بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه از دادههای روزانه دمایی - بیشینه، متوسط و کمینه - 11 ایستگاه سینوپتیک استان اصفهان طی دوره زمانی 24 سال با دوره آماری مشترک 1993-2016 استفاده شد. به منظور بررسی گرادیان دمایی سری دادهها دو فصل بهار و تابستان با دو روش تشکیل شد: روش اول ابتدا صدک نودام از روی دادههای میانگین دمای روزانه محاسبه و روزهایی که دمای بیشینه آن از صدک نودام بیشتر بودند در تشکیل سری دادهها استفاده شدند.
در روش دوم تشکیل سری دادهها، دمای 30 درجه به عنوان آستانه محدود کننده در کشاورزی در نظر گرفته شد و روزهای بیشتر از آن در تحلیل سری استفاده شدند. پس از تشکیل سری، تعداد روزهای بالای آستانه، ماکزیمم و متوسط گرادیان افزایش دمای بیشینه محاسبه شدند.
تغییرات ناگهانی بر اساس آزمون پتی بررسی شد که نتایج حاصل حاکی از آن است که بیشتر ایستگاهها در سال 1998 دارای جهش بوده اما گرادیان درجه حررات بیشینه بالاتر از سری زمانی دمای 30 درجه ایستگاههای داران، کاشان، اردستان و شهرضا بدون جهش بوده و گرادیان درجه حررات بیشینه بالاتر از صدک نودام ایستگاههای گلپایگان و شهرضا جهش نداشته است.
.1 مقدمه:
دما یکی از عناصر اصلی اقلیمی میباشد و امروزه به منظور تحلیل تغییرات اقلیمی توجه خاصی به دادههای دمایی معطوف شده است. دما یکی از مولفههای مهم در پهنهبندی و طبقهبندی اقلیمی محسوب میشود وغالبا ریشه در تغییر اقلیم خصوصاً افزایش دما داشته است .بسیاری از مشکلات محیطی از جمله خشکسالی، سیل و طوفان و غیره غالباً ریشه در تغییر اقلیم خصوصاً افزایش دما داشته است
دما مقداری از انرژی تابشی خورشید میباشد که توسط عوارض سطح زمین جذب شده و به انرژی گرمایی تبدیل میشود. این انرژی به شکل گرما جلوه میکند . دمای هوا جزء عناصری است که استمرار زمانی دارد و در همه مکانها میتوان پیوسته آن را اندازهگیری نمود و با اکثر پارامترهای هواشناسی از جمله رطوبت هوا، وزش باد، بارندگی و تشعشع خورشیدی ارتباط مستقیم و غیر مستقیم دارد و آب و هوای یک منطقه را کنترل میکند
دمای هوا نتیجه تعادل انرژی حرراتی است که بین زمین و هوا وجود دارد. بیشتر مخاطرات محیطی منشاء جوی دارند زیرا فقط بخشی از جمعیت جهان در نزدیکی خطر گسلهای فعال یا روی دامنههای ناپایدار زندگی میکنند ولی همه مردم جهان در معرض خطرات مربوط به تغییرات آب و هوا قرار دارند. وقتی پارامترهای جوی به بیشترین شدت خود برسند یک مخاطره را تشکیل میدهند و حالت فرین به وجود میآید
در این راستا و در ارتباط با دمای هوا وقتی بیشینه دما به 30 درجه سیلسیوس و بیشتر برسد یک روز گرم محسوب میشود. با شناخت رفتاری این ناهنجاریهای دمایی میتوان از پیامدهای وقوع این پدیده خسارتزا در مکانهای گوناگون جلوگیری کرد. تحقیقات ناسا نشان داده است که دمای گرمترین ماه - تیر - در ایران بین 2 تا 4 درجه نسبت به دوره 2000-1971 افزایش یافته است
کم فشار حرراتی کنگ به عنوان الگوی سطح زمین و تراز 850 هکتوپاسکال و زبانههای پر ارتفاع جنبحارهای در ترازهای 500 و700 هکتوپاسکال در پدید آمدن روزهای گرم منطقه جنوب شرق ایران نقشآفرینی کردهاند و نتایج بررسی نشان داد که روز اول جولای 2000 گرمترین روز بوده و افزایش فراوانی و تداوم روزهای گرم باعث خسارت به محصولات کشاورزی، آسیب به تاسیسات و سازهها، ایجاد تلفات شدید در زندگی بشری، به خطر افتادن امنیت غذایی و در نهایت بیماری و مرگ گیاهان و جانوران میشود. شناخت ویژگی این مخاطره جوی میتواند برای پیش آگاهی و آمادگی روبه رو شدن با این پدیده خسارتزا مفید باشد، شناسایی رفتار مخاطرات جوی نخستین گام برای پیشگیری و کاهش آسیب است
میانگین و واریانس سریهای زمانی در دورههای متفاوت هم به دلیل تغییرات طبیعی و هم به دلیل تغییرات مکانی و ادواتی تغییر میکنند و یا به عبارت دیگر در آن جهش اتفاق میافتد، جهش همانند روند بر اساس تغییرات اقلیمی میتواند رخ دهد.
بر اساس تحقیق رحیمزاده و همکاران - 1383 - روند دمای حداکثر و حداقل را برای ایران بررسی کردند و نتایج حاصل نشان داد که دمای حداقل دارای روند است و همچنین یک جهش ناگهانی در سال 1970را مشاهده کردند که با جهش ناگهانی بسیاری از نقاط جهان سازگار بوده است.
بررسی رخدادهای جهش سبزیپرور و همکاران - 1390 - در سریهای زمانی - 2005-1956 - برای 11 ایستگاه کشور که وقوع جهش برای 8 ایستگاه معنیدار و 3 ایستگاه بدون جهش بوده است. استان اصفهان یکی از قطبهای بزرگ کشاورزی ایران که با محدودیت منابع آبی مواجه است، آگاهی از تغییرات ناگهانی دماهای حداکثر میتواند در تصمیمگیریهای آتی و مدیریت این استان کمک شایانی نماید. لذا در این تحقیق به تغییرات ناگهانی دمای بیشینه در این استان پرداخته میشود.
.2 مواد و روش:
.1 .2 منطقه مورد مطالعه:
به منظور انجام این تحقیق استان اصفهان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و از داده های ایستگاه های سینوپتیک آن استفاده شد.
.2 .2 تشکیل سری داده رخدادهای دمای بیشینه بالاتر از آستانه:
برای انجام این تحقیق داده های - بیشینه، متوسط و کمینه - دما روزانه تمام ایستگاه های سینوپتیک استان اصفهان از سازمان هواشناسی کل کشور اخذ و پس از صحتسنجی و کنترل دادههای ایستگاههای سینوپتیک استان اصفهان، تعداد 11 ایستگاه با دوره آماری مشترک - 2016-1993 - برای انجام این تحقیق انتخاب گردیده است. به منظور بررسی گرادیان رخدادهای درجه حررات بیشینه به تشکیل سری برای دادههای دمایی نیاز است. در پژوهش پیشرو از دو روش برای تشکیل سری بهره گرفته شده است.
در روش اول که رویکرد آماری دارد صدک نودام از روی دادههای میانگین دمای روزانه محاسبه میشود - مونتس و همکاران، - 2013 و روزهایی که دمای بیشینه بیشتر از صدک نودام باشد روز گرم تلقی شده و یک رخداد درجه حررات بیشینه لحاظ میگردد.
روش دوم مبتنی بر ناهنجاریهای دمایی حاصل از شرایط خاصی از وضعیت جوی است. به گونهای که دما وقتی از حدی بالا میرود، به عنوان درجه حررات محدودکننده تلقی میگردد. معمولاً دمای 30 درجه به بالا در کشاورزی به عنوان آستانه در نظر گرفته میشود - عساکره و همکاران، - 1395 و در نهایت برای تشکیل سری، فقط مقادیر بالاتر از آستانه حفظ و سایر دادهها کنار گذاشته میشوند.
.3 .2 استخراج مشخصات گرادیان دماهای بیشینه بالاتر از آستانه:
برای بدست آوردن گرادیان ابتدا دادههای دما بیشینه بزرگتر مساوی دمای 30 درجه و صدک نودام دو فصل بهار و تابستان برای 24 سال هر ایستگاه محاسبه شد و سپس ماکزیمم اختلاف دما روزهای هر سال را گرادیان ماکزیمم، و از اختلاف دمای روزهای هر سال میانگین گرفته تا گرادیان متوسط بدست آید در این تحقیق سه مشخصه شامل حداکثر و متوسط گرادیان دمایی رخدادهای بیشینه و تعداد روزهای بالاتر از آستانه برای هر دو سری داده محاسبه شد.
.4 .2 جهش:
میانگین و واریانس سریهای زمانی در دورههای متفاوت هم به دلیل تغییرات طبیعی و هم به دلیل تغییرات مکانی و ادواتی تغییر میکنند و یا به عبارت دیگر در آن جهش اتفاق می افتد، جهش همانند روند بر اساس تغییرات اقلیمی میتواند رخ دهد.
