پیش بینی فصلی پاییز 96: بررسی خروجی ژوئیه 2017 مدل ECMWF و JMA (شماره 2)

---

اولین نوشتار از پیش بینی فصلی پاییز 96 در تاریخ 6 تیر 96، با بررسی تاکید بر آخرین خروجی مدل های آب و هوایی جهانی صادر شد، که آن پیش بینی 7 مدل آب و هوایی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس برآِیند این مدل ها میانگین ارتفاع ژئوپتانسیلی نرمال و کمتر از نرمال بر روی جنوب غرب روسیه، کاسپین و دریا سیاه سبب تراف بر روی شرق مدیترانه شده، این عامل سیکلونی در منطقه سبب تقویت جریانات مرطوب زای غربی - جنوب غربی بطرف ایران می گردد.

چکیده تحلیل مدل خروجی ژوئیه 2017 مدل ECMWF و JMA در دومین نوشتار پیشبینی فصلی پاییز 96

در نوشتار دوم نگاهی  بر روی خروجی ژوئیه 2017 مدل ECMWF و JMA خواهیم داشت، در این بررسی، الگوهای منطقه ای و جهانی مرتبط با ناهنجاری ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال  (Z500)  و متوسط فشار سطح دریا (MSLP) در پهنه جهانی و منطقه ای مورد تحلیل قرار خواهد گرفت، سپس الگوهای جوی در ارتباط با ماه اکتبر بعنوان اولین ماه پاییز بر اساس برونداد مدل JMA بررسی می گردد. ماحصل تفسیر مدل های فوق، افزایش بیهنجاری ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال به سبب تقویت شدت پرفشار جنب حاره ای را بر روی منطقه نشان می دهد. از طرف دیگر الگوهای مرتبط با بی هنجاری های MSLP نشان دهنده افزایش میزان فشار سطح دریا تا 1 هکتوپاسکال بالاتر از نرمال بر روی دریا مدیترانه می باشد که جابجایی بالاسویی بطرف شمال روباد جبهه قطبی که در سطح زمین با زبانه های کمفشار همراهی می شوند را نشان می دهد. 

الگوهای بارش فصلی برای سه ماهه اکتبر تا دسامبر 2017 از خروجی مدل ECMWF بیانگر وضعیت نرمال میانگین بارش در بیشتر نواحی کشور بوده با احتمال تا 50 درصد بر روی بخش هایی از نیمه جنوبی و شرقی کشور بی هنجاری مثبت (فراتر از نرمال) را نشان می دهد. از نظر دمایی نیمه غربی کشور احتمال بالاتری در جهت بروز دماهای فراتر از نرمال در طی سه ماهه اکتبر - دسامبر را نشان داده و بر روی نواحی از غرب کشور با احتمال 60 درصد و در سایر بخش های جنوبی تا 50 درصد بی هنجاری مثبت دما طی سه ماهه پاییز محتمل می باشد. 

در نهایی چشم انداز الگوهای شاخص های پیوند از دور بر اساس سیمای کلی الگوی ناهنجاری تراز 500 هکتوپاسکال سه ماهه اکتبر تا دسامبر 2017 مدل ECMWF استخراج و تفسیر شد، نتایج به طور مکل عبارتند از:

+AO +& NAO +& PNA +& EA-WR+ SCAND+& NCPI

مشروح تحلیل تحلیل مدل خروجی ژوئیه 2017 مدل ECMWF و JMA در دومین نوشتار پیشبینی فصلی پاییز 96

