بررسی اثر تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند سالانه و فصلی آن در استان کردستان

محورهای موضوعی : سیستم های سطوح آبگیر باران و مدیریت آب سبز

آرش رنجبر ¹ , نیازعلی ابراهیمی پاک ² , آرش تافته ³

1 - بخش زراعی و باغی، مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران.
2 - دانشیار بخش تحقیقات مدیریت آب در مزرعه، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
3 - استادیار بخش تحقیقات مدیریت آب در مزرعه، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

تاریخ دریافت : 1402/02/30 تاریخ پذیرش : 1402/04/27 تاریخ انتشار : 1402/05/01

کلید واژه: فراوانی بارش, شدت بارش, کشت دیم, روند بارش, استان کردستان,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: اکثر مطالعاتی که به منظور بررسی الگوی تغییرات زمانی و مکانی بارش در مناطق مستعد دیم انجام گرفته است، در نهایت به تعیین روند بارش کل سالانه، فصلی و ماهانه در مناطق مورد نظر منتج شده اند. این در حالی است که تغییرات فراوانی و شدت بارش نیز جزو پارامترهای مهمی هستند که هم در روند مقدار بارش و هم در مکان یابی و برنامه ریزی مناسب این مناطق تاثیر زیادی دارند. هدف از این مطالعه بررسی اثر تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند بارش سالانه و فصلی در استان کردستان است.روش پژوهش: بدین منظور از داده های بارش سی ساله (1367 تا 1396) چهار ایستگاه سینوپتیک سنندج، بیجار، قروه و سقز، واقع در استان کردستان استفاده شد. بعد از تست همگنی داده ها، روند تغییرات سری های زمانی فراوانی و مقدار بارش ها از طریق آزمون ناپارامتریک من -کندال و تخمینگر شیب Sen محاسبه شد.یافته‌ها: نتایج بدست آمده حاکی از روند کاهشی بین 25 تا 31 درصد بارش کل سالانه نسبت به میانگین دوره مورد مطالعه در چهار ایستگاه بودند و این کاهش در اکثر موارد مربوط به فصل های بهار، تابستان و زمستان بود. روند بارش در فصل پاییز تغییر معنی داری را نداشت. با وجود اینکه، روند تغییرات تعداد روز های بارانی در ایستگاه های سنندج و قروه به ترتیب افزایش معنی داری برابر 54/0 و 63/0 روز در سال داشته اند ولی نتایج نشان دادند که این افزایش مربوط به بارش های بهاری با شدت کمتر از پنج میلی متر بوده است که در تامین نیاز آبی گیاه نمی تواند چندان تاثیر گذار باشد. نکته قابل توجه این بود که، شدت بارش در همه ایستگاه ها کاهش داشته است و طبق این نتایج دلیل اصلی کاهش بیش از 40 درصدی مقدار بارش فصل بهار و زمستان ایستگاه های سنندج، قروه و سقز در طول دوره مطالعاتی بوده است.نتایج : به طور کلی، افزایش فراوانی بارش های با شدت کم و کاهش شدت بارش ها در مناطق دیم می تواند تهدید جدی برای کاهش عملکرد باشد. بنابراین، بررسی روند تغییرات فراوانی و شدت بارش، در کنار مقادیر آن جهت تعیین الگوی توزیع بارش سالانه و فصلی در اراضی مستعد دیم ضروری می باشد.

چکیده انگلیسی:

Background and purpose: Most of the studies that have been conducted in order to investigate the pattern of temporal and spatial changes of rainfall in rainfed areas have finally resulted in determining the trend of total annual, seasonal, and monthly rainfall in the target areas. However, changes in the frequency and intensity of rainfall are among the important parameters that have a great impact on the trend of rainfall and the planning of rainfed areas. The purpose of this study is to investigate the effect of changes in the frequency and intensity of daily rainfall on the trend of annual and seasonal rainfall in Kurdistan province.Research method: For this purpose, the rainfall data of 30 years (1988 to 2017) of four synoptic stations of Sanandaj, Bijar, Qorveh, and Saqez, located in Kurdistan province, were used. After the data homogeneity test, the trend of changes in time series of frequency and amount of rainfall was calculated through the non-parametric Mann-Kendall test and Sen's slope estimator.Findings: The obtained results indicated a decreasing trend between 25 and 31% of total annual rainfall compared to the average of the studied period in four stations and this decrease was related to spring, summer, and winter seasons in most cases. The rainfall trend did not change significantly in the autumn season. Even though the trend of the rainy days in Sanandaj and Qorveh stations had a significant increase of 0.54 and 0.63 days per year, respectively, the results showed that this increase was related to spring rains which have had less intensity than five millimeters per day and cannot be very effective in providing water requirement. The noteworthy point was that the intensity of rainfall has decreased in all stations which is the main reason for the more than 40% decrease in the amount of rainfall during the spring and winter seasons of Sanandaj, Qorveh, and Saqez stations.Results: In general, increasing the frequency of low-intensity rains and decreasing the intensity of rains in rainfed areas can be a serious threat to reducing yield. Therefore, it is necessary to investigate the changes in the frequency and intensity of rainfall, along with its values, in order to determine the distribution pattern of annual and seasonal rainfall in rainfed areas.

منابع و مأخذ:

Alijani, B., Mahmoudi, P., & Chogan, AJ. (2012). Investigating the trend of annual and seasonal rainfall changes in Iran using the non-parametric method "Sense slope estimator". Climatology Research, 3(9), 23-42 [In Persian].

Dargahian, F., & Lotfinasab Asl, S. (2020). Temporal and spatial variations of precipitation trend in basins leading to Khuzestan province dust sources. Iran Nature, 5(3), 59-67. doi: 10.22092/irn.2020.122115 [In Persian].

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, pp.1205-1221.

Gong, D. Y., Shi, P. J., and Wang, J. A., 2004, Daily precipitation changes in the semi-arid region over northern China , J. Arid Environ., 59, 771-784.

Goswami, B.N., Venugopal, V., Sengupta, D., Madhusoodanan, M.S., Xavier, P.K., (2006). Increasing trend of extreme rain events over India in a warming environment. Science 314 (5804), 1442–1445.

Hanif, M.F., Mustafa, M.R.U., Liaqat, M.U., Hashim, A.M. and Yusof, K.W., 2022. Evaluation of Long-Term Trends of Rainfall in Perak, Malaysia. Climate, 10(3), p.44.

Jamali, M., Gohari, A., Motamedi, A. and Haghighi, A.T., 2022. Spatiotemporal Changes in Air Temperature and Precipitation Extremes over Iran. Water, 14(21), p.3465.

Karl, T.R. and Knight, R.W., (1998). Secular trends of precipitation amount, frequency, and intensity in the United States. Bulletin of the American Meteorological society, 79(2), pp.231-242.

Katiraei, PS., Hejam, S. & Irann ejad, P. (2007). The contribution of changes in the frequency and intensity of daily precipitation in the precipitation trend in Iran during the period from 1960 to 2001. Journal of Earth and Space Physics, 33(1), 67-83 [In Persian].

Lanzante, J. R., (1996), Resistant, roubust and nonparametric techniques for the analysis of climate data: theory and examples including applications to historical radiosond station data, Int. J. Climatol., 16, 1197-1226.

Maroufi, S., Tabari, H., Aeeni, A., & Marofi, H. (2012). Investigating Temporal Trends and Spatial Characteristics of Rainfall and Meteorological Drought in the West of Iran during the Last Few Decades. Journal of Water Science & Engineering, 1(3), 55-72 [In Persian].

Masman, V., Castro, A., Fraile, R., Dessens, J. D., Sanchez, J. L., 2004, Detection of statistically significant trends in the summer precipitation of main land Spain, Atmos. Res., 70, 43-53.

Moazzam, M.F.U., Rahman, G., Munawar, S., Tariq, A., Safdar, Q. and Lee, B.G., 2022. Trends of rainfall variability and drought monitoring using standardized precipitation index in a scarcely gauged basin of northern Pakistan. Water, 14(7), p.1132.

Nazeri Tahrudi, M., Khalili, K., & Ahmadi, F. (2016). Spatial and Regional Analysis of Precipitation Trend over Iran in the Last Half of Century. Water and Soil, 30(2), 643-654. doi: 10.22067/jsw.v30i2.39130 [In Persian].

Qaderi N, Alijani B, hejazizadeh Z, saligheh M. (2018). Spatial modeling of rainfed wheat yield using agroclimaticmicrozonation in Kurdistan. Journal title; 18 (48) :1-19 [In Persian].

Pettit, A.N. (1979). A non-parametric approach to the change-point detection. Applied Statistics, 28(2): 126-135.

Salmi, T., Määttä, A., Anttila, P. & Ruoho, T, Amnell, T (2002). Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen’s slope estimates –the Excel template application MAKESENS. Publications on Air Quality No. 31: Report code FMI-AQ-31.

Sohoulande, C.D., Stone, K., Szogi, A. and Bauer, P., (2019). An investigation of seasonal precipitation patterns for rainfed agriculture in the Southeastern region of the United States. Agricultural Water Management, 223, p.105728.

Thiel, H (1950). A Rank-invariant Method of Linear and Polynomial Regression Analysis, Part 3. Proceedings of Koninalijke Nederlandse Academic van Weinenschatpen A. 53:1397-1412.

Turgay, P. & Ercan K (2005). Trend Analysis in Turkish Precipitation data. Hydrological processes published online in Wiley Interscience (www.Interscience.wiley.com).