واکاوی آماری - همدید تغییرپذیری آب ‌و‌ هواشناختی رژیم بارش غرب میانی ایران با تاکید بر رخداد خشکسالی‌های شدید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استادیار اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد آب و هواشناسی سینوپتیک، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

یکی از پیامدهای تغییرات آب­وهوایی، تغییرپذیری الگوهای جوی و افزایش رخداد خشکسالیها می باشد. خشکسالی یکی از مخاطرات طبیعی است که با شناخت ویژگی­های آن می­توان پیش­بینی بهتری از این پدیده جهت کاهش اثرات زیانبار آن انجام داد. هدف این مطالعه پایش خشکسالی­های شدید و بسیار شدید و شناسایی الگوهای همدیدی مؤثر در رخداد آن در منطقه غرب میانی ایران است. بدین منظور داده­های میانگین روزانه بارش طی یک دوره آماری 26 ساله (اکتبر 1989 تا سپتامبر 2015) برای 16 ایستگاه همدیددر منطقه پژوهش، از سایت سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. جهت شناسایی دوره­های خشک و بررسی آماری خشکسالی از شاخص بارش استاندارد (SPI) استفاده گردید. محاسبۀ این شاخص برای مقیاس­های زمانی مختلف نشان‌دهنده فراوانی بالا و تداوم طولانی مدت خشکسالی به خصوص در بازه زمانی سالانه است. از لحاظ مکانی خشکسالی­های شدید و بسیار شدید از شمال به جنوب و از غرب به شرق منطقه افزایش داشته است. از این رو ایستگاه­هایی مانند همدان، دهلران، بروجرد و سرپل ذهاب به عنوان بحرانی­ترین مناطق در منطقه پژوهش شناسایی شدند. در واکاوی همدید یک الگوی پشته، یک الگوی ناوه و دو الگوی زناری در ایجاد خشکسالی منطقه مشخص شدند. الگوی پشته حاصل جابجایی کمربند پرارتفاع جنب­حاره بویژه گسترش نصف­النهاری پرارتفاع جنوب عربستان است. در الگوی ناوه، ناوه تضعیف شده مدیترانه و عدم تطابق تراز میانی و زیرین جوّبه عنوان علت اصلی رخداد دوره­های خشک در غرب میانی ایران ودر الگوی زناری نیز وزش بادهای غربی به شکل زناری و گذر این بادها از منطقه پژوهش علل ایجاد دوره­های خشک شناخته شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Statistical - Synoptic analysis on the climatic variability of the rainfall regime in the mid-west of Iran with emphasis on the occurrence of severe droughts

نویسندگان [English]

  • Faramarz Khoshakhlagh 1
  • Mostafa Karimi Ahmad Abad 2
  • Syyed Mesam Jasemi 3
  • Syfolah Kaki 3
1 Department of Physical geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Departement of physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Department of physical Geography, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Weather and climate hazards such as drought can seriously threaten natural ecosystems and human societies. The phenomenon of drought, due to its creep character and its non-sensible nature, affects the human environment more than any other hazards. In this study, daily rainfall data from a 26-year period was obtained for 16 stations in the mid-west of Iran from the website the Meteorological Organization of Iran. Then the drought periodic occurrences were calculated using the Standard Precipitation Index (SPI) in the periods of 1 month (monthly), 3 months (seasonal), 12 months (annual) and 24 months (long periods). To identify the daily and periodic atmospheric patterns of droughts, the dates that were as dry days were selected first. Using these dates, an array with 547 × 693 dimensions was prepared using geopotential heights data of 500 Hpa in MATLAB software.
Maximum occurrence of drought occurred in the 12-month time scale and minimum frequency was in 1-month time scale of SPI. The reason for this is the most sensitivity of short-term SPI to humidity changes and the high contribution of monthly rainfall in changes of SPI. Most occurred droughts in the study area have mild to moderate nature. By increasing the time scale of the SPI, the number of dry spells and periods decreases, but their duration increases. Surveying the synoptic patterns showed that the patterns of ridge, zonal (in the daily patterns of the east-west stretch and the semi-longitudinal extension) and trough are the main patterns in the occurrence of the dry spells and periods in mid-west of Iran respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Severe Drought
  • Standardized precipitation index
  • Synoptic patterns
  • Midwest of Iran
  1. 1. بداق جمالی، جواد. آسیایی،مهدی. صمدی نقاب، سینا.جوانمرد، سهیلا.1390.مدیریت خشکسالی (شناخت و راهکارها).چاپ اول، مشهد.  نشر سخن­گستر.

    2. خوش اخلاق، فرامرز.رنجبر، فیروز .طولابی، سجاد. مقبل،معصومه. جعفر، معصومپور سماکوش. 1389. بررسی خشکسالی در سال آبی۸۷-۱۳۸۶: مطالعه موردی: شهرستان مرودشت.فصلنامه جغرافیای طبیعی، شماره 7، صص 79-90.

    3. خوش­اخلاق، فرامرز. عزیزی، قاسم. رحیمی، مجتبی. 1391. الگوهای همدید خشکسالی و ترسالی زمستانه در جنوب‌غرب ایران. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال 12، شماره 25، صص 57-77.

    4. دانشور، محمدرضا. تلوری، عبدالرسول. توکلی، محمود. دانائیان، محمدرضا. 1386. پایش شاخص­های خشکسالی در جهان. فصلنامه نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 12 صص 22-27

    5. رحیمی، مجتبی.1390. تحلیل آماری همدیدی خشکسالی­های جنوب‌غرب ایران. پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد در رشته جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم‌شناسی، دانشگاه تهران.

    6. فتاحی،ابراهیم. بابایی‌فینی،ام‌السلمه. 1392. طبقه‌بندی الگوهای همدیدی بارش‌زا و خشکسالی‌زا در ایران‌زمین. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره اول، ص 105-122.

       

    1. Fink, A.H, Brucher, T., Kruger, A.G., Leckebusch, C., Pinto, J.G., and Uibr, W. 2004. "The 2003 European Summer Heatwaves and drough-synoptic Diagnosis and Impacts", Royal Meteorological society. 8: 216-209.
    2. Li, J.R., Cook, F., Chen, X., Gou, R., Darrigo, and Ung, Y.Y. 2010."An Extreme Drought Event in the Central Tien shan Area in the year 1945". Journal of Arid Environments. 74:1225-1231.
    3. Livada, M., and Assimakopoulos, V.D. 2007."Spatial and temporal analysis of drought in Greece using the Standardized Precipitation Index (SPI)", pp. 143153
    4. Mary, Jennefer, Seasonal Prediction of African Rainfall with A Focus On Kenya, Athesist of Doctor of Space and Climate Physics, University College London, 2011.
    5. Parry, S, Prudhomme, C., Hannaford, J., and Hughes, B. 2010. "Examining the
    6. Spatio-Temporal Evolution and Characteristics of Large-Scale European Droughts.  BHS Third International Symposium, Managing Consequences of a Changing Global Environment", Newcastle 2010: 1-8.
    7. Prezerakos, N.G., and Flocas, H.A. 2002. "Regional and Global Large-Scale Dynamics Associated with a Prolonged Event in Greece", Journal of Atmospheric and Solar-Tcrrcstrral Physics. 64: 1841-1854.
    8. Subash, N.H., Mohan, R., and Banukumar, K. 2011. "Comparing Water-Vegetative indices for Rice (Oryza sativa L.) – Wheat (Triticum acstivum L.) Drought Assessment". Computers and Electronics in Agriculture. Xxx :1-13.
    9. Tran, L., Knight, C.G., and Wesner, V. 2002. Drought in Bulgaria and Atmospheric Synoptic conditions over Europe" GeoJournal.57, 149-157.
    10. Wu, A.H., Mark, D., Svoboda, B., Michael, J., Hayes, B., Donald, A., and Fujiang, W. 2007. Appropriate application of the Standardized Precipitation Index in arid locations and dry seasons". International Journal of Climatology.
    11. Mc.Kee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J. 1993. The relationship of drought Frequency and duration to time scales, 8th conference on Applied Climatology, 17-22.