تحلیل الگوهای همدیدی منجر به نابهنجاری دمایی و تغییرات دمایی دوره گرم در سه دهه اخیر در منطقه غرب و شمال غرب ایران
محورهای موضوعی : اقلیم شناسیآنوش کرمی میرعزیزی 1 , آزاده اربابی سبزواری 2 , قاسم عزیزی 3
1 - دانشجوی دکتری تخصصی آب و هواشناسی، واحد علوم تحقیقات ، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر،ایران. نویسنده مسئول Email:aarbaby@yahoo.com) )
3 - استاد آب و هواشناسی، گروه جغرافیای دانشگاه تهران، تهران،ایران
کلید واژه: غرب, تغییر اقلیم, همدید, ناهنجاری دمایی, شمال غرب,
چکیده مقاله :
تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی یکی از چالش‌های پیش روی جامعه بشری است. هرگونه تغییری در دمای محیط می‌تواند زیست و فعالیت همه عناصر جاندار را بر روی سیاره زمین متأثر سازد. منطقه غرب و شمال غرب از زیستگاه‌های بسیار با اهمیت کشور ایران است. برای شناسایی این تغییرات در منطقه مطالعاتی ابتدا داده‌های 31 ایستگاه همدید از سایت مرکز هواشناسی اخذ و داده‌های دمای روزانه دوره گرم سال برای بازه زمانی 1989 تا 2018 مرتب‌شده‌اند. با توجه به تنوع اقلیمی و عرض جغرافیایی منطقه مطالعاتی و ایجاد یک همسانی نسبی دوره گرم سال در این منطقه ماه‌های جون تا سپتامبر انتخاب شده است. برای آشکارسازی تغییر اقلیم از نرم‌افزار آشکارسازی تغییر اقلیم استفاده‌شده است. با استفاده از شاخص نمره استاندارد z ناهنجارهای دمایی مشخص گردید. معیار انتخاب نهایی ناهنجاری‌های ایستگاهی فراوانی بالای 50 درصد در ایستگاه‌های موردمطالعه بوده است. درنهایت 139 روز در دوره گرم دارای شرایط نابهنجار بوده‌اند. برای شناسایی الگوهای همدیدی در روزهای همراه با نابهنجاری داده‌های تراز دریا با استفاده از ماتریسی به ابعاد 139*253 که 6 عامل 95.20 درصد از رفتار اقلیمی 4 ماه گرم سال را توجیه می‌کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که 5 الگوی کلی کنترل‌کننده اقلیم منطقه در سال‌های نابهنجار می‌باشد. در این میان دو الگو همراه با فرارفت گرم و باعث افزایش دما در تمام یا بخشی از منطقه شده و در سه الگو نیز شرایط همدیدی منجر به فرارفت سرد و باعث خنک شدن هوای منطقه شده است. در الگوهای فرارفت سرد عموماً ترکیبی از دو سامانه واچرخند مهاجر و ناوه شرق اروپا نقش فرارفت سرد عرض‌های جنب قطبی را بر روی شمال غرب و غرب ایران بر عهده‌دارند. ولی در الگوهای همدیدی گرم در لایه زیرین کم‌فشار حرارتی عربستان و در لایه‌های بالایی پشته واچرخند عربستان نقش فرارفت گرم عرض‌های جنوبی باعث افزایش دما برروی منطقه بوده‌اند.
Climate change and global warming is one of the challenges facing human society. Any change in ambient temperature can affect the life and activity of all living elements on planet Earth. The western and northwestern region is one of the most important habitats in Iran. To identify these changes in the study area, first the data of 31 stations were obtained from the site of the Meteorological Center and the daily temperature data of the warm period of the year for the period 1989 to 2018 were arranged.The warmest season in the region is from June to September.Climate change detection software has been used to detect climate change. Temperature anomalies were identified using the index z score standard. The final selection criterion for station anomalies was over 50% in the stations studied. Finally, this feature had 139 days during this warm period. In the next step, sea pressure level data were selected using a 253 * 139 matrix that justified 6 factors of 95.20% of the 4 month warm climate. The results showed that there are 5 general patterns of climate control in the region.In the meantime, two patterns emerge with warm advection across the region. In the three patterns, the prevailing synoptic conditions have led to a cooling of the atmosphere and cooling the air in the region. In cold advection patterns, generally, a combination of two migratory and low pressure European systems play the role of cold advection of polar latitudes on the northwest and west of Iran. But in the warm synoptic patterns in the lower thermal pressurized layer of the Saudi Arabia and in the upper layers of the Arabian Stack and Cyclone, warm southward propagation over the west of Iran has played a role in increasing the temperature in the region.
- ابراهیمی، ح.، علیزاده، ا.، و جوانمرد، س. (1384): بررسی وجود تغییرات دما در دشت مشهد به‌عنوان نمایه تغییر اقلیم در منطقه، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، دوره 20، شماره 4، صص 18-5.
2- باباییان، 1.، نجفی نیک، ز.، زابل عباسی، ف.، حبیبی نوخندان، م.ادب، ح.، و ملبوسی، ش. (1388): ارزیابی تغییر اقلیم کشور در دورۀ2039-2010 میلادی با استفاده از ریزمقیاس نمایی داده‌هایمدلگردشعمومیجوECHOG،فصلنامه جغرافیا و توسعه، دوره 7، شماره 16، صص 153-135.
3- حیدری، م.ا.،خوش‌اخلاق، ف. (1396):مدل‌سازی ارتباط شاخص‌های پیوند از دور با ناهنجاری‌های دمایی فصل گرم در ایران با استفاده از وایازی چندمتغیره. جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 3، شماره 6، صص 66-47.
4- رحیم زاده، ف.، عسگری، ا. (1383): نگرشی بر تفاوت نرخ افزایش دمای حداقل و حداکثر و کاهش دامنه شبانه‌روزی دما در کشور، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 73، صص 171-153.
5- شاهکویی، ا.، قانقرمه، ع.ا.، و یوسفی، ر. (1396): بررسی ناهنجاری‌های دمایی دورۀ سرد سال(محدودۀ مورد مطالعه: استان مازندران،مجله آمایش جغرافیایی فضا، دوره 23، شماره 7، صص 222-207.
6- صداقت،م.، و نظری پور، ح. (1397): نگرشی نو در تعیین جو تابستانه ایران،پژوهش‌هایاقلیم‌شناسی، شماره 33، صص 88-77.
7- طاووسی، ت.، راحتی، م.ث.، و راحتی، ز. (1389):بررسی تغییرات روند دمای ماهانۀ شهر زاهدان، چهارمین کنگره بین‌المللی جغرافیدانان جهان اسلام، زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان،
8- عزیزی،ق.،شمسی‌پور، ع.ا.، و یاراحمدی، د.(1387):بازیابی تغییر اقلیم در نیمه غربی کشور با استفاده از تحلیل‌های آماری چند متغیره. پژوهش‌های جغرافیایطبیعی، شماره 66، صص 35-19.
9- عزیزی، ق. (1383): تغییر اقلیم، انتشارات قومس.
10- عزیزی، ق. (1378): بلوکینگ، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 36، صص 50-37.
11- عزیزی، ق.، میری، م.، و رحیمی، م. (1394): شناسایی الگوهای همدیدی مؤثر در شکل‌گیریناهنجاری‌های دمایی ایران و اروپا؛ پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 47، شماره 1، صص 104-91.
12- عساکره، ح.، شاهبایی کوتنایی، ع. (1395): تحلیل همدید الگوهای جوی توأم با موج‌های سرمای زمستانه در ایران. جغرافیای و مخاطرات محیطی، شماره 23، صص 124-109.
13- عسگری، ا.، رحیم زاده، ف.، محمدیان، نوشین، فتاحی، ابراهیم. (1386): تحلیل روند نمایه‌های بارش حدی در ایران، تحقیقات منابع آب ایران، سال 3، شماره 3.
14- مجرد، ف.، بساطی، س. (1393): واکاوی تغییرات زمانی و مکانی دماهای حداکثر در ایران، برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره 18 شماره 2 پیاپی 84، صص 151-131.
15- قلی پور، ج.، ثنائی نژاد، س. ح.،مفیدی، ع.، و علیزاده، ا.(1396): تعیین آغاز فصل تابستان در ایران بر اساس پرش ناگهانی شمال سوی جت جنب حاره بر روی خاورمیانه. جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 4، شماره 5، صص 71-57.
16- نوریان، ع.م، رحیم زاده، ف.، و صداقت کردار. (1387): گرمایش در کشور و تبعات آن بر دیگر پارامترهای اقلیمی در دوره 2005-1951، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز.
17- هواشناسی. (2003): گزارش 1186 سازمان هواشناسی.
18- Burns, D.A., J. Klaus &M.R. Mchale. (2007): Recent Climate Trends AndImplications For Water Resources In The Catskill Mountain Region, New York, USA", Journal Of Hydrology, Vol. 336, No. 1-2, Pp. 155-170.
19- Coumou D, Rahmstorf S. (2012):A Decade Of Weather Extremes. Nat Clim Chang 2(7):Pp. 491–496.
20- El Kenawy, A., J.I. López-Moreno &S.M. Vicente-Serrano. (2012):TrendAnd Variability Of Surface Air Temperature In Northeastern Spain (1920- 2006): Linkage To Atmospheric Circulation", Atmospheric Research, Vol.106, Pp. 159- 180.
21- Founda, D. Et Al. (2004): Analysis Of Mean, Maximum, And Minimum Temperature In Athens From 1897 To 2001 With Emphasis On The Last Decade: Trends, Warm Events, And Cold Events", Global And Planetary Change, Vol. 44, Issues1- 4, Pp. 27- 38.
22- Hu, L., Huang, G. 2020.The Changes Of High-Temperature Extremes And Their Links With Atmospheric Circulation Over The Northern Hemisphere. Theor Appl Climatol 139, 261–274. Https://Doi.Org/10.1007/S00704-019-02970-1.
23- Marengo, J.A., Camargo, C.C., (2008): Surface Air Temperature Trends InSouthern Brazil For 1960-2002, Int, Journal Of Climatol, 28:893-904.
24- Moller, J. (2008):Handbook Of Spatial Statistics, John Wiley And Sons, Chichester: 32 P.
25- Peng S.B., Huang J.L., Sheehy J.E., Laza R.C., Visperas R.M, Zhong X.H, ... Cassman K.G. (2004):Rice Yields Decline With Higher Night Temperature From Global Warming. Proc Natl Acad Sci U S A, 101(27), 9971–9975.
26- Sonali, P. &D. Nagesh Kumar. (2013): Review Of Trend Detection Methods And Their Application To Detect Temperature Changes In India", Journal Of Hydrology, Vol. 476, Pp. 212- 227.
27- Susskind, J., G.A. Schmidt, J.N. Lee, AndL. Iredell. (2019):Recent Global Warming As Confirmed By AIRS. Environ. Res. Lett., 14, No. 4, 044030, Doi:10.1088/1748-9326/Aafd4e.
28- Valor E., Meneu V., Caselles V. (2001):Daily Air Temperature And Electricity Load In Spain. J Appl Meteorol 40(8):1413–1421.
29- Zhao Y., Sultan B., Vautard R., Braconnot P., Wang HJ., Ducharne A. (2016):Potential Escalation Of Heat-Related Working Costs With Climate And Socioeconomic Changes In China. Proc Natl Acad Sci U S A113(17):4640–4645.
_||_- ابراهیمی، ح.، علیزاده، ا.، و جوانمرد، س. (1384): بررسی وجود تغییرات دما در دشت مشهد به‌عنوان نمایه تغییر اقلیم در منطقه، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، دوره 20، شماره 4، صص 18-5.
2- باباییان، 1.، نجفی نیک، ز.، زابل عباسی، ف.، حبیبی نوخندان، م.ادب، ح.، و ملبوسی، ش. (1388): ارزیابی تغییر اقلیم کشور در دورۀ2039-2010 میلادی با استفاده از ریزمقیاس نمایی داده‌هایمدلگردشعمومیجوECHOG،فصلنامه جغرافیا و توسعه، دوره 7، شماره 16، صص 153-135.
3- حیدری، م.ا.،خوش‌اخلاق، ف. (1396):مدل‌سازی ارتباط شاخص‌های پیوند از دور با ناهنجاری‌های دمایی فصل گرم در ایران با استفاده از وایازی چندمتغیره. جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 3، شماره 6، صص 66-47.
4- رحیم زاده، ف.، عسگری، ا. (1383): نگرشی بر تفاوت نرخ افزایش دمای حداقل و حداکثر و کاهش دامنه شبانه‌روزی دما در کشور، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 73، صص 171-153.
5- شاهکویی، ا.، قانقرمه، ع.ا.، و یوسفی، ر. (1396): بررسی ناهنجاری‌های دمایی دورۀ سرد سال(محدودۀ مورد مطالعه: استان مازندران،مجله آمایش جغرافیایی فضا، دوره 23، شماره 7، صص 222-207.
6- صداقت،م.، و نظری پور، ح. (1397): نگرشی نو در تعیین جو تابستانه ایران،پژوهش‌هایاقلیم‌شناسی، شماره 33، صص 88-77.
7- طاووسی، ت.، راحتی، م.ث.، و راحتی، ز. (1389):بررسی تغییرات روند دمای ماهانۀ شهر زاهدان، چهارمین کنگره بین‌المللی جغرافیدانان جهان اسلام، زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان،
8- عزیزی،ق.،شمسی‌پور، ع.ا.، و یاراحمدی، د.(1387):بازیابی تغییر اقلیم در نیمه غربی کشور با استفاده از تحلیل‌های آماری چند متغیره. پژوهش‌های جغرافیایطبیعی، شماره 66، صص 35-19.
9- عزیزی، ق. (1383): تغییر اقلیم، انتشارات قومس.
10- عزیزی، ق. (1378): بلوکینگ، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 36، صص 50-37.
11- عزیزی، ق.، میری، م.، و رحیمی، م. (1394): شناسایی الگوهای همدیدی مؤثر در شکل‌گیریناهنجاری‌های دمایی ایران و اروپا؛ پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 47، شماره 1، صص 104-91.
12- عساکره، ح.، شاهبایی کوتنایی، ع. (1395): تحلیل همدید الگوهای جوی توأم با موج‌های سرمای زمستانه در ایران. جغرافیای و مخاطرات محیطی، شماره 23، صص 124-109.
13- عسگری، ا.، رحیم زاده، ف.، محمدیان، نوشین، فتاحی، ابراهیم. (1386): تحلیل روند نمایه‌های بارش حدی در ایران، تحقیقات منابع آب ایران، سال 3، شماره 3.
14- مجرد، ف.، بساطی، س. (1393): واکاوی تغییرات زمانی و مکانی دماهای حداکثر در ایران، برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره 18 شماره 2 پیاپی 84، صص 151-131.
15- قلی پور، ج.، ثنائی نژاد، س. ح.،مفیدی، ع.، و علیزاده، ا.(1396): تعیین آغاز فصل تابستان در ایران بر اساس پرش ناگهانی شمال سوی جت جنب حاره بر روی خاورمیانه. جغرافیا و مخاطرات محیطی، دوره 4، شماره 5، صص 71-57.
16- نوریان، ع.م، رحیم زاده، ف.، و صداقت کردار. (1387): گرمایش در کشور و تبعات آن بر دیگر پارامترهای اقلیمی در دوره 2005-1951، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز.
17- هواشناسی. (2003): گزارش 1186 سازمان هواشناسی.
18- Burns, D.A., J. Klaus &M.R. Mchale. (2007): Recent Climate Trends AndImplications For Water Resources In The Catskill Mountain Region, New York, USA", Journal Of Hydrology, Vol. 336, No. 1-2, Pp. 155-170.
19- Coumou D, Rahmstorf S. (2012):A Decade Of Weather Extremes. Nat Clim Chang 2(7):Pp. 491–496.
20- El Kenawy, A., J.I. López-Moreno &S.M. Vicente-Serrano. (2012):TrendAnd Variability Of Surface Air Temperature In Northeastern Spain (1920- 2006): Linkage To Atmospheric Circulation", Atmospheric Research, Vol.106, Pp. 159- 180.
21- Founda, D. Et Al. (2004): Analysis Of Mean, Maximum, And Minimum Temperature In Athens From 1897 To 2001 With Emphasis On The Last Decade: Trends, Warm Events, And Cold Events", Global And Planetary Change, Vol. 44, Issues1- 4, Pp. 27- 38.
22- Hu, L., Huang, G. 2020.The Changes Of High-Temperature Extremes And Their Links With Atmospheric Circulation Over The Northern Hemisphere. Theor Appl Climatol 139, 261–274. Https://Doi.Org/10.1007/S00704-019-02970-1.
23- Marengo, J.A., Camargo, C.C., (2008): Surface Air Temperature Trends InSouthern Brazil For 1960-2002, Int, Journal Of Climatol, 28:893-904.
24- Moller, J. (2008):Handbook Of Spatial Statistics, John Wiley And Sons, Chichester: 32 P.
25- Peng S.B., Huang J.L., Sheehy J.E., Laza R.C., Visperas R.M, Zhong X.H, ... Cassman K.G. (2004):Rice Yields Decline With Higher Night Temperature From Global Warming. Proc Natl Acad Sci U S A, 101(27), 9971–9975.
26- Sonali, P. &D. Nagesh Kumar. (2013): Review Of Trend Detection Methods And Their Application To Detect Temperature Changes In India", Journal Of Hydrology, Vol. 476, Pp. 212- 227.
27- Susskind, J., G.A. Schmidt, J.N. Lee, AndL. Iredell. (2019):Recent Global Warming As Confirmed By AIRS. Environ. Res. Lett., 14, No. 4, 044030, Doi:10.1088/1748-9326/Aafd4e.
28- Valor E., Meneu V., Caselles V. (2001):Daily Air Temperature And Electricity Load In Spain. J Appl Meteorol 40(8):1413–1421.
29- Zhao Y., Sultan B., Vautard R., Braconnot P., Wang HJ., Ducharne A. (2016):Potential Escalation Of Heat-Related Working Costs With Climate And Socioeconomic Changes In China. Proc Natl Acad Sci U S A113(17):4640–4645.
