فهرست مطالبعنوان صفحهفصل اول: کلیاتمقدمه2ساختار کلی تحقیق ......51-1 بیان مسأله61-2 اهمیت وضرورت تحقیق71-3 اهداف تحقیق81-4 پرسش اصلی تحقیق81-5 فرضیههای تحقیق81-6 تعاریف عملیاتی تحقیق81-6-1 بارش81-6-1-1 عوامل وقوع بارش91-6-1-1-1 عامل صعود91-6-1-1-2 منابع رطوبتی111-6-1-2 عوامل مؤثر بر آب و هوای ایران با تآکید بر عنصر بارش121-6-1-2-1 عوامل محلی121-6-1-2-1-1 موقعیت جغرافیایی121-6-1-2-1-2 ناهمواریها121-6-1-2-2 عوامل بیرونی141-6-1-2-2-1 اثر همسایگان141-6-1-2-2-2 اثر سرزمینهای دور181-6-2 اقلیم201-6-2-1 گازهای گلخانهای201-6-2-2 الگوهای ارتباط از دور211-6-3 پارامترهای متأثر از تغییرات اقلیمی221-6-3-1 بارندگی و بخار آب221-6-3-2 درجه حرارت231-6-3-3 تغییر در میزان یخ و برف241-6-3-4 سطح آب دریاها241-6-3-5 الگوهای پیوند از دور251-6-3-5-1 چرخه اتمسفری251-6-3-5-2 النینو نوسانات جنوبی ENSOو نوسانات اطلس شمالیNAO261-6-4 تغییر در اکوسیستم271-6-5 سوانح طبیعی متأثر از تغییرات آب و هوایی271-6-6 بررسی میزان همبستگی سری زمانی بارش طولانی مدت با ناهنجاریهای بارش جهانی به عنوان شاخصی برای بررسی تغییر اقلیم28 فصل دوم: پیشینهی تحقیق2-1 پیشینهی تحقیق در ایران302-2 پیشینهی تحقیق در جهان38 فصل سوم: مواد و روش ها3-1 منطقه مورد مطالعه503-2 ایستگاههای مورد مطالعه503-3 اقلیم وهواشناسی منطقه543-4 تجزیه وتحلیل دادهها573-5 روش تحقیق583-6 آزمونهای آماری جهت بررسی روند583-6-1 آزمون من کندال روش اول603-6-2 آزمون آماری من –کندال روش دوم643-6-3 تخمین گر سِن67 فصل چهارم: نتایج وبحث4-1 مشخصات کلی بارش منطقه704-2- بررسی روند بارش منطقه در دوره 44 ساله (2008-1965 )714-2-1 بررسی آماری تغییرات زمانی714-2-2 بررسی نتایج آزمون ترسیمی من کندال روش اول764-2-3- پهنهبندی نتایج آزمون من-کندال دوره 44 ساله904-2-4- بررسی آماری تغییرات مکانی924-3 ارتباط بین دما با بارش95فصل پنجم: نتیجه گیری5-1 نتیجهگیری965-2 پیشنهادات ................ 97منابع و مآخذ99الف) منابع فارسی99ب) منابع لاتین102ضمائم111فهرست جداولعنوان صفحهجدول 3-1 مشخصات جغرافیایی ایستگاههای مورد مطالعهها دوره مشترک آماری 44 ساله51جدول 3ـ254جدول3ـ3-مشخات اقلیمی ایستگاههای کشور بااقلیمبندی یونسکو55جدول 4-1 نتایج آزمون من – کندال دو روش و تخمین گر سن مجموع بارش و حداکثر بارش و میانگین دمای سالیانه طی دوره 44 ساله (2008-1965)72جدول 4-2- درصد ایستگاههای دارای روند معنیدار به تفکیک نوع آزمون طی دوره 44 ساله75جدول 4ـ3 : مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش سالیانه ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 78جدول 4ـ3: مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 79جدول 4ـ3 : مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 80جدول 4ـ3: مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 81جدول4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمایی ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 82جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمای ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 83جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمایی ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 84جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روندمیانگین