1درمطالعه حاضرجهت برآوردمیزان و نحوه تأثیرپدیده ENSO و NAO بربارش بخشهای جنوبی دریا  خزرازداده های مربوط به نوسانات سطح دریادراطلس شمالی وشاخص چندمتغیره MEI   و میانگین بارش ماهانه وسالانه5  ایستگاه دربازه بلندمدت60 ساله (2017 -1956 ) استفاده شد. بررسی ارتباط بین شاخص های نامبرده وبارش ایستگاه هاازروش ضریب همبستگی پیرسون درسطح حداقل معنی داری 95% ( P-value  0/05  ) محاسبه شد. نتایج حاصل ازاین پژوهش نشان دادکه ارتباط معنی دار مثبتی بین بارش و شاخص   NAOدربرخی ماه هادرکلیه ایستگاه هاوجود دارد اما این ارتباط درهمه ایستگاهها ازالگوی خاصی تبعیت نمی کند. در بررسی با تاخیر1ماهه شاخص NAO وبارش بیشترین ارتباط درایستگاه انزلی مشاهده شدهمچنین محاسبه  همبستگی بین بارش وفازهای مختلف NAO بیانگرهمبستگی مثبت بین بارش وفازمنفی شاخص نامبرده درایستگاه رامسر و همبستگی منفی بین فازمثبت این شاخص و بارش درایستگاه گرگان است.  نتایج  همبستگی پیرسون بین بارش وشاخص ENSO بیانگرارتباط معنی دارمثبت بین شاخص چند متغیره  انسو وبارش ایستگاه هادر فصل پائیزو بعضا اوایل زمستان است. دربررسی دوره های ترسالی وخشکسالی ایستگاهها باشاخص NAO  ودور پیوند انسومشخص شد؛ رفتار بارشی ایستگاه ها درسال های وقوع النینو که با فازهای مختلف نمایه NAO  همراه بوده است کاملا هماهنگ و متشابه نیست اما مطابقت 89% بارش درحدنرمال و بیشتراز نرمال دردوره های وقوع النینو نشان میدهد النینو بابارش درحدنرمال وبالاترازنرمال دراین ایستگاه -ها انطباق بیشتری دارد.درحالیکه دردوره های وقوع لانینا مطابقت 34%بارش درحدنرمال وفقط4% سالی ضعیف و60%خشکسالی ضعیف تاشدیدنشان میدهد دوره های وقوع لانیناباخشکسالی انطباق بیشتری دارد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در مقاله حاضر، اثرهای احتمالی نوسان اطلس شمالی (NAO) بر کیفیت هوای شهر تهران بررسی شده است. به این منظور، ابتدا با استفاده از شاخص روزانه NAO و شاخص کیفیت هوای مربوط به دوره های با هوای آلوده و سالم از سال 2007 تا 2016، تأخیر زمانی تأثیر این دورپیوند در هر دوره به دست آمده است. سپس برای بررسی موردی شرایط همدیدی و دینامیکی، داده های روزانه ERA-interim مربوط به ECMWF در بازه زمانی 1979 تا 2017 به کار رفته است. بررسی ارتباط بین شاخص روزانه NAO و شاخص کیفیت هوای شهر تهران با محاسبه ضریب همبستگی بیانگر آن است که در دوره های هوای آلوده، به طور نسبی فاز مثبت NAO و در دوره های هوای سالم فاز منفی غالب است. نتایج بررسی های موردی در شرایطی که بیشترین همبستگی بین شاخص کیفیت هوای تهران و شاخص روزانه NAO وجود دارد، نشان می دهد در مواردی که فاز NAO مثبت است، با انحراف جریان های جوی به سمت شمال اروپا، فرارفت هوای گرم و مرطوب به این منطقه رخ می دهد، حال آنکه خاورمیانه شرایط سرد و خشک همراه با حرکت های نزولی دارد که می تواند باعث وارونگی دما و انباشت آلاینده ها در این منطقه شود. از سوی دیگر، زمانی که فاز NAO منفی است، مداری و قوی تر شدن جریان ها که با انتقال رطوبت و دمای کمتر از اقیانوس اطلس به سمت شرق همراه است، به بهبود کیفیت هوا کمک می کند. از دیگر نتایج پژوهش حاضر این است که مکان استقرار کم فشار ایسلند و پرفشار آزورز روی اقیانوس اطلس، جهت محور آنها و مشارکت با پدیده های دیگر به خصوص پرفشار سیبری، تأثیر مستقیم بر مسیر جریان های جوی، ایجاد پشته ها و ناوه ها و همچنین مکان قرارگیری جت های جنب حاره ای و جنب قطبی دارند و به صورت غیرمستقیم بر کیفیت هوا اثر می گذارند.

