پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,764 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,179,330 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,926,924 |
آشکارسازی تغییرات اقلیمی با تحلیل آزمون گرافیکی کندال و شاخصهای خشکسالی (مطالعۀ موردی: حاشیۀ تالاب آقگل همدان) | ||
| محیط شناسی | ||
| مقاله 5، دوره 41، شماره 3، مهر 1394، صفحه 545-561 اصل مقاله (1.53 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jes.2015.55896 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدجواد امیری1؛ عبدالرضا کرباسی2؛ محمود ذوقی* 3؛ مهدیس سادات4 | ||
| 1استادیار گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران، | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 3دانشجوی کارشناسی ارشد گروه برنامه‌ریزی و مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 4دانشجوی 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 | ||
| آقگل؛ تغییر اقلیم؛ تالاب؛ توسعۀ پایدار؛ خشکسالی؛ رژیم هیدرولوژی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Detection of climate changes by mann-kendall analysis and drought indexes (Case study: Agh Gol wetland) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Javad Amiri1؛ Abdor reza Karbasi2؛ Mahmood Zoghi3؛ Mahdis Sadat4 | ||
| 1Assistant Professor of environmental Planning and Management. Faculty of Environment, University of Tehran, Iran | ||
| 2Associate Professor of Environmental engineering, Faculty of Environment, University of Tehran, Iran. | ||
| 3Associate Professor of Environmental engineering, Faculty of Environment, University of Tehran, Iran. | ||
| 4M. Sc. of environmental Planning and Management. Faculty of Environment, University of Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: Climate change is one of the most significant challenges in sustainable development that has negative effects on land and marine ecosystems. This phenomenon leads to imbalances that cause effects including hydrological changes, increased soil erosion, increased runoffs and reduced groundwater aquifer feeding, etc. Effects of climate changes over the past decade have significantly increased in Ecology and Hydrology Literature. Therefore, researches have increased in this area with focusing on climate change. Furthermore, researchers know pressure on wetlands likely due to changes in the hydrological regime directly, and the effects of temperature change and lands-use indirectly. The purpose of this study is to predict climate change important parameters in the study area and management planning of Agh Gol wetland in the predicted conditions to be protected against drought in the coming years. Also, knowing the drought years can provide better and more comprehensive management model for the study area. The study area: Natural and seasonal Agh Gol wetland is located in 34 degrees and 49 minutes into eastern longitude and 29 degrees and 2 minutes into northern latitude. This wetland that is a Hunting Prohibited Area in Hamedan province in recent years as other water sources was exposed to extra (ecological) pressure of sources, which led to drying up of wetlands in recent years. In this study, we tried to detect the characteristics, climatic and hydrological changes in addition to land-use and factors influencing the revival of the dry wetland and present the strategies affecting the revival of this wetland. Materials & Methods This study was based on data obtained from synoptic stations of around Agh Gol wetland. To determine the severity of the drought, indices including SPI, RAI, and PNPI were used over the last 30 years. Also in this study to show the trend of changes and calculation of time series in climatic parameters, Mann-Kendall graphical test was used. In Mann Kendall graphical test each value in the time series, is compared continuously and subsequently with the rest of the series values. Discussion of Results Kendall graphical test results in Figure (2) shows that with respect to collision of Diagrams u and u' for temperature indicator outside the critical range a significant trend for the temperature indicator can be recognized in Nozheh Station. Results and the trend of graph changes indicate the occurrence of mutation for temperature indicator in Nozheh station, in the years 2007, 2010, and 2012. Also through 1999, the temperature indicator at the station has shown a positive trend. On the other hand, with the analysis of rainfall indicator at this station the existence of a significant trend in recent years is emphasized and the results indicate observing a mutation in 2013. The rainfall index shows a negative trend at this station and it can be due to reduction of precipitation at the station in recent years. Figure 1. GraphicalKendalltest, Hamedan-Nozhehweather station The results of the analysis of Kendall graph in Weather Station of Hamedan-Airport (Figure 3) in the time period of study (1984-2013) confirm a significant trend for temperature indicator with regard to cross of Line u from the critical point . The results show that in temperature indicator of Hamadan-Airport Station in the years 2008 and 2009 a mutation has occurred that can be a trigger for abrupt climatic change .Changes of Line u in this station has a positive trend considering that this line in the range u> +1.96 has experienced an upward turn and can confirm the existence of time series in Hamedan-Airport station. Figure 2. GraphicalKendalltest, Hamadan-airportweather station The results of Mann-Kandall model in weather station of Malayer in the period 1994 to 2013, due to inclusion of Line u for two indicators of temperature and precipitation in the range and failure to observe the trend due to placement of random series in data of this station does not show a significant trend for these indicators. Figure 3. GraphicalKendalltest, Malayer weather station Investigation of drought indices according to Figure 5 represents that based on RAI index in the years 1985, 1990, 1995, 2001, 2008, Hamedan- Airport Station has experienced very dry years and in the rest of the study period, the region has experienced moderate or mild drought. Figure 4.Trends of changes of Drought Indices in Hamadan- Airport weather station Investigating the drought index in Hamedan- Nozheh station showed that for the years 2013, 2012 and 1999, the region has experienced severe dry years according to RAI index. In other years, the region has not been in satisfactory condition, and has experienced years with relative drought. Figure 5. Trends of changes of Drought Indices in Hamadan- Nozheh weather station Evaluating trend of changes of drought in Malayer Station in terms of RAI index showed that in the years 1995, 1997, 1998, 1999 and 2008, the drought index has been in cute conditions. And the rest years of the study period in this station are associated with normal or mildly drought. Figure 6. Trends of changes of Drought Indices in Malayer weather station Discussion: The study area around the wetland, over a 30-year study period (1984-2013), according to climatic conditions in meteorological stations did not have stable conditions. Thus, analysis of the climatic results emphasizes that in the years 1999, 2001, 2005, 2008 and recent years (2010- 2013) a significant trend of drought has been experienced in terms of all analyses. The use of drought indices in this study suggests the tensions that region has endured over a period of 30 years. Comparing these results with evaluating the trend of changes and time course of changes and modifications indicated that the greatest changes occurred in the temperature indicator and precipitation variations usually appear with a delay of up to several years after the temperature mutations in the region. Therefore, by a careful planning and consideration of the interests of all concerned and influential parties we can present a comprehensive plan for the sustainable management, and controlling and mitigating the effects of drought and climate change, in Agh Gol wetland, , to be witness of dewatering of wetlands in the coming years. Also presenting a sustainable agriculture program in accordance with the climatic conditions of the region may contribute to regional stability a lot. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| climate change, Wetlands, Drought, hydrological regime, Sustainable Development, manage | ||
| مراجع | ||
|
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. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 10,125 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,368 |
||