پیش بینی فصل زمستان 1398 – آپدیت دوم: نقش کلیدی فاز مثبت قوی شاخص IOD و الگوی خنثی تا النینو ضعیف ENSO در زمستان پیشرو

---

نوسان IOD بر روی الگوی جو اقیانوس هند و استرالیا تاثیر گذاشته و بدین سان نه تنها بر روی الگوهای آب و هوایی حاره بلکه در مناطق دورتر از محدوده فراحاره همچون ایران نیز موثر است.

سازمان هواشناسی استرالیا (BOM) طرحِ مدلی از IOD را نشان داد: در این طرح که فاز مثبت (گرم) شاخص IOD نمایش داده شده است، بر روی غرب اقیانوس هند در آب های شرقی آفریقا تجمع آب های با دما گرمتر از نرمال، در نتیجه ایجاد فشار کم بر روی جو و صعود دینامیکی هوا را خواهیم داشت. جریانات برگشتی در لایه فوقانی جو بصورت شرقسو بر روی حوالی مجمع الجزایر واقع در شرق اقیانوس هند به دلیل جوِ پرفشار نزول دینامیک می یابد که از انعکاس حضور آب های سردتر بر روی این نواحی می باشد. بدین ترتیب گردش جوی بین اقیانوس هند و جو تحت چرخه واکر اقیانوس هند برقرار می گردد. 

 

خروجی مدل BOM، الگوی فازی شاخص IOD را طی ماه های آینده در فصل پاییز و زمستان به نمایش گذاشته است. در این نمودار نوسان IOD با مقادیر مثبت قوی آغاز شده و طی فصل زمستان پیش رو به سمت مقادیر خنثی متمایل خواهد شد. از اینرو ما در طی فصل سرد سال آبی جاری با ساز و کارهای مثبت شاخص IOD سر و کار خواهیم داشت. این وضعیت بخصوص از آنجایی که کشور ما در مجاورت به بزرگترین پهنه آبی منطقه (اقیانوس هند) می باشد، بسیار حائز اهمیت بوده و باید در پیش یابی های آتی در خصوص الگوهای جوی مد نظر قرار گیرد. 

پیش یابی سایر مدل های مراکز آب و هوای معتبر جهانی نیز بر بروز و تداوم فاز مثبت شاخص IOD طی فصل پاییز 98 تاکید می شود. غالب این مدل ها وضعیت مثبت بسیار قوی را برای شاخص IOD پیشنهاد می دهند که قوی ترین سناریو از آن مدل NASA می باشد، کمترین مقادیر را مدل METEO (اداره هواشناسی بریتانیا) نمایش می دهد. برآیند این مدل ها برای پاییز جاری مقادیری در حدود 1.5+ درجه سلسیوس را برای شاخص IOD پیش بینی می کند.

طی فصل زمستان مقادیر مثبت نیز همچنان از سوی مدل های مراکز آب و هوایی جهان پیشنهاد می شود، اما مقادیر پیشنهاد شده بسیار کمتر از فصل پاییز می باشد. به عبارت دیگر اکثر مدل ها به ما می گویند که شاخص IOD بتدریج از فصل پاییز به سمت زمستان در مقادیر مثبت خود رو به افول خواهد رفت. میانگین مقادیر پیش بینی شده برای ارزش عددی IOD طی فصل زمستان کمتر از 0.5+ درجه سلسیوس می باشد که خارج از محدوده فاز مثبت تثبیت شده شاخص می باشد. 

سال هایی که در آنها مقادیر مثبت قوی شاخص IOD همراه با فاز قوی النینو برقرار بوده است، طی ماه های دسامبر تا ژانویه توده هوای سرد بر روی حد فاصل شمال شرقی آفریقا، خاورمیانه، ایران و هند و چین استقرار داشته است و در مقابل بر روی سرتاسر عرض های جغرافیایی معتدله و پیراقطبی اوراسیا، هوای گرمتر از نرمال حاکم بوده است. در نتیجه طی این سال ها به دنبال وقوع فاز مثبت شاخص IOD الگوی فرابار (پرفشار) بر روی عرض های جغرافیایی متوسط اوراسیا تقویت شده و از این رو شارش های سرد بر روی نواحی جنوبی تسهیل گردیده است.

