مهندسی جغرافیایی سرزمین

مهندسی جغرافیایی سرزمین

طبقه بندی الگوهای همدید بادفون با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های مبنا در شهرستان رشت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
2 دانشیارگروه جغرافیا، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
3 استاد گروه جغرافیا ،واحد رشت،دانشگاه آزاد اسلامی ،رشت،ایران
چکیده
مقدمه:  باد فون از جمله پدیده‌های جوی کوهستانی در مقیاس متوسط­است، که باعث افزایش دما و اثرات اجتماعی و محیطی متعدد از جمله آتش­سوزی می­شود. رخداد این پدیده علاوه بر آلودگی هوا و تخریب محیط زیست، ضررهای اقتصادی هنگفتی را به همراه دارد.
هدف:  هدف این پژوهش طبقه­بندی الگوی همدیدی ایجاد کننده بادهای فون و کمک به پیش­بینی و هشدارهای لازم جهت مراقبه از ایجاد آتش و گسترش آنها در آینده است.
روش شناسی:  در این پژوهش روزهای همراه باد فون از سال 1392 تا 1400 براساس معیار افزایش دما نسبت به دوره 40ساله (1981 تا 2020) در شهرستان رشت شناسایی گردید. سپس بر حسب دمای حداکثر روزانه، دمای حداکثر روزانه دوره و انحراف معیار ،  و  به سه طبقه باد فون متوسط، شدید و خیلی شدید تقسیم شد. در مجموع از 160 روز همراه با باد فون، 72 مورد از نوع متوسط، 59 مورد از نوع شدید و 29 نوع مورد از نوع خیلی شدید بودند. در این راستا، برای شناسایی الگوهای همدیدی باد فون از تحلیل عاملی به روش مولفه­های مبنا (PCA) استفاده شد.
قلمرو جغرافیایی پژوهش:  محدوده مورد مطالعه در این پژوهش شهرستان رشت در استان گیلان است.
یافته ­ها و بحث:  نتایج طبقه­بندی مقادیر ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسگال روزهای همراه با باد فون متوسط، شدید و خیلی شدید نشان داد که 4، 3 و 1 مولفه بترتیب 084/95، 732/94 و 803/89 درصد واریانس کل داده­ها را تبیین کرده­اند، بطوریکه مولفه اول تا چهارم باد فون متوسط به ترتیب 63/35، 48/33، 776/13 و 198/12 درصد واریانس، مولفه اول تا سوم باد فون شدید به ترتیب 505/39، 042/30، 185/25 درصد واریانس و تنها مولفه باد فون خیلی شدید در حدود 803/89 درصد واریانس را در بر می­گیرند. همچنین الگوهای همدیدی چهار مولفه باد فون متوسط نیز "پشته بادهای غربی"، "نفوذ زبانه پرفشار"، "الگوی کم­فشار سودانی" و "موج کوتاه و چرخند بادپناهی زاگرس"، سه الگوی همدیدی باد فون شدید نیز "پشته غرب ایران"، "زبانه پرفشار مدیترانه­ای" و "جریانات شدید مداری" و تنها الگوی همدید باد فون خیلی شدید نیز "الگوی پرفشار عراق" شناسایی شد.
نتیجه­ گیری: با توجه به اثرات نامطلوب باد فون از قبیل انتقال گردوغبار، دود ناشی از آتش­سوزی­ها و گرما بر جمعیت ساکن درشهرها و نواحی جلگه­ای لازم است علاوه بر هشدارلازم هواشناسی، افراد ساکن در مناطق کوهپایه­ای، جنگلی و علفزارهای نزدیک حوزه شهری در روزهای باد فون از آتش­زدن مواد پرهیز کرده و احتیاطات لازم را جهت ممانعت از آتش­سوزی بکار گیرند. 
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Classification of Foehn Synoptic Patterns Using Principal Component Analysis Method in Rasht City

نویسندگان English

Gholamreza Nowrozi Gohari 1
Parviz Rezaei 2
nasrollah molaei hashjin 3
1 Ph.D. candidate ofclimatology, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
2 Associate Professor, Department of Geography, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
3 Professor of Geography Department, Rasht Branch,Islamic Azad University,Rasht,Iran
چکیده English

Introduction: Foehn winds are among the medium-scale mountain weather phenomena that cause temperature increase and numerous social and environmental effects, including fires. In addition to air pollution and environmental destruction, the occurrence of this phenomenon brings huge economic losses.

Objectives: The aim of this research is to classify the synoptic pattern that creates the Foehn winds and to help in forecasting and warnings necessary to prevent the creation of fires and their spread in the future.

Methodology: Therefore, the days with Foehn wind from 1392 to 1400 were identified based on the criterion of temperature increase compared to the 40-year period (1981 to 2020) in Rasht County.

Geographical Context: The study area of this research is Rasht County.

Results: The results of the classification of geopotential height values of 500 hPa on days with medium, severity and very severity Foehn winds showed that 4, 3 and 1 components explained 95.084, 94.732 and 89.803 percent of the total data variance, respectively. So that the first to fourth components of moderate Foehn wind are 35.63, 33.48, 13.776 and 12.198 percent of variance, the first to third components of severity Foehn wind are 39.505, 30.042

Conclusion: Considering the adverse effects of the Foehn wind, such as the transfer of dust, smoke from fires, and heat on the population living in the plains, in addition to the necessary weather warnings, people living in the foothills and forest areas should avoid burning materials and take necessary precautions to prevent fire.

کلیدواژه‌ها English

Foehn wind
Criterion
Principle component analysis
Sudanese model
Rasht city
Abatzoglou, J T., Rupp, D E., O'Neill, L W., & Sadegh, M., (2021). Compound Extremes Drive the Western Oregon Wildfires of September 2020. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL092520. https://doi. org/10.1029/2021GL092520.
Abed. H., Negah. S., Farid Mojtahedi. N., Hadinejad Sabouri. Sh., & Momenpour. F., 2017. Synoptic - dynamic analysis of Garmesh Wind hazard in the Southwestern coastal zone of the Caspian Sea. Journal of climate research, 7 (25), 111-126. [In Persian]
Adab. H., 2008.  Fire risk zoning in the forest areas of Mazandaran province based on the Molgan early warning index using GIS technique. The first international conference on climate change and arboreal botany in Caspian ecosystems, Sari, 25-28. [In Persian]
Ahrens. C. D., 2012, Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and the Environment, Cengage Learning, 640 pp.
Alijani. B., 1381. Synoptic Climatology, Samet Publications, first edition, spring 1381, pages 5 to 11. [In Persian]
Azizi. Q., Borzou. F., Alijani. B., 2012.  A synoptic survey of fires in the northern forests of Iran, case: Guilan and Golestan provinces. The Journal of Spatial Planning. 16 (3), 80-98. [In Persian]
Barry. R. G., 2008, Mountain Weather and Climate, 3rd ed. Cambridge University Press, 506 pp.
Brewer. M. J., & Clements. C. B., 2020, The 2018 Camp Fire: Meteorological Analysis Using In Situ Observations and Numerical Simulations, Atmosphere, 11 (1), 1-19. Doi: 10.3390/atmos11010047.
Cook. A. J., Fox. A. J., Vaughan. D. G., & Ferrigno. J. G., 2005, Retreating glacier fronts on the Antarctic Peninsula over the past half-century, Science, 308, 541–544, doi:10.1126/science.1104235.
Duane, A., Brotons, L., (2018). Synoptic weather conditions and changing fire regimes in a Mediterranean environment. Agricultural and Forest Meteorology, 253–254, 190-202. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.02.014.
Gaffin, D M., (2007). Foehn Winds That Produced Large Temperature Differences near the Southern Appalachian Mountains. Weather and Forecasting, 22 (1), 145–159. DOI: https://doi.org/10.1175/WAF970.1.
Gedalof. Z., Peterson. D. L., & Mantua. N. J., 2005, Atmospheric, climatic, and ecological controls on extreme wildfire years in the northwestern United States, Ecol. Appl., 15, 154–174, doi:10.1890/03-5116.
Golvani. F., & Lashkari. H., 2011. The analysis and prediction of the role of Foehn wind on the forest fires in Guilan province. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 20(79), 31-36. [In Persian]
Grose, M R., Fox-Hughes, P., & Harris, R M B., & Bindoff, N L., (2014). Changes to the drivers of fire weather with a warming climate – a case study of southeast Tasmania. Climatic Change, 124 (1), 255-269. DOI: 10.1007/s10584-014-1070-y.
Haji Mohammadi. H., Baaqeedah. M., Fallah Qalhari. G A., (2017). The structure of the atmosphere, in the event of a fire in northern Iran. Geographical Planning of Space, 7(25), 187-206. [In Persian]
Jahanbakhsh- Asl, S., Asadi. M., & Haj Mohammadi. H., 2019. Examining the synoptic patterns of forest fire (case study: forests of Golestan province). Geospace, 20 (70), 19-35. [In Persian]
Keikhosravi. G., Khalidi. SH., & Yahiavi. A., 2020. Investigation of Foehn phenomena Mechanism in the western Alborz Mountains.  Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 7 (3): 61-78. [In Persian]
Kuipers Munneke. P., Van den Broeke. M. R., King. J. C., Gray. T., & Reijmer. C. H., 2012, Near-surface climate and surface energy budget of Larsen C Ice Shelf, Antarctic Peninsula, Cryosphere, 6, 353–363, doi: 10.5194/tc-6-353-2012.
Mofidi. A., Soltanzadeh. I., Yousefi. Y., Zarrin. A., Soltani. M., Masoompour. J., Azizi. G., & Miller. S. T. K., 2014, Modeling the exceptional south Foehn event (Garmij) over the Alborz Mountains during the extreme forest fire of December 2005. Nat Hazards, 75, 2489–2518. DOI 10.1007/s11069-014-1440-9.
Mohammadi. H., &  Yolmeh.  I., Statistical and Synoptic Analysis of Forest Fire in Golestan Province (Case Study: 16 December 2005 and 9 March 2006). Journal of climate Research, 4 (15), 63-80. [In Persian]
Nayebi. H., 2014. Applied advanced Statistics by SPSS. University of Tehran press, 2nd Edition, 401 pages. [In Persian]
Pereira. M. G., Trigo. R. M., Camara. C. C., Pereira. J. M. C., & Leite. S. M., 2005. Synoptic patterns associated with large summer forest fires in Portugal, Agricultural and Forest Meteorology, 125, 11-25.
Pollina. J. B., Colle. B. A., Charney. J. J., 2013, Climatology and Meteorological Evolution of Major Wildfire Events over the Northeast United States, Weather and Forecasting, 28, 175-193.
Purificação, C., Andrade, N., Potes, M., Salgueiro, V., Couto, F T., & Salgado, R., (2022). Modelling the Atmospheric Environment Associated with a Wind-Driven Fire Event in Portugal. Atmosphere, 13, 1124. https://doi.org/10.3390/atmos13071124.
Rahimi, D., & Khademi, S., (2018). Analysis Synoptic Patterns for Forest Fires Risk in Northern of Iran. Journal of Natural Environmental Hazards, 7(17), 19-36. Doi: 10.22111/jneh.2017.3279. [In Persian]
Richner. H., & Hächler. P., 2013, Understanding and forecasting Alpine foehn. Mountain Weather Research and Forecasting: Recent Progress and Current Challenges, F. K. Chow, S. F. J. De Wekker, and B. J. Snyder, Eds., Springer, 219–260.
Ruffault. J., Moron. V., Trigo. R. M., & Curt. T., 2017, Daily synoptic conditions associated with fire occurrence in Mediterranean France: evidence for a wind-driven fire regime, International Journal of Climatology, 37, 524-533.

  • تاریخ دریافت 05 مرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 01 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 27 شهریور 1402
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1403