Vol. 50, No. 2, Summer 2024, P. 499-519 (Research Article) Feasibility study of predicting severe storms with a down burst mechanism over Tehran city Mirzaei Shiri, R.1 | Mortezapoor, S.1 | Ghader, S.1  Salimi, E.4 | Siahtiri, M.2 | Nasiri, A.3 | 1. Department of Space Physics, Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran. 2. Education teacher, Tehran, Iran. 3. Department of Health in Disasters and Emergencies, School of Health Management and Information Sciences, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran. 4. Tehran Disaster Mitigation and Management Organization, Tehran, Iran. Corresponding Author E-mail: sghader@ut.ac.ir (Received: 25 Sep 2023, Revised: 21 Oct 2023, Accepted: 21 May 2024, Published online: 6 July 2024) Summary In the warm seasons of the year, some storms occur that are difficult and complicated to predict. These strong winds that are usually accompanied by dust are known as Haboob in some countries. In the last decade, some of the storms that have occurred over Tehran area, which have caused numerous damages, have included the mechanism of the Haboob event. In this study, a method is introduced for the feasibility of predicting the potential of storms with a down burst structure, that provides defined warning levels for this phenomenon. In the this method, by using a post-processing on the output of a numerical weather prediction model, according to the dynamics and thermodynamic conditions of the weather, a level of warnings is issued for the potential of storm events with down burst mechanism. In the present work, an ensemble forecasting system developed for the WRF model, is used to provide short term predictions of such storms over Tehran area. Five different thermodynamic indices were calculated for the grid points and the process of calculating the potential of a storm event with a down burst structure was carried out by considering the temperature near the earth's surface, the thermodynamic conditions of the atmosphere, the vertical profile of relative humidity, and also checking the presence of dynamic conditions for air ascent. If the thermodynamic conditions and the instabilities of the atmosphere identified by the relevant indicators are conducive and the temperature of the earth's surface and the vertical profile of the relative humidity are appropriate, then the potential of a storm with a down burst structure can be considered probable. The humidity conditions were considered in such a way that the lower levels of the atmosphere have low relative humidity and the higher levels have more relative humidity so that the probability of evaporation of rain before it reaches the earth's surface is high. By combining these conditions for the output of the numerical model, in all of the time steps, three warning levels of the model output for the potential of a storm with a down burst mechanism were presented in the form of yellow, orange and red color zones. Four cases of strong winds and storm, as well as the famous storm that occurred on June the second, 2014, were investigated for the city of Tehran. Various forecasting maps of the output of model run include the mean sea level pressure, the thickness of the layer between the levels of 500 and 1000 hPa, wind speed, the relative vorticity of the level of 500 hPa, geopotential heights of some levels, thermodynamic indices, relative humidity in some pressure levels and the skew-T diagram was prepared at the grid points to analyze the dynamics, thermodynamic and synoptic conditions of the atmosphere. According to the information of the Meteorological Organization of Iran, winds with speeds between 80 to 120 kilometers per hour have been recorded in the meteorological stations of Tehran on these dates. In all these cases, the recorded wind speeds is significantly higher than the direct prediction of numerical weather forecasting models. In fact, it could not be recognized and predicted only by the output of these models. The maps for forecasting the warning level of the feasibility of a storm with a down burst mechanism in all cases investigated in this work during the calculations related to the probability of the occurrence are presented in this study. It seems that the presented method is able to predict the potential of the occurrence of strong winds and storms with down burst structure for the city and province of Tehran. Keywords: Down burst, Haboob, Storm, Thermodynamic indices. Cite this article: Mirzaei Shiri, R., Mortezapoor, S., Ghader, S., Siahtiri, M., Nasiri, A., & Salimi, E. (2024). Feasibility study of predicting severe storms with a down burst mechanism over Tehran city. Journal of the Earth and Space Physics, 50(2), 499-519. DOI: http//doi.org/10.22059/jesphys.2024.365582.1007561 E-mail: (1) r_mirzaei@ut.ac.ir | mortezapoor.saman@yahoo.com (2) m_siahtiri@yahoo.com (3) alinasiri58814@gmail.com (4) es.salimi81@gmail.com Publisher: University of Tehran Press. DOI: http//doi.org/10.22059/jesphys.2024.365582.1007561 Print ISSN: 2538-371X Online ISSN: 2538-3906 ‫فیزیک زمین و فضا‬ ‫نشانی اینترنتی مجله‪http://jesphys.ut.ac.ir :‬‬ ‫دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪ ،1403‬صفحة ‪519 -499‬‬ ‫(مقاله پژوهشی)‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) در محدوده شهر تهران‬ ‫رسول میرزائی شیری‪ | 1‬سامان مرتضی پور‪ | 1‬سرمد قادر‪ |  1‬منظر سیاهتیری‪ | 2‬علی نصیری‪ | 3‬اسماعیل سلیمی‬ ‫‪4‬‬ ‫‪ .1‬گروه فیزیک فضا‪ ،‬مؤسسه ژئوفیزیک‪ ،‬دانشگاه تهران‪ ،‬تهران‪ ،‬ایران‪.‬‬ ‫‪ .2‬آموزش و پرورش‪ ،‬تهران‪ ،‬ایران‪.‬‬ ‫‪ .3‬گروه سالمت در حوادث و بالیا و پدافند غیرعامل در نظام سالمت‪ ،‬دانشگاه علوم پزشکی بقیه الل‪ ،‬تهران‪ ،‬ایران‪.‬‬ ‫‪ .4‬سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران‪ ،‬تهران‪ ،‬ایران‪.‬‬ ‫رایانامه نویسنده مسئول‪sghader@ut.ac.ir :‬‬ ‫(دریافت‪ ،1402/7/3 :‬بازنگری‪ ،1402/7/29 :‬پذیرش نهایی‪ ،1403/3/1 :‬انتشار آنالین‪)1403/4/16 :‬‬ ‫چکیده‬ ‫تندبادهای شدید با سازوکار فروپُکشی که معموالً با گردوخاک همراه هستند در برخی کشورها با نام هبوب شناخته میشوند‪ .‬در دهه اخیر برخی از‬ ‫توفانهای اتفاقافتاده در شهر تهران که خسارات متعددی بهوجود آورده شامل سازوکار رخداد هبوب بودهاند‪ .‬در این مطالعه روشی برای‬ ‫امکانسنجی پیشبینی پتانسیل رخداد توفانهای با ساختار فروپُکشی معرفی شد که سطوح تعریفشده هشدار برای این پدیده را ارائه میدهد‪ .‬در‬ ‫کار حاضر مدل ‪ WRF‬بهصورت یک سامانه همادی در چهار حوزه تودرتو با تفکیکهای افقی مختلف بهکار گرفته شده است‪ .‬پنج شاخص‬ ‫ترمودینامیکی مختلف برای نقاط شبکه محاسبه شد و فرایند محاسبه پتانسیل رخداد تندباد با ساختار فروپُکشی با در نظرگرفتن شرایط دمایی در‬ ‫سطح زمین‪ ،‬شرایط ترمودینامیکی جو‪ ،‬نمایه قائم رطوبت نسبی و همچنین بررسی وجود شرایط دینامیکی برای صعود هوا انجام گرفت‪ .‬با ترکیب‬ ‫این شرایط برای برونداد مدل عددی در همه گامهای زمانی‪ ،‬سه سطح هشدار برای پتانسیل رخداد توفان با سازوکار فروپُکشی بهصورت پهنهبندی‬ ‫رنگهای زرد‪ ،‬نارنجی و قرمز ارائه شد‪ .‬چهار مورد رخداد تندباد و توفان از جمله توفان معروف رخداده در دوم ژوئن ‪( 2014‬دوازدهم خردادماه‬ ‫‪ )1393‬برای شهر تهران مطالعه شد‪ .‬مطابق اطالعات سازمان هواشناسی در این تاریخها در ایستگاههای هواشناسی شهر تهران بادهایی با حداکثر‬ ‫سرعت بین ‪ 80‬تا ‪ 120‬کیلومتربرساعت ثبت شده است‪ .