مقدمه

آبوهوای هر مکان، اثریافتهاز مجموعه عوامل محلّی و عوامل بیرونی است. عوامل محلّی کمابیش ثابت بوده و در کوتاهمدّت تغییری نمیکنند، ولی عوامل بیرونی تغییرپذیری شدیدتری نشـان مـی دهنـد. ازجملـه عوامـل

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

نویسنده مسئول: E-mail: Sohrabghaedi@yahoo.com 96546599190

۲ جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی ۲، بهار ۹۳۹۹

بیرونیمؤثّربر آب وهوای ایران، فرود دریای سرخ است. این فرود بهشکل هشت (۸) روی دریـای سـرخ ایجـاد میشود و فرودی سطحی بوده که در ترازهای بالاتر دیده نمیشود. پژوهشگران زیادی به تأثیر ایـن فـرود روی آبوهوا پرداختهاند. شاید بتوان گفت نخستین فردی که در این زمینه پژوهشی انجام داد، آشبل۱ بـود. آشـبل (۱۹۳۸) طوفانهای تندری منطقهی شرق مدیترانه را بررسی کرد و این پدیده رامتأثّراز سامانهای دانست که بهاصطلاح آن را کمفشار دریای سرخ مینامید. سولیمان(۱۹۵۳) ۲ بیان کرد که کمفشار دریای سرخ،بـه دلیـل صعود سریع جریان جنوبشرقی روی هوای سردتر شمالی که از مدیترانه منشأ میگیـرد، سـبب طوفـانهـای تندری میشـود. آشـبل، ۵۶۰۵؛ ایتزیکسـون۳، ۵۶۶۱؛ کریچـاک۴ و همکـاران، ۵۶۶۴a و ۵۶۶b و دایـان۵ و همکاران (۲۰۰۱) در مقالههای خود آوردهاند که سامانهی فرود دریای سرخ با یک جریان شرقی ـ کهبـهطـور معمول با شرایط هوای بدون بارش همراه است ـمشخّص میشود؛ هرچند، گاهیمـی توانـد بـه سـیلابهـای شدیدی منجر شود که منابع رطوبتی آن از جنوب به ایـن منطقـهمـی رسـد. دایـان و شـارون(۱۹۸۰) ۶ بیـان داشتهاند که گاهی (در موارد بسیار نادر) فرود دریای سرخ با یک فرود بسـیار کشـیدهی بـالایی از شـمال روی شرق مدیترانه همراه است. این فرود بالایی سبب حرکات صـعودی، شـرایط ناپایـداری و کمـک بـه گسـترش طوفانهای همرفتی میشود و گاهی با رگبارهای سنگین و طوفانهای رعـد و برقـی و بیشـتر در بخـشهـای شرقی و جنوبی مدیترانهی شرقی همراه است. این نوع از فرود دریـای سـرخ،بـ هعنـوان فـرودفعّـالشـناخته میشود (زیو۷، ۱۹۹۴؛ سارونی ۸ و همکاران، ۱۹۹۸؛ گلـدریچ۹، ۲۰۰۳؛ تسـویلی۱۰ و زنگویـل۱۱، .(۲۰۰۵ فـرود فعّال دریای سرخ گاهی اوقات با سیلابهای عمده در بیابان نِگِو۱۲ همراه اسـت (کاهانـا۱۳ و همکـاران، ۲۰۰۲؛ زیو و همکاران، .(۲۰۰۴ کریچـاک و آلپـرت(۱۹۹۸) ۱۴ بـا بررسـی طوفـان ۱۰-۱۴ آبـان ۱-۵) ۱۳۷۳ نـوامبر (۱۹۹۴، دلیل آن را با تشکیل و تقویت رودباد جنبحارّهروی منطقه ی دریـای سـرخ و فراینـدهای همرفتـی مرطوب روی مناطقحارّهای آفریقا و دریای عرب مرتبط دانستهاند. دایان و همکاران (۲۰۰۱) با مطالعهییـک طوفان شدید پاییزی ۲۵ تا ۲۷ مهرماه ۱۷-۱۹) ۱۳۷۹ اکتبر(۲۰۰۰ که خاورمیانـه را تحـت تـأثیر قـرار داده

