پایان نامه با کلید واژگان می‌شود، تشکیل، ناهنجاری، اتمسفری

دانلود پایان نامه

رها شدن این گازها در اتمسفر امکان ایجاد یک اثر محلی گلخانه‌ای در مناطق لرزه‌خیز فراهم می‌شود (Choudhury et al. 2006). شرایط گلخانه‌ای اینچنینی بر همه محیط پیرامون خود اثر گذاشته و باعث ناهنجاری حرارتی، تغییرات وزش باد، تشکیل ذرات گرد و غبار، و دیگر شرایط هواشناسی می‌شود (Freund 2003a).

2–4–2– ناهنجاری‌های دمایی
داده‌های دمایی فرو سرخ تصاویر ماهواره‌ای می‌توانند ناهنجاری‌های کم‌دوام دمایی را پیش از زلزله‌های بزرگ و پیرامون سامانه‌های گسلی به ثبت رسانند. “اوزونوف” و همکاران (2006) اثر چنین ناهنجاری‌هایی را بر مبنای تصاویر ماهواره‌ای زمین‌آهنگ و خورشید آهنگ نشان داده‌اند (Ouzounov et al. 2006). یکی از بزرگترین مشکلات سنجنده‌های ماهواره‌ای عدم نفوذ در توده‌های ضخیم ابری و دریافت دمای سطحی زمین است که به همین دلیل اطلاعات ناهنجاری‌های دمایی به درستی ثبت نمی‌شوند (Guangmeng 2008). برای رفع این مشکل برخی از محققان از داده‌های NCEP در تراز 1000 هکتوپاسکال برای جمع‌آوری داده‌های ناهنجاری دمایی استفاده کرده‌اند (Bo et al. 2011). علاوه بر این ناهنجاری دمایی الزاماً در محل کانون سطحی مورد انتظار برای زلزله‌ها رخ نمی‌دهد لذا برخی از محققان، دو مشکل بزرگ در باره تعیین ناهنجاری دمایی سطح زمین را شناسایی کرده‌اند که شامل تغییرات زمانی زیاد و رخداد متعدد مکانی این تغییرات است که کاربرد آن را به عنوان پیش‌نشانگر زلزله با محدودیت مواجه کرده است
(Genzano et al. 2007).

2–4–3– یونیزه شدن و آبگیری مولکول‌های هوا
یونیزاسیون (یونیزه شدن) هوا معمولا منجر به یک سری از تغییرات اتمسفری می‌شود که توسط پژوهشگران به عنوان پیش‌نشانگرهای زلزله معرفی شده‌اند (Pulinets et al. 2009). “پالینتز و اوزونوف” (2011) باور دارند که گسیل‌های گازی نظیرتصاعد رادون، پرتوزایی طبیعی زمین، و تخلیه گرمای نهان نقش مهمی را در سلسله فرایند‌های منتهی به یونیزه شدن هوا و ایجاد شرایط گلخانه‌ای قبل از زلزله‌ها ایفا می‌کنند (Pulinets and Ouzounov 2011). اخیراً آشکار شده است که یون‌های خالص می‌توانند هسته‌های مناسبی برای تراکم بخار آب جوی باشند (Svensmark et al. 2007). این فرایند را هیدراسیون (آبگیری) یون‌ها می‌نامند که اصول فیزیکی حاکم بر آن به خوبی توسط “پالینتز” و همکاران (2006) تشریح شده است (Pulinets et al. 2006b). برخی از محققان افزایش شار گرمای نهان ناشی از افزایش تبخیر‌-‌تعرق اتمسفری و افزایش تراکم بخار آب در هوا را پیش و پس از زلزله‌ها گزارش کرده‌اند
(Dey et al. 2004). “پالینتز” و همکاران هم ناهنجاری رطوبت هوا همراه با افزایش شار گرمای نهان را یک هفته قبل از چند زلزله مورد مطالعه نشان داده‌اند (Pulinets et al. 2006a). یونیزاسیون هوا و شار گرمای نهان فاکتورهایی بنیادی در تعادل انرژی اتمسفری به شمار می‌روند (Pulinets and Ouzounov 2011).

2–4–4– بازتابش امواج بلند خروجی زمین
تحلیل‌های اخیر در زمینه بازتابش امواج بلند خروجی OLR از سطح زمین نشان‌دهنده تغییرات ناهنجاری قبل از زلزله‌های بزرگ است. پارامتر OLR یک شار تابشی گرمایی است که از بخش بالایی اتمسفر تابش می‌شود ولی با سامانه همپیوند اقلیم و زمین در ارتباط است به طوری که افزایش آن می‌تواند برانگیخته شده از واکنش‌های لیتوسفر و اتمسفری قبل از زلزله‌ها باشد (Ouzounov et al. 2007). به هر حال یک تحقیق جدید توسط “باومن” و همکاران (2013) نشان داده است که رابطه مذکور بحث برانگیز است چرا که افزایش اثر گازهای گلخانه‌ای مثل اُزون تروپوسفری منجر به کاهش مقادیر OLR می‌شود
(Bowman et al. 2013).

2–4–5– تشکیل ناهنجار ابرها
یکی از مهم ترین پدیده‌های بحث برانگیز اتمسفری که معمولا در امتداد گسل‌های فعال تکتونیکی مشاهده می‌شود مربوط به تشکیل ابرهای غیرعادی موسوم به ابرهای زلزله هستند (Morozova 2005) که بر مبنای آن و در قالب رصد تصاویر ماهواره‌ای زمین‌آهنگ، کوشش‌هایی برای پیش‌بینی زلزله به انجام رسیده است (Guangmeng and Jie 2013). در واقع این ابرها می‌توانند در قالب 3 شکل طبقه‌بندی شوند. 1: توده ابرهای خطی بر روی زمینه آسمان صاف، 2: شکاف‌های خطی نیمه شفاف بر روی زمینه آسمان ابری و 3: مرزهای مواج وخطی بینابین آسمان صاف و نیمه ابری که بازتاب دهنده شکل و امتداد ساختارهای تکتونیکی است. تا کنون کوشش‌های مختلفی در زمینه تشریح مکانیسم فیزیکی تشکیل این گونه از ابرها صورت گرفته است. برای مثال شو (2006) مکانیسم تصاعد بخار آب از محل گسل‌های تحت تنش زلزله را برای این موضوع پیشنهاد کرده است (Shou 2006). “پالینتز و اوزونوف” (2011) تشکیل توده‌های ابری و شکاف‌های نیمه شفاف خطی را ناشی از فعل و انفعالات الکترومغناطیسی مناطق تکتونیکی به شمار آورده‌اند
(Pulinets and Ouzounov 2011). آنها شکل گیری جهت بالاسو و معکوس برای بارهای میدان الکتریکی دارای ناهنجاری از سطح زمین به سمت لایه مرزی اتمسفر را عامل تشکیل توده‌های ابر خطی دانسته‌اند در حالی که جهت پایین سو و طبیعی برای بارهای میدان الکتریکی دارای ناهنجاری از لایه مرزی اتمسفر به سمت سطح زمین را عامل تشکیل شکاف‌های نیمه شفاف خطی معرفی کرده‌اند که به دلیل القای بالا سوی یون‌های منفی از سطح زمین و ترکیب آن با یون‌های طبیعی مثبت هوا رخ می‌دهند این موضوع خود باعث ایجاد میدان الکتریکی ناهنجاری می‌شود که سبب بروز رعد و برق نیز می‌گردند.

مطلب مشابه :  دانلود پایان نامه ارشد با موضوعمنابع سازمان، تحلیل عامل، تحلیل عاملی، نیازمندی ها

2–4–6– تلاطم هوا، بارش‌های ناهنجار و توفان‌های تندری
از پارامترهای مهم اقلیمی که در
بحث بررسی پیش‌نشانگرهای زلزله مورد توجه است تلاطم هوا و تغییر الگوهای بارش در محل رخداد زمین‌لرزه‌ها می‌باشد. معمولاً بین دو جسمی که روی هم جابه جا می‌شوند مانند هوا و سطح زمین، نیروی اصطکاک وجود دارد که مقدار آن بر واحد سطح تماس، استرس84 یا همان تنش نام دارد. اگر چه در رخداد تنش، نیروی جابه جایی موازی با مساحت سطح است اما فشار، نیرویی عمود بر واحد مساحت سطح تماس و معادل نیوتن بر متر است که می‌توان آن را بر حسب پاسکال نیز بیان کرد. در اتمسفر، تنش ایجاد شده توسط حرکات تلاطم85 از نظر مقدار خیلی بزرگتر از تنش ایجاد شده توسط چسبناکی مولکولی است. به همین علت در مطالعات اقلیمی اغلب از تنش تلاطمی به جای تنش اصطکاکی استفاده می‌شود (فلاح قالهری، 1390: 154). قانون اصلی ایجاد تلاطم نیز ناپایداری استاتیکی و دینامیکی جریان هوا و صعود آن است که معمولاً با پدیده بارش نیز همراه است. بارش زمانی اتفاق می‌افتد که هوای مرطوب و عامل صعود هر دو در یک منطقه وجود داشته باشند. در این میان عامل صعود خود می‌تواند ناشی از ناهمواری، تاوایی (چرخندگی) و همرفت باشد. ناهمواری ناشی از توپوگرافی، بیشتر باعث صعود اوروگرافیک توده‌ها و بارش در دامنه بادگیر می‌شود. اما عامل تاوایی مثبت به عنوان یک جریان دینامیک اقلیمی، رابطه مستقیم با همگرایی توده هوا و حرکات بالاسو (فرازهنج) در نزدیکی سطح زمین، چرخندزایی و حرکات صعودی همراه با بارش شدید دارد. این بارش شدید عمدتاً نتیجه صعود هوای گرم و مرطوب در راستای جبهه‌های سرد و گرم است مشابه آن چیزی که در چرخندهای جنوب خاورمیانه با تزریق رطوبت خلیج فارس اتفاق می‌افتد. بر خلاف تاوایی که عملکرد آن دو توده هوای متفاوت را در بر می‌گیرد، همرفت در داخل یک توده هوا بر اثر گرمایش توده هوا در نزدیکی سطح زمین رخ می‌دهد. (کاویانی و علیجانی، 1385: 248–239). سلول‌های همرفتی ناپایداری‌های ناشی از اغتشاش‌های کوچک مقیاس جوی هستند که باعث ایجاد تلاطم‌های محلی، سیستم‌های چرخشی تندرها، بارش‌های رگباری و تخلیه بارهای الکتریکی بین زمین و ابرها (رعدوبرق‌ها) می‌شوند. ضمن بارش و تغییر فاز آب از بخار به مایع که به فاز تراکم هم معروف است از طریق رها‌سازی گرمای نهان، گرم شدن هوا نیز رخ می‌دهد (فلاح قالهری، 1390: 92). وقتی بخار آب در ابرها متراکم شده و گرمان نهان آزاد می‌شود پیامد آن کاهش فشار سطحی خواهد بود. در شرایطی که میزان زیاد گرمای نهان در لایه مرزی مرطوب‌تر و گرم‌تر شکل بگیرد سوخت لازم برای توفان‌های تندری شدید فراهم می‌شود
(فلاح قالهری، 1390: 590-570).

مطلب مشابه :  پایان نامه با کلید واژگانادراک کنترل، ادراک شایستگی، ویژگی های شخصیت، ارزیابی عملکرد

2–5– ارتباط بلاکینگ اتمسفری با ناهنجاری‌های اقلیمی
در پژوهش حاضر تلاش شده است تا رفتارهای ناهنجار اقلیمی در ارتباط با وقوع زلزله‌ها به صورت نظام مند بر مبنای مناسبات اقلیم‌شناسانه تفسیر گردد. بر همین اساس فرضیه جدیدی را با عنوان یک مدل مفهومی اقلیمی برای پیش‌بینی زلزله مطرح می‌کند که در آن نقش بلاکینگ اتمسفری (بندال) در بروز ناهنجاری و تغییرات ناگهانی بارش پیش از وقوع زلزله‌های انبوهه86 مورد بررسی قرار گرفته است و از این رو لازم است تا پیرامون بلاکینگ نیز تعاریف اولیه‌ای ارائه گردد.

