فاطمه رحیم زاده

دما یک متغییر ترمودینامیک و مهم جوی است که تغییر آن منشا بسیاری از تغییرات فیزیکی، شیمیایی و زیست محیطی بوده و اندازه گیری های آن در جو در مقایسه با سایر عناصر جوی از سابقه طولانی تری برخوردار است. علیرغم وجود شواهدی برای تغییرات دما و هشدار تنی چند از دانشمندان در سالهای 1947 و 1948 راجع به گرم شدن کره زمین، عقیده مبتنی بر ایستایی اقلیم تا دهه 1970 کماکان وجود داشت.نتایج مطالعات گسترده ای که در سطوح ملی، منطقه ای و جهانی انجام شده است، بیانگر افزایش دما در بسیاری از نقاط کره زمین و به طور کل افزایش میانگین دمای هوای کره زمین می باشد. در طی چند دهه گذشته دماهای حداقل و حداکثر، رفتارهای متفاوتی از خود نشان داده اند و دمای حداقل در بسیاری از نقاط به طور آشکار نرخ افزایشی داشته است. گرچه دمای حداکثر هم در خیلی از نقاط نرخ افزایشی نشان می دهد ولی به علت نرخ کمتر آن در مقایسه با دمای حداقل، موجب کاهش دامنه شبانه روزی دما شده است. در این مقاله تحلیل داده های دما، که در مطالعات پروژه آشکار سازی آماری تغییر اقلیم در ایران به دست آمده، مرور شده است. در این مطالعه علاوه بر استفاده از آخرین روش های آماری توصیه شده توسط سازمان هواشناسی جهانی مطالعات متفرقه ای که در دیگر کشورها انجام شده نیز مد نظر قرار گرفته است. نتایج مطالعات انجام شده نشان می دهند که الگوی تغییرات دماهای حداقل، حداکثر و میانگین در سطح کشور یکسان نیست، هر چند روند افزایشی دمای حداقل در اکثر ایستگاه ها به ویژه ایستگاه های واقع در شهرهای بزرگ و رو به گسترش، قابل ملاحظه می باشد که به عنوان مثال می توان به روند شهر اصفهان اشاره نمود. علاوه بر آن در دهه 1970 جهش دما در بسیاری از نقاط رخ داده است که در انطباق با جهش دما در دیگر نقاط دنیا می باشد. دامنه تغییرات شبانه روزی دما در برخی از شهرهای بزرگ کشور مثل شیراز، تهران و اصفهان نرخ کاهشی قابل ملاحظه ای داشته است که به عنوان نمونه می توان به کاهش حدود 4 درجه ای آن در شهر اصفهان اشاره نمود. در این مقاله با ذکر موارد استثنا و تحلیل آنها همراه با ترسیم هایی در زمینه همگنی داده های دما، به معنی داری و عدم معنی داری روند دما نیز پرداخته شده است

در این مطالعه، میانگین ماهانه سرعت باد و انرژی آن بر اساس داده های ساعتی یازده ایستگاه همدیدی (سینوپتیک) در دوره اقلیمی 2005-1992 محاسبه و تحلیل شده است. میانگین انرژی باد با استفاده از برازش نوع پیوندی (هیبرید) توزیع های ویبال و معکوس نرمال به داده های ساعتی سرعت باد و هم چنین روش مستقیم، برآورد شده است. نتایج نشان داد که سرعت باد در طول ماه های سرد سال (نوامبر، دسامبر و ژانویه) نسبت به سایر ماه ها کمتر است. با شروع فصل بهار (آوریل)، سرعت باد در منطقه کم کم افزایش می یابد و روند کاهشی از ماه سپتامبر به بعد مجددا شروع می شود. انرژی باد برآورد شده در سطح ایستگاه های استان اصفهان نشان داد که در دوره ای که سرعت باد کمتر است، چگالی توان باد در ایستگاه های استان به کمتر از 60 وات بر متر مربع می رسد. چگالی توان باد با شروع ماه فوریه (حدود ماه بهمن) به سبب افزایش سرعت باد در منطقه زیاد می شود، به طوری که در ایستگاه های اردستان، نایین و کبوترآباد به بیش از 60  وات بر متر مربع و در ایستگاه شهرضا به بیش از 140 وات بر متر مربع می رسد. پس از سپری شدن ماه آوریل، به جز در ایستگاه اردستان، دوباره چگالی توان باد همگام با کاهش سرعت باد، کاهش می یابد. به طور کلی، در بین ایستگاه های منطقه، خورو بیابانک، داران و نطنز با سرعت و چگالی توان کم باد مواجه هستند. الگوی تغییرات چگالی ماهانه توان باد در ایستگاه اردستان نیز با سایر ایستگاه ها متفاوت است.

الگوهای مختلف گردش جوی شرایط آب و هوایی متفاوتی را باعث می شوند. تغییر در فراوانی وقوع الگوهای گردش جوی و تیپ های هوا منجر به تغییر الگوی بارش می شود. از این رو مطالعه و بررسی الگوهای گردش جوی می تواند به عنوان معیاری برای بررسی تغییرات الگوی بارش به کار گرفته شود. تغییرپذیری بارش یکی از مهمترین عوامل آب و هوایی است که سیستم های طبیعی و اقتصادی را کنترل می کند. این موضوع به ویژه در مناطقی نظیر ایران که در منطقه خشک و نیمه خشک واقع شده، چشمگیرتر است. در تحقیق حاضر رابطه فراوانی الگوهای هوا با شاخص ENSO مورد تحلیل قرار گرفته است. به منظور طبقه بندی الگوهای گردشی، داده های روزانه مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و فشار تراز دریا در فصل زمستان طی دوره آماری 1961-2003 از مرکز داده های NCEP تهیه گردید. برای طبقه بندی الگوهای هوای روزانه، از روش تحلیل عاملی و خوشه بندی استفاده شد و در نهایت هشت الگوی گردشی اصلی در فصل زمستان برای ایران شناسایی شد. به منظور شناسایی ارتباط بین فراوانی انواع الگوهای گردشی هوا با فازهای گرم، خنثی و سرد ENSO، داده های ماهانه شاخص فوق نیز از مجموعه داده های بازسازی شده NCEP استخراج گردید و فراوانی هر یک از الگوهای گردشی هوا طی فازهای گرم،‌ سرد و خنثی محاسبه شد. نتایج حاصل از این پردازش نشان داد که الگوهای هوای کم فشار مدیترانه، کم فشار جنب قطبی، پرفشار شرقی، پرفشار شمالی، پرفشار اروپای شرقی و تلفیق سامانه پرفشار سیبری با پرفشار اروپایی در فاز النینو از فراوانی بیشتری برخوردارند. در حالی که الگوهای هوای پرفشار سیبری و پرفشار مرکزی در دوره های لانینا بیشتر است.

استان ساحلی هرمزگان با تداوم دوره ی گرمای زیاد و تابستان های شرجی، بارش کم و تنوعی از مناطقی با ویژگی های توپوگرافی متنوع، از شرایط اقلیمی ویژه ای برخوردار است. این استان همچون دیگر مناطق کشورمان تحت تاثیر تغییرات اقلیمی حاصل از گرمایش جهانی می باشد و علاوه بر افزایش دما و نوسانات شدید بارش شاهد افزایش بالا رفتن سطح آب دریا، فرسایش کناره های ساحلی و شور شدن آب های منطقه می باشد. از این رو بررسی پارامترهای اقلیمی و تغییرات مقادیر حدی آن می تواند در برنامه ریزی های آتی به منظور سازگاری و مقابله با آن مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه با استفاده از داده های ایستگاه های سینوپتیک منطقه میانگین های فصلی و سالانه دما و بارش به همراه مقادیر حدی آن ها مورد بحث قرار گرفته است. به منظور بررسی همگنی داده ها از روش رگرسیون چندمرحله ای و در تعیین نمایه های حدی از روش های مختلف آماری، چندک های تجربی، نمایه های درصدی و تعیین نقاط بحرانی دوره ی پایه استفاده شده است. نتایج کلی حاصل از این بررسی تشدید گرمایش و کاهش بارش در این استان به همراه افزایش نوسانات شدید بارش و مقادیر حدی دما بوده است که لزوم توجه برنامه ریزان استان را به این مهم می طلبد.

در این مقاله تغییرات ویژگیهای بارش 34 ایستگاه سینوپتیک کشور مورد مطالعه و بررسی شده است. این ایستگاه‌ها دارای30 سال داده پیوسته در دوره آماری 1951-1991 بودند و از نظر مکانی در سطح کشور دارای توزیع متناسب می‌باشند. برای دستیابی به یک ایده کلی از رفتار بارش، از میانگین متحرک و برای بررسی همگنی داده‌های بارش، از روش تبدیل شده آبه، انحرافات تجمعی، نسبت بیشینه ورسلی و خود همبستگی مرتبه اول استفاده شده است. مطالعه روند و معناداری آن، با استفاده از آزمون پارامتریک تی- استیودنت و آزمون‌های ناپارامتریک من‌کندال و اسپیرمن به همراه تحلیل کمی روند صورت گرفته است. برای کشف نقاط جهش در میانگین‌های بارش از آزمون‌های من‌کندال دنباله‌ای، انحرافات تجمعی و نسبت بیشینه ورسلی بهره گرفته شده و سپس معنا‌داری نقاط با استفاده از آزمون‌های من‌ویتنی و کروسکال والیس بررسی شده است. دلایل ناهمگنی سری‌های بارش ایستگاه‌های منتخب، بیشتر ناشی از وجود روند و نوسانهای زیاد بوده و کمتر متأثر از جهش‌های ناگهانی می‌باشد. علیرغم تصور عمومی، کشور شاهد هر دو روند کاهشی و افزایشی در جمع بارش سالیانه ایستگاه‌های سینوپتیک بوده ‌است. به عنوان مثال جمع بارش سالیانه در مشهد و تهران دارای روند مثبت و در بندر‌انزلی دارای روند منفی بوده ‌است. روندهای بارش فصلی در هیچ یک از ایستگاه‌های مطالعه شده به صورت موازی رخ نداده است.

هدف اصلی این مقاله، بیشتر نمایش نوسانات و روند کما بیش یکنواخت سری های دما و سازگاری آن ها با آنچه که در سطح جهانی اتفاق افتاده است، می باشد. به علاوه تخمین جدیدی از روند منطقه ای دمای کمینه و بیشینه سالانه در ایران را بعد از کشف نقاط ناهمگن طبیعی و غیرطبیعی داده های 33 ایستگاه همدیدی کشور که دوره 2010-1960 را پوشش می دهند، ارائه می دهد. 22 ایستگاه دیگر با طول دوره کمتر، برای تایید تغییرات و نوسانات در دوره های مشترک آماری و به عنوان شاهد مورد استفاده قرار گرفتند. به دلیل مشابهت نتایج آزمون های همگنی و جلوگیری از پیچیده سازی مطلب، کار ارزیابی همگنی فقط بر اساس نتایج حاصل از بررسی آزمون همگنی استاندارد نرمال (SNHT) از نوع مطلق، ، نظریات کارشناسی و استفاده از فراداده ها انجام گردید. نقاط ناهمگن تعیین، و موارد طبیعی و غیر طبیعی آن تفکیک گردیدند. پس از تعدیل ناهمگنی های غیر طبیعی سری های زمانی دما، نشان داده شد که کشور می تواند به ده زیر ناحیه برحسب نوسانات، تغییرات و روند دمایی یکنواخت طبقه بندی شود. هم چنین نشان داده شد که کشور ایران با دارا بودن اقلیم های متفاوت، ضمن افت و خیز های نسبی یکنواخت، شاهد روند افزایشی میانگین دماهای کمینه و بیشینه سالانه به ترتیب با نرخ هایی حدود 5/0-4/ و 3/0-2/0 درجه سلسیوس بر دهه بوده است. روند های منفی ارائه شده و هم چنین تفاوت نرخ روند های مشاهده شده در ایستگاه های مجاور و هم اقلیم در مطالعات قبلی صرفا به علت جابجایی و تغییر در شرایط محیطی ایستگاه ها بوده است. نادیده گرفتن این ناهمگنی های دمایی در مطالعات قبلی ، خطاهایی در مشخصه های آماری و عدم قطعیت هایی در روندهای دراز مدت را نیز به دنبال داشته است.