رودخانه های اتمسفری (ARs)
حملونقل بخار آب به صورت یک موضوع برجسته در علم هواشناسی برای بیش از چند دهه در دست بررسی و تحقیق محققان قرار داشته است. یکی از اشکال حملونقل آن، رودخانه های اتمسفری هستند. رودخانه های اتمسفری به عنوان یکی از عوامل مرتبط بین آب و هوا در اقیانوسهای عرضهای میانی شناخته شده است که به عنوان یکی از ویژگیهای اقلیمی میتواند طوفانهای همرفتی خطی بر روی اقیانوسها و متعاقباً بارشهای سنگین و مخصوصاً اوروگرافیک را ایجاد کند و زمین لغزش ها را به وجود بیاورد. همچنین به عنوان بخشی از گردش جهانی، مقدار زیادی از انتقال بخار آب موجود در جو را بر عهده دارد. برآورد اولیه از شار بخار آب کمک میکند تا هم نقش بادهای سطح پایین را در حمل و انتقال رطوبت بررسی بکند و هم به برآورد دقیق از همگرایی شار بخار آب را بدهد و اگر بررسیها و برآوردها به اندازه کافی دقیق باشند می تواند بسیاری از پارامترهای دشوار و مبهم هیدرولوژیکی را نمایان سازد. علاوه بر این اگر مقدار جریان آب هم در بارش دقیق برآورد شود میتوان به برآورد مقدار آبهای سطحی و زیرزمینی دست یافت. در مقیاس جهانی و قارهای، انتقال بخار آب دارای پیامدهای مهمی از نظر تنوع اقلیمی و آب شناسی است که از جمله مهمترین آنها می توان به انتقال انرژی، تغییر و تبدیلات انرژی خورشیدی، اثر گلخانهای و عامل مورد نیاز در اشکال مختلف هیدرولوژیکی و متعاقباً تأثیرگذار بر تنوع زیستی اشاره کرد. همچنین یک تصویر دقیق از چرخه آب در جو می تواند ارتباط قابلتوجهی را به انواع تحقیقات شیمی اتمسفری داشته باشد. و توزیع بخار آب برای برآورد دقیق از قدرت اکسیدکننده موجود در هوا و غلظت گونههای مختلف مواد شیمیایی امری ضروری است.
رودخانههای اتمسفری به صورت راهروهای باریکی هستند که از رطوبت اشباع میباشد. تنها بخش کوچکی از بخار آب موجود در رودخانههای اتمسفری به برف و باران تبدیل میشوند. در حدود ۲۰ یا ۴۰ درصد از بخار آب موجود در یک رودخانه اتمسفری به سطح زمین رسیده و میتوانند با تأثیرگذاری بر روی پدیدههای طبیعی مانند سیل و توفان منجر به شکلگیری توفانهای بزرگی نظیر توفان کاترینا شوند. این پدیده بیشتر مناطق فرونتال را تحت تأثیر خود قرار میدهد و معمولاً بارشهای سنگین و سیلآسا را به دنبال دارد که با طولی برابر با ۱۰۰۰ و عرضی برابر با ۵۰۰ و عمقی برابر با ۴۰ کیلومتر، بیش از ۹۰ درصد از حملونقلهای نصفالنهاری بخار آب را به صورت مستقیم و غیرمستقیم انجام میدهند این در حالی است که تنها ۱۰درصد از محیط زمین را به خود اختصاص داده است.
یکی از جدیدترین مطالعات صورت گرفته در زمینه رودخانه های اتمسفری توسط اکبری و همکاران (۲۰۱۹) در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا (MENA)به انجام رسیده است که در ادامه خلاصه نتایج آن ارائه خواهد شد.
