تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

بررسی، سازوکار پدیده گرمباد در رشته کوه های البرز غربی

نویسندگان
قاسم کیخسروی
شهریار خالدی
آمنه یحیوی
دانشگاه شهید بهشتی
10.29252/jsaeh.7.3.61
چکیده
این تحقیق جهت بررسی سازوکارگرمباد در رشته کوه­های البرزغربی انجام شد. ابتدا داده­های دمای روزانه، متوسط و بیشینه روزانه، رطوبت نسبی کمینه، متوسط و بیشینه روزانه، سمت و سرعت باد ساعتی دوره آماری (2010-2006) گردآوری شد. برای استخراج مجموع فراوانی وقوع فون، روزهای گرم با استفاده از شاخص بالدی استخراج و با در نظر گرفتن جهت باد نسبت به موقعیت ایستگاه ها و افزایش دما نسبت به روزهای قبل به عنوان روزهای همراه با وقوع فون شناسایی گردید. بعد از آن با استفاده داده های پایگاه NCEP/NCAR نقشه ترازهای مختلف جوی ترسیم شد. سپس موقعیت هسته های پرفشار و کم فشار های همجوار بر روی نقشه ها تعیین گردید. نتایج بیانگر آن است، ایستگاه ماسوله با فراوانی 41 روز و ایستگاه آستارا و بندر انزلی با 18 روز، بالاترین و پایین ترین رخداد های پدیده گرمباد را داشتند. بررسی های انجام شده بر روی نقشه های همدیدی 35 نمونه رخداد گرمباد نشان داد که در مجموع سه گروه از مراکز واچرخندی یا پرفشار در روز های درگیر پدیده فون بر الگوی همدیدی منطقه موثر هستند. گروه اول زبانه های پرفشار سیبری که هسته های آن با توجه به فصل و شرایط همدیدی در محدوده ای ببن دریاچه بایکال و بالخاش و شمال پاکستان استقرار دارند. هسته های کم فشار بر روی دریای مازندران قرار داشته و اختلاف فشار بین زبانه پرفشار دامنه های بیرونی البرز و پهنه دریایی مازندران سبب ایجاد شیو فشاری می گردد. در این الگو جریانات چرخندی با فرارفت رطوبتی دریای مازندران بر روی دامنه های غربی ارتفاعات البرز سبب ایجاد بارش و جریان گرم حاصل از گرمایش بادررو دامنه های رو به باد باعث افزایش دما می گردد. گروه دوم واچرخند عربستان می باشد که در این نمونه ها هسته های واچرخند بر روی جنوب غرب ایران مستقر می شوند. با گسترش شمال سوی زبانه پرفشار عربستان تا شمال غرب ایران و وجود کم فشار جنب قطبی در منطقه دریای خزر با تشدید شیو فشاری باعث گردیده جریانات با راستای جنوب غربی عمود بر ارتفاعات بوزند. جریانات غربی واچرخند عربستان در یک گردش واچرخندی رطوبت دریاهای گرم جنوبی را به شمال غرب ایران فرارفت می کنند. گروه سوم ترکیبی از واچرخندهای آفریقا، مهاجر ،پرفشار سیبری و زبانه های آن عامل ایجاد شیو حرارتی و فشاری بر روی منطقه مطالعاتی و غرب ارتفاعات البرز می شوند. و زمینه شکل گیری پدیده گرمباد را فراهم می کنند.

کلیدواژه‌ها
گرمباد
همدید
واچرخند
چرخند
رشته کوه های البرز غربی

عنوان مقاله English

Investigation of Foehn phenomena Mechanism in the western Alborz Mountains

نویسندگان English

ghasem keikhosravi
shahriar khaledy
Ameneh Yahyavi
Assistant Professor of Climatology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
چکیده English

This study was conducted to investigate the foehn mechanism in the Alborz Mountains.For this purpose, daily temperature, mean and maximum daily temperature, minimum, mean and maximum daily relative humidity, hourly wind direction and velocity data were collected and prepared at 8 selected stations over a 10-year statistical period (2006-2010). To derive the sum of frequency of occurrence of foehn, hot days are extracted using Baldy index and taking into account wind direction relative to station position and temperature rise compared to previous days were identified as days associated with foehn. Then, using NCEP / NCAR database data, different atmospheric alignment maps were obtained for the selected samples and plotted in Grads software environment. Then the position of high pressure cores and adjacent low pressures on the maps were determined. Results showed that Masouleh station with 41 days frequency and Astara and Bandar Anzali station with 18 days had the highest and lowest occurrence of foehn. Investigations on the synoptic maps of 35 foehn events showed that a total of three groups of Anti-cyclone or high-pressure centers were affected by the synoptic pattern of the region in the days involved. The first group is the Siberian High Pressure Tabs, whose cores are located in the confines of Lake Baikal, Balchash and northern Pakistan, depending on the season and synoptic conditions. The low pressure cores are located on the Caspian Sea and the pressure difference between the high pressure tab of the Alborz Outer Slopes and the Caspian Sea causes a compressive stress. In this model, Cyclone currents with increasing moisture of the Caspian Sea on the western slopes of Alborz Heights cause precipitation and warm flow due to warming under windward slopes. The second group is the anticyclone of Saudi Arabia, in which specimens with spin cores are deployed on southwestern Iran. As the north side of the Arabian High Pressure extends northwest of Iran and the presence of low polar pressure in the Caspian region with intensified compressive flow causes currents southwest along the perpendicular heights. Western anticyclone currents in the Arabian Sea circulate the moisture of the southern warm seas to northwestern Iran. The third group is a combination of African anticyclones, immigrants, Siberian highs and its tabs that create a thermal and compressive style over the study area and west of the Alborz Mountains. And provide the basis for the formation of the foehn phenomenon.

کلیدواژه‌ها English

warm wind
Synoptic
anticyclone
cyclone
western Alborz mountains
پرنیان، علی .1378. شرایط ایجاد فون بر روی استان‌های گیلان و مازندران، پایان‌نامه کارشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.
حاجی‌محمدی، حسن؛ محمد، باعقیده و غلامعباس، فلاح‌ قالهری. بررسی ساختار جو در زمان رخداد آتش‌سوزی در شمال ایران.1396. مجله آمایش جغرافیایی فضا.
رحیمی، داریوش و سمانه، خادمی. 1397. تحلیل الگوهای همدید خطر آتش‌سوزی در جنگل‌های شمال ایران(استان گلستان)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، 17: 19-36.
رنجبرسعادت‌آبادی، عباس و جمیله پورمیرزا .1394. مطالعه هواشناختی پدیده گرمباد در استان گیلان، نشریه جغرافیا و توسعه، 40: 90-69.
زاده‌نویری، نسا .1380. تاثیر اقلیم بر آتش‌سوزی جنگل‌های شمال کشور، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی. واحد تهران مرکزی.
شیرزادی، هما .1371. بررسی اوضاع سینوپتیکی و فیزیکی پدیده فون و اثرات مخرب آن بر استان‌های شمالی کشور، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
عزیزی، قاسم؛ فرزانه، برزو و بهلول، علیجانی.1391. واکاوی همدید آتش‌سوزی در جنگل‌های شمالی ایران مورد: استان‌های گیلان و گلستان، پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی پرتال جامع علوم انسانی، 3: 98-79.
علیجانی، بهلول. 1374. نقش کوه‌های البرز در توزیع بارش، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 38: 52-37.
مومن‌پور، فروغ؛ نیما، فریدمجتهدی، صبوری هادی‌نژاد، حسین، عابد و سمانه، نگاه . 1393. سازوکار شکل‌گیری باد گرمش در البرز نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 4: 123-105.
Barry, R.G., 2008. Mountains and their climatological study. Mountain Weather and Climate, 3: 1-23.
Bernard, M.L., Carbonel, M. and Nimour, N., 2000. Are large wildland fires-as anomalous ecologic processes-natural hazards. Physics and Chemistry of the Earth, Part A: Solid Earth and Geodesy, 25(12) :763-768.
Cooke, L.J., Rose, M.S. and Becker, W.J., 2000. Chinook winds and migraine headache. Neurology, 54(2): 302-302.
Drobinski, P., Haeberli, C., Richard, E., Lothon, M., Dabas, A.M., Flamant, P.H., Furger, M. and Steinacker, R., 2003. Scale interaction processes during the MAP IOP 12 south foehn event in the Rhine Valley. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society: A journal of the atmospheric sciences, applied meteorology and physical oceanography, 129(588): 729-753.
Drechsel, S. and Mayr, G.J., 2008. Objective forecasting of foehn winds for a subgrid-scale Alpine valley. Weather and Forecasting, 23(2): 205-218.
Falarz, M., 2007. Snow cover variability in Poland in relation to the macro‐and mesoscale atmospheric circulation in the twentieth century. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 27(15): 2069-2081.
Field, T.S. and Hill, M.D., 2002. Weather, Chinook, and stroke occurrence. STROKE-DALLAS-, 33(7): 1751-1756.
Gaffin, D.M., 2002. Unexpected warming induced by foehn winds in the lee of the Smoky Mountains. Weather and forecasting, 17(4): 907-915.
Gaffin, D.M., 2007. Foehn winds that produced large temperature differences near the southern Appalachian Mountains. Weather and forecasting, 22(1): 145-159.
Gohm, A. and Mayr, G.J., 2004. Hydraulic aspects of föhn winds in an Alpine valley. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society: A journal of the atmospheric sciences, applied meteorology and physical oceanography, 130(597): 449-480.
Gohm, A., Zängl, G. and Mayr, G.J., 2004. South foehn in the Wipp Valley on 24 October 1999 (MAP IOP 10): Verification of high-resolution numerical simulations with observations. Monthly weather review, 132(1): 78-102.
Gungoroglu., C 2016. Determination of forest fire risk with fuzzy analytic hierarchy process and its mapping with the application of GIS: The case of Turkey/¸Cakırlar,Journal Human and Ecological Risk Assessment, 23(2): 388-406, Doi: 10.1080/10807039.2016.1255136.
Hernandez, C., Drobinski, P. and Turquety, S., 2015. How much does weather control fire size and intensity in the Mediterranean region?.
Kishcha, P., Starobinets, B., Savir, A., Alpert, P. and Kaplan, M., 2018. Foehn-induced effects on local dust pollution, frontal clouds and solar radiation in the Dead Sea valley. Meteorology and Atmospheric Physics, 130(3): 295-309.
Ma, H., Shao, H. and Song, J., 2014. Modeling the relative roles of the foehn wind and urban expansion in the 2002 Beijing heat wave and possible mitigation by high reflective roofs. Meteorology and Atmospheric Physics, 123(3-4): 105-114.
Mayr, G.J. and Armi, L., 2008. Foehn as a response to changing upstream and downstream air masses. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 134(635): 1357-1369.
Oliver.J., 2005. Encyclopedia of Earth Science Series, Encyclopedia of World Climatology, Springer.
Reinhard, M., Rebetez, M. and Schlaepfer, R., 2005. Recent climate change: Rethinking drought in the context of Forest Fire Research in Ticino, South of Switzerland. Theoretical and Applied Climatology, 82(1-2) :17-25.
Richner. H and Hachler. P., 2013. Understanding and Forecasting Alpine Foehn, Doi 10.1007/978-94-007-4098-3 4.
Seibert, P., 2005. Hann’s thermodynamic foehn theory and its presentation in meteorological textbooks in the course of time. From Beaufort to Bjerknes and Beyond, Algorismus, 52: 169-180.
Seluchi, M.E., Norte, F.A., Satyamurty, P. and Chou, S.C., 2003. Analysis of three situations of the foehn effect over the Andes (zonda wind) using the Eta–CPTEC regional model. Weather and forecasting, 18(3): 481-501.
Sharples, J.J., Mills, G.A., McRae, R.H.D. and Weber, R.O., 2009, July. Fire danger anomalies associated with Foehn-like winds in southeastern Australia. In Proceedings of the 18th World IMAC/MODSIM Congress.
Slocum, M.G., Platt, W.J., Beckage, B., Orzell, S.L. and Taylor, W., 2010. Accurate quantification of seasonal rainfall and associated climate–wildfire relationships. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 49(12): 2559-2573.
Speirs, J.C., McGowan, H.A., Steinhoff, D.F. and Bromwich, D.H., 2013. Regional climate variability driven by foehn winds in the McMurdo Dry Valleys, Antarctica. International Journal of Climatology, 33(4): 945-958.
Sprenger, M. and Schär, C., 2001. Rotational aspects of stratified gap flows and shallow föhn. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 127(571): 161-187.
Svetsov, V.V., 2002. Comment on “Extraterrestrial impacts and wildfires”. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 185(3-4): 403-405.
Ngan, S. and Toth, C., 2011. The influence of chinook winds and other weather patterns upon neuropathic pain. Pain Medicine, 12(10): 1523-1531.
Whiteman, C.D., 2000. Mountain meteorology: fundamentals and applications. Oxford University Press.
Wilhelm, M., Buzzi, M., Sprenger, M. and Hachler, P., 2012. COSMO-2 model performance in forecasting foehn: A systematic process-oriented verification (Doctoral dissertation, Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie, MeteoSchweiz).
WMO (ed.), .1992. International Meteorological Vocabulary. WMO No. 182, World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 784.
Zangl, G., 2002. Idealized numerical simulations of shallow foehn. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society: A journal of the atmospheric sciences, applied meteorology and physical oceanography, 128(580): 431-450.
Zangl, G., 2006. North foehn in the Austrian Inn Valley: A case study and idealized numerical simulations. Meteorology and Atmospheric Physics, 91(1-4): 85-105.