بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش روند بارش استان کرمان با استفاده از دادههاي 12 ایستگاه سینوپتیک در دورة 41 ساله - 1389-1349 - بررسی شد. با میانیابی این دادهها به روش کریجینگ، منطقه مورد مطالعه به 3864 یاختهي به ابعاد 14*14 کیلومتر مربع تبدیل شد میانگین بارش ایستگاهی و یاختهاي بارش مناطق غربی ایران براي هر سال، محاسبه شد. با استفاده از روش آماري ناپارامتري من-کندال معنیداري روند میانگین بارش، و از روش برآورد کننده شیب خط سنس، میزان شیب خط روند، آزمون شد. نتایج نشان داد که در سريهاي زمانی میانگین ایستگاهی و یاختهاي بارش استان کرمان،روند افزایشی معنی داري در سطوح اطمینان %99 و %95 وجود دارد. با این حال میانگین ایستگاهی بارش استان به طور متوسط در هر سال 1,65 میلیمتر و میانگین یاختهاي بارش نیز در حدود 1/57 میلیمتر افزایش یافته است.
کلمات کلیدي: تحلیل، روند، بارش، استان کرمان، بحران آب
مقدمه:
تغییرات اقلیمی تأثیر زیادي بر چرخه هیدرولوژیکی و در نتیجه بر منابع آب، فراوانی و شدت خشکسالی و سیل، محیطهاي طبیعی، جامعه و اقتصاد دارد - رضیئی و همکاران،. - 73 :1384 بی ظمی در منابع آب در هنگام خشکسالیها موجب خسارتهاي اجتماعی و اقتصادي زیادي میگردد که اغلب جبران آن تا سالها به طول میانجامد. پدیدههاي عمده مرتبط با تغییر در ترکیب اتمسفر، مانند افزایش گازهاي گلخانهاي در جو، تأثیر بسیار زیادي بر آب و هوا دارد. تقریبا سراسر کره زمین افزایش دما و تغییر در الگو بارندگی را در سده گذشته تجربه کرده و به نظر میرسد که این وضعیت در آینده نیز ادامه داشته باشد.
چنین تغییراتی در آب و هوا ممکن است در برگیرنده اثرات قابل توجه و ویژهاي بر چرخه هیدرولوژیکی است. بر اساس نتایج پژوهشهاي انجام شده، نشانههاي تغییرات اقلیمی در سرتاسر جهان یکسان نیست. در حالی که در برخی از نقاط دنیا افزایش بارندگی و کاهش دما مشاهده میشود، سایر نقاط دنیا از کاهش بارندگی و افزایش دما رنج میبرند. هر چند نتایج بسیاري از پژوهشها بیانگر روند افزایشی یا کاهشی در بارندگیهاي سالانه ، فصلی و ماهانه میباشند، اما بیشتر این روندها از نظر آماري معنی دار نیستند. به طور کلی ، شناخت چگونگی روند تغییرات اقلیمی و به ویژه روند تغییرات بارش از جمله مواردي است که در سالهاي اخیر مورد توجه محققان علوم جوي و هیدرولوژي قرار داشته است.
بدون توجه بهاین که یک مکان در اقلیم مرطوب یا خشک قرار دارد، آگاهی از روند تغییرات بارش یک مکان میتواند بسیاري از مدیران و دستاندرکاران مرتبط با آب را نسبت به تصمیم گیریهاي آینده خود در ارتباط با اجراي پروژههاي عمرانی یاري دهد - محمدي،. - 95 :1390 در زمینه شناخت روند بارش در سطح جهانی و در ایران نیز تحقیقات گسترده اي صورت گرفته است که به برخی از آنها اشاره میشود.انجل و هاف - 246 :1997 - روند تغییرات بارشهاي سنگین در 304 ایستگاه در میانه غربی ایالات متحده را بررسی کردند.آنها به نقش مهم بارشهاي سنگین در طراحی سازه هاي آبی، کشاورزي، تعدیل هوا و نمایهسازي تغییر اقلیم اشاره میکنند و همچنین معتقدند که در گذشته سري زمانی بارش فرینعمدتاً ثابت و بدون روند تصور میشد و این فرض براي بخش هاي مختلف میانه ي غربی ایالات متحده نمیتواند درست باشد.
نتایج نشان داد که در سالهاي اخیر، ایستگاه ها روند مشابهی را در بارشهاي سنگین تجربه کرده و فرض سري زمانی ایستا، براي برازش توزیع آماري با داده هاي بارش گذشتهاحتمالاً در بخشهایی از میانه غرب ایالات متحده رد میشود. کارل و نایت - 231 :1998 - روند بارش، مقدار، فراوانی و شدت آن را در ایالات متحده آمریکا بررسی کرد . آنها معتقدند که از سال 1910 تا اواخر قرن بیستم 10 درصد بارش ایالت متحده افزایش یافته است که این افزایش در بارش ابتدا در رویدادهاي بارش هاي سنگین و فرین روزانه منعکس شده است . به عنوان مثال بیش از 53 درصد مقدار بارش افزایش یافته به دلیل روند مثبتی بوده است که در 10 درصد بالایی توزیع بارش مشاهده شده است.
