پایش روند دورنمای فرین‌های سرد ایران مبتنی بر برونداد مدل دینامیکی EH5OM

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 5، دوره 7، شماره 4 - شماره پیاپی 28، بهمن 1397، صفحه 71-88   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v7i2.67384

نویسندگان

محمود احمدی^{* 1}؛ عباسعلی داداشی رودباری²؛ رضا ابراهیمی³

¹دانشگاه شهید بهشتی

²شهید بهشتی

³دانشگاه یزد

چکیده

دگرگونی‌های آب‌ وهوایی که ناشی از دگرگونی توزیع مقادیر فرین است به یکی از بحران‌های پیش روی بشر در سده اخیر تبدیل‌شده است.­ با آشکار شدن دگردیسی آب‌ وهوا در مقیاس منطقه ­ای و بسامد رخدادهای فرین این پژوهش پایش دورنمای اثر گرمایش جهانی بر روند فرین‌های سرد ایران را هدف اصلی خود قرار داده است. به این منظور داده‌های مدل دینامیکی ترکیبی هواسپهر-اقیانوس EH5OM تحت سناریو انتشار A1B برای دوره زمانی 1/01/2015 تا 31/12/2050 میلادی با تفکیک مکانی 75/1×75/1 درجه قوسی از مرکز فیزیک ماکس پلانک بارگیری گردید. در گام بعدی جهت ریزمقیاس نمایی مدل EH5OM از مدل مرکز فیزیک نظری عبدالسلام موسوم به REGCM4 استفاده شد و داده‌های مدل با تفکیک مکانی 27/0×27/0 درجه قوسی خروجی گرفته و ماتریسی به ابعاد 2140×13410 ایجاد گردید. برای شناسایی روزهای فرین سرد از نمایه بهنجار شده‌ی دمای فوجیبه فومیاکی موسوم به انحراف بهنجار شدۀ دما (NTD) استفاده شد و روند روزهای فرین با استفاده از روش نا پارامتریک Mann-Kendall و شیب روند با استفاده از روش Sen's محاسبه و در گام پایانی با استفاده از شبکه عصبی خودسازمانده (SOM) نقشه‌های ماهیانه ترسیم گردید. نتایج نشان داد بر اساس سناریو A1B بیشینه روند کاهشی فرین‌های سرد مربوط به فصل بهار، ماه دسامبر، مارس و ژانویه است و در مقابل بیشینه گستره روند مثبت فرین‌های سرد ایران در ماه‌های اکتبر و نوامبر نمایان گشت که این نکته گویای دگرگونی بی‌هنجاری منفی دمای کشور در دهه‌های آینده در فصل پاییز می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

فرین سرد؛ مدل EH5OM؛ شیب روند؛ مدل RegCm4؛ ایران

مراجع

احمدی، محمود؛ داداشی رودباری، عباسعلی؛ 1395. دستورالعمل اجرایی ریز پیمانه نمایی آماری سری‌های روزانه آب‌وهوا. انتشارات نوید مهر، تهران.

احمدی، محمود؛ داداشی رودباری، عباسعلی؛ ابراهیمی، رضا؛ a1396. دورنمای فرین‌های گرم ایران مبتنی بر برونداد مدل میان‌مقیاس منطقه ایی (REGCM4). جغرافیا (فصلنامه علمی-پژوهشی و بین‌المللی انجمن جغرافیای ایران)، دوره جدید، شماره 52، صص 67-80.

احمدی، محمود؛ داداشی رودباری، عباسعلی؛ ابراهیمی، رضا؛ b1396. مدل‌سازی روابط اثر توپوگرافی بر دورنمای نیاز گرمایشی ایران با استفاده از مدل میان‌مقیاس منطقه ایی REGCM4. برنامه‌ریزی و آمایش فضا، شماره 3، صص 27-53.

امیدوار، کمال؛ ابراهیمی، رضا؛ داداشی رودباری، عباسعلی؛ ملک میرزایی، مریم؛ 1394. واکاوی زمانی-مکانی فرین‌های سرد ایران تحت تأثیر گرمایش جهانی به‌منظور کاهش مخاطرات. دانش مخاطرات، شماره 4، صص 423-437.

بابائیان، ایمان؛ مدیران، راهله؛ 1386. پیکربندی مدل اقلیم منطقه‌ای برای شبیه‌سازی بارش و دما فصل پاییز در خراسان. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 7، صص 107-120.

براتی، غلامرضا؛ موسوی، سید شفیع؛ 1384. جابجایی مکانی موج‌های زمستانی گرما در ایران. مجله جغرافیا و توسعه، دوره 3، شماره پیاپی 5، صص 41-52.

داداشی رودباری، عباسعلی؛ فلاح قالهری؛ غلامعباس؛ کرمی، مختار؛ باعقیده، محمد؛ 1394. تحلیل تغییرات بارش حوضه آبریز هراز با استفاده از روش‌های آماری و تکنیک تحلیل طیفی. هیدروژومورفولوژی، شماره 7، صص 59-86.

دارند، محمد؛ 1390. تحلیل همدید سرماهای فرین ایران. رساله دکتری جغرافیای طبیعی به راهنمایی دکتر سید ابوالفضل مسعودیان دانشگاه اصفهان، اصفهان.

دارند، محمد؛ مسعودیان، سید ابوالفضل؛ 1394. شناسایی و تحلیل الگوهای ناهنجاری ضخامت سرماهای فرین ایران‌زمین (طی بازه زمانی 1340 تا 1383). فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 3، صص 105-120.

رحیم زاده، فاطمه؛ عسگری، احمد؛ فتاحی، ابراهیم؛ محمدیان، نوشین؛ تقی پور، افسانه؛ 1392. روند نمایه‌های حدی اقلیمی دما در ایران طی دوره 2003-1951. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 93، صص 144-119.

علیجانی، بهلول، فرج زاده، حسن؛ 1392. تحلیل روند شاخص‌های دمای فرین در شمال ایران. مجله جغرافیا و جغرافیا و برنامه‌ریزی، شماره 52، صص 24-23.

علیجانی، بهلول؛ روشنی، احمد؛ پرک، فاطمه؛ حیدری، روح‌الله؛ 1391. روند تغییرپذیری فرین‌های دما با استفاده از شاخص‌های تغییر اقلیم در ایران. جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 2، صص 17-28.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ دارند، محمد؛ 1389. شناسایی و پهنه‌بندی نواحی دمای فرین سرد ایران. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، شماره 2، ص 43-54.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ دارند، محمد؛ 1390. تحلیل همدید سرماهای فرین ایران. جغرافیا و توسعه، شماره 22، صص 165-185.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ دارند، محمد؛ 1391. تحلیل زمانی-مکانی روند روزهای فرین سرد ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 2، صص 37-56.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ زینالی، حمیده؛ حجتی زاده، رحیم؛ 1389. نواحی دمایی ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 89، صص 171-184.

مکرم، مرضیه؛ نگهبان، سعید؛ 1394. طبقه‌بندی لند فرم‌ها با استفاده از شبکه‌های عصبی خودسازمانده (Self-organization map) (مطالعه موردی: حوضه آبخیز گاوخونی). فصلنامه کواترنری ایران (علمی-پژوهشی)، شماره 3، صص 225-238.

Alexander, L. V., Zhang, X., Peterson, T. C., Caesar, J., Gleason, B., Klein Tank, A. M. G., & Tagipour, A., 2006. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 111(D5).

Anthes, R. A., Hsie, E. Y., & Kuo, Y. H., 1987. Description of the Penn State/NCAR mesoscale model version 4 (MM4) (p. 66). Boulder, CO.: NCAR.

Dastagir, M. R., 2015. Modeling recent climate change induced extreme events in Bangladesh: a review. Weather and Climate Extremes, 7, 49-60.

Dickinson, R. E., Kennedy, P. J., & Henderson-Sellers, A., 1993. Biosphere-atmosphere transfer scheme (BATS) version 1e as coupled to the NCAR community climate model. National Center for Atmospheric Research, Climate and Global Dynamics Division.

Fujibe, F., Yamazaki, N., Kobayashi, K., & Nakamigawa, H., 2007. Long-term changes of temperature extremes and day-to-day variability in Japan, papers in Meterology and Geophysics.

Houghton JT, Ding Y, Griggs DJ, Noguer M, van der Linden P, Dai X, Maskell K, Johnson CI (eds) 2001. Climate change 2001: the scientific basis. Contribution of working group I to the third assessment report of the IntergovernmentalPanel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK, p 881.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 2007. Summary for policy makers. In: IPCC. Climate change: The physical Science basic, Contribution of working group first to the Fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, Cambridge university press, 450p.

Kendall, M., 1975. Multivariate analysis. Charles Griffin.

Kiehl, J. T., J. J. Hack, G. B. Bonan, B. A. Boville, B. P. Breigleb,D. Williamson, and P. Rasch., 1996. Description of NCAR Community Climate Model (CCM3). National Center for Atmospheric Research Tech. Rep. NCAR/TN-4201STR, 152 pp.

Mann, H. B., 1945 .Nonparametric tests against trend. Econometrical: Journal of the Econometric Society, 245-259.

Pal, J. S., Giorgi, F., Bi, X., Elguindi, N., Solmon, F., GAO, X., & Ashfaq, M., 2007. Regional climate modeling for the developing world: the ICTP RegCM3 and RegCNET. Bulletin of the American Meteorological Society, 88(9), 1395.

Peterson, T. C., Folland, C., Gruza, G., Hogg, W., Mokssit, A., & Plummer, N., 2001. Report of the Activities of the Working Group on Climate Change Detection and Related Rapporteurs, Tech. Doc. 1071, 146 pp., World Meteorol. Organ. Geneva, Switzerland.

Randall, D. A., Wood, R. A., Bony, S., Colman, R., Fichefet, T., Fyfe, J., ... & Stouffer, R. J., 2007. Climate models and their evaluation. In Climate change 2007: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the IPCC (FAR) (pp. 589-662). Cambridge University Press.

Robaa, S. M., & Al-Barazanji, Z. J., 2013. Trends of annual mean surface air temperature over Iraq. Nature and Science, 11(12), 138-145.

Roeckner, E., Brokopf, R., Esch, M., Giorgetta, M., Hagemann, S., Kornblueh, L., & Schulzweida, U., 2006. Sensitivity of simulated climate to horizontal and vertical resolution in the ECHAM5 atmosphere model. Journal of Climate, 19(16), 3771-3791.

Roshan, G. R., & Grab, S. W. (2012). Regional climate change scenarios and their impacts on water requirements for wheat production in Iran. Int J Plant Prod, 6(2), 239-266.

Schatzmann, J., & Ghanem, M., 2003. Using self-organizing maps to visualize clusters and trends in multidimensional datasets. Department of Computing Data Mining Group, Imperial College, London, 132.

Sen, P. K., 1968. Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s Tau. Journal of the American Statistical Association. 63. pp. 1379-1389.

Sillmann, J., & Roeckner, E., 2008. Indices for extreme events in projections of anthropogenic climate change. Climatic Change, 86(1-2), 83-104.

Thiel, H., 1950. A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis: part3. Proceeding of Koninalijke Nederland's Academies van Weinenschatpen A. 53, pp. 1397-1412.

WMO., 2014. WMO statement on the status of the global climate in 2014.