کم ارتفاع های بریده[1] به عنوان یک کم ارتفاع بسته در تروپوسفر میانی و بالایی تعریف می شوند که به طور کامل از جریان اصلی بادهای غربی جداشده اند. کم ارتفاع بریده یکی از پدیده های اثرگذار بر اقلیم ایران می باشد. هدف از این مقاله بررسی میزان این اثرگذاری و ارتباط آن با برخی شاخص های پیوند از دور می باشد. ویژگی های کم ارتفاع های بریده در ایران، برای دوره 2015-1976 مطالعه گردید. برای شناسایی این سیستم ها از الگوریتم رائول نی یتو، باقابلیت شناسایی خودکار، استفاده گردید. این الگوریتم از داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل ترازهای 500 و 600، باد مداری در تراز 500 هکتوپاسکال و دمای تراز 500 هکتوپاسکال، از پایگاه داده های مرکز ملی پژوهش های جوی[2] استفاده می کند. نتایج نشان داد که بیشترین فراوانی کم ارتفاع های بریده در ایران، در فصل بهار و با یک بیشینه در ماه مارس می باشند. در دوره آماری 40 ساله، فراوانی رخداد این سیستم ها، روندی مثبت دارد. بررسی طول عمر این سیستم ها نشان داد که بیشترین فراوانی را کم ارتفاع های بریده با ماندگاری 2 روز دارند. در بررسی فصلی طول عمر، مشخص گردید که در فصول زمستان و بهار برتری با طول عمر 2 روز و در فصول تابستان و پاییز بیشتر کم ارتفاع های بریده طول عمر یک روز داشته اند. در سال های لانینا، فراوانی کم ارتفاع های بریده در ایران عموما بالاتر از میانگین و در سال های ال نینو، فراوانی این سیستم ها کمتر از میانگین مشاهده گردید. در خصوص ارتباط با نوسان اطلس شمالی، فازهای منفی نوسان اطلس شمالی، همراه با فراوانی کمتر کم ارتفاع های بریده و فازهای مثبت نوسان اطلس شمالی، همراه با فراوانی بیشتر این سیستم ها می باشند. همچنین در ماه هایی با فاز مثبت (منفی) نوسان اطلس شمالی، بیشترین رخداد کم ارتفاع های بریده در فصل گرم (سرد) مشاهده گردید. نهایتا در این مقاله یک مطالعه موردی از رخداد کم ارتفاع بریده در شمال ایران، در فوریه 1991 که در بازوی شرقی بندال امگا شکل گرفته، بررسی گردید.

نوسان اطلس شمالی (NAO) یکی از سیگنال های بزرگ مقیاسی است که نیمکره ی شمالی زمین را تحت تأثیر قرار می دهد. تحقیقات مختلفی هم تغییری بارش های ایران با NAO را در مقیاس های ماهانه تا سالانه بررسی کرده اند. این تحقیق مقیاس زمانی هفتگی را در نظر گرفته است. متغیر بارش روزانه در دوره ی آماری (2016-1979) از پایگاه ERA-Interim اخذ و میزان تطابق آن با نقاط مرجع زمینی با روش همبستگی پیرسون بررسی شد. نتایج نشان داد مقدار بارش سالانه در مناطق مرطوب کشور به ویژه ناحیه ی خزر کم برآورد است. همچنین، همبستگی میانگین هفتگی بارش شبکه و سینوپتیک در حاشیه ی غربی، شمال شرقی و جنوب شرقی کشور بیشترین و در نواری به موازات خط غربی-شرقی (نواحی میانی) کمترین است. این همبستگی به ترتیب از زمستان به پاییز و بهار کاهش می یابد. بررسی سری زمانی فراوانی نسبی رخدادهای شدید NAO در مقیاس هفتگی نشان داد این سیگنال دارای دو اوج فعالیت در سال است که در انتخاب دوره ی زمانی بررسی رابطه ی بارش های ایران و NAO مورد استفاده قرار گرفت. ضریب همبستگی متقابل پیرسون بین بارش میانگین متحرک هفتگی شبکه و NAO برای هر سال جداگانه محاسبه شد و نتایج نشان داد هم تغییری در تمام سال ها به طور کلی دارای یک رفتار خاص نیست، اما فراوانی نسبی هم تغییری مستقیم بیشتر از معکوس است و از شمال به جنوب کاهش می یابد.

