آشکارسازی تغییرات اقلیمی با تحلیل آزمون گرافیکی کندال و شاخص‌های خشکسالی (مطالعۀ موردی: حاشیۀ تالاب آق‌گل همدان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران،

2 دانشیار گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران،

چکیده

بی‌ثباتی در اقلیم تأثیرات منفی چشمگیری بر اکوسیستم‌های خشکی و دریایی می‌گذارد. آثار آن می‌‌‌تواند شامل بر هم خوردن تعادل اکوسیستم‌‌ها، تغییرات هیدرولوژیکی، افزایش استرس‌‌های دمایی، افزایش سیل، کاهش تغذیۀ سفره‌‌های زیر‌‌زمینی، کاهش کیفی منابع آب و سایر موارد باشد. شناخت تغییرات اقلیمی می‌‌تواند با تغییر در رژیم هیدرولوژیکی، افت سطوح آب زیرزمینی، بروز خشکسالی و تغییر در شاخص‌‌های اقلیمی قابل شناسایی باشد. این مطالعه با استفاده از شاخص‌های خشکسالی (SPI، RAI و PNPI)، تحلیل روند سری زمانی و تعیین جهش‌‌ها در شاخص دما و بارش منطقۀ آق‌‌گل به کمک آزمون گرافیکی کندال در 3 ایستگاه سینوپتیک منطقه تحلیل شده است. نتایج، وضعیت اقلیمی منطقه را طی 30 سال گذشته ناپایدار توصیف کرده به طوری که خشکسالی در سال‌‌های 1999، 2001، 2005 و 2008 تأیید شده ‌‌است. نتایج تحلیل تصاویر ماهواره‌ای نیز خشک‌شدن تالاب را تأیید می‌کند. روند معنی‌‌داری در شاخص دما، به صورت تغییرات افزایشی به دست آمد. به طوری‌‌ که پیگیری روند تغییرات شاخص دمایی، وابستگی شاخص بارش به آن را تأیید می‌کند. بنابراین، خشک‌شدن تالاب آق‌‌گل را می‌‌توان با تنش‌‌های خشکسالی و تغییرات اقلیمی مرتبط دانست، اما سطح تغییرات روی ‌‌داده علت اصلی وقوع تغییرات رژیم هیدرولوژیکی در حاشیۀ تالاب آق‌‌گل نیست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


