کارگاه آموزشی هواشناسی کوهستان

حضور در طبیعت در هر شاخه ای از رشته ورزشی کوهنوردی نیازمند شناخت از شرابط جوی هم به شکل پیش بینی و هم به صورت شناخت از سازوکار مخاطره‌های جوی است. بدون اغراق عمدتاً به صورت روزانه شاهد رخداد حادثه در مناطق کوهستانی می‌باشیم که یکی از علل آن ذات دگرگون و مخاطره آمیز طبیعت کوهستان است.

در دوره‌های آموزشی فدراسیون کوهنوردی بر مبنای دانش افزایی در میان کوهنوردان، بر مبنای دو اصل مهم است؛ یکی آشنایی با کمیت‌های هواشناختی و پدیده‌های جوی کوهستانی، که این شناخت در جهت کاهش رخداد حادثه و انجام بهینه برنامه‌های کوهنوردی نقش مهمی دارد و دیگری آشنایی با راه‌های دریافت پیش بینی جوی صحیح است.

فصل اول: هواشناسی کوهستان (معرفی، اهمیت و ضرورت)

هواشنای کوهستان و کوه نوردی (حضور در طبیعت)

هیچ برنامه­ای خارج از فضای سرپوشیده بدون توجه به پیشبینی جوی، نمی‌تواند صورت پذیرد. انجام موفق یک برنامه کوهنوردی رابطه مستقیمی با شرایط جوی دارد. مهم‌ترین و اولین اهمیت استفاده از یک پیشبینی با صحت وقوع بلا، حفاظت از جان افراد است. کوهنوردان ازجمله اولین افرادی هستند که کاربرانی خالق، جهتِ استفاده از پیش بینی‌های دقیق جوی و اولین افراد پیشتاز و پیگیر در اخذ پیش بینی‌ها از سازمان‌ها و مراکز هواشناسی هستند.

بنابراین به طورکلی کوهنوردان از هواشناسی کوهستان (پیش بینی وضعیت جوی کوهستان) در دو مرحله اساسی استفاده می‌کنند:

الف) قبل از برنامه و بر اساس پیش آگاهی از شرایط جوی در جهت انتخاب زمان و مکان اجرای برنامه و همچنین نحوه اجرای برنامه؛ یعنی نوع پوشش، تغذیه، ابزار و…

ب) در حین اجرای برنامه، که این مسئله هم با توجه به پیش بینی و حال بینی‌های صادر شده کاربرد دارد.

شناخت مختصر جو

زمین را پوسته ای گازی شکل احاطه کرده که آن را جو می‌نامند. این پوسته گازی، توسط نیروی گرانش زمین نگهداری می‌شود.

فصل دوم: کمیت‌های هواشناسی

دما

دما یکی از مهم‌ترین عناصر جوی است. دما، یک کمیّت فیزیکی و نسبی است که میزان گرمی و سردی را مشخص می‌کند و با دماسنج قابلِ اندازه گیری است

ضخامت و کیفیت جو و دمای هوا در مناطق کوهستانی

ضخامت تقربی جو 30 کیلومتر است به عبارتِ دیگر، عمق جو از مرز بالایی آن تا سطح زمین را می‌توان 30 کیلومتر دانست. منظور از سطح زمین در اینجا، تراز دریاهای آزاد است.

پوشش آسمان و ارتباط آن با دما

باتوجه به میزان انعکاس تابش مستقیم از سطح ابر، که حدود 75 درصد است؛ اهمیت این مسئله مشخص می‌شود. در آسمان ابری، در مقایسه با آسمان بدون ابر، نفوذِ تابش تا سطح زمین تنها 20 تا 25 درصد است

پوشش سطحی زمین (کوهستان) – آلپیدو (سپیدایی)

نسبت انرژی بازتابیده به کل انرژی تابیده شده در سطح یک جسم را آلبیدوی آن جسم می‌نامند، که بر حسب درصد اشعه تابیده شده محاسبه می‌شود

دما و ارتفاع (لاپس ریت)

دمای هوا با زمان، فاصله افقی و ارتفاع تغییر می‌کند. در شرایط عادی، با افزایش ارتفاع از سطح زمین، دما با آهنگ و روند مشخصی کاهش می‌یابد.

گرمایش سطحی روزانه

با طلوع آفتاب و گرم شدن زمین، هوای مجاور آن نیز گرم می‌شود. چون هوا رسانای بسیار ضعیف گرما است. لایه ای از هوا که در چند سانتیمتری مجاور زمین قرار دارد، از این گرما بیشتر بهره مند می‌شود. با بالا آمدن خورشید و گرم ترشدن زمین، بین زمین و هوای نسبتاً خنک سطوح بالاتر، یک لایه حرارتی مرزی شکل می‌گیرد

سرمایش سطحی شبانه

با غروب خورشید و از بین رفتن انرژی خورشیدی، زمین که در طول روز انرژی دریافت کرده است، انرژی خود را به آسمان تابش می‌کند.

دما و ایمنی کوه نوردان

در معرض دماهای بسیار پایین یا بالا بودن، موضوع مهمی در بحث ایمنی دمایی است. اگر فردی با لباس ناکافی در محیطی با دمای بسیار پایین قرار گیرد، امکان دارد دچار یخ زدگی و هیپوترمی شود.

شاخص گرمایی

» دمای محسوس» یا دمای احساسی  (index Heat)شاخصی است برای توصیف دمایی که بدن موجودات زنده احساس می‌کند.

کمپینگ و دما

یکی از بخش‌های مهم برنامه‌های کوهنوردی به ویژه در برنامه‌های چند روزه  برپایی کمپ جهتِ شبمانی است. اهمیت ایجاد یک کمپ مساعد و مناسب جهتِ بازیابی توان از دست رفته، از اهمیت به سزایی برخوردار است. در اصول برپایی کمپ، شرایط جوی یکیاز مواردی است که در تمامی برنامه‌های کوهنوردی باید لحاظ شود.

ابر

مطابق با تعریف سازمان جانی هواشناسی (WMO) ابر توده انبوهی از اجزا بسیار کوچک و قابل رویت از آب یا یخ و یا مخلوط آب و یخ معلق در هوا است.

طبقه بندی و شناسایی ابرها

ابرها را به 3 دسته شامل: ابرهای پایین، ابرهای متوسط و ابرهای بالا طبقه بندی کرده اند.

دسته بندی ابرها از نظر شکل ظاهری

در بیشتر منابع، ابرها را از نظر ظاهری به دو شکل کلی جوششی و پوششی تقسیم بندی کرده اند.

از انواع ابرهای طبقه پایین می‌توان به کومولوس نوع 1، کومولوس نوع 2، CB3، CB9، ویرگا، ماماتوس، استراتوکومولوس (پوششی و جوششی)، استراتوس (پوششی) نام برد.

از انواع ابرهای طبقه متوسط می‌توان به آلتو استرتوس ها (پوششی‌ها)، آلتو کومولوس‌ها (جوششی‌ها) نام برد.

ابرهای طبقه بالا به انواع سیروس‌ها، سیروس‌های پوششی (سیرواستراتوس) و سیروس‌های جوششی (سیروکومولوس) تقسیم می‌شوند.

ابرهای خاص کوهستان و کاربردشان در پیش بینی کوتاه مدت جوی در طبیعت عبارتند از:

ابرهای عدسی، ابرکلاهکی، ابرهای پرچمی، ابرهای کمانی چینوک و ابرهای مواج

فشار جو و کوهنوردی

فشار جو، در مکانی معین، وزن ستون هوای بالای آن است. اختلاف فشار بین دو نقطه سبب حرکت­های افقی (بادها) و قائم (همرفت و فرونشینی) در جو می‌شود. موقیت مراکز پرفشار و کم فشار ویژگی کلیدی در نقشه‌های هواشناسی برای تهیه اطلاعات سمت و سرعت باد، پوشش ابر و بارش است.

فشار و ارتفاع

فشار به صورت پیوسته با ارتفاع کاهش می‌یابد، زیرا هنگامی که مکان اندازه گیری در جو بالاتر می‌رود، وزن ستون‌های بالای آن کاهش می‌یابد.

باد

اختلاف فشار بین دو نقطه سبب حرکت‌های افقی (فرارفت)، حرکت‌های قائم (همرفت) و فرونشینی در جو می‌شود. درنزدیکی بامداد و پیش از طلوع آفتاب، سرعت باد حداقل است.

سامانه بادهای شبانه روزی

الف) سامانه باد دامنه ای: از اختلاف افقی دمای بین هوای دیوارهای دره و هوای بالای بخش مرکزی دره ناشی می‌شود.

ب)سامانه بادهای امتداد دره: به دلیل اختلاف دما در امتداد دره یا هوای داخل دره با هوای بالای دشت مجاور آن شکل  می‌گیرد.

د) که از اختلاف افقی دمای بین هوای بالای توده کوهستانی و هوای دشت‌های اطراف به وجود می‌آید و بادهای بزرگ مقیاسی که بالاسو یا پایین سوی دامنه‌های بیرونی توده کوهستان می‌وزند.

باد گرم در کوهستان

گرم باد وزش هوای خشک و گرمی است که تحت شرایطی خاص در دامنه پشت به باد کوه‌ها ایجاد می‌شود. این بادها عمدتاً به وسیله مردم بومی شناسایی و نام گذاری شده اند. وارد شدن تنش بر کوه نوردانی که در حال کوه نوردی بر دامنه‌ها، یال‌ها، خط الراس های کوهستان هستند توسط این باد، سبب ایجاد عدم تعادل می‌شود. این باد سبب افزایش سریع ذوب برف و به دنبال آن سیل‌های ناگهانی و بهمن را همراه خود ممکن می‌کند.

فصل سوم: مخاطره‌های جوی و آب و هوایی کوهستان (شناخت و توصیه)

رعد و برق

رعد و برق یکی از ترسناک‌ترین مخاطره‌هایی است که یک کوهنورد می‌تواند تجربه کند. آمار تلفات، غیر مترقبه بودن و تسلط همه جانبه آن به عنوان مخاطره ای که از فضای بی کران آسمان نازل می‌شود، آن را در زمره مخاطره‌های جوی شاخص برای کوه نوردان و طبیعت گردان قرار داده است.

رعد و برق به سه طریق می‌تواند جان کوهنوردان را تهدید کند:

1- اصابت مستقیم 2- القای الکتریسیته 3- جریان زمینی

ایمنی در صاعقه

الف) ماندن درون خانه یا ساختمان‌های بزرگ یا درون اتومبیل با بدنه تمام فلزی.

ب) عدم استفاده از وسایلی که به خطوط تلفن یا برق وصل هستند.

ج)…

توفان‌های تندی کوهستانی

توفان تندی پدیده ای محلی است که آذرخش و تند (رعد) د ایجاد می‌کند، توفان‌های تندری اغلب با باران‌های رگباری و بادهای لحظه ای همراهند و ممکن است تگرگ یا برف نیز به همراه داشته باشند. این توفان‌ها به فراوانی در تابستان رخ می‌دهند و پدیده رایجی در مناطق کوهستانی هستند.

عوامل کاهش دید در طبیعت

در طبیعت گاهی شرایطی پیش می‌آید که دید افقی یا عمودی کم می‌شود، که این شرایط می‌تواند ناشی از رطوبت یا گرد و خاک یا ذرات آلودگی باشد. این کاهش دید باعث اشتباه در جهت یابی می‌شود.

مه تابشی

هنگامی که هوای مرطوب در مجاورت زمین در شبی بدون باد و ابر، سرد می‌شود مه تابشی به وجود می‌آید.

مه دره ای

زمانی که هوا در شیب‌های فوقانی کوه بعد از غروب خورشید شروع به سرد شدن می‌کند هوا متراکم و سنگین می‌شود و به سمت کف دره حرکت می‌کند. به علت سرد بودن کف دره هوا اشباع شده و مه تشکیل می‌شود.

مه فراشیبی

یکی از انواع مه را که گاهی اوقات از آن با نام ((مه کوهستان)) نیز یاد می‌شود، مه فراشیبی می‌نامند.

مه فرارفتی

اغلب مانند مه تابشی به نظر می‌رسد و نتیجه متراکم شدگی است.

بررسی عوارض و پدیده‌های برف نهشت

نقاب برفی (قرنیز برفی)

توده‌های برف یا یخ که در سمت بادپناه یک زمین پشته شکل می‌گیرند توسط برف‌های بادوزان ایجاد می‌شوند. توالی نمادین شکل گیری نقاب برف در شکل زیر نشان داده شده است. با توجه به باد و حالت برف، گاهی اوقات نقاب‌ها سست هستند و به راحتی می‌شکنند و گاهی برعکس به شدت به صخره زیرین خود می‌چسبند.

پشته‌های برفی

پشته‌های برفی هنگامی شکل می‌گیرند که باد شدید مقدار زیادی برف را در قسمت بادپناه موانعی مثل بوته‌ها، خطوط درختان، پشته‌های خاکی و دیگر موانع، همانند یک بالشی از برف روی هم جمع می‌کند.

برف چال

در زمان بارش برف در دره‌ها و شیب‌های منتهی به دره‌ها، بدلیل ریزش برف از روی دامنه‌ها به درون دره‌هایی که از دو طرف شیب به سمت بالا دارند، حجم عظیمی از برف در درون دره‌ها جمع می‌شود.

 بهمن

 بهمن عبارت است از حرکت توده بزرگ برف که بر روی دامنه کوه‌ها به طرف پایین سقوط می‌کند. تنوع زیادی در خواص برف، آب و هوا و شرایط توپوگرافی زمین باعث تشکیل بهمن به شکل‌های متفاوت می‌شود، لذا انواع بهمن را با توجه به موارد مختلف طبقه بندی می‌کنند.

مقدار و شدت بارش برف

بارش برف در میان تمامی عوامل شرکت کننده در تشکیل بهمن‌ها اصلی‌ترین عامل است. برف، ماده اصلی بهمن است. اندازه بهمن‌ها تا حدودی بستگی به مقدار بارش برف تازه دارد. شدت تجمع برف نیز تقریباً به همان اندازه که مقدار خود برف مهم است، اهمیت دارد.

باران

بارش باران سبک روی برف پشته سرد، باعث یخ زدگی آن و ایجاد یک قشر یخی می‌شود که به استحکام برف پشته می‌افزاید.

تابش ماورای بنفش و حفاظت در برار آن

پرتو فرابنفش (Ultra Violet) به گونه ای کاملاً اتفاقی با مشاهده تغییر رنگ و تیرگی املاح نقره در مقابل نور مستقیم آفتاب کشف شد. این پرتو بخشی از طیف نور خورشید است که در محدوده بینایی چشم انسان نیست. جو زمین از شدت ورود آن به سطح زمین می‌کاهد. بهترین راه مقابله با اثرات این اشعه استفاده از پوشش و پوشاک مناسب است. این خاصیت مربوط به پوشاک لایه اول می‌باشد.

نکته‌هایی جهت حفاظت در برابر پرتو فرابنفش؛

– بیش از 90 درصد پرتو فرابنفش می‌تواند از ابرهای سبک عبور کند

– 60 درصد پرتو فرابنفش بین ساعت 10 صبح تا 2 بعد از ظهر دریافت می‌شود، هرچند بیشینه تابش روزانه معمولاً بین ساعت 14 تا 16 وجود دارد.

و …

سیلات های ناگهانی دریاچه یخچالی

ذوب یخچال‌ها منجر به شکل گیری و گسترش سریع دریاچه‌های یخچالی می‌شود که سواحل آن از نهشته‌های یخ رفت های منفصل و یخ باقیمانده ناپایدار، شکل گرفته است. دریاچه‌های یخچالی اغلب در پایکوه‌های با یخ معلق واقع شده اند.

فصل چهارم:  پیش بینی‌های جوی کوهستان

 پیش بینی‌های جوی کوهستان برای طیف وسیعی از کاربران در حوزه‌های مختلف اعم از گردشگری، ورزش‌های کوهستان، حائز اهمیت است. از آنجا که مخاطره‌های کوهستان همراه با کوهنوردان است و هر ساله تعداد زیادی از کوهنوردان در مناطق کوهستانی دچار سانحه می‌شوند بنابراین فراتر از مقوله حوادث کوهنوردی، بحث امداد و نجات یکی از الزامات کوهستان است که بدون آگاهی از شرایط جوی میسر نمی‌باشد. بنابراین با توجه به شرایط امداد و نجات و برنامه می‌توان لزوم استفاده از انواع پیش بینی‌ها را در مقوله امداد و نجات در مناطق کوهستانی به سه دسته عمده تقسیم بندی کرد:

1- پیش بینی‌های میان مدت (آگاهی کلی از شرایط جوی شامل دما، بارش، باد و … جهت برنامه ریزی)

2- پیش بینی‌های کوتاه مدت (آگاهی نسبتاً دقیق‌تر از شرایط جوی شامل دما، بازش، باد، سوزباد، و … و همچنین پدیده‌های مخرب و مخاطره‌های احتمالی قابل پیش بینی مانند صاعقه، بهمن، توفان و …)

3- پیش بینی‌های خیلی کوتاه مدت

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی طی دو دهه اخیر، گسترش مدل‌های عددی و دقیق‌تر شدن پیش بینی‌ها، پیشرفت زیادی در علم هواشناسی اتفاق افتاده است و تغییرات عناصر جوی در فواصل زمانی ساعت به ساعت در دسترس قرار می‌گیرند.