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

۱٫ Ashbel 2. Soliman 3. Itzikson 4 . Krichak 5. Dayan 6. Sharon 7. Ziv 8. Saaroni 9 . Goldreich 10. Tsvieli 11. Zangvil

۱۲٫ Negev desert 13. Kahana 14. Alpert

رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران ۳

است، آن را مرتبط با فرود دریای سرخ دانستهاند. در بررسی دیگری زیو و همکارانش (۲۰۰۴) با بررسـی یـک طوفان بسیار شدید دربانبیانِگِو طیّ ۲۹ آذر تا ۲ دی ماه ۲۰-۲۳) ۱۳۷۲ دسـامبر (۱۹۹۳ در زمـان انقـلاب زمستانی، آن را به یک فرود در ترازهای پایین که از نواحیحارّهای گسترش یافته، منسوب دانسـتهانـد کـه بـا یک چرخند متحرّک شرقی در ترازهای بالا همراه بـوده اسـت. تسـویلی و زنگویـل (۲۰۰۷) بـا تحلیـل اقلـیم همدید از وضعیّت بارشهای شرق مدیترانه ناشی از فرود دریای سرخ و غیر آن، دریافتند که بارشهـای فـرود دریای سرخ با یک فرود کشیدهی شمالی فشـار تـراز دریـا روی شـرق مدیترانـه (فـرود دریـای سـرخ) و یـک

ناهنجاری فشار منفی تراز دریا (حدود ۳۰ درجهی شمالی ـ ۴۰ درجـه ی شـرقی) همـراه اسـت. در حـالیکـه سامانهی بارشی سطحی غیرفرود دریای سرخبا یک چرخند بسـته روی خـطّ سـاحلی سـوریه و قسـمتهـای شرقیتر، روی شمال سوریه و با یک مرکز ناهنجاری منفی فشار تراز دریـا روی شـمالشـرقی سـوریه (حـدود ۵ْ۳۷ / شمالی ْـ۴۰ شرقی) همراه است. تقـیزاده (۱۳۶۶) در بررسـی سـیلاب مهیـب سـال ۱۳۶۵ در منـاطق مرکزی و جنوبی کشور، ضمن بیان شاخهای از سامانهی مدیترانهای که از عراق وارد ایـران در خوزسـتان شـد، مهمترین عامل وقوع سیلاب پاییز ۱۳۶۵ را ورود کمفشاری با نام کمفشار حرارتی سودان بیان کرد. سبزیپرور (۱۳۷۰) در بررسی سامانههای سیلزا در جنوبغرب ایران، عمیقشدن کمفشار ایسلند روی اروپا و جدا شـدن سلول کمفشاری از ایسلند و عمیق شدن زبانهی آن از طریـق شـمالغـرب و شـمال اروپـا تـا دریـای سـیاه و مدیترانهی شرقی و ایجاد فرودی عمیق بین پرفشار مسـتقر روی روسـیه و پرفشـار آزور را عـاملی مهـم بـرای دینامیکیشدن کمفشار سودان و درنتیجه، بارشهای شدید در جنوبغرب ایـرانمـی دانـد کـه ایـن در مـورد ترکیب سامانهی سودانی و چرخندهای شرق مدیترانه بهترین حالت برای ایجاد بـارش هـای شـدید در جنـوب غرب ایران دانسته شده است. لشکری (۱۳۸۱) در بررسی سامانههـایکـم فشـار سـودانی ورودی بـه ایـران بـا مطالعهی ۲۰۰ سامانهی سودانی، دریافت که این الگوی همدید از ۵ مسیر عمده (دومسیر اوّل بهصورت ادغـام شده با چرخندهای مدیترانهای و سه مسیر مستقل شمال عربستان و خوزسـتان، شـمال عربسـتان و بوشـهر و مرکز عربستان و هرمزگان) وارد ایران شده و ایجاد بارش میکنند. مفیدی زرّوین ( ۱۳۸۱) با بررسـی همدیـد تأثیر سامانهی کمفشار سودانی در وقوع بارشهای سیلزا در ایران، دریافتند که در رابطه با تشـکیل و گسـترش سامانهی کمفشار سودانی، اگرچه مقادیر پایین شاخص چرخه و استقرار پشتهای در تراز میـانی وردسـپهر روی مدیترانهی غربی و فرود عمیقی بر منتهیالیه شرق مدیترانه لازم است، اما نقش اصـلی را کشـیدهشـدن تـاوهی قطبی در تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال، بهعنوان منبع اصلی تاوایی برای پیدایش الگوی گردش ناهنجار و تقویت سلول هدلی و رودباد جنبحارّه Tروی مدیترانه و شمال آفریقا دارد. مرادی (۱۳۸۳) در پیشبینی سیلابها بر اساس موقعیّت سامانههای همدید در شمالشرقی ایران، نتیجه گرفت که چهار الگـو در ایجـاد بـارشهـای سـیلزا در منطقهمؤثّرند که یکی از آنها کمفشارهای سودانی و دریای سرخ است که از جنوبغرب وارد ایـرانمـی شـوند.

