اثرات سه تیپ لانینا کلاسیک، هیبرید و مودوکی اقیانوس آرام حاره بر روی شاخص NAO (نوسان اطلس شمالی) طی زمستان نیمکره شمالی

---

نکات: 

1- هر سه نوع لانینا (کلاسیک، هیبرید و مودوکی) با تقویت پرفشار سیبری، تضعیف کمفشار آلئوسین همراه بوده و در نتیجه در طی فصل زمستان حامل الگوهای فرابار سیبری می باشند. 

2- لانینا کلاسیک القا کننده فاز منفی NAO بوده و در نتیجه با گسترش زبانه های توده هوای گرم و مرطوب در جانب عرض های جنب حاره همراه می باشد این وضعیت موجب بارش های فراتر از نرمال در بخش های غربی کشور می گردد. 

3- هر دو نوع لانینا هیبرید و مودوکی با القای فاز مثبت NAO همراه می باشند و در نتیجه الگوهای این فاز در جو فراحاره غالبیت پیدا خواهد نمود. در هر دوی این لانیناها الگوهای فرابار سیبری تقویت بیشتری نسبت به نوع کلاسیک را از خود نشان می دهند. در نتیجه بروز دماهای فرین پاین در طی این دو نوع لانینا از شدت و فراوانی بالاتری برخورد دار خواهد بود. 

4- تفاوت عمده بین دو نوع لانینا هیبرید و مودوکی در شدت همپیوندی آنتی سیکون های آزور و سیبری می باشد. بدین ترتیب در نوع هیبرید شدت همپیوندی بین زبانه های این دو فرابار افزایش یافته و بلاک حاصل موجب بروز سرما شدید و افت بارش ها در فلات ایران می گردد بالاترین میزان پاسخ های اقلیمی نیمه غربی ایران می باشد. اما در نوع لانینا مودوکی این همپیوندی موجب بلاک فلات ایران در تاثیر پذیری سامانه های بارشزای عرض معتدله نمی گردد در نتیجه وقوع دماهای پایین و سرما (با شدت کمتر) الگوی غالب زمستان ایران خواهد بود. 

5- نکته جالب الگوی متفاوت سواحل جنوب غربی خزر (گیلان) با سایر بخش های ایران (بویژه نیمه غربی) در طی نوع لانینا هیبرید می باشد بدین ترتیب بالاترین میزان نابهنجاری مثبت بارش در سواحل جنوب غربی خزر طی لانینا هیبرید حاصل شده این در حالی ست که بالاترن پاسخ های نابهنجاری منفی بارش در غرب ایران بارز می گردد. 

6- لانینا کلاسیک ممکن است توجیه کننده  فرانرمال های دمایی در غرب ایران طی فصل زمستان محسوب گردد.

7- خشک و سردترین زمستان از نظر نوع تیپ لانینا حاکم متعلق به نوع هیبرید می باشد.

امواج ال نینو جنوبی (ENSO) نشان­دهنده یک نابهنجاری دوره ­ای (Periodic Fluctuation) بین شرایط گرم (ال نینو) و سرد (لانینا) در دمای سطح دریا (SST)،  از مرکز تا شرق اقیانوس آرام استوایی می­ باشد. به عنوان یکی از مهم ترین پدیده های سطح اقیانوس، ENSO توجه عمومی گسترده به دلیل اثرات عمیق جهانی بر آب و هوا را دارا می باشد. در حال حاضر، ارتباط بین ENSO و آب و هوا در اقیانوس آرام شمالی و شمال امریکا به خوبی شناخته شده است و معمولا اشاره به پیوند از دور "اقیانوس آرام آمریکای شمالی" (PNA) دارد.

طی بررسی های صورت گرفته دو نوع لانینا بر اساس توزیع نوسان دمای سطح دریا (SST) شناسایی شده است. در مقابل رویداد لانینا اقیانوس آرام شرقی (EP) ، نوع جدیدی از لانینا - اقیانوس آرام مرکزی و یا لانینا اقیانوس مرکزی (CP) توسط مرکز سرمایش SST بر روی CP نمایان شده است. این دو نوع از لانینا یک تفاوت اساسی را در تکامل نوسان ­های SST نشان می­دهد: 

لانینا EP یک ویژگی انتشار به سمت غرب را نشان می ­دهد در حالی که لانینا CP یک ویژگی حاکم بر CP را نشان می ­دهد.

ترکیبات نوسانات SST (رنگها و خطوط بر حسب درجه سلسیوس) در طول پاییز (SON)؛ a برای یک لانینا EP ، و b لا نینا CP. نوسانات SST که در سطح 95٪ معنی دار نبود،  نشان داده نشد. فواصل میزان منحنی  0.5 درجه سانتی گراد و خطوط صفر حذف شده است. 

دو نوع از لانینا می تواند اثر پیوند از دور بسیار متفاوت را در سراسر جهان سبب شود. همچنین به عنوان یک پاسخ به لانینا EP، منطقه اطلس شمالی (NA)- اروپای غربی (WE) الگوی خاص نوسان جوی را تجربه می­ کند که در طی آن یک الگوی منفی نوسان اطلس شمالی (NAO) همراه با جریان جت استریم اطلس تضعیف نمایان می گردد که سبب می گردد زمستان سردتر و خشک تر از نرمال در غرب اروپا شکل بگیرد. با این حال، لانینا CP تاثیر تقریبا مخالف بر روی آب و هوا NA-WE دارد. نوسان آب و هوای NAO مثبت با یک جریان جت استریم تقویت شده اطلس مشاهده شده و به نظر می ­رسد هوای گرمتر و مرطوبتر برای زمستان غرب اروپا ارمغان آورد. 

آزمایش های مدل­سازی نشان می ­دهد که نوسانات جوی متضاد بالا عمدتا منسوب به الگوهای سرمایشی مختلف SST دو نوع از لانینا می ­باشد. از آنجا که نوسان SST مربوط به لا­نینیا در حال شکل گیری به وضوح در طول پاییز مشاهده می گردد، نوسانات آب و هوایی زمستان در سراسر اروپا غربی می تواند یک فصل پیش­رو را پیش بینی کند.

 17 لانینا زمستانه توسط مرکز پیش بینی آب و هوا (CPC) در طول دوره 1951-2009 بر اساس آستانه 0.5 درجه سانتی­گراد نوسان SST برای زمستان (DJF(  ناحیه نینو3.4تعریف شده است. سپس ما هفت لانینا EP زمستانه (1954-1955، 1955-1956، 1964-1965، 1971-1972، 1984-85، 96-1995، و 2005/06) و هفت لانینا CP زمستانه (1973-1974، 1974 / 75، 1975-1976، 1983-1984، 1988-1989، 1998-1999، و 2000/01)  و سه لانینا (71-1970، 2000-1999 و 2008 - 2007) را شناسایی نمودیم.

با توجه به الگوهای نمایش داده شده از پلات های ترسیم شده مرکز NCEP، طی لانینا شرقی (کلاسیک) الگوهای جت استرم قطبی بر روی عرض های شمال اقیانوس اطلس ضعیف تر از حالت نرمال ظاهر خواهد شد. این شرایط به سبب افزایش نابهنجار میزان متوسط فشار سطح دریا (SLP) بر روی قطب شمال و کاهش آن بر روی عرض های جنوبی می باشد. در نتیجه شدت مراکز کمفشار ایسلند در شمال اقیانوس اطلس و پرفشار آزور بر روی میانه اقیانوس اطلس کاهش می یابد و نتیجتا گرادیان فشار بین این دو مرکز کاهش می یابد و جریان جت ضعیف خواهد شد. با ضعیف شدن جریانات حاکم بر پیرا قطبی هوای سرد عرض های قطب شمال در غالب زبانه های توده هوای پرفشار (آنتی سیکلون ها) بر رو سرتاسر سرزمین های شمال و میانه اوراسیا گسترش می یابد و آب و هوای سرد و نسبتا خشکی را در این نواحی به ارمغان می آورد. 

در نقطه مقابل با تضعیف میران فشار سطح دریا بر روی میانه اقیانوس اطلس و نابهنجاری فشار سطحی نسبت به نرمال نوع آب و هوای گرم و مرطوب گرایش بیشتری پیدا خواهد نمود. این شرایط می تواند در پاسخ های اقلیمی ناحیه جنب حاره سرتاسر شمال آفریقا، جنوب اروپا، حوضه دریا مدیترانه و جنوب غرب آسیا به موقعیت و شدت SST طی حاکمیت لانینا باشد. بدین ترتیب با تقویت جریانات مرطوب زبانه های کمفشار بارشزای میانه اقیانوس اطلس گسترش توده هوای گرم و مرطوب از جنوب غرب اروپا (شبه جزیره ایبری) به سمت دریا مدیترانه (جنوب اروپا) شمال آفریقا و جنب غرب آسیا از فراوانی بالاتری بر خودار خواهند شد. 

در مواقع بروز فاز لانینا مودوکی (مرکزی) 2 قطب متضاد نابهنجاری شمال اقیانوس اطلس و میانه آن جابجا می گردد، بدین ترتیب بر میزان شدت کمفشار ایسلند و فشار زیاد آزور افزوده می گردد. این افزایش در شدت 2 مرکز فشاری یاد شده منجر به افزایش قدرت جت استریم شمال اطلس گردیده و هوای گرم و مرطوب اقیانوسی به عرض های شمالی بر روی اوراسیا جابجا می گردد. 

با افزایش میزان فشار سطح دریا بر روی بخش جنب حاره میانه اطلس، جنوب غرب اروپا، دریا مدیترانه، شمال آفریقا و جنوب غرب آسیا هوای سردتر از نرمال غالبیت بیشتری را پیدا خواهد نمود. 

ذکر این نکته بسیار مهم و ضروری ست که در طی لانینا به طور کلی از میزان شدت کمفشار آلئوسین (AL) در میانه شرقی شمال اقیانوس آرام کاسته می شود. این کمفشار یکی از مراکز اصلی کمربند جهانی فشار در شمال اقیانوس آرام محسوب می گردد. در نتیجه شاخص PDO در ایام وقوع لانینا گرایش بیشتری به فاز منفی از خود نشان می دهد. از طرفی طبق پژوهش های انجام شده بین میزان شدت کمفشار آلئوسین و کمفشار ایسلند (IL) رابطه الاکلنگی یا معکوس وجود دارد. تضعیف شدت کمفشار آلئوسین با افزایش قدت (کاهش فشار) کمفشار ایسلند همراه خواهد بود و بالعکس.

آنچه مسلم می باشد، الگوهای غالب در طی پدیده لانینا صرف نظر از نوع تیپ آن الگوی های مربوط به فرابار سیبری می باشد. بدین ترتیب الگوهای مرتبط با پرفشار سیبری در طی بروز لانینا بر روی جنوب غرب آسیا و ایران از شدت و فراوانی بالاتری برخردار خواهد بود. در طی پدیده لانینا نوع شرقی به سبب تضعیف زبانه های شرقی پرفشار آزور از شدت همپیوندی آن با پرفشار سیبری کاسته خواهد شد در نتیجه میزان شارش های سرد شمالی طی این مواقع در بخش های غربی خاورمیانه و ایران کاسته خواهد شد اما به دلیل قوی تر از نرمال بودن پرفشار سیبری در طی لانینا هوای سرد ناشی از فراباری آن از جانب آسیا میانه به بخش های شرقی نفوذ خواهد داشت. 

اما در مواقع بروز لانینا مودوکی یا هیبرید، به سبب تقویت زبانه های توده های پرفشار آزرو در عرض های معتدله جنوب اروپا ومیانه اقیانوس اطلس و گسترش رو به شرق آن همپیوندی زبانه های آن با فرابار سیبری افزایش می یابد در این وضعیت در جانب شمال ایران متوسط فشار هوا افزایش خواهد یافت و جریانات سرد شمالی به سمت فلات ایران نفوذ بیشتری خواهد داشت بدین ترتیب وقوع دماهای فرین پایین در این وضعیت فراوانی بالاتری خواهد داشت. این شرایط را می توان نتیجه همپیوندی فاز مثبت NAO با لانینا نوع مودوکی یا هیبرید دانست که منجر به وقوع دماهای سرد زمستانه بر روی فلات ایران خواهد شد. با توجه به نقشه بالا به نظر می رسد طی لانینا هیبرید (مرکز - شرقی) گسترش زبان های شرقی پرفشار آزور به سمت شرق بارزتر از نوع مودوکی بوده و همپیوندی شدیدتری بین این زبانه ها و با زبانه های غربی پرفشار سیبری صورت می گیرد. در نتیجه میزان شدت شارش های سرد شمالی در این وضعیت به سمت عرض های جنوبی تر افزایش خواهد داشت در نهایت وقوع دمای بسیار سرد بر روی فلات ایران در این شرایط فراوانی بالایی را نشان می دهد.

همانطور که درنقشه های مربوط به همبستگی بین انواع تیپ لانینا با بارش و دمای سطحی زمستانه (DJF) دیده می شود، در بیشتر نواحی ایران در طی بروز فاز لانینا نابهنجاری های بارش به سمت نرمال  فراتر از نرمال گرایش را نشان می دهد. بیشترین پاسخ های اقلیمی به لحاظ بارش منتسب به بخش های غربی شامل: شمال غرب و جنوب غرب ایران (زاگرس مرکزی) می باشد. در این شرایط در زمستان های با وقوع لانینا کلاسیک و مودوکی بارش های فصل گرایش به بالاتر از حد نرمال را نشان می دهند. این افزایش نسبت به نرمال بارش در مواقع بروز لانینا مودوکی (مرکزی) توسعه بیشتری به سمت نواحی داخلی و مرکز ایران دارد. بالاترین تفاوت در میزان دریافتی های زمستانه در 2 تیپ لانینا کلاسیک و مودوکی متعلق به شمال غرب کشور می باشد بدین ترتیب در طی لانینا مودوکی میزان بارش های فصل زمستان در شمال غرب کشور بالاتر از حد نرمال دیده می شود این در حالی ست که در مواقع رویدادهای لانینا کلاسیک (شرقی) عمدتا در محدوده نرمال واقع می گردد. 

گرایش بارش های سواحل خزر به محدوده نرمال با افت اندک بارش بر روی آبهای خزر طی لانینا مودوکی در نوع خود جالب می باشد. همچنین افت نسبی بارش ها از جنوب دریا سرخ به سمت نواحی شبه جزیره عربستان نشان دهنده کاهش اندک همگرایی دریا سرخ طی لانینا مودوکی و هیبرید می باشد. 

از نظر دمایی نیمه غربی ایران مشخص ترین بازخوردهای اقلیمی را در دو تیپ مختلف لانینا از خود نشان می دهند. بدین ترتیب در طی بروز فاز لانینا کلاسیک وقوع دمای های نابهنجاری مثبت در شمال غرب، شمال زاگرس به سمت نواحی البرز مرکزی غالبیت خواهد داشت و هوای سردتر از نرمال در جانب شمال شرق کشور و با شدت کمتر در بخش های جنوبی ایران حاکم خواهد شد. در طی بروز لانینا هیبرید یا مرکزی هوای سرد عرض های شمالی در بیشتر فلات ایران نفوذ داشته و شدت آن نیز بیشتر دیده می شود که این وضعیت در مورد لانینای مودوکی شدت بیشتری را نشان می دهد. 

یکی از مشخصه های بازر طی لانینا هوای به نسبت گرمتر از نرمال بر روی بخش های کشور ترکیه بویژه در نیمه شرقی - مرکزی آن می باشد که شدت آن در طی لانینا مودوکی به سبب الگوی های فرارفت هوای جنوبی بارزتر می باشد.

در طی لانینا هیبرید، الگوی خشکی طی فصل زمستان توسعه خواهد داشت. بالاترین میزان پاسخ ها متعلق به بخش های غربی کشور می باشد، کاهش بارش ها در بخش های غربی، نواحی جنوبی و مناطق مرکزی کشور با نسبت های متفاوت آنومالی بارز می باشد. نکته جالب الگوی متضاد جنوب غرب خزر می باشد که فرانرمال های بارش فصل زمستان در طی لانینا نوع هیبرید دیده می شود. دلیل این امر همپیوندی مناسب لانینا هیبرید با فاز مثبت NAO در جهت تقویت مکانیسم های بارشی خطه خزر می باشد (بر خلاف نوع همپیوندی لانینا مودوکی با فاز مثبت NAO).

بروز دماهای بسیار پایین (آنومالی منفی) در طی لانینا نوع هیبرید به سبب تقویت الگوهای آنتی سیکلونی فرابار سیبری _ آزور به وضوح بچشم می خورد. در نتیجه وقوع دماها نادر نسبت به نرمال های بلند مدت در طی لانینا نوع هیبرید بارزتر از انواع دیگر می باشد.