رابطه‌ی حالات بارش با حالات دمای روزانه در ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

یکی از رویکردهای مطالعاتی در اقلیم شناسی، شناخت روابط عناصر اقلیمی است. در این راستا روش‌های پرشماری به کار گرفته شده است. یکی از این روش‌ها، به کارگیری دانش احتمال برای ردیابی روابط عناصر اقلیمی می‌باشد. هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه‌ی حالات دمایی - بارشی روزانه بر اساس روش احتمال شرطی است. برای دستیابی به این هدف داده‎های شبکه‎ای پایگاه داده‎ اسفزاری، ویرایش نخست با تفکیک زمانی روزانه، از 01/01/1340 تا 11/10/1383 که براساس 1436 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران‌سنجی و با روش میانیابی کریگینگ برآورد شده بود، با تفکیک مکانی 15×15 کیلومتر  و تعداد 7187 یاخته، مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس توزیع احتمال مربوط به دمای هر یاخته، چندک‌های دما برآورد و صدک‌های 25 و 75 توزیع فراوانی دما برآورد گردید. در هر یاخته، روزهایی که دمای روزانه آن کمتر از صدک 25 بود، به عنوان روزی سرد، روزهایی که دمای آن یاخته برابر یا بیشتر از صدک 75 آن یاخته بود، به عنوان روزی گرم و دمای روزانه‌ی هر یاخته که بین صدک 25 و صدک 75 قرار گیرد، به عنوان روزی با دمای بهینه در نظر گرفته شد. بدین ترتیب مشخصات فصلی دما در این تعریف منعکس شد. براین اساس فصول گرم، سرد و انتقالی برپایه‌ی مشخصات چندکی تعریف شد. بارش نیز به سه حالت بدون بارش، روزهایی که بارش کمتر از میانگین توزیع مربوط به هر یاخته رخ داده (روزهای کم باران) و روزهایی که برابر یا بیشتر از میانگین توزیع هر یاخته (پربارش) بارش تجربه کرده‌اند، در نظر گرفته شد. بدین ترتیب فقدان، کمبود و زیادبود بارش نیز تفکیک شد. در گام بعد فراوانی توأم رویدادهای دمایی و رویدادهای بارشی هر روز در یک ماتریس ارائه شد. سپس ماتریس احتمال توأم هریک از رویدادهای بارشی- دمایی نسبت به هریک از حالات بارشی محاسبه گردید. براین اساس احتمال وقوع هریک از طبقات بارشی در هریک از سه فصل گرم، سرد و انتقالی برای هر یاخته‌ی نقشه‌ی ایران برآورد گردید. در نهایت احتمال شرطی هریک از رخدادهای دمایی با حالت بارش برای هر یاخته محاسبه و نقشه‌ها و تحلیل‌های مربوط به هر حالت ارائه گردید. این ویژگی، حالات بارش را برای هر فصل ارائه می‌کند. نتایج تحقیق حاضر ضمن بیان واقعیت‌های اقلیمی، دستاوردهای اقلیم‌شناسان ایرانی را به لحاظ کمّی - احتمالاتی تأیید و ترسیم نموده است.
بیشینه‌ی بارش‌های فصل سرد در 36 درصد از ایران زمین با احتمال 40-30 درصد و روزهای بدون بارش در حدود 43 درصد از ایرانرا در بر می‌گیرد. در فصل گرم، حدود 97 درصد از مساحت کشور 90-50 درصد روزها و 3 درصد از مساحت، 50-20 درصد از روزها بدون بارش بوده‌اند. در همین فصل حدود 17 درصد از سطح کشور 60-40 درصد روزها و حدود 56 درصد از سطح کشور 40-30 درصد از روزها را با بارش کم تجربه می‌کرده‌اند. فصل‌های انتقالی (پاییز و به ویژه بهار)، حدود 78 درصد از مساحت ایران، 90-60 درصد از روزها را بدون بارش و 30-10 درصد از این روزها توأم با بارش‌های سنگین و 30-20 درصد از این روزها با بارش‌های کم مقدار مشخص می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Relationship Between Precipitation Status and Daily Temperature Status in Iran

نویسندگان [English]

  • Hossein Asakereh
  • Saideh Ashrafi
  • Fatemeh Tarkarani
چکیده [English]

 
One of the study approaches in climatolog  is to investigate the  relationship of climatological elements. Various methods have been used.  One of these methods is using probability rule to find this relations. This paper attempts to find and investigate the relationship of daily precipitation and temperature status in Iran based on conditional probability method . In order to achieve the aim of the paper, Esfazari database, version one, with daily time resolution of 1961/3/21 up to 2004/12/31 which collected based on 1436 synoptic  climatic and precipitation stations and by using Kriking interpolation method with time resolution of 15×15 km and 7187 cells , have been used.
stations   has been used. This database has been established using 1436 stations over Iran
Based on probability distribution related to the temperature of each cell, Probability distributions of every pixel and their 25 and 75 percentiles of temperature have been estimated. At each cell, the days with daily temperature of less than 25, was the cold day and the days with percentile equal or more than 75 was considered as hot days  and the daily temperature between 25 and 75 percents is considered as a day with optimum temperature. so that seasonal specification of  temperature has been shown in this definition. Accordingly the cold, moderate and hot days have been defined as well as the no precipitation, low precipitation and high precipitation days based on mean of probability distribution in every pixel.
So that, the lack, shortage and high precipitation has been recognized. At the next step, the frequency together with temperature and precipitation events of each day was presented in a matrix. Then the matrix of the probability of each precipitation – temperature events in relation with any status of precipitation was calculated. On this basis, the probability of occurrence of each precipitation classes at each three  seasons of warm and cold and transition for each pixel of Iran’s map have been estimated. Finally the conditional probability of each temperature occurrences with precipitation status for each pixel have been calculated and the relevant analysis and maps of each status has been presented.
 This feature shows the precipitation status for each season. The current research, while indicating the climatic facts, also has approved and showed the findings of Iranian’s climatologists as quantitative and probability.  Maximum precipitation in cold season in 36% of Iran with probability of 30%-40% and the days with no precipitation covers about 43% of Iran. In warm season, about 97% of Iran has no precipitation in 50-90 percent of days and 3% of country experienced this situation about 20-50 percents of the days. Meanwhile about 17% of country 40-60 percents of days and 56% of country 30-40 percents of days have low precipitation amounts. During fall and spring about 78% of Iran area has 60-90 percents of days without precipitation, 10-30 percents with heavy precipitation and 20-30 percents with low precipitation.    

کلیدواژه‌ها [English]

  • اProbability
  • Conditional Probability
  • Temperature and Precipitation Attitude
  • No-Precipitation day
  • High-Precipitation day