۴ جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی ۲، بهار ۹۳۹۹

مفیدی (۱۳۸۳) در مقالهای با عنوان اقلیمشناسی همدید بارشهای سیلزا با منشأ دریای سرخ در خاورمیانه به این نتیجه رسید که شدیدترین بارش در منطقهی دریای سرخ هنگامی روی میدهد که فـرود امـواج غربـی در ترازهای میانی جو به سمت شرق مدیترانه حرکت کرده و به منطقهی دریای سرخ نفوذ کننـد. مفیـدی و زرّیـن -۱۳۸۴) الف) در بررسی همدید تأثیر کمفشارهای سودانی در وقوع بارشهای سیلزا در ایـران، دریافتنـد کـه کمفشارهای منطقهی دریای سرخ، کمفشارهای کمعمقی هستند که تنها با یاری الگوی گردش در تراز بـالایی و میانی جو، امکان گسترش و جابجاییه آنها به سمت ایران وجود دارد. همچنین مفیدی و زرّین -۱۳۸۴) ب) با تحلیل همدید ماهیّت سامانههای کمفشار سودانی در مورد طوفان آذرمـاه )۱۳۸۰دسـامبر (۲۰۰۱، بـه ایـن

نتیجه رسیدند که استقرار و تقویت پرفشاری در تراز میانی روی دریای عرب با ایجاد زنجیرهای از پسـخورهای مثبت، موجب تشدید سلول هدلی و تقویت رودباد جنبحارّهروی دریای سرخ شـده و از سـوی دیگـر امکـان انتقال مستقیم رطوبت از دریای عرب به درون سامانههای کمفشار را، در زمان گسترشکـم فشـارهای منطقـه دریای سرخ به ایران فراهم میکند. آنان منبع رطوبت سامانههای سـودانی را منـاطقحـارّهای شـرق آفریقـا و قطاع جنوبغربی دریای عرب دانستهاند که در هنگام عبور از روی دریای سرخ و خلیج فارس تقویت میشود.

مواد و روشها

در این پژوهش دادههای بارش ایران از پایگاه داده اسـفرازی۱ برداشـت شـده اسـت. در ایـن پایگـاه بـهکمـک دادههای بارش روزانهی ۵۹۰۴ ایستگاه همدید اقلیمی و بارانسنجی کشورطیّ، بـازهی زمـانی ۵۰۹۹/۵/۵ تـا ۵۱۶۶۵)۵۰۵۰/۵۹/۵۵روز) دادههای شبکهای بارش تولید شده اسـت. تفکیـک مکـانی ایـن دادههـا ۵۱×۵۱ کیلومتر ۴۵۵۴) یاخته) و بهروش کریجینگ۲ میانیابی شده است. سیستم تصـویر دادههـای بـارش کشـور در پایگاه داده اسفرازی لامبرت مخروطی همشکل بهمشخّصات زیر است:

متریک طولی: ۱/۹۹۹/۹۹۹ متر؛ متریک عرضی: ۰۹/۹۹۹/۹۹۹ متر؛

مبدأ عرضی: ۴۹ درجه؛ مبدأ طولی: ۱۹ درجه؛

مدار استاندارد ۰۹ :۵ درجه؛ مدار استاندارد ۰۳ :۴ درجه.

با مرتّب کردن دادهها از نظر میانگین بارش، ۰۹ بارش سنگین روزانه انتخاب شـد (جـدول شـمارهی .(۵ ۰۹مورد اوّل این بارشها به آن دلیل انتخاب شدند که میانگین آنها در تمام پهنهای که بارش رخ داده، حدود ۵ میلیمتریا بیشتر بوده است. البتّه مبنا برای اینکه بارشی سنگین شمرده شـود، در منـابع مختلـف متفـاوت است؛ ولی در این نوشته، بارش حدود ۵ میلـیمتـر و بیشـتر مبنـای بـارش سـنگین اسـت. دادههـای ارتفـاع

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

.۱ این پایگاه داده را دکتر مسعودیان در دانشگاه اصفهان ایجاد کرده است.

۲٫ Kriging

رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران ۵

ژئوپتانسیل ساعت ۵۴ گرینویچ۱ (تراز سطحی و میانی جو) در زمان رخداد بارشهای سـنگیناز، مرکـز ملّـی مطالعات جوّی اقیانوسی آمریکا۲ دریافت شد. تفکیک مکانی این دادهها، بهصورت شبکهبندی منظّم با انـدازهی ۴/۱ × ۴/۱ درجهی قوسی است. چارچوب پوش ۵۹ تا ۹۱ درجهی شمالی و ۵۱ تا ۳۱ درجهی شرقی انتخاب شد که تمام دریای سرخ و نواحی مجاور را تا ایران دربرمیگیرد. بنابراین آرایهای۳ به ابعاد ۴۵×۵۱ ایجـادشـ د که در مجموع شامل ۰۵۱ یاخته بود. ابتدا بهصورت درونسو۴ این نقشهها بررسی شدند. به ایـن ترتیـب کـه از چند روز پیش از بارشها تا روز رخداد بارش، نقشههای تراز ۵۹۹۹ هکتوپاسکال هر ۰۹مـورد بـارش تهیّـه و بهصورت دستی به بررسی آنها پرداخته شد. در این بررسیمشخّص شد کـه در ۵۴ مـورد از ایـنبـارش هـای سنگین روزانه، فرود سطحی دریای سرخ وجود دارد و درنتیجه ایـنبـارش هـا بـا فـرود دریـای سـرخ مـرتبط هستند. ملاک تمایز بارشهای ناشی از فرود دریای سرخ از بارشهای مدیترانهای، سامانههایی بودند کـه چنـد روز پیش از بارش تا روز رخداد بارش بر این مناطق شکل گرفته بودند. همانگونه که در ادامه در شکلهای ۰، ۳ و ۶ دیده میشود، بارشهایی بهعنوان بارشهای مرتبط با فرود دریـای سـرخ انتخـاب شـدند کـه در زمـان رخداد آنها فرود دریای سرخ دیده شده و اثری از سامانههای بارشزای دریای مدیترانه دیده نمیشود. در زمان رخداد بارشهای سنگین، همزمان با فرود سطحی دریای سرخ، در تراز میانی جو نیز فرودی مشاهده میشـود. از بین این ۵۴ بارش سنگین روزانه، سه مـورد نخسـت کـه مـرتبط بـا فـرود دریـای سـرخ بودنـد، یعنـی در تاریخهای: ۵۰۴۵/۵۵/۵۹، ۵۰۵۴/۶/۵۱و ۵۰۵۰/۵۹/۳ انتخـاب شـدند. دادههـای مربـوط بـه ایـنبـارش هـا استخراج و در محیط نرمافزار سرفر۵، نقشههای همبارش آنها ترسـیمشـ دند. نقشـههـای ارتفـاع ژئوپتانسـیل۶ مرتبط با این سه بارش سنگین روزانه، در تراز سطحی و میانی تحلیـل شـدند. بـرای بررسـی نحـوهی انتقـال رطوبت، از تابع همگرایی شار رطوبت۷ استفاده شد. نقشههـای همگرایـی شـار رطوبـت کـه انتقـال رطوبـت را

