Climate Change Research

Climate Change Research

Investigating the trend of some climatic parameters in three south coast provinces of Iran, and identifying the areas most affected by climate change

Document Type : Original Article

Authors
Hoda Bolouki 1
Mehdi Fazeli 2
Mehdi Sharifzadeh 3
1 Department of civil engineering, Faculty of engineering, Yasouj University, Yasouj , Iran
2 Department of civil engineering, Faculty of engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
3 Department of mathematics, Faculty os Science, Yasouj University, Yasouj, Iran
10.30488/ccr.2021.284727.1044
Abstract
Climate change and global warming are occurring as the most important environmental problem. It is necessary to study the trend of meteorological variables in order to detect climate change in each region. In this study, the trends of variables related to temperature (minimum, absolute minimum, maximum, absolute maximum and average) and precipitation (total precipitation, frequency of days with precipitation and maximum daily precipitation) in the annual time scale were investigated. Trend analysis was performed using non-parametric Mann-Kendall and Sen's slope estimator in 15 synoptic stations of Hormozgan, Bushehr and Sistan and Baluchestan provinces, which had complete data in the period of 1987-2019. Then, zoning maps of climate variables trends were prepared in Arc GIS software. The results showed that 3 temperature variables including: minimum, maximum and average had a significant upward trend in most of the area. The frequency of occurrence of significant upward trend related to temperature variables for each station showed that the stations of Bandar Abbas, Kish Island, Zahedan, Zabol and Iranshahr had a significant upward trend in 4 of the 5 temperature trends studied. Total rainfall in the region showed no significant trend, maximum 24-hour rainfall had a significant increasing trend only in Bushehr-Coastal Station and the frequency of days with rainfall in Bushehr-coastal had a significant decreasing trend. The results of the Sen's slope estimator showed that during 33 years, the highest rate of change of temperature variables, related to the absolute minimum, was 3.59 ° C in Kish Island. The maximum rainfall in Bushehr-coastal increased by 16.5 mm and the frequency of days with rainfall decreased by 11 days.
Keywords
Climate change
Global warming
South coast provinces of Iran
Mann-Kendall
Sen's Slope
  1. ابلاغیان، آناهیتا. آخوندعلی، علی‌محمد. رادمنش، فریدون. زارعی، حیدر. 1398. بررسی روند تغییرات دما، بارندگی و رطوبت نسبی در ایران. علوم و مهندسی آبیاری، 42(3)، 197-212.
  2. احمدی، فرشاد. رادمنش، فریدون. 1393. بررسی روند تغییرات متوسط دمای ماهانه و سالانه نیمه شمالی کشور در نیم قرن اخیر. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 28(4)، 855-865.
  3. آروین، عباسعلی. قانقرمه، عبدالعظیم. حاجی‌پور، داور. 1395. بررسی روند تغییرات برخی عناصر اقلیمی در استان چهار محال و بختیاری. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 16(41)، 153-176.
  4. امیررضائیه، علیرضا. پرهمت، جهانگیر. احمدی، فرشاد. 1395. بررسی روند تغییرات بارش و دمای شمال غرب کشور در نیم قرن اخیر. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 6(10)، 797-809.
  5. بردی شیخ، واحد. بابایی، اکبر. موشخیان، یوسف. 1388. بررسی روند تغییرات بارش حوزه‌ی آبخیز گرگانرود. مجله علمی-پژوهشی، علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 3(8)، 29-38.
  6. بیابانی، لیلا. نظری سامانی، علی اکبر. خسروی، حسن. کاظم‌زاده، مجید. 1398. بررسی روند تغییرات سرعت ماهانه باد در حاشیه دریاچه ارومیه طی 30 سال گذشته. دو فصل‌نامه علمی خشک بوم، 9(1)، 139-151.
  7. حسینی، سید اسعد. مجیدی، لیلا. بالی، عارف. شیراوند، ه. 1399. بررسی نوسانات منطقه‌ای دما و بارش در جنوب غرب آسیا. نشریه پژوهش‌های اقلیم شناسی، 11(42)، 155-167.
  8. حکیم دوست، سید یاسر. محمدپورزیدی، علی. گرامی، محمد صالح. 1396. تحلیل مکانی بارش رگباری استان مازندران در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS). فصلنامه علمی-پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، 26 (102)، 191-203.
  9. خوش‌روش، مجتبی. میرناصری، محمد. پسرکلو، مهسا. 1396. آشکارسازی روند تغییرات بارش شمال کشور با استفاده از آزمون غیرپارامتری من-کندال. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، 8(16)، 223-231.
  10. رسولی، علی‌اکبر. جوان، خدیجه. 1391. تحلیل روند وقوع توفان‌های رعد و برقی در نیمه غربی ایران با کابرد آزمون‌های ناپارامتری. فصلنامه‌ی علمی- پژوهشی فضای جغرافیایی، 12(38)، 111-126.
  11. سالاری‌جزی، میثم. 1396. تعیین تغییرات توزیع بارش سالانه در برخی از ایستگاه‌های نیمه شمالی ایران. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. 24(4)، 143-159.
  12. صبوحی، راضیه. بارانی، حسین. خداقلی، مرتضی. عابدی سروستانی، احمد. طهماسبی، اصغر. 1398. بررسی روند گذشته و پیش‌بینی متغیرهای اقلیمی در منطقه سمیرم. نشریه علمی-پژوهشی مهندسی و مدیریت آبخیر، 11(1)، 112-128.
  13. عساکره، حسین. شاهبایی کوتنایی، علی. فرومدی، مجید. 1398. ارزیابی تغییرات و پیش‌بینی دمای کمینه در غرب استان مازندران با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM. نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 23(1)، 101-119.
