بررسی ابرهای مولد بارش‌های فوق سنگین و سنگین سواحل جنوبی خزر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار اقلیم شناسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 استاد هیدرولوژی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد اقلیم شناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

4 استادیار اقلیم شناسی، پژوهشکده هواشناسی، تهران، ایران

چکیده

  اقلیم سواحل جنوبی خزر تحت تاثیر فراوانی ابرناکی در این منطقه است. در این پژوهش انواع ابرهای پایین به وجود آورنده رویدادهای بارشی سنگین و فوق سنگین سواحل جنوبی خزر بررسی و مقایسه شده‌اند. به این منظور با استفاده از بارش روزانه و پس از مرتب نمودن داده‌ها بر حسب سیر نزولی و لحاظ احتمال وقوع ۲۵ و ۵۰ درصد، گروه‌های بارشی فوق سنگین و سنگین و با در نظر گرفتن شناسه همدید ابر‌ها، گروه‌های بارشی همرفت و غیر همرفت تفکیک شدند. تصاویر ماهواره متئوست پنج ( METEOSAT5 ) برای مشاهده ابر‌ها و بررسی مکانی آن‌ها در زمان رخداد گروه‌های بارشی در نواحی مختلف جغرافیایی استفاده شد. در یک نگاه جامع می‌توان بر اساس شرایط تشکیل انواع ابر‌ها و رژیم روزانه و ماهانه آن‌ها، منطقه مورد مطالعه را به سه بخش کلی تقسیم کرد. ناحیه اول شامل سواحل غربی و میانی خزر و کوهستان‌های غربی است. این بارش‌ها، همراه با ابرهای کومولونیمبوس نوع ۳ و بعد نوع ۹ هستند. در این ناحیه، فراوانی ابرهای جوششی در رویداد‌های بارشی سنگین، کمتر از فوق سنگین است. در گروه بارشی سنگین، بیشینه فراوانی ابرهای پوششی و جوششی در ماه‌های مختلف از ساعت ۰۳ تا ۱۵ GMT تغییر می‌کند. ناحیه دوم، سواحل شرقی منطقه است. ابرهای جوششی عامل اصلی پدید آورنده بارش‌های سنگین‌تر این ناحیه هستند و فراوانی آن‌ها بیش از ابرهای پوششی است. بیشترین فراوانی ابرهای جوششی و پوششی از ساعت ۰۳ تا ۱۵ GMT دیده می‌شوند. ناحیه سوم شامل کوهستان‌های میانی منطقه مورد مطالعه است. ابرهای جوششی کومولونیمبوس نوع ۳ که اغلب دارای فراگیری محدود و محلی بارش هستند، عامل اصلی ریزش بارش‌های سنگین‌تر این منطقه محسوب می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Clouds analysis in heavy and super heavy precipitations in the southern coasts of Caspian Sea

نویسندگان [English]

  • H. Nouri 1
  • Hasanali Ghayoor 2
  • Abolfazl Masoodein 3
  • M. Azadi 4
1 Assistant Professor of Climatology, University of Malayer, Malayer, Iran
2 Professor of Hydrology, University of Isfahan, Isfahan, Iran
3 rofessor of Climatology, University of Isfahan, Isfahan, Iran
4 Assistant Professor of Climatology, Meteorological Research Institute, Tehran, Iran
چکیده [English]

Extended abstract
1- Introduction
The cloudiness effects on the climate in the southern coasts of Caspian Sea through increasing of humidity, precipitation and cloudiness cooling. Spreading of Caspian Sea in the north of area and Elborze Mountains in the south of area cause suitable conditions to generate heavier precipitation in the southern coasts of the Sea when low pressure systems pass from area or high pressure systems are located in around of Caspian Sea. The previous researches showed that convective clouds are the most important cause to generate heavier precipitation but non
 

 convective clouds can produce this group of precipitation if they accompany with convective clouds. In this research, kinds of low clouds which produce heavy and super heavy precipitation events were studied.
 
2- Methodology
Precipitation events are computed on the basis of daily precipitations (1982 to 2003). Precipitation events were divided into 2 groups heavy and super heavy precipitations after sorting with regard to 25 and 50 percent probability. Then, the classes were grouped into two classes convective and non convective clouds based on clouds synoptic indices. Clouds synoptic indices 2, 3, 8 and 9 show convective clouds as well clouds synoptic indices 4, 5, 6 and 7 show non convective clouds. Convective and non convective clouds which generate heavy and super heavy precipitation events analysis and compare were used METEOSAT 5 images were used to survey and determinate clouds location in different geographic places.
 
