مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

بررسی خشکسالی در ایران و ارزیابی ارتباط آن‌ با غلظت جهانی کربن دی اکسید و فراوانی لکه‌های خورشیدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه اقلیم شناسی و ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
2 گروه اقلیم شناسی و ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
چکیده
هدف: پژوهش حاضر با هدف بررسی خشکسالی در ایران و ارزیابی ارتباط آن با غلظت جهانی گاز کربن دی‌اکسید (GCO2) و فراوانی ماهانه لکه‌های خورشیدی (MSSF) سعی در تحلیل پیوند میان عوامل طبیعی و انسانی در بروز این پدیده اقلیمی دارد.
روش و داده: در این مطالعه، داده‌های دوره آماری ۱۹۶۱–۲۰۲۳ از ۳۱ ایستگاه همدیدی ایران جمع‌آوری شد. مقیاس ۱۲ ماهه شاخص بارش-تبخیر و تعرّق معیار شده (SPEI-12) به عنوان معیار خشکسالی به‌کار گرفته شده و رابطه آن با GCO2 و MSSF از طریق آزمون همبستگی پیرسون و تبدیلات موجک متقاطع (XWT) بررسی گردید.
یافته‌ها: نتایج حاصل از تحلیل‌ها نشان می‌دهد که کمینه‌های SPEI-12 در ایستگاه‌های بوشهر (فرودگاه)، بندرعباس، اراک، آبادان و ارومیه دیده می‌شوند؛ مقادیر بیشینه نیز در ایستگاه‌های بوشهر (فرودگاه)، اصفهان، کرمانشاه، تربت‌حیدریه و خوی ثبت شده‌اند. بررسی سری‌های زمانی، به جز ایستگاه شهرکرد، روند نزولی معناداری را به اثبات رسانده است؛ آزمون‌های روند مبتنی بر من‌کندال، جهش من‌کندال و شیب سِن کاهش قابل‌توجه شاخص را در اکثر ایستگاه‌ها تأیید می‌کنند، در حالی که شهرکرد روند صعودی را در حوالی سال ۱۹۷۰ تجربه نموده است. همچنین، آزمون همبستگی پیرسون رابطه معکوس قوی میان SPEI-12 و GCO2 را نشان داد؛ اگرچه ارتباط با MSSF از نظر آماری ضعیف‌تر گزارش شده است، اما نتایج XWT الگوهای نا هم‌فاز را بویژه در دوره‌های 128 ماهه را برجسته می‌سازد.
نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های به‌دست آمده، کاهش پیوسته شاخص SPEI-12 در اکثر ایستگاه‌ها بیانگر تشدید خشکسالی در اقلیم ایران است. تحلیل‌های روند و موجک متقاطع نشان می‌دهد تغییرات در الگوهای خشکسالی، چالش‌های جدی در وضعیت منابع آب کشور را به همراه داشته و رابطه معکوس مشهود میان خشکسالی و غلظت دی‌اکسید کربن، نشانه‌ای از اثرات تغییرات اقلیمی محسوب می‌شود. این شواهد بر نیاز به بازنگری و به‌روزرسانی سیاست‌های آبی کشور در مواجهه با تغییرات الگوهای بارش تأکید دارد.
نوآوری، کاربرد نتایج: به‌کارگیری همزمان تحلیل روند سری‌های زمانی، تبدیلات موجک متقاطع و آزمون‌های همبستگی نوآورانه بوده و می‌تواند به بهبود مدل‌های پیش‌بینی اقلیمی و تدوین راهبردهای مدیریتی در حوزه آب و هوای ایران کمک کند. داده‌های این پژوهش به عنوان مرجعی برای مطالعات مشابه در مناطق خشک جهان ارزشمند خواهد بود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation drought in Iran and Evaluation of its Relationship with Global Carbon Dioxide Concentration and Sunspot Frequency

نویسندگان English

Mahdi Shojaei 1
Alireza Entezari 1
Mohammad Baaghideh 2
1 Department of Climatology and Geomorphology, Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
2 Department of Climatology and Geomorphology, Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran.
چکیده English

Aim: This research investigates drought in Iran and evaluates its relationship with global CO₂ (GCO2) concentration and monthly sunspot frequency (MSSF). It examines the interplay between natural factors and human influences on this climatic phenomenon.
Materials & Methods:
Data were obtained from 31 synoptic stations across Iran for the period 1961–2023. The 12‑month Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI‑12) was used as the drought metric. Relationships among SPEI‑12, GCO2, and MSSF were examined using Pearson’s correlation and Cross Wavelet Transform (XWT).
Findings: The study found that minimum SPEI‑12 values occurred at Bushehr (airport), Bandarabbas, Arak, Abadan, and Orumiyeh; maximum values were recorded at Bushehr (airport), Isfahan, Kermanshah, Torbat-e-Heydariyeh, and Khoy. All stations, except Shahrekord, exhibited a significant downward trend in SPEI‑12, confirmed by trend tests such as Mann‑Kendall, Sen’s slope, and Mann‑Kendall mutation test. Shahrekord uniquely experienced an upward shift around 1970. Pearson’s analysis revealed a strong negative correlation between SPEI‑12 and GCO2. Although the correlation with MSSF was less pronounced, the XWT results highlight the out-of-phase patterns, especially in the 128-month periods.
Conclusion: Based on the findings, the persistent decline in SPEI‑12 indicates intensifying drought conditions across Iran. The inverse relationship with GCO2 underscores the impact of climate change on water resources and calls for updated water management policies to address shifting precipitation patterns.
Innovation: By integrating time series trend analysis, XWT, and correlation tests, the study introduces an innovative methodology for refining climate models and guiding strategic water management. Its findings offer a valuable reference for similar research in other arid regions.

کلیدواژه‌ها English

Drought
Carbon dioxide
Sunspots
Cross‑wavelet transform
Iran

مقالات آماده انتشار، اصلاح شده برای چاپ
انتشار آنلاین از 11 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 17 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 13 تیر 1404
  • تاریخ پذیرش 13 تیر 1404
  • تاریخ انتشار 11 اردیبهشت 1405