 برای توضیح علل این سرمایش بهتر است نیم نگاهی به الگوی برآیند این سال ها از نظر آرایش تراز میانی جو بیندازیم؛ همانطور که در نقشه می بینیم مهمترین نکته در وهله نخست الگوی فاز مثبت شاخص NAO می باشد که در آن کم ارتفاع تعمیق شده آیسلند بر روی شمال اطلس با بیهنجاری قوی ارتفاع لایه جو استقرار یافته است. همین الگو با القای پشته پرارتفاع آزور بر روی اروپا همراه شده، در نتیجه فعالیت های آنتی سیکلونی بر روی اروپا تشدید می گردد. از طرف دیگر بروز فاز مثبت شاخص AO بر روی نواحی شمالگان به ما ورتکسی قوی تر و منسجم تری را می دهد، الگوی قوی ورتکس قطبی با بی هنجاری منفی ارتفاع جودر قطب شمال،  بر روی آسیا با پشته پر ارتفاع بر روی روسیه همراه ست، در این این مکانیسم که جو اوراسیا در انحصار الگوی فرابار واقع می گردد و بر روی منطقه جنوب تا جنوب غرب آسیا الگوی سیکلونی به سبب ریزش جریانات از عرض های شمالی غالب می گردد. 

هم اکنون وضعیت الگوی بیهنجاری دما سطح آب دریا (SST) نشان دهنده حاکمیت آب های سرد در شرق اقیانوس هند، جنوبغرب آرام شمالی و آب های گرمتر در غرب اقیانوس هند استقرار داشته که الگوی کلاسیک فاز مثبت قوی IOD را نشان می دهد:

سالهایی که در آنالوگ فوق بررسی شد، گرچه در بردارنده مقادیر قوی مثبت شاخص IOD  هستند، شامل رویدادهای النینوها، لانیناها  و سال های خنثی ENSO  در پهنه اقیانوس آرام نیز بوده اند. در حال حاضر، رویداد فازی شاخص ENSO نشان دهنده فاز خنثی است.

1- شاخص نوسان جنوبی (SOI) که نمایه جوی شاخص ENSO می باشد هم اکنون در وضعیت خنثی می باشد:

2- شاخص نینوی اقیانوسی (ONI) که از میانگین سه ماهه متوالی مقادیر نینو 3.4 محاسبه می شود نیز هم اکنون با مقدار 0.1+ درجه سلسیوس برای سه ماهه ژوئیه - آگست - سپتامبر نشان دهنده شرایط خنثی از نظر مولفه اقیانوسی شاخص ENSO می باشد:

3- شاخص چند متغیره ENSO تحت عنوان (MEI) نیز ضعیت خنثی را نمایش می دهد:

حال اگر ما سال های آنالوگ مذکور را که در آنهای فاز قوی مثبت IOD رخ داده است، مورد باز بینی مجدد قرار دهیم باید سال های ال نینو و لانینای قوی را با توجه به شرایط ENSO امسال از لیست حذف نمائیم:

همانطور که در نقشه ذیل مشاهده می کنیم با حدف سال هایی که با رویدادهای قوی النینو و لانینا، شرایط خنثی ENSO + فاز مثبت قوی IOD باقی ماند، همچنان در این سال ها هوای سردتر بر روی شمالگان سیطره داشته است که به معنای ورتکس قوی و منسجم بر روی قطب شمال می باشد و بر روی سرتاسر اوراسیا الگوی فرابار / آنتی سیکلونی، زبانه های پرفشار قوی را به نواحی جنوبیتر روانه می کند که می توان نتیجه آن را حاکمیت هوا سرد بر روی جنوب تا جنوب غرب آسیا مشاهده نمود. الگوی هوا سرد در این شرایط نسبت به شرایط فاز مثبت IOD بدون در نظر گرفتن وضعیت ENSO که پیشتر در بالا به آن اشاره شد در این است که طی این سال ها هوا سرد الگوی شرقی تر به خود گرفته است و بر روی نواحی شرقی کشور، بخش های آسیا میانه و هند و چین تمرکز بیشتری را نشان می دهد. 

