بررسي تغييرات شاخص هاي ديناميكي همزمان با توفان هاي حوضه آبريز كارون

Analysis of Dynamic Indices of Torrents in Karun Basin

اين پژوهش به بررسي نا هنجاري هاي ديناميكي و ترموديناميكي بزرگ مقياس بارش هاي سيل آسا ناشي از فرآيندهاي چرخندزايي در درياي مديترانه، و استقرار كم فشار حرارتي سوداني پرداخته است. پنج نمونه از بارش هاي سيلابي در فاصله زماني 2008-1998 در حوضه آبريز كارون بزرگ، انتخاب و با استفاده از داده هاي جوي دوباره پردازش شده 25 ساله ژاپن (JRA25) و تحليل هاي آماري از دو روز پيش از رخداد بارش تا خاتمه بارش، مورد بررسي قرار گرفتند. شاخص هاي ديناميك منتخب در اين پژوهش عبارتند از تاوايي پتانسيل، همگرايي و واگرايي، سرعت قايم، فرارفت تاوايي مطلق و شاخص هاي ترموديناميكي شامل نم ويژه، شار نم ويژه، دماي پتانسيل و دماي پتانسيل معادل هستند. بر اساس نتايج اين پژوهش و مقايسه با مقادير بارش 6 ساعته ايستگاه هاي باران سنج ثبات منطقه، مشاهده گرديد كه پيش از شروع رخداد بارش، ارتفاع ژيوپتانسيلي در منطقه مورد مطالعه به طور محسوسي شروع به كاهش نموده و در هنگام رخداد بيشينه بارش به كمترين مقدار رسيده و با خاتمه بارش رو به افزايش مي گذارد و بالعكس پارامترهاي متناظر با همگرايي و حركات صعودي، همچون تاوايي پتانسيلي، جريان تلاطمي رطوبت، همگرايي جريان رطوبت و مقدار نم ويژه هم روندي مشابه با تغييرات مقدار بارش از زمان شروع تا خاتمه دارند. بديهي است كه هيچ يك از اين شاخص ها به تنهايي نمي توانند مويد رخداد يك بارش سيل آسا باشند، ولي با بررسي روند تغييرات شاخص ها و تغييرات اندازه بارش، به نظر مي رسد كه در ميان شاخص هاي منتخب، بين تغييرات بارش با ارتفاع ژيوپتانسيلي، جريان تلاطمي رطوبت و تاوايي نسبي رابطه معناداري وجود دارد كه مي تواند در پيش آگاهي رخداد بارش در آينده مورد استفاده قرار بگيرد. به منظور اعتبارسنجي اطلاعات به دست آمده از رخدادهاي مرجع، تعداد دو روز بدون بارش كه دست كم دو روز قبل و بعد از آن هم، در منطقه بارش وجود نداشته هم مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج حاصل، مويد تغييرات قابل ملاحظه شاخص هاي ديناميكي و ترموديناميكي منتخب در مقايسه با روزهاي فاقد بارندگي در منطقه است.

In this research large scale dynamic and thermodynamic anomalies during storm events resulted from cyclogenesis in the Mediterranean Sea and Sudan low-pressure systems, are investigated. 5 severe storms that happened in Karun Basin (1998-2008) were selected and using Japanese Re-analysis data (JRA25), anomalies of dynamic and thermodynamic indices, 2 days prior to the start of the storm until the end of the storm were analyzed. The selected indices in this research are potential vorticity, convergence and divergence, vertical velocity, absolute vorticity advection, specific humidity, moisture flux, potential temperature and equivalent potential temperature. According to the results and comparing 6-hourly recorded rainfall amounts, it was found out that in the reference events, before the start of the storm, geopotential height values, in the under-study region decreased and at the time of maximum rainfalls, the geopotential height reached to its lowest values and by end of the storm, the values started increasing, whereas parameters related to convergence and vertical movements, such as potential vorticity, vorticity advection, moisture flux, convergence of moisture and specific humidity amounts corresponded to the same trend of rainfall from the beginning to the end. It is obvious that none of these indices can individually cause the occurrence of a storm, but by analyzing trends and regressions, it seems that there are meaningful relationships between geopotential height, moisture advection and potential vorticity and rainfall amounts which can be used in forecasting future rainfall events. To verify the results obtained from the reference events, 2 days without rainfall at least 2 days before and after the selected days, were also selected and studied. The results verify considerable changes of the selected dynamic and thermodynamic indices during stormy days compared to the days without any rainfall in the region.