مدل‌سازی روند بارش در منطقه غرب آسیا تحت واداشت دگرگونی‌های آب و هوایی

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار آب و هواشناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

2 کارشناس ارشد آب و هواشناسی شهری، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی شهری، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

10.29252/esrj.9.3.68

چکیده

گرمایش جهانی در طول چند دهه گذشته دگرگونی چشمگیری را در چرخه‌های آب و هواشناسی از قبیل افزایش بخار آب موجود در هواسپهر، افزایش فرین‌های بارشی و کاهش مقدار متوسط بارش به همراه داشته است. این پژوهش با هدف مدل‌سازی روند بارش منطقه غرب آسیا تحت واداشت دگرگونی‌های آب و هوایی نگاشته شد. به این منظور داده‌های بارشی منطقه غرب آسیا برای دوره 1961-2015 و 2016-2045 تحت سناریو A1B مدل HADCM3 از مرکز دگرگونی آب و هوایی کانادا (CCCSN) تهیه و مدل رگرسیونی آن به دست آمد. در گام بعدی آماره‌های R2 و RMSE نشان داد مدل‌سازی از دقت مناسبی برخوردار بودند. شیب روند بارش نشان داد که در ماه‌های ژانویه، فوریه، ژولای و آگوست بارش مقدار افزایشی و در بقیه ماه‌های سال کاهشی خواهد بود. سری زمانی بارش نیز نشان داده است که غالب روند در طول سال کاهشی است و مقدار افزایشی بارش تنها مربوط به بارش‌های فرین و 24 ساعته خواهد بود. هم­چنین نتایج این پژوهش نشان داد که بارش در مسیر سامانه‌های مدیترانه­ای و سودانی در حال افزایش است و این مقدار افزایشی دورنمای مناسبی برای شرایطی آبی منطقه نخواهد داشت چراکه مناطقی با روند افزایشی در دوره گرم سال باعث تبخیر بارش دریافتی محل از سطح و افزایش بارش در فصل سرد سال نیز باعث بروز فرین‌های آب و هوایی همچون سیل خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling the Precipitation trend in the West Asia region under climate change

نویسندگان [English]

  • mahmoud ahmadi 1
  • parisa chterchi 2
  • abbasali dadashi roudbari 3
1 Associate Professor, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University
2 M.Sc in Climatology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University
3 Ph.D Student, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University
چکیده [English]

Over the past decades, global warming has undergone significant changes in weather and climate cycles, such as increased water vapor in the atmosphere, increased Precipitation and reduced Precipitation. This research was designed with the aim of modeling Precipitation in the region of West Asia under the influence of climate change. For this purpose, the Precipitation data of the West Asia region for the period 1961-2015 and 2016-2045 was downloaded under the A1B scenario of the HADCM3 model from the Canadian Climate Change Center (CCCSN). In the next step, using the R2 and RMSE statistics, the accuracy of the model was evaluated and the modeling results were of great accuracy. The slope of precipitation, using the sen's method, showed that in January, February, July and August, precipitation would increase and decrease in other months of the year. The Precipitation season with the Man-Kendall method also shows that the prevailing trend is decreasing throughout the year, and the incremental precipitation will only be related to precipitation and 24-hour Precipitation. Also, the results of this study showed that Precipitation in the Mediterranean and Sudanese systems is increasing, and this increase will not have a good prospect for the aquatic environment of the region, as 1 - areas with increasing trend during the warm year will evaporate the Precipitation received from the surface and An increase in precipitation in the cold season also causes flooding of the rainforest.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • climate change
  • HADCM3 Model
  • A1B scenario
  • West Asia
  1. -داداشی رودباری، ع.ع.، فلاح قالهری، غ.ع.، کرمی، م. و باعقیده، م.، 1394. تحلیل تغییرات بارش حوضه آبریز هراز با استفاده از روش‌های آماری و تکنیک تحلیل طیفی، هیدروژومورفولوژی، شماره 7، ص 59-86.
  2. -دلقندی، م. و موذن زاده، ر.، 1395. بررسی تغییرات مکانی‌-زمانی بارش و دمای ایران تحت شرایط تغییر اقلیم با در ‌نظر‌ گرفتن عدم قطعیت مدل‌های AOGCM و سناریوهای انتشار، اکوهیدرولوژی، دوره 3، شماره 3، ص 321-331.
  3. -عباسی، ف.، بابائیان، ا.، گلی مختاری، ل. و ملبوسی، ش.، 1389. ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر دما و بارش ایران در دهه‌های آینده با کمک مدل MAGICC-SCENGEN، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دوره42، شماره 72، ص 91-110.
  4. -علیجانی، ب.، 1389. آب‌وهوای ایران، انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ دهم، تهران، 221 ص.
  5. -علیزاده، ت.، عزیزی، ق.، محب الحجه، ع.ر. و خوش اخلاق، ف.، 1395. شناسایی تغییرات زمانی مکانی چرخندهای شدید در مدیترانه، با الگوریتم عددی، دوره 42، شماره 2، ص 405-417.
  6. -مسعودیان، س. ا.، 1388. نواحی بارشی ایران، جغرافیا و توسعه، شماره 13، ص 79-91.
  7. -مفیدی، ع. و زرین، آ.، 1384. بررسی سینوپتیکی تاثیر سامانه‌های کم فشار سودانی در وقوع بارش-های سیل‌زا در ایران، تحقیقات جغرافیایی، دوره 20، ص 113-163.
  8. -Allen, M.R., Ingram, W. J. and Stainforth, D.A., 2002. Constraints on future changes in climate and the hydrologic cycle. Nature, v. 419(6903), 224 p.
  9. -Beniston, M., Stephenson, D.B., Christensen, O.B., Ferro, C.A., Frei, C., Goyette, S.S., and Palutikof, J., 2007. Future extreme events in European climate: an exploration of regional climate model projections, Climatic change, v. 81(1), p. 71-95.
  10. -Dai, A., 2006. Precipitation characteristics in eighteen coupled climate models, Journal of Climate, v. 19(18), p. 4605-4630.
  11. -Davidson, E.A. and Janssens, I.A., 2006. Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change, Nature, v. 440(7081), 165 p.
  12. -Flocas, H.A., Simmonds, I., Kouroutzoglou, J., Keay, K., Hatzaki, M., Bricolas, V. and Asimakopoulos, D., 2010. On cyclonic tracks over the eastern Mediterranean, Journal of Climate, v. 23(19), p. 5243-5257.
  13. -Giorgi, F., 2006. Climate change hot‐spots, Geophysical research letters, v. 33(8).
  14. -Gordon, C., Cooper, C., Senior, C.A., Banks, H., Gregory, J.M., Johns, T.C. and Wood, R.A., 2000. The simulation of SST, sea ice extents and ocean heat transports in a version of the Hadley Centre coupled model without flux adjustments, Climate dynamics, v. 16(2), p. 147-168.
  15. -Guemas, V., Garcia‐Serrano, J., Mariotti, A., Doblas‐Reyes, F. and Caron, L.P., 2015. Prospects for decadal climate prediction in the Mediterranean region, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, v. 141(687), p. 580-597.
  16. -Hadley, C., 2006. Effect of climate change in the developing countries, UK Meteorological Office.
  17. -Held, I.M. and Soden, B.J., 2006. Robust responses of the hydrological cycle to global warming, Journal of climate, v. 19(21), p. 5686-5699.
  18. -Hurrell, J.W., Kushnir, Y. and Visbeck, M., 2001. The north Atlantic oscillation, Science, v. 291(5504), p. 603-605.
  19. -Intergovernmental Panel on Climate Change, 2014. Climate Change 2014–Impacts, Adaptation and Vulnerability: Regional Aspects, Cambridge University Press.
  20. -Kendall, M., 1975. Multivariate analysis, Charles Griffin, London, 258 p.
  21. -Kharin, V.V., Zwiers, F.W., Zhang, X. and Hegerl, G.C., 2007. Changes in temperature and precipitation extremes in the IPCC ensemble of global coupled model simulations, Journal of Climate, v. 20(8), p. 1419-1444.
  22. -Landerer, F.W., Jungclaus, J.H. and Marotzke, J., 2007. Regional dynamic and steric sea level change in response to the IPCC-A1B scenario, Journal of Physical Oceanography, v. 37(2), p. 296-312.
  23. -Mann, H.B., 1945. Nonparametric tests against trend, Econometrica: Journal of the Econometric Society, p. 245-259.
  24. -O’gorman, P.A. and Schneider, T., 2009. Scaling of precipitation extremes over a wide range of climates simulated with an idealized GCM, Journal of Climate, v. 22(21), p. 5676-5685.
  25. -O'Gorman, P.A. and Schneider, T., 2009. T The physical basis for increases in precipitation extremes in simulations of 21st-century climate change, Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 106(35), p. 14773-14777.
  26. -Pall, P., Allen, M.R. and Stone, D.A., 2007. Testing the Clausius–Clapeyron constraint on changes in extreme precipitation under CO2 warming, Climate Dynamics, v. 28(4), p. 351-363.
  27. -Parry, M.L., 2007. Climate change 2007-impacts, adaptation and vulnerability: Working group II contribution to the fourth assessment report of the IPCC (Vol. 4), Cambridge University Press.
  28. -Pope, V., Brown, S., Clark, R., Collins, M., Collins, W., Dearden, C. and Lowe, J., 2007. The Met Office Hadley Centre climate modelling capability: the competing requirements for improved resolution, complexity and dealing with uncertainty, Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, v. 365(1860), p. 2635-2657.
  29. -Sen, P.K., 1968. Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau, Journal of the American Statistical Association, v. 63(324), p. 1379-1389.
  30. -Stocker, T., 2014. Climate change 2013: the physical science basis: Working Group I contribution to the Fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press.
  31. -Sun, Y., Solomon, S., Dai, A. and Portmann, R.W., 2007. How often will it rain? Journal of Climate, v. 20(19), p. 4801-4818.
  32. -Theil, H., 1992. A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis, In Henri Theil’s Contributions to Economics and Econometrics (pp. 345-381), Springer Netherlands.
  33. -Trenberth, K.E., 2011. Changes in precipitation with climate change, Climate Research, v. 47(1/2), p. 123-138.
  34. -Wilcox, E.M. and Donner, L.J., 2007. The frequency of extreme rain events in satellite rain-rate estimates and an atmospheric general circulation model, Journal of Climate, v. 20(1), p. 53-69.
  35. -Yang, C., Chandler, R.E., Isham, V.S. and Wheater, H.S., 2005. Spatial‐temporal rainfall simulation using generalized linear models, Water Resources Research, v. 41(11), p. 235-251.