نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فاطمه حیدری ¹
• فروغ گل کار ²

¹ بخش مهندسی آب و مرکز علوم جوی و اقیانوسی- دانشکده کشاورزی- دانشگاه شیراز

² بخش مهندسی آب و مرکز علوم جوی و اقیانوسی - دانشکده کشاورزی- دانشگاه شیراز- شیراز- ایران

چکیده

تغییر اقلیم تأثیر چشم‌گیری بر رخدادهای جوی، از جمله تشکیل و توزیع ابرها، داشته است. ابرها نقش حیاتی در تعادل انرژی زمین ایفا می‌کنند و تغییر در خصوصیات آن‌ها می‌تواند بازخوردهای مثبت یا منفی بر گرمایش جهانی داشته باشد. تشکیل ابر و تاثیر آن بر آب و هوای کره زمین پیوسته از مباحث مورد توجه در علوم زیست محیطی است که با تاثیر بر بیلان انرژی کره زمین و در نتیجه تغییر در الگوهای همرفت و توزیع ابر می‌تواند اثرات مهمی بر چرخه آب جهانی نیز داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی مکانی و زمانی تغییرات معنی‌دار پوشش ابر کل (TCC) در مقیاس فصلی طی شش دهه‌ در گستره ایران می‌باشد. تغییرات ابرناکی فصل‌های بهار، پاییز و زمستان در گذر دهه‌های مورد پژوهش، بر پایه داده‌های گرید بندی شده و با استناد بر روش‌های آماری مورد مقایسه قرار گرفت و تغییرات معنی‌دار در گستره کشور مشخص گردید.
داده‌های باز تحلیل ماهانه پوشش ابری کل استخراج شده از مرکز اروپایی ‌ECMWF، نسخه ERA5 و با تفکیک مکانی 25/0 درجه منبع داده مورد استفاده در این پژوهش می‌باشد. بازه زمانی مورد مطالعه دوره60 ساله بین سال‌های 1961 تا 2021 است. با میانگین ‌گیری از داده‌های ماهانه (سه ماه در هر فصل)، سری زمانی ابرناکی کل به‌صورت فصلی طی 60 سال تهیه گردید. برای هر فصل طی شش دهه مورد مطالعه مقادیر ابرناکی کل به‌صورت دهه‌ای برای هر گرید مورد مقایسه قرار گرفت. تعیین معنی‌‌داری تفاوت ابرناکی هر دهه از دهه‌های پیشین برای هر گرید با گرید متناظر بر اساس آزمون من- ویتنی و با تکرار و حذف رخدادهای تصادفی به‌روش مونت کارلو با 10000 تکرار و در سطح معنی‌داری 95% انجام گرفت و مقادیر تفاوت معنی‌دار به‌صورت درصد نمایش داده شد.
نتایج نشان داد که تغییرات ابرناکی بهاره به‌طور معنی‌داری در مناطق جنوب و جنوب غرب کشور افزایشی بوده است. درحالی‌‌که در شمال شرق، شرق و جنوب شرق کاهش قابل توجهی مشاهده می‌شود. در پاییز، تغییرات معنی‌ دار محدود به مناطقی کوچک از شمال کشور بوده و بیشتر مناطق تغییرات قابل ملاحظه‌ای نشان نمی‌دهند. اما در زمستان، کاهش ابرناکی به‌‌صورت گسترده‌ای در سراسر کشور، به‌ویژه در مناطق زاگرس و جنوب غرب، نمایان است. این کاهش در دهه ششم (2011-2021) نسبت به دهه‌های قبلی شدت بیشتری داشته و شامل مناطقی با ابرناکی متوسط تا زیاد است. نتایج این پژوهش در بحث تغییرات اقلیمی به لحاظ بیلان انرژی و همچنین تغییر در ریزش‌های جوی اهمیت فراوان دارد که بایستی مورد بررسی بیشتر قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

• پوشش ابر کل
• روش مونت کارلو
• آزمون من-ویتنی
• ابرناکی فصلی
• ایران

عنوان مقاله [English]

Analysis of Decadal Variations in Seasonal Cloud Cover Distribution in Spring, Autumn, and Winter Over Iran

نویسندگان [English]

• Fatemeh Heydari ¹
• Foroogh Golkar ²

¹ Department of Water Engineering & Oceanic and Atmospheric Research Center, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran.

² Department of Water Engineering & Oceanic and Atmospheric Research Center, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran.

چکیده [English]

Climate change has had a significant impact on atmospheric events, including the formation and distribution of clouds. Clouds play a vital role in the Earth's energy balance, and changes in their properties can produce different feedbacks on global warming. The aim of this study is to investigate the seasonal spatial- temporal significant changes in Total Cloud Cover (TCC) during six decades over Iran. The TCC variations during spring, autumn, and winter were compared in 6 decades based on gridded data and statistical methods, identifying significant changes over Iran.
Monthly reanalysis data of TCC were extracted from ECMWF, ERA5 version, with a spatial resolution of 0.25 degrees. The study period spans 60 years, from 1961 to 2021. Seasonal TCC time series were generated by averaging monthly data (three months per season) over the 60-year period. For each season, decadal TCC values were compared at each grid point. The significance of TCC differences between each decade and the compared decade was determined using the Mann-Whitney test, with random event repetition excluded through the Monte Carlo method with 10,000 iterations at a 95% confidence level.
The results indicated that spring TCC significantly increased in the southern and southwestern regions of Iran, while a notable decrease was observed in the northeastern, eastern, and southeastern regions. In autumn, significant changes were limited to small areas in the north, with most regions showing no considerable variation. However, in winter, a widespread reduction in cloud cover was observed over the country, particularly in the Zagros and southwestern regions. This decrease was more pronounced in the sixth decade (2011-2021) compared to previous decades, encompassing regions with moderate to high cloud cover. The findings of this study are highly significant in the context of climate change, particularly regarding the Earth's energy balance and precipitation patterns, which require further investigation.

کلیدواژه‌ها [English]

• Total cloud cover
• Monte Carlo method
• . Mann-Whitney test. seasonal cloudiness
• Iran