تحلیل همدیدی – ترمودینامیکی الگوهای مولد بارش سنگین استان کرمانشاه (مطالعه موردی: دوره 2010 تا 2019)

وقوع بارش‌های سنگین با الگوهای همدید سطح زمین و سطوح فوقانی جو در ارتباط است. هدف اصلی این پژوهش الگویابی همدیدی – ترمودینامیکی بارش‌ سنگین در ایستگاه‌های منتخب استان کرمانشاه است. بدین منظور داده‌های بارش روزانه برای دوره آماری (2019 – 2010) اخذ شد. پایگاه دوم داده‌ها شامل نقشه‌‌های تراز سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت نسبی، اُمگا، جهت وزش رطوبتی تراز 500 هکتوپاسکال و آب قابل بارش است که با استفاده از تحلیل مولفه اصلی (pca)، برای شناسایی مولفه‌ها مورد پردازش قرار گرفتند. برای واکاوی ترمودینامیکی نیز از شاخص‌های ناپایداری نظیر cape، li، ki، tti، pw و si استفاده شد. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که سه عامل درمجموع 5/ 80 درصد واریانس الگوهای مولد را تبیین و توجیه می‌کند. در ادامه با اجرای گروه‌بندی خوشه‌ای سلسله‌ مراتبی به روش ادغام ward و فاصله‌ اقلیدسی چهار الگو به دست آمد که این الگوها شامل فرود شرق مدیترانه و عراق، بندال بریده کم‌ارتفاع مدیترانه، فرود عمیق روسیه و بندال شبه امگایی شرق مدیترانه و عراق است. نتایج تحلیل‌های همدید نشان داد که در روزهای همراه با بارش سنگین الگوی غالب کم‌فشار مستقر بر روی شرق دریای مدیترانه و عراق و قرارگیری قسمت جنوب غربی بندال امگایی شکل و شرق ناوه مدیترانه در منطقه بوده که از 38 روز بارش سنگین ثبت شده در طول دوره آماری با 22 روز بیشترین فراوانی را دارا بوده است. تامین رطوبت این روزها از دریاهای مدیترانه و سرخ، وجود رطوبت نسبی نزدیک به رطوبت اشباع و امگای منفی سبب رطوبت موجود در هوا، صعود هوای مرطوب، تقویت همرفت، ایجاد جوی ناپایدار و بارش‌های سنگین در منطقه شده است. نتایج تحلیل ترمودینامیکی نشان داد شاخص‌های ناپایداری در روزهای منتخب مربوط به الگوی دوم و سوم چندان قوی نبوده ولی در الگوهای اول و چهارم شاخص‌ها ناپایداری شدید و پتانسیل زیاد را برای بارش شدید آشکار ساخته‌اند.

synoptic thermodynamic analysis of heavy rainfall patterns in kermanshah province (case study: period 2010 to 2019)

the occurrence of heavy rains is related to the synoptic patterns of the earth’s surface and the upper levels of the atmosphere. the main goal of this research is to find the synoptic thermodynamic pattern of heavy rainfall in selected stations of kermanshah province. for this purpose, daily rainfall data and maps of sea level and height geopotential of 500 hpa were obtained for the statistical period (2010 2019) and were processed using principal component analysis (pca) to identify the components. cape, li, ki, tti and si instability indices were used for thermodynamic analysis. the results of the factor analysis showed that three factors in total explain and justify 80.5% of the variance of productive patterns. further, four patterns were obtained by clustering using ward’s integration method and euclidean distance. these patterns include the eastern mediterranean and iraq descent, the low altitude mediterranean cut bandal, the deep russian descent and the eastern mediterranean and iraq quasi omega bandal. the results showed that in the days of heavy rain, the dominant pattern of low pressure was located over the eastern mediterranean sea and iraq and the location of the southwestern part of the omega shaped bandal and the eastern mediterranean trough in the region, which had the highest frequency of heavy rain with 22 days out of 38 days. the supply of moisture these days from the mediterranean and red seas, the presence of relative humidity close to saturated humidity and negative omega has led to an increase in humidity in the air, the rise of moist air, strengthening convection, creating an unstable atmosphere and heavy rains in the region. the results of thermodynamic analysis showed that the instability indices related to the second and third patterns were not very strong, but in the first and fourth patterns, the indices revealed severe instability and high potential.