پایان نامه با کلید واژگان مي‌شود، تشکيل، ناهنجاري، اتمسفري

دانلود پایان نامه ارشد

رها شدن اين گازها در اتمسفر امکان ايجاد يک اثر محلي گلخانه‌اي در مناطق لرزه‌خيز فراهم مي‌شود (Choudhury et al. 2006). شرايط گلخانه‌اي اينچنيني بر همه محيط پيرامون خود اثر گذاشته و باعث ناهنجاري حرارتي، تغييرات وزش باد، تشکيل ذرات گرد و غبار، و ديگر شرايط هواشناسي مي‌شود (Freund 2003a).

2–4–2– ناهنجاري‌هاي دمايي
داده‌هاي دمايي فرو سرخ تصاوير ماهواره‌اي مي‌توانند ناهنجاري‌هاي کم‌دوام دمايي را پيش از زلزله‌هاي بزرگ و پيرامون سامانه‌هاي گسلي به ثبت رسانند. “اوزونوف” و همکاران (2006) اثر چنين ناهنجاري‌هايي را بر مبناي تصاوير ماهواره‌اي زمين‌آهنگ و خورشيد آهنگ نشان داده‌اند (Ouzounov et al. 2006). يکي از بزرگترين مشکلات سنجنده‌هاي ماهواره‌اي عدم نفوذ در توده‌هاي ضخيم ابري و دريافت دماي سطحي زمين است که به همين دليل اطلاعات ناهنجاري‌هاي دمايي به درستي ثبت نمي‌شوند (Guangmeng 2008). براي رفع اين مشکل برخي از محققان از داده‌هاي NCEP در تراز 1000 هکتوپاسکال براي جمع‌آوري داده‌هاي ناهنجاري دمايي استفاده کرده‌اند (Bo et al. 2011). علاوه بر اين ناهنجاري دمايي الزاماً در محل کانون سطحي مورد انتظار براي زلزله‌ها رخ نمي‌دهد لذا برخي از محققان، دو مشکل بزرگ در باره تعيين ناهنجاري دمايي سطح زمين را شناسايي کرده‌اند که شامل تغييرات زماني زياد و رخداد متعدد مکاني اين تغييرات است که کاربرد آن را به عنوان پيش‌نشانگر زلزله با محدوديت مواجه کرده است
(Genzano et al. 2007).

2–4–3– يونيزه شدن و آبگيري مولکول‌هاي هوا
يونيزاسيون (يونيزه شدن) هوا معمولا منجر به يک سري از تغييرات اتمسفري مي‌شود که توسط پژوهشگران به عنوان پيش‌نشانگرهاي زلزله معرفي شده‌اند (Pulinets et al. 2009). “پالينتز و اوزونوف” (2011) باور دارند که گسيل‌هاي گازي نظيرتصاعد رادون، پرتوزايي طبيعي زمين، و تخليه گرماي نهان نقش مهمي را در سلسله فرايند‌هاي منتهي به يونيزه شدن هوا و ايجاد شرايط گلخانه‌اي قبل از زلزله‌ها ايفا مي‌کنند (Pulinets and Ouzounov 2011). اخيراً آشکار شده است که يون‌هاي خالص مي‌توانند هسته‌هاي مناسبي براي تراکم بخار آب جوي باشند (Svensmark et al. 2007). اين فرايند را هيدراسيون (آبگيري) يون‌ها مي‌نامند که اصول فيزيکي حاکم بر آن به خوبي توسط “پالينتز” و همکاران (2006) تشريح شده است (Pulinets et al. 2006b). برخي از محققان افزايش شار گرماي نهان ناشي از افزايش تبخير‌-‌تعرق اتمسفري و افزايش تراکم بخار آب در هوا را پيش و پس از زلزله‌ها گزارش کرده‌اند
(Dey et al. 2004). “پالينتز” و همکاران هم ناهنجاري رطوبت هوا همراه با افزايش شار گرماي نهان را يک هفته قبل از چند زلزله مورد مطالعه نشان داده‌اند (Pulinets et al. 2006a). يونيزاسيون هوا و شار گرماي نهان فاکتورهايي بنيادي در تعادل انرژي اتمسفري به شمار مي‌روند (Pulinets and Ouzounov 2011).

