پایش روند دمای ماهیانه ایران مبتنی بر برونداد پايگاه داده مركز پیش‌بینی میان‌مدت هواسپهر اروپایي (ECMWF) نسخه ERA Interim
محورهای موضوعی :محمود احمدی 1 , عباسعلی داداشی رودباری 2
1 - شهید بهشتی
2 - دانشگاه شهید بهشتی
کلید واژه: روند دما, پایگاه ECMWF, روش Mann–Kendall, روش Sen’s Slope, ایران,
چکیده مقاله :
نقش دما و اهمیت دگرگونی آن باعث شده است که طی چند دهه اخیر توجه جدی به این پدیده آب‌وهوایی شود. روند رو به رشد دما در برخی از مناطق ایران و پیامدهای احتمالی آن منجر به نگرانی جدی برای پژوهشگران و برنامه‌ریزان شده است.هدف از این پژوهش دگرگونی مکانی روند دمای ایران طی چهار دهه اخیر می باشد. برای ارزیابی این روند از پايگاه داده مركز پیش‌بینی میان‌مدت هواسپهر اروپایي (ECMWF) نسخه ERA Interim طی دوره زمانی 1979 - 2015 میلادی با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی برای هر ماه با 9966 یاخته استفاده شد. و جهت آشکارسازی روند دما از دو روش ناپارامتریک Mann–Kendall و Sen’s Slope بهره گرفته شد. نتایج نشان داد ، چهار ماه فوریه، مارس، می و اکتبر روند دمایی یک جهته (افزایشی) را تجربه کرده‌اند. بیشینه متوسط آهنگ روند افزایشی کشور مربوط به فصل زمستان و کمینه آن متعلق به فصل پاییز بوده است. در تمامی ماه‌های سال مناطقی از کشور که بین مدار 30 تا 35 درجه شمالی قرار داشته‌اند بیشینه روند معنادار افزایشی را تجربه کرده‌اند. قلمرو مناطق سرد و معتدل کشور بیش از سایر مناطق دستخوش افزایش روند دما بوده‌اند. همچنین روند منفی جنوب شرق و جنوب (سواحل بوشهر) ایران ناشی از چهار دلیل: 1- دگرگونی خرد آب‌وهواشناسی محل؛ 2- افزایش هواویزهای هواسپهری؛ 3- بخارآب قابل بارش و 4- ابرها و دامنه دگرگونی دما، هستند. بیشینه متوسط شیب دمایی کشور با 11/0 درجه سانتی گراد مربوط به ماه فوریه و کمینه آن نیز به با 002/0 درجه سانتی‌گراد در ماه نوامبر اتفاق افتاده است. به‌طورکلی زمستان‌های ایران در حال گرم‌تر شدن است و این امر یک خطر جدی برای کانون‌های برف‌گیر کشور تلقی خواهد شد.
The role of temperature and the importance of its transformation has led to a serious attention to this climate over the last few decades. The rising temperature in some regions of Iran and its possible implications have led to serious concerns for researchers and planners. The aim of this study is to determine the spatial transformation of Iran's temperature over the past four decades. In order to evaluate this trend, the ERA Interim European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) database was used during the 1979-2015 period with a spatial resolution of 12566 × 125/0 ° arc per month with 9966 cells. Non-parametric Mann-Kendall and Sen's Slope methods were used to reveal the temperature trend. The results showed that four months of February, March, May and October experienced a one-way (incremental) temperature trend. The highest average of the country's seasonal increase was due to the winter season and its minimum was fall season. In all months of the year, the regions of the country that were between 30 to 35 degrees north have experienced the most significant incremental trend. The cold and temperate regions of the country have been experiencing higher temperatures than other areas. Also, the negative trend of south-east and south (Bushehr coastal areas) of Iran is due to four reasons: 1. Mineralization of the climate of the area; 2. Increased airborne weather conditions; 3. Precipitation vapor; and 4. Clouds and range of temperature changes. The maximum average temperature gradient of the country was at 11.1 ° C in February, and its minimum level was as high as 0.002 ° C in November. In general, Iran's winters are getting warmer, and this will be considered a serious threat to the country's flood victims.
1. احمدی، محمود؛ احمدی، حمزه؛ داداشی رودباری، عباسعلی (1396). واکاوی روند تغییرات و الگوی فضایی ابرناکی سالانه و فصلی در ایران، مجله مخاطرات محیط طبیعی، انتشار آنلاین از تاریخ 06 خرداد 1396، شناسه دیجیتال (DOI): 10.22111/jneh.2017.3200.
2. احمدی، محمود؛ داداشی رودباری، عباسعلی (1395). تروریسم آبی بحرانی نو در جهان؛ مطالعه موردی: سوریه، اولین همایش بین‌المللی بحران‌های ژئوپلیتیکی جهان اسلام، تهران، موسسه آینده‌پژوهی جهان اسلام، 24 و 25 آبان دانشگاه شهید بهشتی تهران.
3. براتی، غلامرضا؛ موسوی، سید شفیع (1384). جابجایی مکانی موج¬های زمستانی گرما در ایران، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 3، شماره پیاپی 5، صص 41-52.
4. داداشی رودباری، عباسعلی؛ فلاح قالهری، غلامعباس؛ کرمی، مختار؛ باعقیده، محمد (1394). تحلیل تغییرات بارش حوضه آبریز هراز با استفاده از روش¬های آماری و تکنیک تحلیل طیفی، هیدروژومورفولوژی، شماره 7، صص 59-86.
5. دارند، محمد (1394). واکاوي وردايي زماني- مکاني رطوبت جوي ایران‌زمین طي بازه زماني 1979-2013، پژوهش‌های جغرافياي طبيعي (پژوهش‌های جغرافيايي)، دوره 47، شماره 2، صص 213-239.
6. دارند، محمد؛ زند کریمی، سوما (1394). واکاوی سنجش دقت زمانی- مکانی بارش پایگاه دادۀ مرکز پیش‌بینی میان‌مدت جوی اروپایی (ECMWF) بر روی ایران‌زمین، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره 47، شماره 4، صص 651-675.
7. دارند، محمد؛ زند کریمی، سوما (1395). ارزیابی دقت داده‌های بارش مرکز اقلیم‌شناسی بارش جهانی بر روی ایران، مجله ژئوفیزیک ایران، جلد 10، شماره 3، ص 95-113.
8. رحيم زاده، فاطمه؛ نساجي زواره، مجتبي (1393). روند و تغييرپذيري دما در ايران در دوره 2010-1960 پس از تعديل ناهمگنی‌های غيرطبيعي موجود درداده‌ها، تحقیقات جغرافیایی، دوره 29، شماره 4 (پیاپی 115)، صص 181-196.
9. شیر غلامی، هادی؛ قهرمان، بیژن (1384). بررسی روند تغییر دمای متوسط سالانه در ایران، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شال نهم، شماره اول، صص 9-23.
10. مسعودیان، سید ابوالفضل (1383). بررسی روند دمای ایران در نیم سده گذشته، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 2، شماره پیاپی 3، صص 89-106.
11. مسعودیان، سید ابوالفضل (1390). آب‌وهوای ایران، انتشارات شریعه توس مشهد، چاپ اول، مشهد، 288 ص.
12. منتظری، مجید (1393). واکاوی زمانی مکانی دماهای سالانه ایران طی دوره‌ی 2008-1961، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 12، شماره 36، صص 209-228.
13. هاردی، جان تی (1387). تغییر اقلیم علل، اثرات و راه‌حل‌ها، ترجمه: مترجمان لیلی خزانه‌داری، منصوره کوهی، شهرزاد قندهاری و مهدی آسیائی، انتشارات پاپلی، مشهد، 364 ص.
14. Bozkurt, D., & Sen, O. L. (2013). Climate change impacts in the Euphrates–Tigris Basin based on different model and scenario simulations. Journal of hydrology, 480, 149-161.
15. Bukovsky, M. S. (2012). Temperature trends in the NARCCAP regional climate models. Journal of Climate, 25(11), 3985-3991.
16. Collins, J. M. (2011). Temperature variability over Africa. Journal of climate, 24(14), 3649-3666.
17. Duhan, D., & Pandey, A. (2013). Statistical analysis of long term spatial and temporal trends of precipitation during 1901–2002 at Madhya Pradesh, India. Atmospheric Research, 122, 136-149.
18. Feidas, H. (2017). Trend analysis of air temperature time series in Greece and their relationship with circulation using surface and satellite data: recent trends and an update to 2013. Theoretical and Applied Climatology, 129(3-4), 1383-1406.
19. Folland, C. K., Karl, T. R., & Jim Salinger, M. (2002). Observed climate variability and change. Weather, 57(8), 269-278.
20. Gleditsch, N. P., Furlong, K., Hegre, H., Lacina, B., & Owen, T. (2006). Conflicts over shared rivers: Resource scarcity or fuzzy boundaries?. Political Geography, 25(4), 361-382.
21. Gleick, P. H. (2010). Climate change, exponential curves, water resources, and unprecedented threats to humanity. Climatic change, 100(1), 125-129.
22. Gleick, P. H. (2014). Water, drought, climate change, and conflict in Syria. Weather, Climate, and Society, 6(3), 331-340.
23. Hansen, J., Ruedy, R., Sato, M., & Lo, K. (2010). Global surface temperature change. Reviews of Geophysics, 48(4).
24. IPCC (2013). Climate change 2013: the physical science basis. In Working Group I Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change Fifth Assessment Report (AR5)–changes to the underlying scientific/technical assessment. Cambridge University Press, Cambridge and New York.
25. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2007). Summary for policy makers. In: IPCC. Climate change: The physical Science basic, Contribution of working group first to the Fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, Cambridge university press, 450p.
26. Jones, P. D., & Moberg, A. (2003). Hemispheric and large-scale surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2001. Journal of climate, 16(2), 206-223.
27. Jones, P. D., Lister, D. H., Osborn, T. J., Harpham, C., Salmon, M., & Morice, C. P. (2012). Hemispheric and large‐scale land‐surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2010. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D5).
28. Kendall, M. (1975). Multivariate analysis. Charles Griffin.
29. Kousari, M. R., Ahani, H., & Hendi-zadeh, R. (2013). Temporal and spatial trend detection of maximum air temperature in Iran during 1960–2005. Global and planetary change, 111, 97-110.
30. Kousari, M. R., Ekhtesasi, M. R., Tazeh, M., Naeini, M. A. S., & Zarch, M. A. A. (2011). An investigation of the Iranian climatic changes by considering the precipitation, temperature, and relative humidity parameters. Theoretical and Applied Climatology, 103(3-4), 321-335.
31. Lawrimore, J. H., Menne, M. J., Gleason, B. E., Williams, C. N., Wuertz, D. B., Vose, R. S., & Rennie, J. (2011). An overview of the Global Historical Climatology Network monthly mean temperature data set, version 3. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 116(D19).
32. Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the Econometric Society, 245-259.
33. Nicholls, N., Gruza, G. V., Jouzel, J., Karl, T. R., Ogallo, L. A., & Parker, D. E. (1996). Observed climate variability and change (pp. 133-192). Cambridge University Press.
34. Santer, B. D., Taylor, K. E., Wigley, T. M. L., & Johns, T. C. (1996). A search for human influences on the thermal structure of the atmosphere. Nature, 382(6586), 39.
35. Satheesh, S. K., & Moorthy, K. K. (2005). Radiative effects of natural aerosols: A review. Atmospheric Environment, 39(11), 2089-2110.
36. Sen, P. K. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau. Journal of the American Statistical Association, 63(324), 1379-1389.
37. Simmons, A. (2006). ERA-Interim: New ECMWF reanalysis products from 1989 onwards. ECMWF newsletter, 110, 25-36.
38. Smadi, M. M. (2006). Observed abrupt changes in minimum and maximum temperatures in Jordan in the 20th century. Am J Environ Sci, 2(3), 114-120.
39. Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G. K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J., ... & Midgley, B. M. (2013). IPCC, 2013: climate change 2013: the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change.
40. Tabari, H., Somee, B. S., & Zadeh, M. R. (2011). Testing for long-term trends in climatic variables in Iran. Atmospheric Research, 100(1), 132-140.
41. Zhao, C., Liu, X., Ruby Leung, L., & Hagos, S. (2011). Radiative impact of mineral dust on monsoon precipitation variability over West Africa. Atmospheric Chemistry and Physics, 11(5), 1879-1893.
42. Zheng, X., & Basher, R. E. (1999). Structural time series models and trend detection in global and regional temperature series. Journal of Climate, 12(8), 2347-2358.
