تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : سيد منصور شاهرخوندي

دانشكده : ادبيات و علوم انساني

استاد راهنما : دکتر محمدرضا کاوياني- دکتر حسنعلي غيور

تاريخ دفاع : 23/12/85

رشته و گرايش : جغرافياي طبيعي-اقليم شناسي

استاد مشاور : -

تحليل سينوپتيكي – آماري روند تغييرات بارش و دما در ايران (از سال هاي 1997-1951)

چكيده

اقليم كشور ايران تحت تأثير مراكز عمل سينوپتيكي ،سيگنال هاي آتمسفري ،پديده جهاني انسو، درجه حرارت آب اقيانوس ها ودرياها و به ويژه تغييرات الگوي گردش جوي است .تغييرات الگوي گردش جوي نيز توسط شاخص هاي مهمي همچون: شاخص وزش مداري (ZI) و نصف النهاري (MI)، شاخص نوسان اطلس شمالي، (NAO) تغييرات دماي سطح آب ،شاخص هاي وضعيت ناوه ها و پشته ها ، موقعيت استقرار مراكز عمل و برخي پربندهاي معرف در تراز 500 hp مشخص مي‌گردد.در راستاي مطالعه بر روي روند تغييرات اقليمي در كشور ،مجموعه داده هاي اقليمي متعددي مورد استفاده قرار گرفته است. اين اطلاعات به صورت داده ها و نقشه ها شامل:داده هاي بارش و دماي ايستگاه هاي سينوپتيك كشور از سال 97-1951، داده هاي شاخص هاي مهم اقليمي ونقشه هاي سينوپتيكي معروف به NCEP/NCAR مي باشند. اين نقشه ها به جاي نقشه هاي مأخوذ از سازمان هواشناسي‌كل‌كشور ونقشه هاي ادواري روسي، براي تحليل سينوپتيكي واستخراج الگو مورد استفاده قرار گرفته است. روش تحقيق در اين پژوهش درقسمت تحليل آماري داده ها، استفاده از روش هاي آماري توصيفي ، استنباطي وجديدترين روش هاي آشكارسازي تغيير اقليم است كه مورد توصيه سازمان هواشناسي جهاني (WMO) مي باشد . در بخش دوم تحقيق با استفاده از روش آندرسون-دارلينگ آماره هاي توصيفي برآورد شده اند كه طبق اين آزمون، ميانگين بارش كشور 58/286 ميلي متر و دما، 18 درجه سانتي گراد مي باشد. ضريب تغييرات بارش غالب ايستگاه ها بين 40-30 ميلي متر و براي دما بين 7-4 درجه سانتي گراد مي باشد. معادلات سه متغيره بين بارش ودما و همچنين بين اين عناصر ومتغيرهاي مكاني نشان مي دهد كه رابطه بارش ودما در محدوده ايران زمين منفي است.ضمناً 9/43 درصد تغييرات بارش و8/93 درصد تغييرات دما توسط متغيرهاي مكاني تبيين مي گردد.بارش ودماي كشور از توزيع نرمال پيروي نموده كه انحراف اندك آن از توزيع نرمال توسط آزمون كلموگروف - اسميرنوف تعديل شده است. در بخش آشكارسازي تغيير اقليم از روش هاي مورد توصيه سازمان هواشناسي جهاني شامل: خود همبستگي مرتبه اول، انحراف تجمعي ، نسبت بيشينه ورسلي، سري آبه اصلي وهموار شده ،آزمون همگني ، آماره من كندال و اسپيرمن ،تعيين همگني وكلاس آن وتصادفي بودن سري بارش ودما در كشور استفاده شد ه است.براساس آزمون هاي فوق معني داري خط روند ،تصادفي بودن روند ورخداد بارش ودما ،وجود همگني ،تعيين كلاس همگني براي ايستگاه ها وتصادفي بودن توالي سري بارش ودماي‌كشورمورد مطالعه قرارگرفته است . ضمناً براساس روش ايستايي ،گروه‌هاي 5 ،10 و 15 ساله سري بارش ودماي‌كشورتعيين شده است.

در بخش پنجم، نقشه هاي سينوپتيكي در دو گروه نقشه هاي نرمال وانومالي به روش پارامترهاي شاخص مورد تحليل قرار گرفته اند. در اين بخش ابتدا نقشه هاي نرمال فصلي و ماهانه براي استخراج الگوهاي ميانگين مورد مطالعه قرار گرفته است سپس براساس داده هاي اين نقشه ها، 38 ماه نمونه به عنوان نقشه هاي ماهانه انومالي مورد تحليل قرار گرفته و الگوهاي ترسالي ، سال هاي عادي وخشك ودوره هاي سرد سالي ،سال هاي عادي وگرم در ماه هاي نمونه استخراج شده است. محدوده مكاني مورد مطالعه در اين بخش از 5 درجه تا 80 درجه شمالي و از 40 درجه غربي تا 80 درجه شرقي مي باشد.

براساس نتايج به دست آمده از بررسي نقشه هاي نرمال فصلي ، گردش عمومي جو در فصل زمستان قوي تر از ساير فصول بوده ضمناً تغيير پذيري ارتفاع ژئوپتانسيلي در اين فصل نسبت به ساير فصول بيشتر مي باشد. رابطه ارتفاع ژئوپتانسيلي و بارش در كشور منفي است.بررسي نقشه هاي نرمال گردش جو در فصل بهار بيانگر تضعيف سيستم هاي سينوپتيكي بخصوص كاهش فشار مركزي پرفشار سيبري ودر مقابل تقويت فشار زياد جنب حاره و انتقال شمال سوي آن است . در اين فصل ارتفاع ژئوپتانسيلي حدود 150 متر افزايش مي يابد. طرح وچارچوب كلي نقشه نرمال فصل تابستان نشان دهنده تشكيل وتقويت مراكز كم فشار حرارتي در سطح كشور ودر بيشتر سطح منطقه مورد مطالعه است.در الگوي نرمال فصل پاييز پرفشار جنب حاره وكم فشار ايسلند تضعيف شده ودر مقابل پرفشار سيبري وتاوه قطبي تقويت مي گردند.

بررسي نقشه‌هاي نرمال ماهانه نشان مي دهد كه تغييرات الگوي فشار، و موقعيت جغرافيايي مراكز عمل شامل: پر- فشار سيبري ،تاوه قطبي ،ناوه شرق مديترانه ، كم فشار ايسلند وسوداني،پرفشار عمان و شاخص هاي شدت وقدرت پر فشار جنب حاره و همچنين ضخامت جوي و گراديان فشار-ارتفاع بين شمال وجنوب كشور در رخداد دوره هاي اقليمي بارش ودما در كشور مؤثر مي باشند.

بررسي نقشه هاي سينوپتيكي ماه خشك نشان مي دهد كه الگوي ماه خشك تحت پنج الگووچند زيرالگو طبقه- بندي مي گردند. به طوركلي در اين الگوها پيشروي ضلع غربي پرفشار سيبري وضلع شرقي پرفشار جنب حاره به- ترتيب بر روي شرق و غرب درياي مديترانه ،تضعيف گراديان فشار بر روي درياي مديترانه ،تقويت شاخص- هاي شدت وقدرت پشته شمالي وزبانه شرقي پرفشار جنب حاره ودر نتيجه عقب نشيني بادهاي غربي به عرض- هاي بالاتر جغرافيايي به عنوان مهم ترين عوامل رخداد ماه هاي خشك در كشور محسوب مي شوند.

الگوهاي نرمال بارش در كشور به چهار الگو و چند زير الگو تقسيم مي گردند.به طوركلي غالب الگوهاي نرمال بارش‌ دركشور نشان دهنده پيشروي ضلع غربي پرفشار سيبري بر روي مديترانه شرقي و ضلع شرقي پرفشار جنب- حاره بر روي مديترانه غربي ودر نتيجه تشكيل ناوه مديترانه بر روي قسمت مركزي مديترانه است.ناوه مركز مديترانه برحسب ويژگي هاي پارامتريك همچون: عمق ،جنوبي ترين حد گسترش پربند زيرين ، دامنه و درجه حرارت هواي درون آن، شرايط نرمال بارش بين دهك هاي چهار تا هفت را در كشور سبب مي شود.

الگوهاي ماه مرطوب در كشور به چهار الگو وچندين زير الگو تقسيم مي گردند. در غالب اين الگوها شرايط سينوپتيكي به نحوي است كه ناوه مديترانه بين 30 تا 33 درجه نصف النهار شرقي تا عرض هاي پايين جغرافيايي عميق شده وراستاي محور ناوه با منطقه همگرايي درياي سرخ باعث همگرايي باد افقي و در نتيجه فعاليت سيستم- هاي سوداني مي شود. در اين حال سيستم هاي تكوين يافته در شرق مديترانه و سيستم هاي سوداني در الگوهاي ادغامي ويا غير آن باعث بارش هاي سيل آسا و فراگير در كشور مي شوند.

الگوهاي سينوپتيكي رخداد دماي تابستاني در كشور وابسته به گسترش پشته شمالي و زبانه شرقي، موقعيت محور مركز و فشار وارتفاع سلول مركزي پرارتفاع جنب حاره وهمچنين راستاي يكسان محور سلول وزبانه پرفشار مي باشد.به نحوي كه در تابستان هاي گرم، فشار وارتفاع سلول مركزي پرفشار جنب حاره به 5900 hgt/m مي رسد ضمن آنكه راستاي محور سلول وزبانه آن نيز يكسان مي باشد. در چنين موقعيتي حلقه باد هاي غربي به سمت شمال جابه جا مي شود.