نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 استاد آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
2 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
تازه های تحقیق
بررسی دقیق رخدادهای نوسان مادن جولیان در فازهای هشت‌گانه طی دوره آماری 1994 تا 2023، الگوهای مشخصی از پراکندگی مکانی و زمانی این پدیده را به تصویر می‌کشد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که نوسان مادن جولیان در مناطق جغرافیایی مختلف و در فصل‌های متفاوت، به شکل‌های گوناگونی بروز می‌کند. فاز ۱، فعالیت نوسان مادن جولیان با ۹ رخداد (توالی 15 روزه) و توزیع زمانی نامنظم در طول سال همراه بوده است. فازهای ۲ و ۳ نیز به ترتیب با ۹ و ۷ رخداد، الگوهای فصلی متمایزی را نشان می‌دهند؛ به‌طوری‌که فاز ۲ از اردیبهشت تا مهر و فاز ۳ عمدتاً در پاییز و زمستان رخ داده است فازهای ۴ و ۵، با تعداد کمتری رخداد (۴ و ۵ بار) و فاصله‌های زمانی طولانی‌تر (حدود ۱۵ روز)، تمرکز فعالیت نوسان مادن جولیان را در پاییز و زمستان نشان می‌دهند. فازهای ۶ و ۷ هرکدام با ۸ رخداد، توزیع نسبتاً منظمی از این نوسان را در طول سال دارند. با این حال، فاز ۶ در تمام فصول به‌جز بهار مشاهده شده، درحالی‌که فاز ۷ عمدتاً در زمستان و بهار فعال بوده است؛ اما فاز هشتم این شاخص با ۴ رخداد به‌جز در فصل پاییز، در تمامی فصول سال مشاهده شده است. بررسی ارتباط الگوهای اقلیمی با نوسانات مادن جولیان نشان داده است که در تمام فازهای این نوسانات، شاخص OLR در منطقه خلیج فارس و دریای عمان به بیشترین مقدار خود رسیده است. این وضعیت به معنای کاهش فعالیت‌های همرفتی است و بیانگر آن است که تابش خورشیدی بدون مانع به سطح زمین می‌رسد و بخش زیادی از این انرژی به فضا بازتاب می‌شود. این پدیده نقش قابل توجهی در افزایش دمای منطقه مورد مطالعه داشته است. تحلیل تغییرات فازها (1 تا 8) نشان می‌دهد که هسته‌های فعال همرفتی از غرب هند به سمت مرکز اقیانوس آرام حرکت کرده‌اند. در نقاطی که مقدار OLR کمتر بوده و فعالیت‌های همرفتی شدت یافته است، تراکم ابر در لایه‌های جوی افزایش داشته و در مقابل، در مناطق با مقادیر بالای OLR، پوشش ابر به حداقل رسیده است. برای مثال، در خلیج فارس و دریای عمان، پوشش ابر در تمامی فازها کمتر از 10 درصد بوده است. بررسی وضعیت سامانه‌های فشار نشان داده است که در تمام فازها، سیستم‌های سیکلونی در منطقه خلیج فارس و دریای عمان غالب بوده‌اند. این سامانه‌ها باعث شرایط چرخندی هوا در منطقه شده و با جابه‌جایی مراکز کم‌فشار، دمای هوا نیز تحت تأثیر قرار گرفته است. به‌ویژه، در فازهای 4 و 7، هسته‌های داغ گرمایی به سمت اقیانوس هند حرکت کرده‌اند. در زمان چیرگی این سامانه‌ها، دمای خلیج فارس و دریای عمان به بیش از 30 درجه سانتی‌گراد رسیده و این منطقه را به یکی از گرم‌ترین نقاط کره زمین تبدیل کرده است. وضعیت ارتفاع ژئوپتانسیل نشان داد در فازهای 1، 4 و 8 مناطق مورد مطالعه در قسمت جلوی محور ناوه قرار گرفته و در فازهای 3، 6 و 7 خطوط ارتفاع ژئوپتانسیل مداری گشته و به موازات آن که بادهای غربی که حامل رطوبت دریای مدیترانه بوده‌اند نیمه غربی ایران و منطقه مورد مطالعه را در تیر‌رس خود قرار داده‌اند و بر میزان بارش‌های کشور افزوده شده است همان‌طور که در فازهای 3، 4، 6، 7 و 8 بارش‌های متمرکز و پراکنده در کل پهنه جغرافیایی ایران به وقوع پیوسته و این میزان در خشکی‌ها به 50 میلی‌متر و در دریا‌های جنوبی ایران تا 10 میلی‌متر رسیده است؛ اما در فازهای 2 و 5 بلوکینگ فراز مانع بر منطقه مورد مطالعه چیره گشته و در ناحیه پشته آن که روی دریای خلیج فارس واقع شده؛ به دلیل انسداد هوای خشک و گرم بر میزان دمای سطح دریا و دمای هوا به‌طور قابل توجهی افزوده است و اختلاف دمای زیادی نسبت به سایر مناطق داشته است. حاکمیت شرایط خشک هوا باعث کاهش بارش‌های کشور نیز شده و کما اینکه در فازهای 1، 2 و 5 بارش‌ها محدود به نوار شمالی ایران بوده و به سمت عرض‌های پایین و مناطق مورد مطالعه هیچ‌گونه بارشی مشاهده نشده است. نتایج این پژوهش در برخی از فازها با یافته‌های دیگر محققان همخوانی داشته است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق و پژوهش‌های پیشین از جمله مطالعات سبزی‌پرور و نادری‌مقدم (1393)، رنجبر سعادت‌آبادی و سوری (1396)، رهسپار برومند و مرید (1398) و محمدپور و همکاران (1402)، تأکید شده است که در فازهای 6، 7 و 8، بارش‌ها افزایش می‌یابند، در حالی که در فاز 5 کاهش بارش در ایران مورد تأیید قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Objective: In the present study, the relationship between the Madden-Julian Oscillation (MJO) index during the dominance of its different phases and the climate patterns prevailing in the Persian Gulf and the Sea of Oman during the period 1994 to 2023 was investigated.
