شناسایی الگوهای همدیدی بارش های شدید شمال شرق ایران

نویسندگان

چکیده

شمال‌شرق ایران بعضی اوقات تحت تأثیر بارش‌های شدید قرار گرفته و همین عامل باعث خسارات فراوانی می‌گردد. این مطالعه از طریق طبقه‌بندی الگوهای همدیدی مرتبط با بارش‌های سنگین، به بالابردن درک ما از مکانیزم‌های دینامیکی که چنین بارش‌هایی را تولید کرده کمک می‌کند. در این مطالعه یک روز بارش سنگین، روزی تعریف شد که کل بارش روزانه در حداقل 3 ایستگاه، برابر یا بیشتر از 15 میلی‌متر ثبت شده باشد. بر این اساس 186 روز در ماه‌های اکتبر تا می سال‌های 1970 تا 2006 انتخاب شدند. علاوه بر آن از میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، فشار تراز دریا و مؤلفه‌های باد مداری (U) و نصف‌النهاری (V) در تراز 500 و 850 هکتوپاسکال در روزهای وقوع بارش‌های سنگین با تفکیک مکانی 5/2 درجه در شبکه مختصاتی 20-60 درجه شمالی و 70-20 درجه شرقی نیز استفاده شده است. جهت طبقه‌بندی داده‌های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و استخراج الگوهای آن از روش ترکیبی کمی و کیفی بهره برده شده است. ابتدا تحلیل مؤلفه‌های اصلی با آرایه S بر روی ماتریس داده‌ها انجام شدند و به کمک آزمون غربالی 9 مؤلفه نخست - که 91 درصد واریانس داده‌ها را توجیه می‌کردند- انتخاب و به روش وریمکس چرخانده شدند. سپس روش خوشه‌بندی K-means به منظور طبقه‌بندی نمرات عاملی که از روش PCA بدست آمده بودند، بکار برده شد . همچنین با استفاده از روش دستی نقشه‌های 6 ساعته‌ی هر روز بارش، تا حداکثر 72 ساعت قبل از شروع بارش بررسی گردیدند. نتایج حاصله بیانگر آن است که سه نوع الگو در ریزش بارش‌های سنگین منطقه مورد مطالعه موثر هستند: کم‌فشارهای سودانی، کم-فشارهای ترکیبی سودانی- مدیترانه‌ای و کم‌فشارهای مدیترانه‌‌های. در بین این سه الگو، سنگین‌ترین بارش‌ها مربوط به الگوی سودانی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identifying The Synoptic Patterns of Heavy Precipitations in North East of Iran

چکیده [English]

North East of Iran sometime is influenced by heavy precipitation (HP) that causes plentiful damages. This paper aim to classifying and identifying the atmospheric circulation patterns related to heavy precipitation. This work increases my understanding from dynamic mechanisms that is generated by heavy precipitation. In this research, a heavy precipitation day has been considered if at least in three stations HP is more than 15 mm. Therefore, we have selected 186 days from October to May for a 37-year period (1970 – 2006). As well as, NCEP-NCAR Reanalysis data in the spatial resolution of 2.5 × 2.5 degrees including daily average of 500 hpa geopotential height, Sea level pressure and wind components (U, V) at the 500 hpa and 850 hpa level were used over the region 20 – 60 N and 20˚W-70˚E. For classifying the data of geopotential height and obtaining their patterns, we have used subjective and quantitative methods. At the first, we used Principle Component Analysis (PCA) method on S-mode analysis. Then by using scree plot, 9 principal components (PC) - that is covered about 91% of total of the variance- were selected. Then the non-hierarchical K-means method was used to cluster of the data that were obtained from PCA. Also we have analyzed 6-hour maps of each day by using subjective method from 72-hours ago. As a result, this paper showed that there are three main patterns for heavy precipitations including: Sudanese Low-pressures, Sudanese -Mediterranean composite low-pressures and Mediterranean low-pressures. Among these patterns, the heaviest of precipitations is related to Soudan low pressure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Atmospheric Circulation patterns
  • Principle Component Analysis (PCA)
  • Heavy Precipitations (HP)
  • non-hierarchical K-means method