مطالعه الگوهای جوی بزرگ مقیاس که تأثیر معنی داری بر شرایط اقلیمی کشور دارند می تواند به شناخت عوامل تغییرات آب و هوایی و پیش آگاهی از پدیده‎ های زیانبخش جوی مانند ترسالی و خشکسالی کمک کند. در این مطالعه به بررسی اثر پدیده های نوسان جنوبی (SO) و نوسان اطلس شمالی (NAO) بر فراوانی وقوع و شدت رودخانه­های جوی پرداخته شد. رودخانه­های جوی مسیرهای بلند و باریکی هستند که حدود 90 درصد رطوبت جو را در عرض­های میانی زمین با خود حمل می­کنند. در این پژوهش از کمیت شار بخار آب تجمعی (IVT) با استفاده از داده های بازتحلیل ERA5 در ماه های پربارش در کشور (نوامبر تا می) در بازه 1979 تا 2020 با گام­های زمانی 6 ساعته برای شناسایی رودخانه­های جوی استفاده شد. نتایج نشان داد که درصد وقوع رودخانه­های جوی در فازهای خنثیSO و NAO به­ترتیب 81/55 و 11/67 درصد می­باشد. فراوانی وقوع رودخانه های جوی در کشور در فاز منفی SO یا النینو، 26 درصد و در فاز مثبت NAO بسیار بیشتر (4 برابر) از فاز منفی این پدیده است. این نتیجه با مطالعات گذشته که این دو فاز را با ترسالی­های کشور مرتبط دانسته اند همخوانی دارد. بررسی شدت رودخانه های جوی که با شاخص IVT سنجیده شد نیز نشان داد که شدت این پدیده در فاز های منفی SO و مثبت NAO بیشتر است.

در این پژوهش برای آشکارسازی دوره تناوب خشکسالی ها و ترسالی های ایران و انطباق زمانی آنها با چرخه های الگوی پیوند از دور شاخص نوسان اقیانوس اطلس شمالی (NAO) از دو مجموعه داده شامل داده های مربوط به بارش ماهانه 63 ایستگاه هواشناسی همدید سازمان هواشناسی ایران طی بازه زمانی 1988 تا 2015 و مقادیر شاخص NAO در همان بازه زمانی متعلق به پایگاه داده های مرکز ملی پیش بینی محیطی-مرکز ملی پژوهش های جوی NCEP/NCAR وابسته به سازمان پژوهش های جوی و اقیانوسی ایالات متحده-استفاده شد. برای محاسبه و شناسایی خشکسالی ها و ترسالی های ایستگاه های مورد مطالعه نیز از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده شد. با محاسبه شاخص SPI برای تمامی ایستگاه های مورد مطالعه در یک مقیاس ماهانه، سری های زمانی آنها در مقیاس ایستگاهی و مقیاس منطقه ای به تفکیک، برای تمامی ماه های مورد مطالعه تهیه و تنظیم شد. علاوه بر این دو سری زمانی، سری های زمانی شاخص NAO نیز برای همان ماه ها تهیه شدند. درنهایت، برای شناسایی دوره های غالب موجود در سری های زمانی مورد نظر از تحلیل طیفی به روش فوریه استفاده شد. نتایج تحلیل طیفی سری های زمانی شاخص NAO نشان داد که در هر ماه، دوره های تناوب مختلفی از دوره تناوب های کوتاه مدت تا دوره تناوب های بلندمدت وجود دارد به طوری که بیشترین فراوانی با دوره های تناوب کوتاه مدت (کمتر از 10 سال) است. در انطباق این دوره ها با دوره های مربوط به خشکسالی ها و ترسالی های ایستگاه های مورد مطالعه مشاهده شد که به استثناء ماه می، در بقیه ماه ها بیش از 65 درصد ایستگاه ها دست کم یک دوره تناوب یکسان با دوره های تناوب شاخص NAO داشتند که می تواند بیانگر ارتباط و اثرگذاری این نوسان اقلیمی بر شرایط وقوع خشکسالی ها و ترسالی های ایران باشد.

