هدف اصلی این مطالعه بررسی توزیع زمانی و مکانی فراوانی رعد و برق در ایران است. به منظور انجام مطالعه، از داده های آماری مشاهده شده کدهای آب و هوایی فعلی رعد و برق (17، 29، 91 – 99) در 50 ایستگاه سینوپتیک در سراسر کشور در یک دوره آماری 35 ساله (1392-1358) استفاده شد. نتایج مطالعه نشان داد که این پدیده بیشتر در مناطق جنوب غرب، غرب و شمال غرب ایران رخ می دهد. وقوع رعد و برق هنگام حرکت به سمت شرق کاهش می یابد. ایستگاه ماکو در شمال غرب ایران بیشترین فراوانی رعد و برق را در طول دوره آماری (میانگین سالانه 31) نشان می دهد. ایستگاه جاسک در جنوب ایران (میانگین سالانه 2) در طول دوره آماری حداقل وقوع رگبار رعد و برق را نشان داده است. در نواحی شرقی ایران، ایستگاه تربت حیدریه فرکانس بالاتری نسبت به ایستگاه های دیگر نشان داد که به دلیل وجود کوه های بلندی مانند قائنات بود. از نظر توزیع زمانی، بهار بیشترین فراوانی پدیده را نشان داد. در مقیاس ماهانه، بیشترین فراوانی ریزش تگرگ در فروردین و اردیبهشت اتفاق می افتد. در مقیاس ساعتی، حداکثر وقوع رعد و برق در ساعت 12 تا 18 بعد از ظهر به وقت UTC مشاهده شد.

کلید واژه ها:

رعد و برق، پراکندگی زمانی و مکانی، کدهای هواشناسی کنونی، ایران

1. مقدمه

رعد و برق یکی از مخاطرات اقلیمی پیچیده و شدید است که علاوه بر تخریب تعداد زیادی از محصولات کشاورزی و تاسیسات در بسیاری از نقاط مختلف جهان، تلفات زیادی را به همراه دارد. تنها در سال های 1953-1957، خسارت مالی ناشی از رعد و برق بیش از 3.6 میلیارد دلار برآورد شد. رعد و برق ها رتبه دوم بلایای طبیعی را از نظر میزان خسارت وارده به اقتصاد ایالات متحده پس از گردباد دارند [ 1 ]. عناصر خطرناک رعد و برق به شرح زیر است:

جریان صعودی و تلاطم شدید، انفجارهای کوچک و جبهه های گوستی، طوفان ها و گردبادها، رعد و برق و رعد و برق، تگرگ و بارندگی شدید. دو شرایط برای ایجاد شرایط رطوبتی قوی مانند آنچه در طوفان رعد و برق رخ می دهد مورد نیاز است: ناپایداری های شرطی و مکانیسم صعودی. دو شرط لازم برای شکل دادن به شرایط رطوبت قوی مانند آنچه در طوفان رعد و برق رخ می دهد: ناپایداری های شرطی و مکانیسم صعودی. ناپایداری های شرطی به معنای حالت خاصی است که توسط محیط برای ایجاد رعد و برق فراهم می شود. پس از آماده شدن الزامات اولیه، طوفان های تندری می توانند به توسعه خود ادامه دهند. مکانیسم های صعودی به شرح زیر است:

مرزهای بین توده هوا، جبهه‌ها، خطوط خشک، جبهه‌های نسیم دریا، جبهه‌های گوستین از سایر طوفان‌های تندری و سایر مکانیسم‌های صعودی مانند امواج مرزی جو، کوه‌ها و گرمایش سطح مناطق در مقیاس محلی [ 1 ].

تاکنون مطالعات زیادی در زمینه رعد و برق در جهان انجام شده است. این پدیده با رویکردهای مختلف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است.

ویتمن (2003) یکی از مهم ترین مطالعات را در این زمینه انجام داده است که در آن پدیده های اقلیمی کوهنوردی با استفاده از رویکرد همدیدی، به ویژه رعد و برق، تگرگ، بارندگی های شدید و سایر پدیده های کوهنوردی مورد بحث قرار گرفته است [ 2 ]. استرلینگ (1989) مناطق مختلف آمریکا را بر اساس مبدأ و سطح بارندگی تولید شده توسط هر سیستم رعد و برق طبقه بندی کرد و پنج منطقه مجزا را برای طوفان های رعد و برق بدست آورد [ 3 ].