آذرخشی، م.، فرزادمهر، ج.، اصلاح، م.، صحابی، ح. 1392. «بررسی روند تغییرات سالانه و فصلی بارش و پارامترهای دما در مناطق مختلف آب و هوایی ایران»، مجلۀ منابع طبیعی ایران، دورۀ 66، شمارۀ 1، صص 1-16.
بابائیان، ا.، نجفی‌نیک، ز.، زابل‌عباسی، ف.، حبیبی نوخندان، م.، ادب، ح.، ملبوسی، ش. 1388. «ارزیابی تغییرات اقلیم کشور در دورۀ 2010-2039 میلادی با استفاده از ریزمقیاس نمایی داده‌های مدل گردش عمومی جو ECHO-G»، جغرافیا و توسعه، شمارۀ 13، صص 135-152.
بزرگ‌نیا، ا.، نیرومند، ح. 1390. مقدمه‌ای بر تحلیل سری‌های زمانی، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، صص 289.
پیری، ح.، انصاری، ح. 1392. «بررسی خشکسالی دشت سیستان و تأثیر آن بر تالاب بین‌المللی هامون»، تالاب، شمارۀ 15، صص 63-74.
حجازی‌زاده، ز.، پروین، ن. 1388. «بررسی تغییرات دما و بارش تهران طی نیم قرن اخیر»، جغرافیا و برنامه‌ریزی منطقه‌ای، سال بیستم، شمارۀ 3 (پیاپی 35)، صص 43-56.
خشنو، ا. 1378. «بررسی تغییرات اقلیمی جنوب ایران (دما و بارش)»، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد جغرافیا، بهلول علیجانی، دانشگاه تربیت معلم تهران، صص 85 تا 94.
خوشحال دستجردی، ج.، قویدل رحیمی، ی. 1387. «کاربرد آزمون ناپارامتری من-کندال در برآورد تغییرات دمایی (مطالعۀ موردی: اصفهان)»، فضای جغرافیایی، سال هشتم، شماره 32، صص 21-38.
دهقانی، ن.، شیخ‌علیشاهی، ن.، طالبی، م. ص. 1392. «پایش و تحلیل چند شاخص خشکسالی و تعیین مناسب‌ترین شاخص (مطالعۀ موردی: حوزۀ آبخیز میانکوه استان یزد)»، سی و دومین گردهمایی و کنگرۀ بین‌المللی تخصصی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران.
صمدی‌‌بروجنی، ح.، ابراهیمی، ع. 1389. پیامدهای خشکسالی و راه‌های مقابله با آن، چاپ اول، مرکز تحقیقات منابع آب ایران، انتشارات سروش، تهران.
عزیزی، ق.، روشن، ع. 1384. «بررسی خشکسالی‌ها- ترسالی‌ها و امکان پیش‌بینی آن‌ها با استفاده از مدل سری زمانی هالت ‌وینترز در استان هرمزگان»، تحقیقات جغرافیایی، شمارۀ 79، صص 48-63.
عزیزی، ق.، روشنی، م. 1387. «مطالعۀ تغییر اقلیم در سواحل جنوبی دریای‌خزر به روش من-کندال»، پژوهش‌های جغرافیایی، شمارۀ 64، صص 13-28.
عزیزی، ق.، شمسی‌پور، ع.، یاراحمدی، د. 1387. «بازیابی تغییر اقلیم در نیمۀ غربی کشور با استفاده از تحلیل‌های آماری چندمتغیره»، جغرافیای طبیعی، شمارۀ 66، صص 19-35.
کریمی، و.، کامکار حقیقی، ع.، سپاس‌خواه، ع.، خلیلی، د. 1380. بررسی خشکسالی‌های هواشناسی در استان فارس، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی علوم آب و خاک، جلد 5، شمارۀ 4، صص 1-11.
کوچکی، ا.، نصیری، م.، کمالی، غ. 1386. مطالعۀ شاخص‌های هواشناسی ایران در شرایط تغییر اقلیم، پژوهش‌های زراعی ایران، جلد پنجم، شمارۀ اول، صص 133-142.
محمدی‌مطلق، ر. 1389. «کارایی نمایه‌های خشکسالی هواشناسی در مدیریت خطر خشکسالی‌های سه دهۀ اخیر در شیراز، دومین کنفرانس سراسری مدیریت جامع منابع آب»، دانشگاه کرمان، بهمن‌ماه، کرمان، ایران.
وفا‌خواه، م.، رجبی، م. 1384. کارایی نمایه‌های خشکسالی هواشناسی برای پایش و ارزیابی خشکسالی‌های حوزۀ آبریز دریاچۀ بختگان، طشک و مهارلو، بیابان، جلد 10، شمارۀ 2، صص 370-382.
 
Alizadeh, A. 2010. Principales of applied hydrology, 29th edition, university of Imam Reza press.
Chen, H., Guo, S., Xu, C.Y. and Singh, V.P. 2007. Historical temporal trends of hydro-climatic variables and runoff response to climate variability and their relevance in water resource management in the Hanjiang basin, Journal of Hydrology, 344: pp. 171-184.
Clarke, T.S. 2003. Regional Climate Change: Trend Analysis of Temperature and Precipitation Series at Canadian Sites, Canadian Journal of Agricultural Economics, 48:pp. 194-210.
Dhorde, A. and Gadgil S. 2009. Long term temperature trends at four largest cities of India during twentieth century. Journal of India Geophysic, 13(2): pp. 85-97.
Dinar, A. R., Mendelsohn, R. E., Evenson, J., Parikh, A., Sanghi, K., Kumar, J., McKinsey and Lonergan, S.  1998. Measuring the Impact of Climate Change on Indian Agriculture. Washington, D.C, World Bank Technical Paper,pp. 402.
Domroes, M. & El-Tantawi. 2005. Recent temporal and spatial temperature changes in Egypt. International journal of Climatology, 25:pp. 51- 63.
Ferrati, R., Canziani, GA., Moreno, D.R. 2005. Estero Del Ibera: hydrometeorological and hydrological characterization. Ecol Model, 186:pp. 3–15.
Folland, C. K. and Coauthors. 2001. Observed climate variability and change. Climate Change 2001: The Scientific Basis, Cambridge University Press.
Hamed, K.H. and Rao, A.R. 1998. A modified Mann–Kendall trend test for auto correlated data, Journal of Hydrol, 204:pp.182-196.
Hammer, G. L. and Nicholls, N. 1996. Managing for climate variability: the role of seasonal climate forecasting in improving agricultural systems. In: Proc. Second Australian Conference on Agricultural Meteorology. Bureau of Meteorology, Commonwealth of Australia, Melbourne, Australia,pp. 19–27.
Hayes, M.J. 2001. Drought indices, National drought mitigation center, Noaa Press.
Hayes, M.J., Svoboda, M., Comte, D.L., Redmond, K.T. and Pasteris, P. 2007. Drought monitoring: new tools for the21st century. In: D.A. wilhite, Editor", Drought and Water Crisis. Science, Technology, and Management Issues, Taylor & Francis, Boca Raton,pp. 53-69.
Hulme, PE. 2005. Adapting to climate change: is there scope for ecological management in the face of a global threat, Appl Ecol, 42:pp.784–794.
IPCC (International Panel on Climate Change). 1996. Climate change 1996 impacts, adaptations and mitigation of climate change: scientific technical analysis. Contribution of working group II to the second assessment report of the IPCC, Cambridge University Press.
IPCC.1996. Summary for policy makers. In: Houghton et al. d. J. T. (Eds.). Climate change 1995—the science of Climate change. The Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change: Contribution of WorkingGroup I. Cambridge University Press.
Jiangping, Z., Zhong, Y., Daojie,W. and Xinbao,Z. 2002. Climate change and causes in the Yuanmou Dry-Hotvally of Yunnan,China. Journal of Arid Environments, 51:pp.153-162.
Katiraie Borojerdy, P.S. 2008. The analysis of precipitation variation and quantiles in Iran.-3rd IASME/WSEAS Int.conf.on energy and environment, UK.
Mckee, T., Doeskin, N., Kleist, j. 1996. Drought monitoring with multiple time scales. Climatology Conference, DALLS,pp. 233-236.
McKee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J. 1993. The Relationship of Drought Frequency and Duration to time scales. In proc, Climatology Conference, American Meteorological society, Massachusetts, pp. 233-236.
McKee, T.B., Doesken, N.J.,and Kleist, J.1995.Drought Monitoring with Multiple Time Scales. Climatology Conference, American Meteorological Society, Massachusetts,pp. 233-236.
Modarres, R. and Rodrigues de silva, V.P.R. 2007. Rainfall trends in arid and semiarid regions of Iran, arid environments, 70:pp. 344-355.
Morid, S., Smakhtinb, V. and Bagherzadehc, K. 2007. Drought forecastingusing artificial neural networks and time series of drought indices, Climatol. 27:pp. 2103–2111.
Paul. S., Jusel, K. and Alewell, C. 2006. Reduction processes in forest wetlands: tracking down heterogeneity of source/link functions with a combination of methods, Soil Biol Biochem, 38,pp. 1028–1039.
Qian, W. and Lin, X. 2004. Regional trends in recent temperature indices in China. Climate Research, 27:pp.119-134.
Rodrigues da Silva, V. P. 2004. On climate variability in northeast of Brazil. Arid Environmental, 58:pp. 575-596.
Root, T.L., Price, J.T., Hall, K.R., Schneider, S.H., Rosen Zweig, C. and Pounds, J.A. 2003. Fingerprints of global warming on wild animals and plants, Nature, 421:pp.57–60.
Segal, M. 1994. Some assessments of the potential 2× CO2 climatic effects on water balance components in the eastern Mediterranean. Climatic Change, 27:pp. 351-371.
Serrano, A., Mateos, V.L. & Garcia, J.A. 1999. Trend Analysis of Monthly Precipitation Over the Iberian Peninsula for the Period 1921-1995, phys. Chem. EARTH (B), 24:pp. 85-90.
Sueyers, R. 1990. On the Statistical Analysis of Series of Observation, WMO, 415: 2-15.
Tomozeiu, R., Pavan, V. Cacciamani, C. and Amici, M. 2006. Observed temperature changes in Emilia-Romagna: mean values and extremes. Climate Research, 31:pp. 217-225.
Turkes, M., Sumer, U.M. & Demir, I. 2002. Re- Evaluation of Trends and Changes in mean. Maximum and Minimum Temperatures of Turkey for the Period 1929-1999, Climatol, 22:pp. 947-977.
Van - Rooy, M. P. 1965. Rainfall Anomaly Index Independent of time and space, Notos, 14:pp. 43.
Wheaton, E. E. 1994. Impacts of a Variable and Changing Climate on the Canadian Prairie Provinces: A Preliminary Integration and Annotated Bibliography, Saskatchewan Research Council Publication.
Yue, S., Pilon, P., Phinney, B. and Cavadias, G. 2002. The influence of autocorrelation on the ability to detect trend in hydrological series, Hydrological Processes, 16:pp. 1807-1829.