برحسب گرم بر کیلوگرم در روز نشان میدهد، بهروش زیر محاسبه شده است:
رابطهی (۵ وزش (فرارفت) رطوبت ⃑

رابطهی (۴ شیو رطوبت Ĵ

رابطهی (۰ تابع همگرایی رطوبت

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

۱٫ UTC 2. NCEP/NCAR (www.cdc. noaa.gov) 3. Matrix 4. Subjective method 5. Surfer

۶٫ Geopotential height 7. Moisture flux convergence

۶ جغرافیا و پایداری محیط، شمارهی ۲، بهار ۹۳۹۹
رابطهی (۹
تابع همگرایی شار رطوبت × ۳۶۰۰ × ۲۴ × ۱۰۰۰ ⃑ ⃑
که در اینجا q رطوبت ویژه، برحسب گرم بر کیلوگرم در روز؛ u باد مداری، برحسب متـر بـر ثانیـه؛ vبـاد
نصفالنهاری؛ ⃑ بردار باد افقی؛ MFC تابع همگرایی شار رطوبت و MC تابع همگرایی رطوبت است.

با استفاده از رابطهی بالا، همگرایی شار رطوبتی برای سه مورد بارش سنگین روزانهی ذکر شده در ساعت ۵۴ گرینویچ، از سه روز پیش از بارش سنگین محاسبه شد تا جهت و میزان انتقال رطوبتمشخّصشود . برای این کار از دادهای باد مداری، باد نصفالنهاری و ارتفاع ژئوپتانسیل در تراز ۵۱۹ هکتوپاسکال استفاده شد.

شکل شمارهی ۵ نمونهای بارز را از فرود دریای سـرخ نشـان مـی دهـد کـه از سـوی آلپـرت و همکـاران (۴۹۹۹) شناسایی شده است. همانگونه که در این شکل دیده میشود، کمفشاری سطحی از جنوب تا شـمال دریای سرخ به شکل ۵گسترده شده و حتّی شرق مدیترانه را نیز دربرگرفته است. این کمفشار سطحی، همان فرود دریای سرخ است.

شکل .۱ نمونهی بارز رخداد فرود دریای سرخ در تاریخ ۱۷۷۲/۱۲/۰۲

(آلپرت و همکاران، (۲۰۰۴

یافتههای تحقیق

جدول شمارهی ۵ دادههای مربوط به رخداد بارشهای روزانهی سنگین برگزیده ایران را نشان میدهد کـه در دورهی زمانی ۵۰۹۹/۵/۵ تا ۵۰۵۰/۵۹/۵۵انتخاب شدهاند.برای تهیّ ی این جدول، بارشهای دورهی مطالعـه براساس میانگین بارش کلّکشور مرتّب شده و ۰۹مورد اوّل انتخاب شدهاند و بارشهایی برگزیـده شـدندکـه میانگین آن در کلّ کشور حدود ۵ میلیمتر و بیشتر بودهاند. ستون آخر جدول شمارهی ۵ بارشهایی را نشـان میدهد که مرتبط با فرود دریای سرخ بودهاند. همانگونه که دیده میشود، از سی بارش انتخـابی، ۵۴ مـورد و ازجمله ۰ مورد نخست در ارتباط با فرود دریای سرخ هستند. روش تمیز بارشهای مرتبط با فرود دریای سرخ

رابطهی فرود دریای سرخ با بارشهای سنگین ایران ۷

و غیر آن، بررسی درونسوی نقشههای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز سطحی چنـد روز پـیش از بـارش تـا روز رخـداد بارش بوده است. در ادامه سه بارش سنگین نخست بررسی میشود.