چکیده:
در ایران موضوع وقوع مخاطرات طبیعی به ویژه سامانه های همرفتی میان مقیاس به علت افزایش تهدیدها و خسارات ناشی از آن ها از اهمیت بالایی برخورداراست. بدین منظور چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس غرب ایران در دوره زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۵ با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص تغییرات مساحت و آستانه های دمای درخشندگی ۲۲۴ و ۲۴۲ کلوین شناسایی گردید. با توجه به اینکه اگر سامانه ای از اشتقاق به وجود بیاید یا با ادغام خاتمه یابد، تشخیص مراحل چرخه عمر آن غیرممکن است؛ لذا سامانه هایی انتخاب شدند که بدون رخداد ادغام یا اشتقاق بودند. بنا بر اهمیت سامانه همرفتی میان مقیاس روز هفتم و هشتم دسامبر ۲۰۰۱، چرخه عمر و شرایط دینامیک سیکل زندگی آن به صورت موردی بررسی گردید و تاثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر آن از طریق مدل RegCM۴ موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل قابلیت آشکارسازی اثر ارتفاعات بر چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس دارد. در اجرای مرجع مراکزی از کمیت های تاوایی، همگرایی- واگرایی و سرعت قائم در زاگرس و غرب آن تشکیل که باعث بارش در این منطقه شده است. در مقابل در اجرای بدون کوهستان این مراکز به هم خورده و هسته بارش به شرق ارتفاعات زاگرس جابجا شده است؛ به گونه ای که سامانه در مرحله بلوغ تضعیف و در مرحله زوال، دشت های مرکزی ایران از بارش بیشتری برخوردار بوده اند. همچنین الگوی میدانی کمیت ها از الگوی ناهمواری ها تبعیت کرده است.
Introduction: Mountains are the main sources of turbulence and change in the shape of atmospheric flows، and they can cause airflow upward as well as clouds formation and rain through productive mechanisms such as upslope condensation and convection. They also have an important effect on regional and world precipitation turbulence (Banta، 1990; Barros & Lettenmaier، 1994)، and can cause severe incidents such as destructive floods (Pastor، Gomez، & Estrella، 2010).
Previous researchers have done numerous studies on mountainous region weather and climate، and cause of precipitation phenomenon using different methods such as numerical modeling of airflow and satellite images. Using RegCM model، Insel، Christopher، Poulsen and Ehlers (2009) have studied the effect of Andes Mountains on convection، precipitation and humidity transformation in South America. They showed that Andes Mountains have lots of effects on humidity transfer between Amazon basin and central Andes، deep convention processes and precipitation across South America through low–level jet (LLJ) and topographical blocking from Pacific Ocean.
Zagros mountain range located in west of Iran plateau is among vast mountain ranges that locates in path of zonory flows with its south-north expansion and can affect those flows.
Therefore، the present study aims to investigate different factors affecting mesoscal convective systems from Zagros heights، and analyze their life cycle dynamic conditions using brightness temperature threshold، area expansion and RegCM4 numerical modeling.
Material and Methods: This study was done in an area of about 220000 km2 in west of Iran including Kermanshah، Kurdistan، Hamadan، Khuzestan، Lorestan، Kohgiloyeh and Boyer Ahmad، Ilam، and cheharmahal and Bakhtiari provinces. Using satellite images obtained from infrared band of Meteosat geostationary satellite، GOES and GMS، the mesoscal convective systems and their life cycle were identified.
Regarding that Inoue، Vila، Rajendran، Hhamada، Wu and Machado (2009) proved if we use one colder or warmer threshold، both initiation and dissipation phases may not indicate the life cycle، in this study، brightness temperature threshold of 224 K (Volasco & Fritsch، 1987) and 243 K (Machado، 1998) were used for identifying and analyzing systems life cycle. The researchers have tried to choose some days for this study over which mesoscal convective systems have been made and spent their life cycle without merger or split.
By transfering these systems to GIS environment using area expansion index (∆E) whose validation and viability have been confirmed by Vila، Machado، Laurent، and Velasco (2008) its life cycle was verified (eq. 1).
∆E=(1 δA)/(A δt) (1)
A = the system area in a given time (Tir
خلاصه ماشینی:
"با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داده های ایستگاهی تـلاش شـد روزهـایی بـرای ایـن مطالعه انتخاب شود که طی آن سامانه های همرفتی میان مقیاسی تشکیل شده باشند که بـدون رخـداد ادغـام یـا اشتقاق مراحل چرخه عمر خود را گذرانده اند؛ علت انتخاب چنین سامانه هایی با این شـرایط ایـن اسـت کـه سامانه ای که از تقسیم به وجود بیاید یا با ادغام خاتمه یابـد تشـخیص مراحـل چرخـه عمـر آن سـخت و تـا حدودی غیرممکن است (فوتیان و جنیو، ٢٠٠٧: ٥٠٤١؛ سیلوا دیاس و همکاران ٥، ٢٠٠٢: ٨٠٧٢).
) شکل ٨ مقادیر همگرایی (١-s ١٠٢×) چرخه عمر سامانه : ردیف اول اجرای مرجع ردیف دوم اجرا بدون ارتفاع با توجه به نتایج بالا و مرور نقشه ها، الگوهای موجود در میدان های همگرایی- واگرایی هر دو اجرا برای مراحل چرخه عمر تقریبا شبیه میدان های تاوایی بوده است ؛ به طوریکه مراکز آن ها در مرحله شکل گیری اجرای حذف کوهستان از بین رفته اند؛ در مقابل در اجرای مرجع مقادیر مثبت ضعیفی از این مراکز شمال خلیج فارس را پوشش داده است .
بدین منظور چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس غرب ایران در دوره زمانی ٢٠٠١ تا ٢٠٠٥ با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص تغییرات مساحت و آستانه های دمای درخشندگی ٢٢٤ و ٢٤٢ کلوین شناسایی گردید و تأثیرات ارتفاعات زاگرس بر چرخه عمر از طریق مدل RegCM٤ موردبررسی قرار گرفت .
با بررسی نتایج شبیه سازیهای صورت گرفته و مقایسه آن ها با نتایج اجرای مرجع و مرور مطالعات نظری، میتوان نتیجه گرفت که مدل RegCM در نشان دادن نقش رشته کوه های زاگرس در چرخه عمر سامانه های همرفتی میان مقیاس واقع در غرب ایران و کمیت های فیزیکی و دینامیکی مربوطه ، موفق عمل میکند و کاربرد قابل قبولی دارد."