استرلینگ (2003) رعد و برق را به عنوان یک چالش مهم در قرن بیستم در نظر گرفته و اثرات اقتصادی زیست محیطی آن و پدیده های مربوطه (تگرگ، سیل، طوفان) بر اقتصاد بخش کشاورزی ایالات متحده را به عنوان یک فاجعه برشمرده است [ 4 ]. Goutlip (2009) مجموعه ای از شاخص های ناپایداری مانند Shwualter، صعودی، مجموع کل، فشار سطح تعادل، SWEAT، K، CAPE و CIN را در محیط های رعد و برق برای شمال شرق ایالات متحده اندازه گیری و آزمایش کرده است. در این مطالعه، داده‌های رعد و برق از ژانویه تا اوت در بازه زمانی 1998-2007 به همراه داده‌های جوی بالا به‌دست‌آمده از تکنیک صدای رادیویی، برای پیش‌بینی رعد و برق در هشت منطقه در شمال شرقی آمریکا استفاده شد. نتایج نشان داد که بهترین پیش‌بینی‌کننده اغلب شاخص صعودی و دومی شاخص CAPE [ 5 ] است.] .

هاف (1964) نقش رعد و برق، حداکثر بارندگی، دما، نقطه شبنم و جبهه هوا و تأثیر آنها را در توزیع تگرگ در یک دوره 50 ساله بررسی کرده است. او معتقد بود که توزیع تگرگ در یک منطقه کوچک می تواند تحت تأثیر عناصر مختلف آب و هوایی باشد [ 6 ]. پاسکال (2005) طوفان های همرفتی را در دریای مدیترانه مطالعه کرد. آنها فراوانی رعد و برق در کالیفرنیا در اواخر بهار و تابستان را به کوه های محلی و نفوذ دریا مرتبط کردند. علاوه بر این، کوه ها نقش مهمی در شکل گیری همگرایی محلی و کانال کشی نسیم های دریا دارند. ترکیب نسیم های دریا و دره نیز باعث افزایش رطوبت در لایه های زیرین جو و فراوانی رعد و برق شده است [ 7 ]] . آدام و همکاران (1999) معتقد بود که توسعه رعد و برق در آفریقای جنوبی از شیب شدید دما، دمای نقطه شبنم و فشار سرچشمه گرفته است. آنها به این نتیجه رسیدند که داده‌های راداری می‌توانند برای پیش‌بینی زمان واقعی توسعه و حرکت رعد و برق استفاده شوند [ 8 ].

Camophou و همکاران، 2000 پدیده هایی مانند تگرگ و طوفان های تندری در شمال ایتالیا را بررسی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که رویدادهای شدید مانند تگرگ و طوفان های رعد و برق ارتباط اساسی با آشفتگی های اقیانوس اطلس به ویژه اختلالات جبهه سرد دارند [ 9 ].

دایان و همکاران (2001) طوفان‌های قوی پاییزی شرق مدیترانه را تجزیه و تحلیل کردند و اظهار داشتند که تعمیق در سطوح میانی جو و امتداد آن به عرض‌های جغرافیایی جنوبی باعث افزایش جت نیمه گرمسیری و فرورفتگی دریای سرخ شده است [ 10 ].

دستجردی و رحیمی (1384) با استفاده از داده های فراوانی رعد و برق در این منطقه به بررسی زمان و ویژگی های آماری رعد و برق در تبریز به عنوان نمونه شمال غرب ایران پرداخته اند. این مطالعه نشان داد که در مقیاس زمانی ماهانه و فصلی، اردیبهشت و بهار به ترتیب بیشترین فراوانی رعد و برق را دارند [ 11 ].

حجازی زاده (1379) تغییرات دو جزء مهم گردش عمومی جو یعنی فشار بالا نیمه گرمسیری آزور و گردابه مثبت 500 هکتوپاسکال را به منظور ارزیابی طوفان های رعد و برق در مناطق غرب ایران در ماه ژوئن (دوره گرم سال) مورد مطالعه قرار داد. ژانویه و فوریه (دوره های سرد سال) در یک دوره آماری 30 ساله. وی داده های به دست آمده را با نتایج حاصل از بارندگی های 18 ایستگاه شمال غرب و غرب ایران در عرض های جغرافیایی مختلف مقایسه کرد. وی با مطالعه تغییرات مولفه های فوق در دوره های گرم و سرد سال، پایداری جوی و ناپایداری و تعداد طوفان ها را همراه با رعد و برق طی سال های 1971-1985 تجزیه و تحلیل کرد و به این نتیجه رسید که در آغاز دوره انتقال گرم به سرد، بارندگی به طور مستقیم افزایش یافته است. مربوط به عقب نشینی فشار بالا نیمه گرمسیری [12 ] . حقیقت کاشانی (1370) به منظور بررسی فراوانی رعد و برق در ایران، بیشترین تعداد طوفان ها را در بعدازظهر و حوالی ساعت 20 تا 3 بامداد به وقت محلی رخ می دهد و معتقد است که اغلب رعد و برق های ایران ناشی از ناپایداری همرفتی است. توده های هوا و احتمالاً طوفان های شبانه و کمتر تحت تأثیر سیستم های جوی در مقیاس بزرگ و جبهه های سرد [ 13 ]. تاجبخش و همکاران، 2008 پیش بینی رعد و برق را با استفاده از درخت تصمیم گیری مورد بررسی قرار دادند. نتایج مطالعه نشان داد که شاخص‌های وقوع رعد و برق در مقیاس بزرگ مشابه ناپایداری‌های جوی است و پیش‌بینی رعد و برق نیازمند مدل‌سازی مقیاس منطقه‌ای است [ 14 ].