تغییر انرژی جنبشی پیچکی با زمان متاثر از چندین عامل واداشت نظیر همگرایی شار آزمین گرد، همگرایی شار کل انرژی، تبدیل کژفشاری و تبدیل فشاروردی است. در این تحقیق با استفاده از داده های بازتحلیل NCEP/NCAR توزیع میانگین همادی این عوامل واداشت همراه با تولید انرژی پتانسیل در دسترس پیچکی در ماه های بحرانی مثبت و منفی نوسان اطلس شمالی (NAO) در ناحیه مدیترانه و خاورمیانه بررسی شده است. از آنجا که در میانگین گیری زمانی جملات واداشت، بخشی از مقادیر مثبت و منفی با یکدیگر خنثی می شوند، علاوه بر میانگین گیری کلی، به طور جداگانه میانگین مقادیر مثبت و منفی این جملات نیز محاسبه و تفسیر شده است.نتایج نشان می دهد که میانگین انرژی جنبشی پیچکی در ناحیه مدیترانه در دو فاز NAO تفاوت چندانی ندارد، ولی با حرکت به سمت شرق، مقدار آن در فاز مثبت زیادتر می شود. همچنین بزرگی همه جملات محاسبه شده در فاز مثبت در این ناحیه، بیشتر از فاز منفی است. جمله تبدیل کژفشاری در عرض های بالاتر دارای مقادیر بیشتری است ولی در نواحی جنب حاره ای، جمله تبدیل فشاروردی چیره است. بیشینه مقادیر این جمله در شمال محور جت جنب حاره به صورت دو سلول مجزا در غرب ایران و مرکز مدیترانه قرار گرفته و کمینه آن در جنوب محور جت و روی دریای سرخ دیده می شود، به گونه ای که بزرگی همه این مراکز در فاز مثبت بزرگ تر از فاز منفی است.بردار شار انرژی نشان دهنده انتقال انرژی از غرب اقیانوس اطلس و شمال اروپا به ناحیه مدیترانه است که در فاز مثبت مقدار آن کمتر است. در مرکز دریای مدیترانه، ناحیه واگرای انرژی دیده می شود و مقدار آن در فاز مثبت به مراتب بزرگ تر از فاز منفی است. وجود ناحیه واگرایی در این ناحیه نشانگر وجود یک منبع قوی انرژی جنبشی پیچکی در این ناحیه است. جهت بردارهای شار آزمین گرد نیز نشانگر انتقال انرژی از این ناحیه به سمت جنوب شرق است، به طوری که در فاز مثبت یک ناحیه همگرا روی دریای سرخ و شمال شرق افریقا به روشنی دیده می شود. بزرگی این ناحیه همگرا در فاز مثبت بیش از فاز منفی است و می تواند دلیل تشدید جت جنب حاره در فاز مثبت باشد. همچنین از الگوی جمله تولید کژفشاری چنین بر می آید که ارتباط منطقه چرخندزای مدیترانه با مسیر توفان اطلس در فاز مثبت NAO ضعیف تر است.

گرمایش زمین به دلیل اثرهای محیطی و اقتصادی ـ اجتماعی آن و نیز به جهت تاثیر آن در برنامه ریزی های خرد و کلان طی چند دهه اخیر مورد توجه محافل علمی بوده است. یکی از نتایج گرمایش مزبور، تغییر محسوس در رفتار و الگوهای فشار است. برای مثال این تغییرات روند عمومی نوسانهای اطلس شمالی (NAO) را متاثر ساخته است. نوسانهای شمالی نیز به نوبه خود، فراوانی و جهت جریانهای جوی را تعیین می کنند.در این نوشتار، سعی شده رفتار دمای مشهد (با 1065 سال طول دوره آماری) مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین برای شناخت رابطه بین تغییرات دمای مشهد و نوسانهای اطلس شمالی تلاشهایی صورت گرفته است. در این راستا از روش های آماری، مدل های ARIMA و مدل های تابع انتقال بهره گرفته شده است. دمای مشهد و نوسانهای اطلس شمالی طی دوره مورد بررسی، سه فاز را تجربه نموده اند. فازهای دمایی و فازهی نوسانهای اطلس شمالی، به لحاظ زمانی تقارن نسبی داشته اند. در طول دوره آماری، دمای سالانه در مشهد 0.003992 ±0.004495 درجه سلسیوس افزایش داشته است.نوسانهای شمالی نیز به میزان 0.00496 ± 0.001- کاهش روند داشته است . بدین ترتیب تصور می شود روند بلند مدت نوسانهای شمالی قادر به توجیه تغییرات بلندمدت دمای مشهد است. بهترین مدل ARIMA برازش یافته بر میانگین سالانه دمای مشهد، مدل (ARIMA (0,1,1 است. بر اساس مدل تابع انتقال نوسانهای شمالی به دمای مشهد، افت و خیزهای سالانه نوسانهای شمالی با وزن 0.49 بر دمای مشهد تاثیر می گذارد. مقادیر دمای 20سال آینده بر اساس مدل ARIMA و مدل تابع انتقال، برآورده شده است. بر اساس این پیش بینی، میزان افزایش دما از 0.006تا 0.0068 درجه سلسیوس به ازای هر سال برآورده گردیده است.