2–4–4– بازتابش امواج بلند خروجي زمين
تحليل‌هاي اخير در زمينه بازتابش امواج بلند خروجي OLR از سطح زمين نشان‌دهنده تغييرات ناهنجاري قبل از زلزله‌هاي بزرگ است. پارامتر OLR يک شار تابشي گرمايي است که از بخش بالايي اتمسفر تابش مي‌شود ولي با سامانه همپيوند اقليم و زمين در ارتباط است به طوري که افزايش آن مي‌تواند برانگيخته شده از واکنش‌هاي ليتوسفر و اتمسفري قبل از زلزله‌ها باشد (Ouzounov et al. 2007). به هر حال يک تحقيق جديد توسط “باومن” و همکاران (2013) نشان داده است که رابطه مذکور بحث برانگيز است چرا که افزايش اثر گازهاي گلخانه‌اي مثل اُزون تروپوسفري منجر به کاهش مقادير OLR مي‌شود
(Bowman et al. 2013).

2–4–5– تشکيل ناهنجار ابرها
يکي از مهم ترين پديده‌هاي بحث برانگيز اتمسفري که معمولا در امتداد گسل‌هاي فعال تکتونيکي مشاهده مي‌شود مربوط به تشکيل ابرهاي غيرعادي موسوم به ابرهاي زلزله هستند (Morozova 2005) که بر مبناي آن و در قالب رصد تصاوير ماهواره‌اي زمين‌آهنگ، کوشش‌هايي براي پيش‌بيني زلزله به انجام رسيده است (Guangmeng and Jie 2013). در واقع اين ابرها مي‌توانند در قالب 3 شکل طبقه‌بندي شوند. 1: توده ابرهاي خطي بر روي زمينه آسمان صاف، 2: شکاف‌هاي خطي نيمه شفاف بر روي زمينه آسمان ابري و 3: مرزهاي مواج وخطي بينابين آسمان صاف و نيمه ابري که بازتاب دهنده شکل و امتداد ساختارهاي تکتونيکي است. تا کنون کوشش‌هاي مختلفي در زمينه تشريح مکانيسم فيزيکي تشکيل اين گونه از ابرها صورت گرفته است. براي مثال شو (2006) مکانيسم تصاعد بخار آب از محل گسل‌هاي تحت تنش زلزله را براي اين موضوع پيشنهاد کرده است (Shou 2006). “پالينتز و اوزونوف” (2011) تشکيل توده‌هاي ابري و شکاف‌هاي نيمه شفاف خطي را ناشي از فعل و انفعالات الکترومغناطيسي مناطق تکتونيکي به شمار آورده‌اند
(Pulinets and Ouzounov 2011). آنها شکل گيري جهت بالاسو و معکوس براي بارهاي ميدان الکتريکي داراي ناهنجاري از سطح زمين به سمت لايه مرزي اتمسفر را عامل تشکيل توده‌هاي ابر خطي دانسته‌اند در حالي که جهت پايين سو و طبيعي براي بارهاي ميدان الکتريکي داراي ناهنجاري از لايه مرزي اتمسفر به سمت سطح زمين را عامل تشکيل شکاف‌هاي نيمه شفاف خطي معرفی کرده‌اند که به دليل القاي بالا سوي يون‌هاي منفي از سطح زمين و ترکيب آن با يون‌هاي طبيعي مثبت هوا رخ مي‌دهند اين موضوع خود باعث ايجاد ميدان الکتريکي ناهنجاري مي‌شود که سبب بروز رعد و برق نيز مي‌گردند.

