ORIGINAL_ARTICLE
گسترش قطب سوی رودباد جنب حاره نمیکره شمالی در عرض های میانه
رودباد جنب حارهای به دلیل افزایش گازهای گلخانهای و کاهش ازن استراتسفری و همچنین گرمایش جهانی در حال گسترش به عرضهای جغرافیایی بالاتر است و افزایش تغییرات آب و هوایی را در عرضهای میانه داشته است. هدف از این مطالعه گسترش قطب سوی رودباد جنب حارهای نیمکره شمالی از دادههای بازتحلیل پیشبینی میان مدت هواسپهر اروپایی (ECMWF) نسخه (ERA5) با تفکیک مکانی 25/0*25/0 در ترازهای 100-400 هکتوپاسکال و بازه زمانی 40 ساله (2018-1979) پرداخته شده است. یافتههای پژوهش نشان داد که وضعیت میانگین ساختار عمودی رودباد جنب حارهای نیمکره شمالی فصل تابستان در شمالیترین عرض جغرافیایی قرار گرفته است؛ و از عرضهای 41 درجه تا 45 درجه شمالی مشاهده شده است. در فصل زمستان به جنوبی ترین عرضهای جغرافیایی جابه جا شده است و هسته سرعت رودباد جنب حاره در فصل زمستان از شدت بیشتری نسبت سایر فصلها برخوردار است که هسته رودبادجنب حاره در تراز بین 400-100 هکتوپاسکال با سرعت بین 25 تا 45 متر در ثانیه در عرضهای بین 20 تا 30 درجه شمالی مشاهده شده است. این تحقیق بیانگر این است که رودباد جنب حاره نیمکره شمالی دو دوره روند افزایشی را به عرضهای جغرافیایی بالاتر در طی سالهای 1979 تا 1997 با 1 تا 2 درجه و همچنین از سال 1999 تا 2017 با 2 تا 3 درجه به عرضهای بالاتر کشیده است. در نتیجه، افزایش خشکی و تغییرات آب و هوایی در آینده قابل پیش بینی است.
https://ccr.gu.ac.ir/article_139946_7fe1959f93f029cb894f154cca75599f.pdf
2021-11-22
1
12
10.30488/ccr.2021.304070.1052
تغییرات آب و هوایی
رودبادجنب حاره
نیمکره شمالی
ERA5
سید محمود
حسینی صدیق
hosseiniseddigh@znu.ac.ir
1
دکتری آب و هواشناسی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
LEAD_AUTHOR
تیمور
جعفری
tei.jafarie.53@gmail.com
2
استادیار و عضو هیئت علمی گروه جغرافیا و برنامهریزی شهری دانشگاه کوثر بجنورد، بجنورد، ایران
AUTHOR
مسعود
جلالی
mjalali@znu.ac.ir
3
استادیار و عضو هیاتعلمی آب و هواشناسی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
AUTHOR
عالمزاده، شاهین. احمدی گیوی، فرهنگ. محب الحجه، علیرضا. یازجی، دانیال (1396). ساختار هندسی جت آفریقا-آسیا در وردسپهر زبرین و پاسخ آن به گرمایش زمین در مدلهای CMIP5. مجله ژئوفیزیک ایران، جلد11، شماره 3، صفحه 1 تا 26.
1
عساکره، حسین؛ بیرانوند، آذر؛ فتاحیان، مختار؛ شادمان، حسن (1396). تحلیل روند جابه جایی رودباد و پرفشار جنب حاره بر فراز خاورمیانه و رابطه آن با اقلیم ایران، فصلنامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال هفدهم، شماره 58، ص 303-315.
2
فلاح قالهری، غلامعباس (1393). اصول و مبانی هواشناسی، انتشارات دانشگاه حکیم سبزواری، ص 445.
3
قانقرمه، عبدالعظیم (1399). ارزیابی تغییر موقیعت رودباد جنب حاره ای مستقر بر روی ایران و آینده نگری آن بر اساس دو مدل اقلیمی CanESM2 و GFDL-CM3، نشریه علمی-پژوهشی مخاطرات محیط طبیعی، دوره نهم، شماره 25، ص 101-124.
4
قائمی، هوشنگ؛ عساکره، حسین؛ بیرانوند، آذر (1391). تحلیل احتمالاتی رخداد روزانه رودباد جنب حاره بر روی منطقه اقلیمی ایران، اندیشه جغرافیایی، سال ششم، شماره دوازدهم، ص69-86.
5
محمدی، حسین (1386). فرایندهای سیستمهای جوی، انتشارات دانشگاه تهران. ص 151.
6
Abish, B., Joseph, P.V., Ola. Johannessen, M. (2015). Climate Change in the Subtropical Jetstream during 1950–2009.Advances in Atmospheric Sciences, Vol. 32, January 2015, 140–148.
7
Archer, C.L. and Caldeira, K. 2008. Historical trends in the jet Streams, Geophys. Res. Lett., 35,L08803.
8
Barnes E.A. and Polvani, L. (2013). The response of the Midlatitude Jets and of Their Variability to Increased GreenhouseGases in the CMIP5 Models. Journal of Climate, VOLUME 26, 7117–7135. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00536.1.
9
Chenoli, S.N., Ahmad Mazuki, M., Turner, J. et al. (2017). Historical and projected changes in the Southern Hemisphere Sub-tropicalJet during winter from the CMIP5 models. Clim. Dyn. 48, 661–681. DOI:10.1007/s00382-016-3102-y
10
Davis, N.A. (2017). The Dynamics of Hadley Circulation Variability and Change, Colorado State University, Libraries.
11
Davis, S.M., and Rosenlof, K.H. (2013). A multidiagnostic intercomparis on of tropical-width time series using reanalysis and satellite observations, J. Clim., 25, 1061–1078, DOI:10.1175/JCLI-D-11-00127.1.
12
Fu, Q., Johanson, C.M., Wallace, J.M. and Reichler, T. (2006). Enhanced MidLatitude Tropospheric Warming in Satellite Measurements. Journal of Science, 312: 5777, DOI 10.1126/science.1125566., 1179-1201.
13
Hudson R.D. (2012). Measurements of the movement of the jet stream at mid-latitudes, in the Northern and SouthernHemispheres, 1979 to 2010. Journal of Atmospheric Chemistry and Physics, 12: 16, DOI:10.5194/acp-12-7797-2012, 7797–7808.
14
Joseph, P.V. and Simon, A. (2005). Weakening trend of the southwest monsoon current through peninsular India from 1950to the present. Journal Of Current Science, Volume. 89(4), 687–694.
15
Krishnamurit, T. (1961). On the role of the subtropical jet stream of winter in the atmospheric general circulation. Journal ofmeteorology, 18, 657-670.
16
Lu, J., Deser, C., and Reichler, T. (2009). Cause of the widening of the tropical belt since 1958. Geophysical ResearchLetters, Volume 36, Issue3, L03803, DOI:10.1029/2008GL036076., 1-5.
17
Reiter, E.R. and Whitney, L.F. (1997). Interaction between subtropical polar-front jet stream. Monthly weather review,Volume 97, 432-438.
18
Seidel, D.J., Fu, Q., Randel, W.J., and Reichler, T.J. (2008). Widening of the tropical belt in a changing climate. Journal ofNature Geoscience, Volume 1, 21– 24.
19
Strong C., and Davis R.E. (2007). Winter jet stream trends over the Northern Hemisphere Courtenay. Quarterly Journal.
20
Trouet, V., Babst, F., and Meko, M. (2018). Recent enhanced high-summer North Atlantic Jet variability emerges from a three century context. Nature Communications, Volume 9, Doi.org/10.1038/s41467-017-02699-3, 1-9.
21
Yim, B.O., Min, Hong and Kug, J.-S. (2015). Inter-model diversity in jet stream changes and its relation to Arctic climate in Climate Dynamics. 47. 10.1007/s00382-015-2833-5.
22
ORIGINAL_ARTICLE
پتانسیل تاثیرگذاری فورانِ آتشفشان های بزرگ قرن بیستم بر روی تغییر دمای ایستگاه های منتخب ایران
فعالیت آتشفشانی میتواند از طریق ایجاد اختلال در ورود تابش خورشید نوسانات آب و هوایی ایجاد کند. در این پژوهش سعی شده تا اثر فعالیتهای آتشفشانی عمده دنیا بر روی تغییرات دمایی در ایران واکاوی شود. برای رسیدن به این منظور ابتدا 16 ایستگاه هواشناسی دارای آمار بلند مدت در سطح ایران انتخاب و از سازمان هواشناسی کشور سری زمانی بلند مدت دما دریافت شد. در ادامه برای انتخاب آتشفشانهای عمده از شاخص VEI و DVI استفاده و شش آتشفشان عمده انتخاب شدند. برای بررسی تاثیر فعالیتهای آتشفشانی عمده بر روی دمای در ایران از تکنیکهای SEA و رگرسیون خطی چندگانه بهره برده شد. نتایج نشان داد که بعد از فورانهای آتشفشانی عمده می توان اثرات کاهشی دما را با تاخیر زمانی صفر، یک و دو ساله مشاهده کرد و بیشترین شدت کاهش دما در سال اول بعد از وقوع آتشفشان مشاهده شد. مقایسه سه متغیرِ دمای میانگین، دمای میانگین حداقل و دمای میانگین حداکثر نشان داد که فعالیتهای آتشفشانی بیشترین تاثیر کاهشی را بر روی دمای میانگین حداکثر دارند. نتیجه بررسی برای تفکیک فصول نیز مشخص کرد که در زمستان شدت اثرگذاری کاهشی بیشتری رخ می دهد ولی در تابستان اثر کاهشی آتشفشانها مدت زمان بیشتری دوام دارد. در نهایت یافتههای این تحقیق نشان می دهد که به طور میانگین در سال وقوع فوران آتشفشانهای عمده کاهش ۶۷.۰- درجه سانتیگرادی، در سال اول بعد از فوران آتشفشانها میزان کاهش 1- درجه سلسیوس و در تاخیر زمانی دو ساله میانگین کاهش دما 0.47- درجه سلسیوس مشاهده شده است. از این رو می توان تایید کرد که فوران آتشفشانهای عمده بر روی دمای ایران تاثیر گذار بوده و باعث کاهش دما در ایران شده اند.
https://ccr.gu.ac.ir/article_139945_9259f3e749eaa6fa596d328e104d7c08.pdf
2021-11-22
13
32
10.30488/ccr.2021.311930.1055
تغییر دما
شاخص DVI
شاخص VEI
رگرسیون خطی
ایران
غلامرضا
روشن
r.rowshan@yahoo.com
1
دانشیار گروه جغرافیا- دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
LEAD_AUTHOR
محمود
داودی
m.davudi@guilan.ac.ir
2
دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
محدثه
صالحی زاده
mdis.salehizadeh@gmail.com
3
گروه جغرافیا، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
AUTHOR
صمدیان فرد، سعید. اسدی، اسماعیل. 1396. پیش بینی نمایه خشکسالی SPI به روشهای رگرسیون بردار پشتیبان و خطی چندگانه. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سال ششم، شماره چهارم، 16-1.
1
مظفری، غلامعلی. میرموسوی، سید حسین. خسروی، یونس. 1391. ارزیابی روشهای زمین آمار و رگرسیون خطی در تعیین توزیع مکانی بارش. جغرافیا و توسعه، شماره 27، 76-63.
2
کلانتری، خلیل. 1389. پردازش و تحلیل دادهها در تحقیقات اجتماعی-اقتصادی با استفاده از نرم افزار. SPSS نشر شریف، 388.
3
زراعتی نیشابوری، سپیده. پوررضا بیلندی، محسن. خاشعی سیوکی، عباس. شهیدی، علی. 1399. مقایسه مدل رگرسیون فازی امکانی و رگرسیون کمترین مربعات فازی در پیشبینی تراز سطح ایستابی آبخوان دشت نیشابور. علوم و مهندسی آبیاری، جلد 43، 131-143.
4
جعفری، مجید. دین پژوه، یعقوب. 1396. ارزیابی کاربرد رگرسیون چند متغیره تیغهای در برآورد تبخیر از تشت، علوم و مهندسی آبیاری. جلد 40، شماره 1، 83-97.
5
عزیزی، قاسم. 1383. تغییر اقلیم. تهران. انتشارات قومس. چاپ اول.
6
شیخ فخرالدینی، سارا. عباس نژاد، احمد. شیخ فخرالدینی، مهدی. ذهاب ناظوری، سمیه. شاهی، علی. 1391. بررسی تاثیر آتشفشان بر شرایط آب و هوایی یک منطقه : مطالعه موردی آتشفشان بیدخوان. ششمین همایش ملی زمین شناسی دانشگاه پیام نور.
7
Alfaro-Sánchez, R., Camarero, J.J., Querejeta, J.I., Sagra, J., Moya, D., and Rodríguez-Trejo, D.A. (2020). Volcanic activity signals in tree-rings at the treeline of the Popocatépetl, Mexico. Dendrochronologia, 59, 125663.
8
Alfaro-Sánchez, R., Nguyen, H., Klesse, S., Hudson, A., Belmecheri, S., Köse, N., and Trouet, V. (2018). Climatic and volcanic forcing of tropical belt northern boundary over the past 800 years. Nature Geoscience, 11(12), 933–938.
9
Altman, J., Saurer, M., Dolezal, J., Maredova, N., Song, J.S., Ho, C.H., and Treydte, K. 92021). Large volcanic eruptions reduce landfalling tropical cyclone activity: Evidence from tree rings. Science of The Total Environment, 775, 145-899.
10
Bradley, M.M., and Hughes, M.K. (1998). Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries. Nature, 392, 779- 787.
11
Bradley, R.S., and Jones, P.D. (1992). Records of explosive volcanic eruptions over the last 500 years.In: Climate Since, AD 1500. Routledge, London, pp. 606-622.
12
Chaochao, G.A.O., Yujuan, G.A.O., Zhang, Q. and Chunming, S.H.I. (2017). Climatic Aftermath of the 1815 Tambora Eruption in China. J. Meteor. Res. 31(1), 28–38.
13
Cole-Dai, J. (2010). Volcanoes and climate. Wiley Interdisciplinary Reviews. Climate Change, 1(6), 824–839.
14
Colose, C.M., LeGrande, A.N., and Vuille, M. (2015). The influence of tropical volcanic eruptions on the climate of South America during the last millennium. Climate of the Past, 11, 3375–3424.
15
Crowley, T.J., and Kim, K.Y. (1999). Modeling the temperature response to forced climate change over the last six centuries. Geophys. Res. Lett., 26, 1901–1904.
16
Crowley, T.J. (2000). Causes of climate change over the past 1000 years. Science, 289, 270–277.
17
Esper, J., Schneider, L., Krusic, P.J., Luterbacher, J., Büntgen, U., and Timonen, M. (2013). European summer temperature response to annually dated volcanic eruptions over the past nine centuries. Bulletin of Volcanology, 75(7), 736.
18
Esper, Jan, Lea Schneider, Paul J. Krusic, Jürg Luterbacher, Ulf Büntgen, Mauri Timonen, Frank Sirocko, Eduardo Zorita, (2013). European summer temperature response to annually dated volcanic eruptions over the past nine centuries, Bull Volcanol. 75: 736, 2-14, DOI: 10.1007/s00445-013-0736-z.
19
Fischer, E.M., Luterbacher, J., Zorita, E., Tett, S.F.B., Casty, C. and Wanner, H. (2007). European climate response to tropical volcanic eruptions over the last half millennium. Geophysical Research Letters, 34(5) Washington, D.C. American Geophysical Union, 10.1029/2006GL027992
20
Fischer, E.M., Luterbacher, J., Zorita, E., Tett, S.F.B., Casty, C., and Wanner, H. (2007). European climate response to tropical volcanic eruptions over the last half millennium, Journal of Geophysical Research LETTERS, 34, 1-6, L05707.
21
Gagné, M.-E., Kirchmeier-Young, M.C., Gillett, N.P., and Fyfe, J.C. (2017). Arctic sea ice response to the eruptions of Agung, El Chichn, and Pinatubo. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122, 8071–8078.
22
Gil, Guirado, S., Olcina, Cantos, J., and Pérez, Morales, A. (2020). The blessing of the “year without summer”: Climatic and socioeconomic impact of the Krakatoa eruption (1883) in the south‐east of the Iberian Peninsula. International Journal of Climatology, 41(4): (2279-2300).
23
Hansen, J.E., Wang, W-C., and Lacis, A.A. (1978). Mount Agung eruption provides a test of a global climatic perturbation. Science, 199, 1065–1068
24
Hegerl, G., Luterbacher, J., González-Rouco, F., Tett SFB, Crowley, T.J., Xoplaki, E (2011). Influence of human and natural forcing on European seasonal temperatures. Nat Geosci 4:99–103
25
Hegerl, G., Luterbacher, J., González-Rouco, F., Tett, S.F.B., Crowley, T.J., and Xoplaki, E. (2011). Influence of human and natural forcing on European seasonal temperatures. Nat Geosci, 4, 99–103
26
Hegerl, G.C., Crowley, T.S., Baum, S.K., Kim, K-Y., and Hyde, W.T. (2003). Detection of volcanic, solar and greenhouse gas signals in pale reconstructions of Northern Hemispheric temperature. Geophys Res Lett 30. DOI:10.1029/2002GL016635.
27
Iles, C.E., and Hegerl, G.C. 2014. The global precipitation response to volcanic eruptions in the CMIP5 models. Environ. Res. Lett., 9(10), 104012.
28
Jessica, P., and Stefan, G. 2020. Potential impacts of major nineteenth century volcanic eruptions on temperature over Cape Town, South Africa: 1834–1899. Climatic Change, https://doi.org/10.1007/s10584-020-02678-6.
29
lobal Volcanism Program. 2013. Volcanoes of the world, v. 4.7.4.Venzke, E (ed.). Smithsonian Institution. Downloaded 30 October 2018. https://doi.org/10.5479/si.GVP.VOTW4-2013.
30
Lockwood, J.P., and Hazlett, R.W. (2010). Volcanoes – Global Perspectives. Wiley-Blackwell, West Sussex.
31
Lough, J.M., and Fritts, H.C. 1987. An assessment of the possible effects of volcanic eruptions on North American climate using tree-ring data, 1602 to 1900 A.D. Climatic Change,10, 219–239.
32
Madden-Nadeau, A.L., Cassidy, M., Pyle, D.M., Mather, T.A., Watt, S.F.L., Engwell, S.L., Abdurrachman, M., Nurshal, M.E.M., Tappin, D.R., and Ismail, T. (2021). The magmatic and eruptive evolution of the 1883 caldera-forming eruption of Krakatau: Integrating field- to crystal-scale observations. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 411,107176.
33
Man, W., Zhou, T., and Jungclaus, J.H. (2014). Effects of Large Volcanic Eruptions on Global Summer Climate and East Asian Monsoon Changes during the Last Millennium: Analysis of MPI-ESM Simulations. Journal of Climate, 27(19), 7394–7409.
34
Meronen, HHenriksso, S.V., Raisanen, P.R., and Laaksonen, A. (2012). Climate effects of northern hemisphere volcanic eruptions in an Earth System Model. Atmospheric Research, 114–115, 107–118.
35
Newhall, C.G., and Self, S. (1982). The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. J Geophys Res, 87, 1231–1238.
36
Newhall, C.G., and Self, S. (1982). The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. J Geophys Res, 87, 1231–1238.
37
Niemeier, U., and Timmreck, C. (2015). What is the limit of climate engineering by stratospheric injection of SO2?. Atmos Chem Phys, 15(16), 9129–9141.
38
Oman, L., Robock, A, Stenchikov, G, Schmidt, G.A., and Ruedy, R. (2005). Climatic response to high-latitude volcanic eruptions. J Geophys Res, 110:D13103.
39
Rao, M.P., Cook, B.I., Cook, E.R., D'Arrigo, R.D., Krusic, P.J., Anchukaitis, K.J., LeGrande, A.N., Buckley, B.M., Davi, N.K., Leland, C., Griffin, K.L, (2017). European and Mediterranean hydroclimate responses to tropical volcanic forcing over the last millennium 44 (10):5104 Geophysical Research Letters.
40
Robock, A. (2000). Volcanic eruptions and climate. Reviews of Geophysics, 38(2), 191–219.
41
Robock, A. (2015). Climatic impacts of volcanic eruptions, Chapter 53 in Encyclopedia of Volcanoes, Second Edition, Haraldur Sigurdsson (editor-in-chief), Bruce Houghton, Stephen R. McNutt, Hazel Rymer and John Styx (editors) (Elsevier, Amsterdam), 935-942.
42
Robock, A. (1981). A latitudinally dependent volcanic dust veil index, and its effect on climate simulations. J. Volcanol. Geotherm. Res., 11, 67-80.
43
Robock, A., and Mao, J. (1995). The volcanic signal in surface temperature observations. J Clim. 8,1086–1103
44
Robock, A., and Mao, J. (1995). The Volcanic Signal in Surface Temperature Observations. Journal of Climate, 8(5), 1086–1103.
45
Self, S., and King, A.J. (1996). Petrology and sulfur and chlorine emissions of the 1963 eruption of Gunung Agung, Bali, Indonesia. Bull Volcanol, 58,263–285.
46
Self, S., and Rampino, M.R. 2012. The 1963–1964 eruption of Agung volcano (Bali, Indonesia). Bull Volcanol, 74, 1521–1536
47
Shindell, D. T., Schmidt, G. A., Mann, M.E., and Faluvegi, G. 2004. Dynamic winter climate response to large tropical volcanic eruptions since 1600. Journal of Geophysical Research, VOL. 109, D05104,
48
Sigl, M., Winstrup, M., McConnell, J.R., Welten, K.C., Plunkett, G., Ludlow, F., and Woodruff, T.E. 2015. Timing and climate forcing of volcanic eruptions for the past 2,500 years. Nature, 523(7562), 543–549.
49
Sjolte, J., Adolphi, F., Guðlaugsdòttir, H., and Muscheler, R. 2021. Major Differences in Regional Climate Impact Between High and Low‐Latitude Volcanic Eruptions. Geophysical Research Letters, 48, 8.
50
Sutherland, E.K., Brewer, P.W., Falk, D.A. and Vel_asquez, M.E., 2015. Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) user manual. [compiled on 01/03/2018]. http://www.fhaes.org. pp68.
51
Tao, H., Qiu, Z., Lu, B., Liu, Y., and Qiu, J. 2020. Volcanic activities triggered the first global cooling event in the Phanerozoic. Journal of Asian Earth Sciences, 194, 104074.
52
Wahl, Eugene R. HenryF.Diaz, Smerdon, J.E., and Ammann, C.M. 2014. Late winter temperature response to large tropical volcanic eruptions in temperate western North America: Relationship to ENSO phases. Global and Planetary Change, 122, 238–250.
53
ORIGINAL_ARTICLE
تشخیص و تحلیل دادههای پرت زمانی- مکانی مربوط به پارامترهای سرعت باد و فشار ایستگاههای هواشناسی کشور به منظور مطالعات تغییرات آب و هوایی
تشخیص و تحلیل دادههای پرت یکی از گامهای ابتدایی مهم در تحلیل دادههاست. یک داده پرت در سریهای هواشناسی میتواند نشان دهندهی یک رخداد فرین باشد یا خطای ناشی از اندازه گیری، مشاهده و ثبت است. اگر دادههای پرتی که حاصل خطای انسانی یا نقص تجهیزات اندازهگیری هستند شناسایی نشده و حذف نگردند، به عنوان دادهی فرین ثبت خواهند شد و موجب اریبی در نتایج مطالعات اقلیمی میشوند. در این مقاله، دادههای پرت سریهای زمانی سرعت باد و فشار برای 14۳ ایستگاه هواشناسی کشور در دوره نرمال اقلیمی 1991- 2020 مورد تحلیل قرار گرفت. برای این منظور ابتدا دادههای پرت مکانی با استفاده از الگوریتم کلایماتول مشخص شد و در مرحله دوم با تحلیلهای زمانی و هواشناختی، خطاها شناسایی شدند. در مرحله اول برای پارامترهای فشار ایستگاه، فشار تبدیل شده ایستگاه به سطح دریا، فشار بخار، سرعت باد و سرعت باد ماکزیمم بهترتیب 40، 42، 93، 52 و 41 داده پرت شناسایی شد و در مرحله دوم بهترتیب 20، 10، 56، 20 و 27 تعداد از این دادهها خطا تشخیص داده شدند. این نتایج به تفکیک ایستگاه و تاریخ گزارش شدهاند، تا مورد استفاده محققان در سایر مطالعات، بویژه مطالعات تغییراقلیم، قرار بگیرند.
https://ccr.gu.ac.ir/article_141186_c20e2885f47544c8b9734f8d16eb5596.pdf
2021-11-22
33
48
10.30488/ccr.2021.314595.1056
تشخیص داده پرت
خطا
سرعت باد
فشار
زهره
جوانشیری
javanshirizohreh@gmail.com
1
استادیار، گروه اقلیمشناسی کاربردی، پژوهشکده اقلیم شناسی، پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، مشهد، ایران
LEAD_AUTHOR
محسن
رحمدل
mohsen.rahmdel59@gmail.com
2
دانش آموخته دکتری هواشناسی کشاورزی از دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
AUTHOR
آزاده
محمدیان
amohamadian2001@yahoo.com
3
کارشناس ارشد پژوهشی، گروه اقلیمشناسی کاربردی، پژوهشکده اقلیمشناسی، پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، مشهد، ایران
AUTHOR
دینپژوه، یعقوب.، فاخری، احمد.، مقدم، محمد.، میرنیا، میرکمال.، و جهانبخش اصل، سعید. (1382). پهنهبندی اقلیمی ایران با استفاده از تحلیلهای چند متغیره برای استفاده در مطالعات کشاورزی. م. دانش کشاورزی، 13(1)، 90-71.
1
علیجانی، بهلول. (1390). اقلیمشناسی سینوپتیک، چاپ چهارم، انتشارات سمت، تهران- ایران.
2
مسعودیان، سید. ابوالفضل. (1382). نواحی اقلیمی ایران. م. جغرافیا و توسعه. 1(2)، 184-171.
3
Barnett, V. and Lewis, T. (1994). Outliers in statistical data. John Wiley & Sons, 3rd edition.
4
Badripour, H. (1992). Islamic Republic of Iran (FAO, Report on the round table on pastoralism. FAO Technical Cooperation Programme, Project TCP/IRA/2255, Rome. FAOSTAT. 2004 (http://www.fao.org/waicent/portal/statistics-en.asp).
5
Barnett, V. and Lewis, T. (1994). Outliers in statistical data. John Wiley & Sons, 3rd edition.
6
Coll, J., Domonkos, P., Guijarro, J., Curley, M., Elke Rustemeier, E., Aguilar, E., Walsh, S., and Sweeney, J. (2020). Application of homogenization methods for Ireland's monthly precipitation records: Comparison of break detection results. J. Climatol. 40 (14), 6169- 6188.
7
Lu, C. and Liang, L.R. 2004. Wavelet Fuzzy Classification for Detecting and Tracking Region Outliers in Meteorological Data. GIS’04, pages 258-265.
8
Daget, J. (1979). Les modèles mathematiques en écologie. Collection d’Écologie 8, 172, Masson, Paris.
9
Eleonora Aruffo, E., Piero Di Carlo, P.D. (2019). Homogenization of instrumental time series of air temperature in Central Italy (1930−2015), Clim. Res. Vol. 77: 193–204, 193-203.
10
Guijarro, J.A. (2018). Homogenization of climatic series with Climatol. Available at: http://www.Climatol.eu/homog_ Climatol-en.pdf [Accessed 28th March 2020].
11
International Energy Agency (IEA) (2013). Wind Power Technology Roadmap 2013 Edition.
12
Ma, , Gu, X. and Wang, B. 2017. Correction of Outliers in Temperature Time Series Based on Sliding Window Prediction in Meteorological Sensor Network, Information 2017, 8(2), 60, https://doi.org/10.3390/info8020060.
13
R. Adam, V.P. Janeja, and V. Atluri. Neighborhood based detection of anomalies in high dimensional spatio-temporal Sensor Datasets. SAC’04, pages 576-583, 2004.
14
Paulhus, J.L.H., Kohler, M.A. (1952). Interpolation of missing precipitation records. Monthly Weather Review 80(8), 129-133.
15
Prasanthi, M.L., Krishna Chaitanya, A., Sambasiva Rao, Dr. N. (2016). A Survey On Outlier Detection Methods In Spatio-Temporal Datasets, IJAERS, Vol-3, Issue-11, Nov-, 168-172.
16
Rahimzadeh, F., Nassaji Zavareh, M., (2014). Effects of adjustment for non-climatic discontinuities n determination of temperature trends and variability over Iran. Int. J. Climatol. 34:2079–2096.
17
Ranjan, K., Tripathy, D.S., Prusty, B.R., and Jena, D. (2020). An improved sliding window prediction-based outlier detection and correction for volatile time-series, Int J Numer 34:e2816.https://doi.org/10.1002/jnm.2816.
18
Skrynyk, O., Aguilar, E., Guijarro, J., Yannick, L., Randriamarolaza, A., and Bubin, S .(2020). Uncertainty evaluation of Climatol's adjustment algorithm applied to daily air temperature time series. J. Climatol. 41 (S1), E2395-E2419.
19
Schaeffer R. et al. (2012). Energy sector vulnerability to climate change: A review. Energy, 38, 1-12.
20
Tavakoli, M., and Mohmoudian, H.A., (2011). GIS based considerations for development in different Iranian climatic regions. J. American. Science. 7(4), 182–187.
21
Cheng, T. and Li, Z. (2004). A Hybrid Approach to Detect Spatial-temporal Outliers. In Proc. GeoInformaticas, p 173-178.
22
Yuxiang, S., Kunqing, X., Xiujun, M., Xingxing, J., Wen, P., and Xiaoping, G., (2005). Detecting spatio-temporal outliers in climate dataset: a method study, 2005 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IGARSS'05. 24. Wu, E., Liu, W., and Chawla, S. (2008). Spatio-temporal Outlier Detection in Precipitation Data. Knowledge Discovery from Sensor Data. 115-133.
23
ORIGINAL_ARTICLE
سنجش و تحلیل اثرات درجه خشکی اقلیم با استفاده از شاخصهای خشکی ماهانه طاوسی، بارش انگوت (K) و یونپ (UNEP) (مورد مطالعه: شهرستانهای استان گلستان)
هدف این پژوهش و تحلیل میانگین بلندمدت بارش (P) و تبخیر و تعرق پتانسیل (PET) مبتنی خشکی اقلیم در شهرستانهای علیآبادکتول،گرگان،بندرگز،بندرترکمن،کلاله،گمیشان،مینودشت،اینچه برون،گنبد کاووس با استفاده از شاخصهای خشکی ماهانه طاوسی، بارش انگوت (K) و یونپ (UNEP) بهمنظور آشکارسازی تغییرات رخداده در دوره زمانی30 ساله میباشد. همچنین در این مطالعه جهت برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل از روش هارگریوز – سامانی(Hargreaves-Samani) استفاده گردید. برای نشان دادن معنی داری روند از معیار U -U´ استفاده شد. مقادیر U -U´ برای تمام ماهها و کل سالها در محیط نرمافزار اکسل برآورد گردید، مناطق مورد مطالعه با استفاده از روش منکندال (Menkendal) به کمتر از 96/1+ یا بیشتر از 96/1+ یا مناطق دارای روند تفکیک گردید. پس از محاسبه فاکتور خشکی (AI) برای ایستگاههای موجود در مناطق شهری مورد نظر از طریق نرمافزار Excel، با استفاده از روش دورنیابی کریجینگ نقشه تغییرات منطقهای خشکی پهنه مورد مطالعه در محیط نرمافزار ArcGis ترسیم گردید بدین منظور جهت بهترین نتیجه و کمترین میزان خطا از روش میانیابی مجذور فاصله با پراکنش (Expotntial) و جهت انتخاب بهترین روش درونیابی از شاخصهای آماری ریشه میانگین مربعات خطا RMS قدر مطلق خطا MAE استفاده گردید. در ادامه در بعدی دیگر با توجه به رویکرد پژوهش حاضر مدل مفهومی نهایی در قالب تاثیر خشکی بر تنش زایی گیاهان و کاهش عملکرد اقتصادی جوامع محلی روستایی نیز ارائه گردید. نتایج نشان داد روش عکس فاصله بهعنوان بهترین روش در میان روشهای مورداستفاده برای برآورد تغییرات درجه خشکی (AI) میباشد. نتایج نشان داد که خطر خشکی به همراه آن آلودگی ناشی از گرد و غبار در هر پهنه مورد مطالعه دور از انتظار نیست، در تمام شهرهای مورد مطالعه بنظر میرسد که با کاهش و تغییر روند حاکمیت بارندگی به همان میزان شدت تبخیر و تعرق افزایش یافته و پدیده خشکی به مراتب بیتشر خود را نمایان کند این پدیده میتواند بر روند محصولات کشاورزی و کاهش میزان تولید و سطح زیرکشت محصولات پهنه استان گلستان و کاهش میزان عملکرد آنها تاثیر گذار باشد بین ماههای موردسنجش واقع شده، بیشترین روند رو به خشکی در قسمت شمالی استان گلستان نمایان بوده و بیش از 35 درصد مساحت این استان را شامل میشود. روند تغییرات این شیب از لحاظ آماری معنیدار است.
https://ccr.gu.ac.ir/article_140827_c9bba308067491fe0070255f644a3f0e.pdf
2021-11-22
49
70
10.30488/ccr.2021.316785.1057
خشکی
شاخص طاوسی
بارش انگوت
شاخصAI
.GIS
یوسف
درویشی
rs.moha@yahoo.com
1
استادیار گروه جغرافیا دانشگاه پیام نور، ایران.
LEAD_AUTHOR
محمد صادق
قدم خیر
zadiq566@yahoo.com
2
دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، اهواز، ایران
AUTHOR
امیدوار، کمال، (1392). مخاطرات طبیعی،انتشارات دانشگاه یزد.
1
امانی، زینب، دیهیم فرد، رضا، مختصی بیدگلی، علی، (1395). بررسی خشکی تحت شرایط افزایش دمای ناشی از تغییراقلیم در گندم دیم استان فارس با استفاده از شاخص خشکی، مجله تولید گیاهان زراعی، 9(2)، 151-174.
2
بختیاری، بهرام، مهدوی، نکیسا، سیاری، نسرین، (1400). تحلیل حساسیت و بررسی تغییرات شاخص خشکی (AI) در چند نمونه اقلیمی ایران، تحقیقات منابع آب ایران، 17(1)، 1-15.
3
پودینه، محمدرضا، حیدرینیا، محمد، موسوی، سید روح ا...، دوستی مقدم، حسین، (1399). پایش شاخصهای خشکی در شهر زاهدان در بازههای زمانی مختلف. جغرافیای طبیعی، 13(47)، 133-143.
4
حجازیزاده، زهرا.، جویزاده، سعید، (1389). مقدمهای بر خشکی و شاخصهای آن، سمت، تهران.
5
خوشاخلاق، فرامرز، رنجبر، فیروز.، طولابی، سوسن.، مقبل، معصومه.، معصومپور سماکوش، جعفر، (1389). بررسی خشکی در سال آبی 1386-87 و اثرات آن بر منابع آب کشاورزی (نمونۀ موردی: شهرستان مرودشت). مجلۀ جغرافیا، 24: 136-119.
6
کاظمی، روح ا...، یگانه، حسن، خواجه دین، سیدجمالالدین، (1390). آشکارسازی تغییرات پوشش گیاهی در طول فصل چرا با استفاده از دادههای چندزمانه سنجنده IRS-WiFS در منطقه سمیرم. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 18(1): 124-138.
7
رضایی مقدم، محمد حسین، ولی زاده کامران، خلیل، رستم زاده، هاشم، رضایی، علی، (1390). ارزیابی کارایی دادههای سنجندهی MODIS در برآورد خشکی (مطالعهی موردی: حوضهی آبریز دریاچه ارومیه). جغرافیا و پایداری محیط، 2(4):37-52.
8
خورانی، اسداله، جمالی، زهرا، (1395). اثر تغییر اقلیم بر شدت و مدت خشکی در ایستگاههای خشک و نیمهخشک (بندرعباس و شهرکرد) تحت مدل HADCM3. نشریه علمی جغرافیا و برنامه ریزی، 20(57)، 115-131.
9
فتح نیا، اماناله، رجایی، سعید، برزو، فرزانه، (1396). پیشبینی احتمال تکرار دورههای خشکی و اثر آن بر پوشش گیاهی در استان گلستان. نشریه علمی جغرافیا و برنامه ریزی، 21(60)، 179-196.
10
قربانی، خلیل، ولیزاده، اسماعیل، برارخانپور، صدیقه، (1397). بررسی روند تغییرات مکانی-زمانی شاخص دومتغیره خشکی هواشناسی SPEI در ایران. مدیریت بیابان، 6(11): 25-38.
11
عساکره، حسین، صیادی، فریبا، (1396). تحلیل و پیشبینی روزهای خشک با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: ایستگاه تهران). نشریه علمی جغرافیا و برنامه ریزی، 21(60)، 161-167.
12
علیجانی، بهلول، محمودی، پیمان، چوگان، عبدالجبار. (۱۳۹۱). بررسی روند تغییرات بارش های سالانه و فصلی ایران با استفاده از روش ناپارامتریک (برآورد کننده شیب سنس)، نشریه پژوهش های اقلیم شناسی، 3 (9)، ۴۲-۲۳.
13
طاوسی، تقی، منصوری دانشور، محمدرضا، موقری، علیرضا، (1391). پهنهبندی شدت خشکی در ایران با استفاده از مدل تبخیر و تعرق هارگریوز – سامانـــی بر مبنای توپوگرافی رقومی DEM. جغرافیا و پایداری محیط، 2(3)، 95-110.
14
نوری، هدایتالله، نوروزی، اصغر، (1395). مبانی برنامهریزی محیطی برای توسعه پایدار روستایی، دانشگاه اصفهان.
15
موغلی، مرضیه، (1399). پایش تغییرات پوشش گیاهی در اثر خشکی در حوضه آبریز درودزن با استفاده از تصاویر MODIS. جغرافیای طبیعی، 13(49)، 85-107.
16
Alwesabi, M. (2012). MODIS NDVI satellite data for assessing drought in Somalia during the period 2000-2011. Student thesis series INES.
17
Bayarjargal, Y., Karnieli, A., Bayasgalan, M., Khudulmur, S., Gandush, C., and Tucker, C.J. (2006). A comparative study of NOAA–AVHRR derived drought indices using change vector analysis. Remote Sensing of Environment, 105(1): 9-22.
18
Bhuiyan, C. (2004). Various droughts for monitoring drought condition in Aravalli terrain of India. In Proceedings of the XXth ISPRS Conference.Int. Soc. Photogramm. Remote Sensing, Istanbul.
19
Bonaccorso, B., Bordi, I., Cancelliere, A., Rossi, G., and Sutera, A. (2003). Spatial variability of drought: an analysis of the SPI in Sicily. Water resources management, 17(4): 273-296.
20
Ceccato, P., Flasse, S., Tarantola, S., Jacquemoud, S., and Gregoire, J.M. (2001). Detecting vegetation leaf water content using reflectance in the optical domain. Remote Sensing of Environment, 77: Pp. 22–33.
21
Edossa D.C., Babel. M.S., and Gupta, A.D. (2009). Drought Analysis in the Awash River Basin, Ethiopia, Springer seience + Business Media B.V, Water Resour Manage, 1441-1460.
22
FAO (2013). Drought Facts-Food and Agriculture, fao.org.
23
Gu, L., Hanson, P.J., Post, W.M., Kaiser, D.P., Yang, B., Nemani, R.,... and Meyers, T. (2008). The 2007 eastern US spring freeze: increased cold damage in a warming world?. BioScience, 58(3), 253-262.
24
Howitt, R., MacEwan, D., Medellín-Azuara, J., Lund, J., and Sumner, D. (2015). Economic Analysis of the 2015 Drought for California Agriculture, University of California Davis, P. 31
25
Keck, A., and Dinar, A. (2000). Water supply variability and drought impact and mitigation in subsahara Africa, Drought a Global Assessment, London.
26
Kendall, M.G. (1970). Rank Correlation Methods, 2nd Ed., New York: Hafner.
27
Mann, H.B. (1945). Nonparametric tests against trend, Econometrica, 13: 245-259
28
Mishra, A.K., and Singh, V.P. (2010). A review of drought concepts, Journal of Hydrology, 391 (1): 202-216.
29
Murad, M.H., Elamin, K.B., Abu Elnour, N.O., Elamin, M.B., Alkatib, A.A., Fatourechi, M.M., ... and Erwin, P.J. (2011). The effect of vitamin D on falls: a systematic review and meta-analysis. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 96(10), 2997-3006.
30
McKee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration11 to time scales. Preprints, 8th Conference on Applied Climatology, Anaheim.
31
Park, E.J., Yi, J., Chung, K.H., Ryu, D.Y., Choi, J., and Park, K. (2008). Oxidative stress and apoptosis induced by titanium dioxide nanoparticles in cultured BEAS-2B cells. Toxicology letters, 180(3): 222-229.
32
Rahimzadeh, F., Asgari, A., and Fattahi, E. (2009). Variability of extreme temperature and precipitation in Iran during recent decades. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 29(3): 329-343.
33
Shaban, A. (2008). Indicator and Aspects of Hydrogical Drought in Lebanon. Springer science + Business Media B. V. Water Resour Manage, 1875-1891.
34
Silva-Valio, A. (2008). Estimating stellar rotation from starspot detection during planetary transits. The Astrophysical Journal Letters, 683(2): L179.
35
Sheffield, J., Goteti, G., Wen, F.H., Wood, E.F. (2004). A simulated soil moisture based drought analysis for the United States. J. Geophys. Res. 109, D24108.
36
Stow, D.A. & 23 others (2004). “Remote sensing of vegetation and land-cover change in arctic tundra ecosystems”, Remote Sensing of Environment, 89, 281-308.
37
Tsakiris, G., and Vangelis, H. (2004). Towards a drought watch system based on spatial SPI. Water resources management, 18(1), 1-12.
38
Tian, W., Liu, X., Liu, C., and Bai, P. (2018). Investigation and simulations of changes in the relationship of precipitation-runoff in drought years. Journal of Hydrology, 565, 95–105.
39
Tirivarombo, S., Osupile, D., and Eliasson, P. (2018). Drought monitoring and analysis: Standardised Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) and Standardised Precipitation Index (SPI). Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. V 106, P 1-10.
40
Wilhite, D.A., Sivakumar, M.V.K., and Pulwarty, R. (2014). Managing drought risk in a changing climate: the role of national drought policy. Weather Clim. Extremes 3, 4–13.
41
Zhang, Q., Li, J., Singh, V.P., and Bai, Y. (2012). SPI-based evaluation of drought events in Xinjiang, China, Natural hazards,. 64(1), 481-492.
42
Zhao, H., Xu, Z., Zhao, J., and Huang, W. (2017). A drought rarity and evapotranspiration-based index as a suitable agricultural drought indicator. Ecological Indicators, 82, 530–538.
43
ORIGINAL_ARTICLE
پیش نگری همادی نمایههای خشکسالی در ایران مبتنی بر برونداد چند مدلی CMIP5
افزایش شدت و فراوانی نمایههای خشکسالی به دلیل گرمایش جهانی میتواند محیط طبیعی را بهشدت تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، پیشنگری نمایههای خشکسالی با استفاده از مدلهای گردش کلی جو (GCM) بهمنظور ارائه پیش آگاهی از شرایط خشکسالی و همچنین مدیریت ریسک اقلیمی ناشی از آن ضروری است. برای این منظور از دادههای بازتحلیل پایگاه ERA5 و برونداد مدلهای CMIP5 استفاده گردید و سه نمایه روزهای خشک، دورههای خشک و شاخص خشکی مورد بررسی قرار گرفت. نه مدل از مجموعه مدلهای CMIP5 با تفکیک افقی 5/0 درجهقوسی گزینش و با روش نگاشت چندک دلتا (QDM) تصحیح اریبی شدند. سپس با استفاده از مدل میانگین گیری بیزین (BMA) یک مدل همادی تولید و کارایی آن با استفاده از نمودار تیلور بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل CMIP5-MME تولید شده با روش BMA از مدلهای نه گانه منفرد موجود بهتر عمل کرده است. مدل همادی ایجاد شده دوره خشک و روزهای خشک را دقیقتر از شاخص خشکی در ایران برآورده کرده است که نشان میدهد مدلهای CMIP5 رخداد بارشی را بهتر از مقدار بارش برآورد میکنند. نتایج گویای این است که فراوانی روزهای خشک، دوره خشکی و همچنین شاخص خشکی در ایران روند افزایشی خواهد داشت. شاخص خشکی (AI) که تعادل بین عرضه و تقاضای آب را در فصل مشترک جو-زمین نشان میدهد حداکثر 15/3 درصد در متوسط پهنه ایران افزایش خواهد داشت. همچنین روزهای خشک و دوره خشک حداکثر بهترتیب 50/7 و 84/28 درصد در دهههای آینده افزایش دارند. نتایج نشان میدهد که تحت شرایط تغییر اقلیم، طول دوره خشکسالی افزایش بیشتری نسبت به شاخص خشکی خواهد داشت. این نتیجه یک تهدید جدی برای منابع آب و اکوسیستم تلقی شده و نیازمند توجه ویژه به برنامههای مدیریت خشکسالی (DMP) در کشور است.
https://ccr.gu.ac.ir/article_141018_cb8a46baa19f70576670474f1364b32d.pdf
2021-11-22
71
82
10.30488/ccr.2021.317280.1058
نمایههای خشکسالی
شاخص خشکی (AI)
چند مدلی همادی
ایران
آذر
زرین
zarrin@um.ac.ir
1
استادیار آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
LEAD_AUTHOR
عباسعلی
داداشی رودباری
a-dadashi@um.ac.ir
2
پژوهشگر پسادکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
تاج بخش، سحر. عیسی خانی، نسرین و فضل کاظمی، امین. (1394). ارزیابی خشکسالی هواشناسی در ایران با استفاده از شاخص «استانداردشدة بارش و تبخیر-تعرق (SPEI)». فیزیک زمین و فضا، 41(2)، 313-321.
1
جوان، خدیجه. (1400). بررسی خشکسالی هواشناسی در ایستگاه ارومیه با استفاده از شاخص SPI تحت سناریوهای تغییر اقلیم (RCP). پژوهشهای تغییرات آب و هوایی, 2(5)، 81-94.
2
خزانهداری، لیلی. زابل عباسی، فاطمه. قندهاری، شهرزاد. کوهی، منصوره و ملبوسی، شراره. (1388). دورنمایی از وضعیت خشکسالی ایران طی سی سال آینده. جغرافیاوتوسعه ناحیهای، 7(12)، 83-99.
3
خوش اخلاق، فرامرز. کریمی احمدآباد، مصطفی. جاسمی، سید میثم و کاکی، سیفاله. (1399). واکاوی آماری - همدید تغییرپذیری آب و هواشناختی رژیم بارش غرب میانی ایران با تاکید بر رخداد خشکسالیهای شدید. پژوهشهای تغییرات آب و هوایی، 1(1)، 63-82.
4
دارند، محمد. (1393). پایش خشکسالی ایران به کمک شاخص شدت خشکسالی پالمر و ارتباط آن با الگوهای پیوند از دور جوی- اقیانوسی. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. ۲۹ (۴)، ۸۲-۶۷.
5
زرین, آذر و داداشی رودباری، عباسعلی. (1400الف). مدیریت ریسک خشکسالی در شرایط تغییر اقلیم: نقش سیاستهای ملی و برنامه مدیریت خشکسالی (DMP). آب و توسعه پایدار، 8(1)، 107-112.
6
زرین, آذر و داداشی رودباری، عباسعلی. (1400ب). پیش نگری شدت بارش در ایران با بکارگیری رویکرد همادی چند مدلی با استفاده از دادههای مقیاس کاهی شده NEX-GDDP. مجله ژئوفیزیک ایران، پذیرفته شده برای چاپ.
7
زرین، آذر و داداشی رودباری، عباسعلی. (1400ج). پیشنگری دورههای خشک و مرطوب متوالی در ایران مبتنی بر برونداد همادی مدلهای تصحیح شده اریبی CMIP6. فیزیک زمین و فضا، 47(3)، 561-578.
8
Ahmadalipour, A., Moradkhani, H., Castelletti, A., and Magliocca, N. (2019). Future drought risk in Africa: Integrating vulnerability, climate change, and population growth. Science of the Total Environment, 662, 672-686.
9
Bowell, A., Salakpi, E.E., Guigma, K., Muthoka, J.M., Mwangi, J., and Rowhani, P. (2021). Validating commonly used drought indicators in Kenya. Environmental Research Letters, 16(8), 084066.
10
Calow, R.C., MacDonald, A.M., Nicol, A.L., and Robins, N.S. (2010). Ground water security and drought in Africa: linking availability, access, and demand. Groundwater, 48(2), 246-256.
11
Cannon, A.J., Sobie, S.R., and Murdock, T.Q. (2015). Bias correction of GCM precipitation by quantile mapping: How well do methods preserve changes in quantiles and extremes? Journal of Climate, 28(17), 6938-6959.
12
Cook, B.I., Mankin, J.S., Williams, A.P., Marvel, K.D., Smerdon, J.E., and Liu, H. (2021). Uncertainties, limits, and benefits of climate change mitigation for soil moisture drought in Southwestern North America. Earth's Future, 9(9), e2021EF002014.
13
Crausbay, S.D., Ramirez, A.R., Carter, S.L., Cross, M.S., Hall, K.R., Bathke, D.J., ... and Sanford, T. (2017). Defining ecological drought for the twenty-first century. Bulletin of the American Meteorological Society, 98(12), 2543-2550.
14
CRED, U. (2020). Human Cost of Disasters. An Overview of the last 20 years: 2000–2019. CRED, UNDRR, Geneva.
15
Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz‐Sabater, J., ... and Thépaut, J.N. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146(730), 1999-2049.
16
Hessl, A.E., Anchukaitis, K.J., Jelsema, C., Cook, B., Byambasuren, O., Leland, C., ... and Hayles, L.A. (2018). Past and future drought in Mongolia. Science Advances, 4(3), e1701832.
17
Lesk, C., Rowhani, P., and Ramankutty, N. (2016). Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature, 529(7584), 84-87.
18
Li, M., Chu, R., Islam, A.R.M., Jiang, Y., and Shen, S. (2020). Attribution analysis of long-term trends of aridity index in the Huai River basin, eastern China. Sustainability, 12(5), 1743.
19
Linke, A.M., Witmer, F.D., O’Loughlin, J., McCabe, J.T., and Tir, J. (2018). Drought, local institutional contexts, and support for violence in Kenya. Journal of Conflict Resolution, 62(7), 1544-1578.
20
Massoud, E.C., Lee, H., Gibson, P.B., Loikith, P., and Waliser, D.E. (2020). Bayesian model averaging of climate model projections constrained by precipitation observations over the contiguous United States: Journal of Hydrometeorology, 21(10), 2401-2418.
21
Miao, L., Li, S., Zhang, F., Chen, T., Shan, Y., and Zhang, Y. (2020). Future drought in the dry lands of Asia under the 1.5 and 2.0 C warming scenarios. Earth's Future, 8(6), e2019EF001337.
22
Mondal, S.K., Huang, J., Wang, Y., Su, B., Zhai, J., Tao, H., ... and Jiang, T. (2021). Doubling of the population exposed to drought over South Asia: CMIP6 multi-model-based analysis. Science of The Total Environment, 771, 145186.
23
Monjo, R., Royé, D., and Martin-Vide, J. (2020). Meteorological drought lacunarity around the world and its classification. Earth System Science Data, 12(1), 741-752.
24
Moss, R.H., Edmonds, J.A., Hibbard, K.A., Manning, M.R., Rose, S.K., Van Vuuren, D.P.,.. and Wilbanks, T.J. (2010). The next generation of scenarios for climate change research and assessment. Nature, 463(7282), 747-756.
25
Naumann, G., Alfieri, L., Wyser, K., Mentaschi, L., Betts, R.A., Carrao, H., ... and Feyen, L. (2018). Global changes in drought conditions under different levels of warming. Geophysical Research Letters, 45(7), 3285-3296.
26
Otkin, J.A., Svoboda, M., Hunt, E. D., Ford, T.W., Anderson, M.C., Hain, C., and Basara, J.B. (2018). Flash droughts: A review and assessment of the challenges imposed by rapid-onset droughts in the United States. Bulletin of the American Meteorological Society, 99(5), 911-919.
27
Parker, W.S. (2016). Reanalyses and observations: What’s the difference?. Bulletin of the American Meteorological Society, 97(9), 1565-1572.
28
Reichler, T., and Kim, J. (2008). How well do coupled models simulate today's climate?. Bulletin of the American Meteorological Society, 89(3), 303-312.
29
Scheff, J., and Frierson, D.M. (2015). Terrestrial aridity and its response to greenhouse warming across CMIP5 climate models. Journal of Climate, 28(14), 5583-5600.
30
Sun, C.X., Huang, G.H., Fan, Y., Zhou, X., Lu, C., and Wang, X.Q. (2019). Drought occurring with hot extremes: Changes under future climate change on Loess Plateau, China. Earth's Future, 7(6), 587-604.
31
Switanek, M.B., Troch, P.A., Castro, C.L., Leuprecht, A., Chang, H.I., Mukherjee, R., and Demaria, E. (2017). Scaled distribution mapping: a bias correction method that preserves raw climate model projected changes. Hydrology and Earth System Sciences, 21(6), 2649-2666.
32
Taylor, K.E. (2001). Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 106(D7), 7183-7192.
33
Taylor, K.E., Stouffer, R.J., and Meehl, G.A. (2012). An overview of CMIP5 and the experiment design. Bulletin of the American meteorological Society, 93(4), 485-498.
34
Tegegne, G., Melesse, A.M., and Worqlul, A.W. (2020). Development of multi-model ensemble approach for enhanced assessment of impacts of climate change on climate extremes. Science of the Total Environment, 704, 135357.
35
Wallemacq, P. (2018). Economic losses, poverty & disasters: 1998-2017. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, CRED.
36
ORIGINAL_ARTICLE
واکاوی وردشهای فضایی- زمانی شدت خشکسالی در حوضه خزر با بهرهگیری از دادههای شبکهای GPCC
یکی از مهمترین این پیامدهای ناشی از تغییر اقلیم افزایش فراوانی رخداد مخاطرات اقلیمی مانند سیل، خشکسالی، بالا آمدن تراز آب دریا، چرخندهای حارهای، امواج گرمایی و سرمایی، بارش سنگین، طوفان گرد و غبار و ... است؛ که متداولترین آنها در ایران رخداد سیل و خشکسالی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی وردشهای فضایی و زمانی شدت خشکسالی در حوضه آبریز خزر صورت گرفته است. در این پژوهش از پایگاه داده بارش جهانی GPCC با تفکیک مکانی 5/0 در 5/0 درجه قوسی در یک دوره آماری 63 ساله از سال 1951 تا 2013 در مقیاس زمانی ماهیانه، استفاده شد. از برجستگیهای این پژوهش بهرهگیری از دادههای شبکهای در بازه زمانی بلندمدت جهت واکاوی وردشهای مکانی و زمانی شدت خشکسالی در حوضه آبریز خزر است. در ادامه، با کدنویسی در نرمافزار متلب دادههای مورد نیاز برای برآورد نمایه خشکسالی RAI در حوضه در طول دوره آماری مذکور تبدیل به آرایه شد. سپس میزان ناهنجاری بارش (RAI) در بازه زمانی ماهیانه، فصلی و سالانه برای واکاوی وردشهای مکانی و زمانی شدت خشکسالی برآورد شد. برای تحلیل روند زمانی بارش، از دادههای اخذ شده از این پایگاه داده میانگین سالانه، فصلـــی و مـاهـانـه تهیه و آزمون ناپارامتری من-کندال در مقیاسهای زمانی ماهانه، فصلی و سالانه انجام شد. نتایج نشان داد که که از نظر زمانی خشکسالی با شدت ضعیف، متوسط، شدید و بسیار شدید در طول دوره آماری رخ داده است و از نظر فضایی خشکسالی با شدت ضعیف در در تمامی ماهها، فصول و مقیاس سالانه در بیشتر مناطق سطح حوضه خزر مشاهده میشود. در عین حال، در ماه می خشکسالی با شدت متوسط در ارتفاعات جنوبشرقی زیرحوضه سفیدرود نمودی آشکار دارد. تحلیل روند بارش حوضه خزر در سریهای زمانی ماهانه نیز نشان از روند کاهشی معنادار در ماه مارس و مقیاس سالانه در این حوضه دارد.
https://ccr.gu.ac.ir/article_141144_394f8d40865e9d606e871997660f457f.pdf
2021-11-22
83
100
10.30488/ccr.2021.317582.1059
خشکسالی
شاخص ناهنجاری بارش
وردش
GPCC
حوضه خزر
امیرحسین
حلبیان
halabian_a@yahoo.com
1
دانشیار گروه جغرافیا، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
علی
قاسمی سیانی
ghasemiali661@gmail.com
2
کارشناسی ارشد آب و هواشناسی ، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
AUTHOR
آسیایی، مهدی. (1385). شاخصهای خشکسالی، انتشارات سخنگستر مشهد، چاپ اول. 176 صفحه.
1
افشین، یداله. (1374). رودهای ایران، جلد 2، وزارت نیرو- مهندسین مشاور جاماب، 1187 صفحه.
2
بری ابرقویی، حسین.، بداق جمالی، جواد.، توکلی زاده، محمود. (1382). کاربرد برخی از شاخصهای آماری هواشناسی جهت ارزیابی شدت خشکسالی در مقیاس کشوری (بین استانها). مجلهی تحقیقات جغرافیایی. شماره 69 ، ص 106-86.
3
بذرافشان، جواد. (1381). مطالعه بررسی شاخصهای خشکسالی هواشناسی در چند نمونه اقلیمی ایران. پایاننامه کارشناسیارشد. دانشگاه تهران.
4
پیرمرادیان، نادر، شمسنیا، سیدامیر، بوستانی، فردین، شاهرخنیا، محمدعلی. (1387). ارزیابی دوره بازگشت خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد شده بارش (SPI) در استان فارس، دانش نوین کشاورزی، شماره 13. ص 21-7.
5
جوانمرد، سهیلا.، آسیایی، مهدی. (1383). پیشبینی احتمالات وقوع خشکسالی در استان خراسان. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، دوره 18، شماره 3. ص 128- 119
6
جویزاده، سعید (1384). پایش خشکسالی در استان فارس، پایاننامه کارشناسیارشد رشته جغرافیا گرایش اقلیم شناسی، دانشگاه تربیت معلم تهران.
7
جوی زاده، سعید و حجازی زاده، زهرا (1390). کتاب مقدمه ای بر خشکسالی و شاخصهای آن، سازمان چاپ و انتشارات وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی. انتشارات سمت. تهران، چاپ اول، 376 صفحه.
8
خلیلی، علی و بذرافشان، جواد. (1387). ارزیابی مخاطره تداوم خشکسالی با استفاده از دادههای بارندگی سالانه قرن گذشته در ایستگاههای قدیمی ایران، مجله ژئوفیزیک ایران، دوره 2، شماره 2، ص 23-13
9
رضیئی، طیب، شکوهی، علیرضا و ثقفیان، بهرام (1382). پیش بینی شدت، تداوم و فراوانی خشکسالی با استفاده از روشهای احتمالاتی و سریهای زمانی (مطالعه موردی استان سیستان و بلوچستان). مجله بیابان، دوره 8، شماره 2، ص 310 - 292
10
رضیئی، طیب (1382). پایش پدیده خشکسالی در ایران مرکزی با استفاده از SPI، سومین کنفرانس منطقه ای و اولین کنفرانس ملی تغییر اقلیم، دانشگاه اصفهان
11
سعیدی دهکی، ناهید، برنا، رضا و عظیمی، فریده. (1389). مقایسه شاخصهای PN، SIAP و RAI در بررسی خشکسالیهای استان خوزستان با تأکید بر ایستگاههای آبادان و دزفول، مجله جغرافیای طبیعی.دوره 3، شماره 9. ص88-77
12
علیزاده، امین، انصاری، حسین و ارشادی، سارا. (1387). پایش و پیش بینی خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان، مجله جغرافیا و توسعهی ناحیه ای، شماره 11. ص 17-1
13
عطایی زاده، هوشمند، میرحسینی، سیدعباس و اسدی، سعید (1388). پهنهبندی خشکسالی استان کرمان با استفاده از شاخص شدت خشکسالی پالمر در محیط GIS، دومین همایش ملی اثرات خشکسالی و راهکارهای مدیریت آن، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی، اصفهان.
14
فرجزاده، منوچهر، قائمی، هوشنگ و موحد دانش، علی اصغر (1383). خشکسالی در ایران، با استفاده از برخی شاخصهای آماری، مجله دانش کشاورزی جلد 5، شماره 1 و 2. ص 50-31.
15
کردوانی، پرویز (1380). خشکسالی و راههای مقابله با آن در ایران، انتشارات دانشگاه تهران. چاپ اول، 392 صفحه.
16
سازمان جغرافیایی وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح (1382). فرهنگ جغرافیایی رودهای کشور، حوضه آبریز دریای خزر. جلد دوم.
17
مساعدی، ابوالفضل، خلیلیزاده، مجتبی و محمدی، کلایه امین (1387). پایش خشکسالی هواشناسی در سطح استان گلستان، نشریه علوم کشاورزی و منابه طبیعی، دانشگاه گرگان، دوره 15 شماره 2، ص 182-176
18
مقدسی، مهرنوش.، پایمرد، شهلا. مرید، سعید. (1384). پایش مکانی خشکسالی سالهای 78-1377 تا 80-1379 استان تهران. فصلنامه مدرس علومانسانی. دوره 9 . شماره 1. ص 217-197
19
وخشوری، علی، جعفرپور، زینالعابدین و کردوانی، پرویز، (1396). مقایسه شاخصهای خشکسالی اقلیمی در ایستگاههای بارشی ایران، جغرافیای طبیعی، شماره 36. ص 108-89.
20
Bacanli, U., Firat, M., and Dikbas, F. (2009). Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) for drought forecasting, Stoch Environ Res Risk Assess, 23:1143–1154
21
Benjamin, L.H., and Saunders, A. (2002). A drought climatology for Europe, Int. J. climatol. 22: 1571-1592.
22
Buttafuoco, G., Caloiero, T., Ricca, N., and Guagliardi, I. (2018). Assessment of drought and its uncertainly in a southern Italy area (Calabria region), Measurment, 113: 205-210.
23
Dalezios, N.R., Loukas, A., Vasiliades, L., and Liakopoulos, E. (2000). Severity duration frequency analysis of droughts and wet periods in Greece, Hydrology Seie, 45(5): 751-768.
24
Henriques, A.G., and Santos, M.J. (1998). Regional drought distribution Model. Phys, Chem, Earth, 24(1-2):19-22.
25
Liang, L., Shu-he, Z., Zhi-hao, Q., Ke-xun, H., Chong, C., Xing-dong, Z., and Yun- xiao, L., (2014). Drought change trend using MODIS TVDI and Its relationship with climate factors in China from 2001 to 2010. J. Inte. Agric. 13(7), 1501-1508.
26
Loukas, A., Vasiliades, L., and Dalezios, N.R. (2003). Inter comparison of meteorological drought indices for drought assessment and monitoring in Greece, 8 International Conference on Environmental Science and Technology Lemons Island, Greece, 8-10 September.
27
Milasi, E., Halabian,H., and Habibi, A. (2014). Drought monitoring and zoning in western Azerbaijan province using standardized index SPI, Journal of Middle East Applied Science and Technology (JMEAST), 12(2), 323-327.
28
Mishra, A.K., and Desai, V.R. (2005). Drought forecasting using stochastic models, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 19(5), 326-339.
29
Vivekanandan, N. (2007). Analysis of trend in rainfall using non parametric statistical methods. International Symposium on Rainfall rate and radio wave Propagation. American Institute of Physics, P: 101-113.
30
Wilhite, D.A., and Glantz, M.H. (1985). Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water International, 10(3), 111-120.
31