Δείκτης Κασπίας Θάλασσας–Χίντου Κους (CasHKI):Ένας κλιματικός δείκτης που επηρεάζει τη δραστηριότητα της σκόνης στη Νοτιοδυτική Ασία

Μια ολοκληρωμένη έρευνα των χαρακτηριστικών της θύελλας σκόνης στη λεκάνη Sistan στο ανατολικό Ιράν αποκάλυψε ότι οι ημέρες με καταιγίδα σκόνης κατά τη θερινή περίοδο συνδέονταν με ένα μοτίβο ατμοσφαιρικής τηλεσύνδεσης που αποτελούνταν από τιμές υψηλής πίεσης πάνω από την Κασπία Θάλασσα και χαμηλότερη από την κανονική πίεση πάνω από τα βουνά Hindu Kush – Pamir.

Κατά τη θερινή περίοδο, η περιοχή κατά μήκος των συνόρων του ανατολικού Ιράν με το Αφγανιστάν και το Πακιστάν επηρεάζεται έντονα από τον ισχυρό (>20 ms) βόρειο άνεμο Levar ή 120 ημερών, ο οποίος προκαλεί τεράστιες καταιγίδες σκόνης σε ορισμένες περιπτώσεις, καθιστώντας το Σιστάν ως την κύρια σκόνη. πηγή στη νοτιοδυτική Ασία και ένα από τα πιο θυελλώδη περιβάλλοντα της ερήμου στον κόσμο (Rashki et al., 2013 ). Επιπλέον, υπήρχαν ενδείξεις ότι οι υψηλότερες ταχύτητες ανέμου στο Σιστάν συσχετίστηκαν με θετικές ανωμαλίες στην επιφανειακή πίεση πάνω από την Κασπία Θάλασσα και ελαφρώς αρνητικές πάνω από το Hindu Kush.

Η Κασπία Θάλασσα – Δείκτης Hindu Kush (CasHKI ) εισήχθη πρόσφατα ως ρυθμιστικός παράγοντας για το καθεστώς ανέμου και τη δραστηριότητα της σκόνης στη νοτιοδυτική (ΝΔ) Ασία. Το CasHKI ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της ημερήσιας ανωμαλίας της μέσης χωρικής μέσης πίεσης στη στάθμη της θάλασσας (MSLP), από την κλιματολογία 1981–2010, πάνω από την Κασπία Θάλασσα (40–50° Β, 50–55° Α) και το Hindu Kush ( 35–40° Β, 70–75° Α) τομείς [CasHKI =MSLP_anomCS − MSLP_anomHK ]. Το σύνολο δεδομένων MSLP λαμβάνεται από το έργο εκ νέου ανάλυσης Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR).

Διαπιστώθηκε ότι σε μακροπρόθεσμη βάση (~30 έτη), οι τιμές CasHKI, είτε καθ' όλη την περίοδο είτε για κάθε μήνα ξεχωριστά, ακολουθούν την καμπύλη Gauss, κυμαινόμενη μεταξύ -25 hPa και +35 hPa, ενώ κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού μήνες, αυτό το εύρος είναι πολύ χαμηλότερο, δηλαδή -12 hPa έως + 14 hPa (Kaskaoutis et al., 2016, 2017, 2018 ). Αρχικά, οι τιμές CasHKI εξετάστηκαν έναντι της δραστηριότητας σκόνης στη ΝΔ Ασία κατά τους θερινούς μήνες (Ιούνιος έως Σεπτέμβριος), όταν μεγιστοποιείται η δραστηριότητα σκόνης πάνω από το Σιστάν. Διαπιστώθηκε ότι οι υψηλότερες τιμές CasHKI συσχετίστηκαν στατιστικά σημαντικές με αύξηση της δραστηριότητας σκόνης, είτε παρατηρήθηκε μέσω δορυφόρων (MODIS-AOD, OMI-AI) είτε προσομοιώθηκαν μέσω μοντέλων (SPRINTARS, RegCM4). Αντίθετα, οι καταιγίδες σκόνης εμφανίζονταν πολύ σπάνια σε ημέρες με χαμηλές τιμές CasHKI.

Συνοπτικά, οι μη φυσιολογικές τιμές υψηλής πίεσης στην περιοχή της Κασπίας που σχετίζονται με ταυτόχρονες χαμηλότερες από τις κανονικές τιμές πίεσης στα βουνά Hindu Kush οδήγησαν σε αύξηση της κλίσης της επιφανειακής πίεσης μεταξύ αυτών των περιοχών, γεγονός που εντείνει τον βόρειο άνεμο Levar. Οι υψηλότερες εντάσεις ανέμου επιτρέπουν τη διάβρωση σκόνης από τις αλλουβιακές πλαγιές στη λεκάνη Sistan και το τελικό αποτέλεσμα είναι οι συχνές και έντονες καταιγίδες σκόνης που επηρεάζουν τη ΝΔ Ασία (νότιο Ιράν, Αφγανιστάν, Πακιστάν) και το βόρειο τμήμα της Αραβικής Θάλασσας. Αρχικά, ο αντίκτυπος του CasHKI στη διαμόρφωση της δραστηριότητας σκόνης στη ΝΔ Ασία αξιολογήθηκε κατά τη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου σκόνης (Kaskaoutis et al., 2016 ), αλλά περαιτέρω έρευνα απέδειξε ότι ο ίδιος μηχανισμός είναι επίσης ενεργός ακόμη και για τις σπάνιες καταιγίδες σκόνης κατά τη διάρκεια του χειμώνα (Kaskaoutis et al., 2017 ).

Οι υψηλές τιμές CasHKI βρέθηκαν επίσης να σχετίζονται με την εντατικοποίηση του ινδικού θερινού μουσώνα και την εμβάθυνση του θερμικού χαμηλού Ινδίας/Πακιστάν, αλλά δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ του CasHKI και του ινδικού θερινού μουσώνα. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η υψηλή λειτουργία CasHKI σχετίζεται με μείωση της θερμοκρασίας κατά μήκος του ανατολικού Ιράν λόγω της εντατικοποίησης των βόρειων ψυχρών μαζών αέρα από την κεντρική Ασία, ενώ βρέθηκε μια μάλλον αμελητέα σύνδεση μεταξύ CasHKI και δυναμικής μεγάλης κλίμακας, όπως το El- Νίνο Νότια Ταλάντωση. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για τη συσχέτιση του CasHKI με άλλα μοτίβα τηλεσύνδεσης, όπως το Μοτίβο Βόρειας Θάλασσας – Κασπίας (NCP), το σύστημα των μουσώνων ή/και τη δυναμική ωκεανού-ατμοσφαιρικής στον Ινδικό Ωκεανό.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Long-term variability and trends in the Caspian Sea – Hindu Kush Index:Influence on atmospheric circulation patterns, temperature and rainfall over the Middle East and Southwest Asia, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Global and Πλανητική Αλλαγή. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον D.G. Κασκαούτης από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, Ε.Ε. Χούσος από το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, F. Minvielle, Ι. Chiapello και  M. Legrand από το Πανεπιστήμιο της Λιλ, A. Rashki από το                                                                                          ,              ,     ,  Rashki Rashki του Πανεπιστημίου του Mashhad και U.C. Dumka από το Aryabhatta Research Institute of Observational Science.

Αναφορές:

1. Κασκαούτης, Δ.Γ., Ε.Ε. Χούσος, Α. Ράσκι, Π. Φρανσουά, Μ. Λεγκράν, Δ. Γκότο, Α. Μπαρτζώκας, Χ.Δ. Kambezidis, T. Takemura, 2016. The Caspian Sea – Hindu Kush Index (CasHKI):ρυθμιστικός παράγοντας για τη δραστηριότητα της σκόνης στη νοτιοδυτική Ασία. Global and Planetary Change, 137, 10-23.
2. Κασκαούτης, D.G., A. Rashki, E.E. Houssos, M. Legrand, P. Francois, A. Bartzokas, H.D. Καμπεζίδης, U.C. Dumka, D. Goto, T. Takemura, 2017. Εκτίμηση αλλαγών στην ατμοσφαιρική δυναμική και τη δραστηριότητα της σκόνης στη νοτιοδυτική Ασία χρησιμοποιώντας τον δείκτη Κασπίας Θάλασσας – Hindu Kush. International Journal of Climatology, 37 (Suppl.1), 1013–1034.
3. Kaskaoutis, D.G., E.E. Houssos, F. Minvielle, A. Rashki, I. Chiapello, U.C. Dumka, M. Legrand, 2018. Μακροπρόθεσμη μεταβλητότητα και τάσεις στην Κασπία Θάλασσα – Δείκτης Hindu Kush:Επίδραση στα μοτίβα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας, τη θερμοκρασία και τις βροχοπτώσεις στη Μέση Ανατολή και τη νοτιοδυτική Ασία. Global and Planetary Change, 169, 16-33.
4. Rashki, A., D.G. Κασκαούτης, Α.Σ. Goudie, R.A. Kahn, 2013. Ξηρότητα εφήμερων λιμνών και συνέπειες για τη δραστηριότητα της σκόνης:η περίπτωση της λεκάνης απορροής Hamoun, νοτιοανατολικό Ιράν. Science of the Total Environment, 463–464, 552–564.