تحليلي بر واچرخندهاي جنب‌حاره در ترازهاي مياني جو از شمال آفريقا تا ايران

An analysis of subtropical anticyclones in middle levels from North Africa to Iran

اين پژوهش يك تحليل اقليم شناختي از واچرخندهاي جنب‌حاره از شمال آفريقا تا ايران را با تمركز بر بيشينۀ جريان واچرخندي به نمايش گذاشته است. از داده‌هاي جوي با تفكيك افقي 0/25×0/25 درجه از مركز اروپايي پيش‌بيني ميان مدت وضع هوا (ECMWF) و نسخه ERA5 در يك بازه زماني 40 ساله (1979 تا 2018) استفاده شده است. نتايج حاكي از فعاليت سه واچرخند مجزا در ترازهاي مياني جو بر روي آفريقا، عربستان و ايران دارد كه بيشينه جريان واچرخندي آنها تقريباً در ترازهاي 650 تا 500 هكتوپاسكال رخ داده است. سلول‌هاي پرارتفاع در ترازهاي مياني نيز بر بيشينۀ جريان واچرخندي منطبق هستند و در خارج از ترازهاي مذكور، از گراديان سلول‌هاي پرارتفاع در ترازهاي فشاري كاسته شده است. فرونشست هوا در جناح شرقي واچرخند‌ها و با تمركز در شمال شرق مركز سامانه‌ها رخ داده و منطبق بر سلول‌ها و زبانه‌هاي پرارتفاع در ترازهاي مياني نيست. بنابراين گرمايش بي‌دررو ناشي از نزول هوا نقشي در شكل‌گيري سلول‌ها و زبانه‌هاي پرارتفاع ندارد. نتايج نشان مي‌دهند كه الگوهاي ارتفاع ژئوپتانسيل در ترازهاي مياني و فوقاني نمي‌توانند به معناي پايداري تفسير گردند، بلكه حاكي از صعود هواي گرم ناشي از گرمايش شديد محسوس سطح و ترازهاي زيرين در اين مناطق مي‌باشند. از نتايج مهم اين پژوهش ارائه ساختار و ماهيتي متفاوت بين واچرخند يا پرفشار روي درياي عرب و واچرخند ترازهاي مياني روي خشكي‌هاي عربستان مي‌باشد. واداشت اساسي در واچرخند عربستان، گرمايش محسوس مي‌باشد در حالي كه تضاد دمايي خشكي- دريا و واداشت‌هاي محلي نقش اساسي در شكل‌گيري پرفشار روي درياي عرب دارند.

This study presents a climatological study of a subtropical anticyclone from North Africa to Iran, focusing on maximum counter-clockwise current. Atmospheric data with a horizontal resolution of 0.25 × 0.25 ° from the European Center for Medium Weather Forecasting (ECMWF) and the ERA5 version have been used. The monthly mean of the data used was conducted over 40 years, from 1979 to 2018. The results show three separate anticyclones in the middle atmospheric levels in Africa, Saudi Arabia, and Iran. These anticyclones have a seasonal evolution and reach their maximum intensity in the boreal summer. The maximum counterclockwise flow in these systems occurred at approximately 650 to 500 hPa levels. High cells in the middle levels also correspond to the maximum counter-clockwise flow, and outside of these levels, the gradient of high cells in the pressure levels is reduced. Air subsidence occurs on the east side of the anticyclones and concentrates northeast of the center of the systems, and does not correspond to the high cells and ridges in the middle levels. Therefore, adiabatic heating due to air subsidence does not play a role in forming high cells and ridges, and their structure is due to the intense sensible heating of the surface and the lower levels in these areas. This study shows that the high cells, ridges, and troughs that cover Africa to Iran in the middle and upper levels of the atmosphere in the warm season result from the activity of three separate anticyclones of Africa, Saudi Arabia, and Iran. These anticyclones play two major roles in the study area. First: in their mechanism, subsidence occurs, which is part of the atmosphere’s general circulation. This process occurs on the east side and focuses on the northeast of the center of the anticyclones, and is effective in forming strong north winds at the surface. Second, the western side of these anticyclones plays a vital role in transferring heat to higher latitudes (heatwave). In this phenomenon, very hot air rising from the surface and lower levels are transported to higher latitudes by strong south and southwest winds on the west side of anticyclones. This warm advection forms the ridges in the middle and upper levels. One of the important results of this research is to present a different structure and nature between anticyclone or high pressure on the Arabian Sea and anticyclone of intermediate levels on the Saudi mainland. The main forcing in the Saudi anticyclone is sensible heating, while the Local feedbacks and land-sea contrast play a major role in the formation of high pressure over the Arabian Sea.