چکیده:

بارشهاي رگباري همه ســاله در ایران و جهان خســارتهاي شــدید جانی و مالی را به بار می آورند. پژوهش حاضـر، به منظور بررسـی سـینوپتیک بارشهاي رگباري مولد سـیلاب رودخانه خیاوچاي مشـکینشـهر در روز ۳

خرداد ۱۳۹۲ به انجام ر سیده ا ست. این پژوهش، با دیدگاه محیطی به گردش جو صورت گرفته ا ست و در این راســتا ابتدا میزان بارشهاي ثبت شــده براي ســیلاب حادث شــده و همچنین آمار دبی ســیلاب روزانه ایســتگاه هیدروگرافی رودخانه خیاوچاي از ســازمان آب منطقهاي اســتان اردبیل تهیه گردیده و ســپس با دریافت دادههاي سطح فوقانی جو و تحلیل آنها، علل ریزش بارشهاي رگباري مشخص شده است. نقشههاي مورد استفاده در این پژوهش نق شههاي ف شار سطح دریا (slp) و سطح ۵۰۰ هکتوپا سکال (hgt) براي برر سی علل روزهاي همراه با سامانههاي سیلزا در منطقه، نقشههاي وزش رطوبتی براي بررسی وضعیت شار رطوبتی و نقاط همگراي رطوبتی و نق شههاي پیچانه جوي، امگاسطحوتاوایی ۵۰۰ هکتوپا سکال براي م شخص کردن و ضعیت پایداري و ناپایداري جریان هوا استفاده شده است تحلیل نقشههاي جوي نشان دادند که مهمترین عامل ایجاد سیلاب در محدودهي مورد مطالعه، نفوذ زبانههاي کمفشـــار ، وجود بلوکینگ امگایی ، وزش بادهاي غربی و جنوب غربی بوده اســـت.

همچنین وجود امگا و پیچانه جوي منفی و تاوایی مثبت در نقشـــههاي روز هاي اوج بارش در ســـطح ۵۰۰
هکتوپاسکال، نشان دهنده تاثیرات جو فوقانی بر ایجاد ناپایداريها و بارشهاي رگباري در منطقه شده است.

واژههاي کلیدي: بارشهاي سیلزا، تحلیل سینوپتیک، رودخانه خیاوچاي، الگوهاي گردشی

۱ – کارشناس ارشد رشته آب و هواشناسی، ۰۹۱۴۱۵۷۹۹۳۴، moradi61376@gmail.com

۲ – دانشجوي دکتري اقلیم شناسی

۳ – کارشناس ارشد رشته ژئومورفولوژي در برنامهریزي محیطی

۱

مقدمه

بارشهاي رگباري از پدیدههاي بحران سازي محسوب میشوند که وقوع ناگهانی و شدید آنها منجر به خسارتهاي هنگفتی شده و جبران آن در کوتاه مدت غیرممکن خواهد بود. کشور ایران از لحاظ جغرافیایی به دلیل تأثیرپذیري از نوار پرفشــار جنب حارهاي و شــرایط آب و هوایی حاکم بر این منطقه، از بارش کمی برخوردار است. بارشهاي سالانه اندك و نوسانات شدید رگباري و کوتاه بودن مدت بارشها ازخصوصیات بارز رژیمهاي بارندگی ایران محســـوب میشـــود. به همین دلیل در اغلب موارد بارشهاي کوتاه مدت و رگباري، سالانه سیلابهاي مخربی را بر جاي میگذارند. سیل هر ساله در گوشه و کنار کشور، جان تعدادي از انسانها را میگیرد و هزاران مترمکعب آب شـــیرین و هزاران تن خاك ارزشـــمند را از دســـترس خارج ســـاخته و خرابیهاي فراوانی بر جاي میگذارد. ا ستان اردبیل از جمله مناطقی است که در فصول مختلف سال شاهد بارانهاي کوتاه مدت و رگباري میبا شد. در بی شتر موارد این بارشها منجر به سیلهاي شدید و مخرب در مناطق مختلف به ویژه در شـهرسـتان مشـکینشـهر میشـود که خسـارتهاي مالی و جانی از خود بر جاي میگذارد.