‬در تمامی این موارد مقدار سرعت باد ثبتشده به اندازه قابلمالحظهای بیشتر از پیشبینی‬ ‫مستقیم مدلهای پیشبینی عددی هواشناسی هستند و در واقع توسط خروجی این مدلها قابل تشخیص و پیشبینی نبوده است‪ .‬نقشههای‬ ‫پهنهبندی پیشبینی سطح هشدار احتمال رخداد توفان با سازوکار فروپُکشی در تمامی موارد بررسیشده طی محاسبات مربوط به احتمال رخداد ارائه‬ ‫شده در این مطالعه‪ ،‬توانسته است احتمال آغازش همرفت و شروع رخداد فروپَکش را در برخی از نواحی استان تهران یا در مناطقی در استانهای‬ ‫همجوار پیشبینی کند که باتوجه به احتمال انتقال توفان به تهران پتانسیل رخداد وزش تندبادهای با سرعت زیاد را برای محدوده شهر و استان‬ ‫تهران نشان میدهد‪.‬‬ ‫واژههای کلیدی‪ :‬توفان‪ ،‬سازوکار فروپُکشی‪ ،‬شاخصهای ترمودینامیکی‪ ،‬هبوب‪.‬‬ ‫‪ .1‬مقدمه‬ ‫جلوگیری از رخداد برخی پدیدههای طبیعی کامال‬ ‫شوند‪ ،‬میتوانند آسیبهایی در پی داشته و سبب خسارات‬ ‫غیرممکن است اما اگر امکان پیشبینی این پدیدهها وجود‬ ‫زیادی شوند‪ .‬مقادیر آستانه برای این پدیدهها برای هر‬ ‫داشته باشد‪ ،‬میتوان با اتخاذ تدابیر مناسب از برخی‬ ‫منطقه با توجه به شرایط آن متفاوت است‪ .‬در حال حاضر‪،‬‬ ‫خسارات احتمالی آن پیشگیری کرد‪ .‬تغییرات دما‪ ،‬بارش‬ ‫استاندارد خاصی برای آستانه هر کمیت هواشناسی در‬ ‫باران و برف و وزیدن باد بهطور معمول رویدادهایی‬ ‫مناطق مختلف کشور بهطور رسمی توسط سازمان‬ ‫طبیعی و مطلوب برای بیشتر مردم محسوب میشوند‪ ،‬اما‬ ‫هواشناسی کشور تعیین نشده است و این آستانهها بر اساس‬ ‫همین تغییرات اگر از یک مقدار معینی بیشتر یا کمتر‬ ‫تجربیات کارشناسان پیشبینی برای هر منطقه بهدست‬ ‫استناد‪ :‬میرزائی شیری‪ ،‬رسول؛ مرتضی پور‪ ،‬سامان؛ قادر‪ ،‬سرمد؛ سیاهتیری‪ ،‬منظر؛ نصیری‪ ،‬علی و سلیمی‪ ،‬اسماعیل (‪ .)1403‬امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار‬ ‫فروپُکشی (هبوب) در محدوده شهر تهران‪ .‬مجله فیزیک زمین و فضا‪DOI: http//doi.org/10.22059/jesphys.2024.365582.1007561 .519 -499 ،)2(50 ،‬‬ ‫رایانامه‪)1( :‬‬ ‫‪alinasiri58814@gmail.com )3( m_siahtiri@yahoo.com )2( mortezapoor.saman@yahoo.com | r_mirzaei@ut.ac.ir‬‬ ‫(‪es.salimi81@gmail.com )4‬‬ ‫ناشر‪ :‬مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران‪.‬‬ ‫‪DOI: http//doi.org/10.22059/jesphys.2024.365582.1007561‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪501‬‬ ‫آمدهاند و در شرایط مختلف ممکن است متفاوت باشند‪.‬‬ ‫(‪ )Downburst‬گفته میشود (فارکوهارسون‪1937 ،‬؛‬ ‫همچنین در سطح جهانی نیز استاندارد ثابت و‬ ‫الوسون‪1971 ،‬؛ ممبری‪ .)1985،‬محل وقوع هبوب در‬ ‫تعریفشدهای برای این آستانهها وجود ندارد و در هر‬ ‫حوالی عرض ‪ 30‬درجه شمالی و جنوبی و روی زمینهای‬ ‫کشور با توجه به شرایط اقلیمی هر منطقه سازمانها و‬ ‫خاکی فاقد پوشش گیاهی مناسب است (چن و فرایریِر‪،‬‬ ‫مراکز تصمیمگیر در زمینه هواشناسی ممکن است‬ ‫‪ .)2002‬گستره افقی هبوب به چند کیلومتر و در ازای آن‬ ‫استاندارد خاصی برای صدور هشدارهای مربوطه تعریف‬ ‫به چند صد کیلومتر میرسد‪ .‬با عبور این پدیده تغییراتی در‬ ‫کرده باشند که لزوما این آستانههای صدور هشدار در دو‬ ‫فراسنجهای هواشناسی در محل عبور آن رخ میدهد‪.‬‬ ‫شهر مختلف باهم یکسان نیست‪.‬‬ ‫یکی از این تغییرات کاهش دما است که تا ‪ 15‬درجه‬ ‫در سطح جهانی مطالعات بسیاری در زمینه تعریف‬ ‫سانتیگراد هم میرسد (ویتوسِک‪ .)1997 ،‬با توجه به‬ ‫استانداردهای طبقهبندی شده برای آستانههای هشدار‬ ‫همراهی توده گردوخاک در پدیده هبوب‪ ،‬معموالً رادارها‬ ‫پدیدههای هواشناسی انجام شده است (مثالً یوگا و واژدا‪،‬‬ ‫امکان شناسایی و رهگیری آن را خواهندداشت (ترابیان و‬ ‫‪ .)2012‬این طبقهبندیها یا بهصورت کلی و جهانشمول و‬ ‫همکاران‪ .)1396 ،‬مدت زمان توسعه هبوب از زمان‬ ‫غیرالزامآور بوده و یا برای هر منطقه بر اساس اقلیم‪،‬‬ ‫شکلگیری شرایط دینامیکی و ترمودینامیکی آن تا‬ ‫کوهساری و حتی پوشش گیاهی آن منطقه و عوامل مؤثر‬ ‫نابودی کامل آن حدود ‪ 6‬ساعت است (چن و فرایریِر‪،‬‬ ‫دیگر طراحی شدهاند‪.‬‬ ‫‪ .)2002‬همچنین‪ ،‬مدت زمان اوج فعالیت آن حدود نیم تا‬ ‫پدیده جوی باد میتواند بهصورت یک نسیم مالیم باشد و‬ ‫یک ساعت است (ایدسو و همکاران‪ .)1972 ،‬سرعت‬ ‫یا بهصورت یک توفان شدید ظاهر شود و خسارات‬ ‫وزش باد در این پدیده میتواند تا ‪ 30‬و حتی ‪ 40‬متربرثانیه‬ ‫مختلفی به بار آورد‪ ،‬همچنین ممکن است طی فرایند‬ ‫نیز برسد (سیمپسون‪.)1997 ،‬‬ ‫شکلگیری توفان و گردباد‪ ،‬جنگلها آتش بگیرند و‬ ‫در دهه اخیر توفانهای متعددی با منشأهای مختلف در‬ ‫زمینلغزش رخ دهد‪ .‬پیشبینی برخی از توفانها در فصول‬ ‫تهران رخ دادهاند که موجب خسارات در سطوح مختلف‬ ‫گرم سال بسیار سخت بوده و ساختار پیچیدهای دارند‪.‬‬ ‫شدهاند‪ .‬برخی از این توفانهای رخداده مشمول شرایط‬ ‫یکی از انواع این بادهای شدید که معموالً با گردوخاک‬ ‫سازوکار رخداد هبوب هستند‪.‬‬ ‫همراه هستند در برخی کشورها با نام هبوب (‪)Haboob‬‬ ‫در این مطالعه برای امکانسنجی پیشبینی توفانها با‬ ‫شناخته میشود‪ .‬ساختار این پدیده هواشناسی وابسته به‬ ‫سازوکار شرایط هبوب در شهر تهران‪ ،‬از مدل میانمقیاس‬ ‫شکلگیری شرایط دینامیکی مناسب برای صعود هوا در‬ ‫(‪ )Mesoscale‬پیشبینی عددی وضع هوا استفاده شده‬ ‫جو گرم و خشک است‪ .‬در عینحال این پدیده از‬ ‫است‪ .‬برای پیشبینی و شبیهسازی عملیاتی میدانهای‬ ‫پدیدههای خردمقیاس هواشناسی محسوب میشود‬ ‫هواشناسی از جمله باد‪ ،‬دما و غیره در محدوده محیطهای‬ ‫(کوک و همکاران‪ .)2012 ،‬بخش قابلتوجهی از بارش‬ ‫شهری همچون شهر تهران نیاز است تا از یک مدل‬ ‫ناشی از صعود هوا در اثر گرمای هوا تبخیر میشود و‬ ‫میانمقیاس پیشبینی عددی وضع هوا استفاده شود‪ .‬در‬ ‫گرمای الزم برای تبخیر را از هوای اطراف خود میگیرد‪.‬‬ ‫واقع برای شبیهسازی و پیشبینی کمیتهای هواشناسی با‬ ‫این هوای سردتر ایجادشده با داشتن چگالی بیشتر نسبت به‬ ‫تفکیک مکانی باال در حد چند کیلومتر نیاز به یک مدل‬ ‫هوای گرم محیط اطراف بهسرعت سقوط میکند و سبب‬ ‫هواشناسی میانمقیاس است که بهکمک آن معادالت‬ ‫ایجاد جبهههای ثانویه در اثر برخورد با هوای گرمی‬ ‫تراکمپذیر و ناآبایستای جو با درنظر گرفتن جمالت‬ ‫میشود که در جریان همگرای درون سلول همرفتی قرار‬ ‫کامل نیروی کوریولیس بهصورت سهبعدی حل شوند‪ .‬هر‬ ‫دارد‪ .‬به این سقوط‪ ،‬سقوط انفجاری یا فروپُکش‬ ‫مدل هواشناسی میانمقیاس دارای دو بخش اساسی است‪.‬‬ ‫‪502‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫بخش اول هسته دینامیکی مدل است که به حل عددی‬ ‫تشخیص مخاطره و شرایط هشدار هستند و تنها در بازه‬ ‫معادالت تراکمپذیر و ناآبایستای جو میپردازد‪ .‬بخش‬ ‫زمانی کوتاه قادر به پیشبینی هستند‪ .‬با روش معرفیشده‬ ‫دوم و بسیار اساسی به پارامترسازی فرایندهای فیزیکی‬ ‫در این مطالعه‪ ،‬چون از خروجی مدل پیشبینی هواشناسی‬ ‫اختصاص دارد‪ .‬در پارامترسازی فیزیکی‪ ،‬فرایندهای‬ ‫استفاده میشود‪ ،‬امکان تحلیل شرایط ترمودینامیکی و‬ ‫فیزیکی کوچکمقیاس و یا بسیار پیچیده مانند تابش‪،‬‬ ‫دینامیکی جو در سطوح مختلف در بازه زمانی چند روزه‬ ‫فرایندهای الیه مرزی و همرفت‪ ،‬به کمک یک رابطه‬ ‫و تشخیص مخاطره توفان هبوب وجود دارد و این باعث‬ ‫تجربی و منطبق با قوانین فیزیکی تا حدی سادهشده‪ ،‬بیان‬ ‫افزایش توانایی زمانی در صدور هشدار خواهد شد‪.‬‬ ‫میشوند (خیمنز و دادها‪2013 ،‬؛ چنگ و همکاران‪،‬‬ ‫استفاده از این روش در کنار استفاده از روشهای‬ ‫‪2013‬؛ هو و همکاران‪2010 ،‬؛ ساالمانکا و همکاران‪،‬‬ ‫کنونبینی میتواند تأثیر بهسزایی در افزایش کیفیت‬ ‫‪2011‬؛ دوویویر و کاسانو‪.)2013 ،‬‬ ‫پیشبینیهای هواشناسی برای پدیده مخربی مانند هبوب‬ ‫در سطح دنیا غالب کشورها از مدلهای معتبر توسعهیافته‬ ‫باشد‪.‬‬ ‫در مراکز معتبر بینالمللی بهصورت بومی برای منطقه مورد‬ ‫استفاده از شاخصهای ترمودینامیکی و سایر محصوالت‬ ‫نظرشان استفاده میکنند‪ .‬بههمین دلیل است که اغلب‬ ‫محاسباتی برای تشخیص برخی از ناپایداریهای موجود‬ ‫مدلهای هواشناسی میانمقیاس معتبر از جمله ‪،WRF‬‬ ‫در جو بسیار مؤثر است (شاتا‪.)2008 ،‬‬ ‫‪ ARPS ،MM5‬و ‪ RAMS‬بهصورت متن باز بوده و در‬ ‫در تهران بهویژه در ساعات بعدازظهر و شب غالباً در‬ ‫واقع این امکان فراهم شده که مدلهای مذکور توسط‬ ‫فصلهای گرم سال گاهی احتمال رخداد توفانهای شدید‬ ‫تمامی کشورهای عالقهمند بهصورت پژوهشی و عملیاتی‬ ‫ناشی از فروپُکش هوا (‪ )Downburst‬یا حتی درصورت‬ ‫مورد استفاده قرار گیرند‪ .