هنگامی که دما آب های اقیانوس ها و دیگر شاخص های پیوند از دور را اضافه می کنیم، نتایج بالعکس و متحیر کننده است. بر روی سرتاسر قطب شمال هوایی گرمتر از شرایط عادی استقرار داشته و زبانه های توده هوای کمفشار بر روی عرض میانه اوراسیا از غرب به سمت شرق جابجا می شوند. در نتیجه با تضعیف مکانیسم های مرتبط با توده هوای پرفشار، خاورمیانه و عرض های جنب حاره در دمایی گرمتر از نرمال طی ماه های دسامبر تا ژانویه غوطه ور خواهند شد:

برخی تحرکات به سمت بازگشت دوباره النینو دلالت دارند:

بر طبق نمودارهای سری زمانی آنومالی دما آب های زیر سطحی در محدوده حاره اقیانوس آرام (2 درجه جنوبی تا 2 درجه شمالی) از حوالی ماه ژوئیه 2019 آنومالی گرمایشی بر روی عمق 155 متری سطح آب در حومه خط روز گردان (180 درجه طول جغرافیایی) تقویت شده و این روند تقویت تا امروز تداوم داشته، منجر به گسترش آنومالی گرمایش آب ها به سمت نواحی شرقی تر (تا حوالی 130 درجه غربی) در عمق 155 متری شده است. همچنین ما این گرمایش را در عمق 105 متری از سطح دریا بر روی سرتاسر مرکز تا شرق - مرکز حاره اقیانوس آرام مشاهده می کنیم. در عمق 55 متری آب های گرم بر روی حوالی خط روز گردان (180 درجه) بسمت بخش های غربی تر اقیانوس با میزان کمتر نسبت به اعماق حاکمیت دارد.

با این مقادیر آنومالی گرمایش آب های زیر سطحی و گسترش شرقسوی آن می توان پتانسیل رویداد یک النینو ضعیف در ماه های آتی را رد ننمود. 

حال به نیم رخ قائم آنومالی دما عمق آب اقیانوس آرام حاره ای نگاهی می اندازیم: می بینیم که بر روی عمق حوالی 200 تا 150 متری از سطح، تجمع آنومالی گرمایشی آب ها بر روی خط روزگردان استقرار داشته و به سمت سطح آب بر روی این نواحی گسترش یافته است (الگوی مودوکی شاخص ENSO). بتدریج طی گذر زمان این آنومالی گرمایشی ضمن حرکت به سمت لایه های بالایی تر (سطحی تر) به سمت شرق حاره اقیانوس گسترش یافته است و آب های سردتر بر  روی بخش های شرقی را محدودتر ساخته است:

از نظر  نیمرخ قائم الگوی آنومالی دما آب های حاره اقیانوس آرام طی سال های 2004 و 2014 بیشترین شباهت را به وضعت حال حاضر نشان داده اند.

الگوی آنومالی برآیند متوسط دما ماه های نوامبر تا مارس سال های 2004/2005 و 2014/2015 نشان می دهد که هوای سرد آسیا میانه تمایلی به سمت نواحی جنوبی تر بر روی دریا کاسپین و بخش های شمال شرقی کشور نشان می دهد، گرچه بر روی منطقه وسیع اوراسیا هوای گرمتر از نرمال استقرار داشته و بخش شمال غرب و نواحی از شمال کشور متاثر از این الگو هوای گرمتر از شرایط عادی را تجربه نموده است: