فهرست مطالب

پژوهشهای تغییرات آب و هوایی - پیاپی 6 (تابستان 1400)

نشریه پژوهشهای تغییرات آب و هوایی
پیاپی 6 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • منوچهر فرج زاده*، یوسف قویدل رحیمی، بهروز اسدزاده صفحات 1-17

    به منظور مطالعه تغییرپذیری میزان عملکرد گندم  آبی و دیم با توجه به تغییرپارامترهای اقلیمی از جمله دما و بارش، سی ایستگاه انتخاب شد. هدف اصلی پژوهش بررسی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد محصول گندم در ایران می باشد پارامترهای اقلیمی و همچنین داده های میزان عملکرد گندم برای 25 سال دوره آماری از سال 1982 تا 2006 به ترتیب از سایت سازمان هواشناسی و وزارت جهاد کشاورزی اخذ گردید و آزمون run test برای تصادفی بودن داده ها در نرم افزار spssانجام شد و سپس آزمون بازسازی نیز در مورد داده های ناقص و مفقوده انجام گرفت. در هر ایستگاه میزان ضریب همبستگی در سطح 0.01 و 0.05 بین عملکرد گندم و پارامترهای اقلیمی محاسبه شد و در نهایت مدل رگرسیونی بصورت رگرسیون گام به گام برای ایستگاه ها به منظور شناسایی پارامترهای اقلیمی موثر در برآورد میزان عملکرد گندم انجام گرفت. در  گندم آبی همه ایستگاه ها  به جز ایستگاه گرگان دارای مدل رگرسیونی بوده  در گندم دیم ایستگاه های ارومیه ، تهران ، ساری ، یاسوج ، سمنان، خرم آباد  فاقد مدل رگرسیونی بوده اند و مدل منطقه ای نیز برای کشور محاسبه شد و با مدل های ایستگاهی در نرم افزار ARG GIS مورد مقایسه قرار گرفت که میزان عملکرد گندم آبی در کل نتایج مدل رگرسیونی نشان داد که درگندم آبی قسمت شرقی، مرکزی، شمال شرقی وقسمتی از جنوب غرب کشور با کاهش 35-20درصد عملکرد مواجه خواهند بود ، در بحث گندم دیم همه ایستگاه های واقع در شمالغرب 37-30 درصد ، قسمتی از جنوب غرب و جنوب کشوربا35-28 درصد روند کاهش عملکرد مواجه خواهند بود و نیمه جنوب شرق و شمال شرق 47-42 درصد با افزایش عملکرد مواجه خواهند بود. در گندم آبی بیشترین عملکرد پیش بینی شده برای ایستگاه اصفهان و در گندم دیم بیشترین مقدار عملکرد پیش بینی شده برای ایستگاه زاهدان خواهد بود. بطور کلی کاهش عملکرد گندم در مناطق شمال غربی و جنوب غربی نسبت به نواحی غربی بیشتر خواهد بود.

    کلیدواژگان: تغییراقلیم، عملکردگندم، ضریب همبستگی، مدل رگرسیونی، ایران
  • رضا برنا* صفحات 19-30

    در این تحقیق وضعیت بیابان زایی شهرستان شادگان با استفاده از مدل IMDPA   مورد بررسی قرار گرفت، که در آن با استفاده از مستندات آماری و مدل ایرانی ارزیابی پتانسیل بیابان زایی (IMDPA) به تحلیل موضوع پرداخته شد. برای انجام پژوهش از بین 9 معیار مدل IMDPA، 2 معیار پوشش گیاهی و اقلیم با توجه به شرایط منطقه انتخاب و برای هر معیار، شاخص های مختلفی در نظر گرفته شد. در این مدل ارزش عددی معیارها از میانگین هندسی شاخص ها و در نهایت بیابان زایی کل منطقه از میانگین هندسی معیارها به دست آمده و در نرم افزار ArcGIS، نقشه نهایی بیابان زایی منطقه تهیه گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که معیار پوشش گیاهی با ارزش عددی 39/2 تاثیر بیشتری نسبت به معیار اقلیم با ارزش عددی 7/1 در بیابان زایی منطقه داشته است. در نهایت نیز ارزش کمی شدت بیابان زایی بر اساس دو معیار مورد بررسی به میزان 02/2 بدست آمد، که طبق جدول امتیازدهی این مدل، وضعیت فعلی بیابان زایی برای کل منطقه، متوسط تعیین گردید.

