اقلیم شناسی سینوپتیک تغییرات هوای روی زمین را براساس حرکت و تغییر الگوهای فشار در سطح زمین و سطوح بالای اتمسفر تبیین می کند و سعی دارد الگوهای غالب را در دراز مدت به دست آورد . بدین دلیل مهمترین مورد کاربرد آن پیش بینیهای کوتاه مدت و دراز مدت است . منبع اولیه اطلاعات مورد نیاز آب و هواشناسی سینوپتیک نقشه های هواست .هر نقشه هوا پراکندگی هوای یک منطقه یا ناحیه را در یک لحظه زمانی نشان می دهد .دونوع نقشه هوا وجود دارد :1)نقشه سطح زمین که پراکندگی هوای سطح زمین را نشان می دهد. در این نوع نقشه ها ارتفاع ایستگاه ها به سطح دریا تبدیل شده است به عبارت دیگر در همه جای نقشه ارتفاع از سطح دریا صفر است در این نقشه از بین عناصر هوا ،تنها مقدار فشار هوا به سطح دریا تبدیل می شود. اندازه بقیه عناصر ، وضعیت هوا را در ارتفاع سطح ایستگاه بیان می کند .2) نقشه های هوا ی سطوح بالاتر اتمسفر که شرایط هوا را در لایه های مختلف اتمسفر نشان می دهند. در این نقشه ها، فشار هوا در همه ایستگاه ها یا نقاط نقشه یکسان است به عبارت دیگر هر نقشه هوا برای یک سطح همفشار تهیه شده است . ارتفاع سطح همفشار در نقاط مختلف نقشه فرق دارد. در نتیجه ارتفاع سطح همفشار در گستره نقشه به وسیله منحنی های هم ارتفاع نشان داده می شود ..

اقلیم شناسی سینوپتیک سعی دارد رابطه بین تغییرات الگوهای گردش اتمسفر و پدیده ها و فرایندهای محیط زیست را شناسی کند.

مطالعات آب و هواشناسی سینوپتیکی در کشور ایران عمر چندانی ندارد و پژوهش های مربوط به آب و هواشناسی که به روش سینوپتیکی منجر به بارشهای شدید استان گیلان می باشد ، با توجه به اهمیت بارش در کشور و استان گیلان موضوع جدیدی است و ضروری به نظر می رسد. (دکتر بهلول علیجانی، اقلیم شناسی سینوپتیک )

این تحقیق روی الگوهای بارش بالای 100 میلی متر روزانه در سه ایستگاه رشت ،انزلی و آستارا طی دوره 20 ساله انجام گرفته و مقایسه روی گرافهای مربوط به بارشهای بالای 100 میلی متری که منجر به پیدایش سیل و بارشهای بالای 100 میلی متری که منجر به سیل نگردیده است نشان می دهد که نمودار ها تمامی سیل هایی که در فصل پاییز بوقوع پیوسته مشابه هم ودارای چندین نقطه اوج می باشند درحالیکه نمودار بارش هایی که بالای 100 میلی متر بوده اما منجر به سیل نگردیده است در مدت کمتر و معمولا دارای یک نقطه اوج می باشند.همچنین بررسی الگوهای سینوپیتک این بارشها نشان می دهد حركت سامانه های جوی و شناخت تیپهای هوایی كه جریانات بارش بیش از 100 میلی متر را به دنبال دارند، امكان تشخیص این وضعیتهای جوی با ظهور مجدد آن بر اساس داده ها و الگوهای آینده میسر خواهد شد و از نتایج آن در مدیریتهای ترابری و سایر بخشها در بارندگی و بارش سیل آسا می توان استفاده كرد.

 – 1- بیان مسئله

شناخت قوانین حاکم بر توزیع بارش در یک مکان نیازمند شناخت عوامل تاثیر گذار برآن است . به عبارتی شرایط اقلیمی حاکم برهر مکان نتیجه ترکیب و تعاملی خاص بین عناصر و عوامل اقلیمی مستقر در آن مکان است در این رابطه بررسی و مطالعه سیستمهای فشار حاکم بر هر ناحیه به عنوان عامل کنترل کننده آب و هوا بر سایر عناصر جوی اولویت دارد

کشور ایران باتوجه به تنوع اقلیمی و موقعیت خاص جغرافیایی، قرار گرفتن در کمر بند خشک کره زمین و کوهستانی بودن از شرایطی حساس برخوردار می باشد از آنجایی که اقتصاد استان گیلان به کشاورزی و بخصوص محصول برنج و پس از آن چای وابسته می باشد لذا این استان به دلیل موقعیت جغرافیایی و طبیعی به ویژه همجواری با دریای خزر و کوههای البرز دارای شرایط آب و هوایی خاصی نسبت به سایر مناطق است بررسی و پژوهش در الگوهای سینوپتیکی بارش های بالای 100میلی متر در روز در این استان از اهمیت ویژه برخوردار بوده تا با توجه به وقوع چنین بارشهایی نسبت به تاثیر آن برنامه ریزی بعمل آید بارشهای بیش از یکصد میلی متر در یک روز بدلیل نبود ساختارهای لازم در مدیریت شهری و روستایی و همچنین عدم رعایت حریم و بستر رودخانه ها در پیک سیلابی منجر به ایجاد سیلاب و خسارت شدید در گیلان بالاخص شهر رشت و روستاهای اطراف رودخانه هاشده است.از آنجائیکه بارش به این میزان در یک روز معمولاً کمتر رخ می دهد با بررسی سوابق هواشناسی می توان به الگوی پراکنش مناسبی دست یافت تا بتوان ضمن استفاده از این الگو با پیش بینی به موقع از میزان خسارت وارده کاست و همچنین با بهبود مدیریت شهری و روستایی نسبت ‍ به رفع مشکل به منظور افزایش ایمنی شهروندان و جلوگیری از خسارت اقدام نمود.

1-2 – پرسش اصلی

آیابارشهای بیش از 100 میلی متراز الگوی خاصی پیروی می کنند؟

 1-3-فرضیه تحقیق

بنظر می رسدبارشهای بیش از 100 میلی متردرروزاز الگو یا الگوهای خاصی پیروی می کنند.

1-4 -اهداف تحقیق

1- شناسایی سوابق بارشهای بیش از 100میلی متر و تاثیر آن بر جوامع انسانی و محیط جغرافیایی

2- شناسایی الگوی بارشها جهت پیش بینی

3 ارائه راهکار جهت کاهش پیش بینی و جلو گیری از خسارت احتمالی

 1-5-هدف کاربردی

تحقیق فوق با توجه با اینکه از محدودترین پایان نامه های انجام شده می باشد در سازمان هایی از جمله هواشناسی،جهاد،آبخیزداری ،معاونت هماهنگی امور عمرانی استانداری گیلان و اداره کل مدیریت بحران استانداری گیلان ،فرمانداری رشت ،فرمانداری روش تحیق در این پژوهش توصیفی ،تحلیلی،با اهداف کاربردی می باشد.  

1-6-1- روش گرد آوری اطلاعات

روش گرد آوری اطلاعات به صورت کتابخانه ،اسنادی بوده که بیشتر از سایتهای هواشناسی و نرم افزارهای مربوط استفاده گردیده است.

1-6-2-ابزار گردآوری اطلاعات

با بهره گرفتن از فیش ٬ جدول ٬ نقشه ٬ نمودار و نرم افزار های آماری که در این راستا با بهره گیری همانند توضیح ارائه شده به تبیین و استرداد منابع و ماخذ پرداخته و مورد استفاده قرار گرفته است.

باتوجه به عنوان پایان نامه به جستجو مطالب همگن با موضوع پرداخته شده که بر این اساس نیاز از کتب – مجلات –سایتهای اینترنتی استفاده شده و نقشه های هوا شناسی با بهره گرفتن از اینترنت از سایت NOAAو اطلاعات دریافتی از اداره هواشناسی استان تهیه و سپس در مورد آن بررسی لازم صورت پذیرفت همچنین برای تهیه نقشه موقعیت مکانی از نرم افزار GISاستفاده شده است .

1-6-3-روش تجزیه و تحلیل اطلاعات

برای تجزیه و تحلیل اطلاعات ضمن بهره جستن از الگوها و روش های مناسب در رابطه با تحقیق مورد نظر از روش های آماری و کمی استفاده می شود.

1-7-محدودیتهای تحقیق

هیچ تحقیقی بدون مشکل نبوده و در واقع مشکلات هر مرحله رهگشای مرحله بعدی است گرچه وجود مشکلات و مسائل موجب کندی کار می گردد ولیکن با شناسایی طریقه حل آن تا حدودی جبران می شود اما سعی شده با توجه به مشکلات تاحدی این مسئله را بررسی کرد با این حال برخی از مشکلات به شرح زیر است:

– نبود آمار و اطلاعات منسجم و دقیق مربوط به موضوع تحقیق در ادارات

 2-1-فرایند بارش

از لحاظ تعریف ،بارش (Precipitation) ،هرگونه رطوبت متراکمی است که به سطح زمین فرو می ریزد.بنابراین ،فرایند تراکم باید قبل از بارندگی صورت گیرد. معمولا بارندگی ،از انواع ابرها می بارد. اما ممکن است تمام ابرها بارندگی ایجادنکنند.فقط وقتی قطرات آب تکه های یخ و یا بلورهای آن آنقدر بزرگ می شوند که برنیروهای شناور ی و بالادهنده ی قطرات آب در هوا فایق آمده و بارندگی انجام می شود.

وقتی مقایسه ای بین اندازه ذرات ابری که باران از آن می بارد یا ابری که ایجاد باران نمی کند به عمل می آید،متوجه می شویم فرایند و یا فرایندهایی وجوددارند که هنوز شناخته نشده اند.

مساله مهم در فیزیک بارندگی این است که چرا بعضی از ابرها قطراتی به اندازه قطره باران درست می کنند و دیگر ابرها چنین کاری نمی کنند اگرچه تراکم مستقیم سبب ایجاد قطرات بزرگ نمی شود،اما برخورد و هم آمیزی قطرات با یکدیگر قطرات بزرگی را بوجود می آورد برخورد مکرر،قطراتی با اندازه باران را تشکیل می دهد کار آیی هم آمیزی که سرعت رشد قطرات آب را در حالت تراکم و هم امیزی نشان میدهد مشخص شده است پس از اینکه قطرات به 04/0 میلی متر رسید رشد آنها بیشتر به علت هم آمیزی است تا تراکم.

در عرض های جغرافیایی میانه و زیاد ،ابرها آنقدر مرتفع هستند که درجه حرارت آنها در زیر نقطه انجماد است . در چنین ابرهایی قطرات کوچک آب و بلورهای یخ به صورت توام وجوددارند . در این وضعیت چون فشار بخار آب بیشتر از فشار بخار یخ در همان درجه حرارت است لذا چنین به نظر می رسد که هوا از نظرقطرات آب در حالت اشباع ،و از نظر بلورهای یخ در حالت فوق اشباع است . با توجه به اینکه بخار آب بتدریج در اطراف یخ انباشته می شود کم کم هوا از حالت اشباع خارج شده و قطرات کوچک اب شروع به تبخیر می کنند. این عمل آنقدر ادامه پیدا می کند تا تمام قطرات کوچک اب تبخیر شوند و یا آن که بلورهای یخ بقدری بزرگ شوند که از ابر خارج و به پایین سقوط نمایند.در طی سقوط ،گرم و ذوب می شوند و به عنوان قطرات باران در می آیند که با هم آمیزی ،درشت و درشت تر می شوند.این ÷دیده ،که معمولا در ابرهایی که دماهای آنها 10- تا 30- درجه سانتی گراد است به خوبی عمل می کند به نام پدیده برژورن(Bergeron) نام گذاری شده است (برژرون دانشمند هواشناسی نروژی است که برای اولین بار این پدیده راتوصیف نمود.) (علیجانی و کاویانی ،1371).

2-2-باران

مسلما باران آشنا ترین فرم بارندگی است اگرچه تعریف باران ساده است اما با توجه به توضیحات قبلی ،توضیح مبدا آن مشکل است بطور مختصر ،باران ها،نزولی هستند و به فرم قطرات مایع. ابرها منبع باران هستند گرچه همانطور که قبلا گفته شد تمام ابرها باران زا نیستند باران از تراکم قطرات آب در ابرها و بزرگ شده این قطرات به اندازه ای که بتواندبر نیروی شناوری هوا فایق آیند نتیجه می شود به هر حال ، مقدار قابل توجهی از باران ،همان برف ذوب شده است ،بخصوص در عرض های جغرافیایی زیاد و یا در طول زمستان در عرض های جغرافیایی متوسط.

بدون توجه به اندازه قطرات در ابر ،وقتی قطرات آب به سطح زمین نزدیک می شوند ،دو عامل برروی اندازه های آنها تاثیر می گذارد :1)میزان تبخیر در طول مدت نزول،و 2) اثر اصطحکاک هوا برروی قطره سقوط کننده . در هوای نسبتا آرام ،اصطحکاک هوا محدود کننده اندازه قطرات است اگر در منطقه بارندگی ، هوا نیز در حال نزول باشد ( که در بعضی قسمت ها رگبارهای رعد و برق دار وجود دارد )،قطرات بسیار درشتی تشکیل می شوند.