هدف این پژوهش، تحلیل همدیدی وقوع امواج سرمایی به عنوان یکی از مخاطرات محیطی در منطقه شمال شرق ایران است. از این رو آمار حداقل دمای روزانه شش ماه سرد سال در 13 ایستگاه سینوپتیک 1368 استفاده و با توجه به آستانه درنظر گرفته شده، نمره استاندارد - منطقه مورد مطالعه طی دوره آماری 89 1 - برای هر ایستگاه، تعداد 203 روز به عنوان روزهای با سرمای شدید در منطقه / دمای حداقل کمتر از 2 انتخاب شده است. سپس داده های روزانه فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال به 2 درجه از سایت مرکزملی پیش بینی محیطی آمریکا برای روزهای / صورت رقومی و با تفکیک مکانی 5 انتخاب شده، استخراج گردیده است. برای به دست آوردن الگوهای سینوپتیکی مؤثر بر سرماهای حدی، داده های ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال برای روزهای انتخاب شده با استفاده از تحلیل مؤلفه اصلی کاهش یافته و سپس با استفاده ازروش آماری خوش هبندی و روش ادغام وارد، به شش گروه تقسیم شده است. این الگوها نشان می دهد، 90 درصد از سرماهای شدید منطقه، علت سینوپتیکی یا انتقالی دارند. بهطوریکه ریزش هوای سرد از عرض های بالاتر منجر به وقوع سرما در منطقه شده است. در شدیدترین سرماها، ریزش هوای سرد در شرق پشته بسیار قوی بر روی کوههای اورال باعث عمیق شدن ناوه در شرق دریاچه آرال گردیده وحرکت کند ناوه و ایستایی آن، تداوم موج سرما به مدت چندین روز در منطقه را موجب می شود. دراکثر الگوها مهمترین پدیده سینوپتیکی و عامل اصلی وقوع سرما در منطقه، قرارگیری منطقه در پشت ناوه عمیق واقع در دریاچه آرال است که تا عرض های پایین گسترش یافته و همچنین منجر به تقویت فرابار سیبری در سطح زمین می گردد. این فرابار، هوای سرد را با امواج سرما از عرض های بالا به منطقه شمال شرق ایران منتقل می کند. در بقیه موارد، علت سرماهای شدید منطقه، سرمایش سطح زمین و تأثیر توپوگرافی محلی است.

کلمات کلیدی