تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

واکاوی الگوهای همدیدی-دینامیکی و بررسی روند تغییرات بارش برف فراگیر در نیمه غربی ایران

نویسندگان
1 دانشگاه خوارزمی
2 دانشگاه کردستان
چکیده
‌در ‌این‌ پژوهش ‌مهمترین ‌الگوهای‌ همدیدی‌ موجد ‌بارش ‌برف ‌فراگیر در نیمه غربی ایران ‌مورد ‌بررسی ‌قرار‌گرفته ‌است.‌ برای ‌این ‌منظور‌ داده­های کد هوای حاضر و عمق برف 36 ایستگاه‌ سینوپتیک ‌طی‌ دوره‌آماری‌1371-1400، برای ماه­های مهر تا اسفند، از ‌سازمان‌ هواشناسی‌کشور دریافت شد. جهت ‌بررسی ‌بارش­های ‌برف‌ فراگیر، روزهایی که بیش از 70 درصد منطقه مورد مطالعه هم زمان شاهد ریزش برف بود، به عنوان یک روز فراگیر استخراج شدند. ‌به‌ منظور ‌انجام‌ تحلیل­های ‌همدیدی-دینامیکی در‌ مورد‌ بارش­های ‌برف‌ فراگیر در نیمه غربی ‌ایران، ‌از ‌روش ‌طبقه­بندی ‌با ‌استفاده ‌از ‌تحلیل ‌خوشه­ای استفاده شد و نقشه­های ‌روزهای ‌نماینده ‌از ‌جمله دمای‌ جو،‌ شار ‌رطوبت،‌ ‌ارتفاع‌ ژئوپتانسیل،‌ تاوایی، جبهه زایی،‌ جت‌استریم، ‌‌شاخص ‌امگا و ‌داده­های ‌باد ‌مداری ‌و ‌نصف‌النهاری‌ ترسیم ‌شد. تحلیل روند نیز با استفاده آزمون من-کندال انجام شد. نتایج نشان داد‌که ‌4 الگو ‌به ‌بهترین ‌نحو ‌بارش­های‌ برف ‌فراگیر‌ در ‌منطقه ‌مورد ‌مطالعه ‌را ‌توجیه ‌می­نمایند. بر اساس نتایج در همه ‌الگوها، ‌در ‌تراز ‌دریا، برخورد هوای سرد‌ و ‌خشک‌ عرض­های شمالی ‌با ‌هوای گرم ‌و‌ مرطوب‌ عرض­های جنوبی،‌ موجب تشکیل ‌میدان­های‌ جبهه­زایی در نیمه غربی ایران ‌شده ‌است.‌ در تراز 500 هکتوپاسکال، شدت یافتن جریان­های ‌نصف‌النهاری‌ در ‌بادهای ‌غربی باعث ‌ایجاد ‌مراکز ‌بسته‌ و در نتیجه تغییر جریان ‌در ‌مسیر‌ بادهای غربی ‌شده‌ و ‌قرار گرفتن نیمه غربی ایران ‌در شرق ‌ناوه ‌ارتفاعی ‌و‌ سردچال، ‌شرایط مورد نیاز جهت صعود‌ هوا ‌را‌ فراهم کرده ‌است. همچنین هیچ­گونه روندی در تعداد روزهای فراگیر برف در نیمه غربی ایران در سطوح معنی­داری مورد آزمـون، دیـده نشـد اما؛ تعداد روزهای برف فراگیر در طول زمان روندی کاهشی داشته است. در مجموع می توان نتیجه گرفت که به دلیل گرم شدن زمین و تغییر اقلیم تعداد روزهای فراگیر برفی کاهش یافته است و این تغییرات منجر به کوتاه شدن چشمگیر فصل برف شده است
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analyzing synoptic-dynamic patterns and examining the trend of changes in wide snowfall in the western half of Iran

نویسندگان English

Sharifeh Zarei 1
Bohloul Alijani 1
Zahra Hejazizadeh 1
Bakhtiar Mohammadi 2
چکیده English

