تأثیر شاخص‌های دمایی انسو بر خشکسالی هواشناسی در نیمۀ غربی ایران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/ گروه آبخیزداری، دانشکدة مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد/ گروه منابع طبیعی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار/ گروه منابع طبیعی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

خشکسالی پدیده‌ای اقلیمی است که در اثر کمبود رطوبت ناشی از کاهش بارندگی در مناطق مختلف اتفاق می‌افتد. لذا شناخت و بررسی عوامل مهم مؤثر بر کمبود بارش و به تبع آن ایجاد خشکسالی دارای اهمیت ویژه‌ای است. انسو جزو پدیده‌های دور پیوند اقلیمی است که می‌تواند آب و هوای مناطق مختلف سطح کرۀ زمین را تحت‌الشعاع قرار دهد و بر خشکسالی نیز تأثیرگذار باشد. هدف از انجام مطالعۀ حاضر، بررسی تأثیر شاخص‌های دمایی انسو بر خشکسالی هواشناسی در ایستگاه‌های سینوپتیک در نیمۀ غربی ایران است. در این راستا برای دست‌یابی به هدف مورد نظر، ابتدا شاخص SPI در مقیاس‌های زمانی مختلف محاسبه شد. در مرحلۀ بعد، با استفاده از نرم‌افزارهای آماری، رابطۀ هم‌بستگی هم‌زمان و غیرهم‌زمان بین شاخص‌های دمایی انسو با SPI و سپس مدل‌سازی رگرسیون بررسی شد. تحلیل نتایج نشان داد که رابطۀ با معناداری بیش‌تر در فصول پاییز و بهار و به‌ترتیب در شاخص‌های Nino4، Nino3.4، Nino3 و  Nino1+2 وجود دارد که در حالت غیرهم‌زمان بهتر از حالت هم‌زمان بود. با بررسی معادلات رگرسیون و روابط همبستگی بر مبنای وجود هم‌بستگی سطوح معناداری 1 درصد و 5 درصد در بین شاخص‌های مذکور مشخص شد که معناداری بهتر رابطة غیرهم‌زمان نسبت به هم‌زمان حاکی از تأثیر حالت غیرهمزمان این شاخص بر آب و هوا و به تبع آن، خشکسالی در ایران است. لذا، نتایج حاصل نشان‌دهنده هم‌بستگی بالای این شاخص‌ها با خشکسالی است که می‌تواند در پیش بینی شرایط اقلیمی، خشکسالی، بروز سیلاب، برنامه‌ریزی و مدیریت بحران برای آن در حوزه‌های آبخیز کشور مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها


Ahmadi-Givi, F., Parhizgar, D., & Hajjam, S. (2008). The study of the ENSO's effect on the seasonal precipitation of Iran in the period 1971-2000. Journal of the Earth and Space Physics, 35(4), 95-113 (in Persian).
Alexander, L., Zhang, X., Peterson, T.C., Caesar, J., Gleason, B., Klein Tank, A., Haylock, M., Collins, D., Trewin, B., Rahimzadeh, F., Tagipour, A., Ambenje, P., Rupa Kumar, K., Revadekar, J., Griffiths, G., Vincent, L., Stephenson, D., Burn, J., Aguilar, E., Brunet, M., Taylor, M., New, M., Zhai, P., Rusticucci, M., & Vazquez-Aguirre, J.L. (2005a). Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 111, D05109.
Alijani, B. (2011). Synoptic climatology. Fourth Edition: Samt Publications (in Persian).
Azizi, G.H. (2000). Elnino and drought-wet periods in Iran. Geographical Research, 38, 71-84 (in Persian).
Bayat Varkashi, M., & Shirmohammadi, N. (2019). Assessment of drought and ENSO impact on surface water changes in Zanjan and Hamedan provinces. Researches in Earth Sciences, 10(4), 1-17 (in Persian).
Delitala, A., Cesari, D., Chesa, P., & Ward, M. (2000). Precipitation over Sardinia (Italy) during the 1946-1993 rainy season and associated large scale climate variation. International Journal of Climatology, 20, 519-541.
Fatehi Marj, A., & Mahdian, M.H. (2009). Autumn rainfall forecasting using ENSO indices by neural network method. Watershed Management Research, 22(3), 52-43 (in Persian).
Ghavidel Rahimi, Y., Farajzadeh, M., & Kakapour, S. (2014). Investigation on North Sea-Caspian teleconnection pattern effect on autumn rainfall fluctuations in West and Northwest Regions of Iran. Geography and Planning, 18(49), 217-230 (in Persian).
Hughes, B.L., & Saunders, A.M. (2001). Seasonal prediction of European spring, prediction from ENSO and local SST-International. International Journal of Climatology, 22(1), 1-23.
Ildromi, A., Nouri, H., & Bayat Varkashi, M. (2017). Study of relation between ENSO phenomenon and drought occurrence in Iran. Water and Soil Science, 27(2), 143-156 (in Persian).
Karamooz, M., Rahimi Farahani, M., & Moridi, A. (2006). Long-term forecast of precipitation using meteorological signals, application of artificial neural networks (southeastern region of Iran). Second Conference on Water Resources Management, Isfahan, Iran (in Persian).
Karimi, Gh., & Bazrafshan, O. (2016). Investigating the effect of Enso on droughts and wetlands in Hormozgan Province. First International Conference on Water, Environment and Sustainable Development, Ardabil, Iran (in Persian).
Kaviani, M.R. (2002). Climatic investigation on ardity and drought indices. Geographic Research, 16(1), 71-82 (in Persian).
Khani Temeliyeh, Z., Rezaei, H., & Mirabbasi Najafabadi, R. (2020). Bivariate analysis of drought risk in west and northwest of Iran using PSO algorithm and copula functions. Journal of Water and Soil Conservation, 27(3), 125-144 (in Persian).
Khorshiddost, A., & Ghavidel Rahimi, Y. (2006). Evaluating the effect of Enso on the rainfall seasonal variability of East Azerbaijan Province using the Enso multivariate index. Geographical Research, 57, 15-26 (in Persian).
Lim, Y.K., & Kim, K.Y. (2007). ENSO Impact on the space-time evolution of the regional Asian summer monsoons. Journal of Climate, 20, 2397-2415.
Lyon, B., & Barnston, B. (2005). ENSO and the spatial extent of interannual precipitation extremes in tropical land areas. Journal of Climate, 18, 5095-5109.
Mckee, T.B., Doesken, N.J., & Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. 8th Conference on Applied Climatology. Anaheim, California, Pp. 179-184.
Moetamedi, M., Ehteramian, K., & Shahabfar, A.R. (2007). The study of teleconnection between ENSO as a weather signals and rainfall and temperature fluctuations of the Khorasan Province. Environmental Science, 4(4), 75-90 (in Persian).
Mohammadi, H., Afsharmanesh, H., & Khalili, M. (2010). Survey the effect of the ENSO phenomenon (ENSO) on drought and wet years (Case Study: synoptic station of Bushehr). Zagros Geographic Outlook, 2(4), 69-82 (in Persian).
Mosaedi, A., Marashi, M., & Kavakebi, Gh. (2009). Comparison of drought frequency in arid and humid regions (Case study: Golestan Province). Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 16(1), 277-290 (in Persian).
Nasiri, B., Naserzadeh, M.H., Toulabi Nejad, M., & Zarei Choghablaki, Z. (2016). The effect of ENSO large scale atmospheric-oceanic pattern on Kashkan River Discharge. Hydrogeomophology, 2(5), 141-166 (in Persian).
Nazemosadat, S.M.J., & Ghasemi, A.R. (2003). Six-cold-month precipitation over southwestern and central Iran and its relation to E1 Ninio Southern Oscillation. Journal of Water and Soil Science, 7(2), 1-12 (in Persian).
Nazemosadat, S.M.J., Ansaribasir, A., & Pishvaei, M.R. (2007). Significance level in the ENSO- based prediction of autumnal dryness and wetness in Iran. Iran Water Resources Research, 3(1), 12-24 (in Persian).
Ostovarmeymandi, E. (2000). Elnino and its relationship with Iranian rainfalls. M.Sc. Thesis, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran (in Persian).
Rahimi, D., Abdullahi, Kh., & Hashemi Nasab, S. (2016). Identify tele-connection patterns affecting on rainfall in Karoon Basin. Iranian Journal of Ecohydrology, 3(1), 95-105 (in Persian).
Rajagopalan, B., Cook, E., Lall, U., & Ray, B.K. (2000). Spatiotemporal variability of ENSO and SST teleconnections to summer drought over the United States during the twentieth century. Journal of Climate, 13(24), 4244-4254.
Rezaei Sadr, H., & Behnia, A. (2009). The relationship between Elnino Southern Oscillation and drought in Southern of Iran. The First International Conference on Water Crisis, Zabol, Iran (in Persian).
Samali, R., Bazrafshan, O., Biniaz, M., & Moslemi, H. (2019). Investigation of the relationship between the phenomenon of Enso on the droughts and wet year in the Douthern Coastal Provinces of Iran. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 1(13), 217-231 (in Persian).
Sedaghat Kerdar, A., & Fatahi, E. (2008). Drought early warning methods over Iran. Geography and Development Iranian Journal, 6(11), 59-76 (in Persian).
Thom, H.C.S. (1958). A note on the gamma distribution. Monthly Weather Review, 86(4), 117–122.
Van de Vyver, H., & Van den Bergh, J. (2018). The Gaussian copula model for the joint deficit index for droughts. Journal of Hydrology, 561, 987-999.
Walker, G.T. (1923). Correlation in seasonal variations of weather, Volume 24, Part VIII: A preliminary study of world weather, Memoirs of the India Meteorological Department. Meteorological Office, 57 pages.
Wallace, J.M., & Guzzler, A. (1981). Tele-connections in the geopotential height field during the northern hemisphere winter. Monthly Weather Review, 109(4), 784-812.
Yarahmadi, D., & Azizi, G.H. (2008). Multivariate analysis of relationship between seasonal rainfall in Iran with climate indices. Geographical Research Quarterly, 40(1), 161-174 (in Persian).
Yu, J., Choi, S.J., Kwon, H.H., & Kim, T.W. (2018). Assessment of regional drought risk under climate change using bivariate frequency analysis. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 32, 3439-3453.
Zare Abianeh, H. (2015). Effect of ENSO phenomenon on variability of surface water resources in Hamedan Province. Water and Soil Science, 24(4), 153-167 (in Persian).