عنوان پایان‌نامه
مطالعه موردی دینامیک تاثیرات عوامل جوی ترازهای زبرین بر جبهه زایی ترازهای زیرین
- رشته تحصیلی
- هواشناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50450;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 700
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- سیاوش غلامی
- استاد راهنما
- پرویز ایران نژاد, فرهنگ احمدی گیوی
- چکیده
- در این پژوهش فرآیند جبهه¬زایی ترازهای پایین جو از طریق تاثیرپذیری از عوامل سطوح بالا مورد مطالعه قرار می-گیرد. جبهه¬زایی در بیان کلی به تباین شدید دمای پتانسیل در یک تراز یا لایه جو ناشی از تغییرات سرعت (از نظر بزرگی و جهت) اطلاق می¬شود و در مفهوم خاص به افزایش گرادیان دمای افقی همراه با زمان اشاره دارد. تغییرات سرعت جت تراز بالا از نظر تندی و جهت باعث از بین رفتن ترازمندی زمینگرد می¬شود و منجر به پیدایش مؤلفه¬ی آزمینگرد سرعت می¬شود. باد آزمینگرد باعث شکل¬گیری هسته¬های همگرایی (واگرایی) تراز بالا می¬شود. همگرایی (واگرایی) تراز بالا از طریق حرکات نزولی (صعودی) یا واگرایی (همگرایی) تراز پایین که مطلوبترین شکل توسعه رو به بالاست، با یکدیگر برهمکنش دارند و این حرکات منجر به تشدید یا تضعیف گرادیان دمای سطوح پایین (جبهه¬زایی یا جبهه¬زدایی) می¬شوند. برای این کار چرخند جبهه¬ای که در 18 نوامبر 2009 بر روی ایران مستقر است، انتخاب گردید. در مرحله اول مدل با استفاده از داده¬های برای منطقه مورد نظر اجرا گردید. در مرحله بعد کمیت¬هایی مانند ارتفاع ژئوپتانسیلی و مولفه¬های افقی سرعت باد برای ترازهای 500 هکتوپاسکال به بالا در ورودی مدل تغییر داده شد، به این صورت که برای این ترازها بجای داده¬های اصلی از داده های 24 ساعت قبل استفاده شد و از 500 هکتوپاسکال به پایین همان داده¬های ساعت مورد نظر استفاده گردید و مدل اجراشد. جملات تابع جبهه-زایی مانند جملات هم¬شاری و چینش برای هر دو اجرای مدل محاسبه و ترسیم شد. مقایسه¬ی دو اجرای مدل اختلافات در مقادیر جملات تابع جبهه¬زایی را به وضوح نشان داد. اختلاف بیشتر در جبهه سرد دیده شد که دارای گرادیان دمایی بزرگتری است. دریافتیم که همزمانی حرکات قائم ترازهای پایین با حرکات قائم ترازهای بالا در فرایند جبهه¬زایی تأثیر مستقیم دارد و اگر سرعت جت تراز بالا در اجرای مدل از طریق مولفه¬های افقی سرعت دچار تغییر شود، این تغییر در تک تک جملات تابع جبهه¬زایی دیده می¬شود که نشان از تاثیر بسزای تراز بالا روی جبهه¬زایی سطحی دارد. کلمات کلیدی: جبهه¬زایی، هم¬شاری، چینش، آزمینگرد.
- Abstract
- The frontogenesis process in low-level atmosphere as the result of the factors affecting high-level atmosphere is studied. The frontogenesis is, in general, the intense difference in potential temperature of an atmosphere layer/level resulted from velocity changes; and more focused, the frontogenesis is known as the increase in horizontal temperature gradient with time. Changes in the velocity of a high-level jet, in both magnitude and direction, lead the geostrophic balance to be diminished and result in formation of the ageostrophic component of the wind velocity. The high-level converging (diverging) cores are formed by the ageostrophic wind. The high-level convergence (divergence) via descending (ascending) movements or the low-level divergence (convergence), which is the most desirable ascending developments, are interacted resulting in strengthening or weakening of the low-level temperature gradient which are known as frontogenesis and frontolysis, respectively. The frontal cyclone covered Iran in November 18, 2009 is chosen as the case for this study. At first, the WRF model using the GFS data was run on a wide region including Iran. Then, the model input parameters such as geopotential height and the horizontal component of the wind velocity at 500 hPa and higher are changed in such a way that for these levels the earlier 24-hour data, instead of the original ones, are used; while for the levels lower than 500 hPa the original data specific to each moment are employed and the model was run. The terms of the frontogenesis function including both confluence and shear terms are calculated and plotted in the two aforementioned model runs. It was found that there are intense differences in the terms of the frontogenesis function. These differences are better observed in cold fronts possessing more intense temperature gradients. In conclusion, the concurrency of the vertical motions of low-level atmosphere with that of high-level ones has a direct effect on frontogenesis process. Furthermore, every tiny change in the velocity of high-level jet by the horizontal component of wind velocity makes changes in every single terms of the frontogenesis function. This shows that the high-level atmosphere has a great impact on the low-level frontogenesis process. Keywords: Frontogenesis; Confluence; Shear; Ageostrophic.
