شاخص 2 قطبی اقیانوس هند (Indian Ocean dipole = IOD)

---

اقیانوس هند و دریاهای مجاور جنوبی ایران تأمین کننده قسمتی از منابع رطوبتی کشور هستند و تغییرات دمایی سطح آب اقیانوس هند ، نقش مهمی در تبخیر سطح آزاد آب اقیانوس ها و ایجاد رطوبت به درون جو دارد.

اقیانوسها و دریاها به علت داشتن ظرفیت گرمایی بالا منبع اصلی انرژی و رطوبت برای آتمسفر هستند و تغییرات دمای سطح دریا اثر مهمی روی تغییرات اقلیمی خشکی ها دارد.

در سالهای اخیر بررسی بر هم کنش بین عوامل آب و هوایی در خشکی ، اقیانوس و جو مورد توجه بسیاری از دانشمندان علوم هواشناسی و اقلیم شناسی قرار گرفته است. پدیده های دور پیوند در گسترش کلی و منطقه ای، رفتار اقلیم نواحی مختلف کره زمین را کنترل می کنند و می توان توزیع بارش، دما و برخی از سایر پارامترهای هواشناسی مناطق تأثیر پذیر را بر اساس تغییرات این پدیده ها تبیین کرد . نتایج پژوهشهای زیادی نشان داده اند که تغییرات دما در سطح گستره های بزرگ آبی می تواند تاثیر معنی داری بر نوسانهای بارش در سطح خشکی های زمین داشته باشد . روشن شده است که تاثیر دمای سطح آب بر مقدار بارش محدود به نقاط ساحلی نبوده بلکه نواحی بسیار دور از دریا نیز می توانند تحت تاثیر تغییرات الگوهای دمای سطح گستره های آبی قرار گیرد.

الگوی کلی انتقال رطوبت به الگوی جریان و گردش جو در منطقه وابستگی شدیدی دارد. بنابر این ، در ایام مختلف سال سطوح آبی ، مقادیر مختلفی از بخار آب را به سمت ایران انتقال می دهند.

در مقیاس های منطقه ای و جهانی ، مطالعاتی برای بررسی تغییرات فیزیکی دمای سطح اقیانوس ها و دریاها و تغییرات خشکسال ی ها و تر سالی ها با استفاده از مدل جو- اقیانوس، تحلیل های آماری و دینامیکی صورت گرفته است . ساجی و همکاران (1999) اندرکنش های جو - اقیانوس را که سبب تغییرات بین سالی اقلیمی در اقیانوس هند می شود، بررسی کردند. آنها با استفاده از بررسی الگوهای دمای سطح دریا، بردار بادهای سطحی، ارتفاع سطح دریا ، جریان های دریایی و همچنین، بارش در اطراف اقیانوس هند برای دوره 40 ساله موفق به کشف مد دو قطبی دمایی در اقیانوس هند (IOD: Indian Ocean dipole) گردیدند. ساختار دو قطبی دمایی به صورت نابهنجاری در دمای سطحی دریا ظاهر می شود که شامل دمای سطحی گرمتر از نرمال دریا در قسمت بزرگی از غرب حوضه (10⁰S - 10⁰N و 50⁰E - 70⁰E) و نواحی سردتر از نرمال در شرق حوضه (10⁰S - 00 و 90⁰E - 110⁰E) همراه با نابهنجاری باد و بارش هستند.

 

شکل 1. فاز مثبت و فاز منفی پدیده دوقطبی اقیانوس هند

در سال هایی که دو قطبی اقیانوس هند فعال است ، بارشهای شدید در شرق آفریقا و غرب اقیانوس هند افزایش می یابد ، در حالی که خشکسالی در مجمع الجزایر اندونزی مشاهده می شود .

مطالعات کلارک و همکاران ( 2000 ) همبستگی مثبت بین تغییرات دمای سطح آب اقیانوس هند حاره ای و مونسون تابستان را نشان دادند. پژوهش های آگراوالا و همکاران( 2001 ) و بارلو و همکاران ( 2002 ) که روی خشکسالی مناطق مرکزی و جنوب غرب آسیا ( کشورهای تاجیکستان، افغانستان، ایران، پا کستان، ازبکستان و ترکمنستان) انجام شدند، نشان دادند که شروع خشکسالی همراه با تغییرات بارش، دما و باد در اقیانوسهای هند و آرام است . شرایط لانینا حاکم در سال های 2001 - 1998 با ناهنجاری دمایی گرمتر از نرمال در غرب اقیانوس آرام، شرایط خشکسالی را در این مناطق به وجود آورده است . همراه  پیش بینی مدلهای اقلیمی نشان می دهد در صورتی که غرب اقیانوس آرام و شرق اقیانوس هند همچنان دمای گرمتر از نرمال را داشته باشند در این صورت شرایط خشکسالی در مرکز و جنوب غرب آسیا ادامه خواهد داشت. 

بلاک و همکاران ( 2002 ) بر اساس الگوهای دمای سطح دریا ، باد و رطوبت به مطالعه تأثیر انسو و دو قطبی اقیانوس هند یا مد مداری بر بارشهای کوتاه سنگین شرق آفریقا پرداختند. نتایج نشان داد که نابهنجاری دمای سطح آب اقیانوس هند، دو قطبی اقیانوس هند یا مد مداری به طور سیستماتیک سبب افزایش بارش در شرق این قاره می شود.

شکل 2. هم بستگی بین النینو و قوع فاز مثبت شاخص IOD

چاکرابورتی و همکاران (2006) تغییرات انتقال رطوبت فصلی و بین سالی در عربستان را بررسی کردند. نتایج وآنها نشان داد که دریاهای مجاور عربستان در ماه های نوامبر ، دسامبر ، ژانویه (NDJ) و فوریه، مارس ، آوریل (FMA) منابع انتقالی رطوبت به عربستان هستند. در تغییرات بین سالی انتقال رطوبت، پدیده های اقلیم حاره ای، دو قطبی مثبت اقیانوس هند و انسو، بالاترین همبستگی را با شارش رطوبت دریای سرخ دارند . در این حالت جریان های شرقی سبب همگرایی و افزایش رطوبت به منطقه عربستان می شود. آزمایشهای مدل GCM نیز نشان داد که آ نومالی انتقال رطوبت در ماه های نوامبر ، دسامبر ، ژانویه (NDJ) قابل توجه است.

ناظم السادات و شیروانی ( 1385 ) داده های بارش نه ایستگاه سینوپتیک نواحی جنوب غربی کشور و نیز داده های دمای سطح آب خلیج فارس را برای دوره ها ی  93 - 1959 مطالعه کردند. نتایج نشان داد که نوسا ن های دمای سطح دریا در ناحیه مرکزی خلیج فارس ، در مقابل سواحل بوشهر نقش مؤثری در توجیه نوسان های بارش ایستگاه های مورد مطالعه دارند.

دو قطبی اقیانوس هند یک پدیده بر هم کنش اقیانوس - اتمسفر در اقیانوس هند می باشد. وقتی دمای آب سطح آقیانوس در جنوب شرقی اقیانوس هند در منطقه استوا سردتر از معمول و دمای سطح آب در در غرب اقیانوس هند در استوا گرم تر باشد، همرفت نرمال در سراسر اقیانوس هند شرقی رخ داده و حوضه آب گرم به غرب انتقال یافته و باد های شرقی قوی تر از نرمال خواهد بود. باراش باران سنگین در سراسر شرق آفریقا و بخش هایی از جنوب شرق ایران ایجاد و خشکسالی شدید و آتش سوزی جنگلی در سراسر منطقه اندونزی اتفاق می افتد.

در این حالت IOD در فاز + خود قرار دارد. بنابر این شرق آفریقا، تا حدودی شمال آفریقا و همینطور جنوب شرق ایران دوره ای مرطوب تر را خواهند داشت.

شکل 3. گراف مقادیر هفتگی شاخص IOD

Dipole Mode Index (DMI)= Western Tropical Indian Ocean (WTIO) - Southeastern Tropical Indian Ocean (SETIO)

شکل 4. شاخص نمایه 2 قطبی اقیانوس هند

شکل 5. شاخص بازتابش امواج با طول موج بلند (OLR) و ناهنجاری آن طی 30 روز اخیر

شکل 6. ناهنجاری دمای سطح آب دریا (SST) اقیانوس هند (C⁰)

شکل 7. آخرین انیمیشن تصویر ماهواره هواشناسی اقیانوس هند

»  دمای سطح آب دریا (SST) اقیانوس هند   1    |    2    |   3

»  ناهنجاری دمای سطح آب دریا (SST) اقیانوس هند   1    |    2     |   3

»  بازتابش تشعشعات با طول موج بلند (OLR) اقیانوس هند   1   |   2

» ارتفاع موج، پوشش ابر، بارش، باد سطحی، آب قابل بارش و ...   1   |   2   |   3

»  تصاویر ماهواره ای اقیانوس هند   1   |   2

»  گراف هفتگی مقادیر شاخص IOD 

»  گراف شاخص مدل دو قطبی اقیانوس هند  1  |  2

»  اطلاعات مقادیر شاخص IOD  ن 1   |‌‌   2   |   3     

»  پیش بینی شاخص نوسان دو قطبی هند (IOD)

منبع: 

- فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 26 ، شماره چهارم، زمستان 1390 ، شماره پیاپی 103؛ بررسی تاثیر پدیده دو قطبی دمایی اقیانوس هند بر تغییرپذیری بارش های فصلی استان های جنوبی کشور

-سایت اداره هواشناسی استرالیا (آدرس http://www.bom.gov.au/climate)

- سایت مرکز تحقیقات FRCGC (آدرس http://jamstec.go.jp/e)

- واحد مدلسازی و تجزیه و تحلیل دریایی NCEP (آدرس http://polar.ncep.noaa.gov)

- وبسایت http://www.accuweather.com