Document Type : Original Article
Authors
Abstract
Keywords
مقدمه
به دلیل ماهیت تداوم و شبه ایستور بودن سامانه های بندالی، تغییر در فراوانی و طول مدت آنها می تواند اثر عمده ای بر روی شرایط اقلیمی مانند، دما و بارش ماهیانه و فصلی داشته باشد (فریدریچ و همکاران 1993، تریگو و همکاران 2004). رخداد دماهای بسیار سرد می تواند با رخداد سامانه بندالی مرتبط باشد، دمای بسیار سرد زمستان 2010-2009 اروپا با رخداد سامانه بندالی و فاز منفی NAO مرتبط می باشد (کاتیوکس و همکاران، 2010). بعلاوه رخداد سامانه بندالی نه تنها برروی دماهای حدی موثر است، بلکه میانگین اقلیم زمستان را نیز تحت تاثیر قرار می دهد (سیلمن و کروسی ماسپولی2009). درطول زمستان رخداد سامانه بندالی می تواند هسته هایی از هوای فوق العاده سرد را با خود بیاورد (هسکین وساردشموخ،1987) و بر روی دماهای حدی سرد و فوق العاده سرد موثر باشد. زمستان بسیار سرد 42-1941اروپا در طول جنگ جهانی دوم به دلیل وقوع رخداد سامانه های بندالی متوالی، سردترین زمستان قرن بیستم بود که منجر به از بین رفتن بسیاری از سربازان در شرق اروپا شد (لجانز،1989).
ارتباط آماری الگوهای اقلیمی زمستان با وقوع پدیده سامانه بندالی بر اساس شاخص آشکارکننده دو بعدی، در منطقه اطلس- اروپا آشکار شده؛ نتایج نشان داد که وقوع دماهای فوق العاده سرد و مداوم همزمان با استقرار جلو محور ریج سامانه بندالی امگا رخ می دهد (اسچرر و همکاران، 2006). سه موج سرمای متوالی در شرق و جنوب شرق آسیا در زمستان 2005 رخ داد، این امواج سرما که بعد از 18 زمستان گرم متوالی برای اولین بار ثبت شده بود، (لو و چانگ، 2009) با رخداد سامانه بندالی مرتبط بودند.
مطالعات زیادی ارتباط بین رخداد سامانه بندالی و دمای فوق العاده سرد را نشان داده اند؛ مطالعات مربوط به وضعیت حال و آینده سامانه های بندالی و اثرات آن بر روی میانگین و مقادیر حدی دما در اروپا (سیلمن و کروواسی، 2009) ، زمستان سرد2010 در اروپا در ارتباط با رخداد سامانه بندالی (کاتیوسکی و همکاران 2010)، ارتباط بین فراوانی سامانه های بندالی در فصل زمستان اطلس شمالی و رخداد هسته های سرد و خشک مرتبط با رخداد سامانه بندالی (بوهلر و همکاران)، تاثیر سامانه بندالی اطلس شمالی بر رخداد دماهای فوق العاده سرد اروپا (سیلمون و همکاران 2011)، بررسی کمی ارتباط بین سامانه بندالی و دماهای حدی در مقیاس های زمانی کمتر از روزانه در نیمکره شمالی (پفال و ورنلی2012).
در طول تابستان گاهی اوقات سامانه بندالی با خشکسالی شدید و امواج گرما مرتبط می باشد ( بندال و همکاران 2004) و می تواند منجر به رخداد های شدید آب و هوایی مانند موج گرمای تابستان2003 اروپا و 2010 روسیه شود. بنابراین سامانه بندالی هم با دماهای حدی سرد و هم با دماهای حدی گرم می تواند مرتبط باشد. ارتباط سامانه بندالی با دماهای حدی روزانه و تغییر پذیری فضایی این روابط در نیمکره شمالی نشان می دهد که در قسمتهای بزرگی از نواحی قاره ای عرض های بالا، دماهای حدی گرم اغلب همزمان با سامانه بندالی اتفاق می افتد. شایان ذکر است که ارتباط قوی بین دماهای حدی گرم و رخداد سامانه بندالی باید در بررسی تغییرات دمای حدی با گرمایش جهانی مورد توجه قرار گیرد (پفال و همکاران 2012).
مطالعه اثر رخداد سامانه بندالی بر روی دماهای حدی حال و آینده نشان می دهد که با توجه به افزایش گرمایش جهانی و روند تغییرات اقلیمی در آینده تعداد رخداد سامانه های بندالی و در نتیجه اثرات اقلیمی که بر روی دماهای حدی سرد می توانند داشته باشند، کاسته شود و چه بسا محل رخداد آنها به عرض های بالاتر نیز منتقل شود. بر اساس شاخص دینامیکی چرخندگی پتانسیل آشکار کننده سامانه بندالی، بررسی اثر رخداد سامانه بندالی بر روی دماهای حدی حال و آینده در منطقه اطلس -اروپا نشان می دهد که فروانی رخداد ها در اقلیم آینده کم می شود و به سمت شمال شرق مقداری تغییر مکان خواهند داد (سیلمون وکرواسی 2011).
آشکارسازی و ردیابی رخداد سامانه های بندالی با استفاده از داده های ERA-40 برای منطقه اروپا، ارتباط بین رخدادهای سامانه بندالی و وقوع هسته های سرد و خشک در فصل زمستان را نشان داه است به طوری که کاهش چشمگیری در فراوانی رخداد ها نمایان است. زمستانهایی که در آنها تعداد رخدادها افزایش می یابد با نابهنجاری های دما و شرایط خشک در مرکز و شرق اروپا مرتبط است و این در حالی است که در همین زمان جنوب اروپا شرایط گرمتر و مرطوب تری را تجربه می کند. آمار مربوط به مقادیر حدی نشان می دهد که هسته های سرد و برخی از هسته های خشک با مقادیر حدی رخداد سامانه بندالی شدیداٌ مرتبط می باشند. افزایش تعداد روزهای هسته سرد با طول مدت رخداد سامانه های بندالی نشان دهنده این واقعیت است که هسته های سرد برای استقرارشان در طول رخداد پدیده بندالی به زمان نیاز دارند اما این رفتار در رابطه هسته های خشک با سامانه های بندالی وجود ندارد (بوهلر و همکاران 2011).
وقوع دماهای منفی و پایین در فصل سرد پدیده ای کاملا طبیعی است، اما ماهیت شبه ایستور بودن سامانه بندالی منجر به تداوم دماهای کمتر از نرمال در یک منطقه برای چند روز و حتی بیش از یک هفته است که منجر به اثرات زیادی بر روی انسان و فعالیت های او و منابع سوخت و انرژی می شود. بویژه در سامانه های بندالی که از شدت بیشتری برخوردارند و قوی می باشند و هوای سرد را از عرض های جغرافیایی بسیار بالا (بالاتر از 60 درجه) به سمت عرض های پایین گسیل می دهند، منجر به خسارات و چالش های اقتصادی جبران ناپذیر می شود. سامانه بندالی از طریق ریزش هوای سرد از عرض های بالا، سبب کاهش دمای شدید در منطقه تحت نفوذ خود می شود که به علت ویژگی شبه ایستور بودن و حرکت بسیار کند شرق سوی سامانه بندالی سبب تداوم سرما شده و سرما های شدید و حدی را رقم می زند به طوری که سرمای شدید ژانویه 1964 ناشی از سامانه بندالی نوع امگا بوده و کشور در معرض ریزش هوای سرد از عرض های بسیار بالا بوده است.
سامانه بندالی یکی از پدیده های مهم عرض های میانی است که می تواند آثار متعددی بر روی اقلیم مناطق تحت تاثیر خود داشته باشد. این پدیده دارای دو ویژگی عمده می باشد؛ یکی بزرگ مقیاس بودن و در نتیجه وسیع بودن منطقه تحت تاثیر، و دیگری فراوانی رخداد کم آن، به طوری که در برخی سال ها ممکن است در برخی مناطق تعداد رخدادهای 5 روزه و بیشتر حتی به صفر برسد. هرچند که در تمام سال ها رخدادهای 3 تا 4 روزه در مناطقی نظیر منطقه مورد مطالعه ما (ایران) حتما وجود دارد، شناسایی این رخدادها هم اهمیت دارد؛ زیرا وجود شرایط رخداد سامانه بندالی حتی چند روز، برای وخیم کردن شرایط جوی و آلودگی هوا در شهر های بزرگ و صنعتی نظیر پایتخت ایران کافی می باشد.
در کشورمان مطالعات زیادی در مورد بررسی الگوهای همدیدی دماهای سرد انجام شده است: تحلیل سینوپتیکی موج سرمای فراگیر1382(لشگری، 1387)، تحلیل سینوپتیکی موج سرمای 8-15دیماه 1385 در ایران(لشگری و کیخسروی، 1387)، تحلیل همدید یخبندان های استان اردبیل (هژبرپور و علیجانی،1386 )، شناسایی الگوهای سینوپتیکی سرماهای شدید شمال غرب ایران (علیجانی و هوشیار،1386)، ارتباط دماهای فرین پایین فراگیر دوره سرد آذربایجان با الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال (قویدل رحیمی،1390)، تحلیل همدیدی امواج سرمایی در شمال شرق ایران (صادقی و همکاران،1391)، واکاوی ناهنجاریهای فشار تراز دریا در روزهای همراه با رخداد سرماهای فرین ایران (مسعودیان و همکاران،1391)، از جمله این مطالعات می باشد. در تمام این مطالعات ارتباط الگوی سامانه بندالی با دما های سرد مستقیما مورد توجه قرار نگرفته اما در مطالعه تحلیل همدیدی موج سرمای شدید دی ماه 1386 ایران، حاکمیت سامانه بندالی در زمان رخداد موج سرما در نظر گرفته شده است (عزیزی و همکاران، 1388).در مطالعه نقش سامانه بندالی در رخداد سرماهای فرین ایران ارتباط رخداد سامانه بندالی با دماهای حدی ژانویه 1964و ژانویه 2008 مورد بررسی قرار گرفته است اما تا به حال یک مطالعه جامع و بلند مدت از نقش الگوهای بندالی بر دمای کشور انجام نشده است. در این پژوهش برخلاف سایر پژوهش ها با استفاده از روش مطالعه گردش به محیط و روش کمی به مطالعه نقش سامانه بندالی بر دمای ایران در فصل سرد پرداخته شده است تا با استفاده از دوره آماری طولانی در مقیاس اقلیم شناختی کلیه رخداد ها آشکارشوند و از طرفی آثار دو گانه رخداد سامانه بندالی که منجر به دمای کمتر از نرمال و بیش از نرمال می شود مشخص و تجزیه و تحلیل شود و الگوهای غالب آن به منظور پیش آگاهی های لازم و پیش بینی مورد استفاده قرار گیرند؛ زیرا شناسایی و تشخیص به موقع رخداد سامانه بندالی می تواند به صحت و دقت مدل های پیش بینی عددی کوتاه مدت کمک کند. در اروپا حداکثر شدت و فراوانی بلاکینگ در فصل زمستان و پاییز می باشد و بلاکینگ های با تداوم 5 روزه و بیشتر نسبت به جاهای دیگر بیشتر است که این امر به کوهستانی بودن و توزیع دریا و خشکی بستگی دارد و علاوه برآن توزیع پوشش برف یک نقش مهمی را در این مورد بازی می کند (شاکینا و ایوانا،2010 ). ایران نیز با توجه به موقعیتش بیشترین فراوانی رخداد سامانه بندالی را در این دو فصل دارد بنابراین در این پژوهش نیز تنها رخداد های سامانه بندالی مربوط به فصل سرد موثر بر دما مورد مطالعه قرار گرفته شده است.
مواد و روشها
داده های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیلی 500 هکتوپاسکال با توجه به شاخص دوبعدی آشکار کننده سامانه بندالی، به صورت روزانه برای فصل سرد سال برای یک دوره 65 ساله از 1948 تا 2013 در یک شبکه 5/2×5/2 که برای مطالعه پدیده های بزرگ مقیاسی مانند سامانه بندالی مناسب است از سایتNCEP-NCAR برای محدوده 0 تا° 90 عرض شمالی و °90 غربی تا °100 شرقی طول جغرافیایی استخراج گردید . سپس منطقه مورد مطالعه با توجه به شناخت محدوده و منشاء سامانه های بندالی موثر بر آب و هوای ایران به °40- غربی تا °100 شرقی طول جغرافیایی و ° 20تا °80 شمالی عرض جغرافیایی محدود شد. به منظور آشکار سازی بهتر اثر سامانه بندالی بر روی دما نقشه های دمای متناظر با هر الگو در محدوده کوچکتری در طول جغرافیایی °20 تا °70 شرقی و عرض جغرافیایی °20 تا°50 شمالی در نظر گرفته شد شکل(1).
شکل 1- محدوده مورد مطالعه
روش کار
به منظور آشکار سازی تمامی رخدادهای سامانه بندالی موثر بر دما از روش مطالعه گردش به محیط استفاده شده است. در این پژوهش برخلاف روش های قبلی که از روشهای آماری وتئوری مقادیر حدی برای شناسایی ارتباط سامانه بندالی و دما استفاده می شده، (روش استقرایی) و در نتیجه تمام رخدادها در آن آشکار نمی شده است، از روش کمی وگردش به محیط (روش قیاسی) برای آشکارسازی حداکثر رخدادها استفاده شده است زیرا به این روش می توان در مطالعات دیگر ارتباط این پدیده بزرگ مقیاس را با سایر پدیده ها از جمله بارش مورد مطالعه قرار داد. هرچند که وقوع این پدیده حتی برای چند روز به ویژه در نواحی صنعتی و شهر های پر جمعیت می تواند منجر به پدیده آلودگی هوا شود، اما در این پژوهش چون هدف آشکارسازی رخداد سامانه های بندالی 5 روزه و بیشتر موثر بر دما بود از شاخص آشکارکننده دوبعدی رخداد سامانه بندالی و معیار تداوم حداقل 5 روز استفاده گردید (باریوپدرو و همکاران2006). از بین شاخص های کمی آشکار سازی رخداد سامانه بندالی که برخی برای مطالعه ویژگی های دینامیکی و برخی برای مطالعه ویژگی های اقلیم شناختی به کار می روند، بر اساس شاخص دو بعدی که آخرین و کامل ترین شاخص آشکار کننده رخداد است، شرایط وقوع سامانه بندالی در محیط نرم افزارMAT LAB برنامه نویسی شد. سپس موقعیت و منشاء سیستم های سامانه بندالی موثر بر آب و هوای ایران مشخص شد. در مرحله بعد به منظور مطالعه رخدادهای موثر بر ایران منطقه مورد مطالعه به E100W-40- و N80-20 محدود شد سپس الگوهای فشار مربوط به سیستم های سامانه بندالی موثر بر آب و هوای ایران با استفاده روش تحلیل عاملی و خوشه بندی چندهسته ای K-means، در محیط نرم افزار SPSS تعیین شدند. نتایج نشان داد که 7 الگوی بدست آمده 80 درصد از واریانس داده ها را تبیین کردند.
از 7 الگوی بدست آمده سه الگو بر دمای ایران مهم و موثر بودند. شرایط همدیدی هر کدام از الگوها در سطح زمین و 500 هکتوپاسکال تجزیه و تحلیل شد. شرایط دما در سطح زمین نیز برای تمام الگوها بررسی شد. و برای هر کدام از الگوها یک رخداد به صورت روزانه در سطح 500 هکتوپاسکال نشان داده شده است. به این ترتیب الگوی سینوپتیکی رخداد سامانه های بندالی موثر بر دمای ایران به منظور افزایش صحت و دقت پیش بینی های دمایی شناسایی شد.
نتایج و بحث
سامانه بندالی با توجه به ماهیت شبه ایستور بودن و بزرگ مقیاس بودنش می تواند دمای سطح زمین را تحت تاثیر قرار داده و با توجه به فراوانی رخدادش دمای ماهانه و فصلی را نیز تحت تاثیر خود قرار دهد. به طور کلی رخداد سامانه بندالی اثر دوگانه ای بر روی دما دارد و می تواند منجر به دمای کمتر از نرمال و بیشتر از نرمال در منطقه تحت تاثیر خود شود. سامانه بندالی یک عارضه بزرگ مقیاس است که قسمتهای مختلف آن پدیده های همدیدی متنوعی را به همراه دارد. این تنوع در الگوهای سامانه بندالی نوع امگا بیشتر است؛ مناطقی که تحت نفوذ قسمت جلو ریج واقع شده اند به دلیل ریزش هوای سرد از عرض های بالا با دماهای کمتر از نرمال مواجه می شوند که با توجه به شدت رخداد سامانه بندالی و تداوم آن به ویژه در فصل سرد منجر به امواج سرما با شدت های مختلف می شود. مناطق تحت تاثیر محور ریج از دمای بیش از نرمال برخوردارند؛ که این امر در فصل سرد برای مناطق قاره ای عرض های بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است و باعث تعدیل دما برای مدت چند روز و حتی بیش از یک هفته در آن مناطق می شود.3 الگوی سامانه بندالی موثر بر دما شامل الگوی امگا جلوی محور ریج، الگوی امگا زیر محور ریج و الگوی دوقطبی می باشد:
الگوی امگا جلوی محور ریج همراه با دمای کمتر از نرمال
در بین الگوهای سامانه بندالی، الگوی امگا از فراوانی بیشتری نسبت به سایر الگوها برخوردار است. از آن جایی که کشور ایران در شرق منطقه بیشینه رخداد سامانه بندالی یعنی، منطقه اطلس- اروپا واقع شده است، نیمه غربی آن به کرات تحت تاثیر قسمت جلو ریج سامانه بندالی امگا واقع می شود که منجر به ریزش هوای سرد از عرض های بالا به نیمه غربی و رخداد دماهای حدی کمتر از نرمال در مقیاس ماه، فصل، سال و حتی گاهی مواقع طی دوره آماری بلندمدت می شود (دی ماه 1364). سامانه های بندالی که جلو محور ریج آنها ایران به ویژه نیمه غربی را تحت تاثیر قرار می دهند، معمولا مرکزشان در منطقه اسکاندیناوی است. در شکل 2، تغییرات بسیار کند و شبه ایستا سامانه بندالی به صورت روزانه در سطح 500 هکتوپاسکال نشان داده شده است. در رخداد سامانه بندالی امگا 6 روزه ای که از 22/1/ 1992 بر روی اروپا رخ داده هوای سرد از عرض های بالا به نیمه غربی ایران ریزش کرده به طوری که حتی ریزش هوای سرد به قسمت شمال غرب کشور از عرض های تقربیا 60 درجه شمالی می باشد. همزمان با استقرار این الگو در سطح زمین زبانه هایی از یک پرفشار قوی با مرکزیت 1052 در شمال اروپا، نیمه غربی کشور را در بر گرفته به طوری که زبانه های 1032 به شمال غرب کشور نفوذ کرده و زبانه های 1020 تا عرض های پایین کشور کشیده شده است (شکل 3).
همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است در غرب و بویژه در شمال غرب کشور دماهای منفی وجو دارد و تمام نیمه غربی کشور همزمان با ریزش هوای سرد از عرض های بالا و واقع شدن در جلو محور ریج و استقرار زبانه های پرفشار با کاهش دمای قابل توجهی همراه است به طوری که در بسیاری از ایستگاه های سینوپتیک غرب و شمال غرب کشور دما به کمتر از20- درجه سانتیگراد رسیده و این کاهش دما با نوسان کمی برای 6 روز تداوم داشته اما می توان گفت که شروع کاهش دما تقریبا با تاخیر یک روزه ای نسبت به استقرار الگوی فشار مرتبط با سامانه بندالی در سطح 500 هکتوپاسکال، همراه بوده است.
شکل 2- نقشه ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال در سامانه بندالی امگا جلو محور ریج مورخ 22/1/1992 تا 27/1/1992
شکل 4- نقشه میانگین 6 روزه فشار سطح زمین 22/1/1992 تا 27/1/1992 |
شکل 3- نقشه میانگین 6 روزه دمای سطح زمین 22/1/1992 تا 27/1/1992 |
الگوی امگا زیر محور ریج همرا با دمای بیش از نرمال
سامانه بندالی امگا با یک پشته بسیار قوی در سطوح بالای جو همراه است. به علت پایداری هوا و عدم صعود با آسمانی صاف و بدون ابر همراه است و همین امر در سطح زمین شرایط را برای خروج امواج بلند تابشی بخصوص در طول شبهای زمستان فراهم می کند (تریگو و همکاران 2004). محور پشته در سطح زمین با یک زبانه کم فشار از عرض های پایین همراه می باشد.
