کلیات

سامانه بارشی به توده های هوایی گفته می شود که عمدتاً در مراکز پرفشار و در پی فرونشینی هوا در گشت کره شکل می گیرند و پس از جابه جایی از یک منطقه جغرافیایی به یک منطقه جغرافیایی دیگر منشأ بارش برف و باران می شوند.

بارش

در هواشناسی به هر نوع بخار آب گفته می‌شود که بر اثر تراکم تبدیل به آب شده و تحث تأثیر نیروی جاذبه به زمینمی‌ریزند. بارش به شکل باران، برف، تگرگ، شبنم و برف‌دانه است. بارش زمانی روی می‌دهد که در منطقه‌ای از آسمان بخار آب آن‌قدر اشباع شده باشد که در اثر تراکم زیاد تبدیل به مایع شده و به زمین ببارد. بنابرین مِه و میغ بارش به حساب نمی‌آیند، زیرا در آن‌ها بخار آب آن قدر متراکم نمی‌شود که بتواند ببارد. معمولاً ریزش‌های آسمانی به سطح برخورد می‌کنند، ولی استثنائی هم وجود دارد که میلابی نامیده می‌شود و پیش از رسیدن به سطح دوباره بخار می‌شود. قطره‌ها یا گلوله‌های بارش پس از برخورد با دیگر قطره‌ها یا بلور‌های یخ درون ابر‌ها با آن‌ها یکی می‌شوند. قطره‌های باران از نظر اندازه گوناگون هستند.
گلوله‌های برف بسته به ویژگی‌های دمایی یا رطوبتی هوایی که از آن می‌گذرند تا به زمین برسند دارای فرم‌ها و الگو‌های گوناگونی هستند. گلوله‌های برف برای به زمین رسیدن نیاز دارند که دمای سطح زمین نزدیک صفر یا زیر صفر باشد، ولی فرایند شکل‌گیری تگرگ به گونه است که برای به زمین رسیدن به دمای بالاتری نیاز دارد. اگر رطوبت کافی و حرکت رو به بالا وجود داشته باشد، بارش از ابر‌های فشرده‌ای، چون کومولونیمبوس می‌تواند ببارد. بارش بخش عمده‌ای از چرخهٔ آب محسوب شده و فراهم کنندهٔ آب شیرین بر روی سیاره زمین است. سیستم‌های طبقه‌بندی اقلیمی مانند سامانه طبقه‌بندی اقلیمی کوپن از میانگین باران سالانه برای تقسیم‌بندی اقلیم‌هایمختلف بهره می‌برند.

توده هوا

توده هوا عبارت است از حجم عظیمی از هوا که خصوصیات فیزیکی آن به ویژه از نظر دما،  رطوبت،  آهنگ کاهش دما (Lapse rate) و فشار در سطح افقی برای صد‌ها کیلومتر تقریباً همسان باشد. هنگامی که هوا در یک منطقه برای مدتی ساکن باشد ویژگی‌های آن در نقاط مختلف با هم به تدریج برابر می‌شوند پس در اثر حرکت توده هوا بر اثر حرکت جریان‌های هوایی به دلیل اختلاف فشار ماهیت توده در طول حرکت تغییر می‌کند مثلاً عبور یک توده خشک از روی دریا باعث افزایش رطوبت آن می‌شود.

انواع توده‌های هوا

اگر دمای توده هوا بیشتر از دمای سطحی باشد که از آن عبور می‌کند، توده گرم نامیده می‌شود و اگر دمای آن کمتر باشد، توده سرد خوانده می‌شود. توده‌های هوا با استفاده از ویژگی‌های مسیر، زمان، دما و رطوبت از یکدیگر شناسایی می‌شوند. توده‌های هوا در ایران ایران تحت تأثیر شش تودهٔ هوا قرار می‌گیرد:

توده هوای مدیترانه‌ای: از غرب وارد ایران می‌شود و ماهیت سرد دارد. ورود آن از آبان تا اردیبهشت می‌باشد. معمولاً نواحی غرب و شمال ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پس از عبور از کوه‌های البرز و زاگرس رطوبت خود را از دست داده و دمای آن افزایش می‌یابد. گفته می‌شود دلیل اصلی پدید آمدن کویر‌های ایران همین توده هوایی است.
توده سودانی: در شمال شرق آفریقا تشکیل می‌شود و از جنوب غرب وارد ایران می‌شود. با گذر از خلیج فارس رطوبت مناسبی جذب می‌کند. ماهیت گرم دارد و بیشتر مناطق ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ورود آن از مهر تا اردیبهشت است.
توده حاره‌ای: از جنوب شرق وارد ایران می‌شود. ماهیت آن گرم است و زمان تأثیر آن تابستان است.
توده سیبری: از مناطق قطبی سرچشمه می‌گیرد و از شمال شرق وارد ایران می‌شود. ماهیت آن سرد و خشک است.
توده عرض میانی: از شمال غرب وارد ایران می‌شود. ماهیت مرطوب دارد و فعالیت آن در زمستان است.
مانسون هند: از سوی اقیانوس هند و از روی دریای عمان وارد ایران می‌شود. ماهیت مرطوب دارد. در تابستان فعال می‌شود و عامل باد‌های ۱۲۰ روزه سیستان است.

جبهه‌های هوا

جبهه‌ها مرز‌های بین توده‌های هوا هستند. بر روی نقشه‌های هواشناسی جبهه‌ها را با یک خط نشان می‌دهند. سطحی که دو توده هوای مجاور را از هم جدا می‌کند، سطح جبهه نامیده می‌شود.

زمانی که دو توده هوای با دمای مختلف، در مسیر حرکت‌شان به هم می‌رسند، حالت انتقال شدیدی (از لحاظ دما، فشار، رطوبت، باد و غیره) در مرز بین آن‌ها به‌وجود می‌آید. اگر یک نفر همراه با توده هوای گرم به سمت شمال حرکت کند، به تدریج و به‌طور یکنواخت با کاهش دما مواجه می‌شود؛ سپس با برخورد به یک توده هوای سرد، دما به‌طور ناگهانی و شدید افت می‌کند. یعنی تغییرات آهسته و یکنواخت در محل برخورد با توده سرد، به تغییر ناگهانی و غیر مداوم تبدیل می‌شود. به این خاطر اصطلاح خط ناپیوستگی در مورد مرکز توده هوا به کاربرده می‌شود.

انواع جبهه‌های هوا

بسته به حرکت توده‌های هوا، انواع مختلف جبهه‌ها که هر کدام خواص خود را دارند تشکیل می‌شوند. این جبهه‌ها عبارتند از: جبهه‌های گرم: یک جبهه گرم، جبهه‌ای است که در طول آن، هوای گرم جانشین هوای سرد می‌شود. در صورتیکه که جهت حرکت توده‌های هوا به طریقی باشد که هوای گرم به تدریج از روی سطح زمینی عبور کند که قبلاً در آن جا هوای سرد وجود داشته‌است، جبهه تشکیل شده، جبهه گرم خواهد بود. بر روی نقشه‌های هواشناسی، جبهه گرم معمولاً به صورت نیم دایره‌های سیاه رنگ و در سمتی که جبهه به آن طرف حرکت می‌کند رسم می‌شود. بر روی نقشه‌های چاپی، جبهه گرم با خط پر رنگ و قرمز مشخص می‌شود. حاصل شکل‌گیری جبهه گرم ایجاد پوشش نسبتاً ضخیم ابر بر روی سطح جبهه و در نزدیکی دنباله آن و بارندگی یکنواخت است.

جبهه‌های سرد: در جبهه‌های سرد، هوای سرد جانشین هوای گرم می‌شود. تیغه‌های سیاه رنگ بر روی خطی که جبهه را نشان می‌دهد، علامت جبهه سرد هستند و همیشه بر روی جهتی قرار داده می‌شوند که جبهه در آن مسیر حرکت می‌کنند. بر روی نقشه‌های هواشناسی جبهه سرد با خط پررنگ آبی مشخص می‌شود. حاصل تشکیل جبهه سرد بوجود آمدن ابر‌های کومولوس و کومولونیمبوس، همراه با بارندگی‌های رگباری است.
جبهه‌های ساکن: اگر دو توده هوای گرم و سرد توسط یک جبهه از هم جدا شده‌باشند، تشخیص جبهه به رفتار آن بستگی دارد. اگر جبهه در جهت هوای گرم جابه جا شود، جبهه سرد است و اگر در جهت هوای سرد جابه جا شود، جبهه گرم است. اما اگر توده‌های هوا در حرکت نباشند، جبهه به حالت سکون در می‌آید. در واقع جبهه ساکن، جبهه‌ای است که در جهت افقی دارای حرکات بسیار کمی بوده و تقریباً اصطلاحی است که به مرز توده‌های هوای ساکن گفته می‌شود و بر روی نقشه‌های هواشناسی با ترکیبی از جبهه گرم و سرد نشان داده می‌شود.
جبهه‌های بند آمده: جبهه بند آمده از ادغام جبهه‌های سرد و گرم تشکیل می‌شود. اگر یک جبهه سرد از یک جبهه گرم پیشی گیرد، نتیجه کار یک جبهه بندآمده‌است. با نزدیک شدن به جبهه بندآمده، سیستم ابر یا بارندگی حاصل از آن بسیار شبیه یک جبهه گرم است، زیرا تشکیل دنباله توده هوای گرم قبل از جبهه تغییری نکرده است. با گذر جبهه، ابر‌ها و بارندگی متعاقب آن از نوع جبهه سرد خواهد بود.

مرکز پرفشار

مرکز پرفشار منطقه‌ای است که فشار هوا در سطح زمین در مرکز آن بیشتر از محیط اطراف آن است. در این نواحی به علت چگالی بیشتر هوای ناحیه داخلی، جهت باد به سمت خارج است. همچنین به علت نیروی کوریولیس، در نیمکره شمالی جهت وزش باد در جهت عقربه‌های ساعت و در نیمکره جنوبیدر خلاف جهت عقربه‌های ساعت است.

