بخشی از مقاله
چکیده:
انجام پژوهشهای مرتبط با تغییر اقلیم برای آمادگی هر چه بیشتر جهت مقابله و نیز کاهش هزینه های خسارت بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری می باشد. در ایران، روشهای محاسباتی مربوط به پیدا نمودن آثار تغییر اقلیم در سری های زمانی بندرت مورد توجه قرار گرفته است. از روشهای ناپارامتری من-ویتنی و مقادیر تجمعی به منظور برآورد سال تغییر یا نقطه تغییر در سری های زمانی بارش - سالانه، شش ماهه و فصلی - مناطق جنوب و جنوب غرب ایران استفاده گردید. نشان داده شد که نقطه تغییر در مشاهدات بارش و نیز در سری زمانی شاخص نوسانات جنوبی هماهنگ می باشد. مطالعه نتیجه گیری نمود که پدیده النینیو-نوسانات جنوبی - ENSO - بر تغییرات اقلیمی ایران مؤثر است بطوریکه افزایش شدت و تواتر پدیده النینیو - دوره گرم - با روند افزایشی بارش فصول سرد مناطق جنوب مرکزی و جنوب غربی ایران در ارتباط می باشد.
-1 مقدمه:
از آنجایی که بعد از هوا، آب از اساسی ترین نیاز بشر می باشد، تغییر اقلیم و تاُثیر آن بر منابع آب باید در سطح ملی و بین المللی مورد توجه مهندسین منابع آب و آبشناسان قرار گیرد. جهت آمادگی در برابر تغییرات نامطلوب احتمالی در وضعیت کیفی و کمی منابع آب و اتخاذ سیاستهای مناسب جهت کاهش خسارتها، مطالعه تغییرات آب و هوا و تاُثیر آن بر این منابع اقدامی ضروری می باشد.
بورتسارت و پارلانژ ،کارل و همکاران، بر پایه تجزیه و تحلیل داده ها دریافتند که در دو دهه گذشته، بخصوص برای بخشهایی از نیمکره شمالی، چرخه هیدرولوژیک فعال تر از دهه های قبلی بوده است. روند افزایشی در مقادیر بارش، تبخیر و رواناب به عنوان شاخص هایی جهت نشان دادن چرخه فعالتر هیدرولوژیک مورد توجه محققین بوده است.در همین راستا و به منظور آشکارسازی و تشخیص تغییر اقلیم، فعالیتهای زیادی جهت بررسی روند تغییرات بارش در دهه های اخیر انجام گردیده است.
کاتز و پارلانژ ، ولهیستر و همکاران ، ویلسون و لتنمایر تشخیص دادند که الگوهایی در چرخه اتمسفری - بعنوان مثالوسیلهب فشار سطح دریا - تاُثیر معنی داری بر روی بارش و روند تغییرات آن دارند. بوگاردی و همکاران روند تغییرات فشار سطح دریا در دهه های اخیر و ارتباط آن با تغییرات بارش را مورد توجه قرار داده اند. علاوه بر فشار سطح دریا، پدیده النینیو- نوسانات جنوبی - ENSO - که در قالب تغییرات دمای سطح آب و یا تغییر فشار بین نواحی شرقی و غربی اقیانوس آرام حاره ای بیان می شود، نیز یکی دیگر از شاخص های تغییر اقلیم می باشد.
شاخص نوسانات جنوبی یکی از نمایه هایی است که معرف گرادیان فشار در پهنه شرقی - غربی اقیانوس آرام حاره ای بوده عموماً جهت بیان کمی شدت پدیده ENSO مورد استفاده قرار می گیرد. حالت شدید النینیو - مقادیر فصلی SOI کمتر از - -5 باعث خشکسالی در استرالیا، اندونزی و آفریقا و همچنین موجب وقوع سیل در پرو گردیده است. در مقابل پدیده لانینا - مقادیر فصلی SOI بیشتر از - +5 موجب افزایش بارش در استرالیا، اندونزی و نواحی اطراف شده و موجب بروز خشکسالی های شدید در پرو و اکوادور می گردد.
مطالعات انجام شده در سالهای اخیر نشان داده است که، پدیده ENSO به عنوان یک عامل مهم جهت توجیه واریانس بارندگی در مناطق مختلف جهان به کار رفته است. این پدیده موجب اغتشاشات زیادی در مسیر عمومی جریان آتمسفری شده و شرایط لازم برای وقوع خشکسالی و یا بارندگی مازاد در نقاط مختلف جهان را فراهم می سازد. ناظم السادات و کوردرینشان داده اند که این پدیده تاُثیر معنی داری بر نوسانات بارندگی پائیزه و زمستانه ایران دارد. ناظم السادات و قاسمی تاُثیر پدیده ENSO بر بارش شش ماهه سرد سال - سه ماهه پائیز و زمستان - نواحی جنوب مرکزی و جنوب غربی ایران را مورد مطالعه قرار داده اند.
آنها نتیجه گیری نموده اند که، وقوع فاز گرم ENSO - النینیو - موجب افزایش بارش و ترسالی شدید در این نواحی گردیده و بلعکس فاز سرد آن - لانینا - باعث کاهش شدید بارش و خشکسالی گردیده استبا. توجه به تاُثیر پدیده ENSO - النینیو و لانینا - بر بارش نواحی جنوب مرکزی و جنوب غربی ایران، بررسی تغییر اقلیم و پیدا نمودن نقطه تغییر در داده های بارش این ناحیه و بررسی احتمالی ارتباط نقطه تغییر با نوسانات SOI از اهداف این بررسی قرار گرفت.
-2 داده ها و روش های مطالعاتی:
داده های بلند مدت بارش ماهانه در 11 ایستگاه واقع در استانهای فارس، خوزستان، بوشهر و هرمزگان که دارای بیشترین طول دوره آماری بودند انتخاب گردیدند. علاوه بر بارش، سری زمانی ماهانه SOI که بر اساس مطالعات تروپ و بوسیله سازمان هواشناسی استرالیا تهیه گردیده بود، مورد استفاده قرار گرفت. به منظور تخمین نقطه تغییر در سری های زمانی بارش، از آزمون های ناپارامتری پتیت-من-ویتنی و مجموع تجمعی که جزئیات آن توسط پتیت شرح داده شده است، استفاده گردید.
برای یک سال معین هر چه مقدار p - t - زیادتر باشد، آن سال با احتمال بیشتری نقطه تغییر است. وقتی مقدار - UT ,t - بیشترین مقدار خود می باشد، مقدار p - t - نیز حداکثر است. علاوه بر آزمون ذکر شده از روش مجموع تجمعی نیز به منظور مشخص کردن تغییرات در سری زمانی بارش و تعیین نقطه تغییر استفاده گردید. این روش به داده های پرت در سری زمانی خیلی حساس می باشد، و در این شرایط نتیجه معقولی را ارائه نمی دهد . مجموع تجمعی برای سری زمانی محاسبه گردیده و نتایج حاصله با نقطه تغییر به دست آمده از روش آماری پتیت-من-ویتنی مطابقت داده شد. با استفاده از این تکنیک فرضیه هیچ تغییر ، در صورتی که مقدار S j Max خیلی بزرگ باشد - 13 - ، رد می شود. جهت آزمون معنی داری نقاط تغییر از روش آماری من-ویتنی-ویلکاکسون که در ذیل توضیح داده شده است، استفاده گردید.
-3 نتایج و بحث:
:1-3 تعیین نقطه تغییر در سری زمانی بارش:
در شکل - 1 - مقادیر مجموع تجمعی و احتمال معنی داری برای سری زمانی سالانه و شش ماهه اول در ایستگاه آبادان بعنوان نمونه نشان داده شده است. برای رعایت اختصار از ارائه شکلهای مشابه برای سایر ایستگاهها اجتناب گردیده است. همانطور که مشاهده می شود، ماکزیمم مقدار این دو پارامتر که منطبق بر هم می باشند، نقطه تغییر را برای سال-71 1970 نشان می دهند.