  14. علیجانی، بهلول. محمودی، پیمان. چوگان، عبدالجبار. 1391. بررسی روند تغییرات بارش‌های سالانه و فصلی ایران با استفاده از روش ناپارامتریک «برآورد کننده شیب سن». نشریه پژوهش‌های اقلیم شناسی، 3(9)، 23-42.
  15. فرج‌زاده، منوچهر. الهی، سینا. 1399. تحلیل تغییرات آب و هوایی در غرب کشور (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک سنندج). نشریه پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی، 1(3)، 52-64.
  16. قره خانی، ابوذر. قهرمان، نوذر. 1389. بررسی روند تغییرات فصلی و سالانه رطوبت نسبی و نقطه شبنم در چند نمونه اقلیمی در ایران. نشریه آب و خاک، 24(4)، 636-646.
  17. قربانی، خلیل. 1393. الگوی فصلی و مکانی تغییر اقلیم دمای هوا در ایران. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 21(5)، 257-270.
  18. محمودی، پیمان. خسروی، محمود. مسعودیان، سیدابوالفضل. علیجانی، بهلول. 1394. بررسی روند تغییرات فراوانی روزهای همراه با یخبندان‌های فراگیر و نیمه فراگیر. نشریه علمی-پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، 19(54)، 303-327.
  19. Alhaji, U.U., Yusuf, A.S., Edet, C.O., Oche, C.O. and Agbo, E.P., 2018. Trend analysis of temperature in Gombe state using Mann Kendall trend test. J. Sci. Res. Rep, 20(3): 1-9.
  20. Alli, A.A., Omofunmi, O.E. and Oladipo, A.S., 2019. Assessing effects of climate change on temperature trends detection in water resources in Nigeria using Mann Kendall. Annals of the Faculty of Engineering Hunedoara, 17(1): 77-82.
  21. Asgher, S., Ahmad, M., Kumar, N. and Kumari, M. 2021. Trend Analysis of Temperature and Rainfall using Mann Kendall Test and Sen’s Slope Estimator in Bhaderwah Tehsil of Doda District. Research Journal of Agricultural Sciences, 12(3), 1021-1026.
  22. Ay, M. and Özyıldırım, S. 2017. Trend analysis of monthly total rainfall and monthly mean air temperature variables of Yozgat in Turkey. Çukurova University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture, 32(2): 65-75.
  23. Bonfils, S. 2012. Trend analysis of the mean annual temperature in Rwanda during the last fifty two years. Journal of Environmental Protection, 538-551.
  24. Dawood, M. 2017. Spatio-statistical analysis of temperature fluctuation using Mann–Kendall and Sen’s slope approach. Climate dynamics, 48(3-4), 783-797.
  25. Da Silva, R.M., Santos, C.A., Moreira, M., Corte-Real, J., Silva, V.C. and Medeiros, I.C., 2015. Rainfall and river flow trends using Mann–Kendall and Sen’s slope estimator statistical tests in the Cobres River basin. Natural Hazards, 77(2): 1205-1221.
  26. Ekwueme, B.N. and Agunwamba, J.C., 2021. Trend Analysis and Variability of Air Temperature and Rainfall in Regional River Basins. Civil Engineering Journal, 7(5): 816-826.
  27. Fallahi, M. and Akbary, M. 2020. Impacts of Global Warming on Extreme Temperatures in west of Iran. Climate Change Research, 1(4), 11-19.
  28. Isioma, I.N., Rudolph, I.I. and Omena, A.L.   Non -  parametric    Mann–Kendall test statistics for rainfall trend analysis in some selected states within the coastal region of Nigeria. Civil Constr. Environ. Eng, 3, 17-28.
  29. Khyber, E., Syaufina, L. and Sunkar, A. 2021. May. Variability and time series trend analysis of rainfall and temperature in Dramaga Sub-District, Bogor, Indonesia. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 771(1): 01. IOP Publishing.
  30. Mondal, A., Kundu, S. and Mukhopadhyay, A., 2012. Rainfall trend analysis by Mann-Kendall test: A case study of north-eastern part of Cuttack district, Orissa. International Journal of Geology, Earth and Environmental Sciences, 2(1): 70-78.
  31. Othman, M.A., Zakaria, N.A., Ghani, A.A., Chang, C.K. and Chan, N.W. 2016. Analysis of trends of extreme rainfall events using Mann Kendall test: a case study in Pahang and Kelantan river basins. Jurnal Teknologi, 78(9-4).
  32. Shahid, S., 2011. Trends in extreme rainfall events of Bangladesh. Theoretical and applied climatology, 104(3): 489-499.
  33. Sharma, S., Ranjeet, P.D., Mirdha, I.S. and Sikarwar, R.S. 2018. Precipitation trend analysis by mann-kendall test of different districts of Malwa Agroclimatic Zone. Environment and Ecology, 36(2A): 664-671.
  34. Shin, S.C., 2020. Rainfall Trend Analysis by Mann-Kendall Test: A Case Study of Andong Dam Basin. 16(3): 125-132.
  35. Singh, P., Kumar, V., Thomas, T. and Arora, M. 2008. Changes in rainfall and relative humidity in river basins in northwest and central India. Hydrological Processes: An International Journal, 22(16): 2982-2992.
  36. Mondal, K.K., Akhter, M.A. and Mallik, M.A.K., 2020. Temporal Trend Analysis of Historical Climatic Data at Northeastern Hilly Region of Bangladesh Using Mann-Kendall Test. Journal of Engineering Science, 11(2): 19-25.
  37. Yadav, R., Tripathi, S.K., Pranuthi, G. and Dubey, S.K., 2014. Trend analysis by Mann-Kendall test for precipitation and temperature for thirteen districts of Uttarakhand. Journal of Agrometeorology, 16(2):164-171.