کاهش پوشش برف در سطح کشور

اختلاف سطح پوشیده از برف در بهمن ماه سال‌های ۱۳۹۸ (نیلی) و ۱۳۹۹ (سرخ)

نقشه روبرو اختلاف سطح پوشیده از برف را در بهمن ماه سال‌های ۱۳۹۸ و ۱۳۹۹ نشان می‌دهد. رنگ‌ها طبیعی نیستند و در طول موج‌های فروسرخ (باند ۷-۲-۱ و باند ام۳-آی۱-ام۱۱) و به کمک طیف‌سنج رادیویی ماهواره‌های Terra و Suomi برداشت شده‌اند. این طول موج‌‌ها برای تشخیص مناطق پوشیده از برف و همچنین تمایز قائل شدن بین «مناطق برفی» از «پوشش ابری» در تصاویر ماهواره‌ای بسیار مناسب هستند.

پوشش برف در سال ۱۳۹۸ به رنگ نیلی و در سال ۱۳۹۹ به رنگ قرمز‌ نمایش داده شده است. مناطقی که در هر دو سال پوشیده از برف بوده‌اند هم از ترکیب هر دو رنگ و به رنگ صورتی دیده می‌شوند. پوشش گیاهی هم به رنگ سبز و آب‌های سطحی به رنگ سیاه دیده می‌شوند.

کاملا مشخص است که در نیمه زمستان امسال مناطق وسیعی از استان‌های همجوار زاگرس به ویژه استان فارس با کاهش شدید پوشش برف روبرو هستند و این به معنای آن است که منابع آبی مناسبی برای تغذیه سفره‌های زیرسطحی و رواناب‌های سطحی در نیمه نخست سال آینده وجود نخواهد داشت و در نتیجه با محدودیت‌هایی روبرو خواهیم بود.

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

کجاها که توفان نمیاد

رویداد غیرمنتظره‌ای چند روز پیش، دوشنبه ۹ شهریور در غرب اقیانوس اطلس رخ داد. برای مقدمه باید به این نکته اشاره کرد که تمام توفندهایی که تاکنون، و یا دست کم در تاریخ معاصر، بر روی اقیانوس اطلس شکل گرفته‌اند، در مناطق مرکزی و غربی‌تر این اقیانوس بوجود آمده‌اند. علت این پدیده آنست که جریانات جوی که به شکل‌گیری توفندهای اطلسی کمک می‌کنند، نخست با حرکت بر روی قاره‌ی آفریقا انرژی گرمایی لازم را به دست می‌آورند و سپس با حرکت به سمت غرب و گذر از روی آب‌های اقیانوس اطلس رفته‌رفته سوخت لازم که همان بخار آب می‌باشد را کسب می‌کنند.

 توفند Fred بر فراز جزایر Cape Verde در شرق اقیانوس اطلس

از زمانی‌ که هوای گرم، مناطق قاره‌ای را ترک می‌کند تا زمانی‌ که شرایط لازم دیگر برای تبدیل شدن این جریانات به یک توفند استوایی مهیا شود، چند روز طول خواهد کشید و بدین ترتیب بسیاری از توفندهای اطلسی زمانی‌ بر روی آب‌های اقیانوس اطلس به بلوغ می‌رسند که دست ‌کم مسافتی کم و بیش معادل با نصف پهنای این اقیانوس را طی‌ کرده باشند. برخی از این توفندها پس از شکل‌گیری در ادامه با نزدیک شدن به خلیج مکزیک و یا سواحل شرقی‌ آمریکای شمالی، این مناطق را تحت تاثیر خود قرار می‌دهند. اما در روز ۸ شهریور پدیدار شدن یک جبهه هوای گرم بر روی مناطق مرکزی آفریقا و سپس خیز برداشتن آن به سمت غرب و اقیانوس اطلس پیشاپیش خبر از احتمال شکل‌گیری توفندی نوظهور را مناطق مرکزی اقیانوس اطلس در روزهای آینده می‌داد.

تصویر ماهواره‌ای - شمال ایران

سواحل شمالی ایران - ۱۷ بهمن ۱۳۹۲

تصویر ماهواره‌ای که دیروز از سواحل شمالی کشور تهیه شده است، نشان می‌دهد که سواحل غربی و مرکزی خزر به ویژه کلاچای و تنکابن یکدست سفیدپوش شده‌اند. همچنین تصویر، تعدادی از سدهای اطراف تهران را نشان می‌دهد که می‌توان بحران کم آبی مخازن این سد‌ها را تا حدودی مشاهده کرد. با توجه به بارش‌های اخیر و پوشش برف موجود بر روی البرز، مقداری از این کم آبی جبران خواهد شد.

تصویر ماهواره‌ای از آلودگی هوا درچین

در تاریخ ۳ بهمن ۱۳۹۲ این تصویر توسط ماهواره Terra از فراز کشور چین تهیه شد. در‌‌ همان روز، اندازه‌گیری‌های صورت گرفته در شهر چنگدو، غلطت ذرات معلق موجود در هوا را به میزان ۲۶۷ میکروگرم در هر متر مکعب هوا برآورد کرده است. ذرات ریز معلق موجود در هوا که کوچک‌تر از ۲/۵ میکرون باشند (حدود یک سی-ام عرض تار موی انسان) خطرناک در نظر گرفته می‌شود. اکثر این ذرات از سوزاندن سوخت‌های فسیلی و زیست توده (چوب و زمین‌های کشاورزی) تولید می‌شوند. سازمان بهداشت جهانی میزان غلظت ذرات معلق در هوا را که برای تنفس سالم باشد، زیر ۲۵ در نظر گرفته است. 

پی‌نوشت: 
نمی‌دونم به غلظت ۲۶۷ باید چی‌ گفت؟ خطرناک؟ وحشتناک؟ خفه کننده؟ حناق آور؟ بحرانی؟ چینی‌ها اگه کمی‌ بیشتر تلاش کنند، می‌توانند جو سیاره زهره رو بر روی زمین شبیه سازی کنند!!!

دریا مه بر فراز دریاچه Superior

زمانی که دمای سطح آب دریاچه در کل گرم‌تر از لایه هوای قرار گرفته بر روی آن باشد، با تبخیر آب از سطح دریاچه، بخار آب به سرعت متراکم شده و به شکل مه سطح دریاچه را می‌پوشاند. با وزش باد، هوای مه آلود در جهت وزش باد بحرکت درمی آید. این تصویر که در روز سه شنبه ۱۷ دی توسط ماهواره Terra گرفته شده است، این پدیده را که با عنوان "دریا مه" یا "دریا دود" شناخته می‌شود بر فراز دریاچه Superior در مرز میان آمریکا و کانادا در شمال شرق آمریکا نشان می‌دهد.

بارش برف در ارتفاعات هرمزگان

جنوبی‌ترین مکان در نیمکره شمالی زمین یا به عبارتی نزدیک‌ترین مکان به خط استوا در کل نیمکره شمالی که امکان بارش برف در آنجا وجود دارد، در کشور ویتنام (با اقلیم موسمی استوایی) واقع گردیده است. امکان بارش برف در مدارهای جنوبی‌تر در نیمکره شمالی به دلیل نبود مناطق کوهستانی مرتفع که برودت لازم برای بارش برف را مهیا می سازد و یا وجود درجه حرارت بالا به دلیل نزدیکی بیش از حد به مناطق گرم استوایی و یا بیابانی، وجود ندارد. با این حال و بر اساس داده‌های ثبت شده توسط ماهواره Aqua و Terra، بارش برف در تاریخ ۱۶ دی ۱۳۹۲ در بیابان‌های جنوب و جنوب شرق ایران موجب شد تا منطقه حفاظت شده کوه بیرک نیز با قله‌ای به ارتفاع ۲۷۵۰ متر که در استان سیستان و بلوچستان و در ۱۲۰ کیلومتری شرق شهرستان ایرانشهر در یک منطقه بیابانی قرار گرفته است به زیر برف فرو رود.

این منطقه، در کنار بسیاری دیگر از مناطق بیابانی ایران که در روز دوشنبه و سه شنبه در آن‌ها برف بارید، جنوبی‌ترین مکان بر روی زمین می‌باشد که در عین حال قرار گرفتن در منطقه‌ای با اقلیم گرم و خشک بیابانی، امکان بارش برف نیز در آنجا وجود دارد. کوه فارغان با ارتفاع ۳۲۶۸ متر که در ۷۸ کیلومتری شمال بندرعباس قرار دارد نیز در روز دوشنبه به زیر برف فرو رفت. در واقع، در حالی که دمای هوا در روز دوشنبه در ایرانشهر و بندرعباس به ترتیب ۱۹ و ۱۷ درجه سانتیگراد بالای صفر بود، در ارتفاعات نزدیک هر دو شهر برف در حال بارش بود.

حتما این جمله را شنیده‌اید که گفته می‌شود که ایران یکی‌ از معدود کشور‌های دنیا می‌باشد که در یک لحظه و درست در همان زمانی که در شمال آن، برف در حال بارش می‌باشد، در جنوب می‌توان در آبهای گرم خلیج فارس و دریای عمان آبتنی کرد. حال و با حساب برف چند روز پیش در مناطق جنوبی و جنوب شرقی‌ ایران، ساکنان این مناطق می‌توانند از هوای کاملا مطبوع در این زمان از سال لذت برده و سپس با حدودا یک ساعت رانندگی‌، خود را به مناطق پوشیده از برف برسانند. براستی که اقلیم ایران در کل دنیا منحصر به فرد است.

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.