آشکارسازی تغییرات اقلیم با استفاده از شاخصهای حدی بارش (مطالعه موردی: شهرستان نجف آباد، استان اصفهان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد

2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد علوم ومهندسی مرتع، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد

3 گروه مهندسی علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد

چکیده

رویدادهای اقلیم و آب و هوایی حدی در سالهای اخیر به دلیل تلفات جانی انسانی و افزایش تصاعدی هزینه های مرتبط با آنها، مورد توجه قرار گرفته اند. این رویدادها، تأثیرات عمیقی بر اقتصاد و معیشت بسیاری از مردم و مناطق جهان می‌گذارند. تشخیص این رویدادها از نظر شدت، مدت و فراوانی به منظور چارچوب بندی راهبردهای کاهش و سازگاری مقابله با اثرات ناشی از تغییر اقلیم بسیار حیاتی و ضروری است. هدف این تحقیق تحلیل روند تغییرات شاخص های حدی بارش جهت آشکارسازی وقوع تغییر اقلیم در شهرستان نجف آباد با استفاده از آمار 20 ساله روزانه ایستگاه‌ سینوپتیک نجف آباد از سال 2003 تا 2022 می باشد. بدین منظور برای بررسی روند تغییرات از شاخص‌های حدی بارش از آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده شد. نتایج نشان داد شاخص‌های حدی بارش الگوهای متفاوتی از شدت، مدت و فراوانی بارش ارائه می‌دهند. شاخص-هایPRCPTOT ، CDD، CWD، R10mm، R20mm، R95p، Rx5day و SDII روند کاهشی و شاخص‌های Rnn mm، R99p و Rx1day روند افزایشی دارند. ولی به دلیل پراکندگی زیاد و میزان کم بارش، الگوی بارش منطقه‌ای مشخص و کاملی قابل تشخیص نیست. بطور کلی، نتایج نشان داد بارش‌ها از روند منظمی تبعیت نمی کنند. نتایج حاصل از این پژوهش می‌توانند در راستای مدیریت صحیح و مقابله با شرایط احتمالی، راهکارهایی مرتبط با رخدادهای حدی ارائه دهند. ضمن اینکه، ترکیب داده های هواشناسی طولانی مدت با ادراک جوامع محلی آسیب پذیر و متاثر از تغییر اقلیم، می‌تواند به عنوان الگویی برای مدیران دراستای تصمیم گیری خردمندانه و برنامه ریزی مناسب تر مدنظرقرارگیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Detection of climate change using precipitation extreme indices (Case study: Najaf Abad city, Esfahan Province)

نویسندگان [English]

  • Esmaeil Asadi 1
  • Abbas Nasiran 2
  • Hojatollah Khedrigharibvand 1
  • Saleh Kahyani 3
1 Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University
2 Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University
3 Department of Forest Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University
چکیده [English]

Extreme weather and climate events have received increased attention in the last few years, due to the often-large loss of human life and exponentially increasing costs associated with them. These events have profound impacts on economies and livelihoods of many regions of the world. In this regard, diagnosis of extreme events in terms of intensity, duration, and frequency is crucial in order to frame mitigation and adaptation strategies to counter the impacts due to climate. The purpose of this research is to analyze the trend of changes in precipitation extreme indices to reveal the occurrence of climate change in Najaf Abad using 20-year daily statistics of Najaf Abad synoptic station from 2003 to 2022. For this purpose, the extreme indices of precipitation and the non-parametric Mann-Kendall test were used to investigate the changes. The results showed that the precipitation extreme indices present different patterns of intensity, duration and frequency of precipitation. PRCPTOT, CDD, CWD, R10mm, R20mm, R95p, Rx5day and SDII indices are decreasing and Rnnmm, R99p and Rx1day indices are increasing. But in general, due to the high dispersion and low amount of rainfall, the regional rainfall pattern cannot be clearly identified. The results of the analysis of the threshold indices of precipitation showed that the precipitation does not follow a regular trend and is irregular. The results of this research can provide solutions to workers and managers in line with correct management and use of other capacities to deal with possible situations. In addition, the combination of the results with long-term meteorological data and the perception of local communities affected by climate change can be examined and become a model for managers to make more appropriate and relevant decisions and plans.

