بررسی توزیع زمانی- مکانی و امکان پیش‌بینی جست‌باد در ایران

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 12، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45، اردیبهشت 1402، صفحه 209-228   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.74312.1148

نویسندگان

محمد حسام محمدی¹؛ امیرحسین مشکوتی²؛ سرمد قادر^{* 3}؛ مجید آزادی⁴

¹دانشجوی دکتری، گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²دانشیار، گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

³دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

⁴دانشیار، پژوهشکده هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران

چکیده

امروزه شاهد انبوهی از پدیده­های مخرب طبیعی هواشناسی و هیدرولوژیکی هستیم که هرساله تلفات و خسارات مالی و زیست‌محیطی بیشتری به زندگی بشر وارد می­کنند. یکی از پدیده­های جوی که می­تواند بر ایمنی پرواز، حمل­و­نقل، سازه­ها، انرژی و بسیاری دیگر از جنبه­های زندگی بشری اثر مستقیم داشته باشد، جست­باد است. هدف از این مطالعه، بررسی توزیع زمانی-مکانی جست­باد در کشور ایران در یک بازۀ زمانی 15 ساله و ارزیابی یک روش تجربی تحت عنوان WPD جهت پیش­بینی این پدیده با استفاده از برونداد مدل WRF است. بدین­منظور داده‌های ثبت شده در 32 ایستگاه همدیدی بین سال­های 2004 تا 2018 میلادی موردمطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد تعداد دفعات وقوع جست­باد در مناطق جنوب شرق و شمال غرب کشور به­مراتب بیشتر از سایر مناطق بوده است؛ درحالی‌که فراوانی وقوع جست­بادهای همرفتی در نیمه غربی کشور بیشتر بود. به‌طور­کلی، فراوانی وقوع جست­باد در بازه موردمطالعه روندی صعودی داشته و اغلب گزارش­های جست­باد همرفتی مربوط به فصل بهار بوده است. در مجموع، 67 درصد جست­بادها در نیمه اول سال گزارش گردیده­اند و تنها 13 درصد از آن‌ها در فصل پاییز اتفاق افتاده­اند. همچنین محتمل­ترین زمان وقوع جست­باد بین ساعت­های 18-12 محلی بوده است. در ادامه و از میان روش­های پیش­بینی جست­باد، رابطه­ مورداستفاده در سامانه پس­پردازش یکپارچه مدل WRF (WPD) انتخاب و عملکرد آن در کشور ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از روش پیش­گفته بر روی 885 مورد جست­باد غیرهمرفتی، حاکی از عملکرد مطلوب این روش جهت پیش­بینی جست­باد در ایران بود.

کلیدواژه‌ها

ارزیابی؛ جست‌باد؛ غیرهمرفتی؛ مخاطرات جوی؛ WRF

مراجع

حسین­زاده، سیدرضا. (1376). بادهای 120روزه سیستان، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 46، 102-127.

https://www.noormags.ir/view/en/articlepage/144149/

حمیدیان­پور، محسن؛ مفیدی، عباس؛ سلیقه، محمد. (1395). تحلیل ماهیت و ساختار باد سیستان، مجله ژئوفیزیک ایران، 10، (2)، 83-109. https://www.ijgeophysics.ir/article_33350.html

علیجانی، بهلول. (1373). آب و هوای ایران، انتشارات دانشگاه پیام نور، 236 ص.

 https://www.ketabcity.com/bookview.aspx?bookid=1837223

محمدی، محمد حسام؛ مشکوتی، امیرحسین؛ قادر، سرمد؛ آزادی، مجید. (1399). بررسی آماری جست‌بادهای همرفتی و غیرهمرفتی در محدوده ایران، مجموعه مقالات نوزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، آبان 1399، 91-88.

https://www.nigsconference.ir/article_4098.pdf

محمدی، محمد حسام؛ مشکوتی، امیرحسین؛ قادر، سرمد؛ آزادی، مجید. (1399). پیش­بینی تندی جست­باد در ایران با استفاده از مدل WRF، مجموعه مقالات دوازدهمین کنفرانس ملی فرماندهی و کنترل ایران، آذر 1399.

 https://civilica.com/doc/1243770

مفیدی، عباس؛ حمیدیان­پور، محسن؛ سلیقه، محمد؛ علیجانی، بهلول. (1392). تعیین زمان آغاز، خاتمه و طول مدت وزش باد سیستان با بهره­گیری از روش­های تخمین نقطه تغییر، نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 8، صص. 112-87. https://geoeh.um.ac.ir/article_38890.html

 

Brasseur, O. 2001. Development and Application of a Physical Approach to Estimating Wind Gusts, Monthly Weather Review, 129 (1): 5-25.

https://doi.org/10.1175/1520-0493(2001)129<0005:DAAOAP>2.0.CO;2

Burton, T., D. Sharpe, N. Jenkins, E. Bossanyi, 2011. Wind Energy Handbook, John Wiley & Sons, Chichester, UK, 742 PP, edition 2.

 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781119992714

Choi, E. C. C., Hidayat, F. A., 2002. Gust factors for thunderstorm and non-thunderstorm winds. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 90 (12): 1683–1696. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(02)00279-9

Cook, N. J., Harris, R. I., and Whiting, R., 2003. Extreme wind speeds in mixed climates revisited. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 91 (3): 403– 422. https://doi.org/10.1016/S0167-6105(02)00397-5

De Meutter, P., Gerard, L., Smet, G., Hamid, K., Hamdi, R., Degrauwe, D., and Termonia, P., 2015. Predicting small-scale, short-lived downbursts: case study with the NWP limited-area ALARO model for the Pukkelpop thunderstorm. Mon. Weather Rev., 143 (3): 742–756. https://doi.org/10.1175/MWR-D-14-00290.1

Ferreira, V., Nascimento, E., 2016. Convectively-Induced Severe Wind Gusts in Southern Brazil, Surface Observations. Atmospheric Environment, and Association with Distinct Convective Modes: 28th Conference on Severe Local Storms, At Portland/OR, USA. https://ams.confex.com/ams/28SLS/webprogram/Paper299442.html

Ghavidel, Y., Baghbanan, P., Farajzadeh, M., 2017. The spatial analysis of thunderstorm hazard in Iran. Arabian Journal of Geosciences. 10 (5): 1-13. http:// doi.org/10.1007/s12517-017-2902-7

Jolliffe, I. T., and D. B. Stephenson, 2003. Forecast Verifcation: A Practitioner’s Guide in Atmospheric Science. John Wiley and Sons, 240pp. http://doi.org/10.1002/9781119960003

Kolendowicz, L., Taszarek, M., Czernecki, Bartosz., 2016. Convective and non-convective wind gusts in Poland, 2001-2015. Meteorology Hydrology and Water Management. 4 (2): 15-21. https://doi.org/10.26491/mhwm/63636

Kurbatova, M., Konstantin, R., Gubenko, I. and Kurbatov, G., 2018. Comparison of seven wind gust parameterizations over the European part of Russia. Advances in Science and Research, 15: 251-255. https://doi.org/10.5194/asr-15-251-2018

Mohr, S., Kunz, M., Richter, A., and Ruck, B., 2017. Statistical characteristics of convective wind gusts in Germany. Natural Hazards and Earth System Sciences, 17 (6): 957-969. https://doi.org/10.5445/IR/1000071814

NCO, 1997. Subroutine calgust, Available from the National Weather Service, NCO Production, source code: https://github.com/ERA-URBAN/UPP/blob/master/src/unipost/CALGUST.f

RUC20, 2007. diagnostic output fields for the Rapid Refresh and HRRR, Available from the National Oceanic and Atmospheric Administration website:

https://rapidrefresh.noaa.gov/RAP_var_diagnosis.html

Sheridan, P., 2011. Review of Techniques and Research for Gust Forecasting and Parameterisation, Forecasting Research Technical Report 570, Met Office, Exeter. https://www.researchgate.net/publication/268744498_Review_of_techniques_and_research_for_gust_forecasting_and_parameterisation

Skamarock W. C., Klemp, J. B., Dudhia, J., Gill, D. O., Barker, D. M., Duda, M. G., Huang, X., Wang, W., Powers, J. G., 2008. A Description of the Advanced Research WRF Version 3, NCAR THECNICAL NOTE. http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/arw_v3.pdf

Stucki, P., Dierer, S., Welker, C., Navarro, J. J. G., Raible, C. C., Martius, O. and Brönnimann, S., 2016. Evaluation of downscaled wind speeds and parameterised gusts for recent and historical windstorms in Switzerland. Tellus A. Dynamic Meteorology and Oceanography, 68 (1). https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3402/tellusa.v68.31820