شکل‌گیری

سامانه‌های پرفشار حاصل فرونشینی هوا در گشت‌کره (تروپوسفر، لایه‌های از جو که پدیده‌های آب و هوایی در آن اتفاق می‌افتند) است. در مراکز پرفشار، عمدتاً هوای خنک‌تر و خشک‌تر به همراه آسمانی صاف مشاهده می‌شود. علت این امر، فرونشینی هوا در مراکز پرفشار است. در برخی موارد در زمستان مراکز پرفشار با توده‌های هوای قطبی ادغام می‌شوند. این هوای سرد و پرفشار اگر از روی آب‌های گرم عبور کنند ناپایدار شده و فعال می‌شوند. در مناطق زیرگرمسیری، هوای پرفشار که به شدت پایدار است بعنوانپشته زیرگرمسیری شناخته می‌شود و باعث حرکت چرخند‌ها و سامانه‌های جوی در امتداد خط استوا‌ می‌شود. این پشته‌ها با جلوگیری از ورود سامانه‌ها به عرض‌های بالاتر، یکی از دلایل شکلگیری بیابان‌های جهان هستند. پشته‌های زیرگرمسیری با افزایش ارتفاع از زمین قویتر می‌شوند، این در حالی است که پرفشار زیرشمالگانی با افزایش ارتفاع ضعیف‌تر می‌شوند.

اثرات

نواحی پرفشار در سطح زمین باد‌های ملایمی را به دنبال دارند که حاصل فرونشست هوا به لایه‌های زیرین جو است. این فرونشست معمولاً باعث خشک شدن و از دست دادنرطوبت هوا می‌شود. در طول مدت استقرار این هوا، دمای هوا افزایش می‌یابد. چون ابری وجود ندارد که جلوی تابش نور خورشید را بگیرد. در هنگام شب فقدان ابر، موجب خروج تابش‌های گرمایی از زمین می‌شود که باعث کاهش دمای هوا می‌شود. با آرام شدن هوا در سطح زمین، فرونشست‌ها به لایه‌های زیرین مراکز پرفشار باعث ایجاد آلودگی و غبار در نقاط صنعتی و شهری می‌شود که به این پدیده وارونگی هوا گفته می‌شود. همچنین اگر رطوبت نسبی در شب به ۱۰۰ درصد برسد، در این شرایط مه تشکیل می‌شود. گاهی اوقات سامانه‌های پرفشار که در نیمکره شمالی از عرض‌های بالاتر به پایین‌تر حرکت می‌کنند با توده‌های هوای قطبی ادغام می‌شوند.

هنگامی که این سامانه‌ها از آب‌های آزاد و گرمتر عبور می‌کنند بشدت ناپایدار شده و خصوصیات یک توده هوای دریایی را به خود می‌گیرند. این توده‌ها کم فشار‌های قطبی نیز نامیده می‌شوند.

نواحی شکل‌گیری

بعضی از سامانه‌های پرفشار در نواحی گرمسیری بین مدار‌های ۲۰ و ۴۰ درجه تشکیل می‌شوند. هوای گرم نواحی نزدیک استوا در این مناطق به سمت بالا حرکت می‌کند و گرما و رطوبتش را از دست می‌دهد. سپس ضمن فرونشینی به سطح زمین به عرض‌های بالاتر حرکت می‌کند. این بخشی از سازوکار سلول هادلی است که با نام پشته زیرگرمسیری نیز شناخته می‌شود و بیشترین فعالیتش در فصل تابستان است.

سلول هادلی گرما و رطوبت را از نواحی استوایی به سمت بالا حرکت می‌دهد و باعث تشکیل مراکز پرفشار می‌شود
برخی دیگر از سامانه‌های پرفشار نام منطقه شکل‌گیری‌شان را به خود می‌گیرند.  پرفشار سیبری از این دسته است که برای مدت زمانی بیشتر از یک ماه در فصول سرد در سطح زمین ساکن می‌ماند. این پرفشار کمی قوی‌تر و ساکن‌تر از بخش دیگرش در شمال قاره آمریکااست. باد‌های سطحی سبب شتاب گرفتن حرکت این هوای سرد به عرض‌های پایین‌تر می‌شود که در زمستان باعث وقوع مونسون‌هایزمستانی در سواحل غربی اقیانوس آرام‌ می‌گردد. حرکت این توده هوا از سیبری به سمت آسیای مرکزی و عبور آن از روی دریای خزر نیز باعث بارندگی در سواحل شمالی ایران می‌شود. همراهی این پرفشار با سامانه‌های اروپای شمالی در فصل زمستان بارش‌های شدید برف را در ایران و ترکیه به دنبال دارد.

پرفشار جزایر آزور که به پرفشار برمودا نیز معروف است در فصل تابستان در شمال اقیانوس اطلس هوای مطبوعی را به دنبال دارد، اما از نیمه تا انتهای تابستان در اروپای غربی گرمای زیادی را سبب می‌شود.

• در مورد سد دز چه می دانید؟
• در مورد سد کرخه چه می دانید؟
• با سد زاینده رود بیشتر آشنا شوید
• در مورد شهر معمولان چه می دانید؟
• با آق قلا بیشتر آشنا شوید