برخی مشخصات توصیفی و روند تغییرات بلندمدت فصل خشک در ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد آب‌وهوا‌شناسی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانشجوی دکتری آب‌وهواشناسی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

10.22111/gdij.2020.5324

چکیده

یکی از ویژگی‌های تغییر اقلیم، تغییر تداوم فصل خشک است. طبق تعریف انجمن هواشناسی ایالات متحده آمریکا دوره‌های تکراری از کمینۀ بارش در طی سال که دست کم یک ماه به طول انجامد، «فصل خشک» گفته می‌شود. تداوم فصل‌های خشک و مرطوب به لحاظ شدت و فراوانی رویدادهای بارشی و نیز به لحاظ انعکاس پدیدۀ تغییرات آب و هوایی و همچنین به لحاظ این که بر فراسنج‌های دیگر آب وهوایی تاثیر می‌نهند، از اهمیت شایان توجهی برخوردار است. دراین پژوهش از داده های شبکه ای بارش روزانۀ کشور از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1389 با تفکیک مکانی 15 در 15 کیلومتر استفاده شد تا برخی ویژگی‌ها و نیز روند بلند‌مدت فصل خشک کشور وارسی و بررسی شود. بدین‌منظور از روش‌های آمار کلاسیک و آمار مکانی استفاده شد. نتایج بررسی نشان داد که در بیشتر نواحی کشور روند کاهشی بارش سالانه تا 2 میلی‌متر است. فصل خشک در ایران (بجز در در شمال‌غرب کشور، زاگرس مرتفع و جنوب‌شرق) عمدتاً به شکل پیوسته و در یک فصل رخ می‌دهد. توزیع مکانی میانگین بلندمدت فصل خشک نشان داد که طولِ فصل خشک تابعی از عرض‌جغرافیایی و ارتفاع است. طول فصل خشک عموماً از جنوب به سمت شمال کاهش می‌یابد، اما آرایش ناهمواری‌ها جهت‌گیری عمومی طولانی‌ترین فصل خشک را متاثر ساخته‌است. از این‌رو نواحی هم طول فصل خشک به موازات مدارات شکل نگرفته‌اند، بلکه به‌صورت اریب از جنوب‌شرق به شمال‌غرب کشیده شده‌اند. روند تغییرات طول فصل خشک نشان داد که پهنۀ توام با افزایش طول فصل خشک حدود 77/2 درصد و پهنۀ توام با کاهش فصل خشک 22/8 درصد از سرزمین ایران را دربر می‌گیرد. تغییرات طول فصل خشک را می توان به عوامل متعددی نسبت داد. در این زمینه تغییرات جایگاه پرفشار جنب حاره و نیز تغییر مسیر چرخندها را می‌توان از عوامل بسیار موثر بشمار آورد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Some descriptive features and long - term changes of dry season over Iran

نویسندگان [English]

  • Hossein Asakereh 1
  • Fatemeh Tarkarani 2
1 Professor in Climatology, Department of Geography,University of Zanjan
2 Department of Geography, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

One of the important features of climate change is dry season persistence. Dry season continuing could effect the intensity and frequency of precipitation events as well as other climatic factors. Accordingly, the climatologists have recently been concentrating on this issue. According to the American Meteorological Society (AMS) a dry season is an annually recurring period of one or more months during which precipitation is at a minimum for that region. Changing in dry season length took a lot of expert's attention all over the world while it did not catch a lot of Iranian experts attention. In current study the changes in mean of length of dry season over Iran is considered. The objective of this research is to know and statistically analysis spatial pattern of length of dry season. Accordingly, daily database from 1961 to 2010 which have 15 15 km resolution are used. The spatial pattern of dry season follows the mountain chains pattern except in northwest and southeast of the country as well as some small parts of northern parts of Iran. Trend analysis showed that about 77.2 of the country experienced increasing in the length of dry season on average by 2 days per year. This event tends to pay a strong attention toward water resources managements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iran
  • Iran Precipitation
  • Climatic changes
  • Trend of dry season persistence
  • Dry Season
-         خدام‌، نوشین؛ پرویز ایران‌نژاد؛ فرهنگ احمدی‌گیوی (1394). بررسی اثر موسمی هند بر اقلیم تابستانۀ ایران. مجلۀ ژئوفیزیک ایران سال نهم. شمارۀ 2. صفحات 66-52.

-     ذوالفقاری، حسن؛ جعفر معصوم‌پور سماکوش؛ آذر جلیلیان؛  امان فتح‌نیا (1392). تعیین الگوهای سینوپتیک و توده‌های هوای مؤثر بر فصول اقلیمی غرب ایران. نشریۀ پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. دورۀ چهل‌وپنجم. شمارۀ 1. صفحات 70-53.

-         عساکره، حسین (1386). کاربرد رگرسیون خطی در تحلیل روند دمای سالانۀ تبریز. فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی دورۀ بیست‌ودوم شمارۀ پیاپی 87. صفحات 26-3.

-         عساکره، حسین (1387). بررسی احتمال تواتر و تداوم روزهای بارانی در شهر تبریز با استفاده از مدل زنجیرۀ مارکوف. مجلۀ تحقیقات منابع آب ایران. دورۀ چهارم. شمارۀ پیاپی 11. صفحات 56-46.

-     عساکره، حسین؛ آذر بیرانوند؛ مختار فتاحیان؛ حسن شادمان (1396). تحلیل روند جابه‌جایی رودباد و پرفشار جنب‌حاره برفراز خاورمیانه و رابطۀ آن با اقلیم ایران. فضای جغرافیایی دورۀ هفدهم. شمارۀ پیاپی 58. صفحات 315-303.

-         علایی‌طالقانی، محمود (1392). ژئومورفولوژی ایران، انتشارات قومس. تک جلد. چاپ اول. تهران.

-         علیجانی، بهلول (1377). تعیین فصول طبیعی ایران، نشریۀ پژوهش‌های جغرافیایی. دورۀ 34. شمارۀ پیاپی 1423. صفحات 33-21.

-         علیجانی، بهلول (1392). آب‌وهوای ایران. انتشارات دانشگاه پیام نور. تک جلد. چاپ سیزدهم.  تهران.

-         کرایر، جاناتان؛ ترجمۀ حسینعلی نیرومند (1378). تجزیه‌وتحلیل سری‌های زمانی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. تک جلد. چاپ دوم. مشهد.

-         مسعودیان، سیدابوالفضل (1384). پایگاه داده اسفزاری، اخذشده از ایشان.

-         مسعودیان، سیدابوالفضل (1390). آب‌وهوای ایران. انتشارات توس شریعه. تک جلد. چاپ دوم. مشهد.

-         نتر، جان؛ ویلیام واسرمن (1394). آمار کاربردی، ترجمۀ علی عمیدی. انتشارات نشر دانشگاهی. جلد دوم. چاپ سوم. تهران.

-      Kuk-Hyun, Ahn and  Steinschneider Scott  (2019). Seasonal predictability and change of large-scale summer precipitation patterns over the Northeast United States. Journal of Hydrometeorology. Volume 0 No. 0.

-      Alpert, P; B U Neeman; Y Shay-El (1990). Climatological analysis of Mediterranean cyclones using ECMWF data. Tellus. 42 A: 65-77. doi: 10.1034/j.1600-0870.1990.00007.x.

-      Alpert, P; I Osetinsky; B Zivb and H Shafir H (2004). Semi-objective  classification for daily synoptic systems: Application to the eastern Mediterranean climate change. International Journal of Climatology  24: 1001-1011. doi: 10.1002/joc.1036.

-      Anagnostopoulou, C; P, Maheras, T, Karacostas; M, Vafiadis (2003). Spatial and temporal analysis of dry spells in Greece. Theortical and applied climatology. 74:77-91.

 

-      Ashok, K; Mehmet Ozger Mishra; P. Singh Vijay (2011). Wet and dry spell analysis of Global Climate Model-generated precipitation using power laws and wavelet transforms. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 25(4): 517-535.

-      Barrucand, MG; WM Vargas; M M Rusticucci (2007). Dry conditions over Argentina and the related monthly circulation patterns. Meteorol Atmos Phys 98:99-114.

-      Berger, A and C Goossens (1983). Persistence of wet and dry spells at Uccle (Belgium). Journal of Climate. 3: 21-24.

-      Brunetti,  M; M Maugeri; T Nanni, A Navarra (2002). Droughts and extreme events in regional daily Italian Precipitation series. International Journal of Climatology. 22(5): 543-558.

-      Carvalho, JRP; ED Assad; SRM Evangelista and HS Pinto (2013). Estimation of dry spells in three Brazilian regions- analysis of extremes. Atmospheric Research. 132-133:12-21

-      Chaudhary, S; C T Dhanya and R Vinnarasi (2017). Dry and wet spell variability during monsoon in gauge-based gridded daily precipitation datasets over India. Journal of Hydrology. 546: 204-218.

-      Cindric, K; Z Pasaric and M Gajic-Capka (2010). Spatial and temporal analysis of dry spells in Croatia. Theortical and Applied Climatology. 102: 171-184.

-      Degefu, MA, and W Bewket (2014). Variability and trends in rainfall amount and extreme indices in the Omo-Ghibe River Basin. Regional Environmental Change. 14(2): 799-810.

-      Dobi-Wantuck, I; J Mika and L Szeid (2000). Modeling wet and dry spells with mixture distribution. Met Atmos Phys 73:245-256.

-      Douguedroit,  A (1987). The variation of dry spells in Marseilles from 1865 to 1984. Journal  Climatology 7: 541-551.

-      Giorgi, F and P Lionello (2008). Climate change projections for the Mediterranean region. Global Planet Chang 63:90-104.

-      Gong,  DY; JA Wang and H Han (2005). Trends of summer dry spells in China during the late twentieth century. Meteorology Atmospheric Physics. 88:203-214

 

-      Gong, DY; PJ Shi and JA Wang (2004). Daily precipitation changes in the semi-arid region over northern China. Journal of Arid Environment. 59:771-784

-      Groisman, PY and RW Knight (2008). Prolonged dry episodes over the conterminous United State: new tendencies emerging during the last 40 years. Journal of Climatology 21: 1850-1862.

-      Heinrich, G and A Gobiet (2011). The future of dry and wet spells in Europe: a comprehensive study based on the ENSEMBLES regional climate models. International Journal of Climatology. 32:1951-1970.

-      Henderson-Sellers and K Mc Goffie (1997).  A climate Modeling Primer. John Willey & Sons, 3rd edition, Melborn.

-      Hertig, E and J Jacobeit (2008). Assessments of Mediterranean precipitation changes for the 21st century using statstical downscaling techniques. International Journalof Climatology28:1025-1045

-      Huang, Z (2011). Changes of Dry-wet Climate in the Dry Season in Yunnan (1961-2007). Advances in Climate research. 2: 49-54.

-      Kebede, A; B Diekkrüger and D C Edossa (2017). Dry spell, onset and cessation of the wet season rainfall in the Upper Baro-Akobo Basin, Ethiopia. Theoretical and Applied Climatology. 129: 849-858.

-      Kostopoulou, E and PD Jones (2005). Assessment of climate extremes in the Eastern Mediterranean. Meteorology Atmospheric Physics. 89: 69-85.

-      Kutiel, H (1985). The multimodality of the rainfall course in Israel as reflected by the distribution of dry spells. Archives for meteorology, geophysics, and bioclimatology, Series B 36:15-27

-      Lana, X and A Burgueno (1998). Probabilities of repeated long dry episodes based on the Poisson distribution. An example for Catalonia (NE Spain). Theoretical and Applied Climatology. 60:111-120.

-      Lana, X; MD Martínez; A Burgueño; C Serra; J Martín-Vide and Gómez L (2006). Distributions of long dry spells in the Iberian Peninsula, years 1951-1990. International Journal of Climatology 26:1999-2001.

 

-      Lana, X;  MD Martínez; A Burgueño and C Serra (2008a) Return period maps of dry spells for Catalonia (North-eastern Spain) based on the Weibull distribution. Hydrological Sciences Journal 53(1):48-64.

-      Lana, X;  MD Martínez; A Burgueño ; C Serra; J Martín-Vide and L Gomez (2008b). Spatial and temporal patterns of dry spell lengths in the Iberian Peninsula for the second half of the twentieth century. Theortical and  Applied Climatology. 91:99-116.

-      Li, X; A Meshgi and V Babovic (2016). Spatio-temporal variation of wet and dry spell characteristics of tropical precipitation in Singapore and its association with ENSO. International Journal of Climatology. 36-15: 4831-4846.

-      Llano, MP and OC Penalba (2011). A climatic analysis of dry sequences in Argentina. International Journal of Climatology. 31:504-513.

-      Lucas, C; B Timbal and H Nguyen (2014). The expanding tropics: a critical assessment of the observational and modeling studies. WIREs: Climate Change 5 (1): 89-112.

-      doi: 10.1002/wcc.251

-      Martín-Vide, J and L Gómez (1999). Regionalization of peninsular Spain based on the length of dry spells. International Journal of Climatology 19:537-555.

-      Mo, KC; JN Paegle and RW Higgins (1997). Atmospheric processes associated with summer floods and droughts in the central United States. Journal of  Climate 10:3028-3046.

-      Nastos, PT and CS Zerefos (2009). Spatial and temporal variability of consecutive dry and wet days in Greece. Atmospheric  Research 94:616-628.

-      Owusu, K and P R Waylen (2013). The changing rainy season climatology of mid-Ghana. Theoretical and Applied Climatology. 112:419-430.

-      Pascolini-Campbell, Madeleine; R Seager; A Park Williams; Benjamin I Cook and A O Pinson (2019). Dynamics and variability of the spring dry season in the United States Southwest as observed in AmeriFlux and NLDAS-2 data. Journal of Hydrometeorology. Volume 0 No. 0.

 

-      Perzyna, G (1994). Spatial and temporal characteristics of maximum dry spells in Southern Norway. International Journal of Climatology. 14:895-909.

-      Pheakdey, Dek Vimean; T D Xuan Tran and T D Khanh (2017). Influence of Climate Factors on Rice Yields in Cambodia. AIMS Geosciences, 3 (4): 561-575.

-      Sánchez, E; M Domínguez; R Romera; F N López de la; MA Gaertner; C Gallardo and Castro M (2011). Regional modeling of dry spells over the Iberian Peninsula for present climate and climate change conditions. Climate Change 107:625-634.

-      Sarhadia, A. and M Heydarizadeh (2014). Regional frequency analysis and spatial pattern characterization of Dry Spells in Iran. International Journal of Climatology.34: 835-848.

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

-      Schuenemann, K C and J J Cassano (2010). Changes in synoptic weather patterns and Greenland precipitation in the 20th and 21st centuries: 2. Analysis of 21st century atmospheric changes using self-organizing maps. Journal of Geophysical Research 115:1-18

https://doi.org/10.1029/2009JD011706

-      Serra, C; A Burgueño; MD Martínez  and X Lana (2006). Trends in dry spells across Catalonia (NE Spain) during the second half of the 20th century. Theortical & Applied Climatology. 85:165-183.

-      Serra, C; MD Martínez; E  Lana and A  Burgueño (2013). European dry spell length distributions, years 1951-2000. Theoretical and Applied Climatology. 114: 531-551.

-      Serra, C; MD Martínez; X Lana and A Burgueño (2014). European dry spell regimes (1951-2000): clustering process and time trends. Atmospheric Research. 144:151-174.

-      She, D and J Xia (2013). The spatial and temporal analysis of dry spells in the Yellow River basin, China. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 27: 29-42.

 

-      She, D; J Xia J; J Song; H Du; J Chen; L Wan (2013). Spatio-temporal variation and statistical characteristic of extreme dry spell in Yellow River Basin, China. Theortical and Applied Climatology. 112:201-213.

-      Sivakumar, MVK (1992). Empirical analysis of dry spells for agricultural applications in West Africa. Journal of Climate 5:532-539.

-      Sushama, L; S Ben Said ; M N Khaliq; D Nagesh Kumar and R  Laprise (2014). Dry spell characteristics over India based on IMD and APHRODITE  datasets. Climate Dynamics. 43: 3419-3437.

-      Tilya, F F and M S Mhita (2007). Frequency of Wet and Dry Spells in Tanzania. In: Sivakumar M.V.K., Ndiang’ui N. (eds) Climate and Land Degradation. Environmental Science and Engineering (Environmental Science). Springer, Berlin, Heidelberg.

-      Trenberth, KE; GW Branstator and PA Arkin (1988). Origins of the 1988 North American drought. Science 242:1640-1645.

-      Vargas, W M; G Naumann and J L Minetti (2011). Dry spells in the River Plata Basin: an approximation of the diagnosis of droughts using daily data. Theoretical and Applied Climatology. 104:159-173.

-      Vicente-Serrano, SM and S Beguería (2003). Estimating extreme dry-spell risk in the middle Ebro Valley (North-eastern Spain): a comparative analysis of partial duration series with a Pareto distribution and annual maxima series with a Gumbel distribution. International  Journal of  Climatology. 23:1103-1118.

-      Zolina O, Simmer C, Gulev SK, Kollet S (2010) Changing structure of European precipitation: Longer wet periods leading to more abundant rainfalls. Geophysics Research Letters. 37(6):1-5.

-      Zolina, O; C Simmer; B Konstantin; KG Sergey and K Peter (2013). Changes in the duration of European wet and dry spells during the last 60 years. Journal of Climate. 26:2022-2047.

 

-