مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مقایسه آماری -همدیدی بارش ایران در خشکسالی و تر سالی (۲۰۲۱-۱۹۹۱)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
هدف: نوسان شدید بارش از محدودیت‌های محیطی ایران است. هرچند میانگین بارش سالانه ایران را حدود یک‌سوم بارش سیاره زمین می‌دانند؛ اما توزیع فضایی و زمانی همین مقدار نیز بیانگر توزیع ناتراز بارش در پهنه جغرافیایی ایران است. خشکسالی و سیلاب دو مشخصه اصلی نظام بارشی ایران هستند. نظام بارشی ایران ناهمگن و نامتوازن است. دو سال 2019 و 2021 به عنوان  نمونه برای مقایسه شرایط همدید انتخاب شدند. بارش‌های سیل‌آسا سال آبی 2019 و خشکسالی نسبتاً شدید سال 2021 ناترازی بارش را نشان می‌دهد.
روش و داده: برای تحلیل این مسئله داده‌های روزانه بارش ۳۶۰ ‌ایستگاه هواشناسی 2021-1991 و شاخص‌های همدید فصول زمستان 2019 و 2021  عرض ͦ N ۹۰-۱۰ و طول ͦ E ۹۰-۱۰ استفاده شد.
یافته­ها: یافته­‌ها نشان داد احتمال رخداد خشکسالی 42%، ترسالی 35.5% و نرمال 22.5% است. طبق نتایج زنجیره مارکف، بیشترین احتمال تغییر فاز حالت نرمال به خشکسالی 57% و خشکسالی متوالی 46.2 % است. تحلیل Anova (۹۵%) نشان داد اختلاف معناداری بین متغیر‌های اقلیمی سال‌های ‌تر و خشک وجود دارد. شرایط همدید نشان داد در سال نمونه ترسالی (2019) عملگر پر فشار سیبری در سال‌های مرطوب (در سال 2019) دارای فشار بیشتر (mb1054) و در سال 2021 به عنوان نماینده سال خشک، 1032 میلی‌بار و کمتر بوده است. در سال مرطوب فراوانی عبور سیکلون‌ها و اختلاف دما در تراز 500-1000 بیشتر اما مقادیر امگا کمتر است. این شرایط در 2021 (خشکسالی) میزان فشار در سیبری، اختلاف دمای تراز 500 و 1000 کمتر و امگا بالاتر است (هوای پایدار).
نتیجه‌­گیری: یافته‌ها نشان داد که نوسان‌پذیری بارش ایران از سالی به سال دیگر زیاد و رخداد سال‌های کم‌بارش از پر بارش بیشتر است.
نوآوری و کاربرد نتایج: مقایسه شرایط همدید در شرایط ترسالی و خشکسالی که نشان‌دهنده تغییرات مراکز فشار بر بارش ایران است. رهیافت برنامه­‌ریزی مبتنی بر ریسک در زمینه افزایش تاب‌آوری برنامه‌های توسعه و تأمین آب مبتنی بر شرایط اقلیمی با عدم قطعیت بیشتر است. بر این اساس توجه به توان اکولوژی، بازتوزیع فضایی جمعیت و کاهش میزان خطرپذیری محیط جغرافیایی کشور اهمیت بالای دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of Iran's rainfall fluctuations in drought and wet conditions (1991-2021)

نویسندگان English

Maryam َAriaSadr
Dariush Rahimi
Department of Natural Geography, Faculty of Geographical Sciences and Planning, Isfahan University, Isfahan, Iran
چکیده English

Aim: Extreme rainfall fluctuations are one of Iran's environmental challenges. The heavy rains of 2019 and the relative drought of 2018 and 2021 show the unevenness of rainfall.
Material & Method: This study utilized the daily rainfall data from 360 weather stations spanning the years 1990 to 2021, along with the synoptic indices of the winter seasons of 2019 and 2021. The geographical range of the data, spanning from latitude N 10-90 to longitude E º 10-90, was chosen to provide a comprehensive view of the Iranian climate.
Finding: The probability of drought is 42%, drought is 35.5%, and normal conditions are 22.5%. Markov chain indicated the highest probability of normal drought to drought at 57% and consecutive drought at 46.2%. ANOVA showed a significant difference between the climatic variables of wet and dry years. Observational conditions showed that in the wet year (2019) sample year, the Siberian high-pressure center operator had more pressure (1054 megabytes) in 2019 and 1032 mb in 2021. In the wet year, the frequency of cyclones and the temperature difference at the level of 500-1000 are higher, but the omega values are lower. These conditions are for the drought (2021), the amount of pressure in Siberia, the temperature difference between 500 and 1000 is less, and Omega is more (stable air).
