مهندسی و مدیریت آبخیز

با همکاری انجمن آبخیزداری ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

راهنمای نویسندگان

راهنمایی دریافت کد ORCID

داوران

راهنمای عضویت در Publons

آشکارسازی تغییر اقلیم در استان لرستان با استفاده از شاخص‌های حدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

شناسایی رخدادهای فرین از نظر زمانی و مکانی در یک منطقه طی دوره مشخص می‌تواند نقش مهمی در مدیریت و کنترل پیامدهای ناشی از این رخدادها داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی رخدادهای فرین دما و بارش استان لرستان است. داده‌های مورد استفاده شامل داده‌های بارش، بیشینه و کمینه دمای روزانه نه ایستگاه سینوپتیک استان لرستان طی دوره آماری مشترک 28 ساله (2017-1990) است. محاسبه شاخص‌های حدی (26 شاخص حدی بارش و دما بر اساس توصیه گروه کارشناسی CCL/CLIVAR) با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار R انجام و روند تغییرات هر یک از شاخص‌ها با استفاده از آزمون من‌کندال بررسی شد. نتایج بررسی روند رخداد شاخص‌های حدی سرد و گرم نشان داد که برای تمامی ایستگاه‌ها در حالت کلی، روند شاخص‌های گرم با افزایش و روند بیشتر شاخص‌های سرد با کاهش همراه شده است. بین شاخص‌های حدی گرم، بیشترین روند افزایشی به‌­ترتیب برای شاخص شب‌های گرم و روزهای گرم رخ داده است. روند افزایشی برای شب‌های گرم تمامی ایستگاه‌ها در سطح 99 درصد و برای شاخص روزهای گرم در 23 درصد ایستگاه‌ها در سطح 95 درصد و برای 77 درصد در سطح 99 درصد معنی‌­دار است. بین شاخص‌های حدی سرد، بیشترین کاهش برای روزهای یخبندان و روزهای سرد رخ داده است. روند کاهشی روزهای یخبندان برای 45 درصد از ایستگاه‌ها در سطح 99 درصد و روند کاهشی روزهای سرد برای 77 درصد از ایستگاه‌ها در سطوح مختلف 90، 95 و 99 درصد معنی‌­دار هستند. نتایج حاصل از بررسی فراوانی رخداد و روند شاخص‌های حدی بارش نشان داد که مجموع بارش این استان همانند بسیاری از مناطق کشور با کاهش مواجه شده است. در مقابل، وقوع بارش‌های حداکثری علاوه‌­بر این‌که در سطح استان قابل‌ توجه است، طی دوره 2017-1990 روند افزایشی داشته­‌اند. این شرایط می‌تواند بیانگر افزایش بارش‌های شدید و کوتاه ‌مدت و در مقابل کوتاه‌تر شدن فصل بارش منطقه باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Detection of climate change in Lorestan Province using climate extreme indices

نویسندگان [English]

  • Mehran Zand 1
  • Morteza Miri 2
  • Mohammadreza Kousari 2

1 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

2 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

چکیده [English]