2–4–6– تلاطم هوا، بارش‌هاي ناهنجار و توفان‌هاي تندري
از پارامترهاي مهم اقليمي که در بحث بررسي پيش‌نشانگرهاي زلزله مورد توجه است تلاطم هوا و تغيير الگوهاي بارش در محل رخداد زمين‌لرزه‌ها می‌باشد. معمولاً بين دو جسمي که روي هم جابه جا مي‌شوند مانند هوا و سطح زمين، نيروي اصطکاک وجود دارد که مقدار آن بر واحد سطح تماس، استرس84 يا همان تنش نام دارد. اگر چه در رخداد تنش، نيروي جابه جايي موازي با مساحت سطح است اما فشار، نيرويي عمود بر واحد مساحت سطح تماس و معادل نيوتن بر متر است که مي‌توان آن را بر حسب پاسکال نيز بيان کرد. در اتمسفر، تنش ايجاد شده توسط حرکات تلاطم85 از نظر مقدار خيلي بزرگتر از تنش ايجاد شده توسط چسبناکي مولکولي است. به همين علت در مطالعات اقليمي اغلب از تنش تلاطمي به جاي تنش اصطکاکي استفاده مي‌شود (فلاح قالهري، 1390: 154). قانون اصلي ايجاد تلاطم نيز ناپايداري استاتيکي و ديناميکي جريان هوا و صعود آن است که معمولاً با پديده بارش نيز همراه است. بارش زماني اتفاق مي‌افتد که هواي مرطوب و عامل صعود هر دو در يک منطقه وجود داشته باشند. در اين ميان عامل صعود خود مي‌تواند ناشي از ناهمواري، تاوايي (چرخندگي) و همرفت باشد. ناهمواري ناشي از توپوگرافي، بيشتر باعث صعود اوروگرافيک توده‌ها و بارش در دامنه بادگير مي‌شود. اما عامل تاوايي مثبت به عنوان يک جريان ديناميک اقليمي، رابطه مستقيم با همگرايي توده هوا و حرکات بالاسو (فرازهنج) در نزديکي سطح زمين، چرخندزايي و حرکات صعودي همراه با بارش شديد دارد. اين بارش شديد عمدتاً نتيجه صعود هواي گرم و مرطوب در راستاي جبهه‌هاي سرد و گرم است مشابه آن چيزي که در چرخندهاي جنوب خاورميانه با تزريق رطوبت خليج فارس اتفاق مي‌افتد. بر خلاف تاوايي که عملکرد آن دو توده هواي متفاوت را در بر مي‌گيرد، همرفت در داخل يک توده هوا بر اثر گرمايش توده هوا در نزديکي سطح زمين رخ مي‌دهد. (کاوياني و عليجاني، 1385: 248–239). سلول‌هاي همرفتي ناپايداري‌هاي ناشي از اغتشاش‌هاي کوچک مقياس جوي هستند که باعث ايجاد تلاطم‌هاي محلي، سيستم‌هاي چرخشي تندرها، بارش‌هاي رگباري و تخليه بارهاي الکتريکي بين زمين و ابرها (رعدوبرق‌ها) مي‌شوند. ضمن بارش و تغيير فاز آب از بخار به مايع که به فاز تراکم هم معروف است از طريق رها‌سازي گرماي نهان، گرم شدن هوا نيز رخ مي‌دهد (فلاح قالهري، 1390: 92). وقتي بخار آب در ابرها متراکم شده و گرمان نهان آزاد مي‌شود پيامد آن کاهش فشار سطحي خواهد بود. در شرايطي که ميزان زياد گرماي نهان در لايه مرزي مرطوب‌تر و گرم‌تر شکل بگيرد سوخت لازم براي توفان‌هاي تندري شديد فراهم مي‌شود
(فلاح قالهري، 1390: 590-570).

2–5– ارتباط بلاکينگ اتمسفري با ناهنجاري‌هاي اقليمي
در پژوهش حاضر تلاش شده است تا رفتارهاي ناهنجار اقليمي در ارتباط با وقوع زلزله‌ها به صورت نظام مند بر مبناي مناسبات اقليم‌شناسانه تفسير گردد. بر همين اساس فرضيه جديدي را با عنوان يک مدل مفهومي اقليمي براي پيش‌بيني زلزله مطرح مي‌کند که در آن نقش بلاکينگ اتمسفري (بندال) در بروز ناهنجاري و تغييرات ناگهاني بارش پيش از وقوع زلزله‌هاي انبوهه86 مورد بررسي قرار گرفته است و از اين رو لازم است تا پيرامون بلاکينگ نيز تعاريف اوليه‌ای ارائه گردد.

2–5–1– تعريف بلاکينگ، امواج رزباي و شاخص مداري
بر خلاف استوا که سلول هدلي يک جريان نصف النهاري نيرومند را پديد مي‌آورد، در عرض‌هاي مياني اين جريان ضعيف است. گرچه بيشتر جريان مداري است اما هنوز انتقال انرژي از عرض‌هاي پايين‌تر به عرض‌هاي بالاتر صورت مي‌گيرد با اين تفاوت که اين عمل به وسيله سلول همرفتي صورت نمي‌گيرد بلکه به وسيله امواجي که اطراف کره زمين انتشار پيدا مي‌کند انجام مي‌شود. اين امواج به نام امواج رزباي87 ناميده مي‌شوند (Rossby 1939). امواج رزباي کل تروپوسفر را در عرض‌هاي مياني تحت تأثير قرار مي‌دهند و به دليل تاوايي ناشي از چرخش زمين و اتمسفر و همين طور اثر نيروي کوريوليس به وجود مي‌آيند. بزرگي اين امواج داراي تغييرات شبه دوره‌اي مي‌باشد و بر شاخص تاوايي هم اثر مي‌گذارد. اين شاخص به وسيله متوسط اختلاف فشار مداري بين دو عرض جغرافيايي 35 و 55 درجه در نيمکره شمالي به دست مي‌آيد. اختلاف فشار بالا بين اين دو مدار نشان‌دهنده بالا بودن شاخص مداري است که منجر به وقوع جريان‌هاي مداري شديد و ملايم شدن شکل امواج رزباي و کمتر شدن عمق موج‌هاي غربي مي‌شود. اما در شاخص پايين مداري زمانيکه اختلاف فشار بين دو عرض 35 و 55 درجه کاهش مي‌يابد موج‌هاي عميق تري به وجود مي‌آيند و اصطلاحاً جريان‌هاي نصف النهاري يا مريديونال تقويت مي‌شوند. در صورت تشديد و تداوم شاخص پايين مداري، فرودها و الگوهاي کم‌فشار بريده شده در جنوب جريان اصلي بادهاي غربي و فرازهاي و الگوهاي پرفشار بلوکه شده در شمال جريان اصلي ايجاد شوند که به اين پديده بلاکينگ اتمسفري مي‌گويند (عليجاني، 1388: 139). بلاکينگ اتمسفري يک پديده آب‌و‌هوايي است و در جايي که سرعت چرخش بادهاي غربي به طور موقت کاهش يابد، تشکيل مي‌شود (Rex 1950). بر طبق ادبيات منتشر شده پديده‌هاي بلاکينگ از ميان امواج رزباي هنگامي به وجود مي‌آيند که يک پشته بزرگ مقياس با جريان‌هاي کوچک مقياسي آن را بند مي‌آورد. لذا امواج غير عادي مهمترين عامل فرايندهاي ديناميکي دروني اتمسفر به شمار مي‌روند که در تشکيل و حفظ پديده بلاکينگ مؤثر هستند (Dole et al. 2011).

2–5–2– چرخندزايي و بلاکينگ
چرخندها مراکز کم‌فشار (فروبار) و مهمترين عوامل اغتشاش در عرض‌هاي مياني هستند. مطالعات دانشمندان نشان داده است که گردش و چرخش هوا در داخل فروبار تا سطح تروپوپاوز ادامه دارد. معمولاً دو شرط لازم براي تشکيل سيکلون88 (چرخند) عبارتند از استقرار واگرايي بالايي موج کوتاه بر روي واگرايي بالايي موج بلند در سطوح بالا که هسته رودباد با آن همراه است. همچنين وجود جبهه سطح زمين به همراه توده هواي گرم و مرطوب سيکلون زايي89 (چرخندزايي) و صعود هوا را تشديد مي‌کنند
(کاوياني و عليجاني، 1385: 304–303). شاخص پايين مداري شرايط مساعدي را براي تشکيل چرخندها، فرودهاي بريده شده و فرازهاي مانع ايجاد مي‌کند (عليجاني، 1388: 139). بنابراين ارتباط چرخندزايي و بلاکينگ موضوعي است که همواره مورد توجه اقليم‌شناسان بوده است. نکته مهم مورد توجه در پژوهش حاضر نيز، بررسي اثر نقش هسته‌هاي چرخندزايي موجود در پيکربندي بلاکينگ‌ها بر وقوع

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با کلید واژگان سنجش از دور، سطح معنادار، افغانستان Next Entries پایان نامه با کلید واژگان افغانستان، امواج گرما