تحليل همديد ارتباط پرفشار جنب حاره در تراز 600 هكتوپاسكال با بارش روزانه در ايران

Synoptic analysis of relationship between subtropical high pressure at 600 hPa level and daily precipitation in Iran

در اين پژوهش، نخست رفتار مكاني و زماني پرفشار جنب حاره در تراز 600 هكتوپاسكال با استفاده از داده‌هاي روزانه ارتفاع ژيوپتانسيل ساعتGMT12 پايگاه داده‌(NCEP/NCAR) و با تفكيك مكاني 5/2×5/2 درجه قوسي در يك دوره زماني 55 ساله، شامل 20089 روز، از اول ژانويه سال 1951 /11دي‌ماه 1329 تا 31 دسامبر سال 2005/ دهم دي‌ماه 1384 بررسي گرديد. ابتدا براي تحليل رفتار مكاني پرفشار جنب حاره و نحوه تعامل آن با الگوهاي مجاور، ميانگين ارتفاع ژيوپتانسيل ساعتGMT12 براي تمام روزهاي تقويم خورشيدي محاسبه گرديد. آنگاه، يك تحليل خوشه‌اي پايگاني انباشتي به روش ادغام «وارد» بر روي اين مقادير انجام گرفت. بر پايه اين تحليل، آشكار گرديد كه چهار الگوي گردشي اصلي در قالب دوره هاي سرد، گذار و گرم در نيمكره شمالي قابل تشخيص است. به منظور تحليل رفتار زماني پرفشار جنب حاره، با انتخاب چارچوب پوش مناسب، ميانگين ارتفاع ژيوپتانسيل تراز 600 هكتوپاسكال براي هر يك از روزهاي تقويم خورشيدي 1383-1330 محاسبه و استانداردسازي شد. بدين ترتيب، ماتريسي به ابعاد 1×19724 به‌دست آمد كه شامل ناهنجاري‌‌هاي فاز مثبت و منفي( تشديد و تضعيف پرفشار جنب حاره) در هر روز بود. مقايسه فراواني روزهاي رخداد فاز مثبت با فراواني روزهاي رويداد فاز منفي در تراز مورد بررسي، نشان داد كه در طي نيم سده گذشته روزهاي تشديد و حضور قوي پرفشار جنب حاره نسبت به روزهاي تضعيف اين سامانـه پـويشي(ديناميكي) افزايش يافته است. اجراي روش جدول توافقي و محاسبه آماره كاي دو(2 ?) در طول دوره آماري(1383-1330) نشان داد كه رخداد بارش تقريباً در 3/3% از ايستگاه‌هاي بررسي شده(35 ايستگاه از مجموع 1066 ايستگاه) مستقل از تاثير سامانه پرفشار جنب حاره است. اين ايستگاه‌ها عمدتاً كرانه‌ها و پسكرانه‌هاي جنوبي خزر و نواحي شمال غرب كشور را در بر مي‌گيرند. از سوي ديگر، رخداد بارش تقريباً در 7/96% ايستگاه‌هاي مورد بررسي(1031 ايستگاه از مجموع 1066 ايستگاه) مستقل از تاثير سامانه پرفشار جنب حاره نيست و به شدت تحت كنترل پرفشار جنب حاره در زمان حاكميت اين سامانه بر روي ايران است.

In this research, temporal and spatial behavior of subtropical high pressure was studied at the level of 600 hPa. This study has been done using daily data of geopotential height at 12 GMT in NCEP/NCAR database with spatial resolution of 2.5x2.5 degree in a 55 years period including 20089 days from January, 1st, 1951(Dey, 11th, 1329) to December, 31st,2005(Dey, 10th,1384). At First, the mean geopotential height at 12 GMT was extracted for all days of solar calendar to determine spatial behavior of subtropical high pressure and its relation to the contiguous patterns. Then, an agglomerative hierarchical cluster analysis on the basis of ward linkage method has been done in Matlab software. According to this analysis four circulation patterns in the north hemisphere were recognized. To identify temporal behavior of subtropical high pressure by selection of a suitable framework, mean of geopotential height at 600 hPa level was calculated and standardized for each day of solar calendar from 1330 to 1384. Thus, a matrix of size 19724x1 was obtained that shows positive and negative anomalies (strengthening and weakening of subtropical high pressure) in each day. Comparison between frequency of positive phase occurrence days and negative phase event days in the studied level showed that during recent 50 years the aggravation days of subtropical high pressure were definitely more than weakening days of this dynamic system. Applying contingency table method and calculating x 2 statistic during statistical period (1330-1383) showed that occurrence of precipitation in about 3.3% of studied stations(35 out of 1066) is independent of influence of subtropical high pressure. These stations are mainly encompass South coast of Caspian sea and north west of Iran. According to this analysis, the occurrence of precipitation in 96.7% of studied stations (1031 out of 1066) arenʹt independent of influence of subtropical high pressure and are under the control of subtropical high pressure at the time of predominance of this system over Iran, intensively. Key words: Iran, Subtropical high pressure, Geopotential height, Cluster analysis, Contingency table, x2 statistic, Daily precipitation.