در شکل 5 نقشه هم ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال تداوم استقرار یک رخداد الگوی امگا زیر محور ریج را از تاریخ 15/1/1979 تا 20/1/1979 به صورت روزانه نشان داده است. این الگو منجر به پایداری هوا در کل کشور برای 6 روز متوالی شده است. در این مدت استقرار محور ریج باعث افزایش دمای هوای روزانه نسبت به سایر روز های قبل و بعد از حاکمیت خود در نیمه غربی و مرکزی کشور شده است. و در این موقع از سال که سردترین ماه سال می باشد دمای اکثر ایستگاه ها سینوپتیک مثبت بوده و روند افزایش داشته اند به طوری که خط همدمای 285 درجه کلوین(12 درجه سانتیگراد) تا عرض های شمال کشور نفوذ کرده است (شکل7). این افزایش و تداوم دما در دی ما که سردترین ماه زمستان اکثر نقاط کشور است تنها می تواند ناشی از تداوم استقرار سامانه بندالی از نوع امگا زیر محور ریج باشد؛ در صورتی که نقشه های مربوط به روز های قبل و بعد از حاکمیت این سامانه دما های سرد و منفی را نشان می دهد.
شکل 5- نقشه الگوی روزانه سامانه بندالی امگا زیر محور ریج در سطح 500 هکتوپاسکال15/1/1979 تا 20/1/1979
شکل 7- نقشه میانگین 6 روزه دمای سطح زمین 15/1/1979 تا 20/1/1979 |
شکل 6- نقشه میانگین 6 روزه فشار سطح زمین 15/1/1979 تا 20/1/1979 |
الگوی دوقطبی
در زمان استقرا الگوی سامانه بندالی دوقطبی منطقه مورد مطالعه با توجه به موقعیت قرارگیریش نسبت به قسمتهای مختلف بندال با شرایط همدیدی خاصی همراه است. در سامانه بندالی دوقطبی اگر منطقه مورد نظر در جلو تراف کم ارتفاع پایینی واقع شود با بارش مداوم و گاهی سنگین همراه است، اما اگر در جلو ریج پرارتفاع بالایی قرار گیرد به علت ریزش هوای بسیار سرد از عرض های بالا با دمای کمتر از نرمال و سرد مداوم همراه است. با وجودی که رخداد این الگو از فراوانی کمی نسبت به الگوی امگا برخوردار است اما می تواند به رخداد سرماهای فرین در منطقه تحت نفوذ خود منجر شود. موج سرمای ژانویه 2008 ایران ناشی از چنین سامانه بندالی بوده است. در شکل8 تداوم ریزش هوای سرد از عرض های بالا در یک رخداد سامانه بندالی دو قطبی 6 روزه از 2/2/1984 تا 6/2/1984 بر روی ایران نشان داده شده است.
در شکل9، میانگین 6 روزه فشار سطح زمین را در زمان رخداد بندال دوقطبی نشان می دهد. در طول این رخداد زبانه ای از پرفشار سیبری با مرکزیت 1050 نیمه غربی کشور را تحت تاثیر قرار داده است. میانگین فشار سطح زمین در شمال غرب 1032 در غرب 1024 و در عرض های پایین به 1020 میلیبار رسیده است که با ریزش هوای سرد به دلیل واقع شدن در جلو پر ارتفاع بالایی در الگوی دو قطبی هم خوانی دارد. در طول این مدت دما نیز نسبت به روز های قبل و بعد از استقرار این الگو افت قابل ملاحضه ای را نشان می دهد به طوری که در بیشتر مناطق تحت تاثیر دما ی هوا به 10- و کمتر رسیده است (شکل 10).
شکل 8- نقشه الگوی روزانه سامانه بندالی امگا دو قطبی در سطح 500 هکتوپاسکال2/4/1984 تا 7/2/1984
شکل 10- نقشه میانگین 6 روزه دما سطح زمین از 2/4/1984 تا 7/2/ دمای 1984 |
شکل 9- نقشه میانگین 6 روزه دما سطح زمین از 2/4/1984 تا 7/2/1984 |
نتیجه گیری
به دلیل بزرگ مقیاس بودن و ماهیت تداوم و شبه ایستور بودن رخداد سامانه های بندالی، تغییر در فراوانی و طول مدت آنها می تواند اثر عمده ای بر روی پارامتر های اقلیمی مانند دما در مقیاس وسیع داشته باشد وجوامع انسانی را با مشکل مواجه و بار مالی زیادی را بر دولت ها تحمیل کند.
شناسایی سامانه بندالی با استفاده از رویکرد محیط به گردش و استفاده از روش های آماری مانند تئوری مقادیر حدی منجر به عدم شناخت تمام رخداد ها و قلمداد نمودن برخی موارد که سامانه بندالی محسوب نمی شوند و ممکن است شبیه به سامانه بندالی باشند، می شود. در نتیجه در این پژوهش با استفاده از روش های کمی مناسب مانند شاخص دو بعدی اقلیم شناختی اقدام به شناخت تمام رخداد ها و تشخیص درست آنها از مواردی مانند ریج های باز شده است .
سامانه بندالی یک پدیده بزرگ مقیاس با الگوهای متنوع می باشد که هر کدام از الگوهای آن نیز شرایط همدیدی متفاوتی دارند. در فصل سرد سال الگوهای سامانه بندالی که بر روی دما موثرند شامل سه الگو می باشد؛ الگوی امگا جلو محور ریج که مناطق تحت تاثیر آن با دماهای سرد و کمتر از نرمال و یک سیستم پرفشار در سطح زمین همراه است. الگوی امگا زیر محور ریج که مناطق تحت تاثیر آن با دما ی بیش از نرمال و کم فشار سطح زمین همراه است. در الگوی دو قطبی که مناطق تحت تاثیر جلو ریج پر ارتفاع بالایی با دمای کمتر از نرمال و سرد به علت ریزش هوا از عرض های بالا همراه است.
در سامانه های بندالی موثر بر دما، رخداد بندال و تغییرات دما از نظر زمانی با هم هماهنگی ندارند به طوری که بررسی ارتباط الگوهای فشار مرتبط با سامانه بندالی و دمای سطح زمین نشان داد که رخداد دماهای بیش از نرمال و یا کمتر از نرمال ناشی از رخداد سامانه بندالی با تاخیر زمانی یک روز یا کمتر در سطح زمین همراه است.
به طور کلی بررسی الگوهای سامانه بندالی موثر بر دما های کمتر از نرمال نشان داد که معمولا در الگوی جلو محور ریج نوع امگا کاهش دما بیشتر از ریج جلو پر ارتفاع بالایی در الگوی دوقطبی است. مقایسه سرماهای فرین ژانویه 1964ایران که ناشی از قرار گیری در جلو سامانه بندالی امگا می باشد، با سرمای شدید ژانویه 2008 که ناشی از قرار گیری در جلو پر ارتفاع بالایی سامانه بندالی دو قطبی بوده است، می تواند موید این موضوع باشد. به علت ماهیت تداوم سامانه بندالی برای چند روز متوالی در الگوی امگا زیر محور ریج که با کم فشار سطح زمین همراه است، دمای مناطق عرض های بالای کشور مانند شمال غرب در فصل سرد تعدیل شده و باعث گرم شدن هوا نسبت به روز های قبل و بعد ازاستقرار این الگو می شود .
به دلیل ماهیت تداوم و شبه ایستور بودن سامانه بندالی ویژگی های ناشی از آن برای چند روز و گاهی چند هفته در یک منطقه تغییر محسوسی نخواهد داشت؛ در نتیجه شناخت الگوهای همدید متنوع آن و اثرات متفاوت ناشی از آنها بر روی زمین می تواند به صحت و دقت مدلهای پیش بینی کوتاه مدت کمک کند و شرایط دمایی برای چند روز آینده با اطمینان بیشتری پیش بینی شود.