This study analyzes six frontal dust storms in the Middle East during the cold period (October–March), aiming to examine the atmospheric circulation patterns and force dynamics that triggered the fronts and the associated (pre- or post-frontal) dust storms. Cold troughs mostly located over Turkey, Syria and north Iraq played a major role in the front propagation at the surface, while cyclonic conditions and strong winds facilitated the dust storms. The presence of an upper-atmosphere (300 hPa) sub-tropical jet stream traversing from Egypt to Iran constitutes also a dynamic force accompanying the frontal dust storms. Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) and Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) observations are used to monitor the spatial and vertical extent of the dust storms, while model (Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry (WRF-Chem), Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS), Regional Climate Model-4 (RegCM4)) simulations are also analyzed. The WRF-Chem outputs were in better agreement with the MODIS observations compared to those of CAMS and RegCM4. The fronts were identified by WRF-Chem simulations via gradients in the potential temperature and sudden changes of wind direction in vertical cross-sections. Overall, the uncertainties in the simulations and the remarkable differences between the model outputs indicate that modelling of dust storms in the Middle East is really challenging due to the complex terrain, incorrect representation of the dust sources and soil/surface characteristics, and uncertainties in simulating the wind speed/direction and meteorological dynamics. Given the potential threat by dust storms, more attention should be directed to the dust model development in this region.

گرمایش ناگهانی پوشن سپهری، به طور بارزی بر آب و هوای سطح زمین اثر گذار است. در این پژوهش تغییرات بارش در زمان رخ داد این پدیده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از آشکارسازی گرمایش­ های رخ داده در طول دوره­ی مورد مطالعه(1986-2020)، 18 گرمایش شناسایی شد. دهک 5 برای آستانه­ی نرمال و دهک 9 برای آستانه­ی بارش­های سنگین برای داده­های بارش 117 ایستگاه محاسبه شد. و میزان اختلاف از نرمال بارش به دو صورت بررسی شد. ابتدا، بارش در زمان وقوع گرمایش،با میانگین بلند مدت، به تفکیک ماه مقایسه­­ شد و سپس روند تغییرات بارش در قبل، هم زمان و بعد از وقوع گرمایش بررسی شد. در نهایت این نتایج به دست آمدند. گرمایش­های رخ داده در هر ماه اثر یکسانی بر تغییرات بارش اعمال نمی­کنند. در گرمایش­های رخ داده در ماه دسامبر، ژانویه و فوریه، شمال­غرب در بیشترین تغییرات بارشی و بالاتر از نرمال به سر می­برد و درصد احتمال بارش­های بالای دهک 9، تا 65 درصد افزایش می­یابد. نواحی غربی و جنوب غرب نیز دارای بارشهای بالاتر از میانگین هستند و نیز احتمال وقوع بارش­های سنگین، بالا می­باشد. بارش در سواحل دریای خزر ارتباط معکوسی را با گرمایش نشان می­دهد به طوری در تمام بررسی­های این...