طبقه‌بندي اقليمي – سينوپتيكي الگوهاي گردشي مرتبط با يخبندان‌ هاي فراگير ايران

ClimaticSynoptic Classification of Circulation Patterns conducive to pervasive frost in Iran

يخبندان يكي از پديده هاي مهم مورد مطالعه در اقليم شناسي است كه از تغيير دما در طول زمان ناشي مي شود. در اين مطالعه هدف بر اين است كه از طريق طبقه بندي الگوهاي همديد مرتبط با يخبندان هاي فراگير ايران، مكانيزم هاي ديناميكي موجد اين پديده شناسايي شوند. لذا بر اساس يك اصل مكاني روزهايي كه 65 درصد و بيشتر از مساحت ايران دماي صفر و زير صفر درجه سانتيگراد داشته اند به عنوان روزهاي همراه با يخبندان فراگير ايران انتخاب شدند. تعداد اين روزها در كل دوره مورد مطالعه به 835 روز رسيد. لذا جهت شناسايي و بررسي الگوهاي گردشي تراز 500 هكتوپاسكال (فشار سطح دريا)، داده هاي ميانگين روزانه ارتفاع ژئوپتانسيل (فشار سطح دريا) براي محدوده مورد مطالعه استخراج و تحليل مؤلفه هاي مبنا بر روي ماتريس آنها اجرا شد. نتيجه اين تحليل نشان داد كه با 15 مؤلفه مي توان 89.6 درصد تغييرات ارتفاع ژئوپتانسيل و 84.9 درصد تغييرات فشار سطح دريا را در زمان وقوع يخبندان هاي فراگير ايران تبيين كرد. سپس براي شناسايي الگوهاي گردشي مرتبط با يخبندان هاي فراگير ايران، خروجي هاي تحليل مؤلفه هاي مبنا به عنوان ورودي هاي تحليل خوشه اي مورد استفاده قرار گرفت و در نهايت پنج الگو براي ارتفاع ژئوپتانسيل تراز 500 هكتوپاسكال و سه الگو براي فشار سطح دريا شناسايي شد. نتايج نشان داد راي اينكه يك يخبندان فراگير در ايران رخ دهد بايد در تراز 500 هكتوپاسكال يك پشته عميق در حوالي درياي سياه تشكيل و در سطح زمين نيز گسترش زبانه شرقي پرفشار اروپايي و يا گسترش زبانه غربي پرفشار سيبري را داشته باشيم.

Frost, which results from temperature variations at the time, is among the significant phenomena under study in climatology. The current research is intended to identify the mechanisms responsible for Iranamp;rsquo;s pervasive frosts through classification of synoptic patterns associated with this phenomenon. Thus, based on a spatial principle, the days when 65% or larger percent of Iranamp;rsquo;s surface area underwent zero or below zero (̊ C) temperatures were selected as pervasive frost days in Iran. Total number of such days reached 835 during the total duration of the present study. Accordingly, the average daily data of geopotential height (sea surface pressure) were extracted for the respective domain and Principle Component Analysis was performed on their matrix in order to identify and investigate the circulation patterns of 500 hPa level (sea surface pressure). Results of this analysis indicated that, using 15 components, it would be possible to explain 89.6% of geopotential height changes as well as 84.9% of sea surface pressure changes at the times of Iranamp;rsquo;s pervasive frosts. Then, to detect the circulation patterns related to Iranamp;rsquo;s pervasive frosts, outputs of Principle Component Analysis were used as the inputs of cluster analysis, and finally, five patterns were introduced for geopotential height of 500 hPa level and 3 patterns were identified for sea surface pressure. The research findings revealed the fact that a deep ridge needs to be formed at 500 hPa level around the Black Sea, and also, there should be an eastward spread of highpressure European tongue or a westward spread of highpressure Siberian tongue for occurrence of pervasive frosts in Iran