بخشی از مقاله
چکیده
هدف از انجام این تحقیق بررسی روند تغییرات بارش سالانه برف - آب معادل برف - و عمق برف در ایستگاه کرج می باشد. بدین منظور از آزمون من-کندال و نقطه بازگشت که جز متداول ترین روش هاي ناپارامتري به شمار می رود استفاده گردید. 9 ایستگاه سینوپتیک واقع در ایستگاه کرج که در بازه زمانی -1350 1387 داراي آمار مناسب بودند انتخاب و آزمون هاي فوق برروي داده هاي آنها اعمال گردید. نتایج در 3 ایستگاه امامه- گرمابدر- شمشک در هردو روش محاسبه شده بدون روند می باشند. ایستگاه آهار با استفاده از روش من-کندال بدون روند و در روش نقطه بازگشت داراي روند می باشد. و باقی 5 ایستگاه با استفاده از روش من-کندال داراي روند و با روش نقطه بازگشت بدون روند می باشند.
-1 مقدمه
در سالهاي اخیر بر اثر پدیده گرمایش زمین شاهد تغییر در الگوي بارش ها در مناطقی از دنیا هستیم. ازجمله این تغییرات که بیشتر در مناطق برفگیر و کوهستانی مشهود است˓ کاهش ریزش هاي جوي بصورت برف و در نتیجه کاهش ذخایر برفی در این مناطق می باشد. وجود ذخایر برفی موجب نگهداشتن سیستم هیدرولوژیکی حاکم بر حوزه و کاهش آسیب پذیري در مواقع خشکسالی می گردد. از روشهاي متداول جهت تحلیل نوسانات سري هاي زمانی هیدرومتئولوژیکی بررسی وجود یا عدم وجود روند در آنها با استفاده از آزمون هاي آماري می باشد. تاکنون روشهاي آماري متعددي جهت تحلیل روند سري هاي زمانی ارائه گردیده اند که این روشها به دو دسته کلی روشهاي پارامتري و ناپارامتري تقسیم بندي می شوند.
روشهاي ناپارامتري از کاربرد نسبتا وسیع تري نسبت به روشهاي پارامتري برخوردارند. مبناي کلی روشهاي آماري مطرح نمودن دو فرضیه صفر H ˳ و یک H ₁ و آزمون نمودن آنها براساس تکنیک هایی خاص و در نهایت پذیرش یکی از دو فرضیه فوق می باشد. پذیرفته شدن فرض صفر یعنی عدم وجود روند و پذیرش فرض یک به منزله وجود روند معنی دار در سري داده ها می باشد. مطالعات مختلف انجام شده با استفاده از 2 روش من-کندال و نقطه بازگشت حاکی از اهمیت و کاربرد فراوان آنها در تحلیل روند سري هاي زمانی می باشد. از جمله:
- هانگتینگتون و همکاران - - 2003 روند تغییرات نسبت بارش برف به کل بارش ها را در 21 ایستگاه هواشناسی در نیوانگلند درطی سالهاي - - 2000-1949 مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که بارش برف در 11 ایستگاه بطور معنی داري کاهش پیدا کرده است.
- کینگ کی و همکاران - 2009 - روند تغییرات بارش برف در استان کانگ هاي چین در خلال سالهاي 1975 تا 2007 را در 25 ایستگاه هواشناسی در مقیاس ماهانه و سالانه مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که بارش برف در ماه ژانویه در بیشتر مناطق این استان بویژه قسمت هاي شمالی و جنوبی از یک روند افزایشی معنی داري پیروي می کند. همچنین این مطالعه نشان داد هیچ گونه روند کاهشی معنی داري در بارش برف این استان در مقیاس ماهانه وجود ندارد. با این وجود در مقیاس سالانه در مناطق شرقی این استان یک روندکاهشی معنی دار و در مناطق شمالی روند صعودي معنی دار در بارش برف مشاهده گردید.
- خلیلی و بذرافشان - - 1383 نشان دادند که بارش هاي 5 ایستگاه قدیمی ایران در طی یک دوره 116 ساله بدون روند هستند.
- انصافی - 1385 - روند و بررسی تغییرات پارامترهاي عمده اقلیمی به ویژه بارندگی و دما می تواند نشانه هایی از روند حرکتی خشکسالی ها و بیابانی شدن اقلیم را نشان دهد. با توجه به معادلات خطی و لگاریتمی رگرسیون و شیب خط دوره هاي خشک و مرطوب در سراسر روند پیش بینی روند بیابانی شدن اقلیم در آینده امکان پذیر گردیده است.
- امینی نیا و همکاران - 1388 - با استفاده از آزمون من- کندال نوسانات بارش برف سنگین در شمال غرب ایران را در یک دوره 22 ساله مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که اگرچه روند کاهشی موجود در ایستگاههاي تبریز- ارومیه- خوي و اردبیل معنی دار نمی باشد ولی یک تغییر ناگهانی و داراي روند کاهشی در بارش برف سنگین در ایستگاههاي اردبیل و ارومیه دیده می شود.
-2 مواد و روشها
-1-2 منطقه مورد مطالعه
استان البرز به مرکزیت کرج بزرگ از نظر موقعیت جغرافیایی از شمال به استان مازندران از غرب به استان قزوین و از شرق به استان تهران و از جنوب به استان مرکزي محدود میشود. ارتفاعات البرز مهمترین نقش را در شکل گیري اقالیم استان بعهده دارند استان البرز در فصول سرد سال متاثر از سیستم هاي شمالی و شمال غربی و غربی به ویژه جنوب غربی بوده و ریزش هاي آن متاثر از فعالیت این سیستم ها می باشند. بارندگی هاي این منطقه از ماههاي آبان و آذر آغاز و تا اواسط اردیبهشت ماه ادامه می یابد.
استان البرز از نظر اقلیمی داراي تنوع زیادي می باشد به گونه ایی که از اقلیم بیابانی در قسمتهاي جنوبی شروع و تا اقلیم هاي نیمه مرطوب و مرطوب در قسمتهاي شمالی ادامه پیدا می کند. در مورد بارندگیهاي تابستانه کرج میتوان اینگونه بیان داشت که گاهی اوقات برخورد دو توده هواي گرم جنوبی و نسبتا سرد و مرطوب شمالی که در سطوح فوقانی ناحیه البرز صورت میگیرد، موجب میگردد که ابرهاي جوششی بسیار فعال در منطقه پدید آمده و ریزشهاي رگباري شدیدي را بوجود آورد که غالبا همراه با سیل است.
-2-2 روش تحقیق
سیر صعودي یا نزولی یکنواخت سري زمانی داده هاي هیدرولوژي نشاندهنده وجود روند در آنها میباشد. هرگونه تغییرات طبیعی و غیرطبیعی باعث تغییر در روند داده ها می شوند. براي آنکه وجود یا عدم وجود روند در داده ها را آزمایش کنیم 2 روش عمده بکار می روند که عبارتند از: آزمونهاي نقطه بازگشت، من – کندال و 2 روشی هستند که در این مطالعه جهت بررسی روند مورد استفاده قرار گرفتند. در آزمون نقطه عطف ابتدا کلیه داده ها به ترتیب زمان وقوع ردیف شده N - عدد - و تعداد نقاط عطف را در سري داده ها بدست می آوریم. سپس بر اساس فرمولهاي زیر وجود روند در سري دادهها را بررسی میکنیم.
