Analysis of Extreme Rainfall Event Resulting in floods on June 28th 1394 in Alborz Province

Document Type : Applied Article


1 Ph.D student of Agricultural Climatology, Faculty of Geography and Environmental Sciences, University of Hakimsabzevari

2 Assisstant prof of Climatology, Faculty of Geography and Environmental Sciences, University of Hakimsabzevari

3 M.Sc. in Climatology, Bureau of Yazd Meteorology Researchs

4 M.Sc. in Climatology, University of Isfahan Payame-Noor


    Flash floods caused by short heavy precipitation are one of the most important natural hazards. The main objective of the study is to provide a synoptic and thermodynamic mechanism analysis of the severe rainfall leading to floods on July 28th, 1394, in Alborz province. According to Sijan and Kondor rain-gauge stations as well as Karaj synoptic station, precipitation features and the occurrence of rainfalls in the warm season were determined. Furthermore, anomaly data, geopotential heights, vertical velocity (omega), and vorticity in the days prior to the precipitation at 500 and 850 hpa and sea level were determined and drawn based on GRADS. The instability indexes and the Skew-T thermodynamic graph were analyzed based on Tehran synoptic station. The main synoptic features of the rainfall include the cold weather in the upper atmosphere, creation of quasi-stationary trough, and surface earth low-pressure, injection and continuous supply of moisture from Caspian Sea and northwestern streams. The dominant pattern at sea level before and during the precipitation was thermal low pressure in Pakistan. The vertical velocity (omega) at the time of the rainfall strengthened  and more than 500 hPa and 850 hPa was observed. On the day of the precipitation, the amount of positive vorticity reached +9 due to the movement of the upper atmosphere meridional flows. The rainfall with Showalter Index in severe unstable conditions as well as Precipitation Index enjoyed the necessary water vapor for heavy rainfall in the region. High temperature difference between the upper level in atmosphere and ground surface during warm seasons causes heavy precipitation. Hence, such knowledge could be reliable source for flood warnings before the occurrence of the crisis.  


[1]. احمدی، محمود؛ جعفری، فرزانه (1394). واکاوی بارش فوق سنگین 23 اسفند 1392 مولد سیلاب مخرب در شهرستان بندرعباس، دانش مخاطرات، شمارۀ 3: 324-307.
[2]. امیدوار، کمال؛ الفتی، سعید؛ اقبالی بابابادی، فریبا و مرادی، خدیجه (1392). واکاوی ترمودینامیکی بارش­های سنگین ناشی از پدیدۀ سردچال جوی در نواحی مرکزی و جنوب غرب ایران (مطالعۀ موردی: رخداد بارش 11 آذر 1387). نشریۀ جغرافیا و مخاطرات محیطی، شمارۀ 5: 19-1.
[3]. امینی، میترا؛ لشکری، حسن؛ کرمپور، مصطفی و حجتی، زهرا (1392). تحلیل سینوپتیک سامانه‌های همراه با بارش سنگین و سیل زا در حوضۀ رودخانۀ کشکان برای دورۀ آماری (1384-1350). نشریۀ علمی – پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، شمارۀ 43: 2 – 1.
[4]. اکبری، مهری؛ محمدی، حسین؛ شمسی‌پور، علی اکبر (1393). بررسی تغییرات شاخص­های دینامیکی همزمان با توفان­های حوضۀ آبریز کارون. نشریۀ علمی – پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، شمارۀ 48: 36- 17.
[5]. رحیمی، داریوش (1388).  تأثیر رگبارهای منفرد بر مدیریت بحران سیل (نمونۀ مطالعاتی حوضۀ فارسان). نشریۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، شمارۀ 3: 100- 85.
[6]. صلاحی، برومند؛ عالی جهان، مهدی (1392). تحلیل سینوپتیکی مخاطرات افلیمی شهرستان یاسوج (مطالعۀ موردی: بارش سنگین 20 اسفند 1389). جغرافیا و مخاطرات محیطی، شمارۀ 5: 89-73.
[7]. عزیزی، قاسم؛ صمدی، زهرا (1386). تحلیل سینوپتیکی سیل 28 مهرماه 1382 استان‌های گیلان و مازندران، پژوهش­های جغرافیایی، شمارۀ 60: 74-61.
[8]. علیجانی، بهلول (1385). اقلیم‌شناسی سینوپتیک. چاپ دوم. تهران: انتشارات سمت.
[9]. علیجانی، بهلول؛ رضایی، غلامحسین (1393). توزیع زمانی – مکانی تاوایی نسبی در ایران با تأکید بر بارش، فصلنامۀ علمی – پژوهشی جغرافیا، انجمن جغرافیای ایران. شمارۀ 42: 102 – 89.
[10]. گزارش عملکرد معاونت امداد ونجات، جمعیت هلال احمر استان البرز (1394). جمعیت هلال احمر استان البرز.
[11]. گندمکار، امیر (1391). مدیریت بحران وقوع سیل در شهر اصفهان با استفاده از سامانه­های جوی. فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی، شمارۀ 2: 127-116.
[12]. لشکری، حسن (1390). اصول، مبانی، تهیه و تفسیر نقشه­ها و نمودارهای اقلیمی. تهران:  انتشارات دانشگاه شهید بهشتی.  
[13]. Ahasan, M. N., & Khan, A. Q. (2013). Simulation of a flood producing rainfall event of 29 July 2010 over north-west Pakistan using WRF-ARW model. Natural hazards, 69(1): 351-363. DOI: 10.1007/s11069-013-0719-6.
[14]. Burgess, C. P., Taylor, M. A., Stephenson, T., & Mandal, A. (2015). Frequency analysis, infilling and trends for extreme precipitation for Jamaica (1895–2100). Journal of Hydrology: Regional Studies, 3: 424 - 443. DOI:10.1016/j.ejrh.2014.10.004.
[15].Borga, M., Anagnostou, E. N., Blöschl, G., & Creutin, J. D. (2011). Flash floodrecasting, warning and risk management: the HYDRATE project. Environmental Science & Policy, 14(7): 834-844.   DOI:10.1016/j.envsci.2011.05.017.
[16]. Duan, W., He, B., Takara, K., Luo, P., Nover, D., Yamashiki, Y., & Huang, W. (2014). Anomalous atmospheric events leading to Kyushu’s flash floods, July 11–14, 2012. Natural Hazards, 73(3):1255-1267. DOI: 10.1007/s11069-014-1134-3.
[17]. Huntrieser, H., Schiesser, H. H., Schmid, W., & Waldvogel, A. (1997). Comparison of traditional and newly developed thunderstorm indices for Switzerland. Weather and Forecasting, 12(1): 108-125. DOI:<0108:COTAND>2.0.CO;2.
[18]. Joffe, H. Rossetto, T, and Adams, J. 2013. Cities at risk, living with perils in the 21 st century.  Springer Dordrecht Heildelberg New Yourk London. ISBN 1878-9897.
[19]. Kömüşcü, A. Ü., & Çelik, S. (2013). Analysis of the Marmara flood in Turkey, 7–10 September 2009: an assessment from hydrometeorological perspective. Natural hazards, 66(2): 781-808. DOI: 10.1007/s11069-012-0521-x.
[20]. Montesarchio, V., Napolitano, F., Rianna, M., Ridolfi, E., Russo, F., & Sebastianelli, S. (2015). Comparison of methodologies for flood rainfall thresholds estimation. Natural Hazards, 75(1): 909-934. DOI: 10.1007/s11069-014-1357-3.
[21]. Matsangouras, I. T., Nastos, P. T., & Pytharoulis, I. (2016). Study of the tornado event in Greece on March 25, 2009: Synoptic analysis and numerical modeling using modified topography. Atmospheric Research, 169:566-583. DOI:10.1016/j.atmosres.2015.08.010.
[22]. Ntelekos, A. A., Smith, J. A., & Krajewski, W. F. (2007). Climatological analyses of thunderstorms and flash floods in the Baltimore metropolitan region. Journal of Hydrometeorology, 8(1): 88-101. DOI:
[23].Rulfová, Z., Buishand, A., Roth, M., & Kyselý, J. (2016). A two-component generalized extreme value distribution for precipitation frequency analysis. Journal of Hydrology, 534: 659-668.  DOI:10.1016/j.jhydrol.2016.01.032.
[24]. Siedlecki, M. (2009). Selected instability indices in Europe. Theoretical and applied climatology, 96(1-2): 85-94. DOI:10.1007/s00704-008-0034-4.
 [25]. World Meteorological Organization. (2011). Manual on flood forecasting and warning. WMO-No. 1072,
[26]. Zhang, K. Pan, Sh. Cao, L. Wang, Y. Zhao, Y and Zhang, W. 2014. Spatial istribution and temporal trends in precipitation extremes over the Hengduan mountain region, China, from 1961 to 2012. Quaternary International 349: 346 - 356. DOI: 10.1016/j.quaint.2014.04.050.
[27]. Zheng, Z., Qi, S., & Xu, Y. (2013). Questionable frequent occurrence of urban flood hazards in modern cities of China. Natural hazards, 62: 1009-1020. DOI.10.1007/11069-012-0397-9.