اثر موقعیت ناوه و پشتۀ بادهای غربی بر گسترۀ خشکسالی‌های ایران

حیدری, سوسن; کریمی, مصطفی; عزیزی, قاسم; شمسی‌پور, علی اکبر

doi:10.22108/gep.2024.142104.1655

اثر موقعیت ناوه و پشتۀ بادهای غربی بر گسترۀ خشکسالی‌های ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانش آموخته دکترای آب‌و‌هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران

² دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران

³ استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران

10.22108/gep.2024.142104.1655

چکیده

خشکسالی‌های متوالی سال‌های اخیر در ایران اهمیت تحلیل ساختارهای جوّی و اثر آن را بر الگوهای بارش و خشکسالی افزایش داده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی موقعیت و تغییرات مکانی اجزای کلیدی گردش جوّ و سامانه‌های همدید منطقه از‌جمله پشته‌ها و ناوه‌های جوّی در ارتباط با گسترۀ خشکسالی‌های ماهانۀ ایران است. در این مطالعه از داده‌های ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و بارش داده‌های ERA5 با دقت 25/0 درجه از سال 1979 تا 2021 استفاده شد. درصد مساحت خشکسالی‌های ماهانه (سپتامبر تا می) با شاخص RAI در پنج طبقه محاسبه و موقعیت محور و حد جنوبی و شمالی ناوه‌ها و پشته‌ها در گستره‌ای از غرب ایران تا شرق اقیانوس اطلس استخراج و ترسیم شد. نتایج نشان داد که محور ناوه در خشکسالی‌های فراگیر از 30 درجۀ شرقی در سپتامبر و می به 10 درجۀ شرقی در سایر ماه‌ها و محور پشته در تمام ماه‌ها در محدودۀ مرکز تا غرب ایران و در‌مقابل، محور ناوه‌ها در ماه‌های فاقد خشکسالی بین 30 تا 40 درجۀ شرقی و محور پشته‌ها در ماه‌های فاقد خشکسالی از 0 تا 20 درجۀ شرقی مستقر بوده است. حد جنوبی ناوه‌ها در خشکسالی‌های فراگیر در شمال آفریقا و حد شمالی پشته‌ها در محدودۀ روسیه تا آسیای میانه مشاهده شد. میزان جابه‌جایی محور پشته‌‌ها بین ماه‌های خشکسالی فراگیر و فاقد خشکسالی (حدود 50 درجه) بسیار بیشتر از تغییر موقعیت محور ناوه‌‌ها بوده است. جابه‌جایی حد جنوبی ناوه‌‌ها و به‌خصوص حد شمالی پشته‌‌‌ها، کاهش بارش و افزایش خشکسالی را در ماه‌های دسامبر، ژانویه و مارس (در پژوهش‌های قبلی به‌طور مشخص به آن اشاره شده است) توجیه می‌کند؛ به‌طوری ‌که در این ماه‌‌ها به‌ترتیب پشته‌ها و ناوه‌‌ها جابه‌جایی شرق‌ و غرب‌سو داشته است. این شاید نمایانگر تغییر رژیم بارش ایران متأثر از تغییر اجزای گردش جوّ منطقه در بستر گردش جوّ سیاره‌ای باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

آب و هواشناسی

عنوان مقاله [English]

Impact of Westerly Winds Troughs and Ridges on Droughts Extent in Iran

نویسندگان [English]

Sousan Heidari ¹
Mostafa Karimi ²
Ghasem Azizi ³
Ali Akbar Shamsipour ²

¹ Ph.D., Department of Physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran

² Associate professor, Department of Physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran

³ Professor., Department of Physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran

چکیده [English]

Abstract
The consecutive droughts experienced in Iran over recent years have highlighted the need to analyze atmospheric structures and their effects on precipitation patterns and drought conditions. This study investigated the location and spatial variations of key atmospheric circulation components, particularly synoptic systems, such as ridges and troughs, in relation to the extent of monthly droughts across Iran. Using ERA5 data, which included 500 hPa geopotential heights and precipitation data with a spatial resolution of 0.25°, the analysis covered the period from 1979 to 2021. Monthly drought extent percentages (September to May) were calculated using the Rainfall Anomaly Index (RAI) and categorized into 5 levels. The axes, as well as the southern and northern limits of ridges and troughs, were extracted and mapped from western Iran to the eastern Atlantic. The results indicated that during periods of widespread drought, the trough axis shifted from 30°E in September and May to 10°E in other months, while the ridge axis remained centered over central to western Iran throughout the year. Conversely, in months without drought, the trough axis was located between 30° and 40°E and the ridge axis spanned from 0° to 20°E. Notably, during widespread droughts, the southern limit of troughs was observed over North Africa, while the northern limit of ridges extended from Russia to Central Asia. The displacement of ridge axes between drought and non-drought months (approximately 50°) was significantly greater than the shifts observed in the trough axes. This displacement, particularly of the southern trough limit and the northern ridge limit, accounted for the decreased precipitation and increased drought conditions observed in December, January, and March. The eastward and westward shifts of ridges and troughs might indicate a change in Iran’s precipitation regime influenced by variations in regional atmospheric circulation within the broader context of planetary circulation.

Keywords: Ridge, Trough, Synoptic Systems, Westerly Winds, Drought, Iran.

Introduction
Westerly winds are a vital component of mid-latitude atmospheric systems, playing a crucial role in transferring weather conditions across different regions. In the northern hemisphere during winter, these winds generate synoptic systems that can extend from several hundred to several thousand kilometers, forming 3 primary long waves: the long wave of eastern America, eastern Asia, and the Mediterranean. Research suggests that a key convergence point for the westerlies at the 500 hPa level is situated over the Mediterranean Sea. The strong meridional flow of these winds, particularly in winter, significantly influences the weather patterns of the affected areas.
Moreover, the Mediterranean region is impacted by air masses originating from the Atlantic Ocean, resulting in a northward influx toward the western Mediterranean. The Mediterranean long wave is shaped by the interactions between subtropical high pressure and the polar vortex with its seesaw pattern reflecting meridional movements. These atmospheric flows characterized by deep troughs and strong ridges have a profound effect on weather conditions and precipitation across various regions. Spatial variations in the Westerly winds depend on the fluctuations in the range and depth of pressure systems, which are crucial for the transport of air masses and moisture. These changes can lead to significant precipitation anomalies and contribute to widespread droughts. In Southwest Asia, particularly in Iran, the high variability in precipitation often results in severe and prolonged drought conditions. This study aimed to examine the impacts of changes in mid-latitude atmospheric circulation patterns on drought the occurrences in Iran, focusing on the roles of troughs and ridges in influencing precipitation and drought events in this region.

Materials & Methods
To achieve the research objective of examining droughts in Iran with the spatial changes of troughs and ridges, we utilized monthly data on precipitation and geopotential height (in gpm) at the 500 hPa level. This level was chosen because it represented a critical point for westerly winds, where friction was minimal. The data were collected and analyzed for the period from 1979 to 2021. The Rainfall Anomaly Index (RAI) was employed to identify monthly droughts using monthly precipitation data from the ECMWF- ERA5 database. The RAI assessed drought severity and classified it into 5 categories: very severe, severe, moderate, mild, and non-drought. Geographic positions of the trough and ridge axes spanning from 40°W to 70°E and 10°N to 70°N were extracted using ArcGIS software. We calculated the average positions of these axes for each month. Finally, the relationship between the spatial changes of the trough and ridge features and the extent of drought areas in Iran was analyzed using regression analysis.

Research Findings
The results indicated that the axes of troughs and ridges in the Mediterranean wave activity region exhibited significant spatial shifts in relation to drought areas. When drought extent in Iran was limited (less than 20% of the area), the ridge axes were positioned from the central to western Mediterranean, occasionally extending to the eastern North Atlantic. In contrast, during widespread droughts (over 80% of the area), the ridge axes shifted to span from the eastern Mediterranean to western Iran. Conversely, the trough axes were found in the central to western Mediterranean during extensive drought periods, while during less severe droughts, they were located in the eastern Mediterranean up to 40°E longitude. The study also revealed that the southern limit of the troughs—indicative of their depth and southward extension—shifted southward and westward during widespread droughts.
The positioning of the ridges and troughs was crucial for determining Iran's precipitation patterns. Specifically, a ridge over the eastern Mediterranean was associated with reduced rainfall and increased drought severity. Changes in the spatial positions of these ridges and troughs significantly impacted drought conditions in Iran. Shifts in the ridge axes toward the eastern Mediterranean and trough axes toward the western Mediterranean correlated with decreased rainfall and a higher incidence of drought in Iran. Conversely, strong ridges over western Europe and the western Mediterranean could enhance precipitation in Iran by facilitating the formation of deep troughs in the eastern Mediterranean. These findings underscored the critical influence of regional atmospheric circulation patterns on Iran's climate, particularly regarding rainfall distribution and occurrence of droughts.

Discussion of Results & Conclusion
This study explored the relationship between drought extent in Iran and the spatial positioning of key synoptic atmospheric systems, emphasizing the role of Mediterranean troughs and ridges associated with the westerlies. Analysis of monthly ERA5 precipitation and 500 hPa geopotential height data revealed that the location of these systems significantly influenced drought severity and extent across Iran. Shifts in their position or wavelength within the Mediterranean wave track of the westerlies affected climate and precipitation patterns in Southwest Asia, including Iran. During widespread droughts, Mediterranean troughs shifted eastward toward the Atlantic and western Mediterranean, resulting in the formation of a strong ridges over the eastern Mediterranean. This shift obstructed rain-bearing systems from reaching Iran, exacerbating drought conditions. Conversely, when the trough axis moved toward central Mediterranean areas, the eastern ridge expanded over Iran, further contributing to drought. In periods of limited drought, the trough axis was situated in the eastern Mediterranean and sometimes extended over Southwest Asia, while the ridge axis remained active over the western Mediterranean. These configurations facilitated greater moisture influx into Iran, mitigating drought severity.
The findings suggested that shifts in the southern and northern boundaries of the trough and ridge axes closely correlated with monthly drought trends. For example, the westward shift of ridge axes in October, April, and particularly November, alongside the eastward movement of troughs, corresponded with reduced drought extent, allowing westerly winds and moist flows to penetrate Iran. These results provided valuable insights into how drought conditions in Iran were influenced by the positioning of Mediterranean troughs and ridges, which were also affected by broader atmospheric circulation patterns, such as the North Atlantic Oscillation (NAO) and Arctic Oscillation (AO).

کلیدواژه‌ها [English]

Ridge
Trough
Synoptic Systems
Westerly Winds
Drought
Iran

اصل مقاله

مقدمه

بادهای غربی به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی سامانه‌های جوّی در عرض‌های میانی شناخته می‌شود. این جریان‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای در شکل‌دهی به الگوهای سینوپتیکی دارد (Toggweiler, 2009, P. 1434؛ علیجانی، 1374). این بادها با توجه به جریان‌های نصف‌النهاری قوی‌تر در زمستانِ نیمکرۀ شمالی با سامانه‌های همدیدی شرایط اقلیمی عرض‌های میانی را به مناطق دیگر انتقال می‌دهند (Raziei et al., 2012, P. 1056). الگوی بادهای غربی در مقیاس سیاره‌ای شامل سه موج بلندی است که شرق آمریکا، شرق آسیا و منطقۀ مدیترانه را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد؛ بنابراین یکی از نقاط فعالیت و اثرگذاری بادهای غربی در تراز 500 هکتوپاسکال (Palmen & Newton, 1969; Harman, 1976) و ترازهای بالای وردسپهر روی دریای مدیترانه واقع شده است.

موج بلند مدیترانه که با برهم‌کنش پیچیده بین پرفشار جنب‌حاره و تاوۀ قطبی شکل می‌گیرد، تأثیر عمیقی بر دینامیک‌های جوّی این منطقه دارد (حجازی‌زاده، 1376، ص. 23؛ مرادی و خیراندیش، ۱۳۸۰). این فرآیندها یک الگوی الاکلنگی دارد که نشان‌دهندۀ حرکات نصف‌النهاری است (علیجانی و همکاران، 1391، ص. 263). در این حالت جریان‌های نصف‌النهاری با ناوه‌های عمیق و پشته‌های قوی همراه می‌شود که از پدیدۀ عمدۀ بادهای غربی است (علیجانی و همکاران، 1391، ص. 255). یکی از دلایل اصلی تشکیل ناوه و عمیق‌شدن آن گسترش تاوۀ قطبی به عرض‌های پایین‌تر در این منطقه است (علی‌دادی، ۱۳۸۹). عمیق‌شدن ناوه باعث ریزش هوای سرد عرض‌های بالا به عرض‌های پایین و ایجاد ناپایداری می‌شود که این فرآیند شرایط لازم را برای شروع دورۀ مرطوب فراهم می‌ کند (کیانیان و همکاران، 1395؛ کیانیان و همکاران، 1397). هر‌چه شدت و محدودۀ ناوه عمیق‌تر باشد در‌مقابل، مرکز پرفشار جنب‌حاره به سمت عرض‌های جنوبی‌تر (کمتر از ۲۵ درجه عرض جغرافیایی شمالی) منتقل می‌شود (مرادی، 1381، ص. 71). از سویی دیگر، با ضعیف‌شدن و جابه‌جایی شمال‌سوی تاوۀ قطبی و موقعیت جریان‌های جت انتقال، انرژی از عرض‌های جغرافیایی بالا به سمت عرض‌های پایین‌تر کاهش می‌یابد و به‌دنبال آن بادهای غربی از منطقه خارج و شرایط پایداری حاکم می‌شود (حجازی‌زاده و همکاران، 1386، ص. 147). در این شرایط انتقال هوای گرم از عرض‌های پایین به سمت عرض‌های بالاتر رخ می‌دهد و پشته‌های قوی شکل می‌گیرد. این وضعیت بیشتر با پایداری هوا و عدم وقوع بارش و در‌نهایت، وقوع شدیدترین خشکسالی‌ها همراه است (پروین، 1390، ص. 90؛ پروین، ۱۳۹۶، ص. 38).

تغییرات مکانی بادهای غربی با افزایش (کاهش) دامنه و عمق سامانه‌های فشاری همراه است (علیجانی، 1378الف، ص. 115). این تغییرات در قالب عمیق‌شدن جریان‌های جوّی به سمت عرض‌های پایین‌تر و یا کاهش دامنۀ امواج روی مدیترانه همراه با افزایش/کاهش فراوانی سامانه‌های جوّی ظاهر می‌‌شود. پژوهش‌ Enfield et al. (2001) نشان می‌دهد که این تغییرات نقش اساسی در انتقال توده‌های هوا و رطوبت از سطح‌های آبی دارد. تغییرات یادشده در بُعد زمان و مکان نقش مهمی در بی‌هنجاری‌های بارش و در‌نتیجه، بروز بارش‌های فوق‌ سنگین و خشکسالی‌های گسترده در مناطق وسیع واقع در عرض‌های میانی دارد (Huang et al., 2013, P. 3962). این شرایط برای مناطقی با تغییرپذیری بارشی بالا مانند جنوب ‌غرب آسیا اهمیت زیادی دارد. علاوه‌ بر آن، جنوب‌ غرب آسیا به‌عنوان یک منطقۀ مهم در تغییرات اقلیمی مطرح است. با توجه به تظاهرات گرمایش جهانی کاهش بارش در دهه‌های آینده در این منطقه پیش‌بینی شده است (حیدری و خوش‌اخلاق، 1397، ص. 91؛ Lilach & Yonaton, 2023). موقعیت جغرافیایی جنوب غرب آسیا در مرز بین اقلیم عرض‌های میانه، مدیترانه‌ای و خشک جنب‌حاره قرار دارد. از‌جمله ویژگی‌های مهم بارشی این منطقه تغییرپذیری زیاد بارش در‌طول سال است (Lockwood, 1988, P. 85). به همین دلیل، آن را مستعد وقوع خشکسالی‌های شدید و طولانی‌مدت کرده است (Trewartha & Horn, 1980; Alpert et al., 2002, P. 4; Hasanean & Almazroui, 2015, P. 592). ایران یکی از کشورهای جنوب ‌غرب آسیاست که در کمربند بیابانی نیمکرۀ شمالی واقع شده و یکی از بارزترین نمونه‌های جغرافیای-اقلیمی گفته‌شده در بالاست. از ویژگی‌های مهم اقلیمی ایران تغییرپذیری شدید بارش آن است.

محققان در مطالعات متعدّدی سازوکار و مسیرهای ناوه و چرخند مدیترانه‌ای را بررسی کرده‌اند؛ از جمله: مسیرهای چرخندی ثانویه در غرب و شرق دریای مدیترانه (Nicolaides et al., 2004)، چرخندزایی (Bengtsson et al., 2006)، جابه‌جایی‌های چرخندها در غرب مدیترانه (Campins et al., 2006)، مسیرهای چرخندی شرق مدیترانه (Flocas et al., 2010)، تغییرات مکانی-زمانی ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز 500 هکتوپاسکال (Alijani, 2002)، چرخند‌های مدیترانه (احمدی‌گیوی و نصراصفهانی، 1382)، مسیر توفان مدیترانه و نوسان اطلس شمالی (اسعدی و همکاران، 1390؛ رضائیان و همکاران، 1393)، تغییرات مکانی ناوه مدیترانه (علیجانی و نظاماتی، 1396) و تأثیر نوسانات اطلس شمالی بر ارتباط بین مسیرهای توفان اطلس شمالی و مدیترانه (ملاشریفی و همکاران، 1398). همچنین، مطالعاتی درزمینۀ پایش چرخندهای شرق مدیترانه و رابطۀ آنها با تغییرات دورۀ خشک و تر (Kutiel et al., 1998, P. 60)، مراکز فعالیت و الگوهای گردش جوّی زمستانه (رضیئی و همکاران، 1388)، فراوانی ورود چرخند‌های مدیترانه‌ای به ایران (عساکره و خجسته، 1400) و تغییرات گردش‌های جوّی بر موقعیت مدیترانه (میرزایی و همکاران، 1402) انجام شده است.

همچنین، مطالعاتی نیز در‌زمینۀ علل همدید خشکسالی انجام شده است؛ اما در بیشتر آنها به نوع و چگونگی پیکربندی الگوهای همدیدی که به خشکسالی‌های منجر می‌شود، توجه شده است. این پژوهش‌ها شامل بررسی الگوهای ماهانۀ خشکسالی و ترسالی در ایران (خوش‌اخلاق و همکاران، 1376)، الگوهای سینوپتیکی منجر به خشکسالی‌های پاییزه و زمستانه در استان خراسان رضوی (موسوی بایگی و اشرف، 1390)، الگوهای همدید خشکسالی و ترسالی زمستانه در جنوب ‌غرب ایران (خوش‌اخلاق و همکاران، 1391)، تأثیر سامانه‌های مدیترانه‌ای بر خشکسالی غرب ایران (محمدنژاد و همکاران، 1392)، الگوهای همدید بر دوره‌های ترسالی و خشکسالی ایران مرکزی (فاطمی و همکاران، 1394)، تحلیل همدید پرفشار جنب‌ حارۀ عربستان و رودباد جنب ‌حاره در خشکسالی‌های شدید و جنوب‌ غرب ایران (لشکری و همکاران، 1396)، آب‌وهواشناختی رژیم بارش غرب میانی ایران (خوش‌اخلاق و همکاران، 1399)، مکانیسم جوّی بر رخداد ناهنجاری‌های شدید بارشی شرق ایران (گوهری و همکاران، 1401) و ناهنجاری‌های همدیدی منجر به خشکسالی‌های و ترسالی‌های فراگیر ایران (محمودی و همکاران، 1401ب) است؛ با این حال باوجود پژوهش‌های گستردۀ الگوهای کلی گردش جوّ و تأثیر آنها بر بارش مطالعات کمتری در‌زمینۀ نقش تغییرات مکانی و زمانی اجزای گردش جوّ (ناوه‌ها و پشته‌هایی) در وقوع و شدت خشکسالی ایران انجام شده است. در این مطالعات هنوز شناخت کافی و دقیقی از تغییرات مکانی اجزای سینوپتیکی کلیدی مانند ناوه‌ها و پشته‌ها و تأثیر آنها بر نوسانات بارشی و به‌ویژه خشکسالی در ایران وجود ندارد. با توجه به اینکه دریای مدیترانه به‌عنوان یک منطقۀ گذرگاهی برای توده‌های هوای ورودی از اقیانوس اطلس به سمت جنوب‌ غرب آسیا عمل می‌کند (اسعدی و همکاران، 1390)، مطالعۀ دقیق‌تر روی تغییرات و دینامیک‌های بادهای غربی برای درک ناهنجاری‌های بارشی از‌جمله خشکسالی و سیل بر این منطقه ضروری است. محققان در پژوهش حاضر برای پر‌کردن خلأهای موجود در مطالعات پیشین تمرکز خود را بر تغییرات مکانی اجزای موج بادهای غربی (ناوه‌ها و پشته‌ها) و مؤثر بر خشکسالی ایران قرار داده‌اند. برخلاف پژوهش‌های قبلی که محققان در آن بیشتر به تحلیل گردش جوّ و الگوهای همدید پرداخته‌اند، پژوهشگران این مطالعه در‌نظر دارند که با هدف بررسی مکان‌محور اجزای گردش جوّ (ناوه‌ها و پشته‌ها) منطقه نقش تغییرات مکانی عمق ناوه‌ها و بلندی پشته‌ها را در نوسانات بارشی و خشکسالی‌های ماهانۀ ایران تا حد امکان روشن کنند. نتایج این مطالعه می‌تواند به‌عنوان مبنایی برای بهبود مدل‌های پیش‌بینی خشکسالی و نوسانات بارشی نیز استفاده شود. این امر به سیاست‌گذاران و برنامه‌ریزان محیط ‌زیست کمک می‌کند تا با اطلاعات دقیق‌تر و پیش‌بینی‌های بهبودیافته استراتژی‌های مؤثرتری را برای مدیریت بحران‌های آبی و مواجهه با شرایط اقلیمی پیش رو تدوین کنند.

منطقۀ مطالعه‌شده

ایران دومین کشور بزرگ در جنوب‌ غرب آسیاست (شکل 1 الف). این سرزمین تنوع چشمگیری در ویژگی‌های جغرافیایی و اقلیمی دارد که شامل اقلیم‌های خشک تا مرطوب می‌شود (Azari et al., 2021). حدود 5/35% از مساحت آن بسیار خشک و تنها 10% آن مرطوب است (Saboohi et al., 2012). این تنوع جغرافیایی که از دو رشته‌کوه اصلی زاگرس و البرز در شمال و غرب تا دو بیابان خشک دشت کویر و دشت لوت در مرکز و شرق گسترده است، منجر به توزیع ناهمگون بارش در سراسر ایران شده است. بارش سالانۀ ایران بسیار کمتر از میانگین جهانی است (شریف و همکاران، 1402) و بیشتر در فصل‌های زمستان و بهار رخ می‌دهد (Kiany et al., 2018).

داده و روش پژوهش

در این مطالعه برای بررسی اثر موقعیت و تغییرات مکانی ناوه و پشته بر خشکسالی‌های ایران از دو داده ماهانه بارش در محدودۀ سرزمینی ایران (شکل 1 پ) و ارتفاع ژئوپتانسیل (برحسب gpm) تراز 500 هکتوپاسکال در محدودۀ همدید مؤثر بر بارش ایران در محدوده‌ای از ۴۰ درجۀ غربی تا ۷۰ درجۀ شرقی و از ۱۰ تا ۷۰ درجۀ شمالی (شکل 1 ب) استفاده شده است. انتخاب این تراز به‌دلیل آن است که یکی از مهم‌ترین مناطق فرود بادهای غربی بر فراز دریای مدیترانه در تراز 500 هکتوپاسکال قرار دارد (Palmen & Newton, 1969; Harman, 1976). تراز 500 هکتوپاسکال در مدل تک‌لایه‌ای جوّ زمین به‌عنوان لایۀ میانی جوّ شناخته شده و نیروی اصطکاک در آن ناچیز است (Holton, 2004, P. 12). این ویژگی‌ها تراز 500 هکتوپاسکال را به سطحی ایده‌آل برای مطالعۀ الگوهای جوّی تبدیل می‌کند. داده‌های استفاده‌شده در مقیاس ماهانه از پایگاه (https://www.ecmwf.int) ECMWF-Era5 با دقت 25/0×25/0 درجه و در بازۀ زمانی 1979 تا 2021 برای ماه‌های سپتامبر تا می جمع‌آوری و تحلیل شده است.

خشکسالی ماهانه

برای پایش خشکسالی شاخص‌های متعدّدی وجود دارد و یکی از چالش‌های مطالعات خشکسالی استفاده از شاخص مناسب است. در پژوهش‌هایی که برای پیشنهاد شاخص مناسب با توجه به شرایط جغرافیایی-اقلیمی مانند ایران انجام شده شاخص‌های مانند SPI (بروغنی و همکاران، 1394)،SPEI (یوسفی و همکاران، 1396) وRAI (خسروی و همکاران، 1391؛ حجازی‌زاده و همکاران، 1400؛ حیدری و همکاران، 1402) پیشنهاد شده است. در پژوهش حاضر برای شناسایی خشکسالی‌های ماهانه از شاخص ناهنجاری بارشRAI (Rainfall Anomaly Index) که به‌عنوان یکی از مناسب‌ترین شاخص‌های خشکسالی برای مناطق اقلیمی مانند ایران معرفی شده، استفاده شده است. این شاخص با رابطه‌های (1 و 2) به دست می‌آید (Van Rooy, 1965).

در این شاخص بارش مدنظر، میانگین بارش، میانگین ده نمونه از بیشترین مقدار‌های بارش رخ‌داده در دورۀ آماری، میانگین ده نمونه از کمترین مقدار‌های بارش رخ‌داده در دورۀ آماری است. طبقه‌بندی شدت خشکسالی در جدول 1 ارائه شده است.

جدول 1: طبقه‌بندی شدت خشکسالی شاخص

Table 1: Classification of drought severity according to the RAI index

شدت خشکسالی	ارزش	شدت خشکسالی	ارزش
بسیارشدید	< -3	ضعیف	-1.2 - -0.3
شدید	-3 - -2.1	عدم خشکسالی	-0.3 <
متوسط	-2.1 - -1.2

منبع: Van Rooy, 1965

در این مطالعه منظور از شدت‌های مختلف خشکسالی شرایط خشکسالی است. در گام بعد با استفاده از رابطۀ زیر درصد گسترۀ خشکسالی ماهانه برای دورۀ مطالعاتی (1979-2021) محاسبه شد (رابطۀ 3).

(3)	PDA = × 100

PDA درصد گسترۀ خشکسالی، gn تعداد گره‌های تحت شرایط خشکسالی، n تعداد همۀ گره‌های واقع در محدودۀ ایران است. در‌نهایت، برای بررسی ارتباط گسترۀ خشکسالی‌های ماهانۀ ایران و موقعیت و تغییرات مکانی ناوه و پشته‌‌ها درصد مساحت خشکسالی در5 طبقه، صفر تا 20، 20 تا 40، 40 تا 60، 60 تا 80 و 80 تا 100 درصد دسته‌بندی شد.

موقعیت و تغییرات ناوه و پشته‌‌ها

موقعیت مکانی محورهای ناوه و پشته با استفاده از داده‌های ژئوپتانسیل ماهانه تراز 500 هکتوپاسکال در محدودۀ 40 درجۀ غربی تا 70 درجۀ شرقی و 10 تا 70 درجۀ شمالی (شکل 1 الف) به‌صورت دستی با ترسیم نقشه‌‌ها در نرم‌افزار ArcGIS استخراج شد (به‌صورت شماتیک در شکل 2 نشان داده شده است). با توجه به تعداد بالای محور و موقعیت شمالی جنوبی ناوه و پشته‌‌‌‌ها برای هر ماه میانگین محور ناوه و پشته‌های هر ماه با توجه به درصد مساحت خشکسالی نمایش داده شده است. این باعث می‌شود که موقعیت محورها و تغییرات حد جنوبی (شمالی) ناوه‌‌ها (پشته‌‌ها) در ارتباط با درصد مساحت خشکسالی‌‌ها مشخص و قابل تفسیر باشد.

شکل 1: (الف) محدود همدید مطالعه‌شده، (ب) داده‌های ارتفاع ژئوپتانسیل و (پ) پراکنش داده‌های بارش ERA5 روی ایران (منبع: نویسندگان)

Figure 1: (a) Synoptic boundaries of the study area, (b) Geopotential height data, and (c) Spatial distribution of ERA5 precipitation data over Iran

روند تغییرات مکانی ناوه و پشته‌ها

در این مطالعه با هدف بررسی روند تغییرات مکانی ناوه‌ها و پشته‌ها در‌طول زمان از رابطۀ رگرسیون خطی استفاده (رابطۀ 4) شد (Galton, 1886).

(4)

این معادله برای هر ماه از دورۀ مطالعه‌شده روند تغییرات حد جنوبی ناوه‌ها و حد شمالی پشته‌ها را نشان می‌دهد. در‌صورتی که شیب خط رگرسیون مثبت باشد، نشان‌دهندۀ جابه‌جایی شمال و شرق‌سوی و در‌صورتی که شیب خط رگرسیون منفی باشد، نشان‌دهندۀ جابه‌جایی جنوب و غرب‌سوی موقعیت حد شمالی ناوه‌ها و حد جنوبی پشته‌‌هاست. پس از تعیین شیب خط رگرسیون با توجه به تعداد سال‌های مطالعه میزان جابه‌جایی محاسبه شد.

شکل 2: طرح نمایشی استخراج محور، حد جنوبی و شمالی ناوه و پشته‌ها (منبع: نویسندگان)

Figure 2: Schematic representation of the extraction of the axis, southern, and northern limits of troughs and ridges

یافته‌های پژوهش و تجزیه‌و‌تحلیل

ارتباط بین محور ناوه و پشته با گسترۀ خشکسالی‌های ماهانه

شکل 3 میانگین موقعیت مکانی محور ناوه‌ها و پشته‌ها را در منطقۀ فعالیت موج مدیترانه‌ای نشان می‌دهد. با توجه به تعداد زیاد محورهای ناوه و پشته برای 42 سال دورۀ مطالعاتی (42 محور ناوه و 42 محور پشته) میانگین موقعیت این محورها با توجه به درصد گسترۀ (در 5 طبقه) خشکسالی‌های هر ماه ارائه شده است. در نگاه کلی در همۀ ماه‌‌ها محور پشته‌‌ها نسبت به محور ناوه‌‌ها با توجه به گسترۀ خشکسالی‌ها جابه‌جایی مکانی بسیار بیشتری داشته‌ است. محور پشته‌‌ها در زمان‌هایی که مساحت خشکسالی در ایران اندک تا کمتر از 20 درصد بوده به‌طور تقریبی در دو موقعیت مرکز تا غرب مدیترانه و گاه شرق اقیانوس اطلس شمالی و در ماه‌هایی که خشکسالی‌های فراگیر (بیش از 80 درصد مساحت) و نیمه‌‌فراگیر (بین 60 تا 80 درصد مساحت) در کشور رخ ‌داده در سواحل شرقی مدیترانه تا غرب ایران بوده‌ است. هرچقدر محور پشته‌‌ها شرقی‌تر (نزدیک به ایران و غرب ایران) استقرار یافته گسترۀ خشکسالی‌ها بیشتر شده است. محور ناوه‌‌ها به‌طور واضح، برخلاف محور پشته‌‌ها در زمان‌هایی که کشور در خشکسالی‌های وسیع قرار داشته، در مدیترانۀ مرکزی تا غربی مستقر بوده و در‌مقابل، در ماه‌های با گسترۀ خشکسالی کم در مدیترانۀ شرقی تا طول جغرافیایی 40 درجۀ شرقی استقرار داشته است. محور پشته‌‌ها در دوره‌های خشکسالی‌های فراگیر به استثنای ماه ژانویه که در شرق مدیترانه مشاهده شده، در دیگر ماه‌ها در غرب ایران و در ماه‌های بدون خشکسالی در غربی‌ترین موقعیت خود در غرب مدیترانه دیده می‌شود. محمودی و همکاران (1401ب) در پژوهش خود اشاره کرده‌اند که در اکتبرها و نوامبرها ترسالی‌های فراگیر هسته‌های هم‌گرایی شار رطوبتی روی دریای مدیترانه قرار می‌گیرد.

شکل 3: میانگین موقعیت مکانی ماهانه محور ناوه و پشته‌ها باتوجه به درصد گسترۀ (رنگ‌ها) خشکسالی‌های ماهانۀ ایران (2021-1979)، خط توپر (محور پشته) و نقطه خط‌ها (محور ناوه) است. (منبع: نویسندگان)

Figure 3: Monthly average location of the ridge and trough axes concerning the percentage extent (colors) of monthly droughts across Iran (1979–2021). The solid line represents the ridge axis, and the dashed lines represent the trough axis.

یکی از مهم‌ترین سازوکار بارش‌های ایران (به‌جزء فصل تابستان) ناوه‌های شکل‌گرفته در جریان باد غربی در شرق مدیترانه است. تغییر موقعیت مکانی این ناو‌ها به سمت غرب و پیامد آن قرارگیری محور پشته روی ایران است. به‌ عبارت ‌دیگر، جابه‌جایی پشته به سمت شرق دریا مدیترانه و شمال عراق باعث کاهش بارش‌ها بر ایران می‌شود (خوش‌اخلاق و همکاران، 1376، ص. 136؛ خوش‌اخلاق، 1377؛ خوش‌اخلاق و همکاران، 1391، ص. 57). همان‌طور که نتایج پژوهش حاضر نشان داد شرایط گفته‌شده باعث رخداد خشکسالی‌های گسترده در کشور می‌شود؛ اما در‌مقابل، با تقویت و استقرار پشتۀ قوی در غرب مدیترانه و بر اروپای غربی با گسترش شاخۀ جنوبی جریان‌های غربی روی مدیترانه ناوۀ شرق مدیترانه را شکل می‌دهد. این شرایط باعث تقویت و عمیق‌تر‌شدن ناوۀ مذبور می‌شود (de Vries et al., 2013, P. 7087). پیامد این رخداد، بارش‌های مناسب روی ایران است. همان‌گونه که پیشتر اشاره شد و در شکل 3 آورده شده است، رخداد و گسترۀ خشکسالی در ایران به‌طور محسوسی کاهش می‌یابد.

موقعیت حد جنوبی ناوه و حد شمالی پشته در خشکسالی‌های ایران

حد جنوبی ناوه‌‌ها که نمایانگر عمق ناوه و گسترش جنوب‌سوی امواج بادهای غربی در منطقه است در شکل 4 آمده است. موقعیت جغرافیایی حد جنوبی ناوه‌‌ها در زمان خشکسالی‌های فراگیر و نیمه‌فراگیر در همۀ ماه‌‌ها نسبت به ماه‌های با رخداد خشکسالی کم‌وسعت کمی به سمت جنوب و به‌طور واضح به سمت غرب جابه‌جا شده است (شکل 4). این شرایط به‌جزء یکی دو رخداد در دو ماه ژانویه و آوریل در ماه‌های دیگر به‌روشنی دیده می‌شود. در رخداد خشکسالی‌های وسیع بر ایران، پراکندگی حد جنوبی ناوه‌‌های مدیترانه از 30 درجۀ غربی الی 30 درجۀ شرقی بوده که این پراکندگی در ماه‌های سرد سال بسیار محسوس‌تر است. در ماه‌های دورۀ ‌گذار، سپتامبر، آوریل و می (به‌جزء دو، سه رخداد خاص در کشور) (در رخداد خشکسالی‌های وسیع در کشور) پراکندگی موقعیت‌ حد جنوبی ناوه کمتر بوده است و بیشتر در موقعیت مصر، لیبی و شمال سودان دیده می‌شود؛ اما حد جنوبی ناوه‌‌ها در زمان‌های بدون خشکسالی یا رخداد خشکسالی‌های کم‌وسعت نسبت به زمان رخداد خشکسالی‌های فراگیر شرقی و تا حدودی شمالی‌تر بوده است. حد جنوبی ناوه‌‌ها در این زمان‌‌ها در سه موقعیت مشخص سواحل جنوبی دریای مدیترانه در شمال ‌شرق آفریقا، شمال دریای سرخ و تعداد اندک‌تری حوالی خلیج فارس مشاهده شده است. رئیسی و محمودی (1402) موقعیت قرارگیری حد جنوبی ناوه را در ارتباط با ویژگی بارش تأیید کرده‌اند.

الگوی پراکنش حد شمالی پشته‌‌ها در رخداد خشکسالی‌های نیمه‌فراگیر و فراگیر ایران عکس پراکنش حد جنوبی ناوه‌‌هاست (شکل 5)؛ اما الگوی پراکنش مداری و نصف‌النهاری موقعیت‌‌ها همانند پراکنش حد جنوبی ناوه‌ها در جهت نصف‌النهاری بسیار مشهودتر است. همان‌گونه که گفته شد در رخداد خشکسالی‌های نیمه‌فراگیر و فراگیر حد شمالی پشته‌‌ها در شرق موقعیتشان در رخداد خشکسالی‌های پراکنده و با گسترۀ کم دیده می‌شود که برعکس جابه‌جایی موقعیت حد جنوبی ناوه در این دو زمان است. در زمان رخدادهای خشکسالی نیمه‌فراگیر تا فراگیر موقعیت شمالی پشته‌ها بین دریای سیاه تا نصف‌النهار 60 درجۀ شرقی متغیر بوده است. موقعیت مداری آنها نیز در همین شرایط خشکسالی اندکی جنوبی‌تر از شرایط بدون خشکسالی یا خشکسالی کم‌وسعت است. پراکندگی حد شمالی پشته‌ها در دورۀ سرد برخلاف پراکندگی بیشتر نصف‌النهاری حد جنوبی ناوه‌‌ها کمتر و در ماه‌های دورۀ گذار (سپتامبر، آوریل و می) بیشتر بوده است.

محور ناوه‌‌ها و حد جنوبی آنها به‌همراه موقعیت محور پشته‌ها و حد شمالی آنها به‌روشنی نشان می‌دهد که قرارگیری ناوه‌ها در شرق مدیترانه تا غرب ایران و گسترش آنها تا نیمۀ دریای سرخ همراه باوجود پشتۀ بلند (حد شمالی از مرکز اروپا تا اسکاندیناوی) در مرکز و غرب مدیترانه می‌تواند باعث رخداد بارش‌های مناسب روی ایران و در‌نتیجه، کاهش وقوع خشکسالی شود. برعکس، هرگاه محور پشته‌ها در شرق مدیترانه تا ایران و محور ناوه‌ها در مرکز تا غرب مدیترانه قرار داشته باشد، شرایط برای رخداد بارش بر ایران نامساعد بوده است. در این میان، رخداد خشکسالی‌های گاه وسیع در کشور دیده می‌شود. این نتایج می‌تواند گواه نقش بسیار اساسی اجزای گردش جوّ منطقۀ جنوب ‌غرب آسیا و حوضۀ مدیترانه در اقلیم و به‌خصوص بارش ایران باشد. همان‌گونه که در پژوهش‌های قبلی بیان شده است، چرخندهای شرق مدیترانه و به‌طور خاص در اطراف قبرس (محور و موقعیت ناوه‌های مشخص‌شده در زمان خشکسالی‌های کم) نقش تعیین‌کننده‌ای در سال‌های مرطوب ایران دارند (جعفربیگلو و همکاران، 1388، ص. 83؛ یاراحمدی و مریانجی، 1390، ص. 105؛ صلاحی و عالی جهان، 1392، ص. 73؛ خسروی و همکاران، 1393، ص. 83).

شکل 4: موقعیت مکانی حد جنوبی ناوه‌ها با توجه به درصد گسترۀ (رنگ ها) خشکسالی‌های ماهانه ایران در دورۀ (2021-1979) (منبع: نویسندگان)

Figure 4: Location of the southern boundary of troughs in relation to the percentage extent (colors) of monthly droughts across Iran during the period 1979–2021

عمق ناوه‌ها تحت‌تأثیر تغییرات مداری پشته‌ها قرار دارد. تغییرات طولی و عرضی پشته‌ها منجر به تغییرات عرضی ناوۀ مدیترانه می‌شود؛ به‌طوری‌ که تشدید شیو فشار بین پشته و ناوه روی اروپا بر موقعیت مکانی ناوۀ مدیترانه تأثیرگذار است. زمانی که محور ناوه در تراز 500 هکتوپاسکال بر شرق مدیترانه چندان عمیق نباشد و دورتر از نصف‌النهار 5/47 درجه طول شرقی واقع شود، بارش‌های کمتری در کشور رخ خواهد داد (علیزاده و همکاران، 1391، ص. 1). وجود یک ناوۀ بزرگ و عمیق بر شرق مدیترانه و دریای سرخ موجب ایجاد جریان‌های جنوب ‌غربی روی ایران می‌‌شود. وجود واچرخند روی دریای عمان (عرب) در ترکیب با ناوۀ عمیق شرق مدیترانه ضمن ایجاد جریان‌های هوا با رطوبت مناسب و گسترش گردش چرخندی، پتانسیل زیادی را برای ایجاد بارش‌های فراگیر بر ایران ایجاد می‌کند (علیجانی، 1378ب، ص. 7؛ رضیئی و همکاران، 1388، ص. 17 ، کیانیان و همکاران، 1395، ص. 175؛ پوراصغر و همکاران، 1396، ص. 145؛ کریمی احمدآباد و همکاران، 1398ب، ص. 233؛ کاشکی و همکاران، 1401، ص. 208؛ دلدارزهی و همکاران، 1402، ص. 45؛ فروتن و صلاحی، 1402، ص. 352؛ جلیلیان و ذوالفقاری، 1403، ص. 240). چنین شرایطی باعث رخداد کمتر خشکسالی و حتی شرایط بدون خشکسالی در کشور می‌‌شود (کریمی احمدآباد و همکاران، 1398الف، ص. 563؛ Karimi et al., 2022, P. 959).

با افزایش جابه‌جایی شمال‌سوی ارتفاع زیاد، جنب‌حارۀ پشته روی شرق مدیترانه و غرب ایران تقویت می‌‌شود، در این زمان تاوایی مثبت جریانات تراز فوقانی با شکل‌گیری ناوه روی شرق اطلس و غرب مدیترانه به ‌دور از منطقۀ مؤثر بر بارش جنوب‌ غرب آسیا افزایش می‌یابد و پشته در بازوی شرقی ناوۀ مذبور به‌دلیل کاهش تاوایی مثبت و افزایش تاوایی منفی تشکیل می‌شود. این وضعیت نشان‌دهندۀ افزایش صعود و ناپایداری در منطقۀ شرق اطلس و غرب مدیترانه و خشکسالی‌های فراگیر در شرق مدیترانه و ایران است. تعدادی از محققان نیز به‌صورت همدیدی به این نتایج رسیده‌اند (عطایی، 1388، ص. 57؛ کیانیان و همکاران، 1395، ص. 175؛ پروین، 1396، ص. 28).

شکل 5: موقعیت مکانی حد شمالی پشته‌ها با توجه به درصد گسترۀ (رنگ ها) خشکسالی‌های ماهانه ایران در دورۀ (2021-1979) (منبع: نویسندگان)

Figure 5: Location of the northern limits of ridges concerning the percentage extent (colors) of monthly droughts across Iran during the period 1979–2021

روند تغییرات مکانی میانگین ماهانۀ حد شمالی پشته و حد جنوبی ناوه در خشکسالی‌های ایران

در این مطالعه برای تبیین روشن‌تر ارتباط بین ویژگی موج‌های باد غربی (ناوۀ شرق و پشتۀ غرب مدیترانه) و وسعت خشکسالی‌های ایران میانگین موقعیت فضایی و تغییرات حد شمالی محور پشته و حد جنوبی محور ناوه در طی بازۀ زمانی 42 ساله برای هر ماه محاسبه و ترسیم شد (شکل 6). همان‌طور که در شکل مشاهده می‌شود، موقعیت مکانی حد شمالی محور پشته در ماه‌های سپتامبر، اکتبر، نوامبر، آوریل و می نسبت به قبل به سمت غرب و شمال‌غرب میانگین خود جابه‌جا شده‌ است. در‌مقابل، در ماه‌های دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس تمایل جابه‌جایی به سمت جنوب‌ شرق، شرق و شمال میانگین موقعیت آنها بوده است (شکل 6). بیشترین جابه‌جایی مربوط به ماه‌های ژانویه، نوامبر، مارس و آوریل به‌ترتیب 13، 14، 9 و 6 درجه و در‌مقابل، کمترین جابه‌جایی مربوط به ماه می با 3 درجه است. در شکل 6 (سمت راست) مشاهده می‌شود که حد جنوبی محور ناوه‌ها در ماه‌های سپتامبر، اکتبر، نوامبر، آوریل و می به سمت شمال‌ شرق و شرق میانگین خود جابه‌جا شده است؛ در‌حالی که در ماه‌های دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس جابه‌جایی به سمت جنوب‌ غرب و غرب میانگین موقعیت آنها بوده است. بیشترین جابه‌جایی به‌ترتیب 11، 9، 7 و 6 درجه مربوط به ماه‌های ژانویه، آوریل، نوامبر و دسامبر بوده و کمترین جابه‌جایی در ماه اکتبر با 2 درجه مشاهده شده است.

با مشاهدۀ جابه‌جایی‌های متفاوت موقعیت مکانی حد گسترش پشته‌ها و عمق ناوه در ماه‌های مختلف، بررسی ارتباط جابه‌جایی‌ها با شرایط خشکسالی‌های ایران مدنظر قرار گرفت. همان‌طور که در شکل 7 مشاهده می‌شود، بیشترین روند کاهشی گسترۀ خشکسالی در کشور در ماه نوامبر ثبت شده است. در همین ماه بیشترین جابه‌جایی غرب‌سوی حد شمالی پشته و شمال‌سو و تا حدی شرق‌سوی ناوه مشاهده شده است. این شرایط در دو ماه آوریل و می البته با جابه‌جایی کمتر و نیز روند کاهشی مساحت خشکسالی کمتر دیده می‌شود. در‌مقابل، در ماه‌های بارشی اصلی کشور دسامبر، ژانویه و مارس جابه‌جایی شرق‌سو در حد شمالی پشته‌ها و جابه‌جایی غرب‌سو در حد جنوبی ناوه‌ها مشاهده می‌‌شود. این تغییر موقعیت با روند افزایشی درصد گسترۀ خشکسالی در کشور در همین ماه‌ها توافق دارد.

به‌طور خاص، نتایج برخی پژوهش‌ها نشان داده است که در ماه‌های اکتبر و نوامبر به‌دلیل فراهم‌شدن شرایط ناپایداری جوّی بارش‌های پاییزی تمایل به افزایش دارد (حجازی‌زاده و همکاران، 1403، ص. 28). این افزایش بارش که در آن بهبود شرایط همزمان با جابه‌جایی غرب‌سوی حد شمالی ناوه‌ها و شرق‌سوی پشته‌ها رخ می‌دهد، می‌تواند نشان‌دهندۀ ارتباط میان این الگوهای جوّی و کاهش گسترۀ خشکسالی در ماه نوامبر باشد. این روند که نشان‌دهندۀ همسویی میان جابه‌جایی سامانه‌های جوّی و تغییرات بارش و خشکسالی است در ماه‌های آوریل و می هرچند با شدت کمتر مشاهده شد.

شکل 6: میانگین ماهانه موقعیت مکانی (دایره توخالی) حد شمالی پشته (چپ) و حد جنوبی ناوه (راست) به‌همراه تغییرات مکانی آنها (دایره خاکستری) در دورۀ (2021-1979) (منبع: نویسندگان)

Figure 6: Monthly average location (hollow circles) of the northern boundary of ridges (left) and the southern boundary of troughs (right), along with their spatial variations (gray circles) during the period 1979–2021

شکل 7: روند تغییرات گسترۀ شدت ترسالی-خشکسالی‌های ماهانۀ ایران (منبع: کریمی و حیدری، 1402، ص. 142)

Figure 7: Trend of changes in the extent of monthly wet-drought severity across Iran

نتیجه‌گیری

پژوهش حاضر با هدف بررسی ارتباط بین گسترۀ خشکسالی‌های ایران و موقعیت مکانی ویژگی‌های گردش جوّی سامانه‌های همدید با تأکید بر نقش ناوه‌ها و پشته‌های بادهای غربی در منطقۀ مدیترانه انجام شد. نتایج حاصل از تحلیل داده‌های بارش و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال ماهانه به‌وضوح نشان داد که موقعیت مکانی این سامانه‌ها به‌طور چشمگیری بر شدت و گسترۀ خشکسالی‌ها در ایران تأثیر می‌گذارد. هرگونه تغییر موقعیت و کاهش یا افزایش طول موج آنها در موج محل مدیترانه‌ای بادهای غربی بر اقلیم و رخداد بارش در جنوب‌ غرب آسیا و ایران اثرگذار است.

در راستای دستیابی به هدف‌های پژوهش مشخص شد که در دوره‌هایی که خشکسالی‌های فراگیر در ایران رخ داده، ناوه‌های مدیترانه به سمت شرق اطلس و غرب مدیترانه جابه‌جا و عمیق‌تر شده‌ است. این تغییرات از‌طرفی، منجر به تشکیل پشته‌های قوی در شرق مدیترانه شده و از طرف دیگر، از ورود سامانه‌های بارشی به ایران جلوگیری کرده و درنهایت، خشکسالی‌های فراگیر را به دنبال داشته است. هر‌چقدر محور این ناوه به سمت مرکز مدیترانه جابه‌جا شود، محور پشتۀ شرقی به سمت غرب ایران گسترش بیشتری می‌یابد که این خود خشکسالی‌های کاملاً فراگیر را برای ایران در‌پی خواهد داشت. در این حالت، مرکز پر‌ارتفاع جنوب غرب آسیا در هنگام نفوذ به عرض‌های بالا به‌گونه‌ای به‌سوی غرب جابه‌جا می‌شود که منجر به ایجاد یک پشتۀ قوی روی ایران می‌شود.

در‌مقابل، در دوره‌هایی که گسترۀ خشکسالی اندک بوده، محور ناوۀ مدیترانه در شرق (محلی با فراوانی بالای پیچانه‌های تراز میانی جوّ در منطقه است) و حتی روی خشکی‌های جنوب‌ غرب آسیا مستقر می‌شود. در چنین شرایطی محور پشته عکس رخداد خشکسالی‌های گسترده در مدیترانۀ غربی فعّال می‌شود.

در نتایج پژوهش حاضر این نکته تأیید شد که روند موقعیت مکانی حد جنوبی و شمالی محور ناوه و پشته در ماه‌های مختلف حاکی از هماهنگی بالای این جابه‌جایی‌ها با روند درصد گسترۀ خشکسالی‌های ماهانه است. جابه‌جایی حد شمالی پشته‌ها در ماه‌های اکتبر، آوریل، می و به‌طور ویژه، نوامبر به سمت غرب و تا حدودی شمال موقعیت میانگین خود به‌همراه جابه‌جایی شرق‌سوی حد جنوبی ناوه‌ها در همان ماه‌‌ها با کاهش گسترۀ خشکسالی در ماه‌های مذبور هماهنگ است. این شرایط باعث نفوذ بیشتر بادهای غربی، عقب‌نشینی پرفشار جنب‌حاره و به‌دنبال آن شار رطوبت مناسب با جریان‌های جنوب ‌غربی، رخداد بارش و در‌نتیجه، کاهش گسترۀ خشکسالی شده است. در‌مقابل، جابه‌جایی ناوه به غرب و جنوب‌ غرب میانگین موقعیت خود ناوۀ شرق اطلس را عمیق‌تر کرده است که این شرایط باعث ایجاد پشتۀ قوی در شرق مدیترانه و عدم ورود سامانه‌های بارش‌زا به منطقۀ جنوب ‌غرب آسیا و ایران می‌شود. این نتایج می‌تواند به درک روش‌تری از تأثیر خشکسالی‌‌ ایران از موقعیت مکانی ناوه‌ها و پشته‌های بادهای غربی در منطقۀ مدیترانه که خود متأثر از رفتار گردش جوّ و نمایه‌های آن مانند NAO وAO است، کمک کند.

مراجع

منابع

احمدی‌گیوی، فرهنگ، و نصراصفهانی، محمدعلی (1382). مطالعۀ چرخندهای مدیترانه در دورۀ یک‌ساله و تأثیر آن بر آب‌وهوای خاورمیانه. فیزیک زمین و فضا، 29(2)، 66-78.

https://jesphys.ut.ac.ir/article_10842.html?lang=fa

اسعدی، علی، احمدی گیوی، فرهنگ، قادر، سرمد، و محب‌الحجه، علیرضا (1390). بررسی دینامیک مسیر توفان مدیترانه از‌دیدگاه شار فعالیت موج راسبی. ژئوفیزیک ایران، 5(4)، 31-45.

https://www.ijgeophysics.ir/article_40731.html?lang=fa

بروغنی، مهدی، مرادی، حمیدرضا، و زنگنه اسدی، محمدعلی (1394). پهنه‌بندی و تعیین بهترین شاخص خشکسالی در استان خراسان رضوی. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 6(19)، 70-84.

https://jargs.hsu.ac.ir/article_161383.html

پروین، نادر (1390). الگوهای سینوپتیکی شدیدترین خشکسالی حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه. تحقیقات جغرافیایی، 26(1)، 107-89. https://jgr.ui.ac.ir/article_17885.html

پروین، نادر (1396). بررسی مرکز تغییرات تراز میانی جوّ مؤثر بر روزهای خشک در حوضۀ آبریز زاب کوچک با استفاده از PCA. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 17(46)، 23-43.

https://jgs.khu.ac.ir/article-1-2834-fa.html

پوراصغر، فرناز، قائمی، هوشنگ، جهانبخش، سعید، و ساری صراف، بهروز (1396). تأثیر دمای سطح آب اقیانوس هند بر تغییرات بارش نیمة جنوبی کشور. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 28(2)، 145-166.

https://doi.org/10.22108/gep.2017.98103.0

جعفربیگلو، منصور، خوش‌اخلاق، فرامرز، و اوجی، روح الله (1388). موقعیت و فراوانی فصلی مسیرهای چرخندی در ترسالی‌های غرب میانی ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 41(68)، 71-84.

https://jphgr.ut.ac.ir/article_21497.html

جلیلیان، آذر، و ذوالفقاری، حسن (1403). کاربرد نرم‌افزار IDV در تحلیل‌های همدید-دینامیک شار رطوبت بارش‌های سنگین. دگرگونی‌ها و مخاطرات آب‌وهوایی، 3(5)، 229-254.

https://cccd.znu.ac.ir/article_714762.html

حجازی‌زاده، زهرا، دارند، محمد، علیجانی، بهلول، ناصرزاده، محمدحسین، و میرزایی، نبی (1403). واکاوی تغییرات گردش جوّی مؤثر بر تأخیر زمانی بارش فراگیر و مؤثره پاییزه. دگرگونی و مخاطرات آب‌وهوایی، 3(5)، 27-64.

https://cccd.znu.ac.ir/article_714756.html

حجازی‌زاده، زهرا (1376). بررسی سینوپتیکی نرمال پرفشار جنب‌حاره. رشد آموزش جغرافیا، (45)، 20-25.

https://ensani.ir/fa/article/147595

حجازی‌زاده، زهرا، پژوه، فرشاد، و شکیبا، هانیه (1400). واکاوی و مقایسۀ چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین بهترین شاخص در جنوب شرق ایران. جغرافیا، 19(68)، 1-26.

https://mag.iga.ir/article_245211.html?lang=fa

حجازی‌زاده، زهرا، جعفرپور، زین‌العابدین، و پروین، نادر (1386). بررسی و شناسایی الگوهای سینوپتیکی تراز 500 هکتوپاسکال مولد سیلاب‌های مخرب و فراگیر سطح حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی (علوم جغرافیایی)، 7(5)، 125-155. https://jgs.khu.ac.ir/article-1-545-fa.html

حیدری، سوسن، کریمی، مصطفی، عزیزی، قاسم، و شمسی‌پور، علی‌اکبر (1402). کمّی‌سازی، چالش اولیۀ ارزیابی و مدیریت ریسک خشکسالی. کاوش‌های جغرافیایی مناطق بیابانی، 11(1)، 192-206.

https://doi.org/10.22034/grd.2023.20370.1588

حیدری، محمدامین، و خوش‌اخلاق، فرامرز (1397). واکاوی اثر گرمایش جهانی بر منطقة کم‌فشار سودان دریای سرخ و ارتباط آن با بارش های جنوب غرب ایران. جغرافیا و برنامه و برنامه‌ریزی محیطی، 29(2)، 91-112.

https://doi.org/10.22108/gep.2018.97982.0

خسروی، محمود، موقری، علیرضا، و منصوری دانشور، محمدرضا (1391). ارزیابی شاخص‌های SIP، RAI، PNI و SPI برای پهنه‌بندی شدت خشکسالی ایران با مقایسۀ دو روش درون‌یابی IDW و مدل ارتفاعی رقومی DEM. جغرافیا و پایداری محیط، 2(4)، 53-70. https://ges.razi.ac.ir/article_200.html

خسروی، محمود، موحدی، سعید، هاشمی عنا، سیدکرامت، و حیدری، بهروز (1393). بررسی همدیدی کنش‌های چرخندی ترازهای مختلف جوّی ایران در سال 1369. جغرافیا و توسعه، 12(35)، 83-96.

https://doi.org/10.22111/gdij.2014.1556

خوش‌اخلاق، فرامرز، کریمی احمدآباد، مصطفی، جاسمی، سید میثم، و کاکی، سیف‌الله (1399). واکاوی آماری-همدید تغییرپذیری آب‌وهواشناختی رژیم بارش غرب میانی ایران با تأکید بر رخداد خشکسالی. پژوهش‌های تغییرات آب‌وهوایی، 1(1)، 62-82. https://doi.org/10.30488/ccr.2020.235986.1004

خوش‌اخلاق، فرامرز (1377). تحقیق در خشکسالی‌های فراگیر ایران با استفاده از تحلیل‌های سینوپتیک [رسالۀ منتشر شده دکتری]. دانشگاه تبریز.

خوش‌اخلاق، فرامرز، قائمی، هوشنگ، و زاهدی، مجید (1376). بررسی الگوهای ماهانۀ خشکسالی و ترسالی در ایران. تحقیقات جغرافیایی، 2(12)، 136-154. https://ensani.ir/fa/article/233348

خوش‌اخلاق، فرامرز، عزیزی، قاسم، و رحیمی، مجتبی (1391). الگوهای همدید خشکسالی و ترسالی زمستانه در جنوب غرب ایران. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 12(25)، 57-77.

https://jgs.khu.ac.ir/article-1-652-fa.html

دلدارزهی، زاهد، محمودی، پیمان، و خسروی، محمود (1402). سازوکارهای انتقال رطوبت دریای عرب در خشکسالی‌ها و ترسالی‌های فراگیر ایران. جغرافیا و برنامه و برنامه‌ریزی محیطی، 35(1)، 45-72.

https://doi.org/10.22108/gep.2023.136560.1571

رضائیان، مهتاب، محب‌الحجه، علیرضا، احمدی‌گیوی، فرهنگ، و نصراصفهانی، محمدعلی (1393). تحلیل آماری-دینامیکی رابطۀ بین مسیر توفان مدیترانه و نوسان اطلس شمالی بر‌مبنای فرایافت فعالیت موج. فیزیک زمین و فضا، 40(2)، 139-152. https://doi.org/10.22059/jesphys.2014.50639

رضیئی، طیب، عزیزی، قاسم، محمدی، حسن، و خوش‌اخلاق، فرامرز (1389). الگوهای روزانۀ گردش جوّ زمستانه تراز 500 هکتوپاسکال بر‌روی ایران و خاورمیانه. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 42(4)، 17-34.

https://jphgr.ut.ac.ir/article_22200.html

رضیئی، طیب، مفیدی، عباس، و رزین، آذر (1388). مراکز فعالیت و الگوهای گردش جوّ زمستانۀ تراز 500 هکتوپاسکال روی خاورمیانه و ارتباط آنها با بارش ایران. فیزیک زمین و فضا، 35(1)، 121-141.

https://doi.org/10.22059/jesphys.2009.79975

رئیسی، واحد، و محمودی، پیمان (1402). بررسی ساختار سه بُعدی چرخندهای موجد بارش‌های فراگیر و شمال‌غرب ایران با منشا دریای مدیترانه در دورۀ سرد سال. پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، 1402(54)، 149-173.

https://clima.irimo.ir/article_178897.html

شریف، مرتضی، عبداللهی، عطاالله، حیدری، سوسن، و کیانی، ابوذر (1402). پایش پنجاه سال تغییرات جنگلهای کرانرودی شهرستان گتوند با استفاده از تصاویر سنجش از راه دور. تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 31(3)، 203-224. https://ijfpr.areeo.ac.ir/article_129970_en.html?lang=fa

صلاحی، برومند، و عالی‌جهان، مهدی (1392). تحلیل سینوپتیک مخاطرات اقلیمی شهرستان یاسوج (مطالعۀ موردی: بارش سنگین 20 اسفند). جغرافیا و مخاطرات محیطی، 2(1)، 73-90.

https://doi.org/10.22067/geo.v2i1.18679

عساکره، حسین، و خجسته، آتوسا (1400). فراوانی ورود چرخندهای مدیترانه‌ای به ایران و اثر آن‌ها بر بارش‌های فراگیر. مخاطرات محیط طبیعی، 10(27)، 159-176.

https://doi.org/10.22111/jneh.2020.33171.1632

عطایی، هوشمند (1388). بررسی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال جوّ در سال‌های کم‌بارش ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 20(1)، 43-58. https://ensani.ir/fa/article/23971

علیجانی، بهلول (1378الف). نوسانات مکانی و زمانی ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال در مدیترانه و اثر آن بر اقلیم ایران در ماه فوریه. دومین کنفرانس منطقه‌ای تغییر اقلیم، سازمان هواشناسی کشور، تهران.

https://civilica.com/doc/11741

علیجانی، بهلول (1378ب). بررسی سینوپیتک الگوهای سطح 500 هکتوپاسکال در خاورمیانه در دورۀ 1961-1990. نیوار، 1(45-44)، 7-29. https://www.sid.ir/paper/447944/fa

علیجانی، بهلول (1374). آب‌وهوای ایران. انتشارات دانشگاه پیام‌نور.

علیجانی، بهلول، و دوستان، رضا (1391). شناسایی کانون‌های کنترل کنندۀ اقلیم و الگوهای فشار مربوط در‌سطح 500 هکتوپاسکال جوّ ایران در دورۀ سرد سال. جغرافیا و توسعۀ ناحیه‌ای، 10(2)، 255-279.

https://doi.org/10.22067/geography.v0i0.23259

علیجانی، بهلول، و نظاماتی، حسین (1396). بررسی تغییرات مکانی فرود مدیترانه. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 28(2)، 92-79. https://doi.org/10.22108/gep.2017.97959.0

علی‌دادی، معصومه (1389). تاوۀ قطبی و نقش آن در تعیین نوع و مقدار بارش در غرب میانی ایران [پایان‌نامۀ منتشرنشده کارشناسی ارشد]. دانشگاه تهران.

علیزاده، تیمور، عزیزی، قاسم، و ایمان، روستا (1391). واکاوی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال جوّ هنگام رخداد بارش‌های فراگیر و غیرفراگیر در ایران. برنامه‌ریزی و آمایش فضا، 16(4)، 1-24.

https://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-7724-fa.html

فاطمی، مهران، امیدوار، کمال، نارنگی فرد، مهدی، و حاتمی بیگلو خداکرم، بهمن (1394). شناخت الگوهای همدید مؤثر بر دوره‌های ترسالی و خشکسالی در ایران مرکزی. جغرافیای طبیعی، 8(29)، 19-40.

https://journals.iau.ir/article_521374.html

فروتن، مهدی، و صلاحی، برومند (1402). واکاوی همدیدی امواج سرمایی شهر اردبیل و برآورد دوره‌های بازگشت و تغییرات آن در سال‌های آینده. جغرافیا و روابط انسانی، 5(4)، 352-369.

https://doi.org/10.22034/gahr.2023.382838.1800

کاشکی، عبدالرضا، حسینی، سیدمحمد، زندی، رحمان، و حاجی‌محمدی، حسن (1401). بررسی ماهواره‌ای-همدید بارش‌های فراگیر برف در غرب ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی، 26(82)، 189-210.

https://doi.org/10.22034/gp.2021.48741.2914

کریمی احمدآباد، مصطفی، خوش‌اخلاق، فرامرز، شمسی‌پور، علی‌اکبر، و نوروزی، فهیمه (1398ب). الگوهای گردشی پر‌ارتفاع جنب حارهای عربستان در تراز میانی و ارتباط آن با بارش ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی، 23(69)، 233-255. https://journals.tabrizu.ac.ir/article_9961.html

کریمی احمدآباد، مصطفی، جعفری مهناز، خوش‌اخلاق، فرامرز، و بازگیر، سعید (1398الف). نقش تغییرات رطوبت انتقال یافته در رخداد خشکسالی و ترسالی ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 51(4)، 545-565.

https://doi.org/10.22059/jphgr.2019.244445.1007134

کریمی، مصطفی، و حیدری، سوسن (1402). تغییرپذیری و روند تغییرات شدت-گسترۀ ترسالی و خشکسالی در ایران. مخاطرات محیط طبیعی، 12(36)، 129-150.

https://doi.org/10.22111/jneh.2022.42519.1905

کیانیان، محمدکیا، حاجی محمدی، حسن، کابلی، سیدحسن، مشکی، علیرضا، و عسگری، حمیدرضا (1397). مطالعه و شناسایی الگوهای دینامیکی همدیدی مؤثر بر رخداد خشکسالی‌های استان سمنان. آمایش جغرافیایی فضا، 8(28)، 19-32. https://gps.gu.ac.ir/article_70616.html

کیانیان، محمدکیا، صالح پورجم، امی، حاجی محمدی، حسن، و رسولی، فهمیه (1395). بررسی و ارتباط خشکسالی و ترسالی‌های غرب ایران با الگوهای سینوپتیکی جوّ. آمایش جغرافیایی فضا، 6(22)، 175-191.

https://gps.gu.ac.ir/article_44777.html

گوهری، فاطمه، حاجی محمدی، حسن، و حاجیوند پایداری، سمیه (1401). شناسایی مکانسیم جوّی حاکم بر رخداد ناهنجاری‌های شدید بارشی شرق ایران. پژوهش‌های تغییرات آب‌وهوایی، 3(10)، 33-46.

https://doi.org/10.30488/ccr.2022.341170.1079

لشکری، حسن، متکان، علی‌اکبر، آزادی، مجید، و محمدی، زینب (1396). تحلیل همدید نقش پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان و رودباد جنب‌حاره‌ای در خشکسالی‌های شدید جنوب و جنوب‌ غرب ایران. پژوهش‌های دانش زمین، 8(2)، 163-141. https://esrj.sbu.ac.ir/article_96278.html?lang=fa

محمدنژاد، علیرضا، احمدی‌گیوی، فرهنگ، و ایران‌نژاد، پرویز (1392). اثر سامانه‌های مدیترانه‌ای بر خشکسالی غرب ایران. فیزیک فضا و زمین، 39(3)، 97-110. https://doi.org/10.22059/jesphys.2013.35601

محمودی، پیمان، حمیدیان‌پور، محسن، و سنایی، مهدی (1401الف). ویژگی‌های هم‌گرایی شار رطوبتی در زمان وقوع خشکسالی‌ها و ترسالی‌های فراگیر ایران. پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، 1401(52)، 143-168.

https://clima.irimo.ir/article_172925.html

محمودی، پیمان، طاوسی، تقی، و کردی تمندانی، صابره (1401ب). شناسایی الگوهای ناهنجاری‌های همدیدی منجر به خشکسالی‌ها و ترسالی‌های فراگیر ایران. پژوهش جغرافیایی طبیعی، 54(1)، 1-20.

https://jphgr.ut.ac.ir/article_85752.html

مرادی، حمیدرضا (1381). تحلیل همدیدی بارش‌های ساحل جنوبی دریای خزر در شش ماه سرد سال. علوم و فنون دریایی، 1(2)، 61-72. http://document.unaux.com/45641/amp

مرادی، حمیدرضا، و خیراندیش، محمد (1380). تاوه قطبی تأثیر آن بر‌روی بارش‌های کشور. نیوار، (43-42)، 83-100. https://www.sid.ir/paper/431348/fa

ملاشریفی، آمنه، محب‌الحجه، علیرضا، و احمدی گیوی، فرهنگ (1398). مطالعۀ اثر نوسان اطلس شمالی بر رابطۀ بین مسیرهای توفان اطلس شمالی و مدیترانه با استفاده از داده‌های بازتحلیل NCEP/NCAR و JRA-55. فیزیک زمین و فضا، 45(2)، 423-440. https://doi.org/10.22059/jesphys.2019.267521.1007050

موسوی بایگی، محمد، و اشرف، بتول (1390). مطالعۀ الگوهای سینوپتیکی منجر به خشکسالی‌های پاییزه و زمستانه. پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 18(4)، 167-184. https://jwsc.gau.ac.ir/article_183.html

میرزایی، نبی، علیجانی، بهلول، حجازی‌زاده، زهرا، دارند، محمد، و ناصرزاده، محمدحسین (1402). اثر تغییرات گردش‌های جوّی عرض‌های میانی بر موقعیت ناوه مدیترانه و رخداد بارش‌های فوق سنگین ایران. فیزیک زمین و فضا، 50(2)، 540-521. https://doi.org/10.22059/jesphys.2024.367094.1007571

یاراحمدی، داریوش، و مریانجی، زهره (1390). تحلیل الگوی دینامیکی و همدیدی بارش‌های سنگین در جنوب غرب خزر و غرب ایران (مطالعۀ موردی: بارش 14/8/1383). پژوهش‌های جغرافیایی، 43(76)، 105-120.

https://jphgr.ut.ac.ir/article_23073.html

یوسفی، مسعود، انصاری، حسین، مساعدی، ابوالفضل، و صمدی، سیده زهرا (1396). بررسی تأثیر ناحیۀ آب‌وهوایی بر میزان همبستگی تعدادی از پارامترهای هواشناسی با شاخص‌های خشکسالی هواشناسی. تحقیقات منابع آب ایران، 13(3)، 197-194. https://www.iwrr.ir/article_42702.html

References

Ahmadi Givi, F., & Nasrasafhani, Ma. (2012). A study of the mediterranean gyres in a one-year period and its effect on the climate of the Middle East (2003). Journal of the Earth and Space Physics, 9(2), 66-78. https://jesphys.ut.ac.ir/article_10842.html?lang=fa [In Persian].

Alidadi, M. (2010). Polar vortex and its role in determining the type and amount of precipitation in the middle west of Iran] Unpublished Doctoral dissertation], University of Tehran. [In Persian].

Alijani, B. (1995). Climate of Iran. Payame Noor university publications. [In Persian].

Alijani, B. (1999a). Spatial and temporal fluctuations of the surface height of 500 hPa in the mediterranean and its effect on Iran's climate in February. The Second Regional Climate Change Conference, Iran Meteorological Organization, Tehran. https://civilica.com/doc/11741 [In Persian].

Alijani, B. (1999b). A synoptic survey of 500 hectopascal surface patterns in the Middle East during 1961-1990. Newar, 1(44-45), 7-29. https://www.sid.ir/paper/447944/fa [In Persian].

Alijani, B. (2002). Variations of 500 hPa flow patterns over Iranand surrounding areas and their relationship with the climate of Iran. Theoretical and Applied Climatology, 72, 41-54. https://doi.org/10.1007/s007040200011

Alijani, B., & Doostan, R. (2013). Identifying the controlling centers of the climate of Iran and their pressure patterns in the 500 hPa level during cold period of the year. Journal of Geography and Regional Development, 10(2), 255-279. https://doi.org/10.22067/geography.v0i0.23259 [In Persian].

Alijani, B., & Nezamati, H. (2017). Spatial and temporal analysis of the mediterranean trough. Geography and Environmental Planning, 28(2), 79-92. https://doi.org/10.22108/gep.2017.97959.0 [In Persian].

Alizadeh, T., Azizi, Q., & Rosta, I. (2011). Analyzing circulation patterns at the 500 haP level of the atmosphere during widespread and non-pervasive rainfall events in Iran. Space Planning and Preparation, 16(4), 1-24. https://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-7724-fa.html [In Persian].

Alpert, P., Ben‐Gai, T., Baharad, A., Benjamini, Y., Yekutieli, D., Colacino, M., Diodato, L., Ramis, C., Homar, V., Romero, R., & Michaelides, S. (2002). The paradoxical increase of mediterranean extreme daily rainfall in spite of decrease in total values. Geophysical Research Letters, 29(11), 1-4. https://doi.org/10.1029/2001GL013554

Asadi, A., Ahmadi-Givi, F., Ghader, S., & Mohebalhojeh, A. (2016). Dynamic analysis of the mediterranean storm track using Rossby wave activity and fluxes. Iranian Journal of Geophysics, 5(4), 31-45. https://www.ijgeophysics.ir/article_40731.html?lang=fa [In Persian].

Asakereh, H., & Khojasteh, A. (2021). Frequency of entrance mediterranean cyclones to Iran and their impact on widespread precipitation. Journal of Natural Environmental Hazards, 10(27), 159-176. https://doi.org/10.22111/jneh.2020.33171.1632 [In Persian].

Atai, H. (2008). Investigating the circulation patterns of the 500 hectopascal level of the atmosphere in the years of low rainfall in Iran. Geography And Environmental Planning. 20(1), 43-58. https://ensani.ir/fa/article/23971 [In Persian].

Azari, M., Oliaye, A., & Nearing, M. A. (2021). Expected climate change impacts on rainfall erosivity over Iran based on CMIP5 climate models. Journal of Hydrology, 593, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125826

Bengtsson, L., Hodges, K.I., & Roeckner, E. (2006). Storm tracks and climate change. Journal of Climate, 19(15), 3518-3543. https://doi.org/10.1175/JCLI3815.1

Boroghani, M., Moradi, H., & Zangane Asadi, M. (2015). Zoning and determination of the best index in khorasan razavi. Journal of Arid Regions Geographic Studies, 6(19), 70-84. https://jargs.hsu.ac.ir/article_161383.html [In Persian].

Campins, J., Jansà, A., & Genovés, A. (2006). Three‐dimensional structure of western mediterranean cyclones. International Journal of Climatology, 26(3), 323-343. https://doi.org/10.1002/joc.1275

de Vries, A.J., Tyrlis, E., Edry, D., Krichak, S.O., Steil, B., & Lelieveld, J. (2013). Extreme precipitation events in the Middle East: Dynamics of the Active red sea trough. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 118(13), 7087-7108. https://doi.org/10.1002/jgrd.50569

Deldarzehi, Z., Mahmoudi, P., & Khosravi, M. (2024). Arabian sea’s moisture transfer mechanisms in pervasive dry and wet periods of Iran. Geography and Environmental Planning, 35(1), 45-72. https://doi.org/10.22108/gep.2023.136560.1571 [In Persian].

Enfield, D.B., Mestas‐Nuñez, A.M., & Trimble, P.J. (2001). The atlantic multidecadal oscillation and its relation to rainfall and river flows in the continental US. Geophysical Research Letters, 28(10), 2077-2080. https://doi.org/10.1029/2000GL012745

Fatemi, M., Omidhar, K., Narangi Fard, M., & Hatami Biglou Khodakarm, B. (2014). Recognizing the synoptic patterns affecting drought and drought periods in central Iran. Natural Geography, 8(29), 19-40. https://journals.iau.ir/article_521374.html [In Persian].

Flocas, H.A., Simmonds, I., Kouroutzoglou, J., Keay, K., Hatzaki, M., Bricolas, V., & Asimakopoulos, D. (2010). On cyclonic tracks over the eastern mediterranean. Journal Of Climate, 23(19), 5243-5257. https://doi.org/10.1175/2010JCLI3426.1

Foroutan, M., & Salahi, B. (2023). Synopsis analysis of cold waves in Ardabil city and estimation of return periods and its changes in the coming years. Geography And Human Relationships, 5(4), 352-369. https://doi.org/10.22034/gahr.2023.382838.1800 [In Persian].

Galton, F. (1886). Regression towards mediocrity in hereditary stature. The Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland, 15, 246-263. https://doi.org/10.2307/2841583

Gohari, F., Haji Mohammadi, H., & Hajivandpaydari, S. (2022). Identification of atmospheric mechanism governing the occurrence of severe rainfall anomalies in eastern Iran. Climate Change Research, 3(10), 33-46. https://doi.org/10.30488/ccr.2022.341170.1079 [In Persian].

Harman, H.H. (1976). Modern factor analysis. University of Chicago press.

Hasanean, H., & Almazroui, M. (2015). Rainfall: Features and variations over Saudi Arabia a review. Climate, 3(3), 578-626. https://doi.org/10.3390/cli3030578

Heidari, M. A., & Khoshakhlagh, F. (2019). Examining the effect of climate change on Sudan-Red Sea low-pressure region and its relation with precipitation in the southwest of Iran. Geography And Environmental Planning, 29(2), 91-112. https://doi.org/10.22108/gep.2018.97982.0 [In Persian].

Heidari, S., Karimi, M., Azizi, G., & Shamsipour, A. (2023). Quantification the first challenge of drought risk assessment and management. The Journal of Geographical Research on Desert Areas, 11(1), 192-206. https://doi.org/10.22034/grd.2023.20370.1588 [In Persian].

Hejazizadeh, Z. (1998). Synoptic investigation of normal high pressure. Development of Geography Education, (45), 20-25. https://ensani.ir/fa/article/147595 [In Persian].

Hejazizadeh, Z., Darand, M., alijani, B., naserzadeh, M. H., & mirzaei, N. (2024). Investigation variation in atmospheric circulation affecting the time delay of comprehensive and effective autumn precipitation. Climate Change and Climate Disaster, 3(5), 27-64. https://cccd.znu.ac.ir/article_714756.html [In Persian].

Hejazizadeh, Z., Jafarpour, Z., & Parveen, N. (2006). Investigation and identification of synoptic patterns of level 500 hectopascals generating destructive and widespread floods in the catchment area of Lake Urmia. Applied Research of Geographical Sciences (Geographical Sciences), 7(10), 155-125. https://jgs.khu.ac.ir/article-1-545-fa.html [In Persian].

Hejazizadeh, Z., Pajooh, F., & Shakiba, H. (2021). Analyzing the accuracy of drought indicators and determining the best climatic indicators in southeastern Iran. Geography, 19(68), 5-21. https://mag.iga.ir/article_245211.html?lang=fa [In Persian].

Holton, J.R. (2004). An introduction to dynamic meteorology. Elsevier academic press.

Huang, W., Chen, F., Feng, S., Chen, J., & Zhang, X. (2013). Interannual precipitation variations in the mid-latitude Asia and their association with large-scale atmospheric circulation. Chin. Sci. Bull, 58, 3962–3968. https://doi.org/10.1007/s11434-013-5970-4

Jafarbeglou, M., Khoshakhlagh, F., & Ouji, R. (2010). Seasonal location and frequency of cyclonic trackes in wet periods of midwest of Iran. Physical Geography Research, 41(68), 71-84. https://jphgr.ut.ac.ir/article_21497.html [In Persian].

Jalilian, A., & Zolfaghari, H. (2024). The use of IDV software in synoptic-dynamic analysis of moisture flux of heavy Rainfalls (Case study: Heavy rainfalls from 25 to 30 february 2015 in Iran). Climate Change and Climate Disaster, 3(5), 229-254. https://cccd.znu.ac.ir/article_714762.html [In Persian].

Karimi Ahmadabad, M., Jafari, M., Khoshakhlagh, F., & Bazgir, S. (2019a). The role of transmitted moisture changes in occurrence of drought and wet years in Iran. Physical Geography Research, 51(4), 545-562. https://doi.org/10.22059/jphgr.2019.244445.1007134 [In Persian].

Karimi, M., & Heidari, S. (2023). Variability and trend of changes in the severity-area of drought and wet in Iran. Journal Of Natural Environmental Hazards, 12(36), 129-150. https://doi.org/10.22111/jneh.2022.42519.1905 [In Persian].

Karimi, M., Jafari, M., Bazgeer, S., Khoshakhlagh, F., & Moghbel, M. (2022). Comparison of annual moisture flux variability during dry and wet years over Iran. Water Resources, 49(6), 959-972. https://doi.org/10.1134/S0097807822060057

Karimi, M., Khoshakhlagh, F., Shamsi Por, A. A., & Noruzi, F. (2019b). Arabian subtropical high pressure circulation patterns in the middle troposphere and its relationship with Iran's precipitation. Journal of Geography and Planning, 33(69), 233-255. https://journals.tabrizu.ac.ir/article_9961.html [In Persian].

Kashki, A., Hosseini, S. M., Zandi, R., & Hajimohammadi, H. (2022). Survey of snow coverage satellites in western Iran. Geography and Planning, 26(82), 819-210. https://doi.org/10.22034/gp.2021.48741.2914 [In Persian].

Khoshakhlagh, F. (1998). Research in widespread droughts in Iran using synoptic analysis [Unpublished Doctoral dissertation]. University of Tabriz. [In Persian]

Khoshakhlagh, F., Karimi Ahmad Abad, M., Jasemi, S. M., & Kaki, S. (2020). Statistical - Synoptic analysis on the climatic variability of the rainfall regime in the mid-west of Iran with emphasis on the occurrence of severe droughts. Climate Change Research, 1(1), 63-82. https://doi.org/10.30488/ccr.2020.235986.1004 [In Persian].

Khoshakhlaq, F., Azizi, Q., Rahimi, M. (2011). Coexistence patterns of drought and winter drought in southwest Iran. Applied Research in Geographical Sciences, 12(25), 57-77. https://jgs.khu.ac.ir/article-1-652-fa.html [In Persian].

Khoshakhlaq, F., Ghaemi, H. & Zahadayi, M. (1997). Investigating the monthly patterns of drought and drought in Iran. Geographical Research, 2(12), 154-136. https://ensani.ir/fa/article/233348 [In Persian].

Khosravi, M., Movahedi, S., Hashemiana, S. K., & Heydari, B. (2014). A Synoptic Analysis of Cyclonic Activities at Different Levels of Iran Atmosphere Case study: Year 1990. Geography and Development, 12(35), 83-96. https://doi.org/10.22111/gdij.2014.1556 [In Persian].

Khosravi, M., Movaqqari, A., & Mansouri Daneshvar, M. R. (2013). Evaluating the PNI, RAI, SIP and SPI indices in mapping drought intensity of Iran: Comparing the interpolation method and digital elevation model (DEM). Geography and Environmental Sustainability, 2(5), 53-70. https://ges.razi.ac.ir/article_200.html [In Persian].

Kianian, M. K., Haji Mohamdi, H., Kaboli, S. H., Meshki, A. R., & Asgari, H. R. (2018). Studying and identifying of dynamic synoptic patterns affecting droughts occurrence in semnan province. Geographical Planning of Space, 8(28), 19-32. https://gps.gu.ac.ir/article_70616.html [In Persian].

Kianian, M.K., Saleh Pourjam, A., Haji Mohammadi, H., & Rasouli, F. (2017). Review and relationship between western Iranian wet years and drought and atmospheric synoptic patterns. Geographical Planning of Space, 6(22), 175-192. https://gps.gu.ac.ir/article_44777.html [In Persian].

Kiany, M. S. K., Balling Jr, R. C., Cerveny, R. S., & Krahenbuhl, D. S. (2018). Diurnal variations in seasonal precipitation in Iran from TRMM measurements. Advances In Space Research, 62(9), 2418-2430. https://doi.org/10.1016/j.asr.2018.07.003

Kutiel, H., Maheras, P., & Guika, S. (1998). Singularity of atmospheric pressure in the eastern mediterranean and its relevance to interannual variations of dry and wet spells. International Journal of Climatology: A Journal Of The Royal Meteorological Society, 18(3), 317-327. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0088(19980315)18:3%3C317::AID-JOC246%3E3.0.CO;2-Z

Lashkari, H., Mutkan, AA., Azadi, M., & Mohammadi, Z. (2017). Synoptic analysis of the role of Saudi Arabia subtropical high pressure subtropical and polar jet streams and severe droughts in south and south west of Iran. Researches in Earth Sciences, 8(2), 141-163. https://esrj.sbu.ac.ir/article_96278.html?lang=fa [In Persian].

Lilach, G., & Yonaton, G. (2023). Middle eastern cloud distillation throughout the holocene-quantified using oxygen isotopes from speleothems and deep-sea cores. Quaternary Science Reviews, 307,1-11. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108053

Lockwood, J.G. (1988). Climate and climatic variability in semi-arid regions at low latitudes. In: Parry, M.L., Carter, T.R., Konijn, N.T. (eds) The impact of climatic variations on agriculture. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-009-2965-4_3

Mahmoudi, P., Hamidianpour, M., & Sanaei, M. (2023a). Characteristics of moisture flux convergence in pervasive wet and dry periods in Iran. Journal of Climate Research, 13(52), 143-168. https://clima.irimo.ir/article_172925.html [In Persian].

Mahmoudi, P., Tavousi, T., & Kordi Tamandani, S. (2022). Identifying patterns of synoptic anomalies resulting in pervasive droughts and wet periods in Iran. Physical Geography Research, 54(1), 1-20. https://jphgr.ut.ac.ir/article_85752.html [In Persian].

Mirzaei, N., Alijani, B., Hejazizadeh, Z., Darand, M., & Nasserzadeh, M. H. (2024). The effect of mid-latitude atmospheric circulation changes on the position of the Mediterranean trough and the occurrence of super heavy precipitation in Iran. Journal of the Earth and Space Physics, 50(2), 521-540. https://doi.org/10.22059/jesphys.2024.367094.1007571 [In Persian].

Mohammadnejad, A., Ahmadi-Givi, F., & Irannejad, P. (2013). Effect of mediterranean systems on drought in west of Iran. Journal of the Earth and Space Physics, 39(3), 97-110. https://doi.org/10.22059/jesphys.2013.35601 [In Persian].

Mollasharifi, A., Mohebalhojeh, A. R., & Ahmadi-Givi, F. (2019). A study of the impacts of the NAO on the relation between the North Atlantic and Mediterranean storm tracks using the NCEP/NCAR and JRA-55 reanalysis data. Journal of the Earth and Space Physics, 45(2), 423-440. https://doi.org/10.22059/jesphys.2019.267521.1007050 [In Persian].

Moradi, H. (2002). Synoptic analysis of the precipitation of the southern coast of the Caspian Sea in six cold months of the year. Marine Science and Technology, 1(2), 61-72. http://document.unaux.com/45641/amp [In Persian].

Moradi, H., & Khairandish, M. (2001). Effect of polar vortex on the country's rainfall. Newar, (42-43), 83-100. https://www.sid.ir/paper/431348/fa [In Persian].

Mousavi Baighi, M., & Ashraf, B. (2012). The study of synoptic patterns that caused autumn and winter droughts in Khorasan Razavi province. Journal of Water and Soil Conservation, 18(4), 167-184. https://jwsc.gau.ac.ir/article_183.html [In Persian].

Nicolaides, K., Michaelides, S. & Karacostas, T. (2004). Spatial distribution of some dynamic parameters during the evolution of selected depressions over the area of Cyprus. International Journal of Climatology, 24(14), 1829-1844. https://doi.org/10.1002/joc.1105

Palmen, J. P., & Newton, C. W. (1969). Atmosphere circulations systems. Academic Press.

Parvin, N. (2011). Synoptic patterns of the most severe drought over uremia lake basin. Geographical Research, 26(1), 89-108. https://jgr.ui.ac.ir/article_17885.html [In Persian].

Parvin, N. (2016). Investigating the centre of mid-atmospheric changes affecting dry days in the Zab Koch watershed using PCA. Applied Research in Geographical Sciences, 17(46), 23-43. https://jgs.khu.ac.ir/article-1-2834-fa.html [In Persian].

Pourasghar, F., Ghaemi, H., Jahanbakhsh, S., & Sarisarraf, B. (2017). Variability of precipitation in southern part of iran and linkage to indian ocean sea surface temperature. Geography And Environmental Planning, 28(2), 145-166. https://doi.org/10.22108/gep.2017.98103.0 [In Persian].

Raisi, V., & Mahmoudi, P. (2023). Investigating three-dimensional structure of cyclones causing pervasive precipitation in western and northwestern Iran with origin in the mediterranean sea in the cold spells of the year. Journal of Climate Research, 14(54), 149-173. https://clima.irimo.ir/article_178897.html [In Persian]

Raziei, T., Azizi, G., Mohammadi, H., & Khoshakhlagh, F. (2011). 500 Hpa Wintertime daily circulation types over Iran and the middle east. Physical Geography Research, 42(4), 17-34. https://jphgr.ut.ac.ir/article_22200.html [In Persian].

Raziei, T., Bordi, I., Pereira, L.S., Corte‐Real, J., & Santos, J.A. (2012). Relationship between daily atmospheric circulation types and winter dry/wet spells in western Iran. International Journal of Climatology, 32(7), 1056-1068. https://doi.org/10.1002/joc.2330

Raziei, T., Mofidi, A., & Zarin, A. (2009). The 500 hpa atmospheric centers of action and circulation patterns over the middle east and their relationship with precipitation in Iran. Journal of the Earth and Space Physics, 35(1), 121-141. https://doi.org/10.22059/jesphys.2009.79975 [In Persian].

Rezaeian, M., Mohebalhojeh, A., Ahmadi-Givi, F., & Nasr-Esfahany, M. (2014). A statistical-dynamical analysis of the relation between the Mediterranean storm track and the north atlantic oscillation based on wave activity diagnostics. Journal of the Earth and Space Physics, 40(2), 139-152. https://doi.org/10.22059/jesphys.2014.50639 [In Persian]

Saboohi, R., Soltani, S., & Khodagholi, M. (2012). Trend analysis of temperature parameters in Iran. Theoretical And Applied Climatology, 109, 529-547. https://doi.org/10.1007/s00704-012-0590-5

Salahi, B., & Alijahan, M. (2013). Synoptic analysis of climatic hazards in yasouj municipality: A case study of an episode of heavy rain on 11th March 2011. Journal of Geography and Environmental Hazards, 2(1), 73-90. https://doi.org/10.22067/geo.v2i1.18679 [In Persian].

Sharif, M., A., Kakroodi, A., Heidari, S., & Kiani, A. (2023). Monitoring fifty-year changes in riparian forests of gotvand county Iran using remote sensing images. Iranian Journal of Forest And Poplar Research, 31(3), 211-231. https://ijfpr.areeo.ac.ir/article_129970_en.html?lang=fa [In Persian].

Toggweiler, J.R. (2009). Shifting westerlies. Science, 323(5920), 1434-1435. https://doi.org/10.1126/science.1169823

Trewartha, G.T., & Horn, L.H. (1980). An introduction to climate. McGraw-Hill.

Van Rooy, M.P. (1965). A rainfall anomaly index (RAI), Independent of the Time and Space. Notos, 14, 43-48.

Yarahmadi, D., & Mryanji, Z. (2011). The analysis of dynamic and synoptic patterns of heavy rainfall in the south west of caspian sea and west of Iran (Case study: Rainfall on 04/11/ 2004). Physical Geography Research, 43(76), 105-120. https://jphgr.ut.ac.ir/article_23073.html [In Persian].

Yosefi, M., Ansari, H., Mosaedi, A., & Samadi, S. Z. (2017). The effect of climatic regions in correlation of meteorological drought indexs with some of meteorological parameters. Iran-Water Resources Research, 13(3), 194-197. https://www.iwrr.ir/article_42702.html [In Persian].