3- Discussion
 Precipitations in the southern coasts of Caspian Sea are different from of the rest of places in Iran both amount and duration. Synoptic and dynamic conditions particularly sea surface temperature over the Sea and cold advection from north to south can be the most important factors to produce the clouds. The previous studies have indicated that the main cause to generate heavier events is convective clouds. The results show that the area is divided into 3 regions on the basis of formation conditions of clouds and its daily and monthly regimes in general. The first region is the west and middle coasts of Caspian Sea. Cumulonimbus clouds (type 3 and then 9) produce heavier precipitation and the frequency of convective clouds in heavy group is less than super heavy group. Frequency maximum is at 03 and 15 o'clock GMT in different months for heavy precipitations group. The second region is the east coasts of Caspian Sea. The convective clouds are the main cause to generate heavier precipitation events and its frequency is more than non convective clouds. The most frequency of convective and non convective clouds is between 03 and 15 o'clock GMT. The third region includes mountainous parts in the middle of area. Cumulonimbus clouds (type 3) which are locally and not spread produce heavier precipitations.
 
 
4- Conclusion
 convective precipitations particularly cumulonimbus clouds are the main cause to generate heavy and super heavy precipitation events originally in the southern coasts of Caspian Sea even though non convective have been spread throughout of sky. Non convective clouds have the main role in heavy precipitation than super heavy precipitation. Cloudiness percent and monthly regime aren’t similar in different regions as cloudiness in the west region is more than the east and mountainous places. The frequency maximum is 03 and 12 GMT for convective and non convective clouds respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • convective and nonconvective clouds
  • heavy and super heavy precipitations
  • Southern Coasts of Caspian Sea

اشجعی باشکند، محمد، (1379)، بررسی و ارائه مدل‌های سینوپتیکی بارش‌های سنگین در شمال غرب ایران، استاد راهنما: دکتر محمد خیر اندیش، استاد مشاور: مهندس احمد نوحی، پایان نامه کارشناسی ارشد، د انشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا.

حسینجانی، لیلا، (1383)، شناسایی تیپهای هوای موثر بر بارش سواحل جنوبی خزر(گرگان-بندرانزلی) برای دوره 1991-2000، استاد راهنما: دکتر بهلول علیجانی، استاد مشاور:زهرا حجازی داده، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم، گروه اقلیم و برنامه ریزی محیطی.

خوشحال دستجردی، جواد، (1376)، تحلیل و ارائه مدل سینوپتیکی کلیماتولوژی برای بارش­های بیش از صد میلیمتر در سواحل جنوبی دریای خزر، استاد راهنما: دکتر هوشنگ قائمی، پایان نامه دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا.

علیجانی، بهلول، (1381)، اقلیم شناسی سینوپتیک، انتشارات سمت.

قشقایی، قاسم، (1375)، بررسی اثر فرابار سیبری بر بارش­های پاییزی سواحل جنوبی دریای خزر، استاد راهنما: دکتر بهلول علیجانی، استاد مشاور: زهرا حجازی­زاده، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم، گروه جغرافیا، گرایش اقلیم و برنامه­ریزی محیطی.

لشکری، حسن، (1375)، الگوی سینوپتیکی بارش‌های شدید جنوب و جنوب غرب ایران، استاد راهنما: دکتر هوشنگ قائمی، پایان نامه دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا.

لشکری، حسن، (1382)، مکانیسم تکوین، تقویت و توسعه مرکز کم فشار سودان و نقش آن بر بارش‌های جنوب و جنوب غرب ایران، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 46، زمستان 1382، صص46-31.

محمدی، بختیار، (1388)، تحلیل همدید بارش‌های ابر سنگین ایران، استاد راهنما: دکتر ابولفضل مسعودیان و دکتر محمد رضا کاویانی، پایان نامه دکتری، دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا.

مرادی، حمیدرضا، (1383)، نقش دریای خزر در شرایط بارشی سواحل شمال کشور، مجله علوم دریایی ایران، دوره 3، شماره 2 و 3، بهار و تابستان 1383، صص87-69.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ کاویانی، محمدرضا، (1387)، اقلیم شناسی ایران، انتشارات دانشگاه اصفهان.

مسعودیان، سید ابوالفضل، (1387)، شناسایی شرایط همدید همراه با بارش‌های ابر سنگین ایران، سومین کنفرانس مدیریت منابع ایران، 23 الی 25 مهرماه 1378، دانشگاه تبریز.

مفیدی، عباس؛ زرین، آذر، (1383)، اقلیم شناسی سینوپتیکی بارش‌های سیل زا با منشا منطقه دریای سرخ در خاور میانه، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره75. صص45-27

مفیدی، عباس؛ زرین، آذر، (1384)، بررسی سینوپتیکی تاثیر سامانه‌های کم فشار سودانی در وقوع بارش‌های سیل زا در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره77. صص 77-58

Boguslavsky, S., Kaminsky, S. and Ivashchenko, I., 1996, The impact of Black Sea on the local thermal and baric processes in the atmosphere, Journal of Physical Oceanography, Vol. 7, No. 5, PP.381-388.

Hand, W., Fox, N. and Collier, C., 2004, A study of twentieth-century extreme rainfall events in the United Kingdom with implications for forecasting, Meteorol.Appl, 11, 15-31.

Hellstrom, C., 2005, Atmospheric conditions during extreme and non-extreme precipitation events in Sweden, Int. J. Climatol

O., 2001, Western Mediterranean cyclones and heavy rain. Part2: Statistical a. 25:631-648.

Jansa, A., Genoves, A., Picornell, M, Angeles, C., Joan, R. and Carretero, pproach, Meteoral. Appl. 8: 43-56.

Kato, T. and Aranami, K., 2005, Formation Factors of 2004 Niigata-Fukushima and Fukui heavy rainfalls and problems in the predictions using a Cloud-Resolving Model, SOLA, Vol. 1, 001-004 pp 336-347.

Kumar, A., Dudhia, J., Rotunno, R., Niyogi, D. and Mohanty, U., 2008, Analysis of the 26 July 2005 heavy rain event over Mumbai, India using the Weather Research and Forecasting(WRF), Q.J.R. Meteoral. Soc. 134:1897-1910.

Kyou, L., Gyun, P. and Wan, K., 2008, Heavy rainfall events lasting 18 days from July 31 to August 17, 1998, over Korea, J. of the Meteorogical Society of Japan, Vol, 86, NO.2, PP.313-333.

Lana, A., Campins, J., Genov´es, A. and Jans, A., 2007, Atmospheric patterns for heavy rain events in the Balearic Islands, Advances in Geosciences, 12: 27-32.

Lasat, M., Mart, F. and Barrera. A., 2007, From the concept of "Kaltlufttropfen"(cold air pool) to the cut-off low. The case of September 1971 in Spain as example of their role in heavy rainfalls, Meteorol Atmos Phys 96: 43-60.

Lenderink, G., van Meijgaard, E., Selten, F., 2009, Intense coastal rainfall in the Netherlands in response to high sea surface temperatures: analysis of the event of August 2006, from the perspective of a changing climate, Clim Dyn, 32:19–33.

Mesnard, F., Pujol, O., Sauvageot, H., 2008, Dicrimination between convective and stratiform precipitation in radar-observed rainfield using fuzzy logic, J. Atmospheric science, 28:983-994.

Mohapatra, M. and Mohanty, U., 2005, Some characteristics of very heavy rainfall over Orissa during Summer monsoon season, J. Earth Syst.Sci., 114, No. 1, Feburary 2005, PP. 17-36.

Persson P., Neiman P., Walter B., Bao J-W., Ralph FM, 2005, Contributions from California coastal-zone surface fluxes to heavy coastal precipitation: a CALJET Case Study during the strong El Nin˜o of 1998. Mon Weather Rev 133:1175–1198

Rudari. R., Entekhabi, D. and Roth, G., 2004, Large- scale atmospheric patterns associated with mesoscale features leading to extreme precipitation events in Northwestern Italy, Advances in Water Resources 28: 601-614.

Sen Roy, S., 2008, A special analysis of extreme hourly precipitation patterns in India, Int. J. of Climatology, DOI: 10.1002/joc.

Lang, S., Zeng, X., Shige, S. And Takayabu, Y., 2009, Relating convective and stratiform rain to latent heating, J. Climate, 24: 7, 1847-1893.

Tripoli, G. J., Leung, W.-Y., Mugnai, A., P., Sanò and Smith, E.A., 2008, Impact of above-normal Mediterranean SSTs on heavy rain events, 10th Plinius Conference on Mediterranean Storms, Plinius Conference Abstracts, Vol. 10: 108-123.

Ulbrich, C. and Atlas, D., 2002, on the separation of tropical Convective and stratiform rains, J. Appel. Meteor., 41:188-195.

Webster, P., Holland, G., Curry J. and Chang H-R., 2005, Changes in tropical cyclone number, duration, and intensity in a warming environment. 309:1844–1846.