صعود هواي مرطوب و ناپايدار سطح زمين بارش‌هاي خاورميانه آغاز مي‌شود (عليجاني و زاهدي 1387). اما از منظر ميان مقياس مهمترين عامل بارش در غرب خاورميانه از آناتولي و ساحل شرقي مديترانه تا ساحل جنوب خزر و زاگرس به صعود اوروگرافيک جريان‌هاي مرطوب و ناپايدار غربي هم مربوط مي‌شود (Yatagai et al. 2008). به همين ترتيب وقوع بارش در ارتفاعات کشمير، هندوکش و پامير نيز ناشي از صعود اوروگرافيک توده‌هاي هوا مي‌باشد. از منظر مطالعات پيوند از دور سياره‌اي نيز مشخص شده است که فاز مثبت شاخص نوسان آتلانتيک شمالي100 باعث کاهش بارش در خاورميانه مي‌شود
(Cullen et al. 2002)، اما افزايش شاخص نوسان جنوبي در دوره النينو101 باعث افزايش بارش منطقه خاورميانه مي‌شود (Price et al. 1998). همچنين مطالعات انجام شده بر روي شاخص‌هاي اقليمي دما و بارش منطقه خاورميانه نشان داده‌اند که در طي بازه زماني 1950 تا 2003 روند افزايش شاخص‌هاي وابسته به دما در منطقه داراي افزايش معناداري بوده‌اند اما روند شاخص‌هاي وابسته به بارش روند روشن و معناداري را نشان نمي‌دهد (Zhang et al. 2005). در مجموع منطقه خاورميانه در يک اقليم خشک و نيمه خشک واقع شده است که بي‌نظمي اقليمي، وقوع پديده‌هاي فرين مثل بارش‌هاي رگباري و امواج سرما و گرما در آن فراوان‌تر و ناگهاني‌تر شده است (عليجاني، 1390). مطالعات جديد انجام شده نشان‌دهنده تغيير مکاني و زماني الگوهاي بارش منطقه خاورميانه در ارتباط با گرمايش جهاني دهه‌هاي اخير است با اين حال روند تغييرات بارش در منطقه به روشني با وقوع جريان‌هاي چرخندي و تندري فعال در آن رابطه مستقيم دارد
(Evans 2010).
ميانگين ساير پارامترهاي اقليمي بلندمدت خاورميانه بر مبناي داده‌هاي تحت شبکه سازمان NASA در اين پژوهش استخراج شدند. ميانگين غلظت گازهاي گلخانه‌اي دي‌اکسيدنيتروژن و اُزون تروپوسفري در بازه زماني 2013–2005 براي خاورميانه در شکل (3–4) نشان مي‌دهد که متوسط غلظت گاز اُزون تروپوسفري متأثر از عرض‌هاي جغرافيايي بوده و در عرض‌هاي بالاتر مقادير نسبتاً بيشتري را به خود اختصاص مي‌دهند. اما غلظت گاز دي‌اکسيدنيتروژن در خاورميانه به طور خاص به الگوهاي پرجمعيت شهرنشين و صنايع استخراج نفت و گاز وابسته است. در همين رابطه شهرهاي تهران، دبي، کويت و استانبول از مراکز توليد دي‌اکسيدنيتروژن اتمسفر خاورميانه در طول سال‌هاي اخير بوده‌اند. متوسط سرعت باد و رطوبت ويژه در بازه زماني 2014–2002 براي خاورميانه در شکل (3–5) نشان مي‌دهد که بيشترين سرعت باد در امتداد گسل تجن در مرز ايران و افغانستان ثبت شده است که از يک سو به دشت سيستان و از سوی ديگر به دشت قره قوم ختم مي‌شود. کمترين مقادير سرعت باد در کوهستان‌های سليمان و قفقاز ثبت شده است. از سوي ديگر بيشترين رطوبت ويژه اتمسفر در نواحي ساحلي خاورميانه از جمله سواحل درياي عرب و درياي مديترانه به ثبت رسيده و کمترين ميزان آن در ارتفاعات مرکزي و شرقي افغانستان و همچنين مناطق مرکزي ايران و عربستان مشاهده شده است. و اما متوسط شار گرماي نهان سطحي SLHF و بازتابش امواج بلند از سطح زمين OLR در بازه زماني 2014–2002 براي خاورميانه در شکل (3–6) نشان مي‌دهد که هر دو پارامتر ياد شده متأثر از ارتفاعات منطقه و ژئومورفولوژي کوهستاني خاورميانه است. بر اساس اين شکل، در مناطق مرتفع کوهستاني آناتولي، زاگرس، البرز، پامير و هندوکش هر دو پارامتر ياد شده روندي رو به کاهش داشته‌اند اما در دشت‌هاي داخلي و مناطق پست ساحلي اين روند رو به افزايش ثبت شده است.
شکل (3–4): متوسط غلظت گاز اُزون تروپوسفري و دي‌اکسيدنيتروژن در دوره 2013–2005
منبع: سازمان ملي هوا– فضاي آمريکا، 2014
شکل (3–5): متوسط سرعت باد سطحي و رطوبت ويژه سطحي در دوره 2014–2002
منبع: سازمان ملي هوا– فضاي آمريکا، 2014
شکل (3–6): متوسط شار گرماي نهان سطحي و بازتابش موج بلند سطحي در دوره 2014–2002
منبع: سازمان ملي هوا– فضاي آمريکا، 2014
3–2–3– بررسي‌هاي لرزه‌زمين‌شناسي
منطقه خاورميانه يکي از مناطق پرخطر زلزله در کمربند کوهزايي و لرزه‌خيزي آلپ– هيماليا است. مهمترين ويژگي اين منطقه، حرکت رو به سمت شمال صفحه آفريقا و عربستان نسبت به صفحه اوراسيا است (USGS 2013)، که در مقياس صفحات زمين‌ساخت جهاني عامل وقوع زلزله‌هاي بزرگ و انبوهه حاشيه صفحات در خاورميانه است (شکل (3–7)). با اين حال کاملاً روشن است که زلزله‌هاي منطقه محدود به اين امر نبوده و دگرريختي منطقه خاورميانه ابعاد پيچيده تري دارد (جکسون، 1386: 3) براي نمونه در منطقه زاگرس، فلات مرکزي ايران و منطقه درياي اژه، لرزه‌خيزي محدود به پوسته فوقاني بوده در حالي که در منطقه هندوکش و شمال هند ضخامت کل پوسته فعال است. از منظر لرزه‌شناسي منطقه خاورميانه از چندين خطوراه ژئوتکتونيکي فشارشي و راندگي مهم متأثر شده است که از مهمترين آنها مي‌توان به راندگي اصلي زاگرس102 در امتداد زاگرس از آناتولي تا تنگه هرمز اشاره کرد که در اثر کوهزايي کاتانگايي شکل گرفته و اثر چشم گيري در لرزه‌خيزي ايران و خاورميانه دارد (آقانباتي، 1383). علاوه بر اين مي‌توان از گسل طولاني شمال آناتولي در ترکيه، گسل بزرگ درونه در فلات مرکزي ايران، گسل کازرون– قطر در جنوب ايران، گسل قفقاز– کپه داغ در شمال ايران، گسل چمن در پاکستان و افغانستان و گسل پامير در شمال افغانستان ياد کرد (شکل (3–8)). علاوه بر اين، ميکروگسل‌هاي درون پليتي بسيار زيادي هم مسبب زلزله‌هاي بزرگ (بالاي 6 درجه ريشتر) در خاورميانه شده‌اند که مهمترين آنها زلزله بم بر اثر گسلش بم در سال 2003 است.
از نظر مطالعات لرزه‌زمين‌شناسي و مطالعات ژئوتکتونيک، منطقه خاورميانه بر اساس روندهاي گسلي و وقايع تاريخي و دستگاهي زلزله‌ها به چندين منطقه فعال لرزه‌خيز قابل تقسيم است. در اين ارتباط مي‌توان به مطالعات مرکز ارزيابي و کاهش خطر زلزله در منطقه خاورميانه103 EMME اشاره کرد
(Erdik et al. 2012)، که در آن منابع لرزه‌خيزي و گسل‌هاي مهم خاورميانه مورد شناسايي قرار گرفته است. در شکل (3–9) روندهاي گسلي منطقه‌اي و جهاني براي خاورميانه بازتوليد شده‌اند. الگوهاي لرزه‌زايي خاورميانه براي زلزله‌هاي بالاي 3 درجه ريشتر و 6 درجه ريشتر در بازه زماني 2013–1973 هم در شکل (3–10) ارائه شده که نشان‌دهنده ارتباط تنگاتنگ آنها با پهنه‌هاي توپوگرافي و چين خورده در منطقه است. با انطباق داده‌هاي گسلي و مراکز کانوني سطحي زمين‌لرزه‌هاي پايگاه داده بالاي 3 درجه ريشتري (2013–1973) بر روي مدل توپوگرافي رقومي خاورميانه با قدرت تفکيک پيکسلي 100×100 متري، مناطق لرزه‌خيزي خاورميانه در قالب 19 منطقه شناسايي گرديدند که در نقشه شکل (3–11) نمايش داده شده‌اند. اين نقشه در ادامه تحقيق مبناي طبقه‌بندي محدوده مورد مطالعه قرار گرفت. در اين نقشه از منابع مطالعاتي و تحقيقات لرزه‌زمين‌شناسان براي طبقه‌بندي مناطق لرزه‌زمين‌ساختي و ترسيم پهنه بندي‌هاي لرزه‌خيزي استفاده شده است که شامل موارد زير مي‌شوند:
(Stöcklin 1968; Berberian 1976, 1977; Nowroozi 1976; Berberian and King 1981; Tavakoli and Ghafory–Ashtiany 1999; Zamani and Hashemi 2004; Ashtari Jafari 2008; Zamani et al. 2011, 2012).
در نقشه تهيه شده مشخص است که چندين منطقه لرزه‌زمين‌ساختي با الگوهاي لرزه‌زايي متفاوتي واقع شده است. براي مثال مناطق لرزه‌زمين‌ساختي آناتولي (شرقي و غربي)، البرز، زاگرس، کرمان داراي فراواني زيادي از زلزله‌هاي زير 6 درجه ريشتر با دوره بازگشت کوتاه‌مدت مي‌باشند. عمق کانوني زلزله‌ها در اين مناطق سطحي (کمتر از 15 کيلومتر) است و در صورت عبور از آستانه 6 درجه ريشتري، بيشترين خسارت را در بر جاي مي‌گذارند. در مناطق کپه داغ، قفقاز و مرکز ايران زلزله‌ها با فراواني و عمق کانوني کمتري رخ مي‌دهد در مقابل در منطقه لرزه‌زمين‌ساختي مکران، فراواني زلزله‌ها کم با عمق کانوني زياد بوده و دوره بازگشت آنها نيز طولاني‌تر است. همچنين به دليل زمين‌ساخت فرورانشي درياي عرب به زير اوراسيا در اين منطقه داده‌هاي ثبت شده زلزله‌هاي بالاي 7 و حتي 8 درجه ريشتر نيز در آن موجود است. در منطقه زمين‌ساختي هندوکش و پامير نيز به سبب فرورانش صفحه هند به زير صفحه اوراسيا زلزله‌هاي بزرگ با عمق زياد مثل زون مکران به وقوع مي‌پيوندد با اين تفاوت که فراواني لرزه‌هاي نزديک به 6 درجه ريشتر و بيشتر در آن هم زيادتر است. مناطق لرزه‌خيزي ديگر مثل زون افغان، ايندوس، ازبک، درياي اژه، قبرس، درياي سرخ و بحرالميت هم در منطقه خاورميانه وجود دارند که حداقل در تحقيق حاضر به دليل عدم برخورداری از زلزله‌هاي بالاي 6 درجه ريشتر در بازه زماني 2002 تا 2013، از درجه اهميت کمتري برخوردارند.
3–3– جمع‌آوري داده‌هاي لرزه‌خيزي
3–3–1– فراهم‌سازي پايگاه داده زلزله‌هاي بالاي 3 درجه ريشتر
بررسي و استخراج پايگاه داده زلزله‌هاي بالاي 3 درجه ريشتر براي محدوده مطالعاتي خاورميانه از طريق سازمان زمين‌شناسي USGS و کنترل آنها با ساير داده‌هاي جهاني، نشان داد که در طي 41 سال از ابتداي سال 1973 تا انتهاي سال 2013 حدود 32301 زلزله به ترتيب با حداقل و حداکثر بزرگاي 3 تا 8/7 درجه ريشتر و ميانگين بزرگاي 4 درجه ريشتر به وقوع پيوسته‌اند. توزيع فراواني بزرگاي زلزله‌ها نشان‌دهنده اين است که بيشترين فراواني ثبت شده براي زلزله‌هاي منطقه مربوط به زلزله‌هاي 3.5 تا 4 درجه ريشتري با 30 درصد از مجموع زلزله‌هاي منطقه مي‌باشد (شکل (3–12)). حداقل و حداکثر عمق کانوني ثبت شده براي اين زلزله‌ها به ترتيب 1 تا 365 کيلومتر با ميانگين 44 کيلومتر ثبت شده‌اند. بيشترين عمق کانوني زمين‌لرزه‌هاي خاورميانه در کوهستان هندوکش افغانستان گزارش شده است در حالي که کمترين آن در فلات مرکزي ايران، منطقه کرمان، کوهستان زاگرس، البرز و فلات آناتولي در ترکيه به ثبت رسيده است. توزيع فراواني عمق زلزله‌هاي بالاي سه درجه ريشتر نشان مي‌دهد که بيشترين فراواني ثبت شده براي زلزله‌هاي منطقه به ترتيب مربوط به زلزله‌هاي با عمق کمتر از 10 کيلومتر (35%) و 40 کيلومتر (25%) مي‌باشد (شکل (3–13)). از نظر توزيع زماني زلزله‌ها مي‌توان به توزيع فراواني آنها در طي بازه زماني 1973 تا 2013 و همچنين توزيع فراواني زلزله‌ها در طي 12 ماه سال اشاره کرد که به ترتيب در شکل‌هاي (3–14) و (3–15) ارائه شده‌اند. بر اين اساس مشخص است که بيشترين فراواني وقوع زمين‌لرزه با 2534 و 2019 مورد به ترتيب در سال‌هاي 2005 (84/7%) و 2008 (25/6%) ثبت شده‌اند. به نظر مي‌رسد سري زماني سالانه وقوع زلزله‌ها در دوره 2013–1973 داراي روندي افزايشي بوده است به طوري که بيشترين چگالي زماني زلزله‌هاي منطقه نيز در طي سال 2002 تا 2013 ثبت شده است و تنها در طي اين 12 سال نزديک به 50% از کل زلزله‌هاي دوره 41 ساله 1973 تا 2013 به وقوع پيوسته‌اند. از نظر توزيع ماهانه زلزله‌ها نيز مشاهده مي‌شود که کمترين فراواني وقوع زلزله‌ها (کمتر از 7% از کل) در ماه سپتامبر (مهر) و بيشترين آن ( بيشتر از 10%) در ماه اکتبر (آبان) ديده مي‌شود. با اين حال به لحاظ توزيع ماهانه روند خاصي مشاهده نمي‌شود. از نظر توزيع مکاني هم مي‌توان روند وقوع زمين‌لرزه‌ها را بر مبناي عرض و طول جغرافيايي دسته‌بندي کرد. دسته‌بندي مکاني توزيع فراواني زلزله‌ها نسبت به عرض‌هاي جغرافيايي محدوده مطالعاتي در شکل (3–16) نشان مي‌دهد که بيشترين فراواني زلزله‌ها به ترتيب با 10344 و 7171 مورد در عرض‌هاي جغرافيايي 38–36 (32%) و 40–38 (22%) درجه شمالي رخ داده است در جايي که کمربند کوهستاني آلپ– هيماليا از آناتولي در ترکيه تا البرز در ايران و هندوکش در افغانستان گسترده شده است. دسته‌بندي مکاني توزيع فراواني زلزله‌ها نسبت به طول‌هاي جغرافيايي محدوده مطالعاتي در شکل (3–17) نشان
