تحلیل سینوپتیکی الگوهای بارش سنگین در ناحیه خزری

ناحیه خزری یکی از متفاوت ترین نواحی اقلیمی به خصوص در میزان دریافت بارش است به طوری که سالانه بارش و سیل های شدیدی در منطقه رخ داده که تبعا خسارات زیادی در بخش های مختلف بر جای می گذارد. بدین ترتیب به منظور آشکار سازی و تحلیل الگوهای همدیدی در زمان وقوع بارش های شدید در کرانه ی جنوبی خزر، بارش های هشت ایستگاه سینوپتیک منطقه بررسی شد،بهترین برازش برای تحلیل فراوانی بارش ها توزیع پیرسون تیپ 3 شناخته شد. بدین ترتیب با استفاده از توزیع پیرسون تیپ 3، بارش 40 ملیلی متر و بیشتر با احتمال 50% و دوره بازگشت دو ساله به عنوان آستانه بارش های شدید در دوره آماری 2009-1990 انتخاب شد. در این مطالعه روزی بارش شدید در نظر گرفته شد که در آن حداقل نصف ایستگاه ها دارای مقدار بارش آستانه مورد نظر می بودند . با توجه به اینکه بیش از 80 درصد بارش ها در فصل پاییز (سپتامبر، اکتبر، نوامبر) رخ داده بود، بنابراین 47 روز بارش سنگین مخصوص این فصل برای مراحل بعدی کار در نظر گرفته شد. جهت طبقه بندی و استخراج الگوهای بارش شدید منطقه داده های میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال روزهای بارشی مذکور، در محدوده شبکه مختصاتی 60-10درجه عرض شمالی و 80-10 درجه طول شرقی با تفکیک مکانی 2.5 درجه برای اعمال روش های آماری تحلیل مولفه های اصلی و خوشه بندی به کار گرفته شدند. ابتدا تحلیل مولفه های اصلی با آرایه s بر روی ماتریس داده ها انجام شد و با استفاده از آزمون غربالی 13 مولفه نخست که در مجموع 93 درصد واریانس کل داده ها را توجیه می نمودند انتخاب شدند و بعد از آن خوشه بندی به روش k-means بر روی نمرات عاملی حاصل از روش تحلیل مولفه ها صورت گرفت و الگوهای کلی درون سه گروه جای گرفتند . نقشه های میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال ، فشار سطح زمین و مقدار نم ویژه تراز 850 هکتوپاسکال مربوط به هریک از الگوها بررسی شد. الگوهای بدست آمده بیانگر وجود مراکز پر ارتفاعی در جانب غربی خزر و مرکز کم ارتفاعی در جانب شرقی آن در سطح 500 هکتو پاسکال و پر فشار دینامیکی حاصل از آرایش سیستم های سینوپتیک سطوح بالای جو در نقشه های تراز دریا در زمان رخداد بارش ها بودند هریک از دو الگوی نخست تفاوت هایی را به لحاظ وسعت و مکان پرفشار از خود نشان می دادند، در الگوی سوم نیز که بارش های شدیدتر از دو الگوی دیگر را در روزهای بارشی خود داشت علاوه بر مرکز پرفشار فوق در جانب غربی خزر ، مرکز کم فشار دینامیکی در جانب شمال شرقی و یا شرق خزردیده می شد. نتایج بیانگر آن بود که جریانات شمال شرقی- جنوب غربی ناشی از مراکز پرفشار دینامیکی با طی مسیر طولانی بر سطح گرم دریا در این فصل رطوبت مورد نیاز برای تمامی بارش ها را تامین می کنند و صعود مورد نیاز برای بارش ها توسط عواملی چون ناپایداری سطوح بالا و همرفت وزشی تامین می گردد.