نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری، رشته آب و هواشناسی، دانشگاه لرستان

2 دانشیاراقلیم شناسی، گروه علوم جغرافیایی، دانشگاه لرستان

3 استادیاراقلیم شناسی، گروه علوم جغرافیایی، دانشگاه لرستان

4 استادیاراقلیم شناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه سید جمال الدین اسدآبادی

چکیده

با توجه به اهمیت ارتفاعات زاگرس در توزیع و میزان بارش ایران، در مطالعه حاضر با به‌کارگیری مدل اقلیمی میان‌مقیاس RegCM4 و انجام شبیه‌سازی، تأثیر ارتفاعات زاگرس بر بارش همرفتی تجمعی و سرعت قائم باد ترازهای مختلف جو بررسی گردید. داده‌های موردنیاز این پژوهش از داده‌های دوباره تحلیل‌شده مرکز پیش‌بینی‌های محیطی/ مرکز ملی پژوهش‌های جوی (NCEP/NCAR) و باقدرت تفکیک افقی 5/2 درجه برای دوره زمانی 2000 تا 2005، از عرض جغرافیایی 22 تا 38 درجه شمالی و طول جغرافیایی 38 تا 58 درجه شرقی اخذ گردید. شبیه‌سازی‌ها بر شبکه‌ای با تفکیک افقی 10 km و گام زمانی 30 ثانیه صورت گرفته است. در مرحله‌ی اول مدل با داده‌های واقعی اجرا، سپس رشته‌کوه زاگرس و کوه‌های مرکزی ایران حذف و مدل دوباره اجرا گردید. نتایج نشان داد هسته‌های بارش تجمعی ماه‌های دسامبر- ژانویه در شرق ارتفاعات زاگرس تضعیف شده است و ارتفاعات زاگرس باعث افزایش بارش در غرب ایران و کاهش آن در شرق شده است. در مقابل در ماه آوریل، بیشینه بارش در هر دو اجرا، در غرب ایران و منطقه زاگرس تمرکز داشته است و کمینه آن در شرق زاگرس و دشت‌های مرکزی ایران بوده است. همچنین با حذف ارتفاعات زاگرس، بر بارش همرفتی تجمعی این ماه در سواحل دریای خزر افزوده شده است. ارتفاعات زاگرس در ماه آوریل باعث جابجایی رودباد ترازهای بالای جو از تراز 200 به 400 هکتوپاسکال و سبب افزایش سرعت و وسعت آن‌ها شده است؛ بنابراین الگوی جریانات سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس و بارش همرفتی حاصل از آن‌ها متأثر از الگوی ارتفاعات بوده است و با تغییر شرایط دمایی از شرایط سرد به شرایط گرم، میزان و نحوه تبعیت از توپوگرافی و شرایط محلی تغییر کرده است؛ به‌گونه‌ای که در ماه دسامبر، ارتفاعات باعث کاهش سرعت باد ترازهای پایین جو و در ماه ژانویه و آوریل سبب افزایش آن شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Interaction of Zagros heights effects on precipitation and wind vertical velocity of convective systems in the west of Iran

نویسندگان [English]

  • Saeed Basati 1
  • Dariuosh Yarahmadi 2
  • Behrouz Nasiri 3
  • Somayeh Rafati 4

1 Ph.D Graduated of Climatology, Lorestan University, Iran.

2 Associate Professor of Climatology, Lorestan University, Department of Geographical Science, Iran.

3 Assistant Professor of Climatology, Lorestan University, Department of Geographical Science, Iran.

4 Assistant Professor of Climatology, Seyed Jamaleddin University, Asadabad, Hamedan, Iran.

چکیده [English]

Considering the significance of Zagros heights in precipitation distribution, the present study using the RegCM4 model and its simulations, the effect of Zagros heights on convective Cumulative precipitation and vertical velocity of different levels of the atmosphere was investigated. The required data was obtained from NCEP/NCAR with a 2.5 resolution from 22 to 38 latitude and from 38 to 58 longitudes on a grille with a horizontal resolution of 10 KMs and 30 SEC time steps for 2000 to 2005.Comprehensive cumulative convective systems were evaluated in two control run an experimental run and, effects of the Zagros heights in warm and cold seasons of the year was examined on these parameters. Results indicated that cores of rainfall during December-January after crossing system have been weakened, while April systems in East Zagros have continued to operate with the same power. Zagros heights in the months of December-January increased rainfall in West Iran and reduced in the Zagros East. In contrast, in April, there is no significant difference between the two runs in the Zagros East between convective precipitations. And maximum precipitation in both runs, is focused in West Iran and Zagros region and its minimum is focused Zagros East and Iran's central plains; But by eliminating the Zagros heights, the convective rainfall this month has increased on the shores of the Caspian Sea. The Zagros heights has to effect on vertical wind velocity profiles of Low levels and the speed and extent of the jet stream cores of high levels of the atmosphere; So that in April resulted movement atmospheric jet stream from level 200 to 400 hp and increases their speed and extent; So, the flows pattern of the mesoscale convective systems and the convective precipitation resulting from them were influenced by the elevation pattern; and kind and how the Zagros heights effects on convective precipitation and vertical profiles of wind speed in the warm and cold months of year is different; in a way that, the wind slowed down at low levels of the atmosphere in December and increased in January and April.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Convective Cumulative Precipitation
  • Zagros Heights
  • Wind vertical velocity
  • RegCM4 Model
  • West of Iran

ایران‌نژاد، پرویز؛ احمدی گیوی، فرهنگ؛ پازوکی، روزبه (1388) نقش روش‌های متفاوت پارامتر سازی همرفت در شبیه‌سازی میدان‌های دما و بارش زمستانی با مدل منطقه‌ای- اقلیمی RegCM در ایران، مجلهفیزیکزمینوفضا. شماره 1، صص 101-120.

 امیدوار، کمال (1383) مطالعه و تحلیل بادها و جریان‌های هوا در ترازهای مختلف جو در ماه‌ها و روزهای بارشی در منطقه شیرکوه یزد، تحقیقات جغرافیایی. شماره 3، صص 159-177.

بالالان فرد، علی. (1392). بررسیاثرارتفاعاتشمالیودمایسطحآبدریادررخدادبرفسنگینسال2007گیلانمطالعهموردیبااستفادهازمدلپیش‌بینیعددیWRF . پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.

بساطی، سعید. (1395). بررسی شرایط و ویژگی‌های رخداد سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس در غرب ایران. پایان‌نامه دکتری. استاد راهنما: یاراحمدی. دانشگاه لرستان.

خلج، علی. (1381). تحلیلی بر تأثیر رشته‌کوه زاگرس روی سامانه‌های سینوپتیکی مؤثر بر اقلیم مرکزی ایران مرکزی. رساله دکتری. دانشگاه تربیت مدرس. استاد راهنما محمد خیراندیش.

 حجازی زاده، زهرا؛ کریمی، مصطفی؛ ضیاییان، پرویز؛ رفعتی، سمیه (1393) بررسی سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس با استفاده از تصاویر دمای درخشندگی در جنوب غرب ایران، نشریهتحقیقاتکاربردیعلومجغرافیایی. سال چهاردهم، شماره 3، 69-45.

رفعتی، سمیه. (1391). تحلیل سامانه‌های همرفتی و بررسی الگوهای فضایی و زمانی آن‌ها با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای. رساله دوره دکتری. دانشگاه خوارزمی. استاد راهنما زهرا حجازی زاده.

 زرین، آذر. (۱۳۸۶). تحلیل پرفشار جنب‌حاره‌ای تابستانه بر روی ایران. رساله دکتری جغرافیای طبیعی–گرایش اقلیم‌شناسی. راهنما: هوشنگ قائمی. دانشگاه تربیت مدرس تهران.

علیزاده چوبری، امیر؛ آزادی، مجید؛ علی‌اکبری بیدختی، عباسعلی (1387) بررسی نقش رشته‌کوه البرز در تقویت سامانه‌های همدیدی، فیزیکزمینوفضا. شماره 34(1)، صص 9-24.

 قائمی، هوشنگ؛ عدل (1371) بادهای شدید سطوح فوقانی منطقه خاورمیانه، نشریه هواشناسی. شماره 8.

 معصوم پور سماکوش، جعفر؛ میری، مرتضی؛ ذوالفقاری، حسن؛ یاراحمدی، داریوش (1392) تعیین سهم بارش‌های همرفتی تبریز بر اساس شاخص‌های ناپایداری. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. شماره 31. صص 245-227.

 یاراحمدی، داریوش؛ بساطی، سعید؛ نصیری، بهروز؛ رفعتی، سمیه (1395) بررسی تأثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس غرب ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 18، صص 104-87.

 یاراحمدی، داریوش؛ بساطی، سعید؛ نصیری، بهروز؛ رفعتی، سمیه (1395) واکاوی ویژگی‌های سامانه‌های همرفتی میان‌مقیاس غرب ایران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. شماره 42، صص 154-133.

Alpert, P., Krichak, S. O., (1996), The relative roles of lateral boundaries, initial conditions, and topography in Mesoscale simulations of Lee Cyclogenesis, J. Appl. Meteor., Vol.35, PP.1091-1099.

Alijani, B., (2008), Effect of the Zagros Mountains on the Spatial Distribution of Precipitation, Journal of Mountain Science, Vol 5, No 3.

 Banacos, P., Schultz, D., (2005), The use of moisture flux convergence in forecasting convective initiation, Historical & Operational Perspectives, Forecaster’s Forum, PP. 351.

Chen, C., Lin, Y., Zeng, H., Chen, Y., Liu, C., (2013), Orographic effects on heavy rainfall events over northeastern Taiwan during the northeasterly monsoon season, Atmospheric Research. Vol. 122,PP.310–335.

Chen, C. C., Durran, D. R. Hakim, G. J., (2005), Mountain-wave momentum flux in an evolving synoptic-scale flow, J. Atmos. Sci., Vol.62, PP.3213-3231.

Cole, B. A., (2003), Sensitivity of orographic precipitation to changing ambient conditions and terrain geometries, an idealized modeling precipitation, J. Atmos. Sci., Vol. 61, PP.588-606.

Durran, D. R., Klemp, J. B., (1983), A compressible model for the simulation of moist mountain waves, J. Atmos. Sci.,Vol. 111, PP. 2341-4032.

Ivancˇan-Picek, B., Horvath, K., Strelec Mahovic, N., Gajic´-Cˇapka, M., (2014), Forcing mechanisms of a heavy precipitation event in the southeastern Adriatic area, Nat. Hazards, Vol.72, PP. 1231-1252.

 Krichak, S. O., Alpert, P., Krishnamurti, T., (1997), Interaction of topography and tropospheric flow possible generator for the red sea trough, Mete. Atmos. Phy., Vol. 63, PP.149-158.

Poveda, O., Mesa, J., (2000), On the existence of Llor´o (the rainiest locality on earth): enhanced ocean-land-atmosphere interaction by a low-level jet, Geophysical Research Letters, Vol. 27, No. 11, PP. 1675–1678.

Tosi, E., Fantini, M., (1982), Numerical experiments on orographic cyclogenesis: the relationship between the development of the lee cyclone and the basic flow characteristics, Mon. Weather. Rev., Vol. 111, PP.799-814.