نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آب و هواشناسی، دانشگاه تبریز

2 گروه منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانش آموخته دکترای جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم شناسی، دانشگاه تبریز

چکیده

روند تغییرات 27 شاخص مرتبط با درجه حرارت و بارش­های حدی در تبریز، طی دوره آماری 2011-1961 با استفاده از آزمون­های ناپارامتریک من-کندال و تخمینگر شیب sen مورد بررسی قرار گرفت. همچنین توزیع مقادیر کرانه­ای تعمیم­یافته به رویدادهای حدی مشاهداتی برازش داده شد و مقادیر چندک متغیرها به ازای دوره­های بازگشت مختلف تخمین زده شد. نتایج نشان داد که طی نیم سده گذشته، روند شاخص­های مربوط به روزهای تابستانی، شب­های حاره­ای و شب­های گرم افزایشی بوده و از نظر آماری معنی­دار می­باشد. شاخص­های روزهای یخی و روزهای سرد دارای روند رو به پایین و معنی­دار می­باشد. کمترین مقدار سالانه درجه حرارت حداکثر و حداقل روزانه روند افزایشی معنی­داری را نشان می­دهد. در شاخص­های تعداد روزهای با بارش مساوی یا بیش از 10 و 15 میلی­متر، روزهای تر متوالی، مجموع بارش روزهای تر و مجموع بارش مواقعی که بارندگی بیش از صدک 95 و 99 است، روند نزولی معنی­دار تجربه شده است. منحنی­های رشد و نمودارهای Q-Q پس از برازش توزیع مقادیر کرانه­ای تعمیم­یافته به مقادیر سالانه دمای حداقل و حداکثر روزانه و بارش حداکثر روزانه در تبریز ترسیم گردید. بررسی نمودارها نشان می­دهد که تابع توزیع مذکور قابلیت زیادی در برازش سری داده­های حدی حتی در قسمت انتهایی توزیع دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

rend Analysis and Estimating Return Periods of Extreme Temperature and Precipitation in Tabriz

نویسندگان [English]

  • Saeed Jahanbakhsh Asl 1
  • Ali . Mohammad Khorshiddoost 1
  • yaghoob Din Pazhooh 2
  • Fatemeh Sarafroozeh 3

1 Meteorological Department, University of Tabriz

2 Department of Water Resources, Faculty of Agriculture, University of Tabriz

3 Graduate Doctorate in Physical Geography tendency climatology, University of Tabriz

چکیده [English]

Trend analysis of 27 indices related with extreme temperature and precipitation during 1961-2011 were conducted in Tabriz using the non-parametric Mann-Kendall test and Sen’s Estimator Slope methods. Furthermore Generalized Extreme Value distribution fitted to observational extreme events. Values of quantiles of the variables were estimated for different return periods. Results indicated that during the past half century, trends of indices for summer days, tropical nights and warm nights were upward and statistically significant. Trends of indices related to ice days and cool days were downward and significant. Minimum values of daily minimum and maximum temperature in year indicate significant increasing trends. Indices of number of days with precipitation greater or equal to 10 and 15 mm, consecutive wet days, total precipitation in wet days and total precipitation when rainfall is greater than 95 and 99 percentiles have experienced significant decreasing  trends. After fitting GEV distribution to annual values of daily minimum and maximum temperature as well as daily maximum precipitation in Tabriz Growth curves and Q-Q plats were illustrated. Investigation of plots indicated that this distribution function has more capability in fitting of time series of extreme value even in tails of the distribution.    

کلیدواژه‌ها [English]