2–5–1– تعریف بلاکینگ، امواج رزبای و شاخص مداری
بر خلاف استوا که سلول هدلی یک جریان نصف النهاری نیرومند را پدید می‌آورد، در عرض‌های میانی این جریان ضعیف است. گرچه بیشتر جریان مداری است اما هنوز انتقال انرژی از عرض‌های پایین‌تر به عرض‌های بالاتر صورت می‌گیرد با این تفاوت که این عمل به وسیله سلول همرفتی صورت نمی‌گیرد بلکه به وسیله امواجی که اطراف کره زمین انتشار پیدا می‌کند انجام می‌شود. این امواج به نام امواج رزبای87 نامیده می‌شوند (Rossby 1939). امواج رزبای کل تروپوسفر را در عرض‌های میانی تحت تأثیر قرار می‌دهند و به دلیل تاوایی ناشی از چرخش زمین و اتمسفر و همین طور اثر نیروی کوریولیس به وجود می‌آیند. بزرگی این امواج دارای تغییرات شبه دوره‌ای می‌باشد و بر شاخص تاوایی هم اثر می‌گذارد. این شاخص به وسیله متوسط اختلاف فشار مداری بین دو عرض جغرافیایی 35 و 55 درجه در نیمکره شمالی به دست می‌آید. اختلاف فشار بالا بین این دو مدار نشان‌دهنده بالا بودن شاخص مداری است که منجر به وقوع جریان‌های مداری شدید و ملایم شدن شکل امواج رزبای و کمتر شدن عمق موج‌های غربی می‌شود. اما در شاخص پایین مداری زمانیکه اختلاف فشار بین دو عرض 35 و 55 درجه کاهش می‌یابد موج‌های عمیق تری به وجود می‌آیند و اصطلاحاً جریان‌های نصف النهاری یا مریدیونال تقویت می‌شوند. در صورت تشدید و تداوم شاخص پایین مداری، فرودها و الگوهای کم‌فشار بریده شده در جنوب جریان اصلی بادهای غربی و فرازهای و الگوهای پرفشار بلوکه شده در شمال جریان اصلی ایجاد شوند که به این پدیده بلاکینگ اتمسفری می‌گویند (علیجانی، 1388: 139). بلاکینگ اتمسفری یک پدیده آب‌و‌هوایی است و در جایی که سرعت چرخش بادهای غربی به طور موقت کاهش یابد، تشکیل می‌شود (Rex 1950). بر طبق ادبیات منتشر شده پدیده‌های بلاکینگ از میان امواج رزبای هنگامی به وجود می‌آیند که یک پشته بزرگ مقیاس با جریان‌های کوچک مقیاسی آن را بند می‌آورد. لذا امواج غیر عادی مهمترین عامل فرایندهای دینامیکی درونی اتمسفر به شمار می‌روند که در تشکیل و حفظ پدیده بلاکینگ مؤثر هستند (Dole et al. 2011).

2–5–2– چرخندزایی و بلاکینگ
چرخندها مراکز کم‌فشار (فروبار)
و مهمترین عوامل اغتشاش در عرض‌های میانی هستند. مطالعات دانشمندان نشان داده است که گردش و چرخش هوا در داخل فروبار تا سطح تروپوپاوز ادامه دارد. معمولاً دو شرط لازم برای تشکیل سیکلون88 (چرخند) عبارتند از استقرار واگرایی بالایی موج کوتاه بر روی واگرایی بالایی موج بلند در سطوح بالا که هسته رودباد با آن همراه است. همچنین وجود جبهه سطح زمین به همراه توده هوای گرم و مرطوب سیکلون زایی89 (چرخندزایی) و صعود هوا را تشدید می‌کنند
(کاویانی و علیجانی، 1385: 304–303). شاخص پایین مداری شرایط مساعدی را برای تشکیل چرخندها، فرودهای بریده شده و فرازهای مانع ایجاد می‌کند (علیجانی، 1388: 139). بنابراین ارتباط چرخندزایی و بلاکینگ موضوعی است که همواره مورد توجه اقلیم‌شناسان بوده است. نکته مهم مورد توجه در پژوهش حاضر نیز، بررسی اثر نقش هسته‌های چرخندزایی موجود در پیکربندی بلاکینگ‌ها بر وقوع

دیدگاهتان را بنویسید