Conclusion: The amount of rainfall in Iran fluctuates from year to year, and low rainfall years occur more often than high rainfall years.
Innovation: Planners should increase the risk of water supply and development and plan based on the minimum amount of precipitation. The physical capacity of the country's ecology should be reviewed, and population concentration in limited areas should be avoided to reduce the vulnerability of the country's geographical environment.

کلیدواژه‌ها English

Fluctuation
Drought
Wet
Rainfall
Trend
Iran
آروین، عباسعلی و اسکندریان، غلامرضا. (1396). بررسی روند خشکسالی استان خوزستان. پژوهشهای مکانی فضایی, 4(1), 19-37.‎
احمدی، محمود و جعفری، فرزانه. (1395). تحلیل همدیدی سیل ویرانگر تیرماه سال1394 شمال ایران. جغرافیای طبیعی, 9(34), 83-104.‎
بابایی فینی، ام السلمه و علیجانی، بهلول. (1392). تحلیل فضایی خشکسالی‌های بلندمدت ایران. 45 ‌ (3)، 12-1.
بروغنی، مهدی، مرادی، حمیدرضا، زنگنه اسدی، محمدعلی و پورهاشمی، سیما. (1398). ارزیابی نقش خشکسالی بر فراوانی وقوع گرد و غبار در استان خراسان رضوی. علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 21(5), 109-121.‎
بلیانی، سعید، خسروی، ‌یونس و عباسی‌سمنانی، علیرضا. (1395). پهنه‌بندی مخاطرات بارشی منجر به خشکسالی و سیل در حوضه‌های آبریز حله و مند. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 12(3), 13-34.‎
پرک، فاطمه، روشنی، احمد و علیجانی، بهلول. (1394). واکاوی همدیدی سامانه کم فشار سودانی در رخداد ترسالی ها و خشکسالی‌های نیمه جنوبی ایران. جغرافیا و مخاطرات محیطی، 4(3)، 75-90.‎
پژوه، فرشاد و جعفری، فرزانه. (1399). واکاوی همدید بارش‌های سیل‌آسا و مخاطره‌آمیز غرب و جنوب غرب ایران در دهه اول فروردین 1398. فصلنامه علمی - پژوهشی اطلاعات جغرافیایی «سپهر»، 29(114)، 165-184.‎
پرنده خوزانی، اکرم و لشکری، حسن. (1389). بررسی سینوپتیکی سیستم‌های سیل‌زا در جنوب ایران. تحقیقات منابع آب ایران، 6(2)، 66-73.
پروین، نادر. (1392). بررسی ارتباط موقعیت مکانی رودبادهای تراز میانی جو و وقوع سیل در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 29(12)، 235-250.‎
جعفری، غلامحسن، بختیاری، فاطمه؛ و دوستکامیان، مهدی. (1395). بررسی و تحلیل ارتباط فضایی خشکسالی‌ها با دبی حوضه آبی قزل اوزن. ‎(48)، 79-94.
حجازی زاده، زهرا، پژوه، فرشاد، و جعفری، فرزانه. (1397). آشکارسازی شرایط همدید مؤثر بر خشک‌سالی و ترسالی‌های شدید و فراگیر در نیمه شرقی ایران. جغرافیا و مخاطرات محیطی، 7(3)، 135-160.‎
حلبیان، ‌امیرحسین و‌پور‌جزی، حسینعلی. (1394). تحلیل سینوپتیک مخاطرات اقلیمی در جنوب‌غرب ایران مورد مطالعه: بارش‌های سنگین سیل‌زا در آذر 1391. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی 31-46، 8(2).
حلبیان، امیرحسین، نیک‌اندیش، نسرین و اکبری، مطهره. (1398). واکاوی سینوپتیکی و دینامیکی سامانه‌‌های سیل‌‌زا در مازندران. مهندسی و مدیریت آبخیز، 11(1)، 129-146.‎
خورانی، اسدالله و خواجه، محمد. (1393). بررسی همزمانی روند خشکسالی و افت سطح آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت داراب). برنامه‌ریزی و آمایش فضا، 18(2)، 57-80.‎
خوشحال دستجردی، جواد، غیور، حسنعلی و مرادی، مسعود. (1390). بررسی تأثیر خشکسالی بر آب‌های زیرزمینی در حوضه آبی دهگلان - کردستان. (79) ، 36-19.
خوش اخلاق، فرامرز، صفایی راد، رضا و سلمانی، داود. (1393). واکاوی همدید رخداد سیلاب آبان‌ماه 1390 در شهرستان‌های بهبهان و لیکک. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 46(4)، 509-524.
درگاهیان، فاطمه، تیموری، سارا، لطفی نسب اصل، سکینه و رضوی زاده، سمانه. (1398). بررسی تغییر کاربری زمین در هور منصوریه و ارتباط آن با رخ‌دادهای خشک‌سالی و گرد و غبار در کلان‌شهر اهواز. پژوهش‌های آبخیزداری، 32(4)، 94-104.‎
دوستان، رضا. (1398). تحلیلی بر تحقیقات خشکسالی در ایران. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 24(6)، 53-94.‎
رجبی‌زاده، یوسف، ایوب‌زاده، سید علی و قمشی، مهدی. (1398). بررسی سیل استان خوزستان طی سال آبی 1397-1398 و ارائۀ راه‌کارهای کنترل و مدیریت آن در آینده. اکوهیدرولوژی، 6(4)، 1069-1084.‎
رحیمی، داریوش، آتشی، ناهید و بشیریان، فاطمه. (1400). اثر سامانه‌های بندالی بر خشکسالی‌های ایران (مطالعه موردی: آذر و دی ۱۳۹۳). تحقیقات منابع آب ایران، 17(4)، 10-1.
رحیمی، داریوش و رحیمی داشلی برون، یونس. (1395). بررسی اثر تغییرات اقلیمی و کاربری ارضی بر سیلاب در شمال ایران (حوضه مادرسو).‎ (1)27، 89-102.
رحیمی، داریوش و محمدی، زهرا. (1394). بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز سد زاینده رود. مجله آمایش جغرافیایی فضا، 7(25)، 221-233.‎
رحیمی، داریوش، میرهاشمی، حمید و رحیمی، یونس. (1392). تحلیل ترمودینامیک و سینوپتیکی سیلاب‌های لحظه‌ای مناطق کوهستانی (حوضه بهشت آباد). تحقیقات جغرافیایی، 28(3)، 131-144.
رحیمی، داریوش و هاشمی نسب، سادات. (1397). تحلیل واکنش هیدرولوژی حوضۀ کارون شمالی به افزایش دمای کمینه. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 50(1)، 1-17.‎
رضایی بنفشه، مجید، حسین‌علی‌پور گزی، حسین، جعفری شندی، فاطمه و محمدی، علی. (1391). تحلیل همدید بارش‎‌های سنگین پهنه‌ شمال غرب ایران (با تأکید بر الگوهای ضخامت جو). نشریه علمی جغرافیا و برنامه‌ریزی، 19(53)، 117-135.‎
ساری صراف، بهروز، واعظی هیر، عبدالرضا؛ والائی، اکرم و ابطحی، وحیده. (1395). آشکارسازی خشکسالی‌های هواشناسی و هیدرولوژیکی جنوب شرق دریاچه ارومیه. مخاطرات محیط طبیعی، 5(10)، 25-42.‎
سلیقه، محمد (1395). آب و هواشناسی سینوپتیک. چاپ اول، سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه­ها (سمت)، مرکز تحقیق و توسعه علوم انسانی، تهران.
شادمانی، ناهید، نصراصفهانی، محمدعلی و قاسمی، احمدرضا. (1397). تشخیص منابع تأمین رطوبت و مسیر دقیق حرکت توده‌های هوای مرطوب مؤثر بر بارش‌های سیل‌آسا در غرب و جنوب ایران (مطالعه موردی: سیل 7 و 20 آبان 1394).مجله ژئوفیزیک ایران 50-63,12(2).
صمدی، زهرا. (1386). تحلیل الگوی سینوپتیکی بارش سیل زای پاییز سال 1382 سواحل جنوبی دریای خزر.
طولابی نژاد، میثم، حجازی‌زاده، زهرا؛ بساک، عاطفه و بزمی، نسرین. (1396). اثرات نوسان اطلس شمالی بر ناهنجاری تراز میانی جو و بارش ایران (مطالعه موردی: غرب ایران). نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 18(49)، 19-35.‎
عابدی، فاطمه، رحیمی، داریوش و مسعودیان، سید ابوالفضل. (1398). تحلیل روند سامانه‌‌های بندالی نیمکرۀ شمالی. نشریه جغرافیا و توسعه، 17(57)، 233-244.‎
عزیزی، قاسم، شمسی‌پور، علی اکبر و میری، مرتضی. (1391). واکاوی همدیدی ارتباط آتش‌سوزی‌های ماه ژوئیه 2010 روسیه و سیل پاکستان.‎
عساکره، حسین و حسامی، نرگس. (1398). واکاوی همدید الگوهای جوی سیل‌زا د‌رحوضه آبریز بازفت. فضای جغرافیایی، 67(19)، 1-27.‎
علیجانی، بهلول و بابایی، ام السلمه. (1388). تحلیل فضایی خشکسالی‌های کوتاه مدت ایران.‎ 109-121.
فتاحی، ابراهیم و بابایی فینی، ام السلمه. (1393). طبقه‌بندی الگوهای همدیدی بارش‌زا و خشکسالی‌زا در ایران زمین. ‎ (1) 29. 105-122.
فرج‌زاده، منوچهر و رجایی نجف‌آبادی، سعید. (1392). تحلیل شرایط سینوپتیک رخداد سیل در بارش‌های سنگین (شهرستان کوهرنگ). نشریه علمی جغرافیا و برنامه‌ریزی، 17(45)، 142-162.‎
فیضی کوشکی، فاطمه، رسولی، فهیمه و حاجی محمدی، حسن. (1398). بررسى الگوهاى هم دیدى حاکم بر رخداد سیلاب‌هاى کلان حوضه کارون. فصلنامه دانش پیشگیرى و مدیریت بحران، 9(1)، 34-22.
کریمی، صادق، جاودانی، راضیه، خسروی، محمود و طاووسی، تقی. (1393). واکنش فصل رشد در برابر خشکسالی و ترسالی اقلیمی مورد مطالعه: منطقه بلوچستان مرکزی، (37)، 1-14.
لشنی زند، مهران، پروانه، بهروز، پیامنی، کیانفر و سپهوند، علیرضا. (1391). بررسی تطابقی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوزه سراب صیدعلی. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 3(1)، 1-11.‎
مارسلین، مارک. (1392). گرمایش جهانی. (ترجمه ماندانا فرهادیان). انتشارات فرهنگ نصر، تهران.
محمدی، بختیار و مسعودیان، سیدابوالفضل. (1389). تحلیل همدید بارش‌های سنگین ایران مطالعه موردی: آبان ماه 1373.‎
محمودی، پیمان، طاوسی، تقی و کردی تمندانی، صابره. (1401). شناسایی الگوهای ناهنجاری‌های همدیدی منجر به خشکسالی‌ها و ترسالی‌های فراگیر ایران.‎
محمدی، علی، سلیقه، محمد، حمیدی میرکلایی، اسحاق و حسامی، علی. (1394). تحلیل همدیدی بارش‌های سیل‌زای حوضه آبریز دریای مازندران مطالعه موردی: سیل نوشهر در زمستان سال 1391. پژوهش‌های علوم و فنون دریایی، 10(2)، 44-58.‎
مرادی، محمد و رنجبر سعادت آبادی، عباس. (1398). بررسی موردی بارش‌های سیل‌آسای ایران در ماه مارس 2019. مجله علمی و ترویجی نیوار، 105-104، 87-72.
مسعودیان، سیدابوالفضل و جعفری شندی، فاطمه. (1392). بررسی رابطه سامانه‌های همدید مؤثر در بارش‌های سنگین پهنه کم بارش شمالی ایران.‎
مسعودیان، سید ابوالفضل. (1390). آب و هوای ایران. چاپ اول، شریعه توس، مشهد.
مصطفی‌زاده، رئوف، صفریان‌زنگیر، وحید  و حاجی، خدیجه. (1397). تحلیل الگو و شرایط وقوع بارش‌های منجر به سیل در سال‌های 1383 تا 1393 در شهرستان گرمی، استان اردبیل مخاطرات محیط طبیعی 89-106, 7(15),.
منتظری، مجید و فنایی، راضیه. (1396). شناسائی الگوهای همدید بارش‌های سنگین در حوضه بهشت آباد.  فصلنامه جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، 7(3)، 339-356.‎
میریان، مینا و کرمپور، مصطفی. (1397). واکاوی همدید سامانه‌های سیل‌زا در استان گلستان (مطالعه موردی: سیلاب 20 مرداد 1380). فضای جغرافیایی، 18(62)، 117-135.‎
نگارش، حسین و ویسی، ‌جلیل. (1392). تجزیه و تحلیل اثرات تغییرات بارش در سیل‌خیزی حوضه آبریز رودخانه راوند (منطقه اسلام‌آباد غرب - استان کرمانشاه). برنامه‌ریزی منطقه‌ای، 11(3)، 79-98.‎
Aadhar, S., & Mishra, V. (2017). High-resolution near real-time drought monitoring in South Asia. Scientific Data4(1), 1-14.
Camenisch, C., Brázdil, R., Kiss, A., Pfister, C., Wetter, O., Rohr, C., ... & Retsö, D. (2020). Extreme heat and drought in 1473 and their impacts in Europe in the context of the early 1470s. Regional environmental change20, 1-15.
Ebrahimi, A., Rahimi, D., Joghataei,M. , Movahedi,S.(2021), Correlation Wavelet Analysis for Linkage between Winter Precipitation and Three Oceanic Sources in Iran, Environmental Processes.
Ebrahimi, A., Rahimi, D., Gushchina, D. (2023), Analysis of atmosphere–ocean interaction on cold season precipitation in Iran, Environmental Earth Sciences (2023) 82:192.
Hosseinzadeh, M. M., & Nohegar, A. (2011). Studying the Effect of Drought on Water Resources over Two Decades and Occurrences of the Sinking Phenomenon in Minab Plain.
Hrdinka, T., Novický, O., Hanslík, E., & Rieder, M. (2012). Possible impacts of floods and droughts on water quality. Journal of Hydro-environment Research6(2), 145-150.
IPCC, (2022), WORKING GROUP REPORT AR6 Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability, February 2022. Pörtner, H.O., Roberts, D.C., Adams, H., Adler, C., Aldunce, P., Ali, E., Begum, R.A., Betts, R., Kerr, R.B., Biesbroek, R. and Birkmann, J., 2022. Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability (p. 3056). Geneva, Switzerland: IPCC.
Maslin, Mark. (2013). Global Warming. (Translated by Mandana Farhadian ) Tehran: Contemporary culture.
Mirza, M. M. Q. (2011). Climate change, flooding in South Asia and implications. Regional environmental change11(Suppl 1), 95-107.
Mitchell, P. J., Benyon, R. G., & Lane, P. N. (2012). Responses of evapotranspiration at different topographic positions and catchment water balance following a pronounced drought in a mixed species eucalypt forest, Australia. Journal of Hydrology440, 62-74.
Notaro, M., Yu, Y., & Kalashnikova, O. V. (2015). Regime shift in Arabian dust activity, triggered by persistent Fertile Crescent drought. Journal of Geophysical Research: Atmospheres120(19), 10-229.
Pfahl, S. (2014). Characterising the relationship between weather extremes in Europe and synoptic circulation features. Natural Hazards and Earth System Sciences14(6), 1461-1475.
Semenova, I., & Slizhe, M. (2020). Synoptic conditions of droughts and dry winds in the Black Sea Steppe Province under recent decades. Frontiers in Earth Science8, 69.
Tong, D. Q., Wang, J. X., Gill, T. E., Lei, H., & Wang, B. (2017). Intensified dust storm activity and Valley fever infection in the southwestern United States. Geophysical research letters44(9), 4304-4312.
Toulabi Nejad, M., Hejazizadeh, Z., Bosak, A., & bazmi, N. (2018). The Effects of North Atlantic Oscillation on the atmospheric middle level Anomaly and precipitation of Iran (Case study: west of Iran). Journal of Applied researches in Geographical Sciences, 18 (49), 19-35.
Trenberth, K. E., Dai, A., Van Der Schrier, G., Jones, P. D., Barichivich, J., Briffa, K. R., & Sheffield, J. (2014). Global warming and changes in drought. Nature Climate Change4(1), 17-22.

  • تاریخ دریافت 27 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری 20 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش 11 آذر 1402
  • تاریخ انتشار 11 مرداد 1403