‬از میان چهار مدل مورد اشاره‪،‬‬ ‫وجود رطوبت کافی در جو‪ ،‬امکان رخداد بارشهای‬ ‫مدل ‪)Weather Research and Forecasting( WRF‬‬ ‫رگباری و سیلآسای باران یا تگرگ همراه با رعدوبرق‬ ‫برای رسیدن به اهداف کار حاضر توانایی مناسبی را داشته‬ ‫شدید وجود دارد‪ .‬این موضوع در بسیاری مواقع با توجه به‬ ‫و از آن استفاده شده است‪ .‬مدل ‪ WRF‬در بسیاری از‬ ‫پیچیدگیهای ذاتی آن قابلیت پیشبینی توسط عمده‬ ‫مراکز معتبر داخلی و خارجی بهصورت عملیاتی برای‬ ‫مدلهای عددی پیشبینی هوا را ندارد‪ .‬در کار حاضر‪،‬‬ ‫پیشبینی وضع هوا برای مقیاسهای منطقهای مورد استفاده‬ ‫سامانهای طراحی و معرفی شده است که پیشبینی پتانسیل‬ ‫قرار میگیرد (خیمنز و دادها‪2013 ،‬؛ بائو و همکاران‪،‬‬ ‫رخداد تندباد و توفان با سازوکار هبوب را برای تمام‬ ‫‪2008‬؛ روئیز و همکاران‪2010 ،‬؛ ساالمانکا و همکاران‪،‬‬ ‫ساعات خروجی اجرای مدل ارائه میدهد‪.‬‬ ‫‪2011‬؛ دوویویر و کاسانو‪2013 ،‬؛ ژنگ و ژنگ‪2013 ،‬؛‬ ‫اشرفی و همکاران‪1388 ،‬؛ سلطانزاده و همکاران‪1391 ،‬؛‬ ‫قادر و همکاران‪2016 ،‬؛ قادر و همکاران‪.)1399 ،‬‬ ‫کنونبینی (‪ )Nowcasting‬معموالً برای مخاطرات در‬ ‫‪ .2‬روش انجام کار‬ ‫شهر تهران و بخشهای زیادی از استان تهران در جنوب‬ ‫رشتهکوه البرز واقع شده است‪ .‬مجاورت شهر تهران از‬ ‫محدوده زمانی ‪ 2‬تا ‪ 6‬ساعت تعریف میشود و با استفاده‬ ‫شمال با دامنههای جنوبی البرز و شرایط کوهپایهای آن و‬ ‫از دادههای ابزارهایی نظیر رادار‪ ،‬ماهواره و غیره‪ ،‬برای‬ ‫نزدیکی آن از جنوب به مناطق خشک و کویری مرکز‬ ‫تشخیص و پیشبینی وضعیت های مخرب هوایی‪ ،‬بارشها‬ ‫کشور اقلیم خاصی را برای این منطقه ایجاد کرده است‪.‬‬ ‫و توفانهای شدید جوی و تعیین مسیر و پیشبینی مسیر‬ ‫در کار حاضر برای پیشبینی پتانسیل رخداد تندباد و‬ ‫حرکت توفانها و بارشها انجام میشود (‪2019 ،WMO‬؛‬ ‫توفان با ساختار فروپُکشی در منطقه تهران از برونداد مدل‬ ‫براونینگ‪ .)1981 ،‬این روشها شامل محدودیت زمانی در‬ ‫منطقهای پیشبینی عددی وضع هوا با عنوان اختصاری‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪503‬‬ ‫‪ WRF‬استفاده شده است‪ .‬پیکربندی مدل ‪ WRF‬به شکل‬ ‫در کار حاضر عدد ‪ 30‬بهعنوان آستانه برای سطح هشدار‬ ‫سامانه همادی (‪ )ensemble‬در چهار حوزه تودرتو‬ ‫زرد برای این شاخص در نظر گرفته شده و هر چه عدد‬ ‫بهترتیب با تفکیکهای افقی ‪ 3 ،9 ،27‬و یک کیلومتر‬ ‫بزرگتر باشد احتمال وقوع توفان تندری در منطقه مورد‬ ‫بهکار گرفته شده است‪ .‬شکل ‪ 1‬این چهار حوزه را نشان‬ ‫نظر افزایش مییابد‪ .‬یادآوری میشود‪ ،‬آستانههای‬ ‫میدهد‪ .‬همچنین روش ایجاد پریشیدگی در شرایط اولیه‬ ‫مورداستفاده در کار حاضر فقط در این مطالعه اعمال شده‬ ‫مدل برای ایجاد سامانه همادی بهصورت ترکیبی از روش‬ ‫و در مراجع دیگر ممکن است برای مناطق دیگر و یا حتی‬ ‫مونتکارلو و استفاده از پارامترسازیهای فیزیکی متفاوت‬ ‫برای تهران عدد متفاوتی در نظر گرفته شده باشد‪ .‬الزم به‬ ‫میباشد‪ .‬در این روش با توجه به وجود عدمقطعیت در‬ ‫یادآوری است که آستانههای مورداستفاده برای این‬ ‫مدلسازی و تغییرات قابلتوجه نتایج با کوچکترین تغییر‬ ‫شاخص و سایر شاخصهای ترمودینامیکی در مطالعه‬ ‫جزئی در شرایط اولیه بر اساس نظریه آشوب‪ ،‬و با توجه به‬ ‫حاضر برای هر یک از سطوح هشدار به اینصورت‬ ‫غیرخطیبودن شدید معادالت حاکم بر جو‪ ،‬مدل با شرایط‬ ‫بهدست آمدهاند که از سال ‪ 1393‬تا پایان چهارماهه اول‬ ‫اولیه تغییریافته توسط ایجاد پریشیدگیهای متقارن‬ ‫‪ 1402‬تعداد سی مورد از رخداد بادهای با سرعت بیش از‬ ‫(ترکیبی از پریشیدگی در شرایط اولیه و استفاده از‬ ‫‪ 20‬متربرثانیه که توسط یکی از ایستگاههای فرودگاههای‬ ‫پارامترسازیهای فیزیکی متفاوت) چندین بار اجرا میشود‬ ‫مهرآباد و امام خمینی که در ماههای فروردین تا آبان‬ ‫و هر اجرا بهعنوان عضوی از سامانه همادی در نظر گرفته‬ ‫گزارش شده است انتخاب شدهاند و شاخصهای‬ ‫میشود (جزئیات بیشتر مربوط به سامانه همادی توسط‬ ‫ترمودینامیکی در تمام نقاط شبکه در حوزه سوم اجرای‬ ‫قادر و همکاران‪2016 ،‬؛ قادر و همکاران‪ ،1399 ،‬قادر و‬ ‫مدل غیر از مناطق شمال رشتهکوه البرز و مناطقی که‬ ‫همکاران‪ 1394 ،‬ارائه شده است)‪.‬‬ ‫ارتفاع سطح آنها باالتر از تراز ‪ 850‬هکتوپاسکالی قرار‬ ‫شناسایی‬ ‫گرفتهاند محاسبه شده است‪ .‬دستکم در ‪ 90‬درصد این‬ ‫ناپایداریهای موجود در جو از جمله از شاخصهای‬ ‫موارد‪ ،‬حداقل تعداد بیش از ‪ 20‬نقطه از نقاط شبکه در‬ ‫ترمودینامیکی تعریف شده استفاده میشود (جورج‪،‬‬ ‫حوزه سوم اجرای مدل‪ ،‬از مقدار آستانه موردنظر‬ ‫‪1960‬؛ مینز‪1952 ،‬؛ میلر‪1972 ،‬؛ شوالتر‪ .)1953 ،‬تعدادی‬ ‫برای سطح هشدار زرد باید بیشتر شده باشند‪ .‬همچنین‬ ‫از این شاخصها شامل شاخص ‪ ،)K index( K‬شاخص‬ ‫برای تعیین آستانه هشدار برای سطح نارنجی از بین‬ ‫‪Total totals‬‬ ‫‪ 15‬مورد از مواردی که سرعت باد در این مدت در‬ ‫‪ ،)index‬شاخص ‪ )S index( S‬و شاخص هشدار هوای‬ ‫یکی از ایستگاههای فرودگاههای مهرآباد و امام خمینی به‬ ‫‪Severe weather ( SWEAT‬‬ ‫بیش از ‪ 25‬متربرثانیه رسیده است‪ ،‬دستکم در ‪ 13‬مورد‬ ‫‪ )threat‬هستند‪ .‬شاخص ‪ K‬ترکیبی از رطوبت در دو تراز‬ ‫از موارد حداقل تعداد ‪ 10‬نقطه از نقاط شبکه در حوزه‬ ‫‪ 850‬و ‪ 700‬هکتوپاسکالی و تغییرات دما در ترازهای ‪850‬‬ ‫سوم اجرای مدل باید به مقدار آستانه هشدار رسیده باشند‪.‬‬ ‫تا ‪ 500‬هکتوپاسکالی است‪ .‬این شاخص برای تعیین‬ ‫در مورد آستانه هشدار برای رنگ قرمز نیز تعداد هشت‬ ‫احتمال رخداد توفان تندری در فصول گرم سال تعریف‬ ‫مورد از مواردی که سرعت وزش باد حداقل در یکی از‬ ‫شده است و روش محاسبه آن در رابطه (‪ )1‬آورده شده‬ ‫دو ایستگاه ذکرشده به بیش از ‪ 30‬متربرثانیه رسیده بود‪،‬‬ ‫است‪ .‬نکته مهم این است که برای هر شاخص‬ ‫انتخاب شدند و آستانه طوری انتخاب شد که دستکم در‬ ‫ترمودینامیکی استاندارد کلی و جهانشمولی برای انتخاب‬ ‫هفت مورد از هشت مورد حداقل سه نقطه از نقاط شبکه‬ ‫آستانه هشدار وجود ندارد و برای هر منطقه با اقلیم خاص‬ ‫در حوزه سوم اجرای مدل به مقدار آستانه رسیده باشند‪.‬‬ ‫برای‬ ‫تحلیل شرایط‬ ‫ترمودینامیکی‬ ‫شوالتر (‪ ،)Showalter index‬شاخص ‪( TT‬‬ ‫مخرب با عالمت اختصاری‬ ‫و‬ ‫خود میتوان این آستانهها را تعیین کرد (مثال شاتا‪.)2008 ،‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪504‬‬ ‫شکل‪ .1‬حوزههای اجرای مدل ‪ WRF‬در مطالعه حاضر بهترتیب با تفکیکهای افقی ‪ 3 ،9 ،27‬و یک کیلومتر‪.‬‬ ‫(‪)1‬‬ ‫) ‪𝐾 = (𝑇850 − 𝑇500 ) + 𝑇𝑑850 − (𝑇700 − 𝑇𝑑700‬‬ ‫هکتوپاسکال را در نظر بگیرد نحوه محاسبه این شاخص‬ ‫در رابطههای (‪ )1‬تا (‪ T ،)5‬نماد دما با واحد درجه‬ ‫در رابطه (‪ )3‬آمده است‪ .‬عدد ‪ 50‬درجه سلسیوس بهعنوان‬ ‫سلسیوس و زیرنویس ‪ d‬نشاندهنده دمای نقطه شبنم است‪.‬‬ ‫آستانه هشدار زرد برای این شاخص در کار حاضر در نظر‬ ‫عددهای زیرنویس بیانکننده تراز فشاری برحسب‬ ‫گرفته شده است‪ .‬هر چه عدد این شاخص بزرگتر باشد‬ ‫هکتوپاسکال هستند‪ .‬شاخص شوالتر معرف میزان پایداری‬ ‫احتمال وقوع توفان تندری در منطقه مورد نظر افزایش پیدا‬ ‫ترمودینامیکی جو است‪ .‬این شاخص از تفاضل دمای‬ ‫میکند‪ .‬انتخاب آستانهها برای این شاخص نیز مشابه با دو‬ ‫محیط در تراز ‪ 500‬هکتوپاسکالی با دمای بسته هوای‬ ‫شاخص ذکرشده بوده است‪.‬‬ ‫صعودیافته از تراز ‪ 850‬هکتوپاسکالی در شرایط بیدررو‬ ‫(‪)3‬‬ ‫به تراز ‪ 500‬هکتوپاسکالی به دست میآید (این شاخص با‬ ‫شاخص ‪ S‬نیز شاخص شناختهشدهای برای بیان احتمال‬ ‫استفاده از رابطه (‪ )2‬محاسبه میشود)‪ .‬هرچه این شاخص‬ ‫رخداد توفانهای تندری است و از رابطه (‪ )4‬بهدست‬ ‫عدد کمتری باشد احتمال ناپایداری بیشتر خواهد بود و‬ ‫میآید‪ .‬در رابطه (‪ )4‬مقدار ‪ A‬به تفاضل دمای ترازهای‬ ‫هرچه مقدار آن منفیتر باشد‪ ،‬احتمال وقوع توفانهای‬ ‫‪ 850‬و ‪ 500‬هکتوپاسکالی بستگی دارد‪ .‬مقدار ‪ A‬برای‬ ‫تندری افزایش مییابد‪ .‬در کار حاضر آستانه موردنظر‬ ‫اختالف بیش از ‪ 25‬درجه سلسیوس برابر صفر‪ ،‬برای‬ ‫برای سطح هشدار زرد برای این شاخص ‪ 2‬درجه‬ ‫اختالف کمتر از ‪ 22‬درجه سلسیوس برابر ‪ 6‬و برای‬ ‫سلسیوس در نظر گرفته شده است‪ .‬انتخاب این آستانه نیز‬ ‫اختالفهای بین این دو برابر ‪ 2‬در نظر گرفته میشود‪ .‬در‬ ‫مشابه با شاخص ‪ K‬بوده است‪.