مطالعات زیادي در ارتباط با تحلیل سینوپتیک رخداد بار شهاي رگباري در جهان به عمل آمده ا ست.
مادوکس(۱۹۷۸) ۱، با مقایسهاي که بین سیلهاي سنگین بیگ تامپسون۲ و رپیدسیتی۳ از نظر سینوپتیکی انجام داد به این نتیجه رسید که عامل ایجاد این سیلها ، بادهاي سطح پائین میباشند که رطوبت فراوانی را به این دو منطقه منتقل کرده و عامل ناهمواري باعث صـعود رطوبت و ایجاد بارشهاي سـنگین شـده اسـت.

پیر(۱۹۹۵) ۴، بارندگیهاي فصل گرم شمالشرقی آفریقا را مطالعه نموده و به این نتیجه رسیده است که این بارشها در اثر حوادث النینو و پدیده مونســون اتفاق میافتد و نقش اقیانوس اطلس هم در ایجاد این بارشها مؤثر است. روبرت۵ و همکاران (۱۹۹۸)، رابطه شرایط جوي بالا را با رخداد بارشهاي سنگین تابستان در یوتا۶

برر سی نمودهاند. در پژوهش مذکور، نقش عوامل سینوپتیکی م ستقیم و غیرم ستقیم ت شخیص داده شده و همچنین این نتیجه حا صل شده ا ست که انتقال رطوبت از اقیانوس اطلس در ایجاد این بارشهاي سنگین اهمیت فوقالعادهاي دارد. کاهانا۷ و همکاران (۲۰۰۴)، ســیلهاي مهم صــحراي نگو را مطالعه کردند. نتایج مطالعه نشـان داد که در این منطقه بیش از ۷۵ درصـد سـیل هاي مهم در طول سـالهاي ۱۹۹۴-۱۹۶۵ به وقوع پیوسته و علت آن، وجود ناوهي فعال روي دریاي سرخ بیان شده است. رضا کووا۸ و همکاران (۲۰۰۵)،

به مطالعهي بارشهاي ســیلزا در اوت ۲۰۰۲ به عنوان شــدیدترین بارش منجر به ســیل در کشــور چک پرداختند. در این مطالعه بر روي شــرایط ســینوپتیکی ایجاد بارشهاي ســنگین از نقشــههاي ســطح زمین

۱ . Maddox 2 . Big Thompson 3 . Rapid City 4 . Pierre 5 . Robert 6 . Utah 7 . Kahana 8 . Reza Kwoa

۲

استفاده شد. آنها نشان دادند که ریزش باران سنگین در کشور چک به وسیله گرادیان قابل ملاحظهي افقی در بخش عقب سیکلون که با حرکت خیلی کند به سمت شمالشرقی اروپاي مرکزي پیشروي میکند، صورت گرفته و شرایط براي انتقال رطوبت هوا و صعود به صورت اروگرافی در منطقه فراهم میشود. آتهاناسیوس۱
و همکاران (۲۰۱۴) اثر فضایی بارش باران و ساختار زمانی پاسخ هیدرولوژیکی در حوضهي آبریز را براساس یک آزمایش عددي شــمارش کردهاند نتایج بررســیها نشــان میدهد وقوع رواناب در حوضــهي آبریز آلپ در مرکز سوئیس بیشتر به علت عناصر محلی بوده است.

در ایران نیز تحقیقات زیادي در رابطه با تجزیه و تحلیل بارشهاي رگباري به عمل آمده اســـت.
نجار سلیقه (۱۳۸۰) به این نتیجه ر سید که نفوذ زبانهي کمف شار مو سمی از سمت شرق در سطوح زیرین تروپو سفر باعث انتقال رطوبت اقیانوس هند و خلیج بنگال می شود و چنانچه شرایط م ساعدي براي صعود تودههاي مرطوب در لایههاي میانی تروپوسفر وجود داشته باشد بارشهاي رگباري شدید تابستانی در جنوب غرب کشور ایجاد مینماید. مرادي((۱۳۸۵ به تحلیل دلایل سینوپتیک وقوع سیلاب در ساحل جنوبی دریاي خزر پرداخت و به این نتیجه ر سید که هرگاه در ساحل جنوبی دریاي خزر و در سطح زمین، پ شته پرف شار کوتاه ناشــی از گســترش هواي ســرد در منطقه اســتقرار یابد و در ترازهاي میانی و بالایی جو نیز ناوه وجود داشـته باشـد، شـرایط لازم براي وقوع بارشهاي شــدید در منطقه مهیا میشـود. صـمدي((۱۳۸۶ به تحلیل سـینوپتیک الگوهاي بارشـی منجر به سـیل پاییز سـال ۱۳۸۲ سـواحل جنوبی دریاي خزر پرداخت و به این نتیجه رســـید که وجود ناوه عمیق در شـــمال شـــرق اروپا و امتداد محور آن بر روي دریاي خزر و حضـــور آنتیسیکلون مهاجر با کشیدگی شمالغرب – جنوب در غرب ناوه و سیکلون جبههاي در شرق آن و هم جهت شدن حرکت آنتی سیکلون با حرکت سیکلونی جلو ناوه و از سویی دیگر، حرکت نصفالنهاري قابل ملاحظه جریان ســطح میانی جو، موجب تقویت تاوایی شــده و همزمانی عوامل مذکور و نیز تشــدید حداکثر اختلاف حرارتی بین هواي ســرد قطبی و ســطح آب دریا در فصــل پاییز در منطقه، باعث ریزش بارشهاي شــدید و سیلآسا شدهاند.گندمکار (۱۳۸۷) عبور سیکلونهاي مدیترانه را مهمترین عامل بروز بارشهاي سیلآسا در ایران میداند. وي ت شکیل و حرکت سی ستمهاي مذکور را با ا ستفاده از دادههاي ف شار سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل لایههاي مختلف جو پیش بینی میکند و نتایج حاصل هم نشان داده است که در فصل بهار این پدیده خطرات بیشتري به همراه دارد زیرا شرایط صعود محلی هم فراهم ا ست و ترکیب عوامل سطحی با ســینوپتیکی موجب بروز بارشهاي شــدید میگردد. لشــکري و همکاران (۱۳۸۷) براي مطالعهي بارشهاي سیلزا در جنوب شرق دریاي خزر از نقشههاي سینوپتیک روزانهي سازمان هواشناسی در چهار سطح (سطح زمین، تراز ۵۰۰، ۷۰۰ و ۸۵۰ هکتوپا سکال) از سال ۱۹۹۲ تا ۲۰۰۳ ا ستفاده کردهاند. نتایج به د ست آمده نشــان میدهد پنج نوع تودهي هوا و ســامانههاي فشــاري در بارش جنوب شــرق دریاي خزر مؤثر اســت که عبارتند از: سامانهي پرفشار مهاجر اروپایی، سامانهي پرفشار سیبري، پرفشار جنب حارهاي، کمفشار موسمی و سـامانهي کمفشـار سـودانی. رضـایی((۱۳۸۹ پس از بررسـی نقشـههاي سـینوپتیک ترازهاي ۷۰۰ و ۵۰۰

هکتوپاســکال، ســه الگوي ســیلزا در ماســوله را شــناســایی و به این نتیجه رســید که ســامانه چرخندي و واچرخندي بر حســـب ویژگی و یا توقف خود بر روي آن منطقه، از یک تا حداکثر ســـه روز پی در پی ایجاد

