اقلیم شناسی باد شمال

باد شمال یکی از رویدادهای جوّی مهم منطقۀ خاورمیانه و عراق است که در دورۀ گرم سال فعال شده و موجب رخداد توفان‌های گرد و غبار در منطقه می‌شود. هدف از این پژوهش، بررسی اقلیم‌شناسی باد شمال با استفاده از داده‌های بلندمدت است. برای دستیابی به این هدف، داده‌های ساعتی فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، بادِ مداری و باد نصف‌النهاری برای 4 تراز 1000، 850، 700 و 500 هکتو پاسکال و دورۀ 44 ساله و در تفکیک مکانی 25/0 درجۀ قوسی از پایگاه دادۀ کوپرنیکوس برداشت شد. برای هر متغیر و هر تراز با توجه به محدودۀ مورد مطالعه، ماتریسی به ابعاد 365×17061 مهیا شد و درنهایت داده‌های بلندمدت فشار تراز دریا، مبنای کار قرار گرفت. تحلیل مولفۀ اصلی فشار تراز دریا نشان داد که مولفۀ اول معرّف سازوکار باد شمال تابستانه است. پراکنش مکانی این مولفه استقرار الگوی کم‌فشار در منطقۀ خلیج فارس و حاکمیت الگوهای پرفشار در ارتفاعات زاگرس، کوه‌های قفقاز و اروپای شرقی است. بازۀ زمانی حاکمیت باد شمال تابستانه از ماه می تا اواخر سپتامبر است. مولفۀ دوم تبیین‌کنندۀ باد شمال زمستانه است. پراکنش مکانی این مولفه، استقرار الگوی کم‌فشار بر دریای سرخ و الگوی پرفشار بر کوه‌های زاگرس و قفقاز را نشان می‌دهد. پهنه‌بندی مکانی فشار تراز دریا، الگوی کلی استقرار سامانه‌های فشار شامل کم‌فشار خلیج فارس، منطقۀ پرفشار که بیشتر بخش‌های شمالی و غربی منطقه و بخش حایل که بین منطقۀ کم‌فشار و پرفشار رد و بدل می‌شود را شامل می‌شود. این نقشه نشان می‌دهد که وزش باد شمال تحت‌تاثیر شیو فشار کانون‌های فشار شمالی (ترکیه دریای سیاه) و غربی (مدیترانه، شمال آفریقا-عربستان) قرار دارد که باعث می‌شود شار هوا از سمت شمال‌غرب به سمت جنوب‌شرق و در امتداد زاگرس به حرکت درآید. باد شمال تابستانه در تراز 1000 هکتوپاسکال در امتداد جلگۀ بین‌النهرین از شمال غرب به سمت جنوب شرق می‌وزد و در ماه ژوئیه به اوج فعالیت خود می‌رسد. در نقشۀ تراز 1000 هکتوپاسکال، باد شمال در مرز سوریه غربی است اما در جنوب مدار 35 درجه تغییر جهت داده و به سمت جنوب شرق متمایل می‌شود. باد شمال در ترازهای پایین حرکت می‌کند و دیوارۀ بلند رشته‌کوه زاگرس مانع گسترش باد شمال به بخش‌های داخلی ایران شده و آن را به سمت شمال خلیج فارس هدایت می‌کند. شدت باد شمال تابستانه در تراز 850 نسبت‌به تراز 1000 هکتوپاسکال بیشتر بوده و جهت شمال غربی دارد.

climatological analysis of shamal wind

shamal wind is one of the local winds with high continuity and diversity in the middle east and the persian gulf region, which often causes dust storms during the summer. in this research, the hourly data of sea level pressure, geopotential height, u and v winds were collected for a period of 44 years from the copernicus database. first, these data were arranged as a long-term mean, secondly. in order to process the data, principal component analysis and cluster analysis were used. applying the pca showed that more than 97% of the variation of the data is explained by three components. the score map of the first component revealed the spatial mechanism of the shamal summer wind and the eigenvector diagram of the first component of the time period of the shamal summer wind activity. in addition, the hierarchical cluster analysis on the time-space matrix of slp showed three-time clusters that represent the time period of the north wind in summer and winter. the analysis of the maps of the monthly pressure distribution pattern showed that the most important active and influential system in the region is the low pressure of the persian gulf in the summer season, and the low pressure of the red sea in the winter season. the results suggest that the changes in the patterns of the earth’s surface at the levels of 500 and 700 hpa are not much significant while it shows a better existence in the 850 and 1000 hpa maps.