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که سالانه، حدود ۱۳ رودخانه اتمسفری در منطقه MENA رخ میدهد که از نظر توزیع فراوانی رخداد فصلی و ماهانه، بیشترین فراوانی رخداد آنها فصل پاییز و زمستان و ماه های دسامبر و ژانویه میباشد. همچنین نتایج حاصل نشان داد که عامل ایجاد رخداد ARs پدیده جت استریم است که در همه موارد، در حدود ۱۰۰-۱۵۰ هکتوپاسکال بالاتر از رودخانه های اتمسفری قرار گرفته است بیشتر رودخانه های اتمسفری مورد مطالعه از اقیانوس اطلس شمالی سرچشمه گرفته و از سمت خط ساحلی موریتانی و سنگال وارد خشکی آفریقا گردیده و با عبور از کشورهای مصر، عربستان و ایران وارد افغانستان و پاکستان میشوند. در مجموع عرض ورودی این پدیده به قاره آفریقا، عرض ۲۰ درجه شمالی است. از نظر منبع تغذیه نیز دریای سرخ یکی از چشمههای اتمسفری است که رودخانههای اتمسفری را در مسیر خود تغذیه و تقویت میکنند. تغییرات مکانی مسیر رودخانه های اتمسفری نیز نشان داد که در دوره 15 سال اول روند جریانات شمالی بوده و سپس دوباره روندی جنوبی پیدا کرده است و در بیشتر از ۹۰ درصد ARS در منطقه مورد مطالعه، جریان جنوب غربی- شمال شرقی دارند. نتایج حاصل بیانگر آن است رودخانههای اتمسفری منطقه MENA در مقصد خود دچار همگرایی می شوند و مکش هوایی در این منطقه باعث تمرکز رودخانههای اتمسفری در این منطقه می باشند. از آنجا که درصد زیادی از وسعت کشورهای مورد مطالعه را بیابانها در بر می گیرند می توان از نتایج حاصل از این بررسی در مورد نحوه استفاده از رودخانه های اتمسفری و جبران منابع آبی منطقه استفاده نمود.
طولانی ترین رودخانه اتمسفری مورد بررسی در این پژوهش مربوط به ۲۶ ژانویه ۱۹۹۴ میباشد که بیشتر از ۱۲۰۰۰ کیلومتر طول دارد و رطوبت اقیانوس اطلس را تا جو بالای کشور پاکستان انتقال داده است.
چشمههای اتمسفری یکی دیگر از عوامل جوی مهمی هستند که نقش بسزایی در بارش و تقویت رودخانهها دارند، چشمههای اتمسفری مناطق رطوبتی از جو بالایی دریاها و خلیجها و دریاچهها و اقیانوسها را شامل میشود که عمدتاً در بخشی جلوتر از این ارتفاع آبی قرار گرفتهاند و معمولاً به صورت دایمی حضور دارند و در صورتی که رودخانههای اتمسفری از آن عبور کنند تقویت خواهند شد. شکل زیر نیمرخ ایجاد رودخانه اتمسفری را نشان میدهد همان طور که مشاهده میشود در ۲۱فوریه ۱۹۹۲ یک رودخانه اتمسفری عریض از اقیانوس اطلس تا جنوب خلیجفارس شکل گرفته است رطوبت آن بسیار خوب و متناسب با جت استریم هست که بالای آن قرارگرفته این جت استریم هستهی سرعت آن به ۶۵ متر در ثانیه رسیده است. در نیمرخ چشمههای اتمسفری اقیانوسی رودخانه ( c) میتوان مشاهده نمود که چطور رودخانهها از بخش زیرین خود تحت عنوان چشمهی اتمسفری تغذیه میشوند.
نتایج حاصل از این پژوهش در نشریه International Journal of Climatology چاپ و منتشر خواهد شد که علاقمندان می توانند جهت اطلاع و دسترسی به آن بر روی لینک دریافت کلیک کنند.
با درود و احترام
از مطلب بسیار مفیدی که منتشر کردید سپاسگزارم. ممنون میشم اگر مطالعه ای در این زمینه داشتید داده های مربوط به آن را تشریح فرمایید. مشخصاً برای مطالعه ARs به چه داده هایی نیاز داریم؟
با سپاس فراوان
با سلام و سپاس
مشخصاً به داده های رطوبت ویژه، باد مداری و نصف النهاری. جهت مطالعه و تشریح روش کار می توان از مقالات زیر استفاده کرد.
https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/joc.6052?af=R
https://link.springer.com/article/10.1007/s00704-020-03299-w
نویسنده: سید اسعد حسینی
دکتری اقلیم شناسی از دانشگاه محقق اردبیلی