فهرست مطالب

نشریه پژوهشهای تغییرات آب و هوایی
پیاپی 9 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/07
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امیدرضا کفایت مطلق*، کبری معنوی صفحات 1-12

    آگاهی از پوشش گیاهی و سلامت آن نماینده وضعیت آب و هوای هر محل است. برای پایش پوشش گیاهی در مقیاس جهانی و ناحیه ای دسترسی بهنگام به داده های میدانی معمولا دشوار و محدود می باشد. هم چنین برآورد پوشش گیاهی به روش معمولی که شامل برآورد کلی از پوشش گیاهی است هم زمان بر است و هم اطلاعات چندان دقیقی به دست نمی دهد. از این رو دورسنجی با فراهم ساختن یک دید وسیع از منطقه، روش بسیار سودمندی است که بر سایر روش ها برتری دارد. هدف از پژوهش پیش رو، بررسی میانگین سالانه پوشش گیاهی ایران به کمک شاخص NDVI  با استفاده از داده های سنجنده مودیس-آکوا می باشد. در این پژوهش نخست داده های 16 روزه شاخص تفاضل بهنجار شده پوشش گیاهی (NDVI) مودیس-آکوا ایران در فاصله 1/1/1382 تا 29/12/1397 از وبگاه ناسا دانلود شد. سپس بر مبنای نزدیک به 15 میلیارد یاخته، میانگین بلندمدت و سالانه NDVI ایران محاسبه شد. با توجه به این که مقادیر NDVI بیش از 2/0 نشان دهنده پوشش گیاهی است، میانگین سالانه پوشش گیاهی ایران محاسبه شد. در پایان نیز پیوند میان پوشش گیاهی و بارندگی در ایران زمین بررسی گردید. نتایج نشان داد که در سال 1387 به دلیل کم آبی و وجود شرایط خشکسالی هواشناسی، پوشش گیاهی ایران به کمترین مقدار رسیده در حالی که در سال 1397 به دلیل بارندگی فراوان و شرایط ترسالی، پوشش گیاهی ایران زمین به بیشترین مقدار طی دوره مورد مطالعه رسیده است. همچنین نتایج نشان داد که در دو دهه اخیر بدلیل افزایش بارندگی، گستره پوشش گیاهی ایران افزوده شده است.

    کلیدواژگان: آکوا، بارش، NDVI، مودیس، ایران
  • فیروز رنجبر*، حسن طباطبایی صفحات 12-24

    یکی از بزرگترین نگرانی های بشر در سال های اخیر، تاثیرات حاصل از تغییرات اقلیمی بر منابع طبیعی در سطوح محلی، منطقه ای و جهانی است. یکی از این اثرات، تغییر و روند در شاخص خشکی و دگرگونی شرایط هیدرواکولوژی مناطق می باشد. هدف این تحقیق بررسی روند شاخص خشکی (IA) در ایستگاه های نوار شمالی کشور طی دوره 2019-1982 است. برای محاسبه ی تبخیر پتانسیل روزانه از معادله پنمن استفاده شده و در نهایت با استفاده از پارامترهای بارش و تبخیر پتانسیل مقادیر شاخص خشکی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد در ایستگاه ها نوار شمالی ایران برای بازه زمانی 2019-1982 مقایر بارش با روند کاهش مواجه بوده است به طوری که در ایستگاه انزلی مقادیر بارش ها در دوره 2019-2012 حدود 300 میلی متر نسبت به دوره 10 ساله 1991-1982 کاهش داشته است. از طرف دیگر مقادیر دما نیز در ایستگاه های شمال کشور با افزایش مواجه بوده است. مقادیر افزایش دما در ایستگاه-های رشت، رامسر، گرگان، بابلسر و انزلی به ترتیب حدود 1، 7/1، 1/0، 9/1 و 5/1 درجه سانتی گراد بوده است. بررسی ها نشان داد شاخص خشکی در تمام ایستگاه های مورد مطالعه در دوره 2019-1982 دارای روند کاهشی است. بیشترین شیب کاهشی در بین ایستگاه های مورد مطالعه نیز مربوط به ایستگاه انزلی بوده است. روند شاخص خشکی در دوره 2019-2012 نسبت به دوره 10 ساله 1991-1982 در ایستگاه های رشت، رامسر، گرگان، بابلسر و انزلی به ترتیب 178/0-، 011/0-، 091/0-، 142/0- و 420/0- بوده است.

    کلیدواژگان: شاخص خشکی، تبخیر پتانسیل، تغییر اقلیم، بارش، دما
  • بررسی رفتار سازگار به تغییرات اقلیمی، با استفاده از تجارب بلایای اقلیمی، پیش نیاز درک تغییرات اقلیمی درمدیریت جنگل ، مورد: رودبار گیلان
    علی امیدی*، ایرج حسن زاد، رسول یوسف پور، محمدرضا شکوری صفحات 25-40
    برای درک سازگاری به تغییرات اقلیمی در مدیریت جنگل ، نیاز است تا رویکرد عمومی ادراک و تجربه با رفتار روزانه در جهت سازگاری به تغییرات اقلیمی و روابط بین آنها بررسی شود. طبق آمار مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران ، براساس شاخص بارش-تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) در دوره یک ساله بمیزان 62/2 درصد و در دوره ده ساله بمیزان 9/84 درصد از مساحت استان گیلان تحت تاثیر خشکسالی قرار دارد. این مطالعه به بررسی رابطه ادراکات و تجارب مردم در ارتباط با پدیده خشکسالی بعنوان یکی از بلایای اقلیمی با رفتار روزانه آنها از نظر سازگاری به تغییرات اقلیمی می پردازد. با استفاده از نظریات مطرح روانشناسی دنیا، پرسشنامه ای مطابق تیوری های سطوح قاعده مند (CLT) و رفتار برنامه ریزی شده (TPB) تنظیم و بین نسل نوجوان در سطح مدارس شهرستان رودبار توزیع و پاسخ ها دریافت شد. سپس با مدل معادله ساختاری و به روش تحلیل مسیر، ضرایب بتا و بارعاملی استاندارد به کمک نرم افزار PLS برآورد شدند. برای متغیرهای پژوهش، روایی همگرا AVE  بزرگتر از0/5  و آلفای کرونباخ برای پایایی نیز بزرگتر از0/7  بدست آمد که گویای اعتبار و اعتماد پرسشنامه می باشد. نتایج SEM نشان داد که تجارب خشکسالی رابطه ای غیرمستقیم با رفتار سازگار، ولی دو متغیر پنهان تغییرات اقلیمی و ادراک صرفه جویی آب، رابطه مستقیم با رفتار سازگار و صرفه جویانه دارند. معنا داری روابط مذکور از طریق آزمون  t با اطمینان 95% نیز اثبات شد. وجود رابطه قوی تر بین متغیر تغییر اقلیم نسبت به متغیر درک صرفه جویی آب، دلالت براین موضوع دارد که تمرکز افراد روی مفاهیم انتزاعی (سطح بالای ساختار CLT) کمتر بوده، در حالی که تمرکز آنها روی مفاهیم عینی (سطح پایین ساختار CLT)، همچون رفتارهای روزانه بیشتر است. لذا باتوجه به تاثیر تغییرات اقلیمی بر بلایای اقلیمی موجود در جنگل های هیرکانی، می بایست به برنامه ریزی رفتار سازگار با تغییرات اقلیمی در جهت مقابله با بلایای اقلیمی اقدام نمود.
    کلیدواژگان: تغییرات اقلیمی، مدل معادله ساختاری، خشکسالی، رفتار سازگار، مدیریت جنگل
  • فرزام فاروقی، زهره ابراهیمی، میلاد رحیمی* صفحات 41-52
    آگاهی از تاثیر خاک ها بر پویایی منابع آبی، جهت ارتقاء مدیریت در مقابل تنش ها اهمیت فوق العاده ای دارد؛ در سال های اخیر نگرانی ها از تغییر اقلیم توجه به حفظ بستر خاکی و تنظیم شیوه فعالیت های که کمترین آسیب را داشته باشند موردتوجه قرار گرفته است؛ لذا در تحقیق اخیر باهدف کمی سازی حساسیت مکانی-زمانی خاک در دوران کوارترنری بر اثر نوسانات شاخص پوشش گیاهی و منابع آبی به اهمیت موضوع خاک ها و پهنه بندی پاسخ اکولوژیک در مقابل تغییرات پرداخت، در این رابطه با استفاده از روش سری های زمانی من کندال (ناپارامتریک) به مطالعه تغییرات پوشش گیاهی و آبی روی خاک های کوارترنی در مقایسه با سایر خاک ها در کشور ایران پرداخته شد. در مطالعه از داده های مودیس و مدل MERA ورژن2 در دوره 2018 تا 2021 به مدت 36 ماه استفاده گردید. نتایج مطالعه نشان داد؛ متوسط حجم آب ذخیره شده در خاک های ایران 345 میلی لیتر در مترمربع است. بر طبق نتایج ذخایر آب در مناطق کوارترنری با اقلیم فوق العاده مرطوب 20% و مناطق نیمه مرطوب 18% و همچنین مناطق مدیترانه ای 8%- مناطق شبه خشک 12%+ ، مناطق خشک 21%+ و مناطق بیابانی با 25%+ نسبت به اقلیم مشابه خود تغییر در حجم دارند. همچنین سواحل دریاچه ارومیه و استان خوزستان اثر نوع خاک بر پوشش و منابع آبی دارای حساسیت بالا و مساحت 650 هزار هکتار را در بر دارد. در دشت گلستان 22 هزار هکتار در تهدید وجود دارد و حساسیت بالا از خود نشان می دهد. نتایج اخیر نشان دهنده حساسیت و شکنندگی بالای مناطق خاک کوارترنی در مقابل تغییرات اقلیمی است، لذا برنامه ریزی و مطالعه آمایش کشور با توجه به پتانسیل های خاک اهمیت فوق العاده دارد.
    کلیدواژگان: شاخص پوشش گیاهی، تغییرات آب و هوایی، چرخه آب، حفاظت از خاک، سری زمانی منکندال
  • زهره ابراهیمی*، مریم عرب صفحات 53-69

    در مطالعه حاضر به منظور پایش و پیش یابی اثر گرمایش جهانی بر الگوی مصرف انرژی خانگی یک مطالعه مقایسه ای بین دو تیپ اقلیمی مختلف از دو ناحیه خاورمیانه و اوراسیا انجام شده است. در این مطالعه تهران بعنوان نمونه ای از یک تیپ اقلیمی آب و هوای سرد نیمه خشک و مسکو با یک تیپ اقلیمی آب و هوای مرطوب قاره ای مورد ارزیابی قرار گرفته اند. در این پژوهش به منظور مدلسازی نیاز انرژی سکونتگاه ها از دو سری زمانی داده های اقلیمی استفاده شده است.  داده های پایه در این مقاله مربوط به دوره 1990 تا 2010 بوده و به منظور پیش یابی داده های اقلیمی تابش، دما، سرعت باد و رطوبت نسبی از خروجی های مدلCanEMS2 از مجموعه مدل های اقلیمی CMIP5 استفاده گردیده که مقادیر آن برای دوره ی مطالعاتی 2020 تا 2049 با استفاده از مدل RegCM4.6 ریزگردانی دینامیکی شده اند. لازم به توضیح می باشد که سناریوی مورد استفاده در این تحقیق، سناریوی RCP4.5 است. یافته های این تحقیق نشان دادند که میانگین دمای سالانه برای دوره 2020 تا 2049 نسبت به دهه ی حاضر، بترتیب برای تهران به میزان 3.27 درجه سانتی گراد و برای مسکو 4.71 درجه سانتی گراد افزایش خواهد داشت و از طرف دیگر تغییرات رطوبت نسبی آینده در قیاس با دوره پایه بترتیب با 4 و 10.5 درصد برای تهران کاهشی و مسکو افزایشی می باشد. در مجموع برآیند تغییرات اقلیمی دهه های آینده منجر به تغییر در الگوی تقاضای انرژی در این دو شهر خواهد شد. اگرچه در هر دو منطقه کاهش انرژی تقاضای انرژی گرمایشی ملاحظه می گردد اما این کاهش برای تهران 12.75 درصد و برای مسکو یک درصد در قیاس با دوره ی پایه بوده و از طرف دیگر افزایش انرژی خنک کنندگی برای تهران 12.74درصد و برای مسکو یک درصد نسبت به دوره پایه خواهد بود. در مجموع نسبت افزایش تقاضا برای انرژی سرمایشی در قیاس با کاهش انرژی گرمایشی در هر دو ایستگاه بالا بوده که برآیند آن منجر به استحصال بیشتر دی اکسید کربن منتشر شده از این ساختمانها خواهد شد.

    کلیدواژگان: سناریوی اقلیمی، مدلسازی ساختمان، الگوی مصرف انرژی، انتشار دی اکسید کربن، سازگاری اقلیمی
  • رقیه کرمی*، عبدالرسول سلمان ماهینی صفحات 71-86
    در مطالعات اقلیم شناسی و محیط زیستی گاهی با شرایط کمبود یا نقص داده مواجه هستیم، بنابراین تولید داده های هواشناسی قابل اطمینان در مقیاس های مختلف زمانی-مکانی اهمیت دارد. به همین دلیل گروه های مختلفی در سطح جهان اقدام به جمع آوری داده های هواشناسی از منابع مختلف زمینی و ماهواره ای و بازتولید داده ها کرده اند که ارزیابی این داده ها به منظور استفاده آنها در مطالعات مختلف ضروری است. در این مطالعه قابلیت پایگاه داده ی AgMERRA با منشا ماهواره-ایستگاهی برای پر کردن خلا داده و با هدف نهایی تولید داده های اقلیمی قابل استناد در مطالعه تالاب بین المللی هامون مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش داده های روزانه ی پارامترهای دمای حداکثر، حداقل و میانگین و بارش سه ایستگاه سینوپتیک زابل، زهک و زاهدان واقع در دشت سیستان از سازمان هواشناسی ایران تهیه شد. داده های AgMERRA از سایت ناسا بارگیری و با نرم افزار Netcdf Extractor استخراج شد. سپس، پنج سنجه ی نکویی برازش برای تعیین میزان همبستگی بین داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده در سه مقیاس روزانه، 14 روزه و ماهانه محاسبه شد. به طور کلی AgMERRA توانایی مناسبی برای پرکردن کمبود داده های دمایی در ایستگاه های مطالعاتی دارد. شاخص های نکویی برازش RMSE، NRMSE، MBE و d همبستگی بالایی را بین داده های مشاهداتی دما و مدل نشان دادند. همچنین، ضریب R2 در هر سه مقیاس زمانی برای داده های دما بالا  بود (9/0<). ضریب تبیین برای بارش روزانه  و 14 روزه پایین و به ترتیب <5/0 و< 6/0 محاسبه شد و برای بارش ماهانه در هر سه ایستگاه بالاتر از 7/0 بود که قابل قبول و قابل استفاده است.
    کلیدواژگان: اقلیم، AgMERRA، مقیاس مکانی-زمانی، سیستان
|
  • Omid Reza Kefayat Motlagh *, Kobra Manavipur Pages 1-12

    Awareness of vegetation and its health represents the climate of each place. Access to field data is usually difficult and limited to study and monitor vegetation on a global and regional scale. Also, estimating vegetation in the usual way, which includes an overall estimate of vegetation, is both time-consuming and does not provide very accurate information. Therefore, remote sensing is a very useful method by providing a wide view of the area, which is superior to other methods. In this study, the 16-day data of the Normal Vegetation Differential Index (NDVI) of MODIS Aqua Iran were downloaded from the NASA website between 3/20/2003 to 3/20/2019. Then, based on nearly 15 billion pixels, the long-term and annual average of NDVI Iran was calculated. Considering that NDVI values more than 0.2 indicate vegetation, the average annual vegetation of Iran was calculated. Finally, the relationship between vegetation and rainfall in Iran was investigated. The results showed that in 1387, due to water shortage and meteorological drought conditions, Iran's vegetation reached its lowest value, while in 1397, due to heavy rainfall and wet conditions, Iran's vegetation reached the highest amount in the period The study has arrived. The results also showed that in the last two decades, due to increased rainfall, the range of vegetation in Iran has increased.

    Keywords: Aqua, Precipitation, NDVI, MODIS, Iran
  • Firoz Ranjbar *, Hasan Tabatabaii Pages 12-24

    The impact of climate change on natural resources has become one of the greatest human concerns at the local, regional and global levels in recent years. One of negative impact of climate change is change of aridity index trend and transformation of hydro-ecological conditions in different regions. The main objective of this research is to evaluate the trend of Aridity index (IA) in northern stations of Iran during the period 1982-2009. To do so, the Penman equation was used to calculate the daily potential evaporation. Thereafter, the drought index values were calculated using the precipitation and potential evaporation parameters. Results demonstrate that precipitation values have been decreased during 1982-2019 in northern strip of Iran, so that precipitation has decreased by 300 mm during 2012-2019 in Bandar-e-Anzali station compared to the 10-year period (1982-1991). Temperature values have also increased in the northern stations of the country. Air temperature has increased about 1, 1.7, 0.1, 1.9 and 1.) 5C° ) in Rasht, Ramsar, Gorgan, Babolsar and Bandar-e-Anzali stations respectively. Furthermore, drought index represents a decreasing trend in all studied station during 1982-2019. The trend of Aridity index during 2019-2012 compared to the 10-year period (1982-1991) are -0.178, -0.011, -0.091, -0.142 and -0.420 in Rasht, Ramsar, Gorgan, Babolsar and Anzali stations, respectively.

    Keywords: Aridity index, Potential evaporation, climate change, Precipitation, Temperature
  • Investigating Climate Change Adaptive Behavior, Using the Influence of Climate Disaster Experiences, Prerequisite for the Perception of climate change in forest management (Case Study: Guilan-Rudbar)
    Ali Omidi *, Iraj Hassanzad, Rasoul Yousefpour, Mohammadreza Shakori Pages 25-40
    To understand climate change adaptation in forest management, it is necessary to be examined the general approach of perception and experience with daily behavior to adapt to climate change and the relationships between them. According to the National Center for Drought and Crisis Management, based on the SPEI index, 62.2 percent of the annual and 84.9 percent of decade of the total area of Guilan, respectively, is affected by drought. This study examines the relationship between people's perceptions and experiences of drought as a climate disaster and their daily behavior in terms of adaptation to climate change. Using the theories of world psychology, a questionnaire based on the Theory of Regular Levels (CLT) and Planned Behavior (TPB) was developed and distributed to the teenager generation at the school level in Rudbar city. Then, by using the structural equation model and path analysis, standard beta coefficients and factor loads were estimated using PLS software. For the research variables, convergent validity of AVE was greater than 0.5 and Cronbach's alpha for reliability was greater than 0.7, indicating the validity and reliability of the questionnaire. SEM results showed that drought experiences had an indirect relationship with adaptive behavior, but the two hidden variables of climate change and water saving perception had a direct relationship with adaptive and saving behavior. Significance of these relationships was confirmed by t-test with 95% confidence. The existence of a stronger relationship between the variable of climate change than the variable of perception of water saving implies that people focus less on abstract concepts (high level of CLT structure), while their focus is on objective concepts , like more daily behaviors. Therefore, considering the impact of climate change on climate disasters in Hyrcanian forests, it is necessary to plan climate change adaptive behavior to deal with climate disasters.
    Keywords: adabtive behavior, climate change, Drought, Forest management, Structural Equation Model
  • Farzam Farooghi, Zohre Ebrahimi, Milad Rahime * Pages 41-52
    Awareness of the effect of soils on the dynamics of water resources is extremely important to improve management in the face of stress; In recent years, concerns about climate change have led to concerns about preserving the soil bed and regulating activities that are least harmful; Therefore, in a recent study aimed at quantifying the spatio-temporal sensitivity of soil during the Quaternary period due to fluctuations in vegetation index and water resources to the importance of soils and zoning of ecological response to changes, in this regard using the Kendall (nonparametric) time series method. Vegetation and irrigation changes on Quaternary soils compared to other soils in Iran were studied. In the study, Modis data and MERA version 2 model in the period 2018 to 2021 were used for 36 months. The results of the study showed; The average volume of water stored in Iranian soils is 345 ml / m2. According to the results of water reserves in Quaternary regions with extremely humid climate 20% and semi-humid regions 18% and also Mediterranean regions 8% - semi-arid regions + 12%, arid regions + 21% and desert regions with + 25% relative to the same climate They themselves have a change in volume. Also, the shores of Lake Urmia and Khuzestan province have the effect of soil type on cover and water resources with high sensitivity and an area of 650,000 hectares. There are 22,000 hectares in Golestan plain under threat and it shows high sensitivity. Recent results indicate the high sensitivity and fragility of Quaternary soil areas in the face of climate change, so planning and studying the country's planning with respect to soil potentials is extremely important.
    Keywords: Vegetation Index, water storage, water cycle, Soil protection, Menkendal time series
  • Zohre Ebrahimi *, Maryam Arab Pages 53-69

    In the present study, in order to monitor and project the impact of global warming on household energy consumption pattern, a comparative study was conducted between the Middle East and Eurasia as two different climates.Tehran as a cold semi-arid climate and Moscow as a humid continental climate have been evaluated. In this study, two-time series of climate data have been used to model the residential energy demand. This paper contained the basic data from 1990 to 2010, and the CMIP5 climate models have been used to project climate data (radiation, temperature, wind speed, and relative humidity) from the outputs of CanEMS2 model, which its values have been dynamically downscaled using the RegCM4.6 for the period from 2020 to 2049. In addition, RCP4.5 scenario was used in this study.The results of this study demonstrated that the mean annual temperature for the period 2020–2049 as compared with the current decade would be increased 3.27°C and 4.71°C for Tehran and Moscow, respectively. On the other hand, relative humidity changes in future compared to base period would be decreased 4% for Tehran and increased 10.5% for Moscow. The total assessment on climate change in the coming decades would be led to a change in energy demand pattern for both study areas. Although heating energy demand is reduced in both study areas, the rate of decrease in Tehran was 12.75 percent, and it was in Moscow one percent, compared to the base period. On the other hand, the rate of increase in cooling energy in Tehran was 12.74 percent, and it was in Moscow One percent, compared to the base period. In general, the percentage of increased cooling energy demand compared to the reduced heating energy for both stations was high, which would be resulted in more emissions of CO2 (carbon dioxide) from these buildings.

    Keywords: Climate scenario, building modeling, Energy consumption pattern, Carbon Dioxide (CO2) Emissions, Climate Adaptation
  • Roghayeh Karami *, Abdolrasoul Salmanmahiny Pages 71-86
    In climatic and environmental studies, we sometimes encounter data gap or deficiency, so using other sources for creating reliable meteorological data at different spatiotemporal scales, becomes crucially important. For this, various research groups around the world have been collecting multiple meteorological data from different terrestrial and satellite sources and combining them to provide regular global data at different scales. In this study, the applicability of AgMERRA as a gauge-satellite database was evaluated in order to fill meteorological data gap, using goodness of fit measures and probability distribution functions. This was completed with the ultimate goal of producing reliable climatic data to study Hamoun International Wetland.We studied three major synoptic stations of Sistan plain in southeast of Iran: Zabol, Zahak and Zahedan. The observed daily maximum, minimum and average temperatures and precipitation data were collected through Iran meteorological Organization (IMO). AgMERRA Data was downloaded through NASA website and extracted with OPEN NCfile software. Then five goodness of fit were calculated at three spatiotemporal scales (daily, 14 days, monthly) to define correlation between the observed and simulated data.We found that AgMERRA has good ability to fill temperature data deficiency in the three studied stations. RMSE, NRMSE, MBE and d showed good and high correlation between the observed and modeled temperature data. Also R2 was high for temperature data at three temporal scales. However, correlation coefficient for daily and 14-day precipitation was <0.5 and <0.6 respectively, which is low. At the three stations, R2 was higher than 0.7 for the monthly precipitation. Results showed that AgMERRA has an acceptable potential to simulate meteorological data of the study area especially for temperature and could be used to fill the data gap. The generated data will be used to check the status of the Hamoon International Wetland.