Research Method: MJO index data were obtained from the Australian Bureau of Meteorology website and the eight phases of this index were separated. The days of the MJO were selected with a sequence of more than 15 days and the arrangement of each phase was plotted with the Wheeler and Hendon diagram in MATLAB software. Data related to precipitation, air temperature, Sea Surface Temperature, Sea Level Pressure, geopotential height, cloud density and Outgoing Longwave Radiation (OLR) were obtained from the NOAA website and changes in climate patterns during the dominance of each phase were examined.
Results: Phases 1 and 2 of the Madden-Julian oscillation have the highest number of continuous sequences with a duration of more than 15 days, with 9 events. The study of the OLR showed that within the activity range of each of these phases, the amount of radiant energy at the earth's surface has decreased to a minimum. This situation has led to the strengthening of convective activities and an increase in cloud density in these areas. During all periods of the dominance of the eight phases of the Madden-Julian oscillation, the presence of a thermal low-pressure system has been observed in the study area.
Conclusion: The phased Madden-Julian Oscillation has had a significant impact on the climatic patterns of the Persian Gulf and the Sea of Oman. In phases 1, 2 and 5, the phenomenon of blocking over the studied area has dominated and by blocking warm and dry air, the sea surface temperature has increased and the amount of precipitation has decreased.
کلیدواژه‌ها [English]
هدف: در پژوهش حاضر، ارتباط شاخص نوسان مادن-جولیان (MJO) در زمان چیرگی فازهای مختلف آن با الگوهای اقلیمی حاکم بر خلیج فارس و دریای عمان طی دوره 1994 تا 2023 بررسی شده است.
روش پژوهش: داده‌های شاخص MJO از سایت اداره هواشناسی استرالیا دریافت و فازهای هشت‌گانه این شاخص تفکیک شدند. روزهای فرین با شرط توالی بیش از 15 روزه انتخاب و آرایش هر کدام از فازها با نمودار ویلر و هندون در نرم‌افزار متلب ترسیم گردید. داده‌های مربوط به بارش، دمای هوا، دمای سطح دریا، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، تراکم ابر و تشعشع خروجی موج بلند (OLR) از سایت NOAA اخذ و تغییرات الگوهای اقلیمی در زمان‌های چیرگی هر فاز بررسی شدند.
نتایج یافته‌ها: فازهای 1 و 2 نوسان مادن-جولیان بیشترین تعداد توالی‌های پیوسته با مدت بیش از 15 روز را با 9 مورد رخداد به خود اختصاص داده‌اند. بررسی OLR نشان داد که در محدوده فعالیت هر یک از این فازها، میزان انرژی تابشی سطح زمین به حداقل مقدار کاهش یافته است. این وضعیت به تقویت فعالیت‌های همرفتی و افزایش تراکم ابر در این مناطق انجامیده است. در تمام دوره‌های حاکمیت فازهای هشت‌گانه نوسان مادن-جولیان، حضور یک سامانه کم‌فشار حرارتی در منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است.
نتیجه‌گیری: نوسان مادن-جولیان به‌صورت فازبندی‌شده تأثیر قابل‌توجهی بر الگوهای اقلیمی خلیج فارس، دریای عمان داشته است. در فازهای 1، 2 و 5، پدیده بلوکینگ بر منطقه مورد مطالعه حاکم بوده و با انسداد هوای گرم و خشک، دمای سطح دریا را افزایش داده و میزان بارش کاهش یافته است. در فازهای 3، 4، 6، 7 و 8، شرایط چرخندگی مثبت در جلوی محور ناوه و ورود مستقیم بادهای مرطوب غربی از دریای مدیترانه، باعث افزایش بارش در مناطق مورد مطالعه شده است.
)