• شنبه ۲۳ آذر ۱۳۹۸
  • |

آمار سایت

  • تمام بازديد‌ها: 1693671 بازدید
  • بازديد 24 ساعت قبل: 2231 بازدید
  • مهمانان حاضر در زیرپورتال: 24 کاربر
  • کاربران حاضر در زیرپورتال:0 کاربر

ورود به سایت

کاربرد فن آوری سنجش از دور در مطالعات جبهه و توده های هوا

توده هوا عبارت است از حجم عظیمی از هوا که خصوصیات فیزیکی آن به ویژه از نظر دما، رطوبت، آهنگ کاهش دما و فشار در سطح افقی برای صدها کیلومتر تقریباً همسان باشد. هنگامی که هوا در یک منطقه برای مدتی ساکن باشد ویژگی‌های آن در نقاط مختلف با هم به تدریج برابر می‌شوند پس در اثر حرکت توده هوا بر اثر حرکت جریان‌های هوایی به دلیل اختلاف فشار، ماهیت توده در طول حرکت تغییر می‌کند مثلاً عبور یک توده خشک از روی دریا باعث افزایش رطوبت آن می‌شود. ایران تحت تأثیر شش توده هوا قرار دارد (شکل 1) که عبارتند از:

توده هوای مدیترانه‌ای: از غرب وارد ایران می‌شود و ماهیت سرد دارد. ورود آن از آبان تا اردیبهشت می‌باشد. معمولاً نواحی غرب و شمال ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پس از عبور از کوه‌های البرز و زاگرس رطوبت خود را از دست داده و دمای آن افزایش می‌یابد. گفته می‌شود دلیل اصلی پدید آمدن کویرهای ایران، همین توده هوایی است.

توده هوای سودانی: در شمال شرق آفریقا تشکیل می‌شود و از جنوب غرب وارد ایران می‌شود. با گذر از خلیج فارس رطوبت مناسبی جذب می‌کند. ماهیت گرم دارد و بیشتر مناطق ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ورود آن از مهر تا اردیبهشت است.

توده هوای حاره‌ای: از جنوب شرق وارد ایران می‌شود. ماهیت آن گرم است و زمان تأثیر آن تابستان است.

توده هوای سیبری: از مناطق قطبی سرچشمه می‌گیرد و از شمال شرق وارد ایران می‌شود. ماهیت آن سرد و خشک است.

توده هوای عرض میانی: از شمال غرب وارد ایران می‌شود. ماهیت مرطوب دارد و فعالیت آن در زمستان است.

توده هوای مانسون هند: از سوی اقیانوس هند و از روی دریای عمان وارد ایران می‌شود. ماهیت مرطوب دارد. در تابستان فعال می‌شود و عامل بادهای ۱۲۰روزه سیستان است.
 •
شکل 1: توده های هوا که در طول سال وارد کشور می شوند (منبع عکس : https://gama.ir)

