تحلیل آماری، ترمودینامیکی و همدیدی پدیده تگرگ در استان لرستان

نویسندگان

• فاطمه درگاهیان ¹
• بهلول علیجانی ²
• غلامحسین رضایی ³
• رحمان پرنو ⁴

¹ دکتری اقلیم شناسی، مرکز تحقیقات هواشناسی کاربردی استان لرستان، خرم‌آباد، ایران

² استاد اقلیم شناسی، مدیر قطب علمی مخاطرات محیطی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

³ دانشجوی دکتری جغرافیا و اقلیم شناسی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

⁴ کارشناس ارشد هواشناسی، مرکز تحقیقات هواشناسی استان خوزستان، اهواز، ایران

چکیده

        تگرگ یکی از بلایای جوی خطرناک است که اغلب همراه با طوفان­های تندری بوده و از ناپایداری جو باروکلینیک در مقیاس سینوپتیک ناشی می­شود. به منظور تحلیل آماری، ترمودینامیکی و همدیدی پدیده تگرگ در استان لرستان داده­های مربوط به کد پدیده تگرگ از بانک اطلاعات هواشناسی استان در طول دوره آماری 1378-1392 استخراج گردید. به منظور درک توزیع مکانی و زمانی آن با استفاده از نرم­افزار Arc GIS رخداد آن پهنه­بندی و مناطق مستعدتر وقوع آن شناسایی شد. سپس رخدادها با توجه به وضعیت غالب سینوپتیکی به دو خوشه ناپایداری همرفتی- حرارتی که بیشتر در فصل گرم رخ می­دهد و خوشه کم فشار جبهه­ای که بیشتر در فصل سرد و زمان حاکمیت بادهای غربی و تسلط سیستم­های جبهه­ای رخ می­دهد، تقسیم شدند. برخی از ویژگی­های دینامیکی رخدادهای سرد و گرم استخراج و مورد مقایسه قرار گرفت، نتایج نشان داد که بر اساس شاخص­های دینامیکی مقادیر ناپایداری در خوشه گرم نسبت به دوره سرد بیشتر است. ویژگی­های همدیدی مربوط به یک رخداد سرد و یک رخداد گرم در سطوح زمین، 500 و 700 هکتوپاسکال و همچنین نقشه همدمای سطح زمین و 500 هکتوپاسکال و نقشه­های امگا که بیان کننده میزان ناپایداری هستند در روز رخداد تگرگ مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفت، نتایج به دست آمده نشان داد که میزان  ناپایداری در رخداد گرم بیشتر از سرد بوده است. شناسایی سیستم­های ناپایدار مولد تگرگ و مناطق مستعد رخداد آن می­تواند از طریق کاهش خسارات ناشی از آن منجر به توسعه پایدار در برنامه­ریزی­های منطقه­ای شود.

کلیدواژه‌ها

• تگرگ
• ویژگی‌های ترمودینامیکی
• الگوی سینوپتیک
• خوشه گرم و سرد
• لرستان

---

عنوان مقاله [English]

Statistical, Thermodynamic and Synoptic Analysis of Hail Phenomenon in the Lorestan Province

چکیده [English]

     Hail is a hazardous weather element that often associated with baroclinic synoptic-scale systems. For the purpose of statistical analysis, synoptic and thermodynamic phenomena of hail in province, data were collected from the meteorological database of Lorestan province from 1378 to 1392. Arc GIS software was used in order to identify the spatial and temporal distribution of the occurrence of this phenomenon. Monthly and seasonal frequency of its occurrence are shown. In addition to the analyzing of the spatial and temporal occurrence of hail in the region, hail events according to prevailing synoptic were clustered into two instable groups. Convective-thermal cluster that mostly occurs in the warm season and low-pressure cluster that mostly occurs in the cold season and the dominant of the west wind or front system. Some dynamic features of hot and cold events were extracted and compared. The results showed that, based on dynamic indexes instability of hot cluster is higher than the cold period. Synoptic features related to cold and hot event occurrence on earth surfaces, 500 and 700 hPa with isotherm maps and 500 hPa with omega maps were compared and analyzed to express the degree of instability in the day of occurrence of hail. Identification of unstable generating hail systems and prone areas can be used to reduce the damage caused by its occurrence that leads to sustainable development in regional planning.

کلیدواژه‌ها [English]

• Hail
• thermodynamic properties
• Synoptic Patterns
• Warm and cold clusters
• Regional planning
• Lorestan

اصل مقاله

Statistical, Thermodynamic and Synoptic Analysis of Hail Phenomenon in theLorestan Province

 

F. Dargahian[1]

Ph.D in Climatology, Expert of Research center of Applied Meteorology in Lorestan, Khoramabad, Iran

B. Alijani

 Professor of Climatology and Director of the Center of Excellence for the Spatial Analysis of Environmental Hazards, Kharazmi University, Tehran, Iran

Gh.H. Rezai

 PhD Student in Climatology, Tehran University, Tehran, Iran

R. Prno

M.A in Climatology, Expert of synoptic meteorology Khuzestan, Ahvaz, Iran

 

Abstract

     Hail is a hazardous weather element that often associated with baroclinic synoptic-scale systems. For the purpose of statistical analysis, synoptic and thermodynamic phenomena of hail in province, data were collected from the meteorological database of Lorestan province from 1378 to 1392. Arc GIS software was used in order to identify the spatial and temporal distribution of the occurrence of this phenomenon. Monthly and seasonal frequency of its occurrence are shown. In addition to the analyzing of the spatial and temporal occurrence of hail in the region, hail events according to prevailing synoptic were clustered into two instable groups. Convective-thermal cluster that mostly occurs in the warm season and low-pressure cluster that mostly occurs in the cold season and the dominant of the west wind or front system. Some dynamic features of hot and cold events were extracted and compared. The results showed that, based on dynamic indexes instability of hot cluster is higher than the cold period. Synoptic features related to cold and hot event occurrence on earth surfaces, 500 and 700 hPa with isotherm maps and 500 hPa with omega maps were compared and analyzed to express the degree of instability in the day of occurrence of hail. Identification of unstable generating hail systems and prone areas can be used to reduce the damage caused by its occurrence that leads to sustainable development in regional planning.

 

Keywords: Hail, Thermodynamic properties, Synoptic patterns, Warm and cold clusters, Regional planning, Lorestan.

---

[1] . Corresponding author: [e-mail], Tel: [phone]

مراجع

1. امینی، لیلا و محمدرضا بروجنی (1382): «بررسی همدیدی- ترمودینامیکی بارش تگرگ در استان اصفهان»، یازدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران.
2. امیدوار،کمال؛ صفرپور، فرشاد و اسماعیل زنگنه اینانلو (1392): «بررسی وتحلیل همدیدی سه رخداد تگرگ شدید در استان فارس»، نشریه جغرافیا و توسعه، شماره 30، زاهدان، صص 178-157.
3. امیدوار، کمال؛ الفتی، سعید؛ اقبالی، فریبا و خدیجه مرادی (1392): «واکاوی ترمودینامیکی بارش های سنگین ناشی از پدیده سردچال در نواحی مرکزی و جنوب غرب ایران»، نشریه جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 5، مشهد، صص 19-1.
4. پژوهشکده هواشناسی (13859): «بررسی وقوع پدیده­های بهمن، طوفان تندری و تگرگ در مناطق مختلف ایران»، گزارش سوم. جلد اول. تعیین پتانسیل وقوع بلایای جوی و اقلیمی در کشور،تهران.
5. تاجبخش، سحر؛ غفاریان، پروین و ابراهیم میرزایی (1388): «روشی برای پیش بینی رخداد طوفان های تندری با طرح دو بررسی موردی»، مجله فیزیک زمین و فضا، شماره 4، تهران، صص 137-166.
6. ثنایی نژاد، حسن؛ صالحی، حسن و ایمان بابائیان (1389): «تحلیل سینوپتیکی و دینامیکی پدیده های همرفتی محلی به منظور بهبود پیش بینی آنها مطالعه موردی طوفان تگرگ مورخ 6 مرداد 1388 در مشهد»، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران، صص 234-237.
7. صناعی، بهرام؛ باستانی، خداداد و فاطمه رفیع­بخش (1382): «بررسی مدل آماری پدیده تگرگ در کشور»، مجله نیوار، شماره 48 و 49، مشهد.
8. صادقی، علیرضا و مهتاب رضائیان (1385): «بررسی برخی از شاخصهای ناپایداری و پتانسیل بارورسازی ابرهای همرفتی در منطقه اصفهان»، مجله فیزیک زمین و فضا، شماره 2، تهران، صص 83-98.
9. خوش اخلاق، فرامرز؛ محمدی، حسین؛ شمسی پور، علی اکبر و اصغر افتادگان خوزانی (1391): «واکاوی همدید بارش تگرگ فراگیر در شمال غرب ایران» جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره2، مشهد، صص 69-55.
10.  سیف، مهرزاد (1375): «بررسی توزیع بارش تگرگ در ایران و مطالعه موردی آن»،‌ پایان­نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران.
11. فرج زاده، منوچهر و طاهر مصطفی پور (1391): «تحلیل زمانی و مکانی بارش تگرگ در ایران»، مجله جغرافیا و توسعه، شماره 28، زاهدان، صص 66-55.
12. قویدل رحیمی، یوسف (1390): «کاربرد شاخص های ناپایداری جوی برای آشکارسازی و تحلیل دینامیک طوفان تندری روز اردیبهشت 1389 تبریز»، فصلنامه فضای جغرافیایی، شماره 34، اهر، صص 208-182.
13. قائمی، هوشنگ و محمود عدل (1371): ناپایداری و طوفان های رعد و برقی، انتشارات سازمان هواشناسی کشور، تهران.
14. لشگری، حسن و میترا امینی (1389): «تحلیل سینوپتیکی و پهنه بندی بارش تگرگ در خراسان بزرگ برای دوره آماری (1996-2000)»، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، شماره 31، تبریز.
15. میرموسوی، سیدحسین و یونس اکبرزاده (1388): «مطالعه شاخص­های ناپایداری در تشکیل تگرگ در ایستگاه هواشناسی تبریز»، مجله فضای جغرافیایی، شماره16، اهر، صص 25-9. 
16. میرموسوی، سیدحسین و یونس اکبرزاده (1388): «کاربست توزیع­های پواسن و دوجمله­ای منفی در برآورد احتمالات رخداد روزهای تگرگ مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی»، مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، شماره 36، مشهد، صص 38-15.

17. Baoguo Xie, Qinghong Zhang, Yuqing Wang, (2010): Observed Characteristics of Hail Size in Four Regions in China during 1980–2005. Journal of Climate 23:18, 4973-4982.

18. Borowska, L., A. Ryzhkov, D.Zrnić, C. Simmer, R. Palmer, (2011): Attenuation and Differential Attenuation of 5-cm-Wavelength Radiation in Melting Hail. J. Appl. Meteor. Climatol., 50, 59–76.

19. Cintineo, John L., Travis M. Smith, Valliappa Lakshmanan, Harold E. Brooks, Kiel L. Ortega, (2012،): An Objective High-Resolution Hail Climatology of the Contiguous United States. Wea. Forecasting, 27, 1235–1248.

20. Depue, Tracy K., Patrick C. Kennedy, Steven A. Rutledge, (2007): Performance of the Hail Differential Reflectivity (HDR) Polarimetric Radar Hail Indicator. J. Appl. Meteor. Climatol., 46, 1290–1301.

21. Manzato, Agostino, (2012): Hail in Northeast Italy: Climatology and Bivariate Analysis with the Sounding-Derived Indices. J. Appl. Meteor. Climatol. 51, 449–467.

22. Michaelides, S. and. Kannaouros C, (2008): Synoptic, thermodynamic and agroeconomic aspects of severe hail events in Cyprus, Hazards Earth Syst. Sci., 8, 461–471,

23. Romina N. Mezher, Moira Doyle, Vicente Barros, (2012 :(Climatology of hail in Argentina. Atmospheric Research 114-115, 70-82.

24. ari-Petteri Tuovinen, Ari-Juhani Punkka, Jenni Rauhala, Harri Hohti, and David M. Schultz, (2009): Climatology of Severe Hail in Finland: 1930–2006. Mon. Wea. Rev., 137, 2238–2249.

25. Viktor S. Makitov and Marinika V. Barekova , (2007):  Analysis of Synoptic Condition of hail clouds development and some possibilities of now casting of storms. European Conference on Severe Storms 10 - 14 September.

26. Zhang,. Q., (2008): Climatology of Hail in China: 1961–2005, Department of Meteorology, and International Pacific Research Center, University of Hawaii at Mania.