۱ . Athanasios

۳

سیل کردهاند. پرنده خوزانی و لشگري((۱۳۸۹، در بررسی سینوپتیک سیستمهاي سیلزا در جنوب ایران، عامل این ســیل را در نتیجه تقویت و تشــدید مرکز کم فشــار ســودان و منطقه همگرایی دریاي ســرخ و در مواردي ادغام مرکز کم فشــار ســودان با مرکز فشــار مدیترانهاي و تبدیل آن به یک ســیســتم دینامیک یا ترمودینامیک دانســتهاند. کرمی و همکاران((۱۳۸۹، با بررســی نقشــههاي ســینوپتیک تراز دریا و تراز ۵۰۰
هکتوپا سکال، علت وقوع سیل پلدختر را تقویت سامانه سیبري و گ سترش آن بر روي آبهاي گرم و انتقال رطوبت به داخل ایران و عربستان تا آخرین ساعت بارش و نیز ریزش هواي سرد واچرخند آزور براي پویایی و انتقال سامانه سودانی به عرضهاي بالاتر و ادغام آن با سامانههاي مدیترانهاي و ریزش هواي سرد عرضهاي بالا توسط کم فشار ایسلند و ادغام آن با سامانه ادغامی دانستهاند. منتظري و درعلی (۱۳۸۹) براي بررسی سیلابهاي بطاري از روش محیطی به گردشی استفاده کردند. ابتدا بالاترین دبیهاي رودخانه کبگیان از آمار سازمان آب استان کهگیلویه و بویراحمد استخراج کردند. بررسی نقشهها و آمارها نشان داد در زمانهایی که دبی رودخانه زیاد شـــده میزان بارندگیها نیز افزایش پیدا کرده اســـت. ســـنگینترین بارشها زمانی اتفاق افتادهاند که سامانههاي جوي بارشزا روي دریاي مدیترانه و دریاي سرخ شکل گرفتهاند و به کمک بادهاي غربی از غرب و جنوب غرب وارد حوضه شدهاند.

موقعیت منطقه

حوضه آبریز خیاوچاي با مختصات جغرافیایی۴۷ درجه ۳۹ دقیقه ۲۰ ثانیه تا ۴۷ درجه ۴۳ دقیقه۴۷ ثانیه طول شرقی و ۳۸ درجه ۱۷ دقیقه ۴ ثانیه تا ۳۸ درجه ۲۳ دقیقه ۱۰ ثانیه عرض شمالی در غرب استان اردبیل، جنوب شهرستان مشکین شهر و شمال غربی توده آتشفشانی سبلان واقع شده است شکل(.(۱-۳ این حوضه یکی از زیر حوضههاي سیل خیز حوضه آبخیز بزرگ ارس بوده که از دامنههاي سبلان منشأ گرفته و در نقطه خروجی به رودخانه قره سو متصل و از آنجا از طریق رودخانه بزرگ دره رود به ارس میپیوندد. قسمت عمده مساحت این حوضه کوهستانی بوده که در بخش سرآب حوضه و پایین دست حوضه بیشتر به صورت دشت میباشد. ارتفاع این حوضه از سطح دریا ۲۳۶۸ متر بوده که ارتفاع حوضه از جنوب به شمال کاهش مییابد.

بستر رودخانه این حوضه در بالادستعمدتاً داراي شیب زیاد بوده و جزو رودخانههاي جوان میباشد و مساحت حوضه ۳۴۱,۳۴۵ کیلومترمربع می باشد(صمدي، (۱۳۹۳

مواد و روشها

در این پژوهش، براي بررسی الگوهاي سینوپتیکی منجر به سیلاب در حوضهي خیاوچاي، ابتدا دادههاي آماري مربوط به دبی سیلابی و بارش این حوضه، از سازمان آب منطقهاي استان اردبیل تهیه و سپس تاریخ وقوع بارشهاي منجر به سیلاب منطقهي مورد مطالعه، بررسی شد. در این راستا سیلاب روز ۳ خرداد ۱۳۹۱

۴

شکل -۱ موقعیت منطقه مورد مطالعه