مؤسسه هواشناسی ایران (1385) به بررسی تفاوت مناطق مختلف از نظر نوع بارندگی و همچنین تأثیر بارش تگرگ بر رشد گیاهان در ایران پرداخت. نتایج نشان داد که با حرکت از غرب و شمال غرب به سمت شمال، شرق و شمال شرق، بیشترین میزان بارندگی از اردیبهشت به اسفند و فروردین منتقل می‌شود و حداکثر در زمستان ظاهر می‌شود [ 15 ].

امیدوار و همکاران، 1380 از داده های روزانه بارش تگرگ 14 ایستگاه سینوپتیک استان فارس در بازه زمانی 88-1385 استفاده کردند. آنها سه نمونه از بارش تگرگ شدید در منطقه را در طول دوره آماری انتخاب کردند. با استفاده از داده های تحلیل مجدد NCEP/NCAR، نقشه ارتفاع ژئوپتانسیل، فرارفت رطوبت، امگا و گردابه تهیه کردند. نتایج آنها نشان داد که در هر دوره منتخب، ریزش تگرگ در استان فارس با تشکیل و افزایش برش کم در سطح 500 اسب بخار در اسفند ماه مرتبط بود [ 16 ].] . از آنجایی که در حال حاضر نمی توان شرایط جوی خاصی را برای چند ماه یا چند سال آینده پیش بینی کرد و برنامه ریزی برای فعالیت ها بسته به شرایط اقلیمی در مقیاس بلندمدت انجام می شود، شناخت موقعیت های مستعد رعد و برق در هر منطقه بسیار است. برای برنامه ریزی بلندمدت و کاهش خسارات ناشی از پدیده مهم است.

2. مواد و روشها

برای انجام این مطالعه از داده های رعد و برق در مقیاس زمانی ساعتی (00، 03، 06، 09، 12، 15، 18 و 21)، ماهانه و سالانه برای 50 ایستگاه سینوپتیک ایران در یک دوره آماری 35 ساله (1979) استفاده شد. -2013). از بین 100 کد مربوط به آب و هوای فعلی (WW)، کدهای 17، 29، و 91 – 99 که شامل هرگونه وقوع رعد و برق در مقیاس زمان رصد می‌شد، انتخاب شدند. سپس پارامترهای آماری پدیده های در نظر گرفته شده در مقیاس های زمانی مختلف در هر ایستگاه با استفاده از نرم افزار SPSS استخراج شد. در نهایت برای نمایش پراکندگی مکانی و زمانی پدیده رعد و برق در ایران از روش IDW در نرم افزار Arc GIS استفاده شد. شکل 1 نقشه توپوگرافی ایران را به همراه ایستگاه های انتخاب شده نشان می دهد.

3. نتایج و بحث

3.1. توزیع سالانه رعد و برق در ایران

میز 1پارامترهای آماری شامل میانگین، مجموع، انحراف معیار، حداقل و حداکثر روزهای همراه با رعد و برق را در ایستگاه های منتخب طی دوره آماری 35 ساله (1392-1358) نشان می دهد. در جدول نشان داده شده است که از نظر میانگین بیشترین فراوانی رعد و برق در مقیاس سالانه در ایستگاه ماکو 31.5 و کمترین آن در ایستگاه جاسک با 2.2 مشاهده شده است. به طور کلی می توان اشاره کرد که میانگین دامنه رعد و برق سالانه در تمامی ایستگاه ها از 2.2 تا 31.5 در هر سال متغیر بوده است. حداکثر انحراف معیار سالانه در ماکو 18.16 و حداقل آن برای ایستگاه یزد 2.13 به دست آمد. حداکثر رعد و برق سالانه 67 در ایستگاه ارومیه مشاهده شد. همانطور که مشاهده می شود ایستگاه ماکو با رگبار 1103 رعد و برق رتبه اول کشور را به خود اختصاص داد.شکل 2 ، در دوره آماری 35 ساله روی نقشه.