Climate change can lead to changes in the frequency, intensity, and duration of extreme climate events in different parts of the world. The purpose of this research is to investigate temperature and precipitation extremes in Lorestan Province. The data used in this study included precipitation and the maximum and minimum daily temperature of nine synoptic stations in Lorestan Province during a 28-year (1990-2017) common period. The matrices of minimum and maximum temperatures and precipitation daily data for each station were prepared and used to compute the extreme climate indices (26 precipitation and temperature extreme indices based on the recommendation of CLIVAR \ CLL expert group) using the R programming software. The results of studying the trend of cold and hot extreme weather indicators during the period 1990-2017 in the province using the Mann-Kendall trend test showed that for all stations, the hot indices have increased and more cold indices have decreased. In different regions of the province, positive and negative trends of hot and cold indices with different intensities have occurred. The highest upward trend of the warm extreme indices has occurred for the hot night’s index. Among the cold indicators, the greatest decrease occurred for several frost days and cold days indices. The decreasing trend of ice days is significant for 45% of stations at 99% level and the decreasing trend of cold days for 77% of stations at different levels of 90, 95, and 99%. The results of the study of the frequency of occurrence and trend of precipitation extreme indicators in Lorestan province showed that the total rainfall of this province, like many regions of the country, has decreased. In contrast, the occurrence of maximum rainfall in addition to being significant in the province has an increasing trend during the period 2017-1990. These conditions can indicate an increase in the number of occurrences of heavy and short-term rainfall events and, shorten the period of the rainfall season in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold days
  • Cold nights
  • Precipitation
  • Temperature
  • Warm days
مراجع
  1. Aerenson, T., C. Tebaldi, B. Sanderson and J.F. Lamarque. 2018. Changes in a suite of extreme temperature and precipitation indicators under 1.5 and 2 degrees warming. Environmental Research Letters, 13(3): 035009.
  2. Alexander, L.V. X. Zhang, T.C. Peterson, J. Caesar, B. Gleason, A.M.G. Klein Tank, M. Haylock, D. Collins, B. Trewin, F. Rahimzadeh, A. Tagipour, K. Rupa Kumar, J. Revadekar, G. Griffiths, L. Vincent, D.B. Stephenson, J. Burn, E. Aguilar, M. Brunet, M. Taylor, M. New, P. Zhai, M. Rusticucci and J.L. Vazquez-Aguirre. 2006. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research, 111(5): 1-22.
  3. Alexander, L.V. and J.M. Arblaster. 2017. Historical and projected trends in temperature and precipitation extremes in Australia in observations and CMIP5. Weather and Climate Extremes, 15: 34–56.
  4. Alijani, B. and H. Farajzadeh. 2015. Trend analysis of extreme temperature indices in the north west of Iran. Journal of Geography and Planning, 19(52): 256-229 (in Persian).
  5. Donga, A., Y. Du, R. Berndtsson, Z. Niu, L. Zhang and F. Yuan. 2019. Evidence of climate shift for temperature and precipitation extremes across Gansu Province in China. Theoretical and Applied Climatology, 139: 1137-1149.
  6. Borna, R. and E. Hassanzadeh ShahRezaei. 2016. Extreme climate events analysis and assessment of Khuzestan Province by Mann Kendall method. Geography (Regional Planning), 6(3): 7-18 (in Persian).
  7. Cooper, R.T. 2019. Projection of future precipitation extremes across the Bangkok Metropolitan Region. Heliyon, 5(5): e01678.
  8. Erfanian, M., H. Ansari, A. Alizadeh and M. BanayanAval. 2017. Estimation of relationship between frequency-duration and return period of extreme climatic events in Khorasan Razavi Province. Geographical Researches Quarterly Journal, 32 (1): 37-50 (in Persian).
  9. Garnaut, R. (2008). The garnaut climate change review. Cambridge, Cambridge, 680 pages.
  10. Hong, Y. and S. Ying. 2018, Characteristics of extreme temperature and precipitation in China in 2017 based on ETCCDI indices. Advances in Climate Change Research, 9: 218-226.
