واکاوی همدید – ماهواره‌ای موج بارشی سنگین استان چهارمحال و بختیاری

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 5، دوره 5، شماره 4 - شماره پیاپی 20، بهمن 1395، صفحه 109-134   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v5i4.56072

نویسندگان

بهروز سبحانی¹؛ مهدی عالی جهان^{* 1}؛ بتول زینالی²

¹دانشگاه محقق اردبیلی

²محقق اردبیلی

چکیده

این تحقیق با رویکرد همدید – ماهواره‌ای جهت بررسی ریشه‌های جوّی رخ‌داد موج بارشی ابر سنگین استان چهارمحال و بختیاری و ارزیابی دقت ماهواره‌ TRMM در برآورد مقدار بارش این منطقه صورت گرفته و براساس سه دسته داده، داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌های استان چهارمحال و بختیاری، داده‌های سطوح فوقانی جو و داده‌های 3B42 ماهواره TRMM به انجام رسیده است. ابتدا نقشه‌های جوی ترسیم شده و مورد تحلیل قرار گرفت. سپس جهت آشکارسازی بارش رخداده و ارزیابی دقت عملکرد ماهواره TRMM مقدار بارش ثبت شده توسط ماهواره با استفاده از مدل زمین آمار (کریجینگ) مورد پهنه‌بندی قرار گرفت و با مقدار مشاهده‌ای ارزیابی شد. ترسیم و تحلیل نقشه‌های جوی نشان داد که گرادیان فشار حاصل شده بین پرفشارهای مستقر بر روی اروپای مرکزی، شمال خزر و غرب چین، با کم فشارهای مستقر بر روی شمال غرب عربستان، خلیج‌فارس، غرب هندوستان و شمال غرب افریقا و از طرفی دیگر حاکمیت شرایط سیکلونیک در روزهای پایانی در سطح زمین همراه با رخ‌داد بلوکینگ در سطوح فوقانی و کشیده شدن فرودهای عمیق ناشی از آن‌ها بر روی منطقه مورد مطالعه در ترازهای 500، 600، 700، 850 هکتوپاسکال، همچنین بالاسو بودن جریان هوا در جو (امگای منفی) که مبین صعود هوا و تقویت جریانات همرفتی در ترازهای یاد شده بوده و باعث ناپایداری و واگرایی شدید شده با منفی بودن پیچانه-های جوی در ترازهای 850، 925، 1000 هکتوپاسکال شرایط مساعد جهت رخ‌داد بارش سنگین مهیا شده است. از طرفی با تأمین و تغذیه عمده رطوبتی توسط دریای سرخ در ترازهای 500، 600، 700 هکتوپاسکال و خلیج‌فارس در ترازهای 850، 925، 1000 هکتوپاسکال و درنهایت وجود کلیه شرایط ذکر شده با حاکمیت و استقرار رودباد قوی و شدید بر روی بیشتر نقاط ایران در روزهای مطالعاتی باعث تشدید ناهنجاری‌ها و ناپایداری جوی در منطقه مورد مطالعه شده و درنتیجه بارش سنگین 551 میلی‌متری را به دنبال داشته است. با توجه به برآورد بارش صورت گرفته توسط ماهواره TRMM و مقایسه آن با مقادیر ثبت شده توسط ایستگاه‌های مشاهداتی مشخص می‌گردد که ماهواره TRMM از دقت کافی جهت تخمین و برآورد بارش در این منطقه برخوردار نبوده و در اکثر ایستگاه‌ها برآوردی بیشتر از حد مشاهده شده انجام شده است؛ به‌نحوی‌که همبستگی و ضریب تعیین بین آن‌ها به ترتیب برابر با 22/0 و 05/0 درصد است.

کلیدواژه‌ها

تحلیل همدید، ماهواره TRMM؛ مخاطره اقلیمی؛ بارش سنگین؛ استان چهارمحال و بختیاری

مراجع

اسفندیاری درآباد، فریبا؛ عالی‌جهان، مهدی؛ رحیمی، مسعود؛ 1393. ارزیابی مدل‌های جبری و زمین آماری در تخمین توزیع مکانی سطح ایستابی دشت اردبیل. نشریه پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 3(2)، صص62 – 44.

امیدوار، کمال؛ 1387. بررسی سیلاب براساس موقعیت‌های سیستم‌های سینوپتیکی در استان یزد. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 23(88)، صص165-137.

امیدوار، کمال؛ نبوی‌زاده، معصومه؛ 1393. پیش‌بینی بارش روزانه استان کرمان با شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: کرمان، بافت و میانده جیرفت. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 12(23)، صص214-197.

پرنده خوزانی، اکرم؛ لشکری، حسین؛ 1389. بررسی سینوپتیک سیستم‌های سیل زا در جنوب ایران. تحقیقات منابع آب ایران، 6(2)، صص73-66.

حجازی زاده، زهرا؛ علیجانی، بهلول؛ ضیاییان، پرویز؛ کریمی، مصطفی؛ رفعتی، سمیه؛ 1391. ارزیابی بارش ماهواره-ای 3B43 و مقایسه آن با مقادیر حاصل از تکنیک درون‌یابی کریجینگ. نشریه سنجش از دور و GIS ایران، 4(3)، صص64 – 49.

رحیمی، داریوش؛ خوشحال، جواد؛ علیزاده، تیمور؛ 1389. تحلیل آماری – هم‌دیدی بارش‌های سنگین مناطق خشک ایران (مطالعه موردی: استان کرمان. مجله جغرافیا و توسعه‌ی ناحیه‌ای، 8(14)، صص69 – 51.

رسولی، علی اکبر؛ نصیری قلعه بین، سحر؛ ولی زاده کامران، خلیل؛ 1393. مدلسازی توزیع مکانی بارش‌های رعد و برقی مناطق کوهستانی شمال غرب ایران، سال‌های 2010 تا 2012. نشریه پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 46 (4)، صص417 – 407.

رضایی، پرویز؛ 1388. تحلیل همدیدی رخداد سیلاب در حوضه ماسوله. پژوهش‌های جغرافیایی طبیعی، 41(68)، صص118-105.

رنجبر سعادت آبادی، عباس؛ توحیدی سردشت، آزاد؛ 1393. مطالعه بارش‌های فرین فصل بهار استان آذربایجان غربی (2008-2003. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 12(22)، صص 169-151.

شیروانی، امین؛ فخاری زاده شیرازی، الهام؛ 1393. مقایسه مقادیر مشاهداتی بارش و برآوردهای ماهواره TRMM در استان فارس. نشریه هواشناسی کشاورزی، 2(2)، صص15 – 1.

صلاحی، برومند؛ عالی‌جهان، مهدی؛ 1392. تحلیل سینوپتیک مخاطرت اقلیمی شهرستان یاسوج (مطالعه موردی: بارش سنگین 20 اسفند 1389. مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی،2(5)، صص 89 – 73.

صمدی، زهرا؛ 1386. تحلیل سینوپتیکی بارش سیل زای پاییز سال 1382 ساحل جنوبی دریای خزر. مجله پژوهشی دانشگاه اصفهان، 6(27)، صص94-77.

عزیزی، قاسم؛ صمدی، زهرا؛ 1386. تحلیل الگوی سینوپتیکی 28 مهرماه 1382 استان‌های گیلان و مازندران. پژوهش‌های جغرافیایی، 39(60)، صص61-74.

قویدل رحیمی، یوسف؛ 1389. نگاشت و تفسیر سینوپتیک اقلیم. انتشارات سها دانش، تهران.

قویدل رحیمی، یوسف؛ 1390. نگاشت و تحلیل همگرایی جریان رطوبت جو طی بارش فوق سنگین ناشی از توفان حاره‌ای فت در سواحل چابهار. برنامه ریزی و آمایش فضا، 15(2)، صص118-101.

قویدل رحیمی، یوسف؛ عالی‌جهان، مهدی؛ اوجی، روح‌الله؛ 1393. بررسی مدل‌های جبری و زمین آماری در پهنه-بندی بارش استان اردبیل. فصلنامه علمی – پژوهشی فضای جغرافیایی، 15(50)، صص231 – 209.

کاویانی، محمد رضا؛ علیجانی، بهلول؛ 1388. مبانی آب و هواشناسی. انتشارات سمت، تهران.

کرمی، فریبا؛ شیراوند، هنگامه؛ درگاهیان، فاطمه؛ 1389. بررسی الگوی سینوپتیک سیل بهمن 1384 شهرستان پلدختر. فصلنامه جغرافیا و مطالعات محیطی، 2(4)، صص106-99.

گندمکار، امیر؛ 1389. بررسی همدید بارش‌های شدید در نواحی جنوبی استان بوشهر. چشم انداز جغرافیایی، 4(10)، صص157-143.

لشگری، حسن؛ اصغرپور، منیره؛ متکان، علی اکبر؛ 1386. تحلیل سینوپتیکی عوامل ایجاد بارش‌های سیل زا در استان گلستان. فصلنامه مدرس علوم انسانی، 12(2)، صص211-181.

محمدی، بختیار؛ مسعودیان، سیدابوالفضل؛ 1388. تحلیل همدید بارش‌های سنگین ایران مطالعه موردی: آبان ماه 1373. جغرافیا و توسعه، 8(19)، صص70-47.

محمدی‌ها، امیر؛ غیبی، ابوالحسن؛ خوارزمی، سعیده؛ ریحانی پروری، محمد؛ بهادری، فرشته؛ 1392. مطالعه مورد همسنجی متغیر بارش تجمعی روزانه برآوردی ماهواره TRMM، رادار تهران و ایستگاه‌های باران سنجی. پانزدهمین کنفرانس دینامیک شاره‌ها، بندرعباس، دانشگاه هرمزگان.

مرادی، حمید رضا؛ 1383. پیش بینی وقوع سیلاب‌ها براساس موقعیت‌های سینوپتیکی در ساحل جنوبی دریای خزر. پژوهش‌های جغرافیایی، 38(2)، صص 131-109.

مسعودیان، ابوالفضل؛ محمدی، بختیار؛ 1389. تحلیل فراوانی رودبادهای مرتبط با رخداد بارش‌های ابر سنگین ایران. تحقیقات منابع آب ایران، 7(2)، صص 91-81.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ رعیت پیشه، فاطمه؛ کیخسروی کیانی، محمد صادق؛ 1393. معرفی و مقایسه پایگاه‌های داده بارشی TRMM و اسفزاری. مجله ژئوفیزیک ایران، 8(4)، صص 15 – 31.

یاراحمدی، داریوش؛ مریانجی، زهرا؛ 1390. تحلیل الگوی دینامیکی و همدیدی بارش‌های سنگین در جنوب غرب خزر و غرب ایران (مطالعه موردی: بارش). پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 43(76)، صص120-105.

Almazroui, M. (2011). Calibration of TRMM rainfall climatology over Saudi Arabia during 1998–2009. Atmospheric Research, 99(3), 400-414.

Baik, J., & Choi, M. (2015). Spatio-temporal variability of remotely sensed precipitation data from COMS and TRMM: Case study of Korean peninsula in East Asia. Advances in Space Research, 56(6), 1125-1138.

Bocheva, L., Marinova, T., Simeonov, P., & Gospodinov, I. (2009). Variability and trends of extreme precipitation events over Bulgaria (1961–2005). Atmospheric Research, 93(1), 490-497.

Cavalcanti, I. F. A. (2012). Large scale and synoptic features associated with extreme precipitation over South America: A review and case studies for the first decade of the 21st century. Atmospheric Research, 118, 27-40.

Charabi, Y., & Al-Hatrushi, S. (2010). Synoptic aspects of winter rainfall variability in Oman. Atmospheric Research, 95(4), 470-486.

Doswell III, C. A. (1987). The distinction between large-scale and mesoscale contribution to severe convection: A case study example. Weather and Forecasting, 2(1), 3-16.

Doswell III, C. A., Brooks, H. E., & Maddox, R. A. (1996). Flash flood forecasting: An ingredients-based methodology. Weather and Forecasting, 11(4), 560-581.

Doswell III, C. A., Ramis, C., Romero, R., & Alonso, S. (1998). A diagnostic study of three heavy precipitation episodes in the western Mediterranean region. Weather and Forecasting, 13(1), 102-124.

Fleming, K., & Awange, J. L. (2013). Comparing the version 7 TRMM 3B43 monthly precipitation product with the TRMM 3B43 version 6/6A and BUREAU of Meteorology datasets for Australia. Australian Meteorological and Oceanographic Journal, 63, 421-426.

Gabler, R. E., Petersen, J. F., Trapasso, L. M., & Sack, D. (2008). Physical geography. USA: Brooks/Cole, Cengage Learning.

Gu, H. H., Yu, Z. B., Yang, C. G., Ju, Q., Lu, B. H., & Liang, C. (2010). Hydrological assessment of TRMM rainfall data over the Yangtze river basin. Water Science Engineering, 3(4), 418-430.

Hidalgo-Muñoz, J. M., Argüeso, D., Gamiz-Fortis, S. R., Esteban-Parra, M. J., & Castro-Diez, Y. (2011). Trends of extreme precipitation and associated synoptic patterns over the southern Iberian Peninsula. Journal of Hydrology, 409(1), 497-511.

Huffman, G. J., & Bolvin, D. T. (2013). TRMM and other data precipitation data set documentation. NASA, Greenbelt, USA, 1-40.

Huffman, G. J., Bolvin, D. T., Nelkin, E. J., Wolff, D. B., Adler, R. F., Gu, G., & Stocker, E. F. (2007). The TRMM multisatellite precipitation analysis (TMPA): Quasi-global, multiyear, combined-sensor precipitation estimates at fine scales. Journal of Hydrometeorology, 8(1), 38-55.

Kavyani, M. R., & Alijahni, B. (2009). Fundamental of climatology. Tehran: Samt Press.

Kummerow, C., Barnes, W., Kozu, T., Shiue, J., & Simpson, J. (1998). The tropical rainfall measuring mission (TRMM) sensor package. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 15(3), 809-817.

Kummerow, C., Simpson, J., Thiele, O., Barnes, W., Chang, A. T. C., Stocker, E., & Nakamura, K. (2000). The status of the tropical rainfall measuring mission (TRMM) after two years in orbit. Journal of Applied Meteorology, 39(12), 1965-1982.

Liu, Z., Ostrenga, D., Teng, W., & Kempler, S. (2012). Tropical rainfall measuring mission (TRMM) precipitation data and services for research and applications. Bulletin of the American Meteorological Society, 93(9), 1317-1325.

Mantas, V. M., Liu, Z., Caro, C., & Pereira, A. J. S. C. (2015). Validation of TRMM multi-satellite precipitation analysis (TMPA) products in the Peruvian Andes. Atmospheric Research, 163, 132-145.

Mastrangelo, D., Horvath, K., Riccio, A., & Miglietta, M. M. (2011). Mechanisms for convection development in a long-lasting heavy precipitation event over southeastern Italy. Atmospheric Research, 100(4), 586-602.

Moffitt, C. B., Hossain, F., Adler, R. F., Yilmaz, K. K., & Pierce, H. F. (2011). Validation of a TRMM-based global flood detection system in Bangladesh. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 13(2), 165-177.

Nastos, P. T., Kapsomenakis, J., & Philandras, K. M. (2015). Evaluation of the TRMM 3B43 gridded precipitation estimates over Greece. Atmospheric Research. 169, 1-18.

Norbiato, D., Borga, M., Sangati, M., & Zanon, F. (2007). Regional frequency analysis of extreme precipitation in the eastern Italian Alps and August 29, 2003 flash flood. Journal of Hydrology, 345(3), 149-166.

Pombo, S., & de Oliveira, R. P. (2015). Evaluation of extreme precipitation estimates from TRMM in Angola. Journal of Hydrology, 523, 663-679.

Prakash, S., Mitra, A. K., Agha Kouchak, A., & Pai, D. S. (2015). Error characterization of TRMM multisatellite precipitation analysis (TMPA-3B42) products over India for different seasons. Journal of Hydrology. 529, 1-11.

Schumacher, R. S. (2009). Mechanisms for quasi-stationary behavior in simulated heavy-rain-producing convective systems. Journal of the Atmospheric Sciences, 66(6), 1543-1568.

Schumacher, R. S., & Johnson, R. H. (2005). Organization and environmental properties of extreme-rain-producing mesoscale convective systems. Monthly Weather Review, 133(4), 961-976.

Schumacher, R. S., & Johnson, R. H. (2008). Mesoscale processes contributing to extreme rainfall in a midlatitude warm-season flash flood. Monthly Weather Review, 136(10), 3964-3986.

Seibert, P., Frank, A., & Formayer, H. (2007). Synoptic and regional patterns of heavy precipitation in Austria. Theoretical and Applied Climatology, 87(1-4), 139-153.

Treble, P. C., Budd, W. F., Hope, P. K., & Rustomji, P. K. (2005). Synoptic-scale climate patterns associated with rainfall δ 18 O in Southern Australia. Journal of Hydrology, 302(1), 270-282.

Twardosz, R. (2010). An analysis of diurnal variations of heavy hourly precipitation in Krakow using a classification of circulation types over southern Poland. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 35(9), 456-461.

www.chaharmahalmet.com

www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalisis

www.irimo.ir .com