بررسی تغییرات اقلیمیِ مسیرهای توفان زمستان در اطلس، مدیترانه و جنوب‌غرب آسیا با مدل mpi-esmlr تحت سناریوی rcp8.5 در پروژه cmip5

در این پژوهش، اثر گرمایش زمین بر مسیرهای توفان اطلس و مدیترانه در فصل زمستان براساس داده‌های خروجی مدل ماکس‌پلانک در شبیه‌سازی‌های مرحله پنجم از پروژه مقایسه متقابل مدل جفت‌شده موسوم به cmip5 بررسی می‌شود. سناریوی تاریخی (historical) برای دوره گذشته و سناریوی rcp8.5 برای دوره آینده به‌کار رفته است. برای تحلیل مسیر توفان یا فعالیت پیچکی، از پایستاری فعالیت موج استفاده شده است.    بررسی دینامیکی نتایج نشان می‌دهد که در ترازهای بالای وردسپهر، نحوه تغییرات شدت فعالیت موج و الگوی انتشار و شکست موج در شاخه‌های شمالی و جنوبی مسیر توفان اطلس، تعیین‌کننده چگونگی تغییرات فعالیت موج به‌ترتیب در عرض‌های شمالی و جنوبی قطاع‌های جریان‌سوی خود از اروپا تا سیبری و آسیای میانه و از مدیترانه تا جنوب‌غرب آسیا است. در فصل زمستان، از غرب اطلس تا آسیای میانه، نواحی بیشینه زوج‌های واگرایی همگرایی شار فعالیت موج یا بسته‌موج‌ها در عرض های شمالی از شاخه شمالی مسیر توفان اطلس تا اسکاندیناوی و سیبری و در عرض‌های جنوبی از شاخه جنوبی مسیر توفان اطلس تا مسیر توفان مدیترانه و شمال آفریقا تضعیف و در شاخه مرکزی در مرکز اروپا دریای سیاه دریای خزر متمرکز می‌شوند. سازگار با این موضوع، شار شرق‌سوی فعالیت موج نیز در عرض‌های شمالی و جنوبی تضعیف و در عرض‌های میانی تقویت می‌شود. این نتایج به معنای تبدیل ساختار دو‌شاخه مسیر توفان به ساختار تک‌شاخه مرکزی است. به علاوه، بیشینه شکست واچرخندی موج و بسته‌موج‌های مربوط به هر دو مسیر توفان اطلس و مدیترانه و همچنین بسته‌موج شاخه مرکزی اروپا دریای سیاه به سمت شرق جابه‌جا می‌شوند. این امر سبب افزایش نفوذ بسته‌موجِ هر دو شاخه مدیترانه و دریای سیاه به ایران شده است که نتیجه‌ای امیدوارکننده از نظر اثر بر انتقال فعالیت سامانه های همدیدی به ایران تلقی می‌شود.

Projected changes in wintertime storm trcaks over AtlanticMediterranianSouthwest Asia using the MPIESMLR model for RCP8.5 scenario in CMIP5

In this study, the “MPIESMLR” model output from phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) is used to assess the response of the North Atlantic (NA) and Mediterranian storm tracks to climate change. Historical scenario is used for the past and RCP8.5 scenario is used as the projection for the future period. The conservation of wave activity is used as a diagnostic tool to investigate the eddy activity dynamics. A pair of large centers of divergenceconvergence for the horizontal wave activity flux (wave packet) in the NA region forms the signatures of the NA storm track. The NA storm track has a doublebranch structure consisting of northern and southern branches. The Mediterranian storm track is identified by a pair of positive/negative centers of wave activity flux in the west/east of the Mediterranian sea. The convergence area extends from the eastern Mediterranian and northeastern Africa to the Middleeast and western and southwestern parts of Iran.     The dynamical analysis of the MPIESMLR results shows that the response of the uppertropospheirc wave activity, propagation and breaking in the northern and southern branches of the NA storm track to global warming, determines the changes of eddy activity in the northern and southern latitudes in its downstream sectors from Europe to Siberia and from Mediterranean Sea to Southwest Asia, respectively. In winter, intensity and number of wave packets decrease in both northern latitudes from the northern branch of the NA storm track to the Scandinavia and Siberia and southern latitudes in the southern branch of the NA storm track, the Mediterranian storm track and the Northern Africa region, while the central branch of wave activity in the middle and eastern NA and its downstream wave packets in the central Europe–Black Sea–Caspian Sea turns out to be the dominant path for the storm activity in the future. Moreover, the eastward flux of wave activity decreases in both the northern and southern latitudes, while it gets stronger in middle latitudes. These results indicate that the doublebranch structure of the storm track in the NA and its downstream region in Europe and west Asia will turn to a singlebranch pattern at the end of 21st century. Furthermore, the wave breaking and wave packets maxima associated with both the NA and Mediterranian storm tracks and the central branch of wave activity in the Europe–Black Sea will also undergo an eastward shift. Corresponding to that, the tongue of high values of wave activity in the central Mediterranean will also move to the eastern Mediterranian and the tongue of low values of wave activity in the middleeast will disappear. This leads to a considerable increase in penetration of both the Mediterranian and Black Sea wave packets and wave activity to Iran which may result in higher synoptic wave activity in this country in a warming climate.