بررسی شاخص‌های ناپایداری هنگام وقوع پدیده‌های آب و هوایی مخرّب در مشهد

Abstract

از جمله مخاطرات محیطی مهم می‌توان به پدیده‌های آب و هوایی مخرّب اشاره کرد که سالانه خسارات مالی و جانی بسیاری به بار می‌آورند. برای پیش‌بینی و مقابله با آثار زیانبار این پدیده‌ها، علاوه بر روش‌های همدیدی معمول، بررسی ساختار ترمودینامیکی جو در لایه‌های مختلف و تحلیل شاخص‌های ناپایداری ضروری است. در پیش‌بینی‌های عملی هواشناسی، شاخص‌های بسیاری برای ارزیابی پایداری اتمسفر و پیش‌بینی ناپایداری به کار می‌رود. تلاش‌های کمی برای بررسی این شاخص‌ها در ایران انجام شده و برای کالیبره کردن و معرفی آستانه‌ها، کاری انجام نشده است. در این مطالعه، سعی شده جمع‌بندی کاملی از حدود و آستانهٔ شاخص‌های ناپایداری برای پیش‌بینی انواع پدیده‌های مخرّب تهیه شود. بدین منظور، دقت مجموعه‌ای از پارامترها و شاخص‌ها، به طور ویژه برای مشهد محاسبه و بررسی شده است که عبارت‌اند از: شاخص شوالتر، شاخص مجموع مجموع‌ها و فشار سطح تعادل، آب قابل بارش، عدد ریچاردسون، شاخص صعود LI، شاخص K، SWEAT، CAPE و CIN. پدیده‌های آب و هوایی مخرّبی که در طی سال های 1980 تا 2009 در ایستگاه مشهد رخ داده، استخراج و در سه دسته برق، توفان تندری، تگرگ، دسته‌بندی و استفاده شده‌اند. روزهایی که این معیارها را نداشته‌اند، در دسته‌ای به نام بدون ناپایداری قرار گرفته‌اند. برای محاسبه مقادیر شاخص‌ها، از داده‌های جو بالای حاصل از ارسال رادیوسوند در ایستگاه مشهد استفاده شده است. این داده‌ها نسبت به وجود یا عدم پدیده‌های مخرّب تحلیل، و نتایج این تحلیل‌ها بصورت نمودارهای باکس پلات و نقاط پراکنده برای نمایش بصری روابط و آستانه‌ها، در پدیده‌های مختلف ارائه شده است. درنهایت آستانه هر شاخص برای پیش‌بینی انواع پدیده‌ها در مشهد معرفی شده، و ترکیب شاخص صعود (LI) و انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (CAPE) و همچنین شاخص صعود و سطح تعادل، به عنوان بهترین شاخص‌های ترکیبی معرفی شدند.

Keywords

• پدیده‌های مخرّب
• پیش‌بینی
• رادیوسوند
• دینامیک جو
• مشهد