In this research, the most important synoptic patterns of widespread snowfall in the western half of Iran have been investigated. For this purpose, the data of current weather code and snow depth of 36 synoptic stations during the statistical period of 1371-1400, for the months of October to March, were received from the Meteorological Organization of the country. In order to investigate wide snowfalls, the days when more than 70% of the studied area saw snowfall at the same time were extracted as a wide day. In order to perform synoptic-dynamic analysis of wide snowfalls in the western half of Iran, the classification method using cluster analysis was used and maps of representative days were drawn, including atmospheric temperature, moisture flux, geopotential height, tovai, front formation, jet stream, omega index, and orbital and meridian wind data. Trend analysis was also performed using the Mann-Kendall test. The results showed that 4 models justify the widespread snowfall in the studied area in the best way. According to the results in all the models, at sea level, the collision of cold and dry air of northern latitudes with warm and humid air of southern latitudes has caused the formation of frontal fields in the western half of Iran. At the level of 500 hectopascals, the intensification of the meridional currents in the western winds caused the creation of closed centers and as a result the flow changed in the direction of the westerly winds, and the location of the western half of Iran in the east of Naveh Al-Aghti and Sardchal has provided the necessary conditions for air to rise. Also, there was no trend in the number of snow days in the western half of Iran at the significant levels tested. But; The number of snow days has been decreasing over time. In general, it can be concluded that due to the warming of the earth and climate change, the number of snowy days has decreased and these changes have led to a significant shortening of the snow season.

کلیدواژه‌ها English

synoptic-dynamic patterns
changes trend
wide snowfall
Iran
20. Baltaci, H.; H. Arslan, B. O. Akkoyunlu, and H. B. Gomes. 2020. Long-term variability and trends of extended winter snowfall in Turkey and the role of teleconnection patterns, Meteorological Applications. 27: 1-14. https://doi.org/10.1002/met.1891
21. Beniston, M.; 1997. Variations of Snow Depth and Duration in The Swiss Allps Over the Lats 50 Years: Links to Changes in Large – Scale Climatic Forcings, Climatic Change. 36: 281- 300. https://DOI: 10.1007/978-94-015-8905-5_3
22. Bormann, KJ.; RD. Brown, C. Derksen, and TH. Painter. 2018. Estimating snow-cover trends from space, Nat Clim Chang. 8: 924–928. https://DOI: 10.1038/s41558-018-0318-3
23. Burakowski, E.; C. P. Wake, B. Braswell, and D. P. Brown. 2008. Trends in Wintertime Climate in the Northeastern United States: 1965- 2005, Journal of Geophysical Reasarch: Atmospheres (1984- 2012), Vol 113, Issue D20, 27. https://DOI:10.1029/2008JD009870
24. Croce, P.; P. Formichi, F. Landi, P. Mercogliano, E. Bucchignani, A. Dosio, and S. Dimova. 2018. The snow load in Europe and the climate change, Climate Risk Management, 20: 138–154. https://doi.org/10.1016/j.crm.2018.03.001
25. Diodato, N.; C. Bertolin, G. Bellocchi, L. d. Ferri, and P. Fantini. 2021. New insights into the world's longest series of monthly snowfall (Parma, Northern Italy, 1777–2018). International Journal of Climatology. 41 (Suppl. 1):E1270–E128 https://doi.org/10.1016/j.crm.2018.03.001
26. Dyer, J. L.; and T. L. Mote. 2007. Trends in snow ablation over North America. International Journal of Climatology, Volume 27, Issue 6: 739-748. https://doi.org/10.1002/joc.1426
27. Flanner, M.; KM. Shell, M. Barlage, DK. Perovich, and M. Tschudi. 2011. Radiative forcing and albedo feedback from the Northern Hemisphere cryosphere between 1979 and 2008.Nature Geoscience, 4:151–155. https://doi.org/10.1038/ngeo1062
28. Hartley, S.; M. J. Keables. 1998. Synoptic associations of winter climate and snowfall variability in New England, USA. Int. J. Climatology. 18: 281-298. https://doi.10.1002/(SICI)1097-0088(19980315)18:3<281::AID-JOC245>3.0.CO;2-F
29. Irannezhad, M.; A. K. Ronkanen, and B. Klove. 2015. wintertime climate factors controlling snow resource decline in Finland. Int. J. Climatology, 36:110-131. https://doi.org/10.1002/joc.4332
30. Dery, S.; and D. Brown, R .2007. Recent Northern Hemisphere Snow Cover Extent Trends and Implications for the Snow- Albedo Feedbak, Geophysical Research Letters, Vol 34, and https://Doi: 10. 1029/ 2007 GL 031474
31. Jankot, C. J. 2009. Synoptic Analysis of large Snostorms Affecting Boston, Massachusetts, Atmospheric Sciencer Program The Ohio State University.
32. Kunkel, K, E.; D. Robinson, S. Champion, Y. Xungang, E. Thomas, andF. Rebekah.2016. Trends and Extremes in Northern Hemisphere Snow Characteristics, Current Climate Change Reports, 2:65–73. https://DOI:10.1007/s40641-016-0036-8
33. Laternser, M.; P. Etchevers. 2005. Snow climatology for the FrenchAlps for the period 1958-2003, Geophysical Reserch, Vol 7.
34. Mankin, JS,; D. Viviroli, D. Singh, AY. Hoekstra, and NS. Diffenbaugh. 2015. The potential for snow to supply human water demand in the present and future. Environmental Research Letters, Volume 10, Number 11, https://DOI 10.1088/1748-9326/10/11/114016
35. Market, P. S.; and D. Cissell. 2002. Formating of a Sharp Snow Gradient in a Midwestern Heavy Snow Event, American Meteorological Society, August 2002, 723- 738.
36. Mernild, S, H.; G. E. Liston, Ch. A. Hiemstra, J. K. Malmros, J. C. Yde, and J. McPhee. 2016. The Andes Cordillera. Part I: snow distribution, properties, and trends (1979–2014), International Journal of Climatology, Volume 37, Issue 4: 1680-1698. https://doi.org/10.1002/joc.4804
37. Perry, B.; Ch. Konrad. 2006. Synoptic Patterns Associated With the Record Snowfall of 1960 in the Southern Appalachians, Eastern Snow Conference Newark, Delaware USA 2006, 55- 64.
38. Qu, X.; A. Hall. 2014. On the persistent spread in snow-albedo feedback, Climate Dynamics, 42:69– 81. https://doi.org/10.1007/s00382-013-1774-0
39. Santos, JA.; J. Corte-Real, SM. Leite. 2005. Weather regimes and their connection to the winter rainfall in Portugal, International Journal of Climatology, 25: (1), pp. 33–50. https://doi.org/10.1002/joc.1101
40. Scheler, K.; P. Carter, and E. Hood. 2004. The Relationship Between Synoptic Weather Paterns and Snopack Stability in a High- Latitude Maritime Snow Climate, Paper Presented Western Snow Conference.
41. Serrano, E.; JJ. Sanjosé-Blasco, M. Gómez-Lende, JI. López-Moreno, A. Pisabarro and A. Martínez-Fernández. 2019. Periglacial environments and frozen ground in the central Pyrenean high mountain area: Ground thermal regime and distribution of landforms and processes. Permafrost and Periglacial Processes, 1-18.
42. Thackeray, C.; C. Derksen, C. G. Fletcher, and A. Hall. 2019. Snow and Climate: Feedbacks, Drivers, and Indices of Change, Current Climate Change Reports, volume 5: 322–233. https://DOI:10.1007/s40641-019-00143-w
43. Takahashi, H. G. 2021.Long-term trends in snowfall characteristics and extremes in Japan from 1961 to 2012, International Journal of Climatology 41(10): 1-14, https://doi.org/10.1002/joc.6960
44. Yarnal, B. 1993. Synoptic climatology in environmental analysis, London Primer, Belhaven Press, pp 195-205.