جبهه ‌ها مرزهای بین توده‌های هوا هستند. بر روی نقشه ‌های هواشناسی جبهه‌ها را با یک خط نشان می‌دهند. سطحی که دو توده هوای مجاور را از هم جدا می‌کند، سطح جبهه نامیده می‌شود. زمانی که دو توده هوای با دمای مختلف، در مسیر حرکتشان به هم می‌رسند، حالت انتقال شدیدی (از لحاظ دما، فشار، رطوبت، باد و غیره) در مرز بین آن‌ها به‌وجود می‌آید. اگر یک نفر همراه با توده هوای گرم به سمت شمال حرکت کند، به تدریج و به‌طور یکنواخت با کاهش دما مواجه می‌شود؛ سپس با برخورد به یک توده هوای سرد، دما به ‌طور ناگهانی و شدید افت می‌کند. یعنی تغییرات آهسته و یکنواخت در محل برخورد با توده سرد، به تغییر ناگهانی و غیر مداوم تبدیل می‌شود. بسته به حرکت توده های هوا، انواع مختلف جبهه ها که هر کدام خواص خود را دارند تشکیل می شوند. این جبهه‌ها عبارتند از:
  • جبهه‌های گرم: یک جبهه گرم، جبهه‌ای است که در طول آن، هوای گرم جانشین هوای سرد می‌شود. در صورتیکه که جهت حرکت توده‌های هوا به طریقی باشد که هوای گرم به تدریج از روی سطح زمینی عبور کند که قبلاً در آن جا هوای سرد وجود داشته ‌است، جبهه تشکیل شده، جبهه گرم خواهد بود. بر روی نقشه ‌های هواشناسی، جبهه گرم معمولاً به صورت نیم دایره‌های سیاه رنگ و در سمتی که جبهه به آن طرف حرکت می‌کند رسم می‌شود. بر روی نقشه‌ های چاپی، جبهه گرم با خط پر رنگ و قرمز مشخص می‌شود. حاصل شکل‌گیری جبهه گرم ایجاد پوشش نسبتاً ضخیم ابر بر روی سطح جبهه و در نزدیکی دنباله آن و بارندگی یکنواخت است.
  • جبهه ‌های سرد : در جبهه ‌های سرد، هوای سرد جانشین هوای گرم می‌شود. تیغه ‌های سیاه رنگ بر روی خطی که جبهه را نشان می‌دهد، علامت جبهه سرد هستند و همیشه بر روی جهتی قرار داده می‌شوند که جبهه در آن مسیر حرکت می‌کنند. بر روی نقشه‌ های هواشناسی جبهه سرد با خط پررنگ آبی مشخص می‌شود. حاصل تشکیل جبهه سرد بوجود آمدن ابرهای کومولوس و کومولونیمبوس، همراه با بارندگی‌های رگباری است.
  • جبهه های ساکن : اگر دو توده هوای گرم و سرد توسط یک جبهه از هم جدا شده ‌باشند، تشخیص جبهه به رفتار آن بستگی دارد. اگر جبهه در جهت هوای گرم جا به جا شود، جبهه سرد است و اگر در جهت هوای سرد جابه جا شود، جبهه گرم نامیده می شود. اما اگر توده‌ های هوا در حرکت نباشند، جبهه به حالت سکون در می‌آید. در واقع جبهه ساکن، جبهه‌ای است که در جهت افقی دارای حرکات بسیار کمی بوده و اصطلاحی است که به مرز توده‌های هوای ساکن گفته می‌شود و بر روی نقشه‌های هواشناسی با ترکیبی از جبهه گرم و سرد نشان داده می‌شود.
  • جبهه ‌های بند آمده : جبهه بند آمده از ادغام جبهه‌های سرد و گرم تشکیل می‌شود. اگر یک جبهه سرد از یک جبهه گرم پیشی گیرد، نتیجه کار، یک جبهه بندآمده ‌است. با نزدیک شدن به جبهه بندآمده، سیستم ابر یا بارندگی حاصل از آن بسیار شبیه یک جبهه گرم است، زیرا تشکیل دنباله توده هوای گرم قبل از جبهه تغییری نکرده است. با گذر جبهه، ابرها و بارندگی متعاقب آن از نوع جبهه سرد خواهد بود.
با توجه به اهمیت موضوع مطالعه آب و هوا و کاربردهای وسیعی که مطالعه آب و هوا بر روی زندگی بشر دارد، ماهواره های زیادی اختصاصاً جهت مطالعات آب و هوا ساخته و به فضا پرتاب شده اند. این ماهواره ها به ماهواره های هواشناسی شناخته شده و در حال حاضر تعداد آنها بسیار زیاد می باشند. بخصوص ماهواره های زمین آهنگ در زمینه هواشناسی کاربردهای وسیعی دارند. این ماهواره ها به دلیل دید وسیع (شکل 2) و همچنین تفکیک زمانی مناسب، مطالعات هواشناسی را برای بشر سهل و آسان نموده است. با ورود فن آوری فضایی در عرصه آب و هوا و اقلیم، تحولات شگرفی در این زمینه ایجاد شده و تحلیل ها و مطالعات آب و هوا با سرعت و دقت بیشتری انجام می شوند و همچنین هزینه مطالعات بسیار کاهش یافته است. بخصوص اینکه در زمینه پیش بینی های پدیده های جوی پیشرفت های بسیاری حاصل شده است. توده¬ ها و جبهه های هوا، پایه بسیاری از اتفاقات جوی مانند کاهش یا افزایش دما، بارندگی، باد، طوفان و ... هستند. در واقع بشر با مطالعه توده ها و جبهه های هوا است که پی به بسیاری از تحولات جوی برده و آب و هوا را در آینده پیش بینی می کند. همانگونه که اشاره گردید فن آوری فضایی مطالعه توده ها و جبهه های هوا را بسیار کار آمد و دقیقتر نموده است.
 • 
شکل 2 : نمونه ای از تصویر ماهواره زمین آهنگ، ماهواره GOES west
 •
از کاربردهای بسیار مهم ماهواره ها در مطالعات هواشناسی، ترسیم نقشه های سیستم های فشار هوا و جبهه ها می باشد. این نقشه ها کاربردهای بسیار زیادی داشته و متخصصان هواشناسی با تفسیر آنها بسیاری از اتفاقات جوی را پیش بینی می کنند. شناسایی توده ها و جبهه های هوا از مباحث پایه در هواشناسی می باشد و بدون شناخت آنها مطالعه سایر پدیده ها امکان پذیر نیست. برخورد توده های پرفشار و کم فشار نیز می تواند سبب بسیاری از اتفاقات جوی باشد که امروزه با استفاده از تصاویر ماهواره ای شناسایی می شوند.
  •
شکل 3: نمونه ای از نقشه های فشار که در آن مناطق پر فشار (H) و کم فشار (L) نمایش داده شده است. این نقشه با کمک تصویر ماهواره ای تهیه شده است.
جمع بندی:
مطالعه جبهه ها و توده های هوا از مفاهیم پایه ای بسیار مهم در مبحث هواشناسی می باشد که با مطالعه آنها بسیاری از تحولات جوی پیش بینی می شوند. می توان این گونه عنوان نمود که توده ها و جبهه های هوا در اکثر پدیده های جوی نقش داشته و برای شناخت سایر اتفاقات جوی باید توده ها و جبهه های هوا بررسی و مطالعه گردند. امروزه مطالعه جبهه های هوا با استفاده از تصاویر ماهواره ای، به خصوص ماهواره های زمین آهنگ انجام می شود. ویژگی ماهواره های زمین آهنگ و تصاویر آنها (شکل 2) مطالعه پدیده های جوی را برای بشر امکان پذیر نموده است. جبهه ها و توده های هوا در سطوح وسیعی شکل گرفته و در جهات زیادی در دنیا در حال حرکت هستند. از آنجائیکه ماهواره های زمین آهنگ حداقل در هر نیم ساعت یک تصویر از نیمکره زمین تهیه و مخابره می کند، مطالعه این جبهه ها و سایر خصوصیات آنها امکان پذیر شده است. برای مثال با آنالیز زمانی این تصاویر جهت و سرعت توده های هوا، شناسایی شده و به کمک آنها اتفاقات جوی چند روز آینده که تحت تاثیر این توده ها اتفاق می افتد پیش بینی می شود.

پیش بینی طوفان،  سیکلون و سونامی:
از کاربردهای بسیار مهم تصاویر ماهواره ای، پیش بینی پدیده هایی از جمله طوفان و سونامی به کمک مطالعه توده ها و جبهه های هوا می باشد. با مطالعه توده های هوا، امروزه پدیده های مذکور از چند روز قبل پیش بینی (شکل 4) و هشدار داده می شود که بشر این مهم را مدیون تصاویر ماهواره ای است.
 
شکل 4 : شناسایی طوفان هاروی با استفاده از تصاویر ماهواره CIMSS
برخی از ماهواره های مدار قطبی مانند NOAA، TERRA و AQUA نیز در شناسایی توده های هوا بکار می روند. در شکل 5 نمونه ای از طوفان شناسایی شده با تصویر ماهواره AQUA نمایش داده شده است.
 
شکل 5 : طوفان خوزه در نزدیکی جزایر Leeward که با استفاده از تصاویر ماهواره ای TERRA، سنجنده MODIS شناسایی شده است.

کلیدواژه ها: مقطع دانشجویی | مقطع دانشجویان | جبهه هوا | توده هوا | تصویر ماهواره ای | سنجش از دور | سازمان فضایی ایران | جبهه سرد هوا | جبهه گرم هوا | مقطع کاربرد سنجش از دور | پیش بینی هوا | هواشناسی | پیش بینی با تصویر ماهواره ای |



CAPTCHA

دفعات مشاهده: 207 بار   |   دفعات چاپ: 61 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر