واکاوی روابط فضایی بارش‌های فرین غرب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار آب و هواشناسی جغرافیا، دانشگاه یزد

2 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشگاه یزد

چکیده

بارش­های فرین در هر نقطه، به بارش­های نابهنجار گفته می­شود که در دنباله و دور از نقطه تمرکز توزیع فراوانی بارش آن نقطه قرار گرفته باشد. اخیراً آستانه­ها و دنباله­های بالایی توزیع فراوانی بارش مورد توجه بسیار بوده­اند. در این راستا به فراخور ویژگی­های جغرافیایی هر پهنه، آستانه­های متعدد و متنوعی برای این ویژگی بارش معرفی و به کار گرفته شده است. یکی از نمایه­های پرکاربرد مربوط به بارش روزانه، مبتنی بر توزیع تعمیم یافته مقادیر حدی است. در این پژوهش آستانه‌ی بارش­های فرین غرب ایران به روش­های آماری توزیع تعمیم‌یافته، مقادیر حدی تعیین و بارش­های فرین منطقه‌ی مورد مطالعه شناسایی، و توزیع فضایی آن­ها مورد تحلیل قرار گرفت. برای انجام این کار از داده­های شبکه­ای حاصل از میانیابی روزانه 69 ایستگاه سینوپتیک و اقلیم­شناسی برای دوره‌ی آماری 1961 تا 2010 استفاده گردید. سپس با استفاده از روش توزیع تعمیم یافته مقادیر حدی، بارش­های روزانه 22 میلیمتر و بیشتر از آن،  به عنوان بارش­های فرین انتخاب شدند.­ جهت شناسایی الگوی پراکنش و روابط فضایی بارش­های فرین غرب ایران (استان­های همدان، کردستان، کرمانشاه، لرستان و ایلام) از آماره مورن‌کلی[1]، مورن محلی[2] و نمایه گتیس ارد- جی استار[3] استفاده شد. الگوی فضایی برازنده بارش­های فرین غرب ایران یک الگوی خوشه­ای است که معنی­داری آن در سطح 99 درصد اطمینان تأیید گردید. خوشه­های فراوانی و خوشه­های متوسط بارش­های فرین در بعضی از نواحی مانند استان­های همدان و کردستان بر همدیگر منطبق بوده ولی در بعضی نواحی با یکدیگر ارتباطی نداشتند. بیشتر بسامد و متوسط بارش­های فرین در استان­های همدان و کردستان به وقوع پیوست. بر اساس هر دو شاخص موران محلی و لکه­های داغ ارتفاعات منطقه‌ی مورد مطالعه نقش قابل توجهی در الگوهای بارش­های فرین با الگوی خوشه­ی بالا داشته است. نتایج این تحقیق نشان داد که فراوانی و متوسط بارش­های فرین غرب ایران تحت تأثیر ناهمواری­ها و آرایش آن­ها و همچنین سامانه­های همدیدی است.



[1]- Global Moran’s I statistic


[2]- Local Moran’s I statistic


[3]- Getis- Ord G* statistic

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analyzing Spatial Relations of Extreme Precipitations of Western Iran

نویسندگان [English]

  • golamali mozafari 1
  • Ahmad Mazidi 1
  • shahab shafiey 2
چکیده [English]

Extreme precipitations at each point are those irregular precipitations which are situated in the trail and away from the focus point of the precipitation frequency distribution of that point. Recently, the thresholds and upward trails of precipitation frequency distribution have been greatly regarded.  In this regard, and proportionate to the geographical properties of each zone, various and numerous thresholds have been introduced and applied for this precipitation property. One of the frequently-used indices of daily precipitation is based on generalized distribution of extreme values. In this research, extreme precipitations’ threshold of western Iran have been determined using extreme values generalized distribution statistical methods, extreme precipitations of the region have been recognized, and their spatial distribution has been analyzed. To this end, network data resulted from daily interpolation of 69 synoptic stations and climatology for 1961-2010 statistical periods was used. Then by using generalized distribution method of extreme values, the daily precipitations of 22mm and  more were selected as the Extreme precipitations.    In order to recognize the distribution pattern and spatial relations of western Iran extreme precipitations (Hamadan, Kordestan, Kermanshah, Lorestan, and Ilam provinces), Global Moran’s I statistic, Local Moran’s I statistic, and Getis- Ord G* statistic were used. The spatial pattern of western Iran precipitations is a cluster pattern, the significance of which was confirmed at 99 percent confidence.Frequency clusters and average clusters of extreme precipitations are compatible with each other in some regions including Hamadan and Kordestan provinces, but there were no relationship between them in some other regions. The most  frequency and average of precipitation frequency was happened in Hamadan and Kordestan provinces. Based on the both  indices of Local Moran and hot spots of the region's heights of the study area has had a recognized role in the extreme precipitation patterns with the high clusters. The result of the study showed that the frequency and average  of extreme precipitation of western Iran is influenced by unevenness, the deployment of unevenness, as well as synoptic systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spatial analysis
  • Extreme precipitation
  • spatial auto-correlation
  • Western Iran

-   حکیم‌دوست، سیدیاسر؛ محسن رستگار؛ حسین پورزیدی حاتمی (1393). تحلیل فضایی خشکسالی اقلیمی و آثار آن بر الگوی فضایی مکان‌گزینی سکونتگاه­های روستایی (مطالعه موردی روستاهای استان مازندران)، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 11پاییز. صفحات 75-61.

-   ستوده، فاطمه؛ بهلول علیجانی (1394). رابطه­ی پراکندگی فضایی بارش­های سنگین و الگوهای فشار در گیلان، مجله تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. شماره 1. صفحات 73-63.

-   عساکره، حسین؛  زهره سیفی­پور (1391). مدل‌سازی مکانی بارش سالانه ایران، جغرافیا و توسعه، شماره 29. صفحات 29-15.

-   عسگری، احمد؛ فاطمه رحیم‌زاده؛ نوشین  محمدیان؛ ابراهیم فتاحی(1386). تحلیل روند نمایه‌های بارش‌های حدی در ایران، تحقیقات منابع آب. سال سوم. شماره 3. زمستان 1386. صفحات 55-42.

-   علیجانی، بهلول (1390). تحلیل فضایی ‌دماها و بارش‌های بحرانی روزانه در ایران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. جلد 17. شماره 20. صفحات30-9.

-   نظری­پور، حمید؛ مهدی دوستکامیان؛ سارا علیزاده (1394). بررسی الگوهای توزیع فضایی دما، بارش و رطوبت با استفاده از تحلیل اکتشافی زمین آمار (بررسی موردی: نواحی مرکزی ایران)، مجله فیزیک زمین و فضا. دوره 41. شماره 1. صفحات 117-99. 

-   Bartolini .Giorgio, morabito, marco, crisci. alfonso, grifoni. daniele, torrigiani tonmaso, petralli. martina, maracchi. giampiero and orlandini. simon (2008). Recent trends in tuscanycitaly (italy) summer temperature and indices of extremes. International journal of climatology. 28: 1751-1760.

-   Becker. S., Hartmann. H., Zhsng. Q., Wu. Y. and Tiang. T (2007). Cyclicity analysis of Precipitation regimes in the Yangtze River Basin, China. Int. J. Climatol. 94: 139-153.

-   Beguería, S (2005). Uncertainties in partial duration series modelling of extremes related to the choice of the threshold value. J Hydrology 303:215-230.

-   Benestad. Rasmus (2006). Can we expect more extreme precipitation on the monthly time scale, Journal of Climate. Vol. 19: 630- 637.

-   Beniston M, Stephenson DB, Christensen OB, Ferro CAT, Frei C, Halnaes GK, Holt T, Julhä K, Koffi B, Palutikof J, Schöll R, Semmler T, Woth K (2007).. Future extreme events in European climate: an exploration of regional climatemodel projections,Clim Change81:71-95.

-   Christina Anagnostopoulou1 and Konstantia Tolika, (2011). Extreme precipitation in Europe: statistical threshold selection based on climatological criteria, Journal Theoretical and Applied Climatology, 30 July.479-489.

-   Coles, SG (2001). An introduction to statistical modeling of extreme values.Springer,New York.

-   Cunnane C (1979). A note on the Poisson assumption in partial duration series models. Water Resour Res 15:489-494.

-   Fischer. Manfred. M (2006). Spatial Analysis and Geocomputation. Germany. Springer.

-   Frich P, Alexander LV, Della-Marta P, Gleason B, Haylock M, Tank AMGK, Peterson T (2002). Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century. Clim Res 19:193-212.

-   Gail. M, Krickeberg. K, Samet. J, Tsiatis. A and Wong .W (2007). Statistics for Biology and Health. USA. Springer.


-   Haining. Robert (2004). Spatial Data Analysis: Theory and Practice. Cambridge University Press.UKDai. Xiaoyan, Guo. Zhongyang, Zhang. Liquan, Li. Dan. 2010. Spatio-temporal exploratory analysis of urban surface temperature field in Shanghai, China Stoch Environ Res Risk Assess 24:247-257.

-   IPCC (2007). IPCC Fourth Assessment Report: Climate change 2007. Working Group I: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, P: 996.

-   Klein Tank AMG, Können GP (2003). Trends in indices of daily temperature and precipitation extremes in Europe, 1946-99. J Clim 16:3665-3680.

-   Kotz S, Nadarajah S (1999). Extreme values distribution, theory and applications. Imperial College Press, London.

-   Kyselý J (2009). Trends in heavy precipitation in the Czech Republic over 1961–2005. Int J Climatol 29:1745-1758.

-   Schmidli J, Frei C (2005). Trends of heavy precipitation and wet and dry spells in Switzerland during the 20th century. Int J Climatol 25:753–771.

-   Tebaldi C, Hayhoe K, Arblaster JM, Meehl GA (2006). Going to the extremes: an intercomparison of the model simulated historical and future changes in extreme events. Clim Change 79:185–211.

-   Wilks DS (1995). Statistical methods in the atmospheric sciences. Academic, New York.

-   Ribatet M (2007). A user’s guide to the POT package. http://cranrproject.

-   org/web/packages/POT/vignettes/POT.Pdf. Accessed Jan 2011 .