Effects of global warming on the trend of daily temperature extremes in Caspian region stations

Document Type : Original Article


1 Researcher at Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

2 Department of Geography, Gilan University, Gilan, Iran


Extreme climatic events are rare phenomena that are rare in severity and frequency, and since the ecosystems and physical structures of human societies are regulated by normal climatic conditions, they can rarely prepare for the occurrence of these phenomena. Changes in the occurrence of extreme events can often have significant effects on ecosystems and society compared to changes in moderate climatic conditions. The purpose of this study is to investigate the trend of temperature furnaces in the northern strip of the country.
The trend of temperature extremes in the two observation periods of 2015-1982 and the future period of 2055-2020 has been extracted. The data used in this study are the minimum and maximum recorded temperatures of the studied stations on a daily basis and for the next period, the micro-scaled output of the CanESM2 general circulation model based on 4.5RCP and 8.5RCP scenarios has been used. The results showed that the minimum and maximum daily of the studied stations will increase in the next period, which is accompanied by a steeper slope according to the 8.5RCP scenario. Relatively, Gorgan station has the highest temperature increase among the studied stations. Statistical analysis shows that in all stations and in each period of the observed and modeled period, temperature oven indices are associated with trends and changes so that cold extremes (ID icy days, TN10p cold nights FD forest days , TX10p cold days) with decreasing slopes and warm extremes (SU25 summer days, TR20 tropical nights, TN90p warm nights and TX90p warm days) face an increasing slope in both observation and future periods. The slope of some night temperature indices such as tropical nights and warm nights seems to be more intense than other indices.


  1. اسدی، اشرف. حیدری، علی. 1390. تحلیل تغییرات سری‌های دما و بارش شیراز طی دوره 2005-1951، مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، سال22 ، شماره پیاپی 41، شماره 1، 137-152.
  2. اوجی، روح‌اله. 1397. مقایسۀ ریزگردانی تک‌ایستگاهی و چندایستگاهی فرین‎های دما و بارش (مطالعۀ موردی: سواحل جنوبی دریای خزر)، فیزیک زمین و فضا، مقاله 10، دوره 44، شماره 2، تابستان 1397، 397-410.
  3. تقوی، فرحناز. روند شاخص‌های حدی دما و بارش ایران، پایان‌نامه دکتری، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران.
  4. تقوی، فرحناز. محمدی، حسین. 1386. بررسی دوره بازگشت رویدادهای اقلیمی حدی به‌منظور شناخت پیامدهای زیست‌محیطی، محیط‌شناسی، سال سی و سوم، شمارة 43، 20-11.
  5. دشت بزرگی، آمنه. علیجانی، بهلول. جعفر پور، زین‌العابدین. شکیبا، علیرضا. 1394. شبیه سازی شاخص های حدی دمای استان خوزستان بر اساس سناریوهای RCP، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 16، 105-123.
  6. رحیم زاده، فاطمه، دزفولی، هدایت‌پور اصغریان، آرزو. 1390. ارزیابی روند و جهش نمایه‌های حدی دما و بارش استان هرمزگان، مجله توسعه جغرافیایی، شماره 21، 97-116.
  7. رنجبر، فیروز. 1395. شبیه سازی روند حدهای دما و بارش ایران، پایان نامه دوره دکتری، دانشگاه تهران، دانشکده جغرافیا.
  8. سازمان هواشناسی کشور. 1393. خلاصه گزارش
    ارزیابی پنجم هیات بین الدولی تغییر اقلیم و برنامه­های آتی IPCC، نشست دبیرخانه، دی ماه سال 1393.
  9. عساکره، حسین. 1391. تغییر توزیع فراوانی بارش‌های فرین شهر زنجان، مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، سال 33، شماره 1، 51-66.
  10. عسگری، احمد. رحیم زاده، فاطمه. محمدیان، نوشین. فتاحی، ابراهیم. 1386. تحلیل روند نمایه‌های بارش‌های حدی در ایران، تحقیقات منابع آب ایران، سال سوم، شماره3، 42-53.
  11. علیجانی، بهلول. فرج زاده، حسن. 1394. تحلیل روند شاخص­های دمای فرین در شمال ایران، نشریه جغرافیای و برنامه­ریزی، شماره 52، 229-256.
  12. محمدی، حسین. تقوی، فرحناز. 1384. روند شاخص‌های حدی دما و یارش تهران، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 53، 172-151.
  13. ورشاویان، وحید، قهرمان، نوذر. حجام، سهراب. 1390. بررسی روند تغییرات مقادیر حدی دمای حداقل، حداکثر و میانگین روزانه در چند نمونه اقلیمی ایران، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 37، شماره 1، 169- 179.
  14. هدایتی، اکرم. 1382. تحلیلی بر تغییرات تاریخ شروع بارش و روند آن در تهران، سومین کنفرانس منطقه‌ای و اولین کنفرانس ملی تغییر اقلیم، اصفهان.
    1. Brown, Paula, J., Raymond, S., Bradley, and Frank Keimig, T. 2010. Changes in Extreme Climate Indices for the Northeastern United States, 1870–2005, Journal of Climate, 23: 6555- 6572.
    2. Bürger, G., Murdock, T.Q., Werner, A.T., Sobie, S.R., and Cannon, A.J. 2013. Downscaling Extremes-An Intercomparison of Multiple Statistical Methods for Present Climate, J. Clim., 25, 4366–4388.
    3. Detlef P., Van Vuuren, Jae Edmonds, Mikiko Kainuma, Keywan Riahi, Allison Thomson, Kathy Hibbard, George C. Hurtt, Tom Kram, Volker Krey, Jean-Francois Lamarque, Toshihiko Masui, Malte Meinshausen, Nebojsa Nakicenovic, Steven J. Smith & Steven K. Rose, 2011. The representative concentration pathways: An overview. Climatic Change, 109, 5-31.
    4. Farajzadeh, M., Oji, R., Cannon, A.J., Ghavidel Y. and Massah Bavani, A. 2015, An evaluation of single-site statistical downscaling techniques in terms of indices of climate extremes for the Midwest of Iran. Theoretical and Applied Climatology 120, 377-390, doi 10.1007/s00704-014-1157-4.
    5. Frank, D., Markus Reichstein, Michael Bahn, Kirsten Thonicke, David Frank, Miguel D. Mahecha, Pete Smith, Marijn van der Velde, Sara Vicca, Flurin Babst, Christian Beer, Nina Buchmann, Josep G. Canadell, Philippe Ciais, Wolfgang Cramer, Andreas Ibrom, Franco Miglietta, Ben Poulter, Anja Rammig, Sonia I. Seneviratne, Ariane Walz, Martin Wattenbach, Miguel A Zavala, and Jakob Zscheischler, 2015. Effects of climate extremes on the terrestrial carbon cycle: concepts, processes and potential future impacts, Glob Chang Biol, 21(8): 2861–2880.
    6. KElein tank, A.M.G. and Konnen, G.P. 2003. Trends in Indices of Daily Temperature and Precipitation Extremes in Europe, 1946–99, Journal of climate, 16: 3665- 3680.
    7. Manton, M.J., Della-marta, P.M., Haylock, M.R., Hennessy, K.J., Nicholls, N., Chambers, L.E., Collins, D.A., Daw, G., Finet, A., Gunawan, D., Inape, K., Isobe, H., Kestin, T.S., Lefale, P., Leyu, C.H., Lwin, T., Maitrepierre, L., Ouprasitwong, N., Page, C.M., Pahalad, J., Plummer, N., Salinger, M.J., Suppiah, R., Tran, V.L., Trewin, B., Tibig, I. and Yee, D. 2001. Trends iv extreme Daly Rainfall and Temperature in Southeast Asia and south Pacific: 1961- 1998, International Journal of Climatology, 21:269-284.
    8. Sillmann, J. and Roeckner, E. 2008. Indices for extreme events in projections of anthropogenic climate change, Climatic Change, 86: 83-104.
    9. Vincent. L.A.T.C., Peterson, V.R., Barros, M.B., Marino, M., Rusticucci, G., Carrasco, E., Ramirez, L.M., Alves, T., Ambrizzi, M.A., Berlato, A.M., Grimm, J.A., Marengo, L., Molion, K.D.F., Moncunill, L.E., Rebello, Y.M.T., Anunciação, J., Quintana, J.L., Santos, J., Baez, G., Coronel, J., Garcia, R.I., Trebejo, M.m Bidegain, M.R., Haylock, and Karoly, D. 2005. Observed Trends in Indices of Daily Temperature Extremes in South America 1960–2000, Journal of climatology, 18: 5011- 5023.
    10. Zhang. Xuebin, Enric Aguilar, SerhatSensoy, Hamlet Melkonyan, Umayra Tagiyeva, Nader Ahmed, Nato Kutaladze, Fatemeh Rahimzadeh, AfsanehTaghipour, T.H. Hantosh, Pinhas Albert, Mohammed Semawi, Mohammad Karam Ali, Mansoor Halal Said Al-Shabibi, Zaid Al-Oulan, Taha Zatari, Imad Al Dean Khelet, SalehHamoud, RamazanSagir, MesutDemircan, Mehmet Eken, Mustafa Adiguzel, Lisa Alexander, Thomas C. Peterson, and Trevor Wallis, 2005. Trends in Middle East climate extreme indices from 1950 to 2003, Journal of Geophysical Research, 110.