در ادامه معتقدند که روند معنیداري در مقادیر بالاي بارش روزانه و ماهانه- سالانه در بیشتر ایالات متحده وجود دارد که البته روند کشوري و سراسري منظمی در مقادیر بارش دیده نمیشود. اکی نرمی و همکاران - - 1998 :2001 الگوهاي فضایی و فصلی روند بارش را در چمنزارهاي کانادا بررسی کردند. آنها به کمک تحلیل رگرسیون، روند خطی مقادیر بارش و تعداد رویدادهاي بارشی را در 140 ایستگاه با آمار بیش از 40 سال در چمنزارهاي کانادا را مشخص نمودند. نتایج نشان داد که افزایش معنی داري در مقادیر و تعداد رویدادهاي بارشی طی سالهاي 1996-95 وجود داشته است. کنکل - - 291 :2003
روند شاخصهاي بارشی فرین در ایالات متحده را بررسی کرد. تحلیل وي نشان داد که افزایش چشمگیري در فراوانی رویدادهاي بارشی فرین در دهههاي 1920 و 1930 وجود داشته است . در ادامه معتقد است که تغییرات اخیر در رویداد بارشی فرین ناشی از تغییرپذیري طبیعی اقلیم بوده و ضمن این که از فعالیتهاي انسانی که منجر به افزایش گازهاي گلخانهاي میشوند نمیتوان چشمپوشی کرد. هیدالگو و همکاران - - 117 :2003 روند روزانه بارش در والنسیاي اسپانیا را طی نیمه دوم قرن بیستم بررسی کردند. آنها 10 روز از هر سال را که بیش از 50 درصد میانگین بارش کشور در آن رخ میداد به عنوان بالاترین رویدادهاي بارشی انتخاب نمودند.
همچنین روند بارش سالانه و روند رویدادهاي کوچک و بزرگ بارش را به طور درصدي با هم مقایسه نمودند و به کمک جدول متقاطع توزیع فضایی روندها را بر روي هم قرار دادند. نتایج این پژوهش این فرض را تأیید کردند که تغییرات بارش سالانه تنها به تغییرات پیدا شده در چند رویداد بارشی بستگی داشته است . به علاوه با وجود روند منفی این رویدادها، توزیعشان با بارش سالانه افزایش داشته است لیبمن و همکارا ن - 4357 : 2004 - روند بارش را در جنوب آمریکاي مرکزي طی سالهاي 1976 تا 1999 بررسی کردند. نتایج نشان داد که بزرگترین روند مثبت در 20 درجه جنوبی طی ماههاي ژانویه- مارس رخ داده و بر روي جنوب برزیل متمرکز بوده است .
همچنین از1948 تا 1975 روند مثبت بوده، اما با شیبنسبتاً کمی این روند افزایش دادشته است. عامل دینامیک روند مشخص نیست و روند با افزایش در فعالیت امواج همدیدي آشکار نمی شود. روند بارش با روند مثبت دماي سطح دریا در نزدیک اقی انوس اطلس مرتبط است، اما به طور آشکار رابطه علت و معلولی ندارد. هایلوك و همکاران - - 1490 :2005 روند بارشهاي فرین و کل بارش سالانه را در آمریکاي جنوبی طی سال هاي 1960 تا 2000 و ارتباط آن را با دماي سطح دریا بررسی کردند. آنها ابتدا دوازده شاخص سالانه بارش روزانه طی دوره مورد مطالعه محاسبه و تغییرات آنها و توزیعشان به عنوان متغیرهاي فرین بارشی آزمون شد. سپس نقشه روند دوازده شاخص بارشی فرین مناطق بزرگی که داراي روند یکسانی بودند را ترسیم نمودند.
در نهایت، مشخص شد که بسیاري از ایستگاهها تغییر ات آماري معنی داري در برخی از شاخصها داشته و همچنین الگوي کلی روند بارشهاي فرین همان الگویی بوده که براي مجموع بارش سالانه بدست آمده است. بکر و همکاران - - 435 : 2006 به تحلیل فضایی زمانی روند بارش در حوضه رودخانه یانگ تسه پرداختند. آنها روند بارش ماهانه 36 ایستگاه واقع در این حوضه را طی 50 سال گذشته با روش منکندال محاسبه کردند. نتایج آنها تحقیق نشان داد که روند مثبت و معنیداري در بارش تابستانی اغلب ایستگاهها وجود داشته و همچنین در ادامه با میانیابی بارش حوضه یانگ تسه با تفکیک 0/5 درجه جغرافیایی روندهاي فضایی و مکانی متفاوتی را براي بخشهاي مختلف مشخص کردند.
سو و همکاران - - 139 : 2006 روند دما و بارش فرین در حوضه رودخانه یانگ تسه چین را طی سال هاي 1960 تا 2002 بر اساس دادههاي 108 ایستگاه هواشناسی بررسی کردند. آنها از آزمون روند منکندال و رگرسیون خطی براي آشکار کردن روند سالانه و فصلی این رویدادهاي فرین استفاده کردند. آزمون روند نشان داد که روند بارش تابستانی در حوضه معنیدار بوده است. همچنین تعداد روزهاي توفانی نسبت به شدت بارشها در بخشهاي میانی و پا یین دست روند افزایشی داشته است که این خود موجب افزایش روند مثبت بارش تابستانی شده است .
کروشیت - - 4659 :2007 تغییرپذیري اقلیم و روند منطقهاي بارش را در ایسلند طی سالهاي 1961 تا 2000 مطالعه نمود. وي معتقد است تغییرات درون سالانه در ویژگیهاي بارش میتواند با تغییراتی در اندازه، مکان و رخداد سامانههاي بارشی بزرگ مقیاس که از روید ایسلند عبور میکنند در ارتباط باشد و این سامانه ها میتوانند به نوبه خود توسط شدت نوسانات اطلس شمالی بویژه در زمستان تحت تاثیر قرار بگیرند. عساکره - - 75 :1382 به منظور شناخت نظام تغییرات زمانی بارش استان اصفهان به تحلیل روند بارش سالانه این استان پرداخت.
وي بر پایه روش میانگین انتگرالها و با حل معادلات نرمال رگرسیون براي یاختههاي ایجاد شده 100*50 - یاخته - در استان، متوسط تغییر بارش سالانه در بازه زمانی مورد بر رسی - 2000-1969 - را براي کل استان محاسبه کرد و معتقد است که بارش سالانه استان اصفهان طی سه دهه گذشته حاوي روند سهمی - درجه - 2 بوده است عسگري و همکاران - - 1386 روند نمایههاي بارشهاي حدي در ایران را بر اساس دادههاي بارش روزانه 20 ایستگاه همدید طی سالهاي 1961 تا 1990 تحلیل کردند. نتایج پژوهش آنها نشان داد که در دوسوم از ایران مقدار سالانه بارش در روزهاي تر کاهش چشمگیري یافته است و البته نمایه بارش حدي بیش از 10 میلیمتر افزایش یافته است.
کتیرایی و همکاران - - 67 :1386 روند بارش ایران را به کمک 38 ایستگاه طی سالهاي 1961 تا 2001 بررسی کردند. آنها براي بررسی وجود روند بارش از آزمون منکندال و براي برآورد اندازه روند از روش خطی حداقل مربعات استفاده کردند. مطالعه آنها نشان داد که ایستگاههاي واقع در منطقه غرب و شمال غرب داراي روند بارش سالانه کاهشی و بیشتر ایستگاههاي واقع در نواحی جنوبی و مرکزي ایران داراي روند افزایش یاند. روند بارش فصل زمستان شبیه به روند بارش سالانه است اما روند بارش فصل بهار در اغلب ایستگاهها کاهشی و فصل پاییز افزایشی است حجام و همکاران - 157 :1387 - روند تغییرات بارندگی هاي فصلی و سالانه ایران مرکزي را با استفاده از روشهاي ناپارامتري من -کندال و برآورد کننده شیب سن، مطالعه کردند.
آنها معتقدند که با توجه به ناکافی بودن تعداد سریهاي داراي روند معنیدار نسبت به سريهاي فاقد روند، نمی توان روند خاصی را بر بارندگی هاي فصلی و سالانه منطقه مورد مطالعه نسبت داد. عزیزي و روشنی - - 13 :1387 با هدف مطالعه انحراف احتمالی برخی از عناصر رطوبتی و دمایی، تغییر اقلیم سواحل جنوبی خزر را بررسی کردند. آنها با استفاده از روش من-کندال تغییرات دادههاي حداقل و حداکثر دما، بارش، رطوبت و ابرناکی را طی دوره 40 ساله در منطقه شناسایی و سپس نوع و زمان را مشخص نمودند.
آنها معتقدند که درصد تغییر در فصل زمستان و تابستان نسبت به بهار و پاییز بیشتر است و زمان شروع تغییرات نیز در ایستگاه هاي منطقه یکسان نیست. محمدي - 1392 - روند آستانه بارشهاي سنگین ایران را با استفاده از داده هاي 1347 ایستگاه همدید، اقلیمی و باران-سنجی در دوره 40 ساله بررسی کرد. ایشان پس از مشخص کردن آستانه بارش سنگین هر سال، از روشهاي ناپارامتري من کندال