‬‬ ‫کار حاضر عدد ‪ 40‬بهعنوان آستانه هشدار زرد برای این‬ ‫(‪) 2‬‬ ‫𝑙𝑒𝑐𝑟𝑎𝑝𝑇 ‪𝑆𝑆𝐼 = 𝑇500 −‬‬ ‫شاخص ‪ TT‬نیز میتواند قدرت توفان تندری را ارزیابی‬ ‫کند‪ ،‬اما نمیتواند ناپایداری پایینتر از تراز ‪850‬‬ ‫‪𝑇𝑇𝐼 = 𝑇850 + 𝑇𝑑850 − 2𝑇500‬‬ ‫شاخص در نظر گرفته شده است و هرچه عدد بزرگتر‬ ‫باشد احتمال وقوع توفان تندری در منطقه مورد نظر را‬ ‫افزایش میدهد‪ .‬نحوه انتخاب آستانههای این شاخص نیز‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫داشته است‪ .‬شرایط میزان رطوبت در ترازهای مختلف‬ ‫مشابه آستانههای شاخصهای قبل بوده است‪.‬‬ ‫(‪)4‬‬ ‫‪505‬‬ ‫𝐴 ‪𝑆𝐼 = 𝑇𝑇𝐼 − (𝑇700 − 𝑇𝑑700 ) −‬‬ ‫فشاری برای فرایند فروپُکش حائز اهمیت است و باید‬ ‫شاخص ‪ SWEAT‬نیز برای تعیین میزان احتمال وقوع توفان‬ ‫طوری باشد که احتمال تبخیر باران قبل از رسیدن آن به‬ ‫تندری بهکار میرود‪ .‬مقدار این شاخص از رابطه (‪)5‬‬ ‫سطح زمین‪ ،‬قابلتوجه باشد‪ .‬نکته مهم در نمایه قائم‬ ‫‪d‬‬ ‫رطوبت این است که مقدار رطوبت نسبی در ترازهای‬ ‫سمت باد در تراز مشخصشده میباشد‪ .‬در این رابطه در‬ ‫پایین کم و در ترازهای باال بیشتر باشد و در ترازهای میانی‬ ‫صورت منفیشدن هر یک از جمالت سمت راست‬ ‫و باالی جو مقدار رطوبت نسبی نزدیک به ‪ 100‬درصد‬ ‫معادله‪ ،‬آن جمله صفر در نظر گرفته میشود‪ .‬بنابراین طبق‬ ‫باشد‪ .‬از خروجی مدل پیشبینی عددی اجرا شده‪ ،‬رطوبت‬ ‫این تعریف نباید تحت هیچ شرایطی مقدار این شاخص‬ ‫ترازهای مختلف فشاری استخراج شده و در شرط‬ ‫منفی شود‪ .‬عدد ‪ 300‬در کار حاضر بهعنوان آستانه هشدار‬ ‫تشخیص پیشیابی پتانسیل رخداد توفان اعمال شد‪ .‬با‬ ‫زرد برای این شاخص در نظر گرفته شده است و هر چه‬ ‫ترکیب شرایط آستانه برای شاخصهای ترمودینامیکی و‬ ‫عدد بزرگتر باشد احتمال وقوع توفان تندری در منطقه‬ ‫لحاظ شرایط دما و رطوبت با درنظر گرفتن شرایط‬ ‫مورد نظر افزایش پیدا میکند‪ .‬آستانههای مربوط به این‬ ‫دینامیکی جو برای امکان صعود هوا‪ ،‬برای گامهای زمانی‬ ‫شاخص نیز مشابه سایر شاخصها تعیین شدهاند‪.‬‬ ‫خروجی مدل پیشبینی هواشناسی سه سطح هشدار برای‬ ‫محاسبه میشود‪ .‬در رابطه (‪ f ،)5‬اندازه سرعت باد و‬ ‫(‪)5‬‬ ‫)‪𝑆𝑊𝐸𝐴𝑇 = 12𝑇𝑑850 + 20(𝑇𝑇𝐼 − 49‬‬ ‫]‪+2𝑓850 + 𝑓500 + 125[𝑠𝑖𝑛(𝑑500 − 𝑑850 ) + 0.2‬‬ ‫شاخصهای ترمودینامیکی به نوعی سنجهای برای‬ ‫ناپایداری ترمودینامیکی در جو هستند و اگر این‬ ‫شاخصها شرایط ناپایداری ترمودینامیکی را نشان دهند و‬ ‫با شرایط ناوه برای ارتفاع ژئوپتانسیلی در ترازهای میانی و‬ ‫باالی جو همراه باشند (فرارفت تاوایی مثبت در منطقه‬ ‫وجود داشته باشد)‪ ،‬احتمال تشکیل سلولهای همرفتی و‬ ‫تشکیل ابرهای کومهای بارا زیاد خواهدبود‪ .‬با تعریف‬ ‫آستانه برای این شاخصها و ترکیب این آستانهها برای‬ ‫پنج شاخص معرفی شده‪ ،‬طبقهبندی شرایط ناپایداری‬ ‫ترمودینامیکی جو لحاظ شده است‪ .‬برای دمای هوا نیز‬ ‫شرط حداقل دمای ‪ 15‬درجه سلسیوس برای تراز دو متری‬ ‫سطح زمین در منطقه در نظر گرفته شد که همخوان با‬ ‫سازوکار هبوب باشد‪ .‬طبق برونداد میانگین همادی مدل‬ ‫بررسی تندبادهای رخداده در بازه زمانی فروردین تا پایان‬ ‫آبان که تعداد سی مورد از آنها در مطالعه حاضر بررسی‬ ‫شده است‪ ،‬نشان می دهد در حوزه سوم اجرای مدل این‬ ‫آستانه دما در همه این موارد برای بیش از ‪ 90‬درصد نقاط‬ ‫شبکه در جنوب رشتهکوه البرز و دارای ارتفاع پایینتر از‬ ‫تراز ‪ 850‬هکتوپاسکالی در زمان آغازش همرفت وجود‬ ‫پتانسیل رخداد توفان با پهنهبندی رنگهای زرد‪ ،‬نارنجی و‬ ‫قرمز ارائه شد‪ .‬برخی از سازمانهای هواشناسی در سراسر‬ ‫دنیا از جمله در ایران (در حال حاضر) برای صدور هشدار‬ ‫از سه مفهوم آگاهی با هشدار رنگ زرد‪ ،‬آمادگی با‬ ‫هشدار رنگ نارنجی و اقدام با هشدار رنگ قرمز استفاده‬ ‫میکنند‪ .‬در این طبقهبندی هشدارهای زرد (آگاه باشید)‬ ‫برای طیف وسیعی از شرایط وضع هوا هنگامی صادر‬ ‫میشوند که احتماالً اثرات منفی کمی ایجاد شود‪ .‬در‬ ‫هشدارهای نارنجی (آماده باشید) احتمال تأثیرات منفی‬ ‫ناشی از هوای مخرب نسبت به حالت هشدار زرد بیشتر‬ ‫است و میتواند برنامه زندگی برخی از مردم را مختل‬ ‫کند‪ .‬در هشدارهای قرمز (اقدام کنید) هوای خطرناک‬ ‫پیشبینی میشود و برای در امان نگهداشتن خود و دیگران‬ ‫از اثرات هوای بد باید اقدام شود‪ .‬رنگ هشدارها در کار‬ ‫حاضر بیانگر احتمال و شدت رخداد هستند‪.‬‬ ‫با توجه به اینکه اغلب حرکت امواج جوی از غرب به‬ ‫سمت شرق بوده و محاسبه مسیر حرکت تندباد از محل‬ ‫ایجاد آن به شدت پیچیده است‪ ،‬احتمال رخداد تندباد در‬ ‫شهر تهران در ناحیه ای بزرگتر از استان تهران در نظر‬ ‫گرفته شده است‪ .‬به این ترتیب احتمال آغازش همرفت در‬ ‫مناطق خارج از شهر و استان تهران و در ادامه ایجاد‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪506‬‬ ‫شرایط رخداد هبوب با توجه به احتمال انتقال آن به تهران‬ ‫دادههای سرعت باد بیشینه گزارش شده در برخی از‬ ‫در پیشبینی لحاظ شده است‪ .‬این سامانه قابلیت اجرای‬ ‫ایستگاههای هواشناسی در جدول ‪ 1‬برحسب متربرثانیه‬ ‫عملیاتی بهصورت سامانه هشدار را نیز دارد‪.‬‬ ‫نشان داده شده است‪ .‬این دادهها از سازمان هواشناسی‬ ‫کشور اخذ شده است‪ .‬در بعضی از نقاط شهر تهران که‬ ‫‪ .3‬بررسی چند رخداد هبوب در تهران‬ ‫موردهای مطالعاتی شامل تاریخهای رخداد ‪ 2‬ژوئن ‪2014‬‬ ‫(‪ 12‬خرداد ‪ 22 ،)1393‬مارس ‪ 2( 2022‬فروردین ‪،)1401‬‬ ‫‪ 23‬اکتبر ‪ 1( 2022‬آبان‪ )1401‬و دو روز متوالی ‪ 7‬و ‪8‬‬ ‫آگوست ‪ 16( 2023‬و ‪ 17‬مرداد ‪ )1402‬برای شهر تهران‬ ‫هستند‪ .‬در این تاریخ ها رخدادهای تندباد با ساختار‬ ‫فروپُکشی در شهر تهران اتفاق افتاده است که در ادامه به‬ ‫بررسی و تحلیل آنها پرداخته شده است‪ .‬یادآوری میشود‬ ‫که انتخاب این موارد به این دلیل بوده است که‬ ‫خصوصیات ظاهری این تندبادها بر اساس گزارشهای‬ ‫سازمان محترم مدیریت بحران شهرداری تهران و همچنین‬ ‫دادههای بازتحلیل ‪ Era5‬محصول مرکز اروپایی‬ ‫‪ ECMWF‬مانند ایجاد گردوخاک‪ ،‬شکستهشدن برخی از‬ ‫درختان و سقوط برخی از تابلوهای تبلیغاتی و شرایط‬ ‫دینامیکی و ترمودینامیکی مانند دما‪ ،‬ارتفاع ژئوپتانسیلی در‬ ‫ترازهای میانی و باالی جو و نمایه قائم رطوبت مطابق با‬ ‫تعاریف ارائهشده برای رخداد هبوب بوده است‪.‬‬ ‫شامل ایستگاههای متعلق به سازمان هواشناسی نیستند‪،‬‬ ‫سرعتهای باالتر تا بیش از ‪ 100‬کیلومتربرساعت نیز‬ ‫وجود داشته است‪.‬‬ ‫تعدادی از نقشههای پیشیابی برونداد مدل برای روز ‪22‬‬ ‫مارس ‪ 2022‬در شکل ‪ 2‬نشان داده شده است‪ .‬دمای سطح‬ ‫زمین در این روز و در ساعت رخداد تندباد بیشتر از ‪15‬‬ ‫درجه سلسیوس ثبت شده است‪ .‬در شکل ‪-2‬ج مشاهده‬ ‫میشود که ناوه گستردهای که مرکز آن در غرب ترکیه‬ ‫است از غرب وارد کشور ایران شده و مناطق زیادی از‬ ‫کشور را تحتتأثیر قرار داده است‪ .‬در پاییندست این‬ ‫موج از جمله برای تهران تاوایی نسبی مثبت و ناپایداری‬ ‫ناشی از فرارفت تاوایی مثبت وجود دارد‪ .‬بررسی مسیر‬ ‫بادها در ترازهای مختلف فشاری در الیههای پایین جو‪،‬‬ ‫انتقال رطوبت را هم از اقیانوس هند و هم از دریای سرخ و‬ ‫مدیترانه برای تهران نشان میدهد‪ .‬در شکل ‪-2‬الف‬ ‫کمفشار سطح زمین نشاندهنده کج شدگی غربسوی‬ ‫محور فضایی ناوه و فاز تقویت آن است و همچنین ماهیت‬ ‫‪ .3-1‬مورد اول‪ 22 ،‬مارس ‪( 2022‬دوم فروردین‪)1401‬‬ ‫در روز دوم فروردین سال ‪ 1401‬شمسی مصادف با ‪ 22‬ماه‬ ‫مارس سال ‪ 2022‬میالدی توفانی با سرعتهای تا حدود‬ ‫‪ 90‬کیلومتربرساعت در تهران در حوالی ظهر و بعد از ظهر‬ ‫رخ داد (جدول ‪ .)1‬بررسیهای همدیدی‪ ،‬عبور سامانهای‬ ‫بارشی از تهران را نشان میدهد‪ .‬میزان بارش در ایستگاه‬ ‫مهرآباد طی این روز ‪ 5‬میلیمتر گزارش شده است‪.‬‬ ‫کژفشاری آن را مشخص میکند‪ .‬همانطور که در شکل‬ ‫‪-2‬ب دیده میشود برای شهر تهران بادهای همدیدی‬ ‫پیشبینی شده توسط مدل‪ ،‬در بیشتر نقاط تا ‪ 4‬متر بر ثانیه‬ ‫است و تنها در شمال استان تهران مناطقی با بادهای تا ‪6‬‬ ‫متر بر ثانیه وجود دارد‪ .‬این موضوع نشان میدهد که ساز‬ ‫و کار هسته دینامیکی مدل قادر به تشخیص و توضیح‬ ‫بادهای ثبت شده در سطح زمین نبوده است‪.‬‬ ‫جدول‪ .1‬اطالعات سرعت بیشینه باد در تعدادی ایستگاه های سازمان هواشناسی برای روز ‪( 2022/3/22‬دوم فروردین ‪.)1401‬‬ ‫تاریخ‬ ‫ایستگاه‬ ‫ساعت )‪(UTC‬‬ ‫بیشینه سرعت باد (متر بر ثانیه)‬ ‫کمینه دید افقی (متر)‬ ‫‪)1401/1/2( 2022/3/22‬‬ ‫تهران‬ ‫‪10:32‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪300‬‬ ‫‪)1401/1/2( 2022/3/22‬‬ ‫ژئوفیزیک‬ ‫بیشینه روزانه‬ ‫‪22‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪)1401/1/2( 2022/3/22‬‬ ‫شمیرانات‬ ‫بیشینه روزانه‬ ‫‪20‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪)1401/1/2( 2022/3/22‬‬ ‫فرودگاه امام‬ ‫‪11:03‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪7000‬‬ ‫‪)1401/1/2( 2022/3/22‬‬ ‫فیروزکوه‬ ‫بیشینه روزانه‬ ‫‪16‬‬ ‫‪-‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫(الف)‬ ‫‪507‬‬ ‫(ب)‬ ‫(ج)‬ ‫شکل‪ .2‬پیشبینی برای روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬ساعت ‪ 11‬گرینویچ برونداد مدل‪( ،‬الف) پربندهای فشار میانگین سطح دریای آزاد با واحد‬ ‫هکتوپاسکال و پهنهبندی ضخامت ارتفاع ژئوپتانسیلی بین سطوح ‪ 500‬و ‪ 1000‬هکتوپاسکال با واحد ژئوپتانسیلدکامتر (ب) پربندهای‬ ‫فشار میانگین سطح دریای آزاد با واحد هکتوپاسکال و اندازه سرعت باد با واحد متربرثانیه در ارتفاع ‪ 10‬متری از سطح زمین همراه با‬ ‫پرچمهای باد برحسب نات در تراز ده متری سطح زمین و(ج) پربندهای ارتفاع ژئوپتانسیلی با واحد ژئوپتانسیلدکامتر و تاوایی نسبی با‬ ‫واحد بر ثانیه با مضرب ‪ 10-5‬در تراز ‪ 500‬هکتوپاسکال همراه با پرچمهای باد برحسب نات در تراز ‪ 500‬هکتوپاسکالی‪( .‬اجرای ساعت‬ ‫‪ 12‬روز ‪ 21‬ماه مارس ‪ ،2022‬حوزه اول)‬ ‫شکل ‪ ،3‬پهنهبندی شاخصهای ترمودینامیکی را با تمرکز‬ ‫بخشهایی از شمالغرب استان مرکزی نشان میدهند‪ .‬این‬ ‫بر ناحیه اطراف تهران نشان میدهد‪ .‬همانطور که مشاهده‬ ‫مقادیر با شرایط همدیدی اشاره شده و عبور سامانه‬ ‫میشود تقریباً تمام پنج شاخص محاسبه شده برای منطقه‬ ‫ناپایدار و تاثیر ناوه بر ناحیه مورد بررسی همخوانی دارد و‬ ‫غرب و جنوب غرب استان تهران شرایط ناپایداری را‬ ‫نشاندهنده این است که عامل ترمودینامیکی برای‬ ‫نشان میدهند‪ .‬بیشینه مقدار شاخص ‪ K‬در کل محدوده تا‬ ‫ناپایداری و صعود همرفتی هوا در جو وجود دارد‪.‬‬ ‫‪ ،35‬بیشینه شاخص ‪ S‬در حوزه نقشه بیشتر از ‪ ،48‬بیشینه‬ ‫شاخص ‪ showalter‬برخالف چهار شاخص دیگر‪،‬‬ ‫مقدار شاخص ‪ TT‬در محدوده نقشه تا ‪ ،60‬کمینه مقدار‬ ‫هرچقدر مقدار کمتری داشته باشد نشان دهنده ناپایداری‬ ‫شاخص ‪ Showalter‬در کل منطقه نشاندادهشده تا ‪ -3‬و‬ ‫بیشتر است‪ .‬این نتایج بیانکننده این است که شرایط الزم‬ ‫بیشینه مقدار شاخص ‪ sweat‬در پهنه نقشه تا ‪ 300‬را برای‬ ‫از نظر شاخصهای ترمودینامیکی برای احتمال رخداد‬ ‫مناطقی از جنوب غرب استان تهران‪ ،‬جنوب استان البرز و‬ ‫تندباد با ساختار فروپُکشی وجود دارد‪.‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪508‬‬ ‫(الف)‬ ‫(ب)‬ ‫(ج)‬ ‫(د)‬ ‫(ه)‬ ‫شکل‪ .3‬پیشبینی برای روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬ساعت ‪ 11‬گرینویچ‪( ،‬الف) پهنه بندی شاخص ترمودینامیکی ‪( ،K‬ب) پهنهبندی شاخص‬ ‫ترمودینامیکی ‪( ،S‬ج) پهنهبندی شاخص ترمودینامیکی ‪( ،TT‬د) پهنهبندی شاخص ترمودینامیکی ‪ showalter‬و (ه) پهنهبندی شاخص‬ ‫ترمودینامیکی ‪( sweat‬اجرای ساعت ‪ 12‬روز ‪ 21‬ماه مارس ‪.)2022‬‬ ‫در شکل ‪ 4‬رطوبت نسبی جو در ترازهای فشاری ‪،500‬‬ ‫مقادیر به نسبت کمتر تا ‪ 50‬درصد است (شکل ‪-4‬ب)‪ .‬در‬ ‫‪ 700‬و ‪ 850‬هکتوپاسکال نشان داده شده است‪ .‬در شکل‬ ‫شکل ‪-4‬ج رطوبت نسبی تراز ‪ 850‬هکتوپاسکال دارای‬ ‫‪-4‬الف در غرب ناحیه موردمطالعه و در تراز ‪500‬‬ ‫مقادیر باز به نسبت کمتر‪ ،‬تا ‪ 25‬درصد دارد‪ .‬این مقادیر‬ ‫هکتوپاسکال رطوبت نسبی باالیی وجود دارد‪ .‬در بعضی از‬ ‫رطوبت‪ ،‬شمایی کلی از نمایه قائم رطوبت نسبی جو را‬ ‫نقاط شبکه در غرب و جنوب غربی استان تهران این‬ ‫نشان میدهد‪ .‬رطوبت نسبی در ترازهای باالتر بیشتر و در‬ ‫رطوبت تا بیش از ‪ 95‬درصد وجود دارد‪ .‬در تراز ‪700‬‬ ‫ترازهای پایینتر به نسبت کمتر است و در این شرایط با‬ ‫هکتوپاسکال در جنوب غرب نقشه رطوبت نسبی دارای‬ ‫توجه به دمای باالی هوا در سطوح پایین احتمال تبخیر‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪509‬‬ ‫باران ناشی از ناپایداری همرفتی قوی‪ ،‬قبل از رسیدن آن به‬ ‫در این ترازها است و از همین تراز ‪ 650‬هکتوپاسکالی به‬ ‫سطح زمین زیاد است‪ .‬این تبخیر باعث سرمایش هوا در‬ ‫سمت ترازهای پایینتر این خطوط از هم فاصله گرفته و‬ ‫داخل ابر همرفتی شده و میتواند منجر به ریزش هوای‬ ‫بیانگر رطوبت نسبی کمتر است‪ .‬این نتایج بیانکننده این‬ ‫‪Skew-T‬‬ ‫موضوع است که شرایط الزم از نظر رطوبت نسبی‬ ‫را برای ایستگاه مهرآباد در ساعت ‪ 11‬گرینویچ در روز‬ ‫موجود در ترازهای مختلف جو‪ ،‬برای احتمال رخداد‬ ‫مربوطه نشان میدهد‪ .‬حالت همگرایی با افزایش ارتفاع از‬ ‫تندباد فروپُکشی وجود دارد‪ .‬در شکل ‪-5‬ب نیز نمودار‬ ‫سطح تا تراز ‪ 650‬هکتوپاسکالی بین منحنیهای دما و‬ ‫‪ Skew-T‬ترسیمشده توسط وبگاه دانشگاه وایومینگ‬ ‫دمای نقطه شبنم محیط (بهترتیب منحنیهای قرمز و سبز)‬ ‫برای ساعت ‪ 12‬گرینویچ روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬که بر‬ ‫بیانگر رطوبت نسبی باال در ترازهای باالتر و رطوبت نسبی‬ ‫اساس گزارش ایستگاه جو باالی مهرآباد تهران تهیه شده‬ ‫کمتر در ترازهای پایینتر است‪ .‬همانطور که مشاهده‬ ‫است‪ ،‬نشان داده شده است‪ .‬در این زمان البته توفان در‬ ‫میشود از تراز حدود ‪ 650‬هکتوپاسکال به سمت ترازهای‬ ‫مهرآباد پایان یافته است‪ .‬در همین نمودار نیز دو منحنی‬ ‫باالتر تا حدود ‪ 500‬هکتوپاسکالی این خطوط به هم‬ ‫دما و دمای نقطه شبنم از تراز ‪ 650‬هکتوپاسکالی به سمت‬ ‫نزدیک هستند و نشاندهنده رطوبت نسبی باال و وجود ابر‬ ‫پایین از هم دور میشوند‪.‬‬ ‫سرد و رخداد تندباد شود‪ .‬شکل ‪-5‬الف نمودار‬ ‫(ب)‬ ‫(الف)‬ ‫(ج)‬ ‫شکل‪ .4‬پیشبینی برای روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬ساعت ‪ 11‬گرینویچ برونداد مدل‪ ،‬رطوبت نسبی با واحد درصد و پرچمهای باد برحسب نات در‬ ‫ترازهای (الف) ‪ 500‬هکتوپاسکال‪( ،‬ب) ‪ 700‬هکتوپاسکال و (ج) ‪ 850‬هکتوپاسکال‪.‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪510‬‬ ‫(الف)‬ ‫(ب)‬ ‫شکل‪( .5‬الف) پیشبینی برای روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬ساعت ‪ 11‬گرینویچ‪ ،‬نمودار ‪ Skew-T‬برونداد مدل برای ایستگاه هواشناسی فرودگاه مهرآباد‬ ‫تهران‪ .‬خطوط نمایه قائم دما بر حسب درجه سلسیوس‪ ،‬قرمز دمای محیط‪ ،‬سبز دمای نقطه شبنم و مشکی دمای بسته هوای صعودی (ب)‬ ‫نمودار ‪ Skew-T‬بر اساس دادههای گزارش ایستگاه جو باالی مهرآباد تهران در ساعت ‪ 12‬گرینویچ روز ‪ 22‬مارس ‪ 2022‬تهیهشده‬ ‫توسط وبگاه دانشگاه وایومینگ‪.‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪511‬‬ ‫همانطور که اشاره شد در این مطالعه با لحاظکردن‬ ‫و در حداقل سه اجرای دیگر نیز که از بیش از ‪ 60‬ساعت‬ ‫شرایط الزم از نظر وجود شرایط دینامیکی الزم جهت‬ ‫قبل از رخداد آغازش همرفت هر ‪ 12‬ساعت یکبار انجام‬ ‫صعود هوا مانند فرارفت تاوایی مثبت در ترازهای میانی و‬ ‫یافته هشدار آغازش همرفت توسط این سامانه به رنگ‬ ‫باالی جو‪ ،‬دمای سطح زمین‪ ،‬مقادیر پنج شاخص‬ ‫نارنجی صادر شده است‪.‬‬ ‫ترمودینامیکی و وضعیت نمایه قائم رطوبت نسبی جو‪،‬‬ ‫پهنهبندی هشدار وجود احتمال پتانسیل رخداد تندباد‬ ‫فروپُک شی با سه رنگ هشدار زرد‪ ،‬نارنجی و قرمز برای‬ ‫شهر تهران تهیه شد‪ .‬در هر گام زمانی اجرای مدل‪ ،‬با‬ ‫داشتن مقادیر پیشبینیشده کمیتهای جوی در نقاط‬ ‫شبکه و ترازهای مختلف و با پسپردازش و محاسبه‬ ‫کمیتهای مورد نیاز دیگر مانند شاخصهای‬ ‫ترمودینامیکی‪ ،‬این پهنهبندی بهصورت پیشبینی در اختیار‬ ‫قرار میگیرد‪ .‬شکل ‪ 6‬نتایج این محاسبات را برای اجرای‬ ‫مدل نشان میدهد‪ .‬پیشبینی اجرای مدل هشدار احتمال‬ ‫رخداد تندباد از نوع فروپُکشی را برای ساعتهای ‪ 10‬و‬ ‫‪ 11‬گرینویچ روز دوم فروردین ‪ 1401‬در مناطقی از‬ ‫استانهای مرکزی و قم را نشان میدهد‪ .‬با توجه به عبور‬ ‫امواج غربی و زمان الزم برای انتقال تندباد‪ ،‬این پیشبینی‬ ‫با اطالعات ثبت شده سطح زمین و رخداد تندباد در روز‬ ‫موردنظر در تهران مطابقت دارد‪ .‬منطقه هشدار با رنگ‬ ‫نارنجی در جنوب غرب حوزه سوم اجرای مدل نشان‬ ‫میدهد که احتمال تندباد فروپُکشی در منطقهای دورتر از‬ ‫تهران وجود داشته است و شهر تهران بهدلیل احتمال انتقال‬ ‫تندباد حائز شرایط صدور هشدار نارنجی بوده است‪ .‬با‬ ‫توجه به عبور امواج جوی‪ ،‬مناطق کمی دورتر از استان‬ ‫تهران هم که بهویژه در سمت غرب یا جنوبغرب ناحیه‬ ‫وجود دارند میتوانند در رخداد تندباد فروپُکشی برای‬ ‫تهران مؤثر باشند‪ .‬الزم به ذکر است که این مقادیر رخداد‬ ‫باد ثبتشده‪ ،‬در خروجی مدل و با محاسبات باد همدیدی‬ ‫هسته دینامیکی آن قابل تشخیص و پیشبینی نبوده است و‬ ‫طی محاسبات مربوط به پتانسیل رخداد تندباد ارائه شده‬ ‫در این مطالعه قابلردیابی در پیشبینیهای خروجی مدل‬ ‫شده است‪ .‬نکته دیگر اینکه اجرای مدل در ساعت ‪12‬‬ ‫روز اول فروردین ‪ 1401‬بهوقت گرینویچ انجام شده است‬ ‫‪ .3-2‬مورد دوم‪ 23 ،‬اکتبر ‪ 1( 2022‬آبان‪)1401‬‬ ‫طبق اطالعات سازمان هواشناسی در روز ‪ 23‬اکتبر ‪2022‬‬ ‫مطابق با اول آبان سال ‪ 1401‬هجری خورشیدی در‬ ‫بازه زمانی نزدیک به ساعت ‪ 13‬گرینویچ ایستگاههای‬ ‫هواشناسی فرودگاه مهرآباد‪ ،‬فرودگاه امام و شهریار‬ ‫از ایستگاههای هواشناسی استان تهران سرعت‬ ‫بادهای بهترتیب ‪ 35 ،60‬و ‪ 34‬نات را ثبت کردهاند‪.‬‬ ‫برونداد اغلب مدلهای هواشناسی مورداستفاده مانند ‪GFS‬‬ ‫و ‪ ECMWF‬برای این روز چنین سرعت بادی را در‬ ‫تهران پیشبینی نکرده بودند‪ .‬با روش ارائه شده در این‬ ‫مطالعه‪ ،‬این رخداد وزش باد شدید پیشبینی شده و‬ ‫بهصورت پهنهبندی هشدار وجود احتمال پتانسیل رخداد‬ ‫تندباد فروپُکشی در شکل ‪ 7‬نشان داده شده است‪ .‬همان‪-‬‬ ‫طور که مشاهده میشود از ساعت ‪ 10‬گرینویچ هشدار‬ ‫احتمال پتانسیل رخداد توفان یا درواقع هشدار احتمال‬ ‫آغازش همرفت با احتمال رخداد هبوب با رنگهای‬ ‫هشدار نارنجی و زرد در غرب محدوده حوزه سوم اجرای‬ ‫مدل دیده میشود‪ .‬برای ساعتهای ‪ 12 ،11‬و ‪13‬‬ ‫گرینویچ هم این هشدارها با گستردهتر شدن پهنه هشدار‬ ‫ادامه داشته و پیشبینی شده است‪ .‬در ساعت ‪ 14‬گرینویچ‬ ‫این هشدار پیشبینی شده ضعیفتر شده و برای ساعات‬ ‫بعدی از بین میرود‪ .‬با توجه به جهت شرقسوی حرکت‬ ‫سیستم و زمان الزم برای انتقال آن در سطح زمین به سمت‬ ‫شهر تهران‪ ،‬هشدارهای پیشبینی شده‪ ،‬به خوبی پتانسیل‬ ‫رخداد وزش تندباد را برای شهر تهران پیشبینی کرده‬ ‫است‪ .‬با توجه به اینکه در این مورد هم شرایط دینامیکی‬ ‫و همدیدی و ترمودینامیکی مشابه با مورد اول با‬ ‫توضیحات ارائهشده همخوان بوده از ارائه نقشهها و‬ ‫تحلیلهای مرتبط خودداری شده است‪.‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪512‬‬ ‫(ب)‬ ‫(الف)‬ ‫شکل‪ .6‬پیشبینی پهنه بندی سطح هشدار احتمال پتانسیل رخداد تندباد فرورپُکشی برای ‪ 22‬مارس ‪( 2022‬الف) ساعت ‪ 10‬گرینویچ‪( ،‬ب) ساعت‬ ‫‪ 11‬گرینویچ‪( .‬اجرای ساعت ‪ 12‬روز ‪ 21‬ماه مارس ‪)2022‬‬ ‫(الف)‬ ‫(ب)‬ ‫(ج)‬ ‫(د)‬ ‫(ه)‬ ‫شکل‪ .7‬پهنهبندی پیشبینی سطح هشدار احتمال پتانسیل رخداد تندباد فروپُکشی برای ‪ 23‬اکتبر ‪( 2022‬الف) ساعت ‪ 10‬گرینویچ‪( ،‬ب) ساعت ‪11‬‬ ‫گرینویچ‪( ،‬ج) ساعت ‪ 12‬گرینویچ‪( ،‬د) ساعت ‪ 13‬گرینویچ‪( ،‬ه) ساعت ‪ 14‬گرینویچ (اجرای ساعت ‪ 12‬روز ‪ 22‬اکتبر ‪.)2022‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪ .3-3‬مورد سوم‪ 7 ،‬و ‪ 8‬اوت ‪ 16( 2023‬و ‪ 17‬مرداد‬ ‫‪)1402‬‬ ‫در ساعات بعدازظهر روز ‪ 7‬اوت ‪ 2023‬دادههای ثبت شده‬ ‫سازمان هواشناسی کشور برای ایستگاههای فرودگاه‬ ‫مهرآباد و فرودگاه امام بیشینه سرعت باد را بهترتیب تا ‪40‬‬ ‫و ‪ 34‬نات نشان میدهد‪ .‬همچنین در روز ‪ 8‬اوت ‪2023‬‬ ‫دادههای ثبتشده این دو ایستگاه در بازه زمانی بین ‪ 16‬تا‬ ‫‪ 17‬گرینویچ بیشینه سرعت باد تا ‪ 34‬نات را نشان میدهد‪.‬‬ ‫در این مورد نیز برونداد اغلب مدلهای هواشناسی برای‬ ‫این روزها چنین سرعت بادی را در تهران پیشبینی نکرده‬ ‫بودند‪ .‬با روش ارائه شده‪ ،‬احتمال رخداد این وزش باد‬ ‫شدید پیشبینی شده و بهصورت پهنهبندی هشدار وجود‬ ‫احتمال پتانسیل رخداد تندباد فروپُکشی در شکل ‪ 8‬نشان‬ ‫داده شده است‪ .‬در شکلهای ‪-8‬الف تا ‪-8‬ج هشدارهای‬ ‫رخداد پتانسیل رخداد توفان فروپُکشی برای ساعتهای‬ ‫‪ 16‬تا ‪ 18‬گرینویچ روز ‪ 7‬اوت ‪ 2023‬نشان داده شده است‪.‬‬ ‫این هشدارها برای ساعات ‪ 15‬تا ‪ 17‬گرینویچ روز ‪ 8‬اوت‬ ‫‪513‬‬ ‫‪ 2023‬در شکلهای ‪-8‬د تا ‪-8‬و آورده شده است‪.‬‬ ‫همانطور که دیده میشود در این مورد نیز پیشبینی‬ ‫احتمال رخداد توفان با سازوکار فروپُکشی پیشبینی‬ ‫مناسبی ارائه داشته است‪ .‬یادآوری میشود که در این‬ ‫مورد نیز شرایط همدیدی‪ ،‬دینامیکی و ترمودینامیکی در‬ ‫جو منطقه با توضیحات ارائهشده برای رخداد هبوب‬ ‫همخوان بوده است که با توجه به مشابهت با موارد قبلی از‬ ‫ارائه نقشهها و تحلیلهای مرتبط خودداری شده است‪.‬‬ ‫نکته مهم در این مورد آن است که اجرای مدل مربوط به‬ ‫ساعت ‪ 00‬روز ششم اوت سال ‪ 2023‬است و این پیشبینی‬ ‫زمان الزم برای هرگونه اقدام توسط دستگاههای مسئول‬ ‫برای پیشگیری از خسارات احتمالی را در اختیار قرار‬ ‫میدهد‪ .‬الزم به یادآوری میباشد که در همه موارد‬ ‫ذکرشده اجرای همه سیکلهای مدل (هر ‪ 12‬ساعت یک‬ ‫بار) از ‪ 72‬ساعت پیش از رخداد تندباد‪ ،‬هشدار نارنجی را‬ ‫برای ساعات نزدیک به رخداد تندباد نشان دادهاند و در‬ ‫کار حاضر فقط نتایج مربوط به یک اجرا ارائه شده است‪.‬‬ ‫(الف)‬ ‫(ب)‬ ‫(ج)‬ ‫(د)‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪514‬‬ ‫(ه)‬ ‫(و)‬ ‫شکل‪ .8‬پهنهبندی سطح هشدار احتمال پتانسیل رخداد تندباد فروپُکشی برای ‪ 7‬و ‪ 8‬اوت ‪( 2023‬الف) ‪ 7‬اوت ساعت ‪ 16‬گرینویچ‪( ،‬ب) ‪ 7‬اوت‬ ‫ساعت ‪ 17‬گرینویچ‪( ،‬ج) ‪ 7‬اوت ساعت ‪ 18‬گرینویچ‪( ،‬د) ‪ 8‬اوت ساعت ‪ 15‬گرینویچ‪( ،‬ه) ‪ 8‬اوت ساعت ‪ 16‬گرینویچ‪( ،‬و) ‪ 8‬اوت‬ ‫ساعت ‪ 17‬گرینویچ‪( .‬اجرای ساعت ‪ 00‬روز ششم ماه اوت ‪)2023‬‬ ‫در ادامه‪ ،‬به تحلیل و بررسی توفان معروف تهران در روز‬ ‫هشدار مربوط به تندباد و توفان که توضیح داده شد‪ ،‬برای‬ ‫دوازدهم خردادماه سال ‪ 1393‬هجری خورشیدی پرداخته‬ ‫این مورد و با استفاده از دادههای تحلیل ‪ FNL‬محصول‬ ‫شده است‪ .‬این تندباد خسارات قابلتوجهی در تهران و‬ ‫مرکز ‪ NCEP‬برای اعمال شرایط اولیه و مرزی‪ ،‬مدل‬ ‫کرج ایجاد کرد‪.‬‬ ‫‪ WRF‬اجرا شد و نقشههای هشدار مربوطه تولید شد‬ ‫(شکل ‪ .)9‬شکل ‪-9‬الف نشان میدهد که در ساعت ‪13‬‬ ‫‪ .3-4‬مورد چهارم‪ ،‬دوم ژوئن ‪ 12( 2014‬خرداد‬ ‫‪)1393‬‬ ‫در روز دوشنبه مورخ ‪ 12‬خرداد سال ‪ 1393‬در ساعات‬ ‫بعدازظهر توفان شدیدی رخ داد که باعث خسارات‬ ‫قابلتوجهی شد و در رسانهها و محاوره جامعه تا مدتها با‬ ‫عنوان توفان تهران از آن یاد میشد‪ .‬با بررسی و تحلیل‬ ‫نقشههای همدیدی به نظر میرسد که این توفان در اثر‬ ‫پدیده فروپُکش رخ داده باشد‪ .‬با توجه به نحوه صدور‬ ‫(الف)‬ ‫گرینویچ روز ‪ 12‬خرداد ‪ 1393‬لکههای رنگ هشدار‬ ‫نارنجی در بخشهایی از استانهای قزوین و قم دیده‬ ‫میشوند‪ .‬در شکل ‪-9‬ب لکههای هشدار نارنجی رنگ در‬ ‫مناطقی از استانهای البرز و تهران نیز دیده میشوند‪ .‬برای‬ ‫این روزها چنین سرعت بادی در تهران توسط برونداد‬ ‫مدلهای هواشناسی پیشبینی نشده بود‪ .‬پیشبینی احتمال‬ ‫رخداد توفان با سازوکار فروپُکشی در این مورد نیز پیش‪-‬‬ ‫بینی مناسبی ارائه داشته است‪.‬‬ ‫(ب)‬ ‫شکل‪ .9‬پهنهبندی پیش بینی سطح هشدار احتمال پتانسیل رخداد تندباد فروپُکشی برای دوم ژوئن ‪( 2014‬الف) ساعت ‪ 13‬گرینویچ‪( ،‬ب) ساعت‬ ‫‪ 14‬گرینویچ‪.‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪515‬‬ ‫شرایط همدیدی‪ ،‬دینامیکی و ترمودینامیکی برای این‬ ‫نمایش داده شده است‪ .‬بررسی این نقشه نیز وجود زبانه‬ ‫مورد نیز کمابیش مشابه با موارد اشاره شده قبلی‬ ‫کمفشاری که از مرکز ایران روی استان تهران کشیده شده‬ ‫نشاندهنده آمادگی جو برای تشکیل سلولهای همرفتی‬ ‫است را نشان میدهد‪ .‬البته زبانه کمفشار دیگری نیز که از‬ ‫در محدوده تهران بوده است و شرایط دما ورطوبت در‬ ‫دریای سرخ تا محدودههای غرب و شمالغرب کشور‬ ‫ترازهای مختلف جو نیز نشان میدهد که امکان تبخیر‬ ‫کشیده شده است در شکل دیده میشود‪ .‬با توجه به شکل‬ ‫بارشها در طول مسیر بارش وجود دارد‪ .‬برای بررسی و‬ ‫‪ 10‬میتوان شرایط دینامیکی را برای صعود هوا در زمان‬ ‫تحلیل وضعیت جوی در روز حادثه از دادههای بازتحلیل‬ ‫ذکرشده روی منطقه مناسب دانست‪ .‬شرایط ترمودینامیکی‬ ‫‪ ERA5‬محصول مرکز اروپایی ‪ ECMWF‬استفاده شده‬ ‫نیز با بررسی شاخصهای ترمودینامیکی وضعیت ناپایداری‬ ‫است‪ .‬شکل ‪-10‬الف ارتفاع ژئوپتانسیلی و تاوایی نسبی‬ ‫را برای محدوده تهران نشان میدهد که بهدلیل مشابهت با‬ ‫جو در سطح ‪ 500‬هکتوپاسکالی را در ساعت ‪ 12‬گرینویچ‬ ‫موارد پیشین از ارائه نقشهها خودداری شده است‪.‬‬ ‫روز دوم ژوئن ‪ 2014‬نشان میدهد‪ .‬بررسی این نقشه گذر‬ ‫ناوه با طول موج کوچکی در تراز ‪ 500‬هکتوپاسکالی از‬ ‫محدوده استان تهران را نشان میدهد‪ .‬وجود تاوایی نسبی‬ ‫مثبت در همین تراز و در محدوده جنوبغربی استان و‬ ‫همچنین در محدوده شهرستان ساوه در استان مرکزی‬ ‫نشان از فرارفت تاوایی مثبت در منطقه دارد‪ .‬در شکل ‪-10‬‬ ‫ب فشار سطح میانگین دریا در تاریخ یادشده همراه با‬ ‫ضخامت جو بین ترازهای ‪ 500‬و ‪ 1000‬هکتوپاسکالی‬ ‫(الف)‬ ‫‪ .4‬درستیسنجی نتایج‬ ‫برای درستیسنجی کار حاضر در پیشبینی احتمال رخداد‬ ‫توفان میتوان با استفاده از جدول توافقی دو در دویی‬ ‫مطابق جدول ‪ 2‬و کمیتهای مربوطه را محاسبه کرد‪.‬‬ ‫نمونه ای از یک جدول توافقی در جدول ‪ 2‬نشان داده‬ ‫شده است‪ .‬در این جدول توافقی اگر پیشبینی کامالً‬ ‫درست باشد مقادیر ‪ b‬و ‪ c‬صفر خواهند شد‪.‬‬ ‫(ب)‬ ‫شکل‪( .10‬الف) ارتفاع ژئوپتانسیلی و تاوایی نسبی جو در سطح ‪ 500‬هکتوپاسکالی (ب) فشار سطح میانگین دریا و ضخامت جو بین دو تراز ‪500‬‬ ‫و ‪ 1000‬هکتوپاسکالی در ساعت ‪ UTC 12‬روز دوم ژوئن ‪ 2014‬بر اساس دادههای بازتحلیل ‪ Era5‬محصول مرکز اروپایی‬ ‫‪.ECMWF‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫‪516‬‬ ‫جدول‪ .2‬جدول توافقی ‪ 2‬در ‪ 2‬و هر کدام از متغیرها عبارتاند از‪ :a :‬تعداد مواردی که پیشبینی شده و اتفاق افتاده‪ :b ،‬مواردی که پیشبینی شده‬ ‫ولی اتفاق نیفتاده‪ :c ،‬مواردی که پیشبینی نشده ولی اتفاق افتاده‪ :d ،‬مواردی که پیشبینی نشده و اتفاق نیفتاده است‪.‬‬ ‫پیشبینی‬ ‫خیر‬ ‫بله‬ ‫‪a+c‬‬ ‫‪c‬‬ ‫)‪(misses‬‬ ‫‪b+d‬‬ ‫)‪d (correct negative‬‬ ‫‪a‬‬ ‫)‪(hits‬‬ ‫‪b‬‬ ‫)‪(false alarms‬‬ ‫‪n=a+b+c+d‬‬ ‫‪c+d‬‬ ‫بله‬ ‫خیر‬ ‫مشاهده‬ ‫‪a+b‬‬ ‫شاخصهایی که برای بررسی دقت و صحت پیشبینی‬ ‫بین صفر و ‪ 1‬هستند‪ .‬شاخص ‪ H‬هر چه بیشتر و شاخص ‪F‬‬ ‫‪Proportion‬‬ ‫هر چه کمتر باشد نشاندهنده پیشبینی بهتر هستند‪.‬‬ ‫‪False ( FAR ،)Bias( B ،)Threat Score( TS ،)Correct‬‬ ‫امتیازهای مهارتی ‪ PSS ،HSS‬و ‪ GSS‬حداکثر دارای‬ ‫‪،)Hit Rate( H ،)False Alarm Rate( F ،)Alarm Ratio‬‬ ‫مقدار ‪ 1‬هستند و هرچه بیشتر باشند نشاندهنده پیشبینی‬ ‫تعریف و محاسبه میشود شامل ‪( PC‬‬ ‫‪( PSS ،)Heidke Skill Score( HSS‬‬ ‫‪Peirce’s Skill‬‬ ‫بهتر هستند‪.‬‬ ‫‪ )Score‬و ‪ )Gilbert Skill Score( GSS‬است (برایِر و‬ ‫برای درستیسنجی پیشبینیهای مربوط به پتانسیل رخداد‬ ‫آلِن‪1951 ،‬؛ جولیف و استفنسون‪2003 ،‬؛ هارت و‬ ‫تندباد و توفان از دادههای ایستگاههای هواشناسی متعلق به‬ ‫همکاران‪2004 ،‬؛ داسویل‪1996 ،‬؛ استفانو و کاسایولی‪،‬‬ ‫سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران برای یک‬ ‫‪2008‬؛ مورفی و وینکلر‪ .)1987 ،‬شاخص ‪ PC‬برای‬ ‫دوره ‪ 170‬روزه از روز ششم فروردین ‪ 1401‬تا روز‬ ‫پیشبینی کامالً درست ‪ 1‬و برای پیشبینی کامالً غلط صفر‬ ‫یکشنبه بیستم شهریورماه ‪ 1401‬استفاده شده است‪ .‬مقادیر‬ ‫است‪ .‬مقادیر ‪ PC‬و‪ TS‬هرچقدر بیشتر باشند‪ ،‬نشاندهنده‬ ‫‪ c ،b ،a‬و ‪ d‬با توجه به پیشبینیهای انجام شده و دادههای‬ ‫پیشبینی بهتر است‪ .‬شاخص ‪( B‬اریبی) برای پیشبینی‬ ‫ایستگاههای شهرداری و بر اساس جدول توافقی نشان‬ ‫کامالً درست برابر ‪ 1‬است ولی عکس آن لزوما برقرار‬ ‫دادهشده در جدول ‪ ،2‬به دست آمده است‪ .‬این مقادیر در‬ ‫نیست‪ .‬اریبی بزرگتر از ‪ 1‬نشاندهنده فراپیشبینی و اریبی‬ ‫شکل ‪ 11‬آورده شده است‪.‬‬ ‫‪FAR‬‬ ‫با محاسبه مقادیر جدول دودویی‪ ،‬شاخصهای‬ ‫برای پیشبینی کامالً غلط مقدار ‪ 1‬دارد و هرچه کمتر‬ ‫مهارتی و امتیازهای پیشبینی برای دوره زمانی موردنظر‬ ‫باشد بهتر است‪ .‬شاخص ‪ H‬بر روی پدیدههای رخداده و‬ ‫محاسبه شد‪ .‬مقادیر این محاسبات در شکل ‪ 12‬نشان داده‬ ‫شاخص ‪ F‬بر روی عدم رخداد تمرکز داشته و مقادیر آنها‬ ‫شده است‪.‬‬ ‫کمتر از ‪ 1‬نشاندهنده فرو پیشبینی است‪ .‬شاخص‬ ‫شکل‪ .11‬مقادیر ‪ c ،b ،a‬و ‪ d‬برای بازه ‪ 170‬روزه‪.‬‬ ‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب) ‪ / ...‬میرزائی شیری و همکاران‬ ‫‪517‬‬ ‫شکل‪ .12‬مقادیر بهدستآمده برای هر کدام از شاخصهای مهارتی در بازه زمانی ‪ 170‬روزه‪.‬‬ ‫همانطور که مشاهده میشود‪ ،‬مقادیر بسیارخوبی برای‬ ‫استفاده شد‪ .‬اگر شرایط ترمودینامیکی و ناپایداریهای جو‬ ‫امتیازها و شاخصهای مهارتی پیشبینی در کار حاضر به‬ ‫که توسط شاخصهای مربوطه شناسایی میشود مساعد‬ ‫دست آمده است‪.‬‬ ‫باشند‪ ،‬در صورت مساعدبودن وضعیت دمایی سطح زمین‬ ‫و همچنین وضعیت نمایه قائم رطوبت نسبی در زمانهایی‬ ‫‪ .5‬نتیجهگیری‬ ‫که شرایط دینامیکی الزم برای صعود هوا وجود‬ ‫در فصول گرم سال پیشبینی برخی از توفانها دشوار و‬ ‫داشتهباشد یا دستکم شرایط پایداری دینامیکی وجود‬ ‫پیچیده است‪ .‬از جمله این بادهای شدید که معموالً با‬ ‫نداشته باشد‪ ،‬میتوان پتانسیل رخداد تندباد فروپُکشی را‬ ‫گردوخاک همراه هستند در برخی کشورها با نام هبوب‬ ‫محتمل دانست‪ .‬دمای هوا در تراز دو متری زمین در‬ ‫شناخته میشود‪ .‬برای رخداد این پدیده هواشناسی شرایط‬ ‫محدوده شهر و استان تهران بیش از ‪ 15‬درجه سلسیوس در‬ ‫دینامیکی مساعد جهت صعود در هوای گرم و‬ ‫نظر گرفته شد‪ .‬شرایط رطوبتی به گونهای در نظر گرفته‬ ‫نسبتاًخشک باید برقرار باشد‪ .‬در دهه اخیر برخی از‬ ‫شد که ترازهای پایینتر جو دارای رطوبت نسبی کم و‬ ‫توفانهای اتفاقافتاده در شهر تهران که خسارات متعددی‬ ‫ترازهای باالتر رطوبت نسبی بیشتری دارند تا احتمال تبخیر‬ ‫به وجود آورده شامل سازوکار رخداد هبوب بودهاند‪ .‬در‬ ‫باران قبل از رسیدن آن به سطح زمین باال باشد‪ .‬برای‬ ‫این مطالعه روشی برای امکانسنجی پیشبینی پتانسیل‬ ‫شاخصهای ترمودینامیکی و شرایط دما و رطوبت شرایط‬ ‫رخداد توفانهای با ساختار دارای شرایط هبوب معرفی‬ ‫آستانه تعریف شد و با ترکیب این شرایط برای گامهای‬ ‫شد که سطوح تعریف شده هشدار برای احتمال آغازش‬ ‫زمانی خروجی مدل پیشبینی هواشناسی سه سطح هشدار‬ ‫همرفت در منطقهای بزرگتر از استان تهران و رخداد این‬ ‫برای احتمال پتانسیل رخداد توفان با پهنهبندی رنگهای‬ ‫پدیده و همچنین احتمال انتقال آن به تهران را ارائه‬ ‫زرد‪ ،‬نارنجی و قرمز ارائه شد‪ .‬چهار مورد رخداد تندباد و‬ ‫میدهد‪ .‬پیشبینی و شبیهسازی عملیاتی میدانهای‬ ‫توفان در تاریخهای ‪ 22‬مارس ‪ 2( 2022‬فروردین ‪،)1401‬‬ ‫هواشناسی از جمله باد‪ ،‬دما و غیره توسط مدل میان مقیاس‬ ‫‪ 23‬اکتبر ‪ 1( 2022‬آبان‪ )1401‬و دو روز متوالی ‪ 7‬و ‪ 8‬اوت‬ ‫پیشبینی وضع هوا ‪ WRF‬انجام شد‪ .‬پیکربندی مدل ‪WRF‬‬ ‫‪ 16( 2023‬و ‪ 17‬مرداد ‪ )1402‬و همچنین توفان معروف‬ ‫به شکل سامانه همادی (‪ )ensemble‬در چند حوزه تودرتو‬ ‫رخداده در دوم ژوئن ‪( 2014‬دوازدهم خردادماه ‪)1393‬‬ ‫با تفکیکهای افقی مختلف و گام زمانی یک ساعته بکار‬ ‫برای شهر تهران مطالعه شد‪ .‬مطابق اطالعات سازمان‬ ‫گرفته شد‪ .‬از پنج شاخص ترمودینامیکی ‪،TT ،S ،K‬‬ ‫هواشناسی در این تاریخها در ایستگاههای هواشناسی شهر‬ ‫شرایط‬ ‫تهران بادهایی با سرعتهای تا حداکثر بین ‪ 80‬تا ‪120‬‬ ‫ترمودینامیکی و شناسایی ناپایداریهای موجود در جو‬ ‫کیلومتربرساعت ثبت شده است‪ .‬نقشههای مختلف‬ ‫‪Showalter‬‬ ‫و‬ ‫‪SWEAT‬‬ ‫برای‬ ‫تحلیل‬ ‫‪518‬‬ ‫فیزیك زمین و فضا‪ ،‬دوره ‪ ،50‬شماره ‪ ،2‬تابستان ‪1403‬‬ ‫پیشبینی اجرای مدل شامل فشار میانگین سطح دریای‬ ‫در اختیار قراردادن برخی از دادههای مورد نیاز و همچنین‬ ‫آزاد‪ ،‬ضخامت ارتفاع ژئوپتانسیل بین سطوح ‪ 500‬و ‪1000‬‬ ‫همکاری در فراهمشدن بستر اجرای این مطالعه‬ ‫هکتوپاسکال‪ ،‬سرعت باد‪ ،‬تاوایی نسبی سطح ‪500‬‬ ‫سپاسگزاری و قدردانی میشود‪.‬‬ ‫هکتوپاسکال‪ ،‬پربندهای ارتفاع ژئوپتانسیلی‪ ،‬شاخصهای‬ ‫ترمودینامیکی‪ ،‬رطوبت نسبی در سطوح فشاری و نمودار‬ ‫‪ Skew-T‬در نقاط ایستگاهی برای تحلیل شرایط‬ ‫دینامیکی‪ ،‬ترمودینامیکی و همدیدی جو تهیه شد‪ .‬در‬ ‫تمامی این موارد مقدار باد ثبتشده به اندازه‬ ‫قابلمالحظهای بیشتر از پیشبینی مستقیم مدلهای‬ ‫پیشبینی عددی هواشناسی هستند و توسط خروجی این‬ ‫مدلها قابل تشخیص و پیشبینی نبوده است‪ .‬نقشههای‬ ‫پهنهبندی پیشبینی سطح هشدار احتمال رخداد توفان با‬ ‫سازوکار فروپُکشی در تمامی موارد ارائهشده در کار‬ ‫حاضر طی محاسبات مربوط به احتمال رخداد ارائه شده‬ ‫در این مطالعه‪ ،‬توانسته است به خوبی پتانسیل آغازش‬ ‫مراجع‬ ‫اشرفی‪ ،‬خ‪ ،.‬قادر س‪ ،.‬صداقتکردار ع‪ .)1388( .‬اعمال‬ ‫روش پیشبینی همادی ‪ Breeding‬به مدل تحقیقاتی‪-‬‬ ‫عملیاتی ‪ ،WRF‬هشتمین کنفرانس پیشبینی عددی‬ ‫وضع هوا‪ ،‬تهران‪ 2 ،‬دی ‪.1388‬‬ ‫ترابیان‪ ،‬م‪ .‬ج‪.‬؛ جغتایی‪ ،‬م‪ .‬و زارع‪ ،‬ی‪.)1396( .‬‬ ‫آشکارسازی و مسیریابی هبوب تهران‪ ،‬چهارمین‬ ‫همایش ملی فرسایش بادی و توفانهای گردوغبار‪،‬‬ ‫یزد‪.‬‬ ‫سطانزاده‪ ،‬ا‪.‬؛ بیدختی‪ ،‬ع‪ .‬ع‪ .‬و زواررضا‪ ،‬پ‪.)1391( ،.‬‬ ‫بررسی جریانهای محلی روی تهران با استفاده از یک‬ ‫همرفت و رخداد وزش تندبادهای با سرعت زیاد را برای‬ ‫مدل شهر تک الیه جفت شده با مدل میان مقیاس‬ ‫روش برای پیشبینی پتانسیل رخداد هبوب در کنار سایر‬ ‫زمین و فضا‪ 207 ،)4( 38 ،‬تا ‪.221‬‬ ‫(پیشبینیهای خیلی کوتاهمدت) میتواند فرصت بسیار‬ ‫عملکرد اعضای یک سامانه همادی توسعه داده شده‬ ‫محدوده شهر و استان تهران پیشبینی کند‪ .‬استفاده از این‬ ‫‪ WRF‬در حضور شرایط جوی ایدهال‪ ،‬مجله فیزیک‬ ‫روشهای موجود مانند استفاده از روشهای کنونبینی‬ ‫قادر‪ ،‬س‪.‬؛ صفر‪ ،‬م‪ .‬و جواننژاد‪ ،‬ر‪ .)1399( ،.‬ارزیابی‬ ‫مناسبی را برای انجام تمهیدات الزم جهت پیشگیری از‬ ‫خسارات مالی و جانی احتمالی در تهران و اطراف آن در‬ ‫اختیار مسئوالن مربوطه در سازمانها و دستگاههای مربوطه‬ ‫قرار دهد‪.‬‬ ‫تشکر و قدردانی‬ ‫از سازمان هواشناسی کشور و سازمان پیشگیری و مدیریت‬ ‫بحران شهر تهران و مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران برای‬ ‫‪prediction (B. Battrick and J. Mort, eds).‬‬ ‫‪Proceedings of an International Symposium,‬‬ ‫‪Hamburg, Germany, 25–28 August. European‬‬ ‫‪Space Agency SP-16.‬‬ ‫‪Chen, W., & Fryrear, D. W. (2002). Sedimentary‬‬ ‫‪characteristics of a haboob dust storm.‬‬ ‫‪Atmospheric Research, 61, 1.‬‬ ‫‪Cheng, F., Hsu, Y-C., Lin, P., & Lin, T-H.‬‬ ‫‪(2013). Investigation of the effects of different‬‬ ‫‪land use and land cover patterns on mesoscale‬‬ ‫‪meteorological simulations in the Taiwan‬‬ ‫‪area, J. Appl. Meteor. Climatol., 52, 570–587.‬‬ ‫برای مدل ‪ ،WRF‬نوزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک‬ ‫ایران‪ 14 ،‬و ‪ 15‬آبان ‪.1399‬‬ ‫قادر‪ ،‬س‪.‬؛ یازجی‪ ،‬د‪.‬؛ سلطانپور‪ ،‬م‪ .‬و نعمتی‪ ،‬م‪.)1394( ،.‬‬ ‫به کارگیری یک سامانه همادی توسعه داده شده‬ ‫برای مدل ‪ WRF‬جهت پیشبینی میدان باد سطحی در‬ ‫محدوده خلیج فارس‪ ،‬فصلنامه هیدروفیزیک‪،)1(1 ،‬‬ ‫‪ 41‬تا‪.54‬‬ ‫‪Bao, J-W., Michelson, S. A., Persson, P. O. G.,‬‬ ‫‪Djalalova, I. V., Wilczak, J. M. (2008).‬‬ ‫‪Observed and WRF-simulated low-level‬‬ ‫‪winds in a high-ozone episode during the‬‬ ‫‪central California ozone study. J. Appl.‬‬ ‫‪Meteor. Climatol., 47, 2372–2394.‬‬ ‫‪Brier, G. W., & Allen, R. A. (1951). Verification‬‬ ‫‪of weather forecasts. In Compendium of‬‬ ‫‪Meteorology, Malone, T. F., Ed., American‬‬ ‫‪Meteorological Society, Boston, 841–848.‬‬ ‫‪Browning, K.A. (1981). Forward to: Nowcasting:‬‬ ‫‪Mesoscale observations and short-range‬‬ 519 ‫ میرزائی شیری و همکاران‬/ ... )‫امکانسنجی پیشبینی توفانهای شدید با سازوکار فروپُکشی (هبوب‬ Doswell III, C. A. (1996). Verification of forecasts of convection: Uses, abuses, and requirements. Proc. of the 5th Australian Sever Thunderstorm Conference, Avoca Beach, New South Wales, Australia. DuVivier, A., Cassano, J. (2013). Evaluation of WRF model resolution on simulated mesoscale winds and surface fluxes near Greenland. Mon. Wea. Rev., 141, 941-963. Farquharson, J. S. (1937). Haboobs and instability in the Sudan. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 63(271), 393 – 414. George, J.J. (1960). Weather Forecasting for Aeronautics, New York City: Academic Press., 673. Ghader, S., Yazgi, D., Soltanpour, M., & Nemati, M.H. (2016). On the use of an ensemble forecasting system for prediction of surface wind over the Persian Gulf, in proceedings of the 12th International Conference on Coasts, Ports and Marine Structures (ICOPMAS 2016), Tehran, Iran, 31 Oct. 2 Nov. 2016. Hart, K. A., Steenburgh, W. J. , Onton, D. J., & Siffert, A. J. (2004). An evaluation of mesoscale-modelbased output statistics (MOS) during the 2002 Olympic and Paralympic games. Wea. Forecasting, 19, 200– 218. Hu, X., Nielsen-Gammon, J., & Zhang, F. (2010). Evaluation of three planetary boundary layer schemes in the wrf model. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 49, 1831– 1844. Idso, S. B., Ingram, R. S., & Pritchard, J. M. (1972). An American haboob. Bulletin of the American Meteorological Society, 53(10), 930-935. Jiménez, P. A., & Dudhia, J. (2013). On the ability of the WRF model to reproduce the surface wind direction over complex terrain. J. Appl. Meteor. Climatol., 52, 1610–1617. Jolliffe, I. T., & Stephenson, D. B. (2003). Forecast Verification: A Practitioner’s Guide in Atmospheric Science. John Wiley and Sons, 240pp. Juga I., & Vajda A. (2012). The effect of weather on transportation: Assessing the impact thresholds for adverse weather phenomena, SIRWEC 2012, Helsinki, 23-25 May 2012. Kok, J. F., Parteli, E. J., Michaels, T. I., & Karam, D. B. (2012). The physics of wind-blown sand and dust. Reports on Progress in Physics, 75(10), 106901. Lawson, T. J. (1971). Haboob structure at Khartoum. Weather, 26, 105–112. Means, L. L. (1952). On thunderstorm forecasting in the central United States. Mon. Wea. Rev., 80, 165-189. Membery, D. (1985). A gravity-wave haboob?. Weather, 40(7), 214–221. Miller, R. C. (1972). Notes on analysis and severe storm forecasting procedures of the Air Force Global Weather Central. Tech. Rept. 200(R). Headquarters, Air Weather Service, USAF, 190 pp. Murphy, A. H, & Winkler, R. (1987). A general framework for forecast verification. Mon. Wea. Rev., 115, 1330–1338. Ruiz, J. J., Saulo, C., & Nogues-paegle, J. (2010). WRF model sensitivity to choice of parameterization over South America: validation against surface variables. Mon. Wea. Rev., 138, 3342–3355. Salamanca, F., Martilli, A., Tewari, M., & Chen, F. (2011). A Study of the urban boundary layer using different urban parameterizations and high-resolution urban canopy parameters with WRF. J. Appl. Meteor. Climatol., 50, 1107-1128. Shata, A.S.A. (2008). Theoretical investigation and mathematical modeling of a wind energy system case study for Mediterranean and Red sea. Ph.D. Thesis, Technische Universität Berlin, Berlin, Germany. Showalter, A.K. (1953). A stability indices for thunderstorm forecasting. Bulletin of the American Meteorological Society, 34, 250252. Simpson, J. E. (1997). Gravity currents: In the environment and the laboratory. Cambridge University press. Stefano, M., & Casaioli, M. (2008). Forecast verifi cation: A summary of common pproaches and examples of application. FORALPS Technical Report, 5. Università degli Studi di Trento, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Trento, Italy, 60 pp. Vitousek Peter, M. (1997). Human alteration of the global nitrogen cycle: sources and consequences, Ecological applications 7.3. Zhang, H., Pu., Z., & Zhang, X. (2013). Examination of errors in near-surface temperature and wind from WRF numerical simulations in regions of complex terrain. Wea. Forecasting, 28, 893–914. WMO. (2019). 4th African Ministerial Conference On Meteorology (AMCOMET-4): Integrated African Strategy on Weather and Climate Services. WMO: Geneva, Switerland. https://amcomet.wmo.int/sites/default/ files/field/doc/events/draft_africanstrategy-onweather_climate_services_ver_5_clean_0.pdf [accessed 9 February 2021].