عنوان پایان‌نامه
ارتباط تغییرات پوشش برف دامنه های جنوبی البرز مرکزی با الگوهای گردشی جو
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده جغرافیا شماره ثبت: 2286;کتابخانه دانشکده جغرافیا شماره ثبت: 2286
- تاریخ دفاع
- ۲۳ مرداد ۱۳۹۶
- دانشجو
- مجتبی رحیمی
- استاد راهنما
- قاسم عزیزی
- چکیده
- با توجه به نقش کلیدی پوشش برف در تأمین منابع آب و اثرگذاری آن بر سیستم‌های زیست‌محیطی به‌ویژه در نواحی کوهستانی و مناطق نیمه‌خشک، هدف مطالعه حاضر پایش پوشش برف در دامنه‌های جنوبی البرز مرکزی و بررسی ارتباط تغییرات آن با الگوهای سینوپتیک مقیاس جو می‌باشد. بدین منظور ترکیبی از روش‌های آماری، دورسنجی و همدیدی و ترکیبی از داده های ایستگاهی (بارش، دما، کد پدیده، عمق برف) ماهواره‌ای (MOD10A1, MOD10A2) و شبکه‌ای (ارتفاع ژئوپتانسیل، دما) با قدرت تفکیک 2.5 در 2.5 درجه استفاده گردید. نتایج آماری نشان می‌دهد طی دوره 1985-2013، شرایط دمایی (به‌ویژه کمینه دما) منطقه به‌جز نوامبر در سایر ماه‌ها رو به افزایش است. این روند مثبت در اواخر زمستان (مارس) و بهار (می) از شدت بیشتری برخوردار می‌باشد. روند بارش ناچیز و شیب آن ضعیف و از سطح معناداری فاصله زیادی دارد. البته برخلاف دما، روند کلی بارش منطقه در حال افزایش است و به‌جز مارس در سایر ماه‌ها و به‌ویژه در اوایل پاییز (اکتبر و نوامبر) مثبت است. تغییرات روزهای برفی و برف‌پوشان تابع شرایط دما و بارشی منطقه است. به‌طوری‌که روند آن‌ها در نوامبر همسو با کاهش دما و افزایش بارش، مثبت و در ماه مارس همراه با کاهش بارش و افزایش دما با شدت قابل‌توجهی (به‌ویژه در نواحی کوهستانی) منفی است. در سایر ماه‌ها نیز روند این دو پارامتر با شدت‌های ضعیفی‌تری کاهش‌یافته است. برای پایش پوشش برف منطقه مطالعاتی از محصولات سنجنده مودیس طی دوره زمانی 2001 تا 2015 استفاده گردید. نتایج حاصل نشان داد ریزش و تجمع برف از اکتبر شروع و در بیشتر سال‌ها تا اواخر ماه می تداوم می‌یابد که در اوایل ژانویه به حداکثر مقدار خود می‌رسد. ژانویه و فوریه نیز از بیشترین وسعت پوشش برف برخوردارند. همچنین پوشش برف در پاییز (به‌ویژه نوامبر) و اواخر زمستان رو به افزایش و در ماه‌های ژانویه، فوریه و به‌ویژه طی فصل بهار با نرخ فزاینده‌ای در حال کاهش است. این وضعیت نشان‌دهنده کوتاه شدن دوره تداوم پوشش برف و افزایش دوره ذوب آن می‌باشد. ازنظر ارتفاعی پوشش برف در حال پس‌روی است. زیرا روند آن در غالب طبقات ارتفاعی به‌ویژه در ارتفاعات 3000 تا 3500 متر رو به کاهش می‌باشد. مقایسه وضعیت پوشش برف با شرایط دما و بارش منطقه نشان می‌دهد، در بیشتر مواقع ناهنجاری‌های منفی پوشش برف با ناهنجاری مثبت دما و منفی بارش تطابق دارد. بررسی‌های همدیدی نشان داد افزایش پوشش برف با تشدید حرکات نصف‌النهاری، عمیق شدن امواج غربی، گرادیان شدید فشار و درنهایت فرارفت هوای سرد با منشأ اروپا و یا شمال آسیا همراه می‌باشد. این شرایط تحت نفوذ جنوب سوی زبانه‌های تاوه قطبی، شکل‌گیری الگوهای بندالی و سردچال‌ها ایجاد می‌گردد. کاهش پوشش برف در اکثر موارد نتیجه فرارفت هوای گرم جریانات جنوب غربی و گرمایش آدیاباتیک ناشی از نزول هوا می‌باشد که به‌واسطه نفوذ شمال سوی زبانه پرفشار جنب حاره و قرارگیری محور پشته روی منطقه مطالعاتی ایجاد می‌شود. تغیرپذیری الگوهای همدید نشان داد پربند معرف زبانه شمالی پرفشار جنب حاره طی دوره بلند مدت 60 ساله از روند افزایشی بسیار شدید برخوردار است و نمرات z آزمون من کندال از اکتبر تا می معنادار می‌باشد. بطوریکه طی 4 دوره 15 ساله حدود 5 درجه عرض جغرافیایی جابجا و به ترتیب زمانی به سمت شمال شیفت پیدا کرده است. پربندهای معرف تاوه قطبی نیز طی دوره بلند مدت 60 ساله عمدتا دارای روند مثبت اما از شیب متوسط تا ضعیف برخوردارند.
- Abstract
- Regarding to the role of snow cover in providing water resources and its impact on environmental systems, especially in mountainous and semi-arid areas, the aim of this study was to monitor snow cover in the southern slopes of central Alborz and to investigate the relation of its changes to the synoptic patterns of atmoshpre. For this purpose, a combination of statistical, remote sensing and synoptic methods and a combination of station data (precipitation, temperature, phenomenon code, snow depth) of the satellite (MOD10A1, MOD10A2) and a gided data (geopotential height, temperature) with a resolution of 2.5 At 2.5 degrees. The statistical results show that during the period 1985-2013, the temperature (especially the minimum temperature) of the region is rising in, except in November. This positive trend is more pronounced in late winter (March) and spring (May). The slope of the rainfall is negligible and the slope is weak and is far from the significant level. Unlike temperature, however, the overall precipitation is increasing especially in early autumn (October and November). Snow and snowy days are subject to the temperature and rainfall conditions of the area. As their trend in November is consistent with declining temperatures and rising rainfall, it is negative in March, with declining precipitation and rising temperatures at a significant pace (especially in mountainous areas). In other months, the process of these two parameters has decreased with weaker sevirity. To monitor snow cover Modis snow product was used during the period from 2001 to 2015. The results showed that the snowfall began to fall in October and will continue to decline in most of the years until late May, reaching its peak in early January. January and February are the highest of the extent of snow cover. Snow cover is also increasing in the autumn (especially November) and late winter, and is declining in January, February and especially during the spring season. This situation indicates a shortened period of snow cover continuation and an increase in its melting period. In terms of elevation, snow cover is going back down. Because it’s decreasing in most altitudes, especially at altitudes of 3,000 to 3,500 meters. Comparison of snow cover conditions with temperature and precipitation conditions of the area shows that in most cases, negative snow cover abnormalities are consistent with temperature and negative rainfall anomalies. Synoptic resulat show that increasing snow cover is exacerbated by meridian movements, deepening of the waves, severe pressure gradients and eventually cold weather flowing from Europe or North Asia. These conditions are formed under the influence of circumpolar vortex, blocking patterns and cut of low pattern. Reducing the snow cover in most cases is the result of warm advection of southwest flows and the adiabatic heating caused by air descents, which is caused by the influence of the northwest of the STHP and stack ridge on the study area. The variation of the synoptic patterns has increased the STHP of the 60-year long period is very severe and the z scores of Menkendall test from October to May are significant. In the course of the four 15-year periods, it has moved about 5 degrees latitude and shifted to the north, respectively. The polar vortex also have a positive trend but have a moderate to weak slope over a long period of 60 years. Keywords: snow cover, MODIS, synoptic patterns, temperature advection, Central Albor
