Snow Cover Monitoring and Patterning of Snow Systems in Khalkhal City

Subject Areas : Climatology

mahdi foroutan ¹ , Bromand Salahi ²

1 - univercity of mohaghegh ardabili
2 - Professor of climatology, Faculty of Social Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.

Received: 2024-05-01 Accepted : 2024-09-09

Keywords: Khalkhal City, Patterning, Snow Cover, Synoptic Analysis,

Abstract :

Examining the snow cover and recognizing the snow patterns can inform environmental planners about the behavior of this phenomenon. In this research, by calling MODIS satellite data in the Google Earth Engine environment and using the NDSI index, the snow cover condition of Khalkhal City from 2003 to 2022 was investigated. For Patterning the snow-making systems of Khalkhal City, the data related to the heavy snow report was received from the Iranian Meteorological Organization. Then, two general patterns were determined for the snowmaking systems of Khalkhal City with the cluster analysis method on the sea level pressure values on days with snow extremes. Then, by selecting a representative day from each pattern, the situation of sea level pressure, geopotential height, temperature, temperature wind, moisture advection, wind flow, and wind speed were analyzed. The results showed that the snow deposits in the central and northern areas of Khalkhal City reach their maximum extent, especially in the winter seasons. The results also showed that there are two general patterns for the transfer of cold air mass and snowfall to the study area, each of which has its mechanisms. The first pattern is influenced by the gradient of pressure and western winds, while the second pattern is influenced by Siberian high-pressure systems, air subsidence, and northern winds.

References:

امیدوار، کمال (1395): بررسی و تحلیل همدید-دینامیک ریزش برف در استان یزد. اطلاعات جغرافیایی، 98: 25-42.
تصدیقیان، مسعود؛ رحیم‌زادگان، مجید (1396): ارزیابی و بهبود الگوریتم تشخیص پوشش سطح برف از تصاویر سنجنده modis. تحقیقات منابع آب ایران، 1: 163-177.
خالدی، شهریار؛ کمالی، سمیه؛ محمدی، فهیمه (1396): بررسی همدیدی برف سنگین جلگه گیلان در بهمن 1392 و تأثیر آن بر سنجش مدیریت بحران. مجله مخاطرات محیط طبیعی، 14: 35-46.
خوان‌سالاری، سکینه؛ محب‌الحجه، علی‌رضا؛ احمدی گیوی، فرهنگ (1397): عوامل دینامیکی مؤثر بر بارش سنگین برف در تهران: مطالعه موردی. مجله فیزیک زمین و فضا، 1: 179-198.
خورشید‌دوست، علی‌محمد؛ قویدل رحیمی، یوسف (1387): آشکارسازی تغییرات بارش ماهانه ایستگاه اهر در ارتباط با الگوهای پیوند از دور، فصلنامه جغرافيايي سرزمين، علمي – پژوهشي، 5(20): 65-82.
خوش‌اخلاق، فرامرز؛ فرید مجتهدی، نیما؛ نگاه، سمانه؛، فروغ؛ هادی‌نژاد صبوری، شبنم؛ اسعدی اسکویی، ابراهیم (1395): پدیده برف دریاچه‌ای و نقش آن در رخداد برف‌های سنگین کرانه جنوب‌غربی دریای خزر. فصلنامه علمی – پژوهشی فضای جغرافیایی، 53: 229-251.
خوشخو، یونس (1395): شبیه‌سازی عمق برف با استفاده از مدل برف تک لایه (slsm) در ایستگاه سقز. تحقیقات آب و خاک ایران، 3: 517-527.
درگاهیان، فاطمه؛ علیجانی، بهلول (1396): بررسی سینوپتیکی و دینامیکی بارش برف بهمن 92 در ایران با تأکید بر نقش بلاکینگ. مجله مخاطرات محیط طبیعی، 12: 19-36.
رضایی بنفشه، مجید؛ جهانبخش، سعید؛ حقیقی، اسماعیل (1396): بررسی الگو‌های همدیدی ریزش برف در کرمانشاه. فصلنامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، 59: 103-119.
شاد‌پور، آرش؛ لشکری، حسن؛ برنا، رضا (1397): تحلیل همدید- آماری برف‌های سنگین استان گیلان. فصلنامه جغرافیای طبیعی، 42: 1-14.
صفریان زنگیر، وحید؛ زینالی، بتول؛ جعفرزاده علی‌آباد، لیلا (1398): ارزیابی شرایط همدیدی وقوع بارش‌های منجر به سیلاب در شهرستان خلخال با رویکرد محیطی به گردشی در بازه زمانی 1366 تا 1395. دو فصلنامه علمی- پژوهشی، پژوهش‌های بوم‌شناسی شهری، 1: 89-104.
عزیزی، قاسم؛ رحیمی، مجتبی؛ محمدی، حسین؛ خوش‌اخلاق، فرامرز (1396): تغییرات زمانی- مکانی پوشش برف دامنه‌های جنوبی البرز مرکزی. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی (پژوهش‌های جغرافیایی)، 3: 381-393.
فتاحی، ابراهیم؛ شوکت مقیمی (1398): اثر تغییرات اقلیمی بر روند برف شمال غرب ایران. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 54: 47-63.
فتاحی، ابراهیم؛ وظیفه‌دوست، مجید (1390): برآورد دمای سطح برف و گستره پوشش برف با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS (مطالعه موردی: حوضه‌های استان گلستان). تحقیقات جغرافیایی، 3: 149-168.
فتح‌زاده، علی؛ زارع‌بیدکی، رفعت (1391): برآورد توزیع آب معادل برف در زمان اوج انباشت برف با استفاده از مدل درجه – روز. مجله تحقیقات آب‌و‌خاک ایران، 43: 171-177.
فهیمی‌نژاد، الهام؛ حجازی زاده، زهرا؛ علیجانی، بهلول؛ ضیائیان، پرویز (1391): تحلیل سینوپتیکی و فضایی توفان برف استان گیلان (فوریه 2005). مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 19: 281-302.
قاسمی‌فر، الهام؛ فرج‌زاده اصل، منوچهر؛ قویدل‌رحیمی، یوسف؛ علی‌اکبری بیدختی، عباسعلی (1398): صحت سنجی ماسک ابر سنجنده مادیس با معرفی ماسک ابر ناحیه‌ای بر اساس داده های سنجنده AVHRR، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 51(3): 447-468.
قنبر‌پور، محمد‌رضا؛ محسنی ساروی، محسن؛ ثقفیان، بهرام؛ احمدی، حسن؛ عباس‌پور، کریم (1384): تعیین مناطق مؤثر در انباشت و ماندگاری سطح پوشش برف و سهم ذوب برف در رواناب. مجله منابع طبیعی ایران، 3: 503-515.
قویدل رحیمی، یوسف (1390): تعیین آستانه آماری و تحلیل سینوپتیک دماهای ابر سرد مراغه، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 11(22): 45-62.
قویدل رحیمی، یوسف؛ فرج‌زاده اصل، منوچهر؛ مطلبی‌زاد، سلماز (1395): تحلیل آماری و سینوپتیک امواج سرمایی منطقه شمال غرب ایران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 16(40): 29-46.
کاشکی، عبد‌الرضا؛ حاجی‌محمدی، حسن (1396): بررسی سیستم‌های سینوپتیک جو در زمان رخداد برف سنگین در استان‌های شمالی برف ایران. تحقیقات منابع آب ایران، 2: 281-289.
Bednorz, E. (2011): Synoptic conditions of the occurrence of snow cover in central european lowlands. International journal of climatology, 31: 1108-1118.
Brown, I. (2019): Snow cover duration and extent for Great Britain in a changing climate: Altitudinal variations and synoptic-scale influences. International Journal of climatology, 39: 4611-4626.
Capozzi, V; C. De Vivo, G. Budillon. (2022): Synoptic control over winter snowfall variability observed in a remote site of Apennine Mountains (Italy), 1884–2015. Articles, 16: 1741–1763.
Esteban, P; PD. Jones, J. Martin-vide, M. Mases. (2005): Atmospheric circulation patterns related to heavy snowfall days in Andorra, pyrenees. International Journal of Climatology, 25: 319-329.
Farukh, MA; TJ. Yamada. (2014): Synoptic climatology associated with extreme snowfall events in Sapporo city of northern Japan. Atmospheric Science Letters, 15: 259-265.
Ghavidel, Y; Jafari Hombari, F. (2020): Synoptic analysis of unexampled super-heavy rainfall on April 1, 2019, in west of Iran. Natural Hazards, 104: 1567-1580.
Martin, JP; D. Germain. (2017): Large‐scale teleconnection patterns and synoptic climatology of major snow‐avalanche winters in the Presidential Range (New Hampshire, USA). International Journal of Climatology, 37: 109-123.
Merino, A; S. Fernandez, L. Hermida, L. Lopez, J. Sanchez, E. García-Ortega, E. Gascón. (2014): Snowfall in the Northwest Iberian Peninsula: Synoptic Circulation Patterns and Their Influence on Snow Day Trends. The Scientific World Journal, 2014: 1-14.
Patlakas, P; I. Chaniotis, M. Hatzaki, J. Kouroutzoglou, HA. Flocas. (2023): The eastern Mediterranean extreme snowfall of January 2022: synoptic analysis and impact of sea-surface temperature. Weathers, 99: 1-9.
Rittger, K; TH. Painter, J. Dozier. (2013): Assessment of methods for mapping snow cover from MODIS. Advances in Water Resources, 51: 367-380.
Schirmer, M; M. Lehning, J. Schweizer. (2009): Statistical forecasting of regional avalanche danger using simulated snow-cover data. Journal of Glaciology, 55: 761 – 768.
Schweizer, J; CH. Mitterer, B. Reuter, F. Techel. (2021): Avalanche danger level characteristics from field observations of snow instability. Articles, 15: 3293–3315.
Sui, J; G. Koehler. (2001): Rain-on-snow induced flood events in Southern Germany. Journal of Hydrology, 252: 205-220.
Suriano, ZJ; DJ. Leathers. (2017): Synoptic climatology of lake-effect snowfall conditions in the eastern Great Lakes region. International Journal of climatology, 37: 4377-4389.