circulation in the extra-tropical Northern Hemisphere are the main climatic factors that control precipitation and temperature. They have huge economic and social impacts and also on the energy section, agriculture, industry and so son. Considering the importance of the oscillation on human activities and its relationship with climatic elements including precipitation, we identified and analyzed the positive phase of the oscillation and its subsequent relationship with winter rainfall in Iran. Data needed for this study included measurements of the amount of rainfall on a daily basis in synoptic stations, Climate and rain gauge data for the entire country in the years 1340-1388 were used, the sources of which are Meteorological Organization and the Ministry of Energy. By the use of multivariate statistical methods and Matlab, Surfer and Grads software the extraction of synoptic patterns. The results indicated five patterns extractions despite the stable condition in five patterns of the earth's surface in this phase, and the measurement of atmospheric precipitation that justifies this subject, was done by using patterns in 500 hpa level. Iran is located in the axis of cyclone related to the Mediterranean basin. Therefore, atmospheric precipitation in the whole country was dominated by the low pressure occurrence in winter.
کلیدواژه‌ها [English]
- Oscillation
- Iran
- synoptic analysis
- Positive phase
- Cluster analysis
همانگونه که نوسان جنوبی آشکارترین الگوی دور پیوند نیمکرهی جنوبی است، نوسان اطلس شمالی هم بارزترین الگوی دورپیوندی است که در تمام طول سال در نیمکرهی شمالی فعال است. نوسان اطلس شمالی در واقع نماینده بادهای غربی بر روی اقیانوس اطلس در فاصلهی مدار 40 تا 60 درجه است و دارای دو فاز مثبت و منفی است. اگر به هنگام کاهش ناهنجاری کمفشار ایسلند و سراسر شمالگان، پرفشار قوی‌تر از حد معمول در آزور ایجاد گردد، نوسانات اطلس شمالی در فاز مثبت قرار میگیرد، در چنین وضعیتی افزایش اختلاف فشار، جریانات شدید جوی را به طرف شمال اطلس می‌راند و موجب ظهور زمستانی گرم و مرطوب در اروپا (به ویژه در اروپای شمالی) و شرایط سرد و خشک، در شمال کانادا وگرینلند می‌گردد. در فاز منفی نیز یک مرکز پرفشار ضعیف تر از حد معمول در نواحی جنب حاره ایجاد میشود در این هنگام کمفشار ناحیهی ایسلند نیز ضعیفتر از حد معمول خود است بنابراین کاهش گرادیان فشار و به دنبال خود جریانات ضعیفتری را به همراه خواهد آورد، در این وضعیت هوای مرطوب به سوی مدیترانه و هوای سرد به سمت شمال اروپا منتقل میشود (برومند[1]، 1386: 156-147). بر اساس مطالعات صورت گرفته در مناطق مختلف جهان، فازهای حدی پدیدههای نوسانات شمالی و جنوبی باعث تغییرات بزرگ اقلیمی خشکسالی و ترسالی میشوند (حضرتی[2] و همکاران، 1383). برخی از الگوهای پیوند از دور از راه تأثیری که بر سامانه‌های تعیینکنندهی اقلیم نواحی دورتر از جمله ایران دارند موجب بروز نوسان‌هایی در هوای کشور میشوند (مسعودیان[3]،1390 ،72). با توجه به اهمیت این نوسان بر اقلیم نیمکرهی شمالی، در این پژوهش به بررسی تأثیر فاز مثبت این نوسان بر بارش زمستانه ایران طی دورهی آماری 1388-1340 پرداخته شده است. ای. فریر[4] و همکاران (2013)، تأثیر نوسانات اطلس شمالی بر بارندگی زمستانه کالابریا را با استفاده از توزیع گاما انجام دادند نتیجهی حاصله بیانگر وجود یک پیوند آشکار میان فازهای شاخص اقلیمی و میزان بارش زمستانی در این منطقه. در ایران نیز تحقیقات دیگری توسط مدرسپور[5] (1375)، با بررسی رویداد انسو بر بارندگی و دمای ایران، بارش‌ها و دمای ایران در فصل مونسون (از ماه مه تا اوت)، فصل پاییز (سپتامبر تا نوامبر)، فصل زمستان (دسامبر تا فوریه) و بهار (مارس تا مه)، را مورد مطالعه قرار داده است. نتایج حاصل از مطالعهی وی بر روی بارش‌های ایران در سال‌های وقوع انسو یعنی سال‌های 65،69،72،76،86 و در سال‌های بعد از وقوع انسو یعنی سال‌های 66،70،73،77،88 به صورت فصلی نشان می‌دهد که در مناطق مختلف کشور در فصول مختلف، شرایط یکسانی را همزمان با وقوع ال‌نینو تجربه نمی‌کنند و نوع و میزان تأثیر‌پذیری نیز از فصلی به فصل دیگر و از مکانی به مکان دیگر متفاوت است؛ مگر اینکه سال بعد از وقوع ال‌نینو، بارش‌ها در سراسر ایران زیر میانگین و دماها بالای میانگین بوده‌اند. نتایج فوق با استفاده از بررسی 15 ایستگاه حاصل شده است. غیور و عساکره[6] (1381)، ، اثرات پدیده انسو و NAO را بر تغییرات سری زمانی دمای جاسک مورد مطالعه قرار داده ایشان دریافتند که 40 درصد از نوسانات دمایی جاسک متاثر از اثرات پدیدههای NAO و انسو میباشد. خوش اخلاق [7]و همکاران (1387)، در برسی اثرات نوسان اطلس شمالی بر رژیم بارش و دمای سواحل جنوبی خزر بر این باورند که مرحله مثبت شاخص NAO با دورههای افزایشی، افزایش بارش و کاهش دما و مرحلهی منفی شاخص مزبور با دورههای کاهش بارش و افزایش نسبی دما همزمان است. با توجه به مطالعات انجام شده در ایران و جهان و اهمیت نوسان NAO بر آب و هوای مناطق مختلف، هدف از این پژوهش مطالعهی اثر فاز مثبت این نوسان بر بارش زمستانه ایران با استخراج الگوهای توام با آن و به تبع آن تغییرپذیری بارش ایران زمین طی فصل زمستان میباشد.
مواد و روش
در این پژوهش به منظور دست‌یابی به اهداف تحقیق از دو گروه داده (محیطی و جوی) استفاده شده است، دادههای محیطی حاصل میان‌یابی مشاهدات بارش روزانه از آغاز زمستان 1340 تا پایان زمستان 1388 می‌باشند که از 575 ایستگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی تهیه شده است (شکل 1).
در تحقیق حاضر، دادهها در ترازهای 500 و 1000 هکتوپاسکال بررسی گردید. محدودهی مورد نظر بین 40درجه طول غربی تا 120 درجه طول شرقی و از مدار 0 تا 80 درجه عرض شمالی در نظر گرفته شد. به این ترتیب محدوده مورد بحث با 2145 یاخته پوشیده میشود(شکل 2). به منظور حصول اطمینان از نحوهی رفتار جو طی فاز مورد نظر، الگوهای جو بر اساس طبقه‌بندی فشار تراز دریا طی این فاز انجام شد که این امر با به کارگیری روش تحلیل خوشهای صورت گرفت. در این پژوهش برای محاسبه بین افراد از روش اقلیدسی رابطهی (1) بهره گرفته شد. (فرشادفر[8]، 1389: 201).
|
رابطهی (1) |
در این فرمول ضریب تفاوت دو ایستگاه است مقدارصفت i ام روی فرد jام است مقدار صفت iام روی فرد k ام است وn مقدار صفات اندازهگیری شده بر روی افراد میباشد. مقدار بین صفر و بینهایت در تغییر است. در نهایت با اینکه برای ادغام ایستگاهها و گروهبندی آن‌ها در خوشه‌ها روش‌های متعددی وجود دارد اما در این پژوهش از روش «ادغام وارد[9]» بهره گرفته شد (فرشادفر[10]، 1389، 202). در فرمول دوم نمره فرد iام است. K تعداد کل دسته‌ها در هر مرحله و تعداد افراد در هر دسته jام است. در نهایت با اینکه برای ادغام افراد و گروهبندی آن‌ها در خوشه‌ها روش‌های متعددی وجود دارد اما در این پژوهش از روش «ادغام وارد[11]» بهره گرفته شد. مقدار مجموع مربعات خطا از طریق فرمول زیر قابل محاسبه است.
|
رابطهی (2) |
در این فرمول نمره فرد iام است. k تعداد کل دسته‌ها در هر مرحله و تعداد افراد در هر دسته jام است.
به منظور انتخاب روزهای نماینده گروهای به دست آمده از طبقهبنـدی دادههای مربوط به فشار تراز دریا از روش همبستگی لوند استفاده شده است. به این ترتیب برای انتخاب روز نماینده روزی که بیشترین شباهت را با بیشترین تعداد روزهای گروه دارد، انتخاب میشود. ضریب همبستگی معرف درجهی همانندی الگوهای دو نقشه با همدیگر است. برای این کار باید ضریب همبستگی آستانهی معینی را پذیرفت. مقدار ضریب همبستگی در اینگونه موارد نوعاً بین 5/0 تا 7/0 تغییر می‌کند (مسعودیان، 1390)، روزهای نماینده بر پایهی آستانهی 5/0 استخراج شد. بدین ترتیب آن روزی که با تعداد روزهای بیشتری ضریب همبستگی 5/0 داشته باشد به عنوان روز نماینده انتخاب گردید. بنابراین 5 نماینده از فاز مثبت برای الگوهای سطح دریا اختیار شد. تعیین این گروهبندی بر اساس بیشترین شباهت بین گروهی و کمترین تفاوت بین گروهی صورت پذیرفت. انجام تحلیل خوشهای بر روی دادههای تراز 500 هکتوپاسکال امکان‌پذیر نبود بنابراین تنها دادهای مربوط به روزهای نماینده مربوط به این تراز استخراج و به تولید نقشه‌های مورد نظر پرداخته شد.
شکل (1) موقعیت ایستگاهها در پهنهی مورد مطالعه
شکل (2) محدودهی مورد بررسی جو بالا با 2145 یاخته با تفکیک 5/2*5/2 درجهی قوسی
از مجموع 4373 روز مورد مطالعه 2572 روز توأم با فاز مثبت استخراج گردید. در این بخش ویژگی‌های الگوهای فشار تراز دریا و ارتفاع 500 ه.پ. بر اساس این فاز بررسی خواهد شد. .(انتخاب تراز 500 هکتوپاسکال به این دلیل است که این تراز، تراز میانگین جو میباشد و گویای بهترین نماینده جو میباشد).
بحث و نتایج
در شکل (3)، میانگین و ضریب تغییرات فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل مربوط به فاز مثبت نوسانات اطلس شمالی ارائه شده است. در شکل مذکور پس زمینه سیاه و سفید گویای ضریب تغییرات و خطوط هم ارزش نماد میانگین فشار(تراز دریا - ارتفاع ژئوپتانسیل)، میباشد. ویژگی‌های میانگین فشار تراز دریا برای فاز مثبت NAO در شکل (3 .الف) دیده میشود. در این فاز سه مرکز فشار که دو تای آن پرفشار و یکی کمفشار است، قابل تشخیص است. مرکز پرفشار آزور بر روی مجمعالجزایر آزور شکل گرفته است. زبانهی این پرفشارسراسر اروپای جنوبی را در برگرفته و تا غرب دریای سیاه ادامه یافته است. در محل تشکیل این پرفشار ضریب تغییرپذیری بین صفر تا یک میباشد. مرکز پرفشار دوم سیبری میباشد. زبانههای شرقی این پرفشار از قزاقستان تا بخش‌های شمالی ایران و دریای سیاه را در بر گرفته است. در همین بخش‌ها با پرفشار آزور ادغام شده است. مرکز دیگر کمفشار ایسلند میباشد در غرب ایسلند شکل گرفته است. باتوجه به نقشه مذکور از میانگین فشار تراز دریا از فاز مثبت نوسان اطلس شمالی می‌توان چنین استنباط نمود که طی این فاز پرفشار آزور با حرکت آنتی‌سیکلونی خود جریان هوا را عرض پایین به سمت عرض‌های بالاتر با شدت کم منتقل می‌کند تحت تاثیر این حرکت و نیروی کوریولیس کمفشار ایسلند به سمت شرق حرکت می‌کند تقابل این چرخند با واچرخند سیبری در بخش‌های شمالی روسیه ریزش هوای سرد را برای منطقه تحت سیطره به همراه داشته است. از طرف دیگر زبانههای غربی پرفشار سیبری تا بخش‌های شرقی اروپا پیشروی نموده است که در نهایت بـه ادغام این واچرخند و واچرخنـد آزور منجر شـده است، نتیجه این تقابل تقویت پرفشارها و فرونشینی هوا و پایداری هواست. با توجه به اینکه بخش‌های شمالی و شمالغرب ایران بین دو مرکز پرفشار واقع شده است که شرایط سرد و پایداردر منطقه فراهم شده است. بنابراین بخش‌های جنوبی کشور به خاطر واقع شدن بین دو منطقه بافشار متفاوت یعنی پرفشار سیبری با کمفشار سودانی شرایط ناآرام‌تری نسبت به منطقه شمالی و شمالغرب کشور داشته است. میزان تغییرپذیری برای کشور حدود 0 تا 1 درصد میباشد. شکل (3.ب) میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال را برای فاز مثبت NAO نمایش می‌دهد. همان‌طور که دیده میشود ناوه‌ای بر روی دریای سیاه، با محوری اریب تا مرکز الجزایر امتداد یافته است. این ناوه نسبتاً کم‌عمق نشان مـی‌دهد که مسیر حرکت جریانات هوا از افریقا و در گذر از عراق و عربستان به ایران می‌رسد. بر فراز ایران و در غرب روسیه پشته شکل گرفته و تا دریای خزر کشیده شده است ولی بر روی ایران به پشته نسبتاً کم‌ارتفاعی تبدیل شده است، که همچون الگوی سطح زمین انتظار پایداری را در این مناطق می‌توان داشت. در شرق روسیه متناسب با نقشهی سطح زمین، پشتهای شکل گرفته است این پشته تا تبت امتداد داشته است. تغییرپذیری برای ایران از جنوب به سمت شمال افزایش یافته است.
شکل (3) میانگین و تغییرپذیری فشار تراز دریا (الف) و ارتفاع ژئوپتانسیل 500 هکتوپاسکال (ب) طی فاز مثبت NAO
خوشهبندی الگوها
بعد از انجام تحلیل خوشهای بر روی دادههای مذکور نتیجه نهایی منجر به پذیرش یک تقسیم‌بندی پنج گروهه برای فاز مورد مطالعه گردید (شکل4)، روزهای نماینده مربوط به گروه‌های فاز شناسایی گردید. نتایج در جدول (1) رائه شده است.
جدول (1) روزهای نماینده گروه‌های پنج‌گانه فازمثبت نوسان اطلس شمالی NAO
|
تعداد گروه |
روز |
تاریخ |
|
گروه اول |
357 |
3/11/1353 |
|
گروه دوم |
436 |
7/10/1353 |
|
گروه سوم |
522 |
16/12/1367 |
|
گروه چهارم |
577 |
1/10/1363 |
|
گروه پنجم |
680 |
18/11/1366 |
شکل (4) دادههای فشار تراز دریا مربوط به فاز مثبت نوسان اطلس شمالیNAO
الگوی نماینده گروه اول (کمفشار ایسلند-پرفشار سیبری)
شکل (5.الف) ویژگی‌های تراز دریا (منحنی هم‌فشار) و ناهنجاری (پسزمینه) آن نسبت به روز 3/11/ 1353 در طول دوره را نشان می‌دهد. در این شکل سه مرکز عمدهی فشار که دو تای آن پرفشار و یکی کمفشار است، قابل تشخیص است. نخست مرکز پرفشار آزور که در بخش جنوبی اقیانوس اطلس شمالی واقع شده است. زبانههای شرقی این پرفشار تا ایران کشیده شده است. در محل این پرفشار ناهنجاری مثبت فشار حاکم مـی‌باشد. مرکز پرفشار دوم سیبری میباشد که قوی‌تر از پرفشار آزور میباشد. این پرفشار سراسر مغولستان و قزاقستان و چین را در برگرفته است زبانههای این پرفشار به ایران رسیده است و با پرفشار آزور ادغام شده است. مرکز دیگر کمفشار ایسلند میباشد. که سرتاسر شمال اوراسیا و اسکاندیناوی را در بر میگیرد، زبانههای این کمفشار با محوری شرقی-غربی تا بخش‌های شمال شرقی روسیه امتداد یافته است. شرایط ناهنجاری در این کمفشار منفی میباشد ایران در این الگو تحت سیطره پرفشار سیبری و آزور قرار گرفته است. بنابراین در ایران ریزش هوای سرد و شرایط پایدار حاکم بوده است. در شـکل (5.ب) یک ناوه عمیق بر روی مدیترانه قرار دارد که با محور مایل به سمت جنوب غرب متمایل شده است که یک مرکز کمفشار را نسبت به پیرامون خود ایجاد کرده است. در مجاورت این مرکز فشار و جنوب اطلس برای روز نماینده 13/11/1353 با ناهنجاری یک پرارتفاع دیده میشود. قرارگیری این دو مرکز در همسایگی یکدیگر منجر به افزایش شیب تغییرات فشار و افزایش تضاد در بین این دو کانون شده است. از سوی دیگر قرارگیری یک پشته از غرب تا شرق کشور گسترده شده است. البته بخش‌های غربی و جنوبی در بازوی بالارونده این پشته قرار گرفته است. به طور کلی به جزء نوار ساحلی شمالی کشور بقیه ایران تحت سیطره این پشته واقع شده از این رو در این نواحی انتظار هوای پایداری می‌رود. تنها کرانه دریای خزر تحت تأثیر یک ناوه قرار گرفته است. در شکل (5.ج) 42 درصد از پهنه کشور، دارای ریزش جوی بوده است. این نواحی عموماً سرتاسر حاشیه غربی، شمالی و شمالغرب را در برگرفته است. میزان ناهنجاری بارش از شرق به غرب ناحیه رو به فزونی میباشد؛ بیشترین ناهنجاری بارش در بخش‌های جنوب غربی و شمالی کشور رخ داده است. بیشترین بارش در این روز مربوط به نواحی غربی و 14 میلیمتر بوده است. در کلیه موارد می‌توان مشاهده کرد که مناطق منطبق بر ناهنجاری منفی دارای کمترین میزان ریزش جوی بوده‌اند و ناهنجاری‌های مثبت بیانگر بیشترین ریزش جوی در منطقه بوده است.
شکل (5) میانگین فشار تراز دریا(الف)،تراز500(ب)وتوزیع مکانی میانگین بارش(ج)
الگوی نمایندهی گروه دوم (پرفشار دوهسته‌ای-کمفشار قطبی)
در شـکل (6.الف) الگوی فـشار سطح زمین و ناهـنجاری آن در روز 7/3/1353 مشخص شده است. چهار مرکز فشار یعنی دو کمفشار و دو پرفشار دیده میشود. نخست مرکز پرفشار آزور که تمامی مغرب و غرب الجزایر را در برگرفته است. زبانههای جنوب شرق این پرفشار سرتاسر الجزایر، مغرب و موریتانی، لیبی و مصر را در بر گرفته است. در محل استقرار این پرفشار ناهنجاری مثبت حاکم میباشد. سامانه دیگر، پرفشار سیبری میباشد این پرفشار دارای دو هسته یکی بر روی دریاچهی بایکال و شمالغرب مغولستان و دیگری بر روی تبت شکل گرفته است بر روی ایسلند و شمال غرب روسیه دو مرکز کمفشار وجود دارد. به این ترتیب می‌توان گفت که دو ناحیه توأم با فشار کم و ناهنجاری منفی دیده میشود. این نواحی از شمال اطلس شروع شده و تا شمالغرب روسیه امتداد یافته است. پرفشار سیبری دارای مرکزی قوی و با حرکت غرب‌سوی خود زبانه خود را تا عراق گسیل داشته است و با پرفشار آزور ادغام شده است. در نتیجه این ادغام پایداری در منطقه محتمل است. تراز500 هکتوپاسکال در شکل (6.ب) بیانگر ناوه مربوط به کمفشار ایسلند که از مدیترانه آغاز شده و تامرکز لیبی پیش رفته است. نحوه قرارگیری این ناوه، منبع هوایی وارده به ایران را تعیین می‌کند که با توجه به قرارگیری محور ناوه بر روی دریای خزر هوای سرد قفقاز وارد ایران میشود و شرایط پایداری را در ایران سبب میشود. زبانه پرارتفاعی که بر فراز خزر قرار گرفته است این نواحی را تحت تسلط خود قرار داده است. مرکز پر ارتفاعی بر فراز مرکز اطلس مشاهده میشود. ناوه مربوط به مدیترانه از بازوهای پرارتفاع ناشی شده است بالاترین مقدار ناهنجاری مربوط به همین منطقه میباشد. در شکل (6.ج)شرایط بارشی بیانگر بیشترین ناهنجاری مثبت بارشی در شمالغرب و جنوب کشور میباشد. کـمترین میزان آن مربوط به جنوبغرب میباشد. وجود چـهار هسته کوچک با بارش بیش از 5 میلیمتر در جنوب، جنوبغرب و شمال‌شرق کشور قابل مشاهده میباشد. در سایر نقاط کشور بارشی رخ نداده است. شرایط ناهنجاری بارش در اکثر نقاط کشور منفی بوده است.
شکل (6) میانگین فشار تراز دریا(الف)،تراز 500(ب) و توزیع مکانی میانگین بارش(ج) برای روز نماینده7/10/1353
- الگوی نمایندهی گروه سوم (پرفشار سیبری-کمفشار افریقایی)
در شکل (7.الف) ویژگی‌های فشار تراز دریا در روز 16/12/1367 ارائه شده است. در این روز دو مرکز عمدهی فشار قابل تشخیص است. نخست مرکز کمفشار ایسلند میباشد که در غرب ایسلند شکل گرفته است. زبانههای این کمفشار تا کلاهک قطبی شمال کشیده شده است. کمفشار مذکور نسبت به الگوهای دیگر ضعیفتر و یک عقب‌نشینی غرب به طرف غرب داشته است. مرکز دیگر پرفشار سیبری است که سرتاسر چین و مغولستان و قزاقستان و بخش اعظمی از روسیه را در بر گرفته است. زبانههای غربی آن تا مرکز اروپا و زبانههای جنوب غربی آن تا جنوب ایران کشیده شده است. در این الگو کشور ایران تحت سیطرهی پرفشار سیبری میباشد در این منطقه شرایط سرد و پایدار همراه با فرونشینی هوا سرد محتمل است.
شکل (7) میانگین فشار تراز دریا(الف)،تراز500(ب) و توزیع مکانی میانگین بارش(ج) برای روز نماینده 16/12/1367 با ناهنجاری
تراز500 هکتوپاسکال .7ب نشان‌گر گسترش ناوه مربوط به کمفشار ایسلند به صورت مایل با جهت شمال غرب-جنوب شرق از جنوب ایسلند تا شمال غرب اسپانیا کشیده شده است. همچنین یک کم ارتفاع بر روی تمامی اوراسیا گسترده شده است. کم‌ارتفاع یاد شده نقش یک پدیدهی مانع را در برابر جریانات غربی دارد. دیگر پشتهای که از غرب ایران شروع میشود؛ جهت این پشته به صورت غربی-شرقی میباشد و تا شرق ایران امتداد داشته است. بخش‌های جنوبغرب کشور بر روی پشته و بخش‌های جنوب شرقی ایران بر روی بازوی پایین رونده این پشته واقع شده‌اند.به این ترتیب شرایط جهت نفوذ هوای عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر به جو کشور فراهم شده است. سراسر شمال‌شرق کشور تحت تاثیر نفوذ یک ناوه با محور شمال شرقی-جنوب غربی میباشد که احتمالا این ناوه مربوط به تاوه قطبی میباشد. در شکل (7.ج) در این روز بیشترین ناهنجاری مثبت بارش در استان آذربایجان شرقی رخ داده است. بالاترین میزان بارش 7 میلیمتر و مربوط به استان آذربایجان شرقی و زنجان میباشد. به غیر از استان‌های مذکور در استان‌های کرمانشاه و کردستان وبخش جنوبی مازندران و جنوب شرق سیستان بیش از سه میلیمتر بارش رخ داده است. به این ترتیب الگوی بارشی این روز مربوط به بخشی از پهنه شمالغرب و غرب کشور بوده است.
الگوی نماینده گروه چهارم (پرفشارسیبری-پرفشار آزور)
در روز 1/10/ 1363 شکل (8.الف) نشان می‌دهد که سرتاسر کشور ایران تحت تأثیر یک سامانهی پرفشار میباشد زبانههای بیرونی این پرفشار از شمال شرق،شمال غرب و جنوب کشورعبور نموده است. کانون پرفشار دیگری در جنوب اطلس شمالی دیده میشود هسته این پرفشار سراسر اسپانیا، فرانسه آلمان، شمال شرق ایتالیا را زیر پوشش خود قرار داده است. در پی ادغام این دو پرفشار هوای سرد و سنگین و پایداری هوا برای مناطقی که تحت تأثیر این پرفشار واقع شده انتظار می‌رود بنابراین کشور ایران نیز تحت تأثیر این دو مرکز فشار واقع شده است. بنابراین شرایط سرد و پایداری در ایران محتمل است. کانون کمفشار ایسلند نیز در غرب ایسلند شکل گرفته است زبانههای کمفشار تا شمال اوکراین کشیده شده است. زبانههای آن درتقابل با پرفشار سیبری واقع شده است. این اندرکنش ریزش هوای سرد برای ایران را خواهد داشت. الگوی تراز 500 هکتوپاسکال شکل (8.ب) بیانگر وجود ناوه مربوط به کمفشار ایسلند است که از شمال اسکاندیناوی آغاز شده و در امتداد نصفالنهاری تا رومانی کشیده شده است. در مقایسه با الگوی قبل دو تفاوت عمده دارد اول جهت محور ناوه و دوم عمق ناوه میباشد. از این رو جریانات جنوب غرب به ایران وارد شده است. در جنوب اطلس شمالی پرارتفاعی دیده میشود. بازوهای پرارتفاع شکل گرفته از این ایران عبور نموده است. کشور در جلوی محور فرود واقع شده است بر فراز روسیه نیز پرارتفاعی شکل گرفته است. تمام گستره مورد نظر دارای ناهنجاری منفی بوده است. پدیده غالب وجود پرارتفاع بر فراز آسیا میباشد. در شکل (8.ج) بیشترین ناهنجاری مثبت بارش در غرب کشور در استان‌های ایلام و مرکزی دیده میشود. بارش این نواحی بین 2 تا 11 میلیمتر میباشد.
شکل (8) میانگین فشار تراز دریا (الف) تراز500 (ب) و توزیع مکانی میانگین بارش (ج) برای روز نماینده1/10/1363 با ناهنجاری
- الگوی نمایندهی گروه پنجم (پرفشارسیبری)
فشار تراز دریا روز 18/11/1366 شکل (9.الف) گویای این مطلب است که تمام کشور ایران تحت تأثیر پرفشار سیبری میباشد. مرکز دیگر پرفشار آزور میباشد در جنوب اطلس شمالی شکل گرفته است. زبانههای این پرفشار تا مرکز الجزایر امتداد یافته است. مرکز دیگر کمفشار ایسلند میباشد که از غرب ایسلند تا کلاهک قطبی شمال و از جنوب تا شرق اروپا امتداد یافته است. به دلیل تضعیف کمفشار ایسلند پرفشار سیبری تقویت شده و به سمت عرض‌های جنوبی‌تر کشیده شده است. بدین ترتیب ایران تحت تأثیر این پرفشار واقع شده است. الگوی تراز 500 هکتوپاسکال شکل 9.ب نشان‌گر وجود یک ناوه مربوط به کمفشار ایسلند در منطقه است محور این ناوه به صورت شمال‌شرق-جنوبغرب از دریای نروژ آغاز وتا شمال موریتانی امتداد یافته است. نحوهی چینش منحنی‌های هم ارتفاع در این روز شرایط را جهت نفوذ هوای سرد به جو کشور را فراهم کرده است. بخش‌های شمال شرق، شرق و جنوب شرق دارای ناهنجاری منفی و سایر بخش‌ها دارای شرایط بالاتر از حد بهنجار بوده‌اند. ویژگی بارز تراز 500 هکتوپاسکال در این روز ناوه‌های مربوط به کمفشار ایسلند وتاوه قطبی میباشد. آنگونه که در شکل (9.ج) دیده میشود. ویژگی بارشی کشور در روز مورد مطالعه بیانگر این مطلب میباشد، که منحنی هم‌بارش 5 میلیمتر تنها در بخش غربی و شمال غربی کشور قرار گرفته است. بیشترین شیب تغییرات مربوط به استان ایلام میباشد. بیشتر مساحت ایران دارای ناهنجاری منفی بارش میباشد.
الگوی بارش برای فاز مثبت نوسان اطلس شمالی طی 49 سال مورد مطالعه بیانگر این مطلب بود که میزان بارش در حاشیهی دریای خزر با حاشیهی غربی و جنوبغرب کشور البته با غلبه بیشتر در غرب تقریباً از یکدیگر پیروی نموده است. به این معنی که بیشترین میزان بارش ایران طی این فاز در این نواحی رخ داده است. به استثنای نواحی مرکزی، جنوبی و شمال شرقی سایرنواحی در این گروه شرایطی دارای ریزش جوی را تجربه کرده‌اند. بیشترین تغییرپذیری بارش مربوط به نواحی جنوبی و جنوب شرق کشور بوده است و کمترین آن مربوط به مناطقی با بیشترین ریزش جوی بوده است. مساحت تحت پوشش بارش برای این فاز 8/91 درصد بوده است (شکل 10).
شکل (8) میانگین فشار تراز دریا (الف) تراز 500 (ب) و توزیع مکانی میانگین بارش (ج) برای روز نماینده 18/11/1366 با ناهنجاری
شکل (10) میانگین و ضریب تغییرات بارش (میلیمتر) ایران طی فاز مثبت NAO
نتیجه‌گیری
پنج الگوهای استخراج شده برای فاز مورد مطالعه مربوط به روزهای نماینده هر گروه: گروه یک بـیان‌گر حاکمیت کمفشار ایسلند-پرفشارسیبری بـوده است. توزیع بارش در پهنه کشور برای همین روز بیانگر این مطلب بود که مناطقی با بیشترین ناهنجاری مثبت، بیشترین هستهی بارشی کشور را در غرب دریای خزر و حاشیهی غربی کشور و جنوب غرب میباشد، را در بر گرفته است. الگوی روز نمایندهی گروه دوم از فاز مثبت را مـی‌توان پرفشار دوهسته‌ای-کمفشار قطبی نامید. توزیع مکانی بارش برای روز نـماینده در این گروه دارای الگویـی متمرکز در شـمال شرق با بیشترین ناهنجاری بارش و الگویی پراکنده در جنوب البرز و نیمه غربی و جنوب غرب کشور میباشد. کمترین میزان ناهنجاری در همین نواحی رخ داده است. الگوی سوم از فاز مورد نظر را می‌توان پرفشار سیبری-کمفشار افریقایی نامید. الگوی بارشی این روز را می‌توان پیوسته در غرب و شمال شرق و گسسته در قسمت‌های کوچکی از شمال و جنوب شرق کشور دانست. در سایر نواحی کشور بارشی رخ نداده است و در نهایت ناهنجاری منفی بارش حاکم میباشد. الگوی چهارم بیانگر تسلط بیشتر پرفشار سیبری-پرفشار آزور میباشد، الگوی مکانی بارش برای نماینده روز مورد نظر بیانگر وجود بارش در غرب کشور میباشد که احتمالاً وجود ارتفاعات زاگرس و دیگر عوامل محلی وقوع بارش را به همراه داشته و عوامل همدید نقشی در این بارش نداشته‌اند در بیشترین مساحت کشور ناهنجاری منفی بارشی رخ داده است. در روز نمایندهی گروه پنجم، الگوی غالب پرفشار سیبری میباشد. الگوی بارش برای روز نمایندهی این گروه حاکی از این مطلب بود که در این روز بارش زیادی به وقوع نپیوسته است تنها در بخش‌هایی از غرب بارش حدود 5 میلیمتر میباشد، محتمل است ریزش این بارش تحت تأثیر عوامل همرفتی و محلی رخ داده باشد. الگوی بارش برای فاز مثبت نوسان اطلس شمالی طی 49 سال مورد مطالعه بیانگر این مطلب بود که میزان بارش در حاشیهی دریای خزر با حاشیه غربی و جنوبغرب کشور البته با غلبه بیشتر در غرب تقریباً از یکدیگر پیروی نموده است. به این معنی که بیشترین میزان بارش ایران طی این فاز در این نواحی رخ داده است.
)