• صفحه اصلی
  • ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی بارش با استفاده از شاخص‌های تغییرپذیری بارش در ایستگاه‌های باران‌سنجی استان اردبیل

اشتراک گذاری

آدرس مقاله


کد مقاله : JEST-1712-4044 (R2) بازدید : 177 صفحه: 225 - 240

10.30495/jest.2020.32551.4044

نوع مقاله: پژوهشی

ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی بارش با استفاده از شاخص‌های تغییرپذیری بارش در ایستگاه‌های باران‌سنجی استان اردبیل

محورهای موضوعی : آب و محیط زیست

حامد امینی 1 , رئوف مصطفی زاده 2 , محمد احمدی 3

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، منابع طبیعی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 - دانشیار، گروه منابع طبیعی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران  (مسوول مکاتبات)
3 - دانشیار، گروه منابع طبیعی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

تاریخ دریافت : 1396/09/18 تاریخ پذیرش : 1397/12/12 تاریخ انتشار : 1400/01/01

کلید واژه: تغییرات مکانی و زمانی بارش, شاخص‌های تغییرپذیری بارش, شاخص شانون, درون‌یابی, آزمون من-کندال,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: بارش یکی از عناصر اصلی وضعیت آب و هوایی هر منطقه به شمار می‌رود. یکی از ویژگی‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک، کمی بارش همراه با نوسانات زیاد است. از این‌رو، تغییر در الگوهای بارش، ازجمله تغییرات مکانی و زمانی بارش، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. الگوهای توزیع زمانی بارش، چگونگی بارندگی را طی زمان تعیین می‌کنند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی تغییرات مکانی و زمانی شاخص‌های تغییرپذیری بارش در ایستگاه‌های باران‌سنجی استان اردبیل می‌باشد.روش بررسی: در این مطالعه برای تعیین تغییرپذیری بارش از بارش ماهانه ایستگاه‌های باران‌سنجی با دوره آماری 24 ساله از سال آبی 1368 تا 1392(بر اساس آمار موجود) واقع در آبخیزهای استان اردبیل استفاده شده است. جهت محاسبه کمی تغییر‌پذیری بارش در ایستگاه‌های مورد مطالعه استان از شاخص‌های شانون، سیمپسون، تغییرپذیری (Index of Variability)، تغییرپذیری بارش یا RVI، شاخص مکین‌تاش، برگر-پارکر، ناهنجاری بارش یاRAI استفاده شد که بعد از محاسبه شاخص‌های مذکور، تغییرات مکانی شاخص‌های محاسباتی در ایستگاه‌های مورد مطالعه با استفاده از روش‌های درون‌یابی و روش وزن‌دهی عکس فاصله در نرم‌افزار ArcMapانجام شد و هم‌چنین برای تعیین تغییرات زمانی مقادیر شاخص‌های تغییرپذیری بارش، از روش ناپارامتری من-کندال استفاده شده است.یافته‌ها: با توجه به نتایج درون‌یابی شاخص‌های مذکور، تغییرات مکانی مقادیر شاخص‌های سیمپسون، Index of Variability، مک‌اینتاش و شاخص برگر-پارکر به گونه‌ای است که شباهت بالایی را نسبت به هم نشان می‌دهند که مطابق آ‌ن‌ها مقادیر بالای تغییرات، در بخش‌های شرقی شامل ایستگاه‌های آلادیزگه، نمین، نیارق، آبی‌بیگلو و خوش آباد و بخش شمالی استان مشاهده می‌شود و برای بررسی معنی‌داری شاخص‌ها از آزمون من-کندال با استفاده از نرم‌افزار Maksense استفاده شد.نتیجه‌گیری: در مجموع می‌‌توان گفت بخش‌هایی از استان در مجاورت با استان‌های گیلان و آذربایجان شرقی به‌دلیل تأثیرپذیری از توده‌های هوا و بارش‌های جبهه خزری و مدیترانه‌ای، دارای تغییرپذیری بیش‌تری در مقادیر بارش هستند. هم‌چنین نتایج آزمون روند، بیان‌گر افزایش معنی‌داری شاخص‌های تغییرپذیری بارش است که می‌تواند به تغییر الگوی توزیع فصلی مقادیر بارش در ماه‌های مختلف منجر گردد و نتایج مذکور در خصوص اکثر شاخص‌های مورد مطالعه رفتار مشابهی را نشان می‌دهد.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: The rainfall is one of the main elements of the climate in each region. One of the characteristics of arid and semi-arid regions is a low rainfall with high fluctuations. Hence, changes in rainfall patterns, including spatial and temporal changes in rainfall, are of particular importance. The patterns of rainfall distribution, determine the rainfall during the time. The purpose of the present study was to investigate spatial and temporal changes of rainfall variability indices in the gauge stations of Ardabil province.Material and Methods: In this study to determine the rainfall variability from the monthly rainfall with a 24-year period from the year of 1989 to 2013 (based on current statistics) in the watersheds of Ardabil province has been used. In order to calculate the quantitative variability of rainfall in the studied stations, Shannon, Simpson, Index of variability, rainfall variability index (RVI), MCIntosh, Berger-Parker, Rainfall anomaly Index (RAI) were used. After calculating these indices, the spatial variations of the indices at the studied stations were performed using the interpolation methods and the Inverse Distance Weighting method in the Arc Map software, and also the non-parametric Mann-Kendall method was used to determine the temporal variation of the values ​​of rainfall variability indices.Findings: According to the results of the interpolation of these indices, the spatial variations of the Simpson, Index of Variability, McIntosh and the Berger-Parker indices are similar to the one in which the high variation values ​​in the eastern regions include stations of Aladizgeh, Namin, Niaraq, Abi Beiglu and Khosh Abad and the northern part of the province are observed.Discussion and Conclusion: In general, it can be said that regions of the province, in the proximity of the provinces of Gilan and East Azerbaijan, have more variability in rainfall values due to the impact of the air masses and rainfall of the Caspian and Mediterranean fronts. Also, the results of the trend test indicated a significant increase in rainfall variability indices that could lead to a change in the seasonal distribution pattern of rainfall values ​​in different months and the results show similar behavior in most of the indices.

منابع و مأخذ:


  1. Mohammadi, B., 2012. Trend analysis of annual rainfall over Iran. Geography and Environmental Planning, Vol. 22, No. 3, pp. 95-106 (In Persian).
    2.
  2. Movahedi, S., Asakereh, H., Sabziparvar, A.A., Masoodian, A., and Maryanaji, Z., 2012. Assessment of variability of precipitation regime in Iran. Journal of Water and Soil, Vol. 25, No. 6, pp. 1434-1447 (In Persian).
    3.
  3. Gandomkar, A., and Khadem Alhosseini, A., 2009. The study of precipitation changes on Zabol (Iran). Environmental Based Territorial Planning (Amayesh), Vol. 2, No. 6, pp. 65-76 (In Persian).
    4.
  4. Bahak, B., 2013. Study of the likelihood of climate change in Kerman Province using Man – Kendall method (Case study: Kerman Station). Geographical territory, Vol. 10, No. 39, pp. 67-74 (In Persian).
    5.
  5. Feizi, V., Farajzadeh, M., and Nowruzi, R., 2012. Study of climate change in Sistan and Baluchestan Province using the Man-Kendall method. 4th International Congress of the Islamic World Geographers, pp. 1-12 (In Persian).
    6.
  6. Kolawole, O.M., Olayemi, A.B and Ajayi, K.T., 2011. Managing flood in Nigerian cities: risk analysis and adaptation options – Ilorin city as a case study. Archives of Applied Science Research, pp. 17-24.
    7.
  7. Oskar Kisaka, M., Mucheru-Muna, M., Ngetich, F. K., Mugwe, J. N., Mugendi, D., and Mairura, F., 2014. Rainfall variability, drought characterization, and efficacy of rainfall data reconstruction: case of Eastern Kenya. Advances in Meteorology, pp. 1-16.
    8.
  8. Raziei, T., Daneshkar Arasteh, P., and Saghafian, B., 2005. Annual rainfall trend analysis in arid and semi-arid regions of Central and Eastern Iran. Water and Wastewater, Vol. 16, No. 2, pp. 73-81 (In Persian).
    9.
  9. Masoodian, S.A., 2005. The zoning of the Iran irrigated areas by the precipitation turbulence index. University of Isfahan Research, No. 1, pp. 1-14 (In Persian).
    10.
  10. Asakereh, H., 2007. Spatio – Temporal changes of Iran Inland precipitation during recent decades. Geography and Development Iranian Journal, Vol. 5, No. 10, pp.145-164 (In Persian).
    11.
  11. Irannejad, P., Katiraei Boroujerdi, P.S., and Hajjam, S., 2010. Spatial distribution of the annual precipitation trend in Iran in the period 1960-2001. Journal of Earth and Space Physics, Vol. 35, No. 4, pp. 79-94 (In Persian).
    12.
  12. Hejazizadeh, Z., Shafiei, Z., and Javizadeh, S., 2009. Drought trend in Fars Province using Rainfall Anomaly Index (RAI). The first National Conference of Groundwater, Islamic Azad University of Behbahan, pp. 1-17 (In Persian).
    13.
  13. Bronikowski, Anne., 1996. Appendix: A critical examination of rainfall variability measures used in behavioral ecology studies. Behavioral Ecology Sociobiology, pp. 27-30
    14.
  14. Hennessy, K.J., Suppiah, R., and Page, C.M., 1999. Australian rainfall changes 1910-1995. Australian Meteorology Magazine, pp. 1-13.
    15.
  15. Akinremi, O.O., McGinn, S.M., and Cutforth, H.W., 2001. Seasonal and spatial patterns of rainfall trend on the Canadian prairies. Journal of Climate, Vol. 14, pp. 2177-2182.
    16.
  16. Ojoye, S., Yahaya, T.I., Odekunle, M.O and Sulyman, A.O., 2016. Rainfall variability: implications for flood frequency in Sokoto, North-Western Nigeria. Advances in Multidisciplinary and Scientific Research, Vol. 2, No. 2, pp. 201-210.
    17.
  17. Zarrinkamar Majd, S., and Katiraie-Boroujerdy, P.S., 2016. The analysis of seasonality and seasonal precipitation anomaly changes in Iran during 1977-2006. Journal of Marine Science and Technology Research, Vol. 24, No. 3, pp. 24-39 (In Persian).
    18.
  18. Sharma, U.C., Sharma, Vikas 2006. Groundwater sustainability indicators for the Brahmaputra basin in the northeastern region of India, Sustainability of Groundwater Resources and its Indicators (Proceedings of symposium S3 held during the Seventh IAHS Scientific Assembly at Foz do Iguaçu, Brazil). IAHS Publ. No. 302, pp. 43-50.
    19.
_||_

  1. Mohammadi, B., 2012. Trend analysis of annual rainfall over Iran. Geography and Environmental Planning, Vol. 22, No. 3, pp. 95-106 (In Persian).
    2.
  2. Movahedi, S., Asakereh, H., Sabziparvar, A.A., Masoodian, A., and Maryanaji, Z., 2012. Assessment of variability of precipitation regime in Iran. Journal of Water and Soil, Vol. 25, No. 6, pp. 1434-1447 (In Persian).
    3.
  3. Gandomkar, A., and Khadem Alhosseini, A., 2009. The study of precipitation changes on Zabol (Iran). Environmental Based Territorial Planning (Amayesh), Vol. 2, No. 6, pp. 65-76 (In Persian).
    4.
  4. Bahak, B., 2013. Study of the likelihood of climate change in Kerman Province using Man – Kendall method (Case study: Kerman Station). Geographical territory, Vol. 10, No. 39, pp. 67-74 (In Persian).
    5.
  5. Feizi, V., Farajzadeh, M., and Nowruzi, R., 2012. Study of climate change in Sistan and Baluchestan Province using the Man-Kendall method. 4th International Congress of the Islamic World Geographers, pp. 1-12 (In Persian).
    6.
  6. Kolawole, O.M., Olayemi, A.B and Ajayi, K.T., 2011. Managing flood in Nigerian cities: risk analysis and adaptation options – Ilorin city as a case study. Archives of Applied Science Research, pp. 17-24.
    7.
  7. Oskar Kisaka, M., Mucheru-Muna, M., Ngetich, F. K., Mugwe, J. N., Mugendi, D., and Mairura, F., 2014. Rainfall variability, drought characterization, and efficacy of rainfall data reconstruction: case of Eastern Kenya. Advances in Meteorology, pp. 1-16.
    8.
  8. Raziei, T., Daneshkar Arasteh, P., and Saghafian, B., 2005. Annual rainfall trend analysis in arid and semi-arid regions of Central and Eastern Iran. Water and Wastewater, Vol. 16, No. 2, pp. 73-81 (In Persian).
    9.
  9. Masoodian, S.A., 2005. The zoning of the Iran irrigated areas by the precipitation turbulence index. University of Isfahan Research, No. 1, pp. 1-14 (In Persian).
    10.
  10. Asakereh, H., 2007. Spatio – Temporal changes of Iran Inland precipitation during recent decades. Geography and Development Iranian Journal, Vol. 5, No. 10, pp.145-164 (In Persian).
    11.
  11. Irannejad, P., Katiraei Boroujerdi, P.S., and Hajjam, S., 2010. Spatial distribution of the annual precipitation trend in Iran in the period 1960-2001. Journal of Earth and Space Physics, Vol. 35, No. 4, pp. 79-94 (In Persian).
    12.
  12. Hejazizadeh, Z., Shafiei, Z., and Javizadeh, S., 2009. Drought trend in Fars Province using Rainfall Anomaly Index (RAI). The first National Conference of Groundwater, Islamic Azad University of Behbahan, pp. 1-17 (In Persian).
    13.
  13. Bronikowski, Anne., 1996. Appendix: A critical examination of rainfall variability measures used in behavioral ecology studies. Behavioral Ecology Sociobiology, pp. 27-30
    14.
  14. Hennessy, K.J., Suppiah, R., and Page, C.M., 1999. Australian rainfall changes 1910-1995. Australian Meteorology Magazine, pp. 1-13.
    15.
  15. Akinremi, O.O., McGinn, S.M., and Cutforth, H.W., 2001. Seasonal and spatial patterns of rainfall trend on the Canadian prairies. Journal of Climate, Vol. 14, pp. 2177-2182.
    16.
  16. Ojoye, S., Yahaya, T.I., Odekunle, M.O and Sulyman, A.O., 2016. Rainfall variability: implications for flood frequency in Sokoto, North-Western Nigeria. Advances in Multidisciplinary and Scientific Research, Vol. 2, No. 2, pp. 201-210.
    17.
  17. Zarrinkamar Majd, S., and Katiraie-Boroujerdy, P.S., 2016. The analysis of seasonality and seasonal precipitation anomaly changes in Iran during 1977-2006. Journal of Marine Science and Technology Research, Vol. 24, No. 3, pp. 24-39 (In Persian).
    18.
  18. Sharma, U.C., Sharma, Vikas 2006. Groundwater sustainability indicators for the Brahmaputra basin in the northeastern region of India, Sustainability of Groundwater Resources and its Indicators (Proceedings of symposium S3 held during the Seventh IAHS Scientific Assembly at Foz do Iguaçu, Brazil). IAHS Publ. No. 302, pp. 43-50.
    19.

مقالات مرتبط

حقوق این وب‌سایت متعلق به سامانه مدیریت نشریات دانشگاه آزاد اسلامی است.
حق نشر © 1403-1400

صفحه اصلی| عضویت/ ورود| درباره سند| تماس با ما|
[English] [العربية] [en] [ar]