تحلیل روند و نوسانات فشار بخار آب در جنوب و جنوب غرب ایران

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 3، دوره 4، شماره 1 - شماره پیاپی 13، فروردین 1394، صفحه 1-21   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v4i1.40438

نویسندگان

حسن لشکری¹؛ علی اکبر متکان¹؛ حسین عساکره²؛ یونس خسروی^{* 1}

¹دانشگاه شهید بهشتی

²دانشگاه زنجان

چکیده

با توجه به اهمیت تغییر اقلیم، در این پژوهش تلاش شده ضمن تحلیل روند، به شناسایی نوسانات حاکم بر یکی از عناصر مهم اقلیمی یعنی فشار بخار آب پرداخته شود. جهت تحلیل روند از آزمون من-کندال و برای شناسایی نوسانات و آشکارسازی چرخه های نهان حاکم در سری زمانی داده های فشار بخار آب جنوب و جنوب غرب ایران از تکنیک تحلیل طیف استفاده گردید. بدین منظور از مقادیر فشار بخار آب 28 ایستگاه سینوپتیک واقع در جنوب و جنوب غرب ایران با طول دوره آماری بیشتر از 20 سال (از بدو تأسیس تا 2011) استفاده شد. نتایج تحقیق حاکی از حاکمیت روند معنی دار نزولی در اکثر ایستگاه ها بود؛ به طوری که این روند کاهشی منطبق بر بلندی های زاگرس و روند معنی دار افزایشی در حاشیه خلیج-فارس مشاهده شد. با اعمال تحلیل طیف بر روی داده های فشار بخار آب در سطح 95 درصد اطمینان، چرخه های متعدد حاصل گردید؛ به طوری که چرخه های سینوسی معنی دار 3-2، 4 و 15-7 ساله از عمومیت بیشتری برخوردار بودند. نتایج نشان از حاکمیت چرخه 3-2 ساله در منطقه بود که بیشترین تکرار در سری زمانی فشار بخار آب را به خود اختصاص داده است. توزیع فضایی این چرخه بیشتر در نزدیکی سواحل خلیج فارس مشاهده گردید. اکثر دانشمندان، وقوع چنین چرخه ای را ناشی از آل نینو – نوسانات جنوبی (ENSO) و تغییرات دوسالانه (QBO) الگوی بزرگ‌مقیاس گردش عمومی جو و جریانات مداری می-دانند.

کلیدواژه‌ها

فشار بخار آب؛ روند، نوسان؛ من-کندال؛ تحلیل طیف

مراجع

تقوی، فرحناز؛ ناصری، محسن؛ بیات، بردیا؛ متولیان، سید ساجد؛ آزادی فرد، داوود؛1390. تعیین الگوهای رفتار اقلیم در مناطق مختلف ایران بر اساس تحلیل طیفی و خوشه‌بندی مقادیر حدی بارش و دما. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 77. صص 124-109.

چتفیلد، سی؛1381. مقدمه ای بر تجزیه‌وتحلیل سری‌های زمانی. ترجمه حسنعلی نیرومند و ابوالقاسم بزرگ نیا. انتشارات فردوسی مشهد.

عساکره، حسین؛1388. تحلیل طیفی سری های زمانی دمای سالانه تبریز. تحقیقات جغرافیایی. شماره 94. صص 55-33.

عساکره، حسین؛1391. تحلیل تغییرات مؤلفه های مبنای نمایه های فرین بارش شهر زنجان. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. سال 27. شماره 105. صص 18041-18059.

عساکره، حسین؛ رزمی، رباب؛1391. تحلیل تغییرات بارش سالانه شمال غرب ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی. شماره 3. صص 162-147.

میرزایی، سید یحیی؛ چیت سازان، منوچهر؛ چینی پرداز، رحیم؛1383. استفاده از تحلیل سری زمانی در تعیین زمان تأخیر رواناب در حوضه جهان بین. آب و فاضلاب. شماره 51. صص 59-53.

Abraham, J. P., J. M. Gorman, F. Reseghetti, K. E. Trenberth, and W. J. Minkowycz., 2011. A new method of calculating ocean temperatures using expendable bathythermographs.Energy and Environment Research1(1), 12– 11.

Asakereh, H., 2009. The Spectralanalysisof time seriesof annualtemperaturein Tabriz. Geographical Research Journal 94, 33-55.

Asakereh, H and Razmi, R., 2012. The analysis of annual precipitation changes in North West of Iran. Geography and Plannling 3, 147-162.

Asakereh, H., 2012. The analysis ofPCAchanges of extreme indices ofprecipitationin Zanjan. Geographical Research 105, 18041-18095.

Azad, S and T. S. Vigneshb and R. Narasimha., 2010. Periodicities in Indian monsoon rainfall over spectrally homogeneous regions. International Journal of Climatology 30, 2289 - 2298.

Bihart, O and Mehmetcik, B., 2003. The power of statistical tests for trend detection.Turkish Journal of Engineering& Environmental Sciences 27, 247-251.

Brighitte, E.J., and Hendry, M. J., 2003. Application of Harmonic Analysis of Water Levels to Determine Vertical Hydraulic Conductivities. Ground Water 41 (40), 514-522.

Brooks, J., Oxley, D., Vedlitz, A., Zahran, S., & Lindsey, C., 2014. Abnormal Daily Temperature and Concern about Climate Change across the United States. Review of Policy Research, 31(3), 199-217.

Cazelles, B., Chavez, M., McMichael, A,J and Hales, S., 2005. Non-stationary Influence of El Niño on the Synchronous Dengue Epidemics in Thailand. PLoS Medicine 2 (4), 313-318.

Chatfield, C., 1975. The analysis of time series: Theory and practice, Chapman and hill. London, 263.

Chatfield, C., 2002. The analysis of time series: an introduction, translated by: Niroumand, H.A and Bozorgnia, A, Ferdowsi University publication.

Christopher, M. M., Geoffrey,O. S, Donald,T. R and David M. A., 2003. Variability of El Niño/Southern Oscillation activity at millennial timescales during the Holocene epoch. Journal of Nature 420, 162-165.

Fasullo, J and Lesley, S., and Trenberth, KE., 2005. Trends and variability in column-integratedatmospheric water vapor. Climate Dynamic 24, 741-758.

Fayram, A. H., Tober Griffin, J. D., & Wendel, J. L., 2014. Effects of localized temperature and precipitation on historic Walleye recruitment in Wisconsin, USA with implications for climate change. Aquatic Ecosystem Health & Management, 17(2), 115-121.

Hartmann, S. Becker, and L. King., 2008. Quasi-Periodicities in Chinese Precipitation Time Series. Theoretical and Applied Climatology 92, 155–163.

Hameed .S., Yeh W.M, Li.M.T, Cess.R. and Wang.W.C., 1983.An Analysis of Periodicities in the 1470, Beijing Precipitation Record, Geophysics Research Letters 10, 436-439.

Hoinka, KP., 1998. Mean global surface pressure series evaluated from ECMWF reanalysis data. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 124(551), 2291–2297.

Horrocks, M., Augustinus, P., Deng, Y., Shane, P., Andersson, S., 2005. Holocene vegetation, environment, and tephras recorded from Lake Pupuke, Auckland, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics 48, 85- 94.

Kaiser, DP., 2000. Decreasing cloudiness over China: an updated analysis examining additional variables. Geophysical Research Letters 27, 2193–2196.

Kalaycı Serdar , M. Cagatay Karabork , Ercan Kahya., 2004. Analysis of EL NINO signals on Turkish streamflow and precipitation pattern using spectral analydsis. Fresenius Environmental Bulletin 13(8), 719-725

Kane, R. P. and Teixeira. N R., 1991. Power Spectrum Analysis of the Annual Rainfall Series for Massachusetts (NE. U.S.A). Climatic Change 18, 89-94.

Kaufmann, R. K., Kauppi, H., Mann, M. L., & Stock, J. H., 2011. Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature 1998–2008. Proceedings of the National Academy of Sciences 108(29), 11790-11793.

Kendall, M.G ., 1975. Rank Correlation Methods, Charles Griffin, London.

Kuttler, W. Weber, S. Schonnefeld, J and Hesselschwerdt, A., 2007. Urban/rural atmospheric water vapour pressure differences and urban moisture excess in Krefeld, Germany. International Journal of Climatology 27, 2005 – 2015.

Lamb, H., 1972. Climate: present, past and future. Fundamentals and Climate Now. Methuen: London, 240–250.

Livada, I., G. Charambous, and M.N. Assimakopoulos., 2008. Spatial and Temporal study of Precipitation Charactristics over Greece. Theoretical and Applied Climatology 93, 45-55.

Mann, H.B., 1945. Nonparametric Tests Against Trend, Econometrica 13, 245-259.

Mirzaee, S.Y.,Chitsazan, M and Chinipardaz, R., 2005. Application of Time Series Analysis in Determination of Lag Time in Jahanbin Basin. Water and Wastewater 15(3) - 53-59.

Mitchell, J. M., Jr., Chairman, B. Dzerdzeevskii, H. Flohn, W. L. Hofmeyr, H. H. Lmb. K. N. Rao and C .C. Wallen., 1966. Climatic Change- report of a working group of the commission for climatology. WMO Tech. Note 79, Geneva, 79.

Schickedanz, Paul, T and Bowen. E. G., 1977. The Computation of Climatological Power Spectra. Journal of Applied Meteorology 16, 359-367.

Selwam and R.Joshi., 1995. Universal Spectrum for Interannual Variability in Coads Global Air and Sea-Surface Temperature. International. J. Climatology 15, 613-623.

Shih, D.C.-F., Lee, C.-D., Chiou, K.-F., Tsai, S.-M., 2007. Spectral analysis of tidal fluctuations in ground water level. Journal of the American Water Resources Association 36, 1087 –1099.

Serrano, A. Mateos, V.L and Garcia, J.A., 1999. Trends analysis of monthly precipitation over the Iberian Peninsula for the period 1921-1995, phys. Chem. Earth (B), 24, 84-90.

Sorte, C. J., Jones, S. J., & Miller, L. P., 2011. Geographic variation in temperature tolerance as an indicator of potential population responses to climate change. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 400(1), 209-217.

Srinivas, V, V., 2013. Regionalization of Precipitation in India—A Review. Journal of the Indian Institute of Science 93(2), 153-162.

Stainforth, D. A., Chapman, S. C., & Watkins, N. W., 2013. Mapping climate change in European temperature distributions. Environmental Research Letters 8(3), 31-34.

Stephens, T., Atkin, D., Augustinus, P., Shane, P., Lorrey, A., Shane, P., Snowball, I., 2012. A late glacial Antarctic climate teleconnection and variable Holocene seasonality at Lake Pupuke, Auckland, New Zealand. Journal of Pale limnology 48, 785-800.

Sun Li, Sheen Banish, and Sui Bo., 2010. A Study on Water Vapor Transport and Budget of Heavy Rain in Northeast China.Advances in atmospheric sciences 27(6), 1399–1414.

Taghavi, F., M Nasseri,M., Bayat, B., Motevallian,S.S., Azadifard, D., 2012. The Identification of Climatic Patterns of Iran Based on Spectral Analysis and Clustering of Precipitation and Temperature Extreme Values. Physical Geography Research Physical Geography Research 43, 109-124.

Telesca, L; Vicente-Serrano, S. M and Lo´pez-Moreno. J. I., 2013. Power spectral characteristics of drought indices in the Ebro river basin at different temporal scales. Stoch Environ Res Risk Assess 27, 1155–1170.

Telemeco, R. S., Abbott, K. C., & Janzen, F. J., 2013. Modeling the Effects of Climate Change–Induced Shifts in Reproductive Phenology on Temperature-Dependent Traits. The American Naturalist 181(5), 637-648.

Tonkaz, T. Çetin, M. Şimşek, M., 2003. Observed changes of some climatic parameters of Şanlıurfa Province. Journal of Agricultural Science 18, 29–38.

Ware, D.M and Thomson, R, E., 2000, Interannual to Multidecadal Timescale Climate Variations in the Northeast Pacific, Journal of Climate 13, 3209-3220.

Yun-Ju. J, and Lee. J.Y., 2010. Time series analysis of hydrologic data obtained from a man-made undersea LPG cavern. Engineering Geology 113, 70–80.