تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

واکاوی ارتباط بین بارش های سنگین جنوب و جنوب غرب ایران با رودخانه های جوی(ARs)

نویسندگان
نسا سپندار 1
کمال امیدوار 2
1 دانشجوی دکترای اقلیم شناسی دانشگاه یزد
2 استاد اقلیم شناسی دانشگاه یزد
10.52547/jgs.21.61.295
چکیده
در این پژوهش سعی بر آن است تا منابع رطوبت و مسیر حرکت آن برای بارش­های سنگین جنوب و جنوب غرب ایران با استفاده از الگوریتم جدیدی مبتنی بر رودخانه­ی جوی شناسایی شود. به همین منظور از بارندگی روزانه­ی 17 ایستگاه سینوپتیک در بازه­ی زمانی 1986 تا 2015 در جنوب و جنوب غرب ایران که بازه­ی زمانی مشترک دارند و منطقه­ی مورد مطالعه را به طور کامل پوشش می­دهند استفاده شده است. همچنین از مجموعه داده­های مراکز ملی پیش بینی محیطی/ مرکز ملی تحقیقات جوی (NCEP/NCAR ) مرکز پیش بینی­های میان مدت اروپا ​​(ECMWF) و داده­های تحلیل مجدد (ERA-interim) با قدرت تفکیک مکانی 75/0 در75/0 طول و عرض جغرافیایی با تفکیک زمانی 6 ساعته استفاده شده است. متغیرهای استفاده شده شامل بخار آب یکپارچه (IWV)، رطوبت ویژه (q) و مولفه­های مداری و نصف النهاری باد (u,v) می­باشند. در این پژوهش برای شناسایی و مسیریابی رودخانه­های جوی از الگوریتمی مبتنی بر محاسبه ­ی انتگرال قائم انتقال افقی بخار آب (IVT) استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که منبع اصلی رطوبت بارندگی در جنوب و جنوب غربی ایران، جنوب دریای سرخ و خلیج عدن می­باشد. البته خروجی نقشه ها نشان می­دهد که دریای عرب نیز در تامین رطوبت این بارش­ها بی تاثیر نبوده است. شبه جزیره عربستان نیز با توجه به میزان بالای انتقال رطوبت، به عنوان مسیر انتقالی، حجم بسیار زیادی از رطوبت را به سمت منطقه­ی مورد مطالعه گسیل می­کند. در انتها، مسیر رطوبت به منطقه­ ی مورد مطالعه ترسیم و شناسایی شد و نتیجتا با در نظر گرفتن 3 شرط اصلی برای رودخانه­ی جوی، میتوان گفت مسیر به دست آمده، همان مسیر رودخانه­ی جوی می­باشد.
کلیدواژه‌ها
رودخانه های جوی( ARs)
بارش‌های سنگین
انتگرال شار قائم بخار آب
جنوب و جنوب غرب ایران

عنوان مقاله English

Investigation of the Relation between South and Southwest Iran's Heavy Rainfall with Atmospheric Rivers (ARs).

نویسندگان English

Nesa sepandar 1
kamal omidvar 2
1 phd student of climatology- yazd university
2 professor of climatology if yazd university
چکیده English

In this study, we tried to identify the sources of moisture and its direction of heavy rainfall in south and southwest of Iran by using a new algorithm based on atmospheric rivers. For this purpose, daily rainfall of 17 synoptic stations in the period 1986 to 2015 in south and southwestern Iran that have a common time span and fully cover the study area is used.Also from the data set of the National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP / NCAR) European Mid-Term Forecast Center (ECMWF) and ERA-interim data with spatial resolution of 0.75 It was used at 0.75 latitude and longitude with 6 hour resolution. The variables used are integrated water vapor (IWV), specific humidity (q), and orbital and meridional components (u, v). In this research, an algorithm based on the calculation of Vertical Horizontal Vapor Transfer Integral (IVT) is used to identify and navigate atmospheric rivers. The results show that the main source of rainfall moisture is in south and southwestern Iran, south of Red Sea and Gulf of Aden. Of course, the maps show that the Arabian Sea was not affected by the humidity.The Arabian Peninsula also, due to the high moisture transfer rate, as a transitional route, transmits a large amount of moisture to the study area.Finally, the path of moisture to the study area was mapped and identified, and thus considering the three main conditions for the atmospheric river, it can be said that the path obtained is the same as the atmospheric river.

کلیدواژه‌ها English

Atmospheric rivers(ARs)
heavy rainfall
Integrategral water vapor tranport (IVT)
south and southwest of Iran
- Gao, Y., Lu, J., & Leung, L. R. (2016). Uncertainties in projecting future changes in atmospheric rivers and their impacts on heavy precipitation over Europe. Journal of Climate, 29(18), 6711-6726.
- Gershunov, A., Shulgina, T., Ralph, F. M., Lavers, D. A., and Rutz, J. J.: Assessing the climate-scale variability of atmospheric rivers affecting western North America, Geophys. Res. Lett., 44, 7900– 7908, https://doi.org/10.1002/2017gl074175, 2017.
- Junker, N. W., Grumm, R. H., Hart, R., Bosart, L. F., Bell, K. M., & Pereira, F. J. (2008). Use of normalized anomaly fields to anticipate extreme rainfall in the mountains of northern California. Weather and Forecasting, 23(3), 336-356.
- Kamae, Y., Mei, W., Xie, S. P., Naoi, M., & Ueda, H. (2017). Atmospheric rivers over the Northwestern Pacific: Climatology and interannual variability. Journal of Climate, 30(15), 5605-5619.
- Lavers, D. A., Villarini, G., Allan, R. P., Wood, E. F., & Wade, A. J. (2012). The detection of atmospheric rivers in atmospheric reanalyses and their links to British winter floods and the large‐scale climatic circulation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D20).
- Lavers, D. A., & Villarini, G. (2013). Atmospheric rivers and flooding over the central United States. Journal of Climate, 26(20), 7829-7836.
- Lora, J. M., Mitchell, J. L., Risi, C., and Tripati, A. E.: North Pacific atmospheric rivers and their influence on western North America at the Last Glacial Maximum, Geophys. Res. Lett., 44, 1051– 1059, https://doi.org/10.1002/2016gl071541, 2017.

- Nayak, M. A., Villarini, G., & Bradley, A. A. (2016). Atmospheric rivers and rainfall during NASA’s Iowa Flood Studies (IFloodS) campaign. Journal of Hydrometeorology, 17(1), 257-271.
- Neiman, P. J., Ralph, F. M., Wick, G. A., Lundquist, J. D., & Dettinger, M. D. (2008). Meteorological characteristics and overland precipitation impacts of atmospheric rivers affecting the West Coast of North America based on eight years of SSM/I satellite observations. Journal of Hydrometeorology, 9(1), 22-47.
- Paltan, H., Waliser, D., Lim, W. H., Guan, B., Yamazaki, D., Pant, R., & Dadson, S. (2017). Global floods and water availability driven by atmospheric rivers. Geophysical Research Letters, 44(20), 10-387.
- Payne, A. E., & Magnusdottir, G. (2014). Dynamics of landfalling atmospheric rivers over the North Pacific in 30 years of MERRA reanalysis. Journal of Climate, 27(18), 7133-7150.
- Ralph, F. M., Coleman, T., Neiman, P. J., Zamora, R. J., & Dettinger, M. D. (2013). Observed impacts of duration and seasonality of atmospheric-river landfalls on soil moisture and runoff in coastal northern California. Journal of Hydrometeorology, 14(2), 443-459.
Ralph, F. M., Dettinger, M., Lavers, D., Gorodetskaya, I. V., Martin, A., Viale, M., & Wernli, H. (2017). Atmospheric rivers emerge as a global science and applications focus. Bulletin of the American Meteorological Society, 98(9), 1969-1973.
- Ramos, A. M., Nieto, R., Tomé, R., Gimeno, L., Trigo, R. M., Liberato, M. L., & Lavers, D. A. (2016). Atmospheric rivers moisture sources from a Lagrangian perspective. Earth System Dynamics, 7(2), 371-384.
- Rutz, J. J., Steenburgh, W. J., & Ralph, F. M. (2014). Climatological characteristics of atmospheric rivers and their inland penetration over the western United States. Monthly Weather Review, 142(2), 905-921.
- Viale, M., & Nuñez, M. N. (2011). Climatology of winter orographic precipitation over the subtropical central Andes and associated synoptic and regional characteristics. Journal of Hydrometeorology, 12(4), 481-507.
- Viale, M., & Nuñez, M. N. (2011). Climatology of winter orographic precipitation over the subtropical central Andes and associated synoptic and regional characteristics. Journal of Hydrometeorology, 12(4), 481-507.
- Warner, M. D., Mass, C. F., & Salathé Jr, E. P. (2015). Changes in winter atmospheric rivers along the North American west coast in CMIP5 climate models. Journal of Hydrometeorology, 16(1), 118-128.
- Wick, G. A., Neiman, P. J., Ralph, F. M., & Hamill, T. M. (2013). Evaluation of forecasts of the water vapor signature of atmospheric rivers in operational numerical weather prediction models. Weather and Forecasting, 28(6), 1337-1352.
- Zhu, Y., & Newell, R. E. (1998). A proposed algorithm for moisture fluxes from atmospheric rivers. Monthly weather review, 126(3), 725-735.