Formation of Heavy Precipitations in Southwestern Part of Iran and its Association with the Madden-Julian Oscillation

Document Type : Research Article

Authors

• mohammad jafar nazemosadat
• K. Shahgholian

Shiraz University

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.28595

Abstract

The aim of this study is to assess some synoptic characteristics of heavy precipitations in southwestern parts of Iran and evaluate the relationship between them with the Madden-Julian Oscillation (MJO). Research is conducted with regard to distribution of precipitation per month and identifying their steam sources. Daily records of the November-April precipitation data in Abadan, Ahwaz, Bandar-Abbas, Bushehr, Shahr-e-kord and Shiraz stations for the 1975- 2011 period are collected as well as same panel data for Yasuj station from 1990 to 2011. Rainfall data are sorted in descending order and precipitation values that were fallen within the 5% and 10% of highest records are categorized as the heavy precipitation. The most frequent precipitations occurred in January, February and December. The most frequent heavy precipitations in Ahwaz, Bandar-Abbas, Bushehr, Shahr-e-kord and Shiraz stations occurred in phase 8, while in Abadan station occurred in phases 7 and 8. Apparently, due to the short duration precipitations data at Yasuj station, the most frequent heavy precipitation observed in phase 2.Synoptic maps show that harmonized with eastward movement of convective precipitation in Indian or pacific oceans.Heavy precipitation forms in the west region of Iran and moves toward southwest and south Central of Iran and then appears to Afghanistan.Formation of a cyclonic circulation that encompasses the Mediterranean Sea, Red Sea and Persian Gulf plays an important role for moisture supplement of these storm activities. The synoptic maps have indicated that main sources of these heavy rainfalls are moisture produced at the Arab sea and western parts of the Indian Ocean.

Keywords

• Iran
• MJO, Persian Gulf
• Precipitation
• Vector winds

20.1001.1.20084757.1394.28.5.19.7

References

1- قائدامینی ح. و گلکار ف. 1389. ارزیابی تأثیر مادن-جولیان (MJO) بر رخداد دوران‏های خشک و تر استان خوزستان. چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، 21-23 اردیبهشت 89، مؤسسه ژئوفیزیک، مقالات شفاهی، فیزیک فضا، صفحه 26-14.

2- قائدامینی ح. و ناظم‌السادات م.ج. 1385.بررسی تأثیر نوسانات مادن-جولیان بر بارش‌های ماه‌های فوریه تا آوریل در استان فارس،دومین کنفرانس منابع آب ایران، زمستان 85، دانشگاه صنعتی اصفهان.

3- قائدامینی ح. و ناظم‌السادات م.ج. 1387. بررسی تأثیر نوسانات مادن جولیان بر وقوع کرانهبالایی و پایینی بارش (سیلاب و خشکی) ماه‏های فوریه تا آوریل در استان‏های فارس، اصفهان و چهارمحال و بختیاری، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب.

4- مسعودیان س.ا. 1387. شناسایی شرایط همدید همراه با بارش‏های ابرسنگین ایران، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، 25-23 مهرماه 1387، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران.

5- مسعودیان س.ا. و محمدی ب. 1389. تحلیل فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت در زمان رخداد بارش‏های ابرسنگین ایران، مجموعه مقالات چهارمین کنگره بین‏المللی جغرافیدانان جهان اسلام (ICIWG 2010)، ایران، زاهدان، 27-25 فروردین 1389.

6- مسعودیان س.ا. و محمدی ب. 1391. تحلیل فراوانی جبهه‏ زایی در زمان رخداد بارش‏های ابر سنگین ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 27 ،شماره اول، بهار 1391، شماره مقاله:844، 17791-104:17767.

7- ناظم‌السادات س.م.ج.، انصاری ا. و پیشوایی م.ر. 1386. ارزیابی سطح معنی‌داری برای پیش‌بینی دوران خشکسالی و ترسالی فصل پائیز و شش ماهه سرد ایران بر اساس وضعیت فازهای تابستانه ENSO. مجله تحقیقات منابع آب ایران. انجمن علوم و مهندسی منابع آب، سال سوم، شماره 1، بهار 86.

8- ناظم السادت س.م.ج. و قائدامینی اسدآبادی ح. 1386. بررسی تأثیر نوسانات مادن جولیان بر وقوع کرانه بالائی و پائینی بارش (سیلاب و خشکی) ماه‏های بهمن تا فروردین در استان فارس، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال دوازدهم، شماره چهل و ششم (ب)، زمستان 87.

9- Barlow M., Lyon B. and Cullen H. 2005. Modulation of daily precipitation over Southwest Asia by the Madden-Julian Oscillation. Mon. Wea. Rev., 133: 3579-3594.

10- Bond N.A., and Vecchi G. 2003. The influence of the Madden-Julian Oscillation on precipitation in Oregon and Washington. J. Weather and Forecasting, 18 (4): 600-613.

11- Carvalho L.M.V., JonesC., and Liebmann B. 2004. The South Atlantic convergence zone: Intensity, form, persistence and relationships with intraseasonal to interannual activity and extreme rainfall. J. Climate, 17: 88–108.

12- Donald A., MeinkeH., PowerB., MaiaA.H.N., WheelerM.C., WhiteN.,StoneR.C.and Ribbe J. 2006. Near-global impact of the Madden-Julianoscillation on rainfall. Geophy Res Lett 33:L09704.

13- Ferranti L., Palmer T.N., MolteniF., and Klinker K. 1990.Tropical-extratropical interaction associated with the 30-60-day oscillation and its impact on medium and extended range prediction.J. Atmos. Sci. 47: 2177-2199.

14- Groisman P.Y., Knight R.W., Easterling D.R., Karl T.R., Hegerl G.C.and Razuvaev V.N.2004. Trends in Intense Precipitation in the Climate Record. J. C., 18: 1326-1350.

15- Hendon H.H., and Liebmann B. 1990. A composite study of onset of the Australian summer monsoon.J. Atmos.Sci. 47: 2227–2240.

16- Jones C. 2000. Occurrence of extreme precipitation events in California and relationships with the Madden - Julian oscillation. J. Clim., 13: 3576–3587.

17- Lau K.M. and Chan P.H. 1986. Aspects of the 40–50 day oscillation during the northern summer as inferred from outgoing longwave radiation. Mon. Weather Rev., 114: 1354–1367.

18- Lawrence D.M. and Webster P.J. 2002. The boreal summer intraseasonal oscillation: Relationship between northward and eastward movement of convection. J. Atmos. Sci., 59: 1593–1606.

19- Liebmann B., Kiladis G.N., Vera C.S., Saulo A.C., and Carvalho L.M.V. 2004. Subseasonal variations of rainfall in the vicinity of the South American low-level jet stream and comparison to those in the South Atlantic Convergence Zone. J. Clim., 17: 3829–3842.

20- Madden R.A. and Julian P.R. 1971. Detection of a 40-50 day oscillation in the zonal wind in the tropical Pacific. J. Atmos. Sci. 28:702-708.

21- Madden R.A. and Julian P.R. 1994. Observations of the 40-50 day tropical oscillation.a review. Mon. Wea. Rev. 122:814-837.

22- Matthews A.J. 2004. Intraseasonal variability over tropical Africa during northern summer J. Clim., 17:2427–2440.

23- Nazemosadat M.J. and GhaedaminiH. 2010. On the Relationships between the Madden–Julian Oscillation and Precipitation Variability in Southern Iran and the Arabian Peninsula: Atmospheric Circulation Analysis. J. Climate, 23: 887–904.

24- Paegle J.N., Byerle L.A. and Mo K.C. 2000. Intraseasonal modulation of South American summer precipitation. Mon. Weather Rev., 128: 837–850.

25- Sui C.H. and Lau K.M. 1992. Multiple phenomena in the tropical atmosphere over the western Pacific. Mon. Weather Rev. 120: 407–430.

26- Wheeler M.C. and Hendon H.H. 2004. An All-Season Real-Time Multivariate MJO Index: Development of an Index for Monitoring and Prediction.Bureau of Meteorology Research Centre, Melbourne, Australia. Monthly Weather Review. 132: 1917-1932.