با توجه به رقم می توان به این نکته اشاره کرد که مناطقی با بیشترین فراوانی رگبار در مناطق غرب و شمال غرب ایران متمرکز هستند. ایستگاه ماکو بیشترین فراوانی پدیده را داشت. سایر ایستگاه‌های با فرکانس بالا عبارتند از: تبریز، خوی، ارومیه و خرم آباد. سایر مناطق تقریباً با مناطق خشک و کویری ایران، فرکانس نسبتاً کم رگبار را نشان دادند. همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود ، جهت گیری شمال غربی-جنوب شرقی رشته کوه های زاگرس عامل اصلی فراوانی بیشتر رگبارها در غرب و شمال غرب ایران بوده است.

3.2. توزیع فصلی رعد و برق

3.2.1. بهار

توزیع فضایی رعد و برق در فصل بهار در جدول 2 و شکل 3 نشان داده شده است . با توجه به جدول 3 بیشترین فراوانی رعد و برق متعلق به ایستگاه ماکو در شمال غرب ایران با 675 عدد و

شکل 1 . نقشه توپوگرافی ایران همراه با ایستگاه های انتخابی.

شکل 2 . توزیع مکانی فراوانی سالانه رگبارهای تندری در ایران طی دوره آماری (1392-1358).

جدول 1 . پارامترهای آماری رعد و برق در دوره آماری (2013-1979).

حداقل در ایستگاه جاسک در جنوب شرق ایران با دو عدد مشاهده شد. با توجه به شکل 3 (الف)، بیشترین فراوانی رعد و برق در شمال غرب کشور رخ می دهد، زیرا دامنه تپه های غربی رشته کوه زاگرس به صعود هوا کمک می کند و همچنین رطوبت در این فصل برای همرفت در دسترس است.

3.2.2. تابستان

با توجه به جدول 2 مشاهده می شود که بیشترین فراوانی رعد و برق متعلق به ایستگاه ماکو در شمال غرب کشور با 356 عدد و کمترین آن در ایستگاه های جاسک و بوشهر (به ترتیب در جنوب شرق و جنوب غرب کشور) با یک عدد مشاهده شده است. توزیع مکانی رعد و برق در بهار است

جدول 2 . توزیع فصلی رعد و برق در دوره آماری (1979-2013).

در شکل 3 (ب) نشان داده شده است. بر اساس شکل، در مناطق ییلاقی با حداکثر رعد و برق در شمال غرب (ایستگاه ماکو) متمرکز است. همانطور که مشاهده می شود فراوانی رعد و برق در این فصل به شدت کاهش می یابد. غلبه پرفشار نیمه گرمسیری آزور در تابستان و اکثر مناطق کشور مانع از تشکیل توفان شدید و رعد و برق می شود.

3.2.3. فصل پاییز

با توجه به جدول 2 بیشترین فراوانی رعد و برق در پاییز مربوط به ایستگاه های بوشهر (371 عدد) و خرم آباد (271 عدد) و کمترین آن در ایستگاه یزد (4 عدد) مشاهده می شود. شکل 3 (ج) توزیع فضایی رعد و برق را در پاییز نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود مناطقی با حداکثر رگبار و رعد و برق در غرب و جنوب غرب ایران قرار دارند. در این فصل، عقب‌نشینی پرفشار نیمه گرمسیری آزور به سمت عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر و کوه‌ها و همچنین مجاورت با دریای مدیترانه و خلیج فارس، شرایطی را فراهم کرده است تا در مناطق شمال غرب و جنوب غرب کشور رگبار و رعد و برق ایجاد شود.

3.2.4. زمستان

با توجه به جدول 2 مشاهده می شود که در فصل زمستان بیشترین فراوانی رگبار مربوط به بوشهر است.

شکل 3 . پراکندگی فضایی رعد و برق در فصول مختلف.

(302 شماره) و دزفول (228 شماره) و کمترین آن در ایستگاه کاشان با 6 شماره مشاهده شد. توزیع فضایی رعد و برق در زمستان در شکل 3 (د) نشان داده شده است. با توجه به شکل مشاهده می شود که در مناطق زمستانی بیشترین رگبار و رعد و برق در قسمت های جنوب غربی متمرکز است. منطقه رعد و برق در این فصل به نواحی شرقی ایران کشیده شده است. عدم وجود پرفشار نیمه گرمسیری آزور، مجاورت با دریا، جریان دریا به خشکی، دمای بالا و گرمای سطحی بهترین شرایط را برای تشکیل رعد و برق در این مناطق فراهم می کند.

3.3. توزیع ماهانه رعد و برق

بررسی فراوانی رعد و برق در هر ماه ( جدول 3 و شکل 4 ) نشان می دهد که طوفان های تندری در ماه های آوریل، اردیبهشت و ژوئن بیشتر از ماه های دیگر در دوره آماری مورد مطالعه (1392-1358) رخ می دهد. برای روشن شدن موضوع، توزیع فضایی رعد و برق در ادامه مورد بحث قرار گرفته است:

در جدول 3 بیشترین فراوانی در دی ماه در ایستگاه بوشهر با 117 عدد و کمترین آن برای خوی، بجنورد و اردبیل صفر بوده است. در این ماه، مناطقی که بیشترین وقوع رگبار و رعد و برق را دارند در مناطق جنوب تا جنوب غربی کشور متمرکز هستند ( شکل 4 (الف)).

ایستگاه دزفول بعد از بوشهر بیشترین فراوانی رعد و برق را داشت. مناطق دیگر فرکانس های نسبتا پایینی دارند. در بهمن ماه ( شکل 4 (ب)) بیشترین فراوانی رعد و برق در ایستگاه بوشهر با 68 عدد و کمترین آن در ایستگاه های قم، کاشان و اردبیل با 0 عدد مشاهده شد. فراوانی رعد و برق در بهمن ماه بیشتر از دی ماه مشاهده شد و نواحی شرقی ایران را در بر گرفت. در این ماه بیشترین فراوانی رعد و برق در نواحی جنوب شرقی تا جنوب غربی کشور و در شرق ایران ایستگاه بیرجند به دلیل وجود کوه های مرتفع مانند قائنات و بیرجند بیشترین فراوانی را داشته است. در این ماه دزفول، بوشهر، بندرعباس، کیش و ایرانشهر با فراوانی رعد و برق همراه بود. در ماه مارس ( شکل 4(ج)) بیشترین فراوانی وقوع رعد و برق مربوط به ایستگاه بوشهر با 117 عدد و کمترین تعداد مربوط به کرمان و بابلسر با فراوانی 1 بوده است. با توجه به شکل 4 (ج)، حداکثر مناطق رعد و برق در غرب به جنوب مشاهده می شود. مناطق کشور در این ماه

شکل 4 . توزیع فضایی رعد و برق در ماه های مختلف.

 

جدول 3 . توزیع ماهانه رعد و برق در ایستگاه های مختلف طی دوره آماری (1392-1358).

توسعه رعد و برق افزایش یافته و به مناطق شمال شرق گسترش یافته است. ایستگاه های دزفول، بوشهر و خرم آباد بیشترین فراوانی این پدیده را داشتند. گروه دیگر با فرکانس بالا شامل ایستگاه های کیش، شیراز و بندرعباس است. در فروردین ماه ( شکل 4 (د)) بیشترین فراوانی مربوط به خرم آباد با 184 عدد و کمترین آن در جاسک و بابلسر با 2 عدد مشاهده شد. همانطور که مشخص است، فراوانی وقوع رگبار در مناطق غرب کشور متمرکز است. ایستگاه های خرم آباد و کرمانشاه بیشترین فراوانی رعد و برق را داشتند و قزوین، زنجان و سنندج در رتبه های بعدی قرار دارند. در ماه مه ( شکل 4ه) بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ایستگاه ارومیه در شمال غرب ایران با 301 عدد و کمترین آن در ایستگاه جاسک در جنوب شرق ایران با فراوانی صفر مشاهده شد.

مطابق شکل 4 (ه) در این ماه مناطق جنوبی، مرکزی و تقریباً شرقی کمترین تعداد و مناطق شمال غرب کمترین تعداد را تجربه می کنند. ماکو، تبریز و ارومیه بیشترین فراوانی این پدیده را داشتند و قزوین، زنجان و خوی رتبه دوم را در این ماه به خود اختصاص دادند. در خرداد ( شکل 4 (و)) بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ایستگاه ماکو در شمال غرب ایران با حدود 330 عدد و کمترین آن مربوط به جاسک در جنوب شرقی ایران با عدد صفر است. در ماه جولای ( شکل 4ز) بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ماکو با 153 عدد و کمترین آن برای آبادان، بوشهر و جاسک با فراوانی 0 عدد بوده است. در این ماه ایرانشهر و بجنورد به ترتیب در جنوب شرق و شمال شرق بیشترین فراوانی را داشتند. در مناطق شمال غرب کشور، ماکو بیشترین فراوانی رعد و برق را داشت. تبریز هم فرکانس بالایی از خود نشان داد. در مردادماه ( شکل 4 (ح)) بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ماکو با 113 عدد و کمترین آن در یزد و جاسک با 0 عدد مشاهده شد. در مرداد ماه، مناطقی با حداکثر رعد و برق در نواحی شمال غربی متمرکز بوده و فراوانی طوفان به نواحی مرکزی کشیده شده است. در این ماه ایستگاه ماکو بیشترین فراوانی رعد و برق را داشت. در سپتامبر ( شکل 4(i)) مناطق با بیشترین فراوانی رعد و برق در مناطق شمال و شمال غربی متمرکز هستند.

بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ایستگاه ماکو با 90 عدد و کمترین آن در کیش، یزد و جاسک با فراوانی 0 عدد مشاهده شد. گروه دیگر با فراوانی نسبی بالا شامل تبریز، خوی، انزلی، رشت و گرگان بودند. در ماه اکتبر ( شکل 4 (j)) مناطق با حداکثر رعد و برق در بخش های غربی دیده می شود. در این ماه بیشترین فرکانس مربوط به ایستگاه خرم آباد با 109 عدد و کمترین آن در ایستگاه جاسک با 0 عدد مشاهده شد. در این ماه رامسر و ارومیه بیشترین فراوانی را داشتند. در ماه نوامبر ( شکل 4(ک)) ایستگاه بوشهر بیشترین فراوانی رعد و برق (171 عدد) و کمترین آن در ایستگاه یزد (1 عدد) مشاهده شد. در آبان ماه، ایستگاه بوشهر بیشترین فراوانی رگبار را نشان داد. گروه دیگر با فراوانی نسبتاً بالا خرم آباد دزفول و اهواز بودند. در آذرماه ( شکل 4 (ل)) بیشترین فرکانس در ایستگاه بوشهر (174 عدد) و کمترین آن در ایستگاه های اصفهان، اردبیل، قم، کاشان و کرمان (0 عدد) مشاهده شد. همانطور که مشاهده می شود در این ماه مناطقی با بیشترین فراوانی رگبار در مناطق جنوب تا جنوب غرب کشور متمرکز است. در این ماه ایستگاه بوشهر بیشترین فراوانی وقوع رگبار را نشان داد.

3.4. توزیع ساعتی رعد و برق

جدول 4 و شکل 5 وقوع رعد و برق را در ساعات سینوپتیک اصلی طی دوره آماری 35 ساله (1979-2013) نشان می دهد. همانطور که در این جدول مشاهده می شود، فرکانس رعد و برق برای ساعت های 12، 15 و 18 در زمان UTC بیشتر از زمان های دیگر است. برای روشن شدن موضوع، توزیع فضایی رعد و برق در زمان های مختلف به اختصار مورد بحث قرار می گیرد. با توجه به جدول 4 ، برای ساعت 00 در UTC، حداکثر فرکانس رعد و برق مربوط به ایستگاه بوشهر (122 عدد) و حداقل فرکانس مربوط به ایستگاه آباده (2 عدد) است.

با توجه به شکل 5 (الف) برای ساعت 00 در ایستگاه های UTC، ایستگاه های دزفول و بوشهر در جنوب غربی بیشترین فراوانی رعد و برق را دارند. برای 03 در UTC بیشترین فراوانی در بوشهر در جنوب غربی ایران (149 عدد) و کمترین آن در کاشان در نواحی مرکزی (0 عدد) مشاهده شد. همانطور که در شکل 5 (ب) مشاهده می شود، ایستگاه بوشهر در جنوب غرب کشور دارای بیشترین فراوانی رگبار است. برای ساعت 06 UTC، مانند ساعت 00 و 03 در UTC، بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ایستگاه بوشهر در دامنه های غربی کوه های زاگرس و سواحل خلیج فارس (تعداد 90) و کمترین آن در ایستگاه های قم، زاهدان و کاشان (1 عدد) مشاهده شد. ) که در حاشیه کویر مرکزی ایران قرار دارند.

با توجه به شکل 5 (ج)، برای ساعت 06 به وقت UTC، مناطقی با حداکثر رعد و برق در بخش‌های جنوب غربی و غربی دیده می‌شوند. همانطور که مشاهده می شود در این زمان بوشهر دارای بیشترین فراوانی رعد و برق است. برای 09 در UTC، حداکثر فرکانس رعد و برق متعلق به ایستگاه ماکو (132 عدد) و کمترین آن در

شکل 5 . توزیع فضایی رعد و برق در برابر ساعات سینوپتیک.

جدول 4 . توزیع زمانی رعد و برق در دوره آماری مورد مطالعه (1979-2013).

ایستگاه کاشان (3 شماره). همانطور که در شکل 5 (د) مشاهده می شود، برای 09 در UTC، مناطقی که بیشترین وقوع رعد و برق را دارند از جنوب غرب به شمال غرب کشور منتقل شده است.

در این زمان، ماکو بیشترین فرکانس رعد و برق را داشت. با این حال، فرکانس به شرق و شمال شرق کشور گسترش یافته است. برای ساعت 12 در UTC، حداکثر فرکانس رعد و برق متعلق به ایستگاه ماکو (410 عدد) و کمترین آن در ایستگاه جاسک (3 عدد) مشاهده شد. همانطور که در شکل 4 (ه) مشاهده می شود، مناطقی با بیشترین فراوانی رگبار در شمال غرب و تقریباً در غرب کشور دیده می شوند. برای ساعت 15 در UTC، حداکثر فرکانس رعد و برق در ایستگاه ماکو (263 عدد) و کمترین آن در ایستگاه جاسک (7 عدد) مشاهده شد. مطابق شکل 5 (f)، برای 15 در UTC، مناطقی با حداکثر فراوانی رعد و برق در شمال، شمال شرق، شمال غرب، غرب و جنوب شرق کشور دیده می شود.

برای ساعت 18 در UTC، حداکثر فرکانس رعد و برق مربوط به ایستگاه تبریز (230 عدد) و کمترین آن در ایستگاه جاسک (9 عدد) مشاهده می شود. همانطور که در شکل 5 (g) برای 18 در UTC مشاهده می شود، مناطقی با حداکثر فراوانی رعد و برق در شمال، شمال شرق، شمال غرب، غرب و جنوب شرق کشور دیده می شوند.

برای ساعت 21 در UTC بیشترین فراوانی رعد و برق مربوط به ایستگاه خرم آباد (129 عدد) و کمترین آن در ایستگاه یزد (1 عدد) مشاهده شد. مطابق شکل 5 (h)، برای 21 در UTC، مناطقی با بیشترین فراوانی رگبار در شمال، شمال شرق، شمال غرب، غرب، جنوب شرق و تا حدودی مرکز ایران متمرکز هستند. ایستگاه های قزوین، رامسر، رشت، انزلی، تبریز، خرم آباد و دزفول بیشترین وقوع رعد و برق را داشتند. همانطور که اشاره شد، فرکانس های رعد و برق به در دسترس بودن مکانیسم های صعودی و ناپایداری های مشروط بستگی دارد. با فراهم شدن شرایط فوق، تشکیل رعد و برق افزایش می یابد.

نتایج فوق نشان می‌دهد که در فصل زمستان شرایط لازم برای شکل‌گیری ناپایداری متعارف و رعد و برق در بخش‌های جنوب غربی بیشتر است، زیرا بادهای غربی و طوفان‌های مدیترانه‌ای پدیده غالب در شمال غرب کشور هستند. اما در فصول بهار و تابستان در شمال غرب شرایط برای عقب نشینی بادهای غربی و طوفان های مدیترانه ای به سمت عرض های جغرافیایی شمالی به دلیل رطوبت باقیمانده از زمستان فراهم می شود و گرمایش دامنه تپه های جنوبی کوه های زاگرس در فصل بهار شرایط را برای محلی ها فراهم می کند. ناپایداری رخ می دهد بنابراین بیشترین فراوانی وقوع رعد و برق در این منطقه مشاهده می شود. علاوه بر این، شرایط ایجاد رعد و برق در بخش های جنوب غربی به دلیل گرمایش سطح و عقب نشینی فشار زیاد نیمه گرمسیری به سمت عرض های جغرافیایی پایین تر و وجود رطوبت کافی در فصل پاییز امکان پذیرتر است. همچنین در مقیاس ساعتی شرایط لازم برای تشکیل رعد و برق در شب در سواحل خلیج فارس و دریای عمان بیشتر است. اما دامنه‌های جنوبی رشته‌کوه‌های زاگرس در طول روز بیشتر مستعد توسعه رعد و برق هستند.

4. نتیجه گیری

غلام عباس فلاح قلهری، فهیمه شاکری (میانگین سالانه 31 عدد) و ایستگاه جاسک کمترین فراوانی رعد و برق (میانگین سالانه 2 عدد) را تجربه کردند. همچنین بیشترین فراوانی پدیده رعد و برق در ساعت 12 تا 18 به وقت UTC رخ داده است. این فاصله زمانی منطبق بر ساعات بعد از ظهر و حداکثر گرمایش سطح است و تبخیر آب به اتمسفر باعث افزایش شناوری بسته‌های هوای صعودی به جو می‌شود و شرایط را برای تشکیل قراردادهای قوی و در نتیجه رعد و برق فراهم می‌کند.

منابع

  1. Changnon، SA (2003) بارش رعد و برق در ایالات متحده. بولتن انجمن هواشناسی آمریکا، 82، 1925-1940. https://dx.doi.org/10.1175/1520-0477(2001)082<1925:TRITCU>2.3.CO;2  [زمان(های استناد): 2]
  2. Whiteman, CD (2003) هواشناسی کوهستان. انتشارات دانشگاه آکسفورد، لندن.  [زمان(های استناد): 1]
  3. ایسترلینگ، DR (1989) منطقه‌بندی بارش رعد و برق در مجله بین‌المللی اقلیم شناسی ایالات متحده، 9، 567-579. https://dx.doi.org/10.1002/joc.3370090603  [زمان(های استناد): 1]
  4. ایسترلینگ، آر (2003) روندها در آب و هوای ایالات متحده در طول قرن بیستم. انجمن هواشناسی آمریکا، 12، 3- 12.  [زمان(های استناد): 1]
  5. Gottlieb, RJ (2009) تجزیه و تحلیل شاخص های پایداری برای طوفان های شدید تندری در شمال شرقی ایالات متحده. کارشناسی ارشد پایان نامه، دانشگاه کرنل، ایتاکا، 146.  [زمان(های استناد): 1]
  6. هاف، FA (1964) همبستگی بین الگوهای تگرگ تابستانی در ایلینوی و رویدادهای اقلیمی مرتبط. مجله هواشناسی کاربردی و اقلیم شناسی، 3، 240-246.  [زمان(های استناد): 1]
  7. Callo, A. and Pascual, R. (2005) تشخیص و مدلسازی طوفان همرفتی تابستانی بر فراز پیرنه مدیترانه. پیشرفت در علوم زمین، 2، 273-277. https://dx.doi.org/10.5194/adgeo-2-273-2005  [زمان(های استناد): 1]
  8. Adam, BF, de Coning, E. and Bantiz, L. (1999) A Servere Weather Event در 29 دسامبر 1997: چشم اندازهای سینوپتیک و میان مقیاس. Water SA, 26, 137-146.  [زمان(های استناد): 1]
  9. Camuffo, D., Cocheo, C. and Enzi, S. (2000) فصلی بودن پدیده های بی ثباتی (طوفان های تگرگ و رعد و برق) در پادووا، شمال ایتالیا. از منابع آرشیو و ابزاری از 1300 میلادی تا 1989. The Holocene, 10, 642-645.  [زمان(های استناد): 1]
  10. دایان، یو.، مارگاریت، ZB و شارون، ME (2001) طوفان شدید پاییزی بر روی خاورمیانه: تحلیل همرفتی سینوپتیک و میان مقیاس. اقلیم شناسی نظری و کاربردی، 69، 103-122. https://dx.doi.org/10.1007/s007040170038  [زمان(های استناد): 1]
  11. خوشحال، ج. و رحیمی قویدل، ی. (1386) شناسایی ویژگی های منطقه فاجعه زیست محیطی شمال غرب ایران (مطالعه موردی: خطر طوفان های تندری در تبریز). فصلنامه علوم انسانی، 1386، 101-115.   [زمان(های استناد): 1]
  12. حجازی زاده، ز. (1379) عوامل سینوپتیک مرتبط با طوفان های تندر در غرب کشور. مجله دانشکده ادبیات و علوم انسانی، 28، 1-17.   [زمان(های استناد): 1]
  13. حقیقت کاشانی، ک. (1370) فراوانی رعد و برق در ایران. پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه جغرافیا، دانشگاه تهران.   [زمان(های استناد): 1]
  14. تاجبخش، س.، غفاریان، ص و میرزایی، ا. (1387) روشی برای پیش بینی وقوع طوفان های تندر با دو مطالعه موردی. مجله فیزیک زمین و فضا، 4، 147-166.   [زمان(های استناد): 1]
  15. مؤسسه هواشناسی ایران (1385) به بررسی وقوع بهمن، رعد و برق و تگرگ در نقاط مختلف ایران پرداخته است. گزارش سوم، جلد. 1، تعیین پتانسیل بلایای اقلیمی در کشور.   [زمان(های استناد): 1]
  16. امیدوار، ک.، صفرپور، ف. and زنگنه اینانلو، ای. (1390) تحلیل سینوپتیک رویدادهای تگرگ شدید سه شنبه در اصفهان. مجله جغرافیا و توسعه، 30، 157-178.   [زمان(های استناد): 1]

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید