بررسی همدید کنش های چرخندی بر روی ایران زمین در سال 1376

در پژوهش حاضر، به منظور بررسی کنش های چرخندی در سال 1376 بر روی ایران زمین ، رویکرد گردشی به محیطی به عنوان رهیافت اولیه پژوهش در نظر گرفته شد. برای دست یافتن به یک دید جامع، از داده-های دوباره واکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل استفاده شده است. این داده ها به صورت شش ساعته به وقت گرینویچ (00:00، 06:00، 12:00، 18:00) از تاریخ 1/1/1376 تا 29/12/1376 هجری شمسی برابر با 21/3/1997 تا 20/3/1998 میلادی می باشد که از پایگاه داده های جوی مرکز پیش بینی اقلیم ncep/ncar وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده در شش تراز ارتفاعی 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال گردآوری شده است و در تارنمای www.esrl.noaa.gov قابل دسترسی هستند. چون تفکیک مکانی داده های جوی 5/2?5/2 درجه قوسی است، چارچوب مورد بررسی(30- تا 80 درجه طول شرقی و 0 تا 80 درجه عرض شمالی) ابعادی برابر 45?33 دارد و شامل 1485 یاخته مکانی است. از سوی دیگر چون داده های ژئوپتانسیل در 6 تراز ارتفاعیِ بررسی شده، دارای ابعادی برابر با 365 ?4 (365 روز و 4 دیده بانی در هر روز) است، شامل 1460 دیده بانی می باشد. به طور کلی، ماتریس داده های دوباره واکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل با آرایه ی s، ابعادی برابر با 1485?1460 دارد که بر روی سطرها، زمان(1460 روز) و بر روی ستون ها، مکان(1485 یاخته) قرار دارند. در واقع آرایه ی s، آرایشی از ماتریس داده هاست که در آن ستون ها، یاخته های مکانی و سطرها، زمان می باشد. روش کار بدین صورت است که ابتدا با اسکریپت نویسی در محیط نرم افزار گرادس داده ها استخراج شد، سپس این داده ها در نرم افزار مت لب مورد تجزیه و واکاوی قرار گرفت و در نهایت در محیط سرفر ، 102 نقشه ی چرخندی ترسیم شد. بدین صورت که برای هر تراز 17 نقشه(12 نقشه ی ماهانه ، 4 نقشه ی میانگین فصلی و یک نقشه ی سالانه) به دست آمد. لازم به ذکر است که برای شناسایی مراکز چرخندی دو شرط اساسی در نظر گرفته شد که به شرح زیر است: شرط اول، استفاده از یاخته هایی است که ارتفاع ژئوپتانسیل آنها نسبت به هر 8 همسایه پیرامونش کمینه یا مساوی باشد، این یاخته در مرحله اول، به عنوان یک مرکز چرخندی شناخته می شود. ولی این شرط به تنهایی برای شناسایی چرخندها کافی نیست چرا که، منجر به شناسایی تعداد زیادی مراکز چرخندی ضعیف می شود. شرط دوم آن است که برای برطرف نمودن ضعف فوق، آستانه ای به عنوان شیو ارتفاع ژئوپتانسیل در نظر گرفته شود بدین صورت که، میانگین وزنیِ بزرگی شیو ارتفاع ژئوپتانسیل بر روی 9 یاخته ی موجود در پنجره کرنل، باید دست کم 100 متر بر 1000 کیلومتر باشد. با اعمال این شرط، تمامی چرخندهای ضعیف گرمایی و مهاجر حذف و تنها چرخندهای ایستا(دینامیکی، گرمایی) شناسایی می شوند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به دو شرط مذکور برای محاسبه چرخندها، در مجموع 8757 رخداد چرخندی برای سال 1376شمسی و در ترازهای 1000، 925، 850، 700، 600 و 500 هکتوپاسکال بدست آمد که از این تعداد، بیشترین میزان چرخندزایی متعلق است به تراز 500 هکتوپاسکال با 2/27 درصد و تراز 1000 هکتوپاسکال با 19 درصد در درجه دوم چرخندزایی قرار دارد. از دیگر سو، کمترین میزان چرخندزایی نیز مربوط به تراز850 هکتوپاسکال با 11درصد است و رتبه دوم کمینه چرخندزایی از آن تراز 700 هکتوپاسکال با7/11درصد می باشد. همچنین از مجموع چرخندها، بیشترین میزان چرخندزایی متعلق به فصل زمستان با 5/31 درصد و کمترین آن، مربوط به فصل تابستان با 8/18 درصد می باشد. بررسی فراوانی فصلی چرخندها در ترازهای مختلف نشان داد که بالاترین فراوانی چرخندها در زمستان تراز 925 هکتوپاسکال با 36 درصد و پایین ترین مقدار آن در تابستان تراز 850 هکتوپاسکال با 13 درصد رخ داده است. فصل زمستان، بیشترین میزان فراوانی را در بین ترازهای مختلف دارد وکمترین میزان چرخندزایی در همه ترازها، مربوط به تابستان است مگر در تراز 500 هکتوپاسکال که کمترین چرخندزایی در پاییز رخ داده است. به طور کلی می توان اینگونه اظهار نمود که چرخندهای شکل گرفته در مدیترانه به علت نزدیکی به کشور ایران و قرارگیری در مسیر بادهای غربی، نقش بسزایی در اقلیم ایران خواهند داشت. آن طور که یافته های این پژوهش کانون اغلب چرخندهای موثر بر ایران را در حوالی مدیترانه نشان داده است. همچنین نتایج این پژوهش حاکی از این است که چرخندهای مدیترانه ای در سال 1376 عمدتاً در قسمت های زیادی از دریاهای یونان، آدریاتیک، تیرنو و اژه شکل گرفته اند و بخش هایی از ایتالیا، یونان و جزایر کرت، ساردینا-کرس تحت گستره مکانی خود قرار داده اند. در فصل تابستان به علت استقرار و پیشروی پرفشار جنب حاره ای آزور به عرض های بالاتر جغرافیایی، چرخندهای مدیترانه کاملاً ضعیف شده و در اغلب سطوح ارتفاعی مورد بررسی محو شده اند. از سوی دیگر زبانه هایی از مراکز چرخندزایی حاکم بر مدیترانه با حرکت به سمت شرق بر روی سوریه و قسمت هایی از عراق مستقر شده است. همچنین، کم فشار پاکستان در نیمه گرم سال در ترازهای 1000، 925 و 850 هکتوپاسکال در اوج فعالیت خود اعم از گسترش زمانی و مکانی واقع شده است و این سامانه در همین دوره، در ترازهای 700، 600 و 500 هکتوپاسکال به چشم نمی خورد. در دوره سرد سال کم فشار پاکستان در ترازهای 1000، 925 و 850 بسیار ضعیف شده و در ترازهای 500، 600 و 700 هکتوپاسکال در همین دوره مشاهده نمی شود. یافته های این پژوهش نشان می دهد که تراز 850 هکتوپاسکال مرز بین چرخندهای حرارتی و دینامیکی است و کم فشار پاکستان به عنوان یک چرخند حرارتی در سال 1376 نتوانسته است به ترازهای بالاتر از 850 هکتوپاسکال گسترش یابد. از سوی دیگر، چرخندهای واقع در اقیانوس اطلس شمالی که در مناطقی همچون ایسلند و نواحی جنوبی گروئنلند متمرکز شده اند، در تمام فصل ها و سطوح ارتفاعی مورد بررسی در عرض های بین 50 تا 70 درجه شمالی با گسترش مکانی و قوت چرخندی شناسایی شدند.