Thermodynamic and Synoptic Analyses of Pick Floods Caused by Showery Precipitation in Mountainous Regions (Ghare Sou Basin)

Document Type : Research Article


1 Assistant Professor, University of Lorestan, Lorestan, Iran

2 PhD student of Climatology, University of Lorestan, Lorestan, Iran

3 BA in Natural Geography, Lorestan, Iran


Ghare Sou basin is one of the sub-basins of Karkeh River located in Kermanshah, West of Iran. In spite of not being a flood-prone area in terms of physiography, severe floods have occurred in this region. The main aim of the present study is to present an overview of thermodynamicand synopticconditions affecting precipitations causing extreme flows. Accordingly, two databases were made use of: a) data including discharge and daily precipitation measured at the basin area covering the period of 1389-1351 and b) data including air temperature, air pressure, geopotential height, zonal and meridional wind speed, specific and relative humidity related to the levels of 1000, 850, 700, 500, 600, 400, 300, 250, 150, and 100 hPa provided on the NCEP / NCAR for each six-hour monitoring. Then, with application of the probability distribution method, the ultimate limit of type I with a ten thousand-year return period of 02/247 cubic meters per second per day discharge threshold was specified as diagnostic criteria for exceptional flows. Finally, five floods were extracted for explanation, among which one sample was analyzed. The obtained results revealed that during rainy days, blocking systems such as Rex, Omega, cut-off low, and high-pressure stack systems in the middle levels of the atmosphere were dominant over Mediterranean and Middle East region; the mentioned patterns revealed disruption of normal atmosphere. Moreover, analyses of the indexes and thermodynamic charts were indicative of non-modular arithmetic of maximum indexes and maximum conditional instability with maximum precipitation. Hence, acquaintance with synoptic conditions of systems leading to floods can be of great significance in presenting flood warnings before occurrence of any crises.



    1. امین جان، سمیه (1393)، تحلیل همدیدی سامانه‌های سیل‌زا در حوضۀ قره‌سو، دانشگاه محقق اردبیلی - دانشکدۀ ادبیات و علوم انسانی، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد.
    2. احمدی، محمود؛ قویدل رحیمی‌، یوسف؛ حاتمی زرنه‌، داریوش‌؛ رضایی، محمد (1389)، نارسایی الگوهای سینوپتیک بارش سنگین مولد سیلاب مخرب در شهرستان جیرفت‌، جغرافیا سال دوازدهم، شمارۀ‌ 41 .
    3. پروین، نادر (1389)، بررسی ارتباط بین تغییرات سطح500 هکتوپاسکال و سیل در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه‌، فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی‌، سال بیست و پنجم، شمارۀ 2 (پیاپی 97).
    4. خوشحال، جواد؛ علیزاده، تیمور (1389)، بررسی همدیدی و ترمودینامیکی رگبار موجد سیلاب 24/6/88 استان خراسان رضوی، فصلنامۀ مدرس.
    5. خوش‌اخلاق، فرامرز؛ صفایی راد، رضا؛ سلمانی، داوود (1393)، واکاوی همدید سیل رخداده ماه آبان 1390 در شهرستان‌های بهبهان و لیکک‌، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دورة 46‌، شمارۀ 4: 524 -509.
    6.  خوش‌اخلاق، فرامرز‌؛ نبوی، سید امید؛ عباسی، اسماعیل (1391)، تحلیل سامانه‌های همدید بارش‌‌های شدید دورة سرد سال در استان‌های خراسان رضوی و شمالی نشریۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی‌، سال شانزدهم، شمارۀ 40.
    7. دارند، محمد (1394)، تحلیل همدید بارش‌های سیل‌آسای کردستان، نشریۀ تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال پانزدهم، شمارۀ 37: 70-47.
    8. دارند، محمد (1394)، واکاوی بسامد رخداد رودبادها هنگام بارش‌های سیل‌آسای استان کردستان‌، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شمارۀ 13: 113 -95.
    9. رحیمی، داریوش‌؛ میر‌هاشمی، حمید؛ رحیمی، یونس‌ (1392)، تحلیل ترمودینامیک و سینوپتیکی سیلاب‌های لحظه‌ای مناطق کوهستانی حوضۀ بهشت‌آباد، فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی، سال 28، شمارۀ 3‌، شمارۀ پیاپی110.
    10. رحیمی، داریوش (1388)، تأثیر رگبارهای منفرد بر مدیریت بحران سیلاب در حوضۀ فارسان، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، شمارۀ 35، پاییز 1388: 100-85.
    11. عزیزی، قاسم؛ صمدی، زهرا (1386)، تحلیل الگوی سینوپتیکی سیل 28 مهرماه 1382 استان‌های گیلان و مازندران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شمارۀ 60: 74-61.
    12. محمدی، بختیار؛ مسعودیان، ابوالفضل (1389)، تحلیل همدید بارش‌های سنگین ایران (مطالعۀ موردی: آبان‌ماه 1373)، جغرافیا و توسعه، شمارۀ 19: 70- 47.
    13. نجف‌پور، بهرام (1392)، شناسایی الگوهای گردشی ایجادکنندة سیلاب در جنوب غرب ایران مورد: حوضۀ مند، جغرافیا و توسعه، شمارة 31: 92-77.
    14. Craig, K.J (2002).MM5 Simulations of Urban induced Convective precipitation over Atlanta, GA, Master Thesis,San Jose State University.
    15. Cavalcanti, I.F.A. (2012). Large scale and synoptic features associated with extreme precipitation over South America: A review and case studies for the first decade of the 21st century, Atmospheric Research, 27–40
    16. Chen Chen, C., Y. Lang Lin & N. Ning Hsu (2011), Orographic effects on localized heavy rainfall events over southwestern Taiwan on 27 and 28 June 2008 during the post-Mei-Yu period. Atmospheric Research, No.101, pp. 595–610;
    17. Galway, J. G., 1956. The lifted index as a predictor of latent instability. Bulletin of the American Meteorological Society 37, 528–529.
    18. J.J. George (1960). Weather Forecasting for Aeronautics. New York: Academic Press. p. 673.
    19. Liping, L., R. Zheng and Q. Danyu.(2005) Case studies on mesoscale structures of heavy rainfall system in the Yangtze river generated by Meiyu front. Scince in China Ser. D Earth Sciences. Vol.48. 1303-1311.
    20. Miller, R. C. 1972. Notes on analysisand severe storm forecasting procedures of the Air Force Global Weather Central. Tech. Rept. 200(R). Headquarters, Air Weather Service, USAF, . 190 pp.
    21. Moncrieff, M.W. M.J. Miller, 1976. The dynamics and simulation of tropical cumulonimbus and squall lines. Royal Meteorological Society 102: 373-394.
    22. Seibert. P, A. Frank, and H. Formayer (2007), Synoptic and regional patterns of heavy precipitation in Austria.  Theor. Appl. Climatol. 87, 139–153
    23. Showalter, A. K., 1953. A stability index for thunderstorm forecasting. Bulletin of the American Meteorological Society 34: 250-252.
    24. Sabziparvar, A.A., Parandeh, A., Lashkari, H. and Yazdanpanah H. (2010), Mid-Level Synoptic Analysis of Flood- Generating Systems in South-West of Iran (Case Study: Dalaki Watershed River Basin), Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol. 10, pp. 2269-2279.
    25. Villanueva, R.V., Borga, M., Zoccatelli, D., Marchi, L,. Gaume, E., Ehret, U.(2012) Extreme flood response to short-duration convective rainfall inSouth-West Germany, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 1543–1559.
    26. www.