  11. Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell and C.A. Johnson. 2001. Climate change 2001: the Scientific Basis. Cambridge University Press, New York, 881 pages.
  12. Im, E.S., I.W. Jung and D.H. Bae. 2011. From a regional climate projection, the temporal and spatial structures of recent and future trends in extreme indices over Korea. International Journal of Climatology, 31(1): 72–86.
  13. Jones, M.R., H.J. Fowler, C.G. Kilsby and S. Blenkinsop. 2012. An assessment of changes in seasonal and annual extreme rainfall in the U.K between 1961 and 2009. International Journal of Climatology, 33(5):1178-1194.
  14. Karimi, M., F. Sotoudeh and S. Rafati. 2018. The trend analysis and forecasting of extreme temperature parameters in southern part of the Caspian Sea. Journal of Applied Research in Geographical Sciences, 18(48): 93-79 (in Persian).
  15. Klein Tank, A.M.G., T.C. Peterson, D.A. Quadir, S. Dorji, X. Zou, H. Tang, K. Santhosh, U.R. Joshi, A.K. Jaswal, R.K. Kolli, A.B. Sikder, N.R. Deshpande, J.V. Revadekar, K. Yeleuova, S. Vandasheva, M. Faleyeva, P. Gomboluudev, K.P. Budhathoki, A. Hussain, M. Afzaal, L. Chandrapala, H. Anvar, D. Amanmurad, V.S. Asanova, P.D. Jones, M.G. New and T. Spektormanand. 2006. Changes in daily temperature and precipitation extremes in central and South Asia. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 111:
  16. Koozegaran, S. and M. Mousavi Baigi. 2015. Investigation of meteorological extreme events in the north-east of Iran. Journal of Water and Soil, 29(3): 764-750 (in Persian).
  17. Matthes, H., A. Rinke and Dethloff, K. 2009. Variability of observed temperature- derived climate indices in the Arctic. Global and Planetary Change, 69: 214-224.
  18. Miri, M. and M. Rahimi. 2015. Spatial and temporal trend analysis of temperature parameters in Iran. Geographical Journal of Territory, 12(47): 65-79 (in Persian).
  19. Miri, M., J. Masoompour Samakosh, T. Raziei, A. Jalilian and M. Mahmudi. 2021. Spatial and temporal variability of temperature in Iran for the twenty-first century foreseen by the CMIP5 GCM models. Pure and Applied Geophysics, 178: 169–184.
  20. Mohammadi, H., G. Azizi and F. KhoshAkhlagh. 2017. The trend analysis of extreme daily precipitation indices in Iran. Natural Geography Research, 49 (1): 37-21 (in Persian).
  21. Mozafari, G.A. and S. Shafiei. 2016. Temporal-spatial analysis of rainfall days frequency trend of Western Iran regions. Geographical Quarterly of Sarzamin, 13(52): 94-77 (in Persian).
  22. Peterson, T.C., M.A. Taylor, R. Demeritte, D.L. Duncombe, S. Burton, F. Thompson, A. Porter, M. Mercedes, E. Villegas, R. Semexant Fils, A. Klein Tank, A. Martis, R. Warner, A. Joyette, W. Mills, L. Alexander and B. Gleason. 2002. Recent changes in climate extremes in the Caribbean region. Journal of Geophysical Research, 107 (D21): 1-16.
  23. Rahimzadeh, F. 2005. Investigation of changes in extreme precipitation values in Iran, Journal of Nivar, 30(59): 7-20 (in Persian).
  24. Rahimzadeh, F., A. Asgari and E. Fattahi. 2008. Variability of extreme temperature and precipitation in Iran during recent decades. International Journal of Climatology, 29: 329-343.
  25. Rao, X., X. Lu and W. Dong. 2019. Evaluation and projection of extreme precipitation over Northern China in CMIP5 models. Atmosphere, 10(11): 691.
  26. Varshavian, V., A. Khalili, N. Ghahraman and S. Hojam. 2011. Trend analysis of minimum, maximum, and mean daily temperature extremes in several climatic regions of Iran. Journal of the Earth and Space Physics, 37 (1): 179-169 (in Persian).
  27. Zhang, X. 2005. The trend in Middle East climate extreme indices from 1950 to 2003. Journal of Geophysical Research, 110: D22104.
  28. Zhao, C., W. Wang and W. Xing. 2012. Regional analysis of extreme temperature indices for the Haihe River Basin from 1960 to 2009. Proceedings of International Conference on Modern Hydraulic Engineering, 28: 604-607.
  29. Zhou, W., Q.H. Wen, Y. Xu, L. Song and X. Zhang. 2014. Projected changes in temperature and precipitation extremes in China by the CMIP5 multimodel ensembles. American Meteorological Society, 27(17): 6591-6611.
مهندسی و مدیریت آبخیز
دوره 15، شماره 1
فروردین 1402
صفحه 27-41
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار