تحلیل تاثیر تغییرات شاخص چند دهه ای اطلس شمالی (AMO) بر گردش جوی حوزه دریای مدیترانه و نواحی مجاور

---

مقدمه 

اقیانوس اطلس به عنوان دومین پهنه وسیع آبی در جهان تاثیرات قابل توجهی در ترسیم الگویهای آب و هوایی حاره- برون حاره و خاصه نواحی پیرامون خود از جمله حوزه مدیترانه دارد. در سالهای اخیر سهم عمده مطالعات جوی، مربوط به تاثیرات انسو و دیگر شاخص های اوراسیا بر آب و هوای ایران بوده است و کمتر به نقش مرموزی که این پهنه آبی در تعاملات جوی بازی می‌کند اشاره شده است. در این نوشتار سعی شده تا تمام آنچه که تغییرات اطلس دربخش های مرکزی و شمالی آن روی گردش جوی بزرگ مقیاس اروپا-مدیترانه و در نهایت ایران (با توجه به سهم بالای تأثیرپذیری اقلیم کشور از شرایط دریای مدیترانه) ایفا می‌کند تبیین گردد. 

کلیات و تعاریف 

تغییرات بلندمدت و مداوم در دمای آب‌های اقیانوس اطلس شمالی با فازهای گرم و سرد در هر دوره 20 تا 40 ساله را نوسان چند دهه ای اطلس شمالی atlantic multidecadal oscillation یا به اختصار AMO گویند. 

این تغییرات دمایی یک نوسان شبه دائمی وابسته به متغییرهای داخلی اقیانوس اطلس و اتمسفر آن است که در بخش بزرگی از دوره هولوسن (آخرین دوره زمین شناسی-هولوسن از 11700 سال پیش شروع و هم اکنون نیز ادامه دارد) وجود داشته است. منشأ و طبیعت AMO نامشخص است و اینکه آیا یک پارامتر پایدار در تغییرات سیستم جهانی آب و هوایی است یا یک ویژگی گذرای خاص دوره ای از کواترنری دوم (دوره ای که ما در آن زندگی می‌کنیم) هنوز ناشناخته است. 

تجزیه و تحلیل بیشتر نشان می‌دهد که تأثیر فازهای AMO بر شرایط آب و هوایی ناحیه ای برابر است با: تغییر در گردش بزرگ مقیاس اتمسفری که با توجه به اینکه هر دوره برای چند ده سال به طول می‌انجامد می‌تواند به عنوان یک جنبه نگران کننده و مبهم از تأثیر الگوهایی خاص از جریانات آب و هوایی برای هر فاز در نظر گرفته شود که نتیجه آن ایجاد پتانسیل بالقوه برای حاکمیت نسبی چند ده ساله الگوهایی خاص و تکرار شونده از خشکسالی یا ترسالی بر هر یک از مناطق تحت تأثیر شاخص است این مناطق بیشتر جنوبشرق و شرق آمریکای شمالی-گرینلند و سرتاسر اروپا-حوزه مدیترانه تا شمال آفریقا حد قلمرو اقلیمی ساوان تا خاورمیانه و ایران و حتی هندوستان را در برمی‌گیرد. 

غاری باستانی آشکار ساخت که خشکسالیهای اخیر در خاورمیانه شدیدترین خشکسالیها در بیش از هزار سال اخیر بوده است

استفاده از استالاگمیتهای شکل گرفته در زیر زمین برای مطالعه ی آب و هوای سطح،عجیب به نظر میرسد اما استالاگمیتها توسط آب حاصل از بارش روی غار شکل میگیرند.با اندازه گیری لایه های مینرال موجود در استالاگمیتها،تغییر در مقدار بارش میتواند برای صدها سال بازسازی شود.مطالعه ی استالاگمیتهای جمع آوری شده از یک غار دور افتاده در خاورمیانه روشن ساخت که خشکسالیهای اخیر خیلی شدیدتر از آنچه که سابقا تصور میشد بوده است و احتمالا فاکتوری مکمل در آشفتگیهای سوریه به شمار میرود.

در این راستا یک تیم تحقیقاتی از جانب دانشگاه ردینگ به عراق سفر کرد تا این استالاگمیتها را جمع آوری کند واز آنها برای بازسازی جزئیات آب و هوایی شرق خاورمیانه (منطقه هلال حاصلخیز(محل نخستین کشت در تمدنهای باستان هزاران سال قبل))در طول 2400 سال اخیر استفاده کند

در بالا نقشه شدت خشکسالی منطقه هلال حاصلخیز و محل غار(ستاره قرمز رنگ) آمده است 

نتایج حاصل از بازسازی داده ها و مقایسه ی آنها با داده های از پیش ثبت شده از میزان بارش سالهای متوالی نشان داد که خشکسالیهای مصیبت بار 1998-2000 و 2007-2010 ناحیه،شدیدترین خشکسالیها در 1100 سال اخیر بوده اند.محققان همچنین دریافتند که اثرات این خشکسالیها توسط آب و هوایی که به طور پیوسته از قرن دهم میلادی خشکتر شده بدتر هم شده است اگرچه مدلهای آب و هوایی موفق به شناسایی چگونگی رفتار بارشی برای بیش از 800 سال اخیر نشدند

"یک تیم بین المللی شامل اقلیم شناسان و غارشناسان از دانشگاه ردینگ حدود 2500 نمونه استالاگمیتهای بلند را از غار gejkar در شمال عراق جمع آوری کردند تا نوسانات بارش را در ناحیه هلال حاصلخیز بازسازی کنند.تیم هنر تجزیه و تحلیل شیمیایی مواد را به کار گرفت شامل اندازه گیری ایزوتوپ ها برای فهم بهترین زمانبندی-مدت و شدت خشکسالیها که تا کنون از نظر دقت در جزئیات بی سابقه بوده"

آنها کشف کردند که خاورمیانه یک دوره ی طولانی و تدریجی میل به خشکتر شدن را تجربه کرده که حدودا از سال 940 بعد از میلاد شروع شده است بر خلاف استفاده ازحلقه های تنه ی درختان در شبیه سازی شرایط آب و هوایی گذشته مطالعه ی استالاگمیتها به ما تصویری بزرگتر و کاملتر ازرفتار اقلیمی ناحیه ی هلال حاصلخیز میدهد کاهش فزاینده ی بارش همزمان با کاهش عمومی زیستگاهها از قرون وسطا به این سو نشان می دهد که جوامع هلال حاصلخیز همواره در یک نزاع طولانی با آب و هوا بوده اند این مطالعات نشان داده است که با شروع پالسهایی از خشکسالیهای شدید در ناحیه این شرایط خشک با شدت و ضعف معمولا دهه ها به طول می انجامد که امروز در کنار اثر انباشته  و نیز دیگر عوامل نوظهور مثل تغییرات اقلیمی ناشی از گرمایش جهانی- تقاضای فزاینده ی آب به دلیل افزایش جمعیت ناحیه،خاورمیانه را به یکی از بزرگترین مناطق دچار کسری شدید آب تبدیل کرده است.خشکسالی ویرانگر 2007-2010  در شرق هلال حاصلخیز تقریبا 1.5 میلیون نفر را مجبور به مهاجرت از نواحی روستایی به شهرها کرد به نحوی که تنشهای اجتماعی به دلیل فقر افزایش یافت و زمینه های بیشتر برای نا آرامی عراق وسوریه فراهم شد بنابراین درک خشکسالیهای این منطقه برای تدارک مواجه با حال و آینده ی تغییر اقلیم و متقاعد کردن دولتها برای آماده شدن موثرتر در مقابل خشکسالیهای آینده حیاتی است  

16 فوریه 2017-geo space

http://blogs.agu.org/geospace/2017/02/16/ancient-cave-reveals-recent-droughts-middle-east-severe-millennium/

ناسا دریافت که خشکسالی دو دهه ی اخیر شرق مدیترانه بدترین خشکسالی در 900 سال اخیر بوده است!!!

مطالعه اخیر محققان ناسا نشان میدهد که خشکسالی اخیر که از 1998 در شرق مدیترانه آغاز شده بدترین خشکسالی در 9 قرن گذشته است دانشمندان تاریخچه خشکسالی در کشورهای حاشیه شرقی مدیترانه را با مطالعه حلقه های تنه درختان به عنوان بخشی از یک تلاش برای شبیه سازی آب و هوای منطقه مورد استفاده قرار دادند  حلقه های نازک نشاندهنده ی سالهای خشک و حلقه های زخیم نشانگر زمانی هستند که آب فراوانی در دست بوده است علاوه بر شناسایی خشکترین سالها،تیم کاوشگر الگوهایی را در توزیع جغرافیایی خشکسالی کشف کردند که ردیابی فاکتورهای اساسی در ایجاد خشکسالی را در این ناحیه ممکن نموده است.داده های استخراج شده از حلقه های تنه درختان محدوده ی طبیعی نوسان خشکسالی در شرق مدیترانه را نشان میدهند که به دانشمندان اجازه میدهد تا خشکسالیهای ایجاد شده توسط عامل انسانی(گرمایش جهانی) را از خشکسالیهای ایجاد شده توسط عوامل طبیعی متمایز کنند این تحقیقات بخشی از اقدامات ناسا برای ارتقاع مدلهای کامپیوتری است که آب و هوای آینده را شبیه سازی میکنند

اهمیت تغییر اقلیم از نوع انسانی(گرمایش جهانی) ما را ملزم به درک حداکثر دامنه تغییرپذیری طبیعی اقلیم میکند اگر ما به وقایع اقلیمی اخیر در شرق مدیترانه نگاه کنیم و شروع کنیم به توجه به ناهنجاریهایی که خارج از این دامنه ی تغییرپذیری طبیعی اقلیم هستند میتوانیم با اعتماد به نفس بیشتری بگوییم که این سری وقایع خاص 2 دهه ی اخیر در این ناحیه سهمی از تغییرات اقلیمی ایجاد شده به وسیله ی انسانند

کوک و همکارانش اطلس خشکسالی جهان قدیم را که حاوی داده های پردازش شده ی کامپیوتری از حلقه های بریده شده ی درختان بود به کار بردند تا بهتر شدت و توالی خشکسالیهای شرق مدیترانه را تفسیر کنند آنها همچنین نمونه هایی از حلقه های درختان زنده و مرده را از سراسر ناحیه شامل کشورهای شرق مدیترانه(ترکیه-عراق-سوریه-اردن-ایران-افغانستان-لبنان) به کار گرفتند اطلاعات این حلقه ها برای بازسازی الگوهای خشکسالی جغرافیایی در هزار سال گذشته به کار گرفته شد،تیم تحقیق دریافت که خشکسالیهای مشخص شده در حلقه های تنه درختان با اسناد تاریخی نوشته شده در مورد خشکسالیهای آن زمان مطابقت دارد

و اما نتایج جالبی که طی این بررسی حاصل شد

نتایج نشان دادند که هر چند دامنه تغییرات دوره های خشک و مرطوب در این 900 سال خیلی گسترده بوده اما خشکسالی اخیر از 1998 تا کنون به طرز برجسته ای 50 درصد از خشکترین دوره ی 500 سال اخیر خشکتر !!!!! و20 درصد  از خشکترین دوره 900 سال اخیر خشکتر بوده است!!!!

مطالعه ی این ناحیه بزرگ به تیم تحقیقاتی اجازه دادکه نه تنها تغییرات اقلیمی را در طول زمان ببیند بلکه نوسان جغرافیایی توزیع خشکسالی را نیز در سراسر ناحیه مدیترانه مطالعه کند به بیان دیگر آیا زمانی که شرق مدیترانه در خشکسالی است غرب ناحیه هم در خشکسالی خواهد بود؟پاسخ از 2 منظر قابل تامل است توالی و شدت جغرافیایی خشکی بر طبق داده های گذشته در اکثر موارد پاسخ بله را منعکس میکند اما در مورد هزاره ی سوم با در نظر گرفتن تغیی الگوهای آب و هوایی به واسطه تشدید تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی خیر! به عبارت دیگر در گذشته های دور زمانیکه شرق ناحیه در دوره ی خشک به سر می برده غرب ناحیه هم درجاتی از خشکسالی را نشان میداده اما در دوره جدید زمانی که شرق ناحیه دوره خشکی را سپری میکند غرب ناحیه به طرز شگفتی در بیشتر موارد وارد دوره نسبتا مرطوبی میگردد نقشه اول ناهنجاری آب ذخیره آب زمینی را از 2002 تا 2016 نشان میدهد که کاملا گویای این مطلب است نقشه دوم هم ناهنجاری بارش دوره 1998تا 2016 را برای دوره سه ماهه ی طلایی دسامبر ژانویه ومارس نشان میدهد هر دو نقشه ناهنجاری منفی را در ناحیه بررسی تداعی میکنند در حالی که در غرب ناحیه وضعیت به نسبت بهتری حاکم است

تغییرات بارش دوره ی دسامبر تا مارس نسبت به میانگین بلندمدت برای دوره 1998-2016

به این ترتیب آنها دریافتند زمانیکه جنوب ناحیه مدیترانه دوره خشکی را می گذراند شمال ناحیه وارد دوره مرطوبتری میشود این الگوهای شمالی-جنوبی و شرقی-غربی به تیم کمک کرد تا شرایط اقیانوسی و اتمسفری منجر به ایجاد دوره های خشک و مرطوب را در شرق مدیترانه ترسیم کنند به گفته محققان ناحیه شرق مدیترانه ناحیه ای است که اجماع مدلها پیش بینی کرده اند که به سمت خشکتر شدن خواهد رفت

4 الگوی گردش جوی اصلی که در ایجاد خشکسالی در ناحیه موثرند الگوی اطلس شمالی nao الگوی شرق اطلس eaالگوی شمالگان ao و الگوی شرق اطلس غرب روسیه  eawr هستند این الگوها به نحو فزاینده ای به شرایط اقیانوسها وابسته اندفازهای دوره ای آنها در قالب معادلات جوی تعیین کننده اصلی رفتار جریانات هوا مثل طوفانها-دوره های سرد و گرم و خشک و مرطوب در ناحیه است کاوشهای کوک و همکارانش نشان میدهد که رفتار این شاخصها در طول دوره خشکسالی اخیر نسبت به آنچه که ما در رکوردهای گذشته میبینیم متفاوت بوده است که به این معنیست که ناحیه شرق مدیترانه یکی از نواحی است که با کاهش بارش دوره ی سرد سال و افزایش ملموس دما در این دوره نسبت به بلند مدت تبخیر بیشتر از خاک و در نتیجه خشکی بیشتری را تجربه میکند و یکی از نواحی است که بیشترین سهم را از نتایج مخرب گرمایش جهانی میبرد پروژه رکوردهای 900 ساله ی توزیع خشکسالی در شرق مدیترانه یکی از مطالعات مهمدر تصحیح مدلهای کامپیوتری است که برای پیش بینی خطر خشکسالی در قرن اخیر به کار گرفته شده

دو الگوی معرف خشکی نسبی دوره ای در دهه های اخیر

nao neg,ao pos,eawr neg-------شرایط گرم وخشک روی نواحی شرقیتر مدیترانه مثل ایران و افغانستان-عراق

nao pos,ao neg,eawr pos-------سرمای شدید در کشورهای شرقیتر مدیترانه(شرایط سرد و خشک

تحلیل نخستین سامانه سال آبی جدید 96-1395

---

 تحلیل استاد خشکسالی دهه 80 از ساز و کار اولین سامانه دینامیک سال آبی جدید

آخرین آپدیت sky meteo هند از شرایط مونسون 2016

109درصد میانگین بلند مدت 4 ماهه از ژوئن تا سپتامبر با تلرانس 4 درصد انتظار skymeto از مونسون امسال است در مجموع شرایط مونسون امسال بیشتر از نرمال دوره(887 میلی متر)خواهد بود. مناطق جنوبی هند مثل تامیل نادو، نواحی داخلی کارناتاکا و شمالشرق هند می توانند با خطر مواجه شوند(مونسون فعالتر)-مقادیر مناسبی از باران برای نواحی مرکزی هند و در طول سواحل غربی مورد انتظار است در طول فصل، باران اضافی برای برخی قسمتهای مادهای پرادش(هند مرکزی)و ماهاراشاترا(هند غربی) محتمل است-برخی قسمتهای اوتار پرادش(هندشمالی) می توانند باران کمتری را تجربه کنند-همگام با سقوط النینو با شروع مونسون و درادامه شیفت آبهای گرم به غرب آرام گرمسیری با پیشروی به سمت ماه جولای، میتوان انتظار داشت که نیمه دوم  فصل، مونسون قویتر و بارشها نسبت به نیمه اول بهتر باشد و بارشهای مناسب تا اکتبر ادامه داشته باشد.