کلیدواژه‌ها [English]

  • climate change
  • extreme indices
  • precipitation
  • detection
  • Najaf Abad

مراجع

احمدی م. لشکری ح. آزادی م و کیخسروی ق. 1394. آشکارسازی تغییر اقلیم با استفاده از شاخص­های حدی بارش در خراسان بزرگ. پژوهش­های دانش زمین. شماره 23. صفحات 34-52.
اکبری مهری، صیاد وحیده. 1400. تحلیل مطالعات‌ تغییر اقلیم در‌ایران. پژوهشهای جغرافیای طبیعی، دورة 35 ،شمارة‌1 ،37-74.
تبرزرد فیروز. 1397. پیش بینی و ارزیابی تغییر اقلیم با تاکید بر سیستم اطلاعات جغرافیایی: مطالعه موردی استان کرمانشاه. مجله جغرافیا و روابط انسانی. دوره اول شماره 2. صفحات 205-219
حسینی سید سلام. 1400. بررسی اقلیم شناسی سینوپتیک و تغییرات آب و هوایی سوزباد دشت زرینه اوباتو از سال 2000 تا 2010 میلادی. مجله جغرافیا و روابط انسانی. دوره چهارم شماره 2. صفحات 298-318
خزائی محمد رضا، خزائی حدیث،  ثقفی بهرام. 1399. اثر تغییر اقلیم بر بارشهای حدی مناطق خشک ایران. علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره 20، شماره 9. 31-42.
دالایی ح. فرج­زاده اصل م. گندم­کار ا. و نامی م.ح. 1394. امنیت آب و هوایی ایران بر حسب شاخص­های حدی دما (1981-2010). فصلنامه علمی- پژوهشی و بین المللی انجمن جغرافیای ایران. سال 13. شماره 46. صفحات 135-154.
رضایی بنفشه مجید، نجفی محممدسعید، تقی زاده حبیبه، آب خرابات شعیب. 1394. واکاوی رفتار بارشهای حدی در ارتباط با عوامل مؤثر بر بارش در غرب و شمالغرب. جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره سیزدهم. صفحات 133-153.
عسگری ا. رحیم­زاده ف. محمدیان ن. و فتاحی ا. 1386. تحلیل روند نمایه­های بارش­های حدی در ایران. تحقیقات منابع آب ایران. شماره 3. دوره3.
محمدی ح. عزیزی ق. خوش اخلاق ف. و رنجبر ف. 1396. تحلیل روند شاخص­های حدی بارش روزانه در ایران. پژوهش­های جغرافیای طبیعی. دوره 49. شماره1. صفحات 21-37.
محمدیاریان محترم، طاوسی تقی، خسروی محمود، حمیدیان پور محسن. ناحیه بندی رژیم بارشهای حدی یا ران در دوره ۲۰ساله. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. دوره ۳۴ ۲ ،شماره 1.  صفحات 183-192.
مزیدی احمد، طوفانی هاجر. 1400. بررسی روند تغییرات دما و بارش ابستگاه همدید ارومیه به روش آماری من کندال. مجله جغرافیا و روابط انسانی. دوره چهارم شماره 2. صفحات 357-370
نساجی زواره مجتنبی، 1398.  قرمز چشمه. باقر. بررسی روند تغییرات شاخص های بارش و فرصت های مناسب برای استحصال آب باران )مطالعه موردی ناحیه خزر(. هشتمین همایش سطوح آبگیر ایران. صفحات 1-11.
نصوحیان س. قبادی­نیا م. طباطبایی س. ح. و خالقی ح. 1392. بررسی اثر تغییر اقلیم روی دما و بارش در دشت­های شهرکرد و بروجن. اولین کنفرانس ملی آب و هواشناسی ایران. صفحات 1-10.
هرمزی هدایت الله، برنا رضا، ظهوریان منیژه. 1398. بررسی روند تغییرات مقادیر حدی دما در استان خوزستان. فصلنامه علمی تخصصی مهندسی آب.  صفحات 315-333.
 
Ávila, Á., Guerrero, F.C., Escobar, Y.C., Justino, F.‚ (2019). Recent precipitation trends and floods in the Colombian Andes‚ Water, Vol 2‚ No 11, 379 p.
Avila-Diaz, A., Abrahão, G., Justino, F., Torres, R., & Wilson, A. (2020). Extreme climate indices in Brazil: evaluation of downscaled earth system models at high horizontal resolution. Climate Dynamics, 54(11), 5065-5088.
Brown, P. J., Bradley, R. S., & Keimig, F. T. (2010). Changes in extreme climate indices for the northeastern United States, 1870–2005. Journal of Climate, 23(24), 6555-6572.
Gupta, S., Gupta, A., Himanshu, S.K., Singh, R.‚ (2020). Analysis of the Extreme Rainfall Events Over Upper  Catchment  of  Sabarmati  River  Basin  in  Western  India  Using  Extreme Precipitation Indices‚ In Advances in Water Resources Engineering and Management (pp 103-111): Springer.
Hegerl, G. C., and F. W. Zwiers .7000. Use of models in detection and attribution of climate change. WIREs Climate Change, 2, 520–59.
Kim, B. S., Yoon, Y. H., & Lee, H. D. (2011). Analysis of changes in extreme weather events using extreme indices. Environmental Engineering Research, 16(3), 175-183.
Leal Filho, W., Balasubramanian, M., Purcell, W., & Paz, S. (2022). Handling the health impacts of extreme climate events. Environmental Sciences Europe, 34(1), 1-5.
Marigi, S. N., Njogu, A. K., & Githungo, W. N. (2016). Trends of extreme temperature and rainfall indices for arid and semi-arid lands of south eastern Kenya. Journal of Geoscience and Environment Protection, 4(12), 158.
Mistry, M. N. (2019). A high-resolution global gridded historical dataset of climate extreme indices. Data, 4(1), 41.
Putra, I. D. G. A., Rosid, M. S., Sopaheluwakan, A., Ulina, Y. C., Harsa, H., Permana, D. S., & Cho, J. (2019, November). Projected extreme climate indices in the java island using cmip5 models. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 363, No. 1, p. 012022). IOP Publishing.
Rajabi,  Ahmad  and  Shabanlou,  Saeid  (2012).  The  Analysis  of  Uncertainty  of  Climate  Change  by  Means  of  SDSM Model Case Study: Kermanshah, World Applied Sciences Journal, 23(10): 1392-1398.
Sajjad, H., & Ghaffar, A. (2019). Observed, simulated and projected extreme climate indices over Pakistan in changing climate. Theoretical and Applied Climatology, 137(1), 255-281.
Sun, Q., Zhang, X., Zwiers, F., Westra, S., & Alexander, L. V. (2021). A global, continental, and regional analysis of changes in extreme precipitation. Journal of Climate, 34(1), 243-258.
Warner,  M.D.;  Mass,  C.F.  and  Salathe,  E.P.  (2012).  Wintertime  Extreme  Precipitation  Events  along the  Pacific Northwest Coast: Climatology and Synoptic Evolution, Monthly Weather Review, Vol. 140, July 2012, DOI: 10.1175/MWR-D-11-00197.1
Zia Hashmi, M.;Shamseldin, A .  Y.; Melville, B .  W. (2011). Comparison of SDSM and LARS-WG for simulation and downscaling of extreme precipitation events in a watershed, Stoch Environ Res Risk Assess, 25: 475. 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 دی 1401
  • تاریخ پذیرش: 27 دی 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار