واکاوی تغییرات گردش‌‌های جوّی عرض‌‌های میانه و پیوند آن با وردش‌‌های دمایی در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آب‌وهواشناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد آب‌وهواشناسی دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

10.22111/gdij.2021.6002

چکیده

 برخی از پژوهشگران این گمان را مطرح کرده‌‌اند که گرمایش شتاب‌‌ناک شمالگان (گرمایش سریع‌تر مناطق قطبی نسبت‌به سایر مناطق) موجب تغییرات آب‌وهوایی در عرض‌‌های میانه شده‌است. این تغییرات شامل کاهش شیو دما میان شمالگان و عرض‌‌های میانه و تضعیف و تموج بادهای غربی می‌‌شود. برای بررسی این گمانه و تأثیر آن بر روی تغییرات دمایی در ایران،
 در این پژوهش از روش تموج تجمیعی استفاده شده‌است. بدین‌منظور از داده‌‌های دمای کمینه و بیشینۀ 36 ایستگاه همدید سازمان هواشناسی کشور، داده‌های روزانۀ نوسان شمالگان از مرکز پیش‌‌بینی آب‌وهوایی نوا و داده‌‌های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 700 هکتوپاسکال از پایگاه داده‌‌های مرکز ملی پیش‌‌بینی محیطی وزارت انرژی (NCEP/DOE) در بازۀ زمانی 1394-1358 استفاده شد. بررسی‌‌ها افزایش مقدار تموج را در چند سال اخیر، هم در میانگین روزانه و هم در میانگین فصلی و سالانه نشان می‌‌دهد. افزایش مقدار تموج نشان‌‌دهندۀ افزایش دامنۀ موج و افزایش تعداد فرین‌‌های آب‌وهوایی است؛ ازاین‌رو در صورت افزایش فراوانی این الگوها باید انتظار افزایش رویدادهای فرین آب‌وهوایی را داشته باشیم. همبستگی‌‌ها میان تموج تجمیعی و دمای کمینه و بیشینه و نوسان شمالگان نشان می‌‌دهد که مقادیر مثبت (منفی) نوسان شمالگان موجب افزایش (کاهش) تموج تجمیعی و درنتیجه کاهش (افزایش) دمای کشور در فصل سرد سال می‌‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mid Latitude Atmospheric circulation and its relation with Temperature Variations in Iran

نویسندگان [English]

  • zahra Hojati 1
  • abolfazl Masoodian 2
چکیده [English]

One of the clearest manifestations of climate change is greater near-surface warming of the high latitudes than the low or middle latitudes of the Northern Hemisphere. This so-called Arctic amplification (AA) is evident in observations over recent decades. This disproportionate temperature rise is expected to influence the large-scale circulation, perhaps with far-reaching effects. The North/South temperature gradient is an important driver of the polar jet stream, thus as rapid Arctic warming continues, one anticipated effect is a slowing of upper-level zonal winds. It has been hypothesized that these weakened winds would cause the path of the jet stream to become more meandering, leading to slower Eastward progression of ridges and troughs, which increases the likelihood of persistent weather patterns and consequently extreme events.
In the present research, we have attempted to detect the impacts of change atmospheric circulations under this hypothesis on variations of temperature in Iran and develops a method to assess the estimation of these changes in the studied area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arctic Amplification
  • Westerlies
  • Aggregate Sinuosity
  • Temperature
  • Iran
-    اعتمادیان، الهه؛ رضا دوستان (1396). تحلیل فضایی امواج گرمایی ایران. نشریۀ مخاطرات محیطی. سال چهارم. شمارۀ 32. 17-1.
 
-    اسمعیل‌‌نژاد، مرتضی؛ محمود خسروی؛ بهلول علیجانی؛ سید ابوالفضل مسعودیان (1392). شناسایی امواج گرمایی در ایران. جغرافیا و توسعه. شمارۀ 33. 54-39.
 
-    دارند، محمد (1393). شناسایی و تحلیل زمانی و مکانی امواج گرمایی ایران زمین، جغرافیا و توسعه. شمارة 35. 180-167.
 
-    شیرغلامی، هادی؛ بیژن قهرمان (1384). بررسی روند تغییرات دمای متوسط سالانه در ایران، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. سال نهم. شمارۀ 1. 23-9.
-    عزیزی، قاسم؛ مائده خلیلی (1390). نقش بالکینگ در رخداد سرماهای فرین در ایران، پژوهش‌‌های جغرافیای طبیعی. شمارۀ 55. 77-39.
-    علیجانی، بهلول؛ پیمان محمودی؛ محمد سلیقه؛ اله‌بخش ریگی‌چاهی (1390). بررسی تغییرات کمینه‌ها و بیشینه‌های سالانۀ دما در ایران، فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی، سال بیست‌وششم. شمارۀ 3. 122-101.
 
-    فتاحی، ابراهیم؛ تهمینه صالحی‌پاک (1388). تحلیل الگوهای سینوپتیکی یخبندان‌‌های زمستانه در ایران، جغرافیا و توسعه. شمارۀ 13. 136-127.
-    مسعودیان، سید ابوالفضل؛ محمد دارند (1390). تحلیل همدید سرماهای فرین در ایران، جغرافیا و توسعه. شمارۀ 22. 185-165.
-    مسعودیان، سیدابوالفضل؛ محمد دارند (1392). تحلیل همدید یخبندان‌‌های فراگیر و بادوام در ایران، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. سال بیست‌وچهارم. شمارۀ 2. 140-129.
 
-     Barnes, E. A (2013). Revisiting the evidence linking Arctic amplification to extreme weather in midlatitudes. Geophys.Res.Lett,40,4728-4733.
 
-     Barnes, E.A. and Screen, J.A., 2015. The impact of Arctic warming on the midlatitude jet‐stream: Can it? Has it? Will it?. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 6(3), PP..277-286.
 
-     Bekryaev. R. V, I. V. Polyakov, V. A. Alexeev (2010). Role of Polar Amplification in Long Term Surface Air Temperature Variations and ModernArctic Warming;J.Climate23;3888-3906.
 
-     Cattiaux, J., Y. Peings, D. Saint-Martin, N. Trou-Kechout, and S. J. Vavrus (2016). Sinuosity of midlatitude atmospheric flow in a warming world. Geophys. Res. Lett., 43, 8259–8268.
 
-     Di Capua, G., and D. Coumou (2016). Changes in meandering of the Northern Hemisphere circulation. Env. Res. Lett., doi:10.1088/1748-9326/11/9/094028
 
-     Francis, J.A. and Vavrus, S.J (2012). Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid‐latitudes. Geophysical Research Letters, 39(6).
 
-     Francis, J. and Skific, N (2015). Evidence linking rapid Arctic warming to mid-latitude weather patterns. Phil. Trans. R. Soc. A, 373(2045), P..20140170.
 
-     Francis, J.A. and Vavrus, S.J (2015). Evidence for a wavier jet stream in response to rapid Arctic warming. Environmental Research Letters, 10(1), p.014005.
 
-     Gimeno, L., Trigo, R.M., Ribera, P. and Garcia, J.A (2007). Special issue on cut-off low systems (COL). Meteorology and Atmospheric Physics, 96(1), PP.1-2.
 
-     Holland, M.M. and Bitz, C.M (2003). Polar amplification of climate change in coupled models. Climate Dynamics, 21(3-4), PP.221-232.
 
-     Honda, M., Inoue, J. and Yamane, S (2009). Influence of low Arctic sea‐ice minima on anomalously cold Eurasian winters. Geophysical Research Letters, 36(8) L08707.
 
 
 
-     Jaiser, R., Dethloff, K., Handorf, D., Rinke, A. and Cohen, J (2012). Impact of sea ice cover changes on the Northern Hemisphere atmospheric winter circulation. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 64(1), P. 11595.
 
-     Kay, J.E., Deser, C., Phillips, A., Mai, A., Hannay, C., Strand, G., Arblaster, J.M., Bates, S.C., Danabasoglu, G., Edwards, J. and Holland, M (2015). The Community Earth System Model (CESM) large ensemble project: A community resource for studying climate change in the presence of internal climate variability. Bulletin of the American Meteorological Society, 96(8), PP.1333-1349.
 
-     Martin, J. E., S. J. Vavrus, F. Wang, and J. A. Francis (2016).Sinuosity as a measure of middle tropospheric waviness. J. Climate, in review.
 
-     Overland, J., Francis, J.A., Hall, R., Hanna, E., Kim, S.J. and Vihma, T (2015). The melting Arctic & midlatitude weather patterns: Are they connected? Journal of Climate, 28(20), PP.7917-7932.
 
 
-     Peings, Y., J. Cattiaux, S. Vavrus, and G. Magnusdottir (2017). Late 21st century changes of the  mid-latitude atmospheric circulation in the CESM Large Ensemble. J. Climate, in review.
 
-     Screen, J.A. and Simmonds, I (2013). Exploring links between Arctic amplification and mid‐latitude weather. Geophysical Research Letters, 40(5), pp.959-964.
 
-     Serreze. M. C, G. B. Roger (2011). Processes and Impacts of Arctic Amplification: A research synthesis; Global and Planetary Change. 77; 85–96 ; doi:10.1016/j.gloplacha.2011.03.004.
 
-     Thompson, D. W., & Wallace, J. M. (1998). The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields. Geophysical research letters, Vol. 25, No.9, PP.1297-1300.
 
-     Wu. B, J. Wang (2002). Winter Arctic Oscillation, Siberian High and East Asian Winter Monsoon ; Geophys . Res. Lett . 29(19), 1897.