دمای ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 85جدول 4ـ5 : مقايسه نتايج تشخيص روندمجموعه بارش ساليانه با استفاده از روشهايMK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 86جدول4ـ5 : مقايسه نتايج تشخيص روند مجموع بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 87جدول 4ـ5: مقايسه نتايج تشخيص روندمجموع بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 88جدول4ـ 5: مقايسه نتايج تشخيص روند مجموعه بارش ساليانه با استفاده از روشهايMK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 89جدول4-6 مقادیر بارش متوسط (میلیمتر) وضریب تغییرات به ترتیب نزولی عرضهای جغرافیایی مجموع بارش93جدول 4-7 مقادیر بارش متوسط (میلی متر) وضریب تغییرات به ترتیب صعودی طول جغرافیایی94چکیدهبررسی روند تغییرات حداکثر بارش در ایرانهدف از انجام این پایاننامه، بررسی روند تغییرات بارش سالانه 37 ایستگاه منتخب در کل ایران با استفاده از روش ناپارامتری میباشد. دو آزمون من کندال و تخمین گر سن که جزء متداولترین روشهای ناپارامتری به شمار میروند، جهت تحلیل رونده دادههای بارندگی و دما در مقیاسهای سالانه به کار گرفته شدند. 37 ایستگاه سینوپتیکی واقع در حوزه ایران که در بازه زمانی 1965 تا 2008 دارای آمار بودند انتخاب، و دو آزمون فوق بر روی دادههای آنها اعمال گردید، و نتایج حاصل از این دو روش با هم مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کارایی دو روش فوق در تحلیل روند بارندگیها ودما در بیشتر مواردشبیه هم است. و نشان دهنده وجود روند کاهشی معنیدار برای مجموع بارش سالیانه و روند مثبت معنیدار برای دمای متوسط سالیانه میباشد.کلید واژهها: تحلیل روند، بارش، روش ناپارامتری، من کندال، تخمین گرسنمقدمهیکی از روشهای متداول جهت تحلیل سریهای زمانی هیدرومتئورولوژیکی، بررسی وجود یا عدم وجود روند در آنها با استفاده از آزمونهای آماری میباشد. اصولاً وجود روند در سریهای زمانی هیدرومتئورولوژیکی ممکن است ناشی از تغییرات تدریجی طبیعی و تغییر اقلیم یا اثر فعالیتهای انسانی باشد(بروک و کارتز 1953،414). اثبات وجود روند معنیدار در یک سری زمانی بارندگی به تنهایی نمیتواند دلیل قاطع بر وقوع تغییر اقلیم در یک منطقه باشد، بلکه فرض رخداد آن را تقویت مینماید(سیرانو و همکاران 1999، 86).همانند بسیاری از پدیدههای طبیعت، آب و هوا نیز متغیر است. اقلیم تأثیر مستقیم در شدت و توزیع بارشها دارد، که این به نوبه خود اثر زیادی برروی فرسایس خاک، نوسانهای سطح سفرههای آب زیرزمینی و وقوع سیل بجا میگذارد، انجام پژوهشهای مرتبط باتغییر اقلیم برای آمادگی هرچه بیشتر جهت مقابله با هزینههای خسارت بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری میباشد.ایران با مساحتی در حدود 1648000 کیلومتر مربع در جنوب غرب آسیا قرار گرفته و تقریبا از 25 تا 40 درجه شمالی و 24 تا 64 درجه شرقی گسترش دارد.رشته کوههای اصلی ایران، البرز و زاگرس میباشند که به ترتیب از غرب به شرق و از شمال به جنوب شرق امتداد دارند. این رشته کوهها نقش بسیار مهمی در توزیع ناهمگون زمانی و مکانی بارندگی در کل کشور ایفا میکند.آگاهی ازروند تغییرات بارش یک مکان میتواند بسیاری از مدیران و دستاندرکاران مرتبط با آب را نسبت به تصمیمگیریهای آینده خود در ارتباط با اجرای پروژههای عمرانی یاری دهد. اقلیم ایران به استثنای سواحل شمالی و منطقه کوهستانی غرب کشور، خشک و نیمه خشک است.