در بررسی نقشه های پیش بینی فصلی سه ماهه اکتبر - دسامبر 2017 مدل ECMWF، استقرار مرکز یک ناحیه پر ارتفاع بر روی اروپا خود نمایی می کند، بطوریکه در مرکز اروپا ارتفاع لایه تراز 500 هکتوپاسکال تا حدود 40 متر بالاتر از نرمال می باشد. از طرف دیگر بر روی منطقه بزرگی از غرب روسیه و حوضه دریا کاسپین وضعیت بی هنجاری ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال مقادیر نرمال (5+- متر) دیده می شود. از اینرو، بر روی اروپا برآیند گردش جریانات واچرخندی (آنتی سیکلونی ) ست که سبب تقویت فرابار و توده هوای پرفشار بر روی این منطقه می گردد و بالعکس، بر روی آسیا غربی و میانه، گردش جریاناتِ چرخندی بر روی شمال دریا کاسپین حاکم خواهد شد. این اتفاق سبب خواهد شد که بر روی غرب آسیا فرارفتِ سرد رخ داده و این فرارفت خود سبب ایجاد موج های کم ارتفاع در حد فاصل دریا سیاه تا کاسپین شود. 

بر روی ایران، ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال تا 20 متر بالاتر از نرمال و بر روی سایر نواحی خاورمیانه شامل شبه جزیره عربستان تا 10 متر بالاتر از نرمال های بلند مدت می باشد. از اینرو شدت فشار زیاد جنب حاره طی این مدت در سطح منطقه بالاتر از حدود نرمال های بلند می باشد و با توجه به آرایش الگوهای ارتفاع تراز 500 هتوپاسکال وزن اصلی آن گرایشی به سمت شرق را نشان می دهد.

با توجه به الگوی های MSLP خروجی مدل فصلی ECMWF طی سه ماهه اکتبر تا دسامبر 2017،در نقشه احتمالاتی الگوی نابهنجاری متوسط فشار سطح دریا (MSLP) ملاحظه می گردد که بر روی بخش وسیعی از اروپای مرکزی و حوضه دریا مدیترانه فرانرمال MSLP با احتمال 40 تا 60 درصد وجود دارد، تقویت زبانه های توده هوای پرفشار بر روی اروپا و نفوذ بیشتر زبانه های پرفشار غربی به ایران در پی شکلگیری این الگو محمتل می باشد. از طرفی بر روی بخش وسیعی از آسیا (روسیه) سیگنال های واضحی از نوع آنومالی MSLP مشاهده نمی شود اما در نقشه ی میانگین اسمبل بر روی نواحی از مرکز آسیا و منطقه سیبری بین 0.5 تا 1 هکتوپاسکال کمتر از مقادیر نرمال های بلند مدتیش بینی می گردد. بر روی شبه قاره هند، دریا عرب، عمان، اقیانوس هند و جنوب شبه جزیره عربستان تا 60 درصد بی هنجاری مثبت MSLP احتمال می رود.

در سرتاسر بخش وسیعی از شمالگان چشم انداز احتمال آنومالی منفی MSLP بیانگر گرایش فاز AO به سمت مثبت خواهد بود که همسو با فاز مثبت NAO می باشد.

 

تفسیر چشم اندازهای شاخص های پیوند از دور (Teleconnection) سه ماهه اکتبر - دسامبر 2017، بر اساس الگوی نابهنجاری تراز 500 هتوپاسکال مدل  ECMWF

1- شاخص دریا شمال _ شمال خزر (NCP): شاخص دریای شمال _ شمال خزر، بعنوان اختلاف میانگین ارتفاع نرمال شده تراز 500 هکتوپاسکال بین مراکز، دریا شمال در مختصات (0⁰E, 55⁰N و 10⁰E, 55⁰N) و  شمال خزر (60⁰E, 45⁰N و 50⁰E, 45⁰N) تعریف می شود.

در معادله فوق  NCPI  شاخص الگوی دریای شمال-خزر و  میانگین ارتفاع ژئوپتانسیل (به متر) بین دو منطقه ای است که داخل پرانتزها درج شده است. در زمان فاز مثبت،  ارتفاع ژئوپتانسیل (فشار) در منطقه ی شمال خزر از منطقه ی اندازه گیری شاخص در دریای شمال کمتر می باشد.