    کلیدواژگان: اقلیم، بیابان زایی، پوشش گیاهی، شهرستان شادگان، . IMDPA
  • اشرف اسدی* صفحات 31-46
    هدف این پژوهش، بررسی الگوهای فرارفت دمای لایه های سطحی در روزهای همراه با رخداد گرماهای فرین ایران می باشد. برای انجام این کار، از پایگاه داده اسفزاری که بر پایه داده های میانگین دمای روزانه 663 ایستگاه همدید و اقلیمی کشور از 1/1/1340 تا 11/10/1383 تهیه شده است، استفاده شد. داده های دما ، مولفه باد نصف النهاری و مولفه باد مداری، ارتفاع ژیوپتانسیل و فشار تراز دریا نیز در همین بازه زمانی در تلاقی های 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده پایگاه NCEP/NCAR فراهم گردید. ابتدا با استفاده از نمایه انحراف بهنجار شده دما (NTD) روزهای همراه با گرمای فرین مشخص شد. سپس براساس بزرگی و گستره رویداد ها، داده ها مرتب و 264 روز اول که نمایه انحراف بهنجار شده دما بیش از 2 درجه سانتی گراد بود ()، به عنوان نمونه گرمترین و فراگیرترین روزها انتخاب و مورد بررسی قرار گرفت. الگوهای فرارفت در 3 تراز 1000، 925 و 850 هکتوپاسکال نیز به همراه نقشه های انحراف بهنجار شده ی دمای ایران طی دوره مورد بررسی محاسبه و ترسیم شد. بررسی الگوی نقشه ای فرارفت در هر 3 تراز گویای فرارفت گرم جنوبی و غربی به سوی ایران بود. پس از بررسی های صورت گرفته بر روی ارتفاع ژیوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال ، مقادیر فشار تراز دریا، نقشه های فرارفت دما و نقشه های ناهنجاری دمایی ایران در روزهای گرم فرین مشخص شد که قرارگیری کشور در زیر نیمه شرقی ناوه وهمینطور در زیر محور تاوه بالایی ، گسترش پر فشار در سطح زمین ایران واستقرار کم فشار بر سطح زمین کشورهای غربی و جنوبی منجر به برقراری جریانات جنوبی و غربی و رویداد این پدیده های فرین گرم بوده است.
    کلیدواژگان: الگوهای نقشه ای، ایران، فرافت دما، گرمای فرین، نمایه ی انحراف بهنجار شده دما
  • هدا بلوکی، مهدی فاضلی*، مهدی شریف زاده صفحات 47-62
    تغییر اقلیم و گرمایش جهانی به عنوان مهم ترین معضل زیست محیطی در حال وقوع است. بررسی روند متغیرهای هواشناسی با هدف آشکارسازی تغییر اقلیم در هر منطقه ضروری است. در این پژوهش، روند متغیرهای مربوط به دما (کمینه، کمینه مطلق، بیشینه، بیشینه مطلق و میانگین) و بارش (بارش کل، فراوانی روزهای همراه با بارش و بیشینه بارش روزانه) در مقیاس زمانی سالانه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی روند با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و شیب سن در 15 ایستگاه همدید استان های هرمزگان، بوشهر و سیستان و بلوچستان که در بازه زمانی 2019-1987 دارای آمار کامل بودند، انجام شد. سپس نقشه های پهنه بندی روند تغییرات متغیرهای اقلیمی در نرم افزار Arc GIS تهیه شد. نتایج نشان داد 3 متغیر دمایی شامل: کمینه، بیشینه و میانگین دما در بیش تر مساحت منطقه، روند افزایشی معنی دار داشته اند. فراوانی وقوع روند افزایشی معنی دار مربوط به متغیرهای دما برای هر ایستگاه نشان داد که ایستگاه های بندرعباس، جزیره کیش، زاهدان، زابل و ایرانشهر از 5 روند دمایی مورد بررسی، در 4 مورد روند افزایشی معنی دار داشته اند. بارش کل در منطقه بدون روند معنی دار، بیشینه بارش 24 ساعته تنها در ایستگاه بوشهر-ساحلی روند افزایشی معنی دار و فراوانی روزهای همراه با بارش در بوشهر-ساحلی روند کاهشی معنی دار داشته است. نتایج حاصل از آزمون شیب سن نشان داد که در طول 33 سال بیش ترین میزان تغییر متغیرهای دمایی، مربوط به کمینه مطلق، به میزان 59/3 درجه سانتی گراد و در جزیره کیش بوده است. بیشینه بارش در بوشهر-ساحلی 5/16 میلی متر افزایش و فراوانی روزهای همراه با بارش 11 روز کاهش داشته است.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، گرمایش جهانی، استان های ساحلی جنوب ایران، من-کندال، شیب سن
  • ایمان بابائیان*، راهله مدیریان، مریم کریمیان، زهره جوانشیری صفحات 63-78

    پروژه پیش بینی دهه ای، از برنامه های بلندپروازانه سازمان جهانی هواشناسی برای حذف خلاء بین پیش بینی های اقلیمی با برد زمانی کمتر از یک سال و پیش نگری اقلیمی با برد زمانی بیش از یک دهه است. این مقاله مراحل انجام کار و یافته های پیش بینی چندسالانه بارش با استفاده از مقیاس کاهی آماری برونداد مدل های DCPP از مجموعه مدل های پروژه CMIP6 که با داده های واقعی اول نوامبر سال 2019 آغازگری شده اند را بر روی ایران ارایه می دهد. دوره هدف پیش بینی 2023-2019 است. در این مطالعه از دو نوع داده برونداد مدل های پروژه DCPP در دو دوره تاریخی (2018-1989) و پیش بینی (2023-2019) و بارش شبکه ای GPCC در دوره 2018-1989 به عنوان داده های بازکاوی استفاده شده است. همچنین نقش دو دورپیوند دهه ای AMO و PDO بر بارش دوره هدف بررسی شد. یافته ها نشان دادند که در مجموع میانگین بارش در دوره 2023-2019 در محدوده نرمال تا کمتر از نرمال خواهد بود، به اینصورت که بر اساس دو روش تصحیح اریبی و وزنی بارش در نیمه غربی و جنوب کشور بیشتر از نرمال و در شرق کشور نرمال تا کمتر از نرمال، در روش پیش بینی احتمالاتی بارش سال های 2019 و 2020 در طبقه بیشتر از نرمال و سال های 2021، 2022 و 2023 عمدتا در طبقه کمتر از نرمال تا نرمال و به روش دورپیوندی در محدوده کمتر از نرمال پیش بینی می شود. هر چند پروژه DCPP در مراحل اولیه توسعه قرار داشته و نتایج منطقه ای آن به مقدار زیادی بستگی به روش های مقیاس کاهی بکار رفته دارد،  اما افق های جدیدی برای محققان و کاربران خدمات اقلیمی در حوزه منابع آب، کشاورزی، بیمه محصولات کشاورزی به وجود آورده است که می تواند نقشه راه کشور را در برنامه های توسعه پنج ساله هفتم (1405-1401) در حوزه منابع آب و کشاورزی شفاف سازد.

    کلیدواژگان: پیش بینی دهه ای، DCPP، CMIP6، بارش، ایران
  • سمیه عمادالدین*، مسعود محمد قاسمی صفحات 79-95

    سیلاب ها از مهم ترین مخاطراتی هستند که  بسته به شدت بارندگی ها و سایر عوامل موثر سبب وارد آمدن خسارات زیادی به نواحی شهری و روستایی می شوند. استفاده از داده های راداری یکی از جدیدترین و موثرترین روش ها در مطالعه سیلاب است. می توان جزییات دقیق سیلاب ها را مطالعه و حد گسترش آن را مشخص کرد تا در برنامه ریزی های آتی بتوان از آن استفاده کرد. در این تحقیق به شناسایی مناطق سیل زده  شهرستان آق قلا و روستاهای اطراف آن به وسیله  داده های سنتینل1  از تاریخ 23 مارس تا 4 آوریل پرداخته شده است. هدف پژوهش حاضر تولید نقشه هایی است که گسترش سیلاب را  از تصاویر راداری (SAR) استخراج و محدوده گسترش سیلاب را در فروردین 1398 نشان می دهد.  از نرم افزار SNAP  ، ARCGIS  و ENVI به عنوان ابزارهای تحقیق استفاده شده است.  نتایج تحقیق نشان داد در محدوده مورد مطالعه در تاریخ23 مارس، 115 کیلومتر مربع و در تاریخ 29 مارس، 107  کیلومتر مربع در اثر سیل فروردین 98 به زیر آب رفته است. همچنین نتایج بررسی تصاویر راداری و بازدید های میدانی نشان داد دلایل اصلی سیلابی شدن منطقه ، بارندگی شدید طی چند روز، پر شدن سد وشمگیر،  شیب کم منطقه، عدم لایروبی رودخانه، وجود پل های زیاد بر روی رودخانه و ارتفاع کم پل ها  و درصد بالای رس در خاک منطقه بوده است.

    کلیدواژگان: سیل، تصاویر رادار، سنتینل1، رودخانه گرگانرود، آق قلا
|
  • Manuchehr Farajzadeh *, Yousef Ghavidel Rahimi, Behroz Asadzadeh Pages 1-17

    In this study 31 stations were selected according to climatic parameters such as temperature and precipitation. Climatic parameters such as rainfall Monthly and 5 temperature parameters during plant growth from October to June, for 25 years of statistical period from 1982 to 2006, as well as data on wheat yield in each station, a test run test for Data was randomized and then the reconstruction test was performed on missing and missing data. In each station, the correlation coefficient between wheat yield and climatic parameters was calculated and ultimately the model Regression for stations was used to identify effective climatic parameters in estimating wheat yield. In wheat, all stations except Gorgan station had a regression model. In wheat dryland, stations of Urmia, Tehran, Sari, Yasuj, Semnan, Khorramabad had no regression model. The regional model was also calculated for the country and compared with the station models. The yield of blue wheat showed the results of the regression model. In the eastern, central, northeastern and eastern parts of the southern part of the country, the water will fall by 20-35% reduction. In the wheat field discussion, all stations in the northwest are between 30-37%, parts of southwest and south of the country will have a yield reduction of 28-35% And the southeast and north-east half of the 47-42 will increase performance. The highest expected yield in blue wheat For Isfahan station and in rainfed wheat, the most expected performance will be for Zahedan station.

    Keywords: climate change, Wheat yield, Correlation coefficient, Regression Model
  • Reza Borna * Pages 19-30

    In this study, desertification status of Shadegan town was investigated using IMDPA model, in which statistical analysis and Iranian Model of Desertification Potential Assessment (IMDPA) model were analyzed. Among the 9 standard IMDPA models for the study, two criteria of vegetation and climate, according to the selected area and for every criterion, different indicators were considered In this model, numerical values of criteria were calculated by Geometrical average mean of indices. Finally, desertification of total studied region was estimated from the Geometrical average mean of criteria and final region desertification map was provided using ArcGIS software. The results showed that vegetation criteria with the numerical value 2.39 have the greater effect to criteria climate with the numerical value 1.7 on desertification in Shadegan region. Finally, based on the two investigated criteria, quantitative value of desertification intensity was estimated to be 2.02. Based on the scoring tables of studied model, the region desertification was determined to be moderate.

    Keywords: Climate, Desertification, Vegetable Cover, Shadegan Town, IMDPA
  • Ashraf Asadi * Pages 31-46
    The purpose of this study is to investigate the patterns of temperature subsidence of surface layers in the days associated with the occurrence of extremely warm temperatures in Iran. To do this, the Asfzari database was used which was prepared based on the mean daily temperature data of 663 synoptic and climatic stations of the country from begging from March 21st, 1961 ending on Jan 1st, 2004. Temperature data, meridional wind component and orbital component, geopotential height, and sea level pressure were also provided in the same time period at 2.5 ° intersections from the reconstructed data set of the NCEP / NCAR database. First, the days with extreme warm temperatures were determined using the normalized temperature deviation index (NTD). Then, based on the magnitude and area of the events, the data were sorted and the first 264 days, when the normalized deviation index was more than 2 ° C (), were selected as the sample of the warmest and most pervasive days. Advection patterns were calculated and plotted at 3 levels of 1000, 925, and 850 hPa along with normalized temperature deviation maps of Iran during the study period. The study of the advection map pattern in all 3 levels showed warm south and west advection towards Iran. After surveys on the geopotential altitude of 500 hPa, sea level pressure values, temperature subsidence maps, and temperature anomaly maps of Iran in the warm days of extremely warm temperatures, it was found that the country is located below the eastern half of the river and below the upper vorticity axis. High pressure on the ground of Iran and low pressure on the ground of western and southern countries has led to the establishment of southern and western currents and the occurrence of these extreme warm temperatures phenomena.
    Keywords: Warm Extreme Temperature Events, Normalized temperature departure, Temperature Advection, Iran
  • Hoda Bolouki, Mehdi Fazeli *, Mehdi Sharifzadeh Pages 47-62
    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
  • Iman Babaeian *, Raheleh Modiriyan, Maryam Karimian, Zorhreh Javanshiri Pages 63-78

    Decadal Climate Prediction Project (DCPP), is one of the ambitious programs to bridge the gap between climate prediction and climate. In order to provide climate services to stakeholders, the IRIMO provides daily and seasonal forecasts and climate projections. In the meantime, providing annual prediction has been one of the main requests of users from IRIMO, the gap of annual prediction was evident in previous years. In this study, Iran’s precipiation prediction for the period 2019-2023 were predictedusing the post-processing of the Decadal Climate Prediction Project (DCPP). For this purpose, two types of data have been used, including: output of DCPP project models in historical (1989-2018) and prediction (2019-2023) periods and observed precipitation data from GPCC, a grided databases as an alternative to observational (quasi-observational) data. The results showed that, Iran’s average precipitation in the period 2019-2023 will be normal to less than normal based on 4 methods of bias correction, multi-model weighting, probability prediction and climatic teleconections. As an average, findings of this project showed that the mean precipitation of Iran in the period 2019-2023 will be in the range of normal to less than normal, based on the DCPP model outputs and two decadal scale teleconnections of AMO and PDO. Based on bias correction and weighting system, precipitation in the western and southern half of the Iran will be more than normal and in the east it is normal to less than normal, in the probabilistic method precipitation in 2019 and 2020 preicted to be more than normal and in 2021- 2023, it will be less than normal to normal. Also, the average precipitation in the period of 2019-2023 will be in the range of less than normal, based on the teleconnection method.

    Keywords: Decadal Prediction, DCPP, teleconections, Precipitation, Iran
  • Somayeh Emadodin *, Masoud Mohammad Ghasemi Pages 79-95

    Monitoring of flood expansion maps using radar images (SAR) (Case study: Flood Flood in March 2019, Aq Qala city)AbstractFloods are one of the most important hazards that depending on the intensity of rainfall and other effective factors cause great damage to urban and rural areas.The use of radar data is one of the newest and most effective methods in flood study.The exact details of the floods can be studied and the extent of their spread can be determined so that it can be used in future planning.In this study, the flooded areas of Aqqala city and the surrounding villages have been identified by Sentinel 1 data from March 23 to April 4.The aim of this study is to produce maps that extract flood spread from radar (sar) images and show the extent of flood spread in April 2017.Snap, arcgis and envi software have been used as research tools.The results of the research showed that on March 23, 115 square kilometers in the study area and on March 29, 107 square kilometers were submerged due to floods in April 1998. Also, the results of radar images and field visits showed that the main reasons for flooding in the area, heavy rainfall in a few days, flooding of the dam, low slope, lack of river dredging, high bridges on the river and low height of bridges and high percentage of clay in The soil of the area has been.Keywords: Flood, Radar Images, Sentinel 1, Gorganrood River, Aq Qala

    Keywords: flood, Radar images, Sentinel 1, Gorganrood River, Aq Qala