قرارگیری بخشهای زیادی از ایران در کمربند خشک و نیمهخشک جهان ازیک سو و داشتن نقش تعیین کنندهای که نزولات جوی در تأمین آب کشور برعهده درند از سوی دیگر، باعث شده که آگاهی بیشتر نسبت به روند تغییرات بارش ایران از اهمیت چشمگیری برخوردار باشد.آب و هوای ایران با تابستانهای گرم و خشک و زمستان های سرد به ویژه در قسمتهای داخلی کشور، بینهایت قارهای است. دامنه تغییرات دمای هوا در ایران در حدود 22 تا 26 درجه سانتیگراد است. دوره بارندگی در بخشهای عمده ایران از آبان تا اردیبهشت به طول میانجامد و در پی آن دوره خشک و گرم فرا میرسدکه از اردیبهشت تا آخر مهرماه ادامه دارد. میانگین بارندگی در ایران در حدود 240 میلیمتر است که بیشترین میزان آن در دشتهای حاشیه دریایخزر و دامنههای البرز و زاگرس به ترتیب با 1800 و 480 میلیمتر روی میدهد. با وارد شدن به دشتهای داخلی شرق و مرکز ایران مقدار بارندگی با پیروی از توپوگرافی محل به کمتر از 100 میلیمتر کاهش مییابد.از نظر سینوپتیکی اب و هوای بیشتر بخشهای ایران به ویژه در دوره گرم سال، تحت تأثیر سامانه پرفشار جنب حاره قرار دارد. این پدیده باعث به وجود آمدن تابستانهای بسیار گرم و خشک در این مناطق میشود.قسمت عمده بارندگی در گستره ایران به وسیله سامانههای مدیترانهای تولید میشوند که از غرب به شرق در بستر بادهای غربی به ایران وارد میشوند. تغییرات سامانههای سینوپتیکی و تغییرات سال به سال در تعداد سامانههای که به ایران وارد میشوند، عامل اصلی ضریب تغییرات بزرگی سالانه در کشور به شمار میرود.
بررسی روند تغییرات حداکثر بارش در ایران word
فهرست مطالبعنوان صفحهفصل اول: کلیاتمقدمه2ساختار کلی تحقیق ......51-1 بیان مسأله61-2 اهمیت وضرورت تحقیق71-3 اهداف تحقیق81-4 پرسش اصلی تحقیق81-5 فرضیههای تحقیق81-6 تعاریف عملیاتی تحقیق81-6-1 بارش81-6-1-1 عوامل وقوع بارش91-6-1-1-1 عامل صعود91-6-1-1-2 منابع رطوبتی111-6-1-2 عوامل مؤثر بر آب و هوای ایران با تآکید بر عنصر بارش121-6-1-2-1 عوامل محلی121-6-1-2-1-1 موقعیت جغرافیایی121-6-1-2-1-2 ناهمواریها121-6-1-2-2 عوامل بیرونی141-6-1-2-2-1 اثر همسایگان141-6-1-2-2-2 اثر سرزمینهای دور181-6-2 اقلیم201-6-2-1 گازهای گلخانهای201-6-2-2 الگوهای ارتباط از دور211-6-3 پارامترهای متأثر از تغییرات اقلیمی221-6-3-1 بارندگی و بخار آب221-6-3-2 درجه حرارت231-6-3-3 تغییر در میزان یخ و برف241-6-3-4 سطح آب دریاها241-6-3-5 الگوهای پیوند از دور251-6-3-5-1 چرخه اتمسفری251-6-3-5-2 النینو نوسانات جنوبی ENSOو نوسانات اطلس شمالیNAO261-6-4 تغییر در اکوسیستم271-6-5 سوانح طبیعی متأثر از تغییرات آب و هوایی271-6-6 بررسی میزان همبستگی سری زمانی بارش طولانی مدت با ناهنجاریهای بارش جهانی به عنوان شاخصی برای بررسی تغییر اقلیم28 فصل دوم: پیشینهی تحقیق2-1 پیشینهی تحقیق در ایران302-2 پیشینهی تحقیق در جهان38 فصل سوم: مواد و روش ها3-1 منطقه مورد مطالعه503-2 ایستگاههای مورد مطالعه503-3 اقلیم وهواشناسی منطقه543-4 تجزیه وتحلیل دادهها573-5 روش تحقیق583-6 آزمونهای آماری جهت بررسی روند583-6-1 آزمون من کندال روش اول603-6-2 آزمون آماری من –کندال روش دوم643-6-3 تخمین گر سِن67 فصل چهارم: نتایج وبحث4-1 مشخصات کلی بارش منطقه704-2- بررسی روند بارش منطقه در دوره 44 ساله (2008-1965 )714-2-1 بررسی آماری تغییرات زمانی714-2-2 بررسی نتایج آزمون ترسیمی من کندال روش اول764-2-3- پهنهبندی نتایج آزمون من-کندال دوره 44 ساله904-2-4- بررسی آماری تغییرات مکانی924-3 ارتباط بین دما با بارش95فصل پنجم: نتیجه گیری5-1 نتیجهگیری965-2 پیشنهادات ................ 