واکاوی تعداد روزهای یخبندان ایستگاه همدید گرگان با رویکرد تغییر اقلیم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار آب و هواشناسی دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آب و هواشناسی دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

3 دانشجوی کارشناسی آب و هواشناسی دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

چکیده:
سابقه و هدف: تغییر تعداد روزهای یخبندان در آینده که به لحاظ کشاورزی و عمرانی دارای اهمیت زیادی است، می تواند یکی از پیامد های تغییر اقلیم و پدیده ی گرمایش جهانی باشد. شناخت چگونگی و زمان وقوع آن می تواند کمک قابل توجهی به بخش کشاورزی داشته باشد. هدف از این مطالعه اطلاع از میزان تغییر تعداد روزهای یخبندان در دوره آینده(2015-2068) نسبت به دوره پایه(1961-2014) در ایستگاه گرگان می باشد.
مواد و روش ها: به منظور مقایسه تعداد روزهای یخبندان در دوره پایه و آینده داده های روزانه ی دمای کمینه ایستگاه همدید گرگان در بازه ی زمانی 2014-1961 از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. سپس جدیدترین سناریوهای موجود گزارش پنجم هیات بین الدول تغییر اقلیم (AR5 2014) شامل سناریوهای RCP از تارنمای تغییر اقلیم کانادا بارگیری و با بکارگیری نرم افزار آماری ریزمقیاس نمایی SDSM داده ها برای دوره آتی(2015-2068) در منطقه مورد مطالعه ریزگردانی گردید. در ادامه با استفاده از قابلیت برنامه نویسی نرم افزار Matlab تعداد روزهای یخبندان در دوره پایه و سناریوهای مذکور محاسبه شد. سپس با استفاده از آزمون ویلکاکسون میزان معناداری اختلاف میانگین تعداد روزهای یخبندان محاسبه گردید.
یافته ها: به طور کلی هدف از این پژوهش بررسی تعداد کل روز های یخبندان در دوره ی مشاهداتی و مقایسه ی آن با سناریو های مختلف در آینده است که با استفاده از آزمون ویلکاکسون میانگین داده های مشاهده ای با سه سناریوی 2.6 و 4.5 و 8.5 مقایسه شده است، این مقایسه نشان دهنده تفاوت معنادار میانگین ها است. (زمانی مقایسه ی میانگین ها معنادار است که کمتر از 0.05 باشد). معنا دار بودن میانگین ها معرف این است که روزهای یخبندان در آینده کاهش زیادی خواهد داشت. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که در بازه ی زمانی 54 ساله برای آینده (2015-2068) دمای کمینه برای ایستگاه گرگان افزایش یافته و تعداد روز های یخبندان کاهش معناداری داشته است. به طوری که میانگین تعداد روز های یخبندان در دوره ی مشاهداتی حدود 16 روز، در سناریوی 6/2، حدود 8 روز، در سناریوی 5/4، حدود 7 روز و در سناریوی 5/8، حدود 6 روز است.
نتیجه گیری: بر اساس خروجی مدل های استفاده شده مقایسه نتایج در دوره ی پایه و آینده حاکی از افزایش دمای کمینه و کاهش تعداد روز های یخبندان است، معنادار بودن میانگین های تعداد روز های یخبندان در دوره ی مشاهداتی و آینده، نشان دهنده ی کاهش معنادار و شدید روزهای یخبندان و افزایش دمای کمینه در آینده است، که این خود می تواند دلیلی بر تغییر اقلیم باشد. یافته های این تحقیق و تحقیقات مشابه مبنی بر افزایش دمای کمینه و همچنین کاهش دوره ی یخبندان را تایید می کند، که هوشیاری بیشتر برنامه ریزان را جهت مقابله با آثار مخرب تغییر اقلیم می طلبد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of frosty days in Gorgan synoptic station under climate change

نویسندگان [English]

  • Abdolreza Kashki 1
  • Hossein Imani Pour 2
  • Mina Firooz yazdi 3
1 Assistant Professor of Climatology, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
2 M.Sc. Graduate, Dept. of climatology, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
3 Undergraduate student degree in climatology, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: According to the Fourth Intergovernmental Panel on Climate Change, Average global temperature in the 20th century has an increasing About 0.6 ° C and this increase for the 21st century is measured to be about 1.1 to 4.6. Cold and frost will be affected by these temperature changes. One of the major climatic factors that occur during most of the cold season in most parts of the country, The phenomenon is cold and freezing, It affects human life as well as construction activities and the growth and productivity of agricultural products and transportation, and many human activity. Accordingly, this research to compare and analyze the phenomenon of cold and frost using daily minimum temperature data downloads Gorgan Station with the climate change approach in the observation period (1961-2014) and projected future period (2015-2018) based on the output of the SDSM scale scaling model
Materials and methods: In this study, in order to analyze the ice days of the Gorgan station with a climate change approach, Daily Minimum Temperature Data of Gorgan Station, In the time period 2014_1961, it was received from the Golestan Province Meteorological Administration. Then, in the MATLAB software, the number of frosty days in the monthly and annual period in the observation and future period was calculated according to three new scenarios AR5 (RCPRCP_2.6, RCP_4.5 and RCP_8.5) in the 45-year period. The Intergovernmental Panel on Climate Change (ILO) has used the AR5's Fifth Assessment Report on new RCP scenarios as representatives of the various emission levels of greenhouse gases. In this research, SDSM software has been used to generate daily minimum temperature data in the upcoming period (2068-2015) from three scenarios of release RCP_2.6, RCP_4.5, RCP_8.5. In this study, Wilcoxon test was used because the data were not normal.
Result: After estimating the minimum temperature of the Gorgan station in the period of observations and the future based on three scenarios RCP_2.6, RCP_4.5 and RCP_8.5, it was determined that the minimum temperature in the future period has increased compared to the observation period. Which will reduce the freezing days in the future. For comparison of frosty days, observational data and data generated for the future are plotted in the chart. This chart shows a significant decrease in future frosty days. In the following , In SPSS software environment using Wilcoxon test the average of observational data has been compared with the three scenarios RCP_2.6 and RCP_4.5 and RCP_8.5. Meaningful meanings indicate that frost days will be reduced in the future. The results show that the minimum temperature in the future period has increased compared to the observation period. Which will reduce the freezing days in the future.
Conclusion: In this research, by specifying the number of frost days in the observation and future period and comparing them, they try to determine how to change the number of frosty days in the future and climate change. Comparison of the results in the observational and future period indicates a rise in the minimum temperature and a decrease in the number of freezing days, Based on the output of the used models, The average of frosty days from about 16 days in the observation period To about 8 days in the scenario RCP_2.6, about 7 days in the RCP_4.5 scenario and about 6 days in the scenario RCP_8.5 decreases, which is a logical consequence of climate change and global warming in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: Frosty days
  • Gorgan
  • SDSM
  • Climate Change
  • Global Warming
 1.Alijani, B., Mahmoudi, P., Rigi Khachi, E., and Khosravi, P. 2010. Investigating the persistence of freezing days in Iran using the Markov chain model. The 73th Natural Geographic Survey. 73: 1-20. (In Persian)
2.Altafi, N. 2017. Iintroduction of Climate Change Modeling. Bachelor project. Karaj Environmental Faculty.
3.Asghari, J., Abadi, M., and Mohammadi, S.M. 1393. Statistical Series: Common Nonparametric Methods. J. Diabete and Metabolism of Iran. 14: 3. 145-162. (In Persian)
4.Bahiar, M.B., Khayand Andish, M., and Zamanian, M.T. 2013. Investigating the effects of climate change on the number of days of the first autumn frost and the last frost of spring in Iran using SDSM scale magnitudes. The 15th and 16th Climate Stud. J. Year 4. (In Persian)
5.Bazrafshan Daryasari, M., Meftah Halghi, M., Ghorbani, Kh., and Ghahraman, N. 2015. Comparative study of climatic regions of Golestan province under different climate change scenarios. J. Water Soil Cons. 22: 5. 187-202. (In Persian)
6.Bonsal, B., Zhang, R.X., Vincent, L.A., and Hogg, W.D. 2001, Characteristics of Daily and Extreme Temperature Canada Climate. 14: 1959-197 .10.
7.Darand, M. 2012. Assessment and Recognition of Climate Change in Iran over the past decade. Iran's Watershed Sciences and Engineering. 30: 9. 1-7. (In Persian)
8.Easterling, D.R. 2002. Recent changes in frost days and the frost-free season in the united states, American meteorological society. 83: 1327-1332.
9.Esmaeili, R., Habibi No Khandan, M., and Fallah Gholheri, G.A. 2010. Evaluation of Changes in the Growth and Freezing Rate Due to Climatic Oscillations Case study: Khorasan Razavi. Natural Geography Research. 73: 69-82. (In Persian)
10.IPCC Semenov, M.A. 2007. Developing of High-resolution UKCUP20. based Climate Change Scenarios in the UK, Agricultural Forest Meteorology, 144: 127-138.
11.Mahdavi, M., and Taher Khani, M. 2004. Application of Statistics in Geography. Gomes Publishing.
Pp: 300-301. (In Persian)
12.Martinez, M.D., Serra, C., Burgueno, A., and Lana, X. 2010.Time trends of daily maximum and minimum temperatures in Catalonia (ne Spain) for the period. 2004-1957, Inter. J. Clim. 30: 267-290.
13.Moriasi, D.N., Arnold, J.G., Van Liew, M.W., Bingner, R.L., Harmel, R.D., and Veith, T.L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE. 50: 3. 885-900.
14.Sedaghat Kerdar, A., and Rahimzade, F., 2008. The Changes of Growth Season Length in Second Half of 20 Century in Iran, Investigate in Constructiveness Quarterly, isuee 75.