ابرهای سینه‌کومه‌ای (Mammatus clouds)

به طور معمول، سطح زیرین ابرها تخت و هموار است، چراکه هوای گرم و مرطوب که همراه با اوج گرفتن سرد می‌شود، در یک دما و ارتفاع مشخص چگالیده شده و به قطرات ریز آب تبدیل می‌شود. با رشد و بزرگ‌تر شدن این ریزقطره‌ها و پراکنده شدن نور خورشید در میان آنها، ظاهر ویژه‌ی مات و کدر ابر پدید می‌آید. اما گاهی و در یک شرایط خاص دمایی و رطوبتی، ممکن است که در بخش زیرین ابر کیسه‌های هوایی چگالیده از قطرات آب همچنان به رشد خود ادامه دهند که دلیل آن آشفتگی‌‌ها و جریانات هوایی درون خود ابر است که باعث می‌شود قطرات آب به شکل کیسه‌های آویز در زیر ابر ظاهر شوند. بنابراین چنین کیسه‌هایی معمولا در شرایط آشفته‌ جوی و در نزدیکی توفند‌های تندری پدید می‌آیند. این فرایند در نهایت منجر به تشکیل ابرهای ماماتوس (ابرهای سینه‌کومه‌ای یا ابرهای پستانکی) می‌شود.

ابرهای سینه‌کومه‌ای می‌توانند در هر جای زمین و در صورت مهیا بودن شرایط تشکیل شوند. اما حتی در صورت تشکیل، این ابرها تنها در حالتی قابل رؤیت خواهند بود که نور خورشید از پهلو بر آنها بتابد. به همین خاطر، در بیشتر مواقع، حتی در صورت تشکیل چنین ابری بر فراز یک نقطه از زمین، اگر خورشید در بالای ابر قرار داشته باشد، ظاهر پستانکی ابر قابل رؤیت نخواهند بود و یا به سختی می‌توان آن را تشخیص داد. ابرهای سینه‌کومه‌ای به طور معمول بسیار نادر بوده و از کمتر از یک دقیقه تا چند دقیقه بیشتر دوام نمی‌آوردند.

تصویر بالا در سال ۲۰۱۲ توسط مایکل جانسون، عکاس کانادایی، از ابرهای سینه‌کومه‌ای که در پی یک توفان تندری بر فراز شهر رِجاینا در استان ساسکاچوان کانادا پدید آمده‌ بودند گرفته شده است.

تصاویر ماهواره‌ای از سیل در خوزستان

بعد از حدود یک دهه خشکسالی، بارش‌های شدید در هفته‌های آغازین سال ۱۳۹۸، وضعیت سد کرخه در استان خوزستان را بحرانی کرد. رودخانه کرخه در مسیر جربان خود به سمت به سد کرخه، در معمولان و پلدختر طغیان کرد و خسارت‌های شدیدی به بار آورد. سیلاب در ادامه مسیر وارد سد کرخه شد و ورودی و خروجی آب را تا حد کم سابقه‌ای افزایش داد که این باعث شد تا مسئولان کنترل دریچه‌های سد، به اجبار خروجی آب از سد را تا حد کم سابقه‌ای افزایش دهند. این افزایش دبی باعث آب گرفتگی مناطق پایین دست سد و حتی تا حومه شهر اهواز شد تا جایی که استاندار خوزستان گفت که "پایین دست سد تحمل این حجم خروجی را ندارد". همچنین به دلیل طغیان رودخانه کرخه و احتمال جاری شدن سیل در شوش، اهواز، حمیدیه، دشت آزادگان و هویزه، دستور تخلیه ۶ شهر و بیش از ۱۷۴ روستا صادر شد. در این بین و بر اساس آخرین آماری که از سوی مدیریت بحران استان خوزستان اعلام شد، بیش از ۶۰ روستا در این استان دچار آب‌گرفتگی شدند. در اهواز، شهری که در فاصله ۱۳۵ کیلومتری از سد کرخه واقع شده است، ارتفاع آب در رودخانه کرخه به میزان کم سابقه‌ای بالا رفت. تصاویر ماهواره‌ای نشان می‌دهد که در پی این وقایع، بیشتر مناطق پایین دست سد کرخه در جلگه خوزستان به زیر آب فرو رفت.

.با حرکت دادن موشی (ماوس) بر روی تصویر بالا، می‌توان وضعیت مناطق مختلف را در سطح جلگه خوزستان به فاصله تقریبا سه هفته از یکدیگر (از ۱ تا ۱۹ فروردین ۱۳۹۸) مقایسه کرد

نقش کوه‌های زاگرس بر روی فعالیت و شدت پر فشار جنب حاره‌ای بر روی ایران

در امتداد مناطق جنب حاره‌ای نیمکره شمالی و جنوبی، نوارهایی از فشار (ارتفاع ژئوپتانسیل زیاد) وجود دارد که به طور معمول به عنوان کمربندهای پرفشار جنب حاره‌ای خوانده می‌شوند. پرفشارهای مذکور به صورت کمربندی ممتد نبوده و به دلایلی ازجمله وجود کوهستان‌ها و تضاد گرمایشی بین خشکی و دریا، بودجه‌ی انرژی جو تغییر کرده و کمربندها به صورت سلول‌های پرفشار مجزا ظاهر می‌گردند. سلول‌های پرفشار مذکور که بارزترین و دائمی‌ترین سیمای گردش وردسپهری در این مناطق به شمار می‌روند، گردش جو و انتقال بخار آب به اطراف را تحت تأثیر قرار داده و وضع جوی و اقلیم را نه تنها در نواحی مجاور و در امتداد جنب حاره‌ها، بلکه بر روی کل کره زمین متأثر می‌سازند. در نیمه‌ی گرم سال، بویژه در فصل تابستان، پرفشارهای جنب حاره‌ای، نواحی وسیعی را در وردسپهر (Troposphere) زیرین، میانی و فوقانی در بر می‌گیرند. برای مثال سلول‌های پرفشارهای جنب حاره‌ای که در فصل تابستان نیمکره‌ی شمالی، در سطح دریا بر روی اقیانوس آرام شمالی تشکیل می‌شوند، حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از کل این نیمکره‌ را در بر می‌گیرند. از اینرو ناهنجاری‌ در وسعت و شدت پرفشارهای جنب حاره‌ای، معمولا با گردش‌های ناهنجار منطقه‌ای یا جهانی و بلایای جوی و ناهنجاری‌های اقلیمی همراه است که سبب خسارت‌های اقتصادی و اجتماعی بر زندگی انسان‌ها می‌شود. بنابراین، شناخت خصوصیات پرفشارهای جنب حاره و همچنین نحوه تشکیل و تکوین آن‌ها از دیر باز مورد توجه اقلیم‌شناسان بوده است.

در ادبیات کلاسیک علت تشکیل پرفشارهای جنب حاره‌ای به نزول هوا در جانب قطب سوی سلول هدلی نسبت داده می شود، درحالیکه از نظر فیزیکی شیب فشار نصف النهاری شدیدتر در فصل زمستان باید پرفشارهای قوی تری را در این فصل نسبت به فصل تابستان ایجاد کند. طرح این سوال بنیادین که چرا پرفشارهای جنب حاره‌ای تابستانه نسبت به همتاهای زمستانه‌ی خود از شدت بیشتری برخوردارند، انگیزه‌ی اصلی محققان برای بررسی ماهیت این پرفشارها در این دوره به شمار می‌آید. مطالعات گسترده محققین بویژه بر روی پرفشار جنب حاره‌ای جنوب آسیا و پرفشار جنب حاره‌ای غرب اقیانوس آرام نتایج جدیدی را به دنبال داشت.

مقابله‌ی ایران با بحران‌های زیست محیطی همراه با پایان تحریم‌های اقتصادی

وب‌سایت گاردین هفته‌ی گذشته در یک مقاله‌‌ی تحلیلی که به قلم کاوه مدنی و Tom Lewis نگارش شده است، به دورنمای تاثیرات مثبتی که برداشته شدن تحریم‌های اقتصادی فلج‌کننده بر علیه ایران، می‌تواند برای این کشور برای مقابله با تاثیرات مخرب تغییرات اقلیمی بر روی منابع طبیعی به همراه داشته باشد پرداخته‌اند.

نویسندگان این مقاله در ابتدا با برشمردن چندی از مشکلات زیست محیطی‌ که همراه با بحران آب و تحریم‌های اقتصادی، بخش کشاورزی، جامعه‌ی شهری، و حوزه‌های صنعتی ایران را در طول یک دهه‌ی گذشته با مشکلات فراوانی‌ مواجه ساخته است، در ادامه به این نکته اشاره می‌کنند که با برداشته شدن تحریم‌های غرب بر علیه ایران، در صورتی‌ که منابع مالی‌ و طبیعی کشور به شکل موثری مدیریت شوند، می‌توان این امید را داشت که ایران بتواند از جایگاه بهتری با مشکلاتی که در بالا بدان‌ها اشاره شد مقابله کند. نویسندگان این مقاله با اشاره به سندی که ایران با خود به کنفرانس تغییرات اقلیمی پاریس در ماه دسامبر آورده بود، به این نکته اشاره کرده‌اند که ایران در طول این کنفرانس اعلام کرد که امیدوار است با برداشته شدن تحریم‌ها بر علیه خود، سهم بارزی در کاهش میزان تولید گازهای گلخانه‌ایِ خود ایفا کند. کاوه مدنی، که خود از اساتید تراز اول رشته‌ی منابع آب می‌باشد، به همراه دیگر نویسنده‌ی این مقاله، در پایان ابراز امیدواری کرده‌اند که با زدوده شدن تنش‌های اقتصادی و همچنین روانی‌ و اجتماعی‌ ناشی‌ از تحریم‌ها، جامعه‌ی ایران این توانایی را خواهد داشت که با گسترش روابط اقتصادی و صنعتی، و همچنین علمی‌ و پژوهشی خود با جهان غرب، از فرصت‌ها و پتانسیل‌های بی‌شماری که هم‌اکنون در اختیار دارد، برای دور زدن - این بار نه تحریم‌های اقتصادی که - مشکلات ناشی‌ از تغییرات اقلیمی و زیست‌محیطی که هم‌اکنون به شکل بسیار بارزی، خاک، هوا، و منابع آبی این کشور را با چالش مواجه ساخته است، استفاده کند.

پسرک طلایی، امسال با آب‌ و هوای ایران و جهان چه خواهد کرد؟

«اِل‌نینو یا اِل‌نینیو» (به اسپانیایی: El Niño) پدیده‌ای است که به شکل دوره‌ای (هر ۲ تا ۷ سال یک‌بار) بروز پیدا می‌کند و در طی آن آب‌های سطحی مناطق استوایی شرق اقیانوس آرام به نحوی غیر طبیعی گرم می‌شود. ظهور این پدیده باعث ایجاد ناهنجاری‌های بزرگی در آب و هوای سراسر زمین می‌شود که از جمله‌ی این دگرگونی‌ها می‌توان به سیلاب‌های ناگهانی، خشکسالی، قحطی و گسترش بیماری‌ها اشاره کرد. El Niño در یکی از لهجه‌های زبان اسپانیایی به معنای «پسرک طلایی» است که لقب حضرت مسیح می‌باشد چراکه این پدیده به طور عمده در ژانویه و هم زمان با میلاد مسیح آغاز می‌شود.

انحراف دمای آب‌های سطحی اقیانوس آرام در هفته‌ی منتهی به ۱۹ مرداد ۱۳۹۴

بر اساس آخرین یافته‌های اداره‌ی ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) و همچنین سازمان ناسا، پدیده‌ی ال‌نینوی (El Niño) سال جاری در حال تقویت شدن می‌باشد. میزان تغییرات متغیرهای مربوط به رویداد امسال شباهت بسیاری با مقادیر مربوط به رویداد ال‌نینیوی سال‌ ۱۳۷۶ (۱۹۹۷ م.) دارد. در آن سال، کره‌ی زمین یکی از شدیدترین دوره‌های ال‌نینیوی خود را تجربه کرد. مشاهدات مربوط به افزایش ارتفاع و دمای سطح آب اقیانوس آرام و همچنین الگوی وزش باد بر روی این آب‌ها نشان می‌دهد که آب‌های سطحی کران غربی این اقیانوس در حال خنک‌تر شدن می‌باشد، در حالی که دمای آب‌های مناطق حاره‌ای شرق اقیانوس، به شکل قابل توجهی در حال افزایش می‌باشد.

شیوه‌ی اندازه‌گیری قدرت توفان Haiyan

در صورت نبود امکان اندازه‌گیری مستقیم سرعت باد، یکی از روش‌های متداول به منظور برآورد شدت توفان‌های گرمسیری، استفاده از روش Dvorak می‌باشد. در این روش که سه دهه پیش توسط هوا‌شناس آمریکایی Vemon Dvorak پایه‌گذاری شد، بیشینه‌ی سرعت باد را به کمک تجزیه و تحلیل اندک اختلافی که بین تصاویر ماهواره‌ای گرفته شده در نور مرئی و مادون قرمز وجود دارد، برآورد می‌کند. با این حال، روش Dvorak سرعت توفان را به طور مستقیم اندازه گیری نمی‌کند. برخی از هوا‌شناسان معتقدند که این روش بیشینه سرعت باد را در برخی شرایط، بالا‌تر از مقدار واقعی برآورد می‌کند. 

داده‌های این تصویر متعلق به آزمایشگاه پیشرانش جت سازمان ناسا (JPL) و سازمان تحقیقات فضایی هندوستان می‌باشد.

از آنجایی که سازمان‌های هوا‌شناسی، با توجه به خطرات احتمالی، از ارسال هواپیماهای تجسسی برای رصد توفان‌های استوایی در اقیانوس آرام خودداری میکنند و همچنین ابزار نصب شده در ایستگاه‌های زمینی نیز به ندرت از این توفان‌ها جان سالم به در می‌برند، مراکز هشدار توفان و دیگر گروه‌های تحقیقاتی، مجبور به تکیه بر تخمین‌های به دست آمده از روش Dvorak به منظور برآورد سرعت این طوفان‌ها می‌باشند. با این حال، به گفته هوا‌شناس آمریکایی Eric Holthaus ابـَرتوفان Haiyan که هفته پیش فیلیپین را درنوردید، حتی از بالا‌ترین مقیاس تعریف شده در روش Dvorak (٠/٨) نیز پیشی گرفت.

در روشى دیگر، می‌توان از پراکنشسنج (Scatterometer) که نوعی رادار مایکروویو می‌باشد نیز براى سنجش قدرت توفان‌های استوایی استفاده کرد. برای نمونه، می‌توان از این ابزار که بر روی ماهواره Oceansat-2 متعلق به سازمان تحقیقات فضایی هندوستان نصب شده است، برای اندازه گیری قدرت توفان در سطح اقیانوس استفاده کرد. در تاریخ ۱۵ آبان ۱۳۹۲، Oceansat-2 قدرت گرباد هایان را بر روی سطح اقیانوس در ساعت ۹:۳۰ صبح به وقت محلی اندازه‌گیری کرد که در تصویر بالا نشان داده شده است. جهت پیکان‌ها، جهت باد و رنگ‌ها، سرعت باد را نشان می‌دهد، رنگ‌های ارغوانی نشان دهنده بادهای قوی‌تر می‌باشند. همانطور که در تمام توفان‌های نیمکره شمالی دیده می‌شود، قوی‌ترین منطقه این توفان نیز در سمت شمال شرقی مرکز توفان (چشم توفان) قرار گرفته است.

با توجه به داده‌های بدست آمده از ماهواره Oceansat-2 که توسط پژوهشگران آزمایشگاه پیشرانش جت سازمان ناسا (JPL) با استفاده از روش‌های تجربی پردازش شده است، شدت این توفان در زمان اندازه گیری بین ۱۹۰ تا ۳۰۰ کیلومتر در ساعت به اوج خود رسید که این میزان برای نابودی کامل هر آنچه بر روی سطح زمین است کافی است.

با این حال، Bryan Stiles از سازمان JPL این نکته را یادآور می‌شود که حداکثر قدرت توفان هایان احتمالا بالا‌تر از آنچه که Oceansat-2 اندازه‌گیری کرده است می‌باشد. بر اساس الگوریتمى که گروه Bryan تهیه کرده است، میانگین داده‌های Oceansat-2 در منطقه‌ای به مساحت بیش از ۲۴ کیلومتر مربع محاسبه شده است که تا حدودی کمتر از مقدار حداکثر مطلق قدرت توفان می‌باشد. بر همین اساس، Bryan حداقل سرعت این توفان را در حدود ۲۴۰ کیلومتر در ساعت تخمین می‌زند که حدودن ۲۰ درصد بالا‌تر از داده‌های بدست آمده از Oceansat-2 می‌باشد. با این حال، تیم او زمان کافی برای انجام محاسبات دقیق‌تر را در اختیار نداشت. 

با این حال، Brian McNoldy از دانشگاه میامی معتقد است که از آنجا که تفکیک‌پذیری یک پراکنشسنج معمولن در حدود ۲۵ تا ۵۰ کیلومتر می‌باشد، این ابزار قادر به تخمین بادهای شدید نمی‌باشد. در نتیجه، گروه وی بر روی روش دیگری کار می‌کند که برپایه میزان آشفتگی بوجود آمده در سطح اقیانوس بر اثر توفان استوار می‌باشد.

در این روش آنچه اندازه گیری می‌شود در واقع نه سرعت باد، بلکه اختلاف در نحوه‌ی پراکنش انرژی تابشی بر روی سطح اقیانوس می‌باشد. پس از مشخص شدن این میزان، با استفاده از یک مدل پیچیده، مقدار سرعت بادی که مسئول این آشفتگی سطحی می‌باشد تعیین خواهد شد.

هزار مدل توفان داریم

نسخه بزرگتر اینجا

برای توصیف پدیده‌های آب و هوایی از عبارت‌هایی همچون توفان، کولاک، سیستم‌های کم فشار، گردباد، دِرِچو [۱] و عبارت‌های بسیار دیگری نیز استفاده می‌شود. توفان‌های استوایی (گرمسیری) خود نیز اغلب توسط سازمان جهانی هواشناسی و مرکز ملی توفان آمریکا نام گذاری می‌شوند. حتا اخیرن، رسانه‌ها شروع به نامگذاری توفان‌های زمستانی نیز کرده‌اند.

هواشناسان و اقلیم‌شناسان، از یک روش ساده برای دسته‌بندی توفان‌ها استفاده می‌کنند. آنها توفان‌ها را به سه دسته‌ی توفان‌های «تندری»، «استوایی» و «برون استوایی» تقسیم‌بندی می‌کنند که همه آن‌ها از اختلالات جوی حاصل شده و باعث توزیع مجدد گرما و ایجاد ترکیب‌های متنوعی از انواع ابرها، بارندگی و بادهای ملایم تا متوسط و شدید می‌شوند.

این تصویر که در تاریخ ۲۹ ژانویه ۲۰۱۳ توسط ماهواره‌ی EUMETSAT تهیه شده است، همزمان نمونه‌ای از هر سه نوع توفان را نشان می‌دهد. توفان‌های تندری کوچکترین، توفان‌های استوایی به طور قابل توجهی بزرگتر، و توفان‌های برون استوایی از بزرگترین سامانه‌های جوی می‌باشند. در این تصویر ماهواره‌ای، ابرهای بالغ توفان برون استوایی به شکل کاما و بسیار گسترده می‌باشد. در حالی که یک توفان استوایی بالغ، مارپیچی و اغلب بشکل بارزی دارای یک چشم در مرکز خود می‌باشد، توفان‌های تندری در مقابل، دارای شکلی نامنظم بوده و از ابرهای کومه‌ای‌بارا تشکیل می‌شوند که بشکل تابدار بسمت بالا کشیده می‌شوند. این خصوصیت ساختاری بارز، در تصاویر ماهواره‌ای، به سطح فوقانی یک تندر، ظاهری آشفته می‌دهد.

هر سه نوع توفان نیاز به رطوبت، انرژی، باد و شرایطی خاص برای توسعه دارند، اما ترکیب این مواد تشکیل دهنده، بسته به نوع توفان و شرایط هواشناسی محل بروز توفان، متفاوت می‌باشد. برای مثال، تندر زمانی شکل می‌گیرد که یک ماشه، برای نمونه یک جبهه هوای سرد، بادهای سطحی را همگرا کند و یا عوارض سطحی موجب عدم پایداری یک جبهه هوای گرم و مرطوب و افزایش ارتفاع آن شود. با افزایش ارتفاع، هوا در جبهه‌ی گرم گسترش یافته و همزمان با افرایش ارتفاع، خنک‌تر شده و در طی این فرایند، رطوبت هوا تا متراکم شدن بخار آب به قطرات مایع و سپس تشکیل بلورهای یخ در ابرهای بارشی افزایش می‌یابد.

توفان‌های استوایی که معمولن با عنوان Typhoon و یا Hurricane (توفند) شناخته می‌شوند، زمانی رخ می‌دهند که چندین تندر در یک سیستم بزرگتر جمع شده و با یک الگوی دورانی به دور یک مرکز کم فشار (چشم توفان) جریان یابند. این توفان در حین حرکت از میان محیط گرم اقیانوس مقاوم و پایدار شده و انرژی خود را افزایش می‌دهد [دمای مورد نیاز  آب سطح دریا برای شکل گیری یک توفند استوایی بالای ۲۶/۵ درجه سانتیگراد می‌باشد]. با این حال، هنگامی که چینش باد [۲] قوی باشد، این توفان‌ها نمی‌تواند رشد کنند. چینش باد زمانی اتفاق می‌افتد که سرعت و جهت وزش بادهای سطحی از یک سو و بادهای طبقات بالاتر در جو اختلاف بالایی داشته باشند.

بروز توفندهای برون استوایی در عرض‌های جغرافیایی میانی‌تر، می‌تواند باعث ایجاد گونه‌های متنوعی از آب و هوا اعم از بارش‌های خفیف، کولاک‌های شدید و یا حتی توفان‌های گسترده شود که به طور معمول در عرض‌های میانی ​​و یا بالاتر آغاز می‌شوند. در حالی که توفان‌های استوایی، انرژی خود را از توده‌های هوای گرم اقیانوسی مناطق استوایی بدست می‌آورند، توفان‌های برون استوایی سوخت و انرژی خود را از فعل و انفعالات ناشی از برخورد توده‌های هوا (با درجه حرارت یا رطوبت متفاوت) در طول جبهه خود کسب می‌کنند.

[۱] دِرِچو (Derecho): توفان باد راست‌خط گسترده، ناشی از فروهنج همرفتی شدید.

[۲] چینشِ باد (Wind shear): تغییر محلی بردار باد یا هریک از مؤلفه‏‌های آن در یک راستای معین.