شدت بارش

چکیده در رابطه های تجربی برای محاسبه زمان تمرکز، شدت بارش حوضه یکنواخت فرض شده است. تغییرات در شدت، مدت و توزیع فضایی از ویژگی های ذاتی بارش های همرفتی شمرده می شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و مقدار و پراکنش بارش، با تفکیک مکانی پانصد متر شعاعی و تفکیک زمانی پانزده دقیقه، محاسبه شد. سیل هشتم خرداد 1393 در سه حوضه سرمو، زرین گل و رامیان بررسی شد. ابتدا محدوده هریک از حوضه ها در محیط GIS به دست آمد و به صورت برنامه اجرایی برای نرم افزار رادار تعریف شد و سپس، به کمک تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و نحوه پراکنش بارش در حوضه های انتخابی واکاوی شد. نتایج نشان داد شدت، مدت و پراکنش بارش تعیین کننده مقدار رواناب حوضه بود. زمان سیل با زمان تمرکز و بیشینه رواناب حوضه اختلاف داشت. واکاوی تصاویر رادار نشان داد که بیشینه رواناب، علاوه بر مجموع بارش حوضه، به پراکنش بارش نیز مرتبط بود. اگر مجموع و پراکنش بارش هم سو بودند، شدت سیلاب افزایش و اگر شدت و مجموع بارش ناهم سو بودند، شدت سیلاب کاهش داشت. در پیش بینی زمان سیلاب و رواناب بیشینه، استفاده از داده های رادار دقتی بیشتر از روش های تجربی داشت.

منحنی های شدت- مدت- فراوانی بارندگی یا روابط دیگری که بتواند شدت بارندگی را به ازای یک تداوم مشخص تعیین کند از ملزومات طراحی در هر پروژه هیدرولوژیکی است، چرا که سیل طراحی بر اساس رگبار طراحی بوده و رگبار نیز دارای تداوم معینی است که می بایست شدت آن مشخص شود. پدیده تغییر اقلیم  ناشی از گرم شدن کره زمین بر مقدار و به تبع آن شدت بارش ها در مناطق مختلف جغرافیایی تاثیرگذار است. به منظور بررسی اثر گرم شدن کره زمین بر شدت بارندگی ها در ایستگاه سینوپتیک بابلسر، دوره مورد مطالعه به دو بازه زمانی 26 ساله (1968-1993) و (1994-2019) تقسیم شد. شدیدترین رگبار 10، 20، 30، 40، 50، 60، 90 دقیقه، 2، 4، 6، 9، 12، 18 و 24 ساعت هر سال از روی تمام رگبارهای رخ داده در آن سال استخراج شد. سپس با استفاده از نرم افزار EasyFit و با آزمون نکویی برازش کولموگروف- اسمیرنوف برای هر یک از 28 سری داده ها، مقادیر شدت بارندگی برای دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله به دست آمد. نتایج نشان داد که شدت بارش های 10 و 20 دقیقه ای و 18 و 24 ساعته  بازه زمانی دوم نسبت به بازه زمانی اول به ترتیب 54، 17، 35 و 35 درصد افزایش یافته در حالی که شدت بارش های 50، 60، 90 دقیقه ای و 2، 4، 6 و 9 ساعته به ترتیب 10، 26، 31، 35، 34، 20 و 10 درصد کاهش یافته است. آزمون tجفتی انجام شده با نرم افزار SPSS روی پارامترهای دما نشان داد که در بازه زمانی دوم نسبت به زمانی اول افزایش دما رخ داده است که مقدار افزایش دمای میانگین26 ساله بازه زمانی دوم نسبت به بازه زمانی اول، 16/1 درجه سانتیگراد بوده است. همچنین بر اساس آزمون من کندال انجام شده روی داده های 52 ساله پارامترهای دما، روند صعودی مشاهده شد. به عنوان نتیجه کلی می توان عنوان نمود که تغییر اقلیم باعث افزایش شدت بارش های کوتاه مدت(5/%35) و بلند مدت(35%) و کاهش شدت رگبارهای میان مدت(24%) در ایستگاه سینوپتیک بابلسر شده است.

هدف این مقاله آشکارسازی تغییرات در سری های زمانی شاخص های فراوانی و شدت بارش یک تا شش روزه ایران و خوشه بندی ایستگاه ها براساس تغییرات رخ داده در نیم قرن اخیر است. روند تغییرات فراوانی و شدت هر دوره با استفاده از آزمون من-کندال و برآوردگر شیب سن طی دوره 2018-1968 شناسایی شد. سپس با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی و روش تحلیل خوشه ای، کل ایستگاه ها براساس روند تغییرات سالانه شاخص های فراوانی و شدت بارش به ترتیب در پنج خوشه (فراوانی) و چهار خوشه (شدت) دسته بندی شدند. ایستگاه های خوشه 1 و 2 نمایانگر فراوانی دوره های بارشی با روند منفی شدید یا بدون روند هستند. این دو خوشه بیشتر در نیمه ی جنوبی ایران استقرار یافته اند. ایستگاه های خوشه 4 و 5 نمایانگر فراوانی دوره های بارشی با روند مثبت (ملایم) هستند که عمدتاً در بخش شمالی کشور واقع هستند. ایستگاه های خوشه 3 نمایانگر فراوانی دوره های بارشی با روندهای کاهشی (ملایم) هستند که بیشتر در غرب و جنوب غرب ایران متمرکزند. نتایج خوشه بندی ایستگاه ها براساس شاخص شدت دوره های بارشی برخلاف نتایج فراوانی، الگوی خاصی را نشان نمی دهند؛ اما در خوشه ی ۱ روندهای کاهشی شدیدی در طول نیم قرن اخیر تجربه شده است. ایستگاه های این خوشه بیشتر در مناطق شمالی کشور متمرکزند. سایر خوشه ها تقریباً در تمام مناطق کشور پراکنده شده اند. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که فراوانی دوره های بارشی در عرض های شمالی کشور روندهای افزایشی (متوسط یا ضعیف) و شدت دوره های بارشی در این عرض ها روند کاهشی شدیدی داشته اند. واژ گان کلیدی: فراوانی بارش، شدت بارش، تحلیل مؤلفه های اصلی، خوشه بندی، روند. [1] نویسنده مسئول: khezerluyizoleykha@yahoo.com