تحلیل شاخص های ناپایداری توفان های تندری در ایران با استفاده از داده های بازتحلیل

Authors

  • میری, مرتضی گروه اقلیم شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
Abstract:

Thunderstorm is a destructive atmospheric phenomenon, which annually causes a lot of damage to various parts of human activities. Due to the accompaniment of thunderstorm with rainstorm and hail and its effective role in creating sudden floods, the analysis of the behavior of this hazard has been widely studied both in terms of agriculture and in terms of financial and life damages throughout the world. The study of thunderstorm as a hazardous atmospheric phenomenon using instability indexes in Iran has been less considered due to lack of observation stations. Convective Available Potential Energy (CAPE) and Vertical Wind Shear (VWS) are two indexes that are often used to describe and detect thunderstorm environments. This study evaluates the thunderstorms in Iran with reanalysis data using CAPE and VWS indexes. Thunderstorm data in 7 different conditions at 8 times a day for 42 synoptic and upper air stations during a 37-year common period (1980-2016) was received from the Iranian Meteorological Organization. At first, frequency, trend and time of occurrence of thunderstorms in Iran were investigated during the statistical period. Then, the ERA-Interim reanalysis dataset of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) with spatial resolution of 0.5 ° was used for the analysis of thunderstorms. To evaluate the ERA-Interim dataset, the CAPE and VWS values for the 80 selected thunderstorm events that were calculated using the RAOB software were compared with ERA data and their accuracy was confirmed. After confirming the accuracy of ERA data, the average values of CAPE and VWS indexes in 42 stations of the country were calculated based on 4,542 thunderstorm events at 00 and 12 GMT during the study period, and the maps of these two indexes were drawn up using the IDW method. Then, using an equation, the thunderstorm severity thresholds across the country were determined using ERA data with 4,542 thunderstorm events to distinguish between mild, severe and very severe storms. To ensure the selection of important storms, storms with CAPE values of less than 50 were removed to exclude poor environments for convection occurrence. As a result, out of 4,542 thunderstorms, 535 events were eliminated and 4007 events remained. On this basis, a "2 x 2 contingency table" was prepared that compares thunderstorm events and forecasts. This table provides the information required to compute warning performance statistics including POD (Probability of Detection), FAR (False Alarm Ratio) and CSI (Critical Success Index). But the results of these statistics did not match well with the conditions of thunderstorm events in Iran. Therefore, the discriminant analysis was used to differentiate the intensity of thunderstorms and to discriminate mild, severe and extremely severe thunderstorms. The results of the study showed that thunderstorms in Iran are increasing during the statistical period with a regression slope of 0.23 events per year (8.5 events in the statistical period). The highest frequency of thunderstorms was observed in the month of May with an annual number of 111, and the lowest was observed in January with 12 events. Most thunderstorms occur around 21:30. The highest average frequency of annual events at stations was related to the stations of Urmia, Tabriz, Khorramabad and Bushehr respectively. The proper capability of ERA data to estimate instability indexes in Iran was proved. ERA data provides a very near estimate for VWS, but estimates for the CAPE index are slightly more than observational values. The highest values of the CAPE index are observed in southern provinces, as well as in the southwest of the Caspian Sea coasts, and the highest values of the VWS index are found on the Persian Gulf coasts. When the storm severity breakdown equation for the 400 selected storm events was obtained and the "2 x 2 contingency table" was prepared, it was found that this equation was not satisfactory with respect to the POD, FAR, and CSI indexes. Hence, using the discriminant analysis, the storm severity breakdown relationships and their discriminant equations were obtained. These equations categorized 60% of the surveyed thunderstorms correctly. There is no significant difference between the mean values of CAPE and VWS in the three storm intensity groups. The role of the VWS index was higher in determining the type of storm.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

واکاوی زمانی توفان های تندری در ایران

توفان های تندری یکی از پدیده های اقلیمی هستند، که به دلیل همراهی با تندر، آذرخش، جست باد، باران شدید و غیره علاوه بر آثار مثبتی که می تواند داشته باشد، موجب آسیب های فراوانی درنقاط مختلف دنیا شده است. موقعیت جغرافیایی فلات ایران در عرض های جغرافیایی میانی باعث ورود سامانه های برون حاره، جنب حاره و حاره ای در زمان های خاصی می شود. ورود برخی از این سامانه ها فراوانی رخداد این پدیده را به شدت تحت ...

full text

تحلیل همدیدی توفان های تندری سیلاب ساز استان کرمانشاه

بسیاری از فعالیت­های اجتماعی و اقتصادی انسان­ها به شرایط جوی و اقلیمی بستگی دارد. یکی از پدیده­های مؤثر در تولید رواناب و سیلاب در بیشتر عرض­های جغرافیایی رخداد توفان­های تندری در مقیاس محلی تا منطقه­ای است. استان کرمانشاه از جمله مناطقی است که به دلیل وقوع توفان­های تندری شدید به همراه بارش سنگین، خسارات فراوانی را در این استان به وجود می­آورد. بنابراین شناخت مکانیسم تشکیل و توسعه این توفان­ها...

full text

واکاوی همدیدی ترمودینامیک توفان های تندری شیراز

در این پژوهش به واکاوی توفان­های تندری شیراز طی یک دوره آماری 25 ساله (2008-1984) پرداخته شده است. بدین منظور، داده­ های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 و 500 میلی باری در روز بارش از پایگاه داده­ هایNCEP/NCAR استخراج و نقشه­ های ترازهای فوق الذکر در محیط نرم افزار GRADS ترسیم گردید. سپس الگوهایی که منجر به بارش شدید در شیراز گردیده، شناسایی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با بررسی ...

full text

تحلیل سینوپتیکی- دینامیکی توفان های تندری درجنوب غرب کشور

به منظور بررسی شرایط سینوپتیکی- دینامیکی که در جنوب غرب کشور موجب ایجاد توفان‌های رعد وبرق می‌گردد، داده‌های مربوط به 16 ایستگاه سینوپتیک جنوب غرب ایران در دوره آماری 10 ساله (1996-2005) استخراج گردید که با برازش با داده‌های بارندگی، شش نمونه از نوع توفان‌های شدید شناسایی گردید. با مطالعه روی سامانه‌های استخراج شده، دو نوع الگوی کلی برای ایجاد توفان‌های رعدوبرق همراه با بارش شدید تشخیص داده شد....

full text

مشخصه های ترمودینامیکی توفان های تندری در ایران بر اساس شاخص های ناپایداری

توفان تندری یکی از پدیده های آب و هوایی است که توسعه و تکامل آن تحت تأثیر عوامل دینامیکی و ترمودینامیکی قرار دارد. شناخت ویژگی های این پدیده بدلیل خسارت های قابل توجهی که بر بخش های مختلف محیط زندگی انسان وارد می کند، همواره مورد توجه محققان قرار دارد. هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی ویژگی های آماری رخداد توفان های تندری و شناخت ویژگی های ترمودینامیکی آنها در پهنه ایران است. بدین منظور داده های ساعتی...

بررسی روند تغییرات سرعت باد در ایران مرکزی با استفاده از داده های بازتحلیل شده ECMWF

باد یکی از پارامترهای مهم اقلیم است و به‏عنوان یک شاخص مناسب می‏تواند برای تغییرات اقلیمی و الگوهای مرتبط با جریان هوا به‏کار برده شود. هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات بلندمدت سرعت باد در ایران مرکزی است. به این منظور، از داده‏های سرعت باد پایگاه بازتحلیل‏شدة ECMWF نسخة ERA-Interim با تفکیک مکانی 75/0×75/0 درجة قوسی و داده‏های هفت ایستگاه سینوپتیک طی دورة آماری ۱۹۸۰-2017 استفاده شد. برای در...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 4  issue 4

pages  33- 48

publication date 2018-01

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023