97منابع و مآخذ99الف) منابع فارسی99ب) منابع لاتین102ضمائم111فهرست جداولعنوان صفحهجدول 3-1 مشخصات جغرافیایی ایستگاههای مورد مطالعهها دوره مشترک آماری 44 ساله51جدول 3ـ254جدول3ـ3-مشخات اقلیمی ایستگاههای کشور بااقلیمبندی یونسکو55جدول 4-1 نتایج آزمون من – کندال دو روش و تخمین گر سن مجموع بارش و حداکثر بارش و میانگین دمای سالیانه طی دوره 44 ساله (2008-1965)72جدول 4-2- درصد ایستگاههای دارای روند معنیدار به تفکیک نوع آزمون طی دوره 44 ساله75جدول 4ـ3 : مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش سالیانه ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 78جدول 4ـ3: مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 79جدول 4ـ3 : مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 80جدول 4ـ3: مقايسه نتايج تشخيص روند حداکثر بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 81جدول4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمایی ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 82جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمای ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 83جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روند میانگین دمایی ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 84جدول 4ـ4 : مقايسه نتايج تشخيص روندمیانگین دمای ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 85جدول 4ـ5 : مقايسه نتايج تشخيص روندمجموعه بارش ساليانه با استفاده از روشهايMK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 86جدول4ـ5 : مقايسه نتايج تشخيص روند مجموع بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 87جدول 4ـ5: مقايسه نتايج تشخيص روندمجموع بارش ساليانه با استفاده از روشهاي MK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 88جدول4ـ 5: مقايسه نتايج تشخيص روند مجموعه بارش ساليانه با استفاده از روشهايMK ، PW-MK ، MK-VCA و MK-TFPW. 89جدول4-6 مقادیر بارش متوسط (میلیمتر) وضریب تغییرات به ترتیب نزولی عرضهای جغرافیایی مجموع بارش93جدول 4-7 مقادیر بارش متوسط (میلی متر) وضریب تغییرات به ترتیب صعودی طول جغرافیایی94چکیدهبررسی روند تغییرات حداکثر بارش در ایرانهدف از انجام این پایاننامه، بررسی روند تغییرات بارش سالانه 37 ایستگاه منتخب در کل ایران با استفاده از روش ناپارامتری میباشد. دو آزمون من کندال و تخمین گر سن که جزء متداولترین روشهای ناپارامتری به شمار میروند، جهت تحلیل رونده دادههای بارندگی و دما در مقیاسهای سالانه به کار گرفته شدند. 37 ایستگاه سینوپتیکی واقع در حوزه ایران که در بازه زمانی 1965 تا 2008 دارای آمار بودند انتخاب، و دو آزمون فوق بر روی دادههای آنها اعمال گردید، و نتایج حاصل از این دو روش با هم مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کارایی دو روش فوق در تحلیل روند بارندگیها ودما در بیشتر مواردشبیه هم است. و نشان دهنده وجود روند کاهشی معنیدار برای مجموع بارش سالیانه و روند مثبت معنیدار برای دمای متوسط سالیانه میباشد.کلید واژهها: تحلیل روند، بارش، روش ناپارامتری، من کندال، تخمین گرسنمقدمهیکی از روشهای متداول جهت تحلیل سریهای زمانی هیدرومتئورولوژیکی، بررسی وجود یا عدم وجود روند در آنها با استفاده از آزمونهای آماری میباشد. اصولاً وجود روند در سریهای زمانی هیدرومتئورولوژیکی ممکن است ناشی از تغییرات تدریجی طبیعی و تغییر اقلیم یا اثر فعالیتهای انسانی باشد(بروک و کارتز 1953،414). اثبات وجود روند معنیدار در یک سری زمانی بارندگی به تنهایی نمیتواند دلیل قاطع بر وقوع تغییر اقلیم در یک منطقه باشد، بلکه فرض رخداد آن را تقویت مینماید(سیرانو و همکاران 1999، 86).همانند بسیاری از پدیدههای طبیعت، آب و هوا نیز متغیر است. اقلیم تأثیر مستقیم در شدت و توزیع بارشها دارد، که این به نوبه خود اثر زیادی برروی فرسایس خاک، نوسانهای سطح سفرههای آب زیرزمینی و وقوع سیل بجا میگذارد، انجام پژوهشهای مرتبط باتغییر اقلیم برای آمادگی هرچه بیشتر جهت مقابله با هزینههای خسارت بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری میباشد.ایران با مساحتی در حدود 1648000 کیلومتر مربع در جنوب غرب آسیا قرار گرفته و تقریبا از 25 تا 40 درجه شمالی و 24 تا 64 درجه شرقی گسترش دارد.رشته کوههای اصلی ایران، البرز و زاگرس میباشند که به ترتیب از غرب به شرق و از شمال به جنوب شرق امتداد دارند. این رشته کوهها نقش بسیار مهمی در توزیع ناهمگون زمانی و مکانی بارندگی در کل کشور ایفا میکند.آگاهی ازروند تغییرات بارش یک مکان میتواند بسیاری از مدیران و دستاندرکاران مرتبط با آب را نسبت به تصمیمگیریهای آینده خود در ارتباط با اجرای پروژههای عمرانی یاری دهد. اقلیم ایران به استثنای سواحل شمالی و منطقه کوهستانی غرب کشور، خشک و نیمه خشک است.قرارگیری بخشهای زیادی از ایران در کمربند خشک و نیمهخشک جهان ازیک سو و داشتن نقش تعیین کنندهای که نزولات جوی در تأمین آب کشور برعهده درند از سوی دیگر، باعث شده که آگاهی بیشتر نسبت به روند تغییرات بارش ایران از اهمیت چشمگیری برخوردار باشد.آب و هوای ایران با تابستانهای گرم و خشک و زمستان های سرد به ویژه در قسمتهای داخلی کشور، بینهایت قارهای است. دامنه تغییرات دمای هوا در ایران در حدود 22 تا 26 درجه سانتیگراد است. دوره بارندگی در بخشهای عمده ایران از آبان تا اردیبهشت به طول میانجامد و در پی آن دوره خشک و گرم فرا میرسدکه از اردیبهشت تا آخر مهرماه ادامه دارد. میانگین بارندگی در ایران در حدود 240 میلیمتر است که بیشترین میزان آن در دشتهای حاشیه دریایخزر و دامنههای البرز و زاگرس به ترتیب با 1800 و 480 میلیمتر روی میدهد. با وارد شدن به دشتهای داخلی شرق و مرکز ایران مقدار بارندگی با پیروی از توپوگرافی محل به کمتر از 100 میلیمتر کاهش مییابد.از نظر سینوپتیکی اب و هوای بیشتر بخشهای ایران به ویژه در دوره گرم سال، تحت تأثیر سامانه پرفشار جنب حاره قرار دارد. این پدیده باعث به وجود آمدن تابستانهای بسیار گرم و خشک در این مناطق میشود.قسمت عمده بارندگی در گستره ایران به وسیله سامانههای مدیترانهای تولید میشوند که از غرب به شرق در بستر بادهای غربی به ایران وارد میشوند. تغییرات سامانههای سینوپتیکی و تغییرات سال به سال در تعداد سامانههای که به ایران وارد میشوند، عامل اصلی ضریب تغییرات بزرگی سالانه در کشور به شمار میرود.