در شرایط فاز مثبت شاخص NCPI منطقه دریا خزر و ایران در جانب شرق ناوه های تراز میانی قرار گرفته و سیکلون زائی بر روی شرق مدیترانه افزایش می یابد، نتیجه این شرایط بطور کل  افزایش میزان بارش ها در سراسر کشور طی فصل پاییز بوده که بیشترین میزان همبستگی ها بر روی کرانه های جنوب غربی دریا خزر و شمال غرب کشور می باشد. همچنین از نظر دمایی بطور کل میانگین دمای فصل در مواقع بروز فاز مثبت NCPI متمایل به کمتر از میزان مقادیر نرمال می باشد.

2- نوسان اقیانوس اطلس شمالی (NAO): در طی بروز فاز مثبت شاخص NAO میزان ارتفاع تراز 500 و متوسط فشار بر روی بخش شمال اقیانوس اطلس  کاهش یافته که افزایش شدت فروبار ایسلند (Icelandic Low) را در پی داشته، از طرف دیگر بر روی میانه اقیانوس اطلس و منطقه مجمع الجزایر آزور افزایش میزان ارتفاع تراز 500 و متوسط فشار سبب تشدید فرابار آزور (Azores High) می گردد. نتیجه چنین ساز و کاری افزایش مولفه حرکت مداری جریانات غربی  حوضه اقیانوس اطلس بطرف اروپا را در پی داشته و منجر به افزایش میزان سرعت در هسته روباد قطبی می گردد. در نتیجه شمال اروپا از آب و هوای مرطوب تری به سبب الگوهای غربی توده هوای اقیانوس اطلس برخودار می گردند  که به آن الگوی آّ و هوایی Atlantic Driven می گویند. بر روی حوضه شمال اقیانوس اطلس استقرار ناوه کم ارتفاع و بر روی میانه اقیانوس اطلس و اروپا استقرار پشته پر ارتفاع را خواهیم داشت. با جابجا شدن روبادهای قطبی به سمت عرض های شمالی تر مدیترانه از تاثیر این عنصر آب و هوایی کمتر برخوردار می گردد و در نتیجه الگوی جریانات در غرب آسیا بیشتر به سمت شمال غربی متمایل می گردد.

در نقشه های مرکب بالا  همبستگی بین فاز مثبت شاخص NAO با نابهنجاری ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال در نمایه نیمکره شمالی ملاحظه می شود.  در این نقشه ها به خوبی ارتباط بین فاز مثبت NAO با الگوی گردش سیکلونی بر روی غرب آسیا قابل لمس می باشد. این موضوع طی ماه های مهر و آبان همبستگی قوی تری را نشان می دهد و طی ماه آذر الگوی معکوسی جایگزین می گردد که در طی آن گسترش جریانات آنتی سیکلونی بر روی حوضه کاسپین استقرار می یابد. همچنین با کمی دقت در غرب ایالات متحده می توان به تمایل بروز فاز مثبت شاخص PNA با فاز مثبت شاخص NAO طی ماه های مهر تا آذر اذعان داشت. 

طی فاز مثبت شاخص NAO، تمایل الگوی NCPI به فاز مثبت خود در طول ماه های مهر و آبان مشهود بوده اما به نظر می رسد طی ماه آذر این ارتباط ضعیف و یا شاید معکوس شود.

بطور کل در طی فاز مثبت شاخص NAO طی ماه های پاییز همبستگی قابل توجهی با بارش دیده نمی شود؛ البته طی ماه اکتبر (آبان) همبستگی ها قدری قوی تر از ماه های مهر و آبان می باشد، بطوری که اکثر آبان ماه هایی که با فاز مثبت شاخص NAO همراه می باشد با افزایش بارش بر روی شمال غرب، جنوب غربی خزر، نیمه غربی و دامنه های البرز همراه خواهد شد. فاز مثبت شاخص NAO با گرایش بارش ها به سمت بی هنجاری مثبت در جنوب غرب کشور (حوضه شمال خلیج فارس) همراه می باشد. از نظر دمایی، عمدتا فاز مثبت NAO با پاییز های خنک تر طی ماه های مهرو آبان توام بوده اما در طی آذر ماه امکان رخداد بی هنجاری های مثبت در بخش های شمالی و شرقی کشور  افزایش می یابد.

3- الگوی اقیانوس آرام _ آمریکای شمالی (PNA): در چشم انداز بی هنجاری الگوی تراز 500 هکتوپاسکال مدل ECMWM طی ماه های اکتبر تا دسامبر 96، ملاحظه می گردد بر روی جانب غربی آمریکای شمالی بی هنجاری های مثبت ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال به صورت استقرار پشته توسعه ای شمالسو ترسیم شده ست و بر روی آلئوت و جنوب شرق آمریکای شمالی حاکمیت نابهنجاری منفی ارتفاع تراز 500 هکتو پاسکال را خواهیم داشت که بروز فاز مثبت PNA را نشان می دهد. 

در طی بروز فاز مثبت PNA بر روی نواحی از جنوب غرب، مرکز همبستگی های مثبتی با بارش های ماه های مهر و آبان دیده می شود، طی آذر ماه همبستگی قوی بین فاز مثبت شاخص PNA با بارش های کشور (بویژه در جنوب غربی) دیده می شود. بطور کل در زمان بروز فاز مثبت PNA یورش هوای خنک شمالی (نیمه شرقی) به سمت فلات ایران شایع تر خواهد بود و بر روی بخش های غربی (شمال غرب) فرارفت مثبت (جنوی) انتظار می رود.

4- الگوی شرق اطلس - غرب روسیه (EA-WR): الگوی اطلس شرقی / غرب روسیه شامل چهار مرکز عمده ناهنجار می باشد. فاز مثبت مرتبط با ناهنجاری های مثبت ارتفاع در اروپا و شمال چین و ناهنجاری های منفی ارتفاع در اطلس شمال مرکزی و شمال دریای خزر می باشد. عمده ناهنجاری های بارش و دما سطحی مرتبط با فاز مثبت الگوی EA-WR بصورت دماهای بالاتر از متوسط در شرق آسیا و دماهای کمتر از متوسط در بخش های بزرگی از غرب روسیه و شمال شرقی آفریقا و نابهنجار های بارش بالاتر از متوسط در شرق چین و بارش های زیر متوسط در سراسر اروپای مرکزی دیده می شود.

طی فاز مثبت شاخص EA-WR آنومالی منفی دما طی پاییز شایع تر بوده و بارش ها شیفت کلی را به سمت فراتر از نرمال را خواهد داشت. این گرایش به بی هنجاری مثبت بارش فصل بر روی جنوب غرب  و حوضه خلیج فارس  همچنین بر روی کرانه های جنوبی دریا خزر قوی تر خواهد بود.

5- الگوی اسکاندیناوی (SCAND): شامل یک مرکز گردش اصلی در اسکاندیناوی، با مراکز ضعیف تری با علامت مخالف در غرب اروپا و شرق روسیه / غرب مغولستان می باشد. فاز مثبت این الگو مرتبط با ناهنجاری های مثبت ارتفاع می باشد که گاهی اوقات نشان دهنده واچرخندهای بلاک کننده عمدتا در اسکاندیناوی و غرب روسیه می باشد در حالی که فاز منفی این الگو مرتبط با ناهنجاری های منفی ارتفاع در این مناطق می باشد. فاز مثبت الگوی اسکاندیناوی مرتبط با دماهای زیر متوسط در مرکز روسیه و همچنین در غرب اروپا بوده و مرتبط با بارش بیش از متوسط در مرکز و جنوب اروپا و بارش زیر متوسط در اسکاندیناوی می باشد.

در طی فاز مثبت شاخص SCAND آنومالی های منفی متوسط دما فصل پاییز از نیمه شرقی کشور محتمل تر می باشد، بر روی بخش های غربی تر فرارفت مثبت دما غالب می باشد. از نظر الگوهای بارشی عمدتا فاز مثبت SCAND با بی هنجاری های مثبت بارش بویژه در بخش های غربی و مرکزی کشور همراه می باشد.

بر اساس نقشه های پیش بینی فصلی بارش مدل ECMWF برای سه ماهه اکتبر - دسامبر 2017 ، میانگین اسمبل ناهنجاری مجموع بارش فصل پاییز در کل پهنه فلات ایران سیگنال مشخصی از ناهنجاری (مثبت با منفی) بارش را نشان نمی دهد، از طرف دیگر نقشه احتمالاتی بر روی بیشتر نواحی کشور سیمایی مشابه با میانگین اسمبل مدل را نشان داده ، بر روی بخش هایی از جنوب و شرق کشور (دامنه های جنوب شرقی زاگرس) به میزان 40 تا 50 درصد احتمال بیهنجاری مثبت بارشی را طی سه ماهه پاییز نشان می دهد.

از نظر دمایی بر روی پهنه غربی  و تا حدودی جنوبی کشور ناهنجاری های مثبت دمایی بیش از سایر مناطق بوده، بر روی دامنه های زاگرس تا 0.5 درجه سلسیوس با احتمال 60 درصد بی هنجاری مثبت دمایی طی سه ماهه پاییز 2017 پیش بینی می شود، این احتمال برای نواحی جنوبی تا 50 درصد وجود خواهد داشت. در سایر مناطق کشور سیگنال واضحی از نوع ناهنجاری متوسط دمای فصل به چشم نمی خورد.

بررسی آغازگری (onset) فصل پاییز 96 با تمرکز بر روی خروجی مدل آژانس هواشناسی ژاپن JMA

بررسی الگوهای پارامترهای گوناگون آب و هوایی طی ماه اکتبر 2017 بعنوان اولین ماه پاییز پیشرو از برونداد مدل JMA مورد تحلیل قرار می گیرد:

مهم ترین نکته در الگوهای ماه اکتبر، تقویت پشته پر ارتفاع جنب حاره بر روی فلات ایران می باشد، بطوریکه بر فراز پهنه فلات ایران ارتفاع تراز 500 هکتوپاسکال به میزان 20 تا 30 متر بالاتر از حدود نرمال قرار خواهد گرفت. این وضعیت در نقشه های تابع جریان تراز 200 هکتوپاسکال به صورت بی هنجاری های مثبت بین 4 تا 6 واحد بر روی فلات ایران دیده می شود. از اینرو الگوی جریان در اولین ماه پاییز به صورت بی هنجاری واچرخندی (آنتی سیکلونی) خواهد بود. بالا سوئی خطوط هم ارتفاع تراز لایه 500 هکتوپاسکال نیز موئید الگوی جریان مداری در مدارات عرض میانه می باشد. الگوهای مرتبط با MSLP بیانگر بی هنجاری های منفی بر روی سرتاسر عرض قطبی و جنب قطبی و بی هنجاری های مثبت بر روی عروض معتدله و جنب حاره می باشد. بر روی سرتاسر دریای مدیترانه، سرخ، شبه جزیره عربستان، ایران تا 1 هکتوپاسکال افزایش میزان MSLP پیش بینی می شود. 

الگوهای MSLP نشان می دهد که بر روی ناحیه سیبری و آسیا مرکزی تا 2 هتوپاسکال بی هنجاری منفی فشار تراز سطح دریا پیش بینی می شود که می تواند تضعیف زبانه های مرکزی توده هوای پرفشار سیبری در بخش وسیعی از آسیا مرکزی باشد. هم فشار 1020 هکتوپاسکال به صورت زبانه های غربی تا دریا آدریاتیک در شرق ایتالیا گسترش را نشان می دهد، بطوریکه بر روی سرتاسر جنوب روسیه، دریا کاسپین و سیاه تا 1 هکتوپاسکال فراتر از نرمال های بلند مدت می باشد. از اینرو بنظر می رسد زبانه های توده هوای پرفشار از جانب غربی (مدیترانه و سیاه) قوی تر از نرمال های بلند مدت ظاهر گردد.