نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه شهید بهشتی

2 استاد دانشگاه تربیت معلم تهران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد آب وهواشناسی، دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

هر ساله رخداد یخبندان‌­های شدید اعم از پاییزه، زمستانه و بهاره ، باعث بروز زیان‌های فراوان‌ در بخش کشاورزی، دامداری، صنعت و ترابری ایران می‌شود. در این تحقیق،با تهیه آمار میانگین دمای روزانه‌ی صفر و زیر صفر از 50 ایستگاه داده سنجی جوی از نوع همدید در سراسر ایران، 75 موج یخبندان طی دهه اخیر یعنی از سال 1994 تا سال 2003 شناسایی شد. بر پایه سنجه‌­های کمی تعریف شده شامل فراوانی موج‌های یخبندان، تاریخ‌های آغاز و پایان هر موج، شدت و تداوم زمانی آن‌ها، 31 موج شاخص برگزیده شد و ویژگی‌های همدید آن‌ها بررسی گردید. نتایج تحقیق نشان داد همه ‌ساله شدیدترین یخبندان‌ها در سطح سرزمین ایران طی زمستان رخ داده‌اند بجز سال 1373 که در پاییز بوده است. در میان ماه‌های سال، ماه بهمن رتبه‌ی پریخبندان‌­ترین و ماه دی رتبه‌ی سردترین ماه را کسب کردند. در حالیکه از پیش نیز انتظار می‌رفت، خسارت­باری یخبندان‌های بهاره بیشتر باشد؛ نتایج نشان داد در عوض فراوانی      یخبندان­های پاییزه بیشتر بوده است. در این حال بر پایه الگو های همدید تهیه شده، محل بیشینه ناوه‌­های غربی در ایران 10 درجه جغرافیایی پایین‌تر از محل بیشینه آن‌ها در نیمکره جنوبی مشاهده شد و شدت یخبندان‌ها تا 58 درصد با عمق ناوه‌های غربی رابطه معنی‌دار داشت. الگوی طراحی شده برای محورهای ناوه‌ طی روزهای اوج، جاگیری عموم محورها را در نیمه‌ی خاوری ایران با امتداد شمال شرقی – جنوب غربی نشان داد. این جاگیری به تسهیل شارش جریان‌های بسیار سرد از عرض‌های بالای جغرافیایی تا جنوبی‌ترین مناطق ایران انجامید. ناوه­های مهاجر عرض‌های بالاتر یخبندان‌های شدیدتر و ناوه­های مهاجر عرض‌های پایین‌تر یخبندان‌­های فراگیرتر در پی داشتند. در این راستا راهکار بنیادین برای کاهش زیان‌های کشاورزان بویژه باغداران در مناطق پرآسیب، تغییر الگوی کشت به لحاظ مکانی و استفاده از بذرها و گونه‌ های مقاوم و دیربازده به لحاظ زمانی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Mid-tropospheric Trough and Severe Frosts in Iran

نویسندگان [English]

  • Golamreza Barati 1
  • Bohlool Alijani 2
  • Alimohammad Moradian 3

چکیده [English]

Sever frosts during autumn, winter and spring seasons cause damages in the agriculture, industry and transport parts of Iran every year. These frosts are including radiation and frontal types. The location of Iran in mid-latitudes and the spreading of westerlies over much of Iran especially during cold half-year provide the happening and strengthening of frontal frosts. The cA air-masses from north (Arctic basin), cP and mP ones respectively from northeast (Siberian basin) and (Europe and Black Sea basin) causes frosts in Iran.
Our study area within 25° - 40° north latitude and 44° - 63° east longitude is at the risk of cold air attacks during cold half-year. Thus we selected 50 air stations from throughout Iran in the southwest of Asia. In first step, we determined 75 frost waves based on mean daily temperatures including the zero and under zero degrees Celsius during recent decade from 1994 to 2003 years. In second step, we could determine 31 cold air waves based on the daily distribution of low temperatures and so their beginning, peak and end (based on date), their severity (based on air temperature) and duration (based on day). We measured the depth of every trough during the peak day of every cold air waves for statistical analysis including plot and regression.
Results showed the severe frosts have happened during winter except the frost wave of 1994 that happened during autumn. We found February as the most frosty month (based on the frequency of frosty days) and January as the coldest one. While it was accepted that spring frosts cause more damages, instead it our results showed that autumn ones has more frequency. It was determined that the location of western troughs at most in Iran is 10 degrees lower than middle location in southern hemisphere and frosts severity had significant relationship with troughs depth (58 %). Synoptic patterns showed that all axes were located over Eastern Iran and they are oriented northeastern-southwestern during peak days. This orientation facilitates very cold air flows from high latitudes toward southern areas. Migrant troughs from higher latitudes caused sever frosts and migrant troughs from low latitudes cause widespread ones.
The irregular occurrence of continued and low temperatures over vast areas as frost waves is an expected characteristic for Iran climate. We were losing resources and products in North, Central and sometimes South of Iran because of these cold air waves. Although the safety of the frosts over Southern Iran is better than other parts but the water and soil resources of southern areas for agriculture are so limited. It means, we have many fertile plains and permanent rivers over Western and Northern Iran and so frost risk can not take up agriculture activities. It looks; reducing damage to growers in these damage-prone areas require changes in cropping patterns, usage of resistant and late seed and varieties as basic strategies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Synoptic review
  • sever frosts
  • migrant troughs
  • Iran

 

  1.  براتی، غلامرضا؛ 1378. روابط سیستمی پرفشارهای مهاجر و یخبندان های بهاره ی ایران. مجله تحقیقات جغرافیایی؛ 55 : 132-150.

2. علیجانی، بهلول؛ 1381. بررسی سینوپتیک الگو‌های سطح 500 هکتوپاسکال در خاورمیانه در دوره 90-1961. مجله نیوار، 44 و 45 : 7-29.

3. علیجانی، بهلول؛ 1381. شناسایی تیپ های هوایی باران آور تهران بر اساس چرخندگی. فصلنامهتحقیقاتجغرافیایی؛ شماره های 63 و 64: 114-132.

4. عمادزاده، ـ ؛ 1362. زندگانی معلم کبیر حضرت امام جعفر صادق علیه السلام. چاپ دوم، تهران.

5. فتاحی، ابراهیم؛ تهمینه، صالحی پاک؛ 1388. تحلیل الگوهای سینوپتیک یخبندان های زمستانی ایران. مجله جغرافیا و توسعه، 13: 127-136.

6. هژبرپور، قاسم؛ بهلول علیجانی. 1386. تحلیل همدید یخبندان های استان اردبیل. مجله جغرافیا و توسعه؛ 10: 80-106.

7-عزیزی، قاسم؛ جنفی، علی؛ سلطانی، محسنی؛ آقاجانی، موسی؛ 1390. تحلیل سینوپتیک یخبندان شدید، دیرهنگام و فراگیر فروردین ماه سال یکهزار و سیصد و شصت. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی41: 1-14.

8  عزیزی، قاسم؛ 1383. ارزیابی سینوپتیک یخبندان های فراگیر بهاری در نیمه غرب ایران. مدرس؛ 1: 99-115.

9- عزیزی، قاسم؛ اکبری، طیبه؛ داوودی، محمود؛ اکبری، مهری؛ 1388. تحلیل همدیدی موج سرمای شدید دیماه 1386 ایران. پژوهش های جغرافیای طبیعی؛ 70: 1-19.

10- لشکری، حسن؛ 1387. تحلیل سینوپتیکی موج سرمای فراگیر 1382 در ایران. پژوهش های جغرافیایی؛ 66: 1-18.

11. Barati, Gh. 2003. Synoptic Analysis of Iran Cold Air Waves in Spring Iran, Abstracts of World Climate Change Conference, Moscow, Russia: 335.

12 Cannell, M. G. R. Sheppard, L. J. Smith, R. L. Murray, M. B. 1985. Autumn Frost Damage on Young Picea sitchensis 2. Shoot Frost Hardening, and the Probability of Frost Damage in Scotland. Journal of Forestry, 58(2): 145-166. doi: 10.1093/58.2.145.

13 Gabriela, V. M. Rosa, C. Mario, N. N. Alejandra, S. 2003. Surface Circulation Associated With Frost In The Wet Pampas. International Journal of Climatolog, 23: 943–961.

14. Low, D. J. Greig, B. G. 1973. Spring Frosts Affecting the Establishment of Second-Rotation Crops in Thetford Chase. Journal of Forestry, 46(2): 139-155. doi: 10. 1093/46.2.139.

15. Lai, Cg. Ch. Bosart, L. F. 1988. A Case Study of Trough Merger in SplitWesterly Flow. Monthly Weather Review, Vol. 116: 1838-1856.

16. Piva, E. D. Gan, M. A. Rao, V. B. An Objective Study of 500-hPa Moving Troughs in the Southern Hemisphere. Monthly Weather Review, Vol. 136: 2186-2200.

17. Rahimi, M. Hajjam, S. Khalili, A. Kamali, G. A. Stigter, C. J. 2008. Risk analysis of first and last frost occurrences in the Central Alborz Region, Iran. International Journal of Climatology, 27: 349–356.

18. Sanders, F. 1988. Life History of Mobile Troughs in Upper Westerlies, Monthly Weather Review, Vol. 116: 2629-2648.

19. Weisman, R. A. Mcgregor, K. G. Novak, D. R. Selzler, J. L. Spinar, M. L. Thomas, B. C. 2002. PrecipitationRegimes during Cold-Season Central U.S. Inverted Trough Cases. Weather and Forecasting, Vol. 17: 1173-1193.

20. Kehl, M. 2009. Quaternary Climate Change in Iran – The State of Knowledge, Erdekunde, Vol. 63, No. 1: 1-17.

21. Simmonds, I. Rashid, H. A. 2001. An investigation of a dramatic cold outbreak over southeast Australia. .Rust. Met. Mag. 50: 2 4 9-261.2

22.Yi, U. J. 2011.  Cold Waves. E.S.S. 124: 1-10.

23.Garcia, I. P. 1996. Major Cold Air Outbreaks  affecting Coffe and Citrus Plantation in the Eastern and Northern Mexico. Atmosphera. 9: 47-68.

24. Simmonds, I. Rashid, H.A. 2001. An investigation of a Dramatic Cold Outbreak over Southeast Australia. .Rust. Met. Mag. 50: 2 4 9-261.

25. Grumm, R. H. LaCorte, J. --. 21 November Cold outbreak and lake enhanced snow band. National Weather Service State College. PA 16803.

26. Chakina, N. P. Ivanova, A. R. Kuznetsova, I. N. 2004. Cold air outbreaks and their signature in the ozonometric data at the mountain station near Kislovodsk, Russia. Atmos. Chem. Phys. Discuss. 4: 267–297.

27. I.F.R.C. 2011. Bangladesh: Cold Wave- DREF operation final Report. MDRBD008.

28.Weisman, R. A. Mcgregor, K. G. Novak, D. R. Selzler, J. L. Spinar, M. L. Thomas, B. C. Schumacher, P. N. 2002. Precipitation Regimes during Cold-Season Central U.S. Inverted Trough Cases. Part I: Synoptic Climatology And Composite Study. Weather and Forecasting. Vol. 17: 1173-1193.