  • Extreme Climate Events
  • Nonparametric Mann-Kendal Test
  • Generalized Extreme Value Distribution
  • Return Period
  • Tabriz
ـ تقوی، فرحناز و محمدی، حسین (1386)، «بررسی دوره بازگشت رویدادهای اقلیمی حدی به منظور شناخت پیامدهای زیست محیطی»، محیط شناسی، سال 33، شماره 43، صص 20-11.
ـ رحیم­زاده، فاطمه (1384)، «بررسی تغییرات مقادیر حدی بارش در ایران»، نیوار، شماره 58 و 59، صص 20-7.
ـ رحیم­زاده، فاطمه؛ هدایت دزفولی، اکرم و پوراصغریان، آرزو (1390)، «ارزیابی روند و جهش نمایه های حدی دما و بارش در استان هرمزگان»، جغرافیا و توسعه، شماره 21، صص 116-97.
ـ عساکره، حسین (1391)، «تغییر توزیع فراوانی بارش­های فرین شهر زنجان»، جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، سال 23، شماره 45، صص 66-51.
ـ عسگری، احمد؛ رحیم­زاده، فاطمه؛ محمدیان، نوشین و فتاحی، ابراهیم (1386)، «تحلیل روند نمایه­های بارش­های حدی در ایران»، تحقیقات منابع آب ایران، سال سوم، شماره 3، صص 55-42.
ـ کتیرایی، پری­سیما؛ حجام، سهراب و ایران­نژاد، پرویز (1386)، «سهم تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند بارش در ایران طی دوره 1960 تا 2001»، مجله فیزیک زمین و فضا، جلد 33، شماره 1، صص 83-67.
ـ محمدی، حسین و تقوی، فرحناز (1384)، «روند شاخص­های حدی دما و بارش در تهران»، پژوهش­9های جغرافیایی، شماره 53، صص 172-151.
ـ مسعودیان، سیدابوالفضل (1383)، «جغرافیا و توسعه»، شماره 3، صص 106-89.
ـ ورشاویان، وحید؛ خلیلی، علی؛ قهرمان، نوذر و حجام، سهراب (1390)، «بررسی روند تغییرات مقادیر حدی دمای حداقل، حداکثر و میانگین روزانه در چند نمونه اقلیمی ایران»، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 37، شماره 1، صص 179-169.
- Aguilar, E.; et al. (2005), “Changes in Precipitation and Temperature Extremes in Central America and Northern South America”, 1961-2003, Journal of Geophysical Research, 110: D23107, doi: 10.1029/2005JD006119.
- Alexander, L.V.; et al. (2006), “Global Observed Changes in Daily Climate Extremes of Temperature and Precipitation”, Journal of Geophysical Research, 111: D05109, doi:10.1029/2005JD006290.
- Alijani, B. (2007), “Time Series Analysis of daily Rainfall Variability and Extreme Events”, 10th International Meeting on Statistical Climatology, Beijing, China.
- CCSP (2008), “Weather and Climate Extremes in a Changing Climate, Regions of Focus: North America, Hawaii, Caribbean, and U.S. Pacific Islands”, A Report by the U.S. Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Researc, Department of Commerce, NOAA’s National Climatic Data Center, Washington, D.C., USA, 164 pp.
- Folland, C.K., et al. (1999), “Workshop on Indices and Indicators for Climate Extremes”, Asheville, NC, USA, 3-6 June 1997, Breakout Group C: Temperature Indices for Climate Extremes”, Climate Change: 42, 31-43.
- Fowler, H.J.; Ekstrom, M.; Kilsby, C.G. and Jones, P.D. (2005), “New Estimates of Future Changes in Extreme Rainfall across the UK Using Regional Climate Mo Del Integrations.1. Assessment of Control Climate”, Journal of Hydrology, 300: 212-233.
- Jones, P.D., E.B. Horton, C.K. Folland, M. Hulme, D.E. Parker, and Basnett, T.A. (1999), “The Use of Indices to Identify Changes in Climatic Extremes”, Climate Change: 42, 131-149.
- Hanel, M. and Buishand, T.A. (2010), “On the Value of Hourly Precipitation Extremes in Regional Climate Mmodel Simulations”, Journal of Hydrology, 393:265-273, doi:10.1016/j.jhydrol.2010.08.024.
- Haylock, M.R., (2005), “Trends in Yotal and Extreme South American Rainfall 1960-2000 and Links with Sea Surface Temperature”, Journal of Climate, 19: 1490-1512.
- Kite, G.W. (1977), “Frequency and Risk Analysis in Hydrology”, Water Resources Publications.
- Klein Tank, A.M.G.; (2006), “Changes in Daily Temperature and Precipitation Extremes in Central and South Asia”, Journal of Geophysical Research, 111: D16105, DOI: 10.1029/2005JD006316.
- Kumar, S.; Merwade, V.; Kam J. and Thurner, K. (2009), “Stream Flow Trends in Indiana: Effects of Long Term Persistence”, Precipitation and Subsurface Drains, Journal of Hydrology, 374:171-183.
- Laursen, E.V. and Cappelen, J. (1998), “Observed Hours of Bright Sunshine in Denmark with Climatological Standard Normals”, 1961-90, Danish Meteorological Institute, Technical Report, 98-4.
- Marengo, J.A. (2010), “Extreme Weather and Climate Events in Brazil”, FBDS, P. 76.
- Marofi, S.; Sohrabi, M.M.; Mohammadi, K.; Sabziparvar, A.A. and Zare Abyaneh, H. (2011), “Investigation of Meteorological Extreme Events over Coastal Regions of Iran”, Theoretical and Applied Climatology, 103:401-412, DOI 10.1007/s00704-010-0298-3.
- Modarres, R. and Sarhadi, A. (2009), “Rainfall Trends Analysis of Iran in the Last Half of the Twentieth Century”, Journal of Geophysical Research, 114:D03101.
- Nikulin, G.; Kjellstrom, E.; Hansson, U.; Strandberg, G. and Ullerstig, A. (2011), “Evaluation and future Projections of Temperatur”e, Precipitation and wind Extremes over Europe in an Ensemble of Regional Climate Simulations”, Tellus 63 A: 41-55.
- Peterson, T.C., C. Folland, G. Gruza,W. Hogg, A. Mokssit, and Plummer, N. (2001), “Report on the activities of the Working Group on Climate Change Detection and Related Rapporteurs 1998-2001”, Rep. WCDMP-47, WMO-TD 1071, 143 pp., World Meteorol. Org., Geneva.
- Rajabi, M. R. and Modarres, R. (2008), “Extreme Value Rrequency Analysis of wind Data from Isfahan”, Iran, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 96: 78-82.
- Rao, A.R. and Hamed, K.H. (2000), “Flood Frequency Analysis”, CRC Press.
- Ryden, J. (2010), “Statistical Analysis of Temperature Cxtremes in Long-time Series from Uppsala, Theoretical and Applied Climatology, 105 (1-2): 193-197, DOI 10.1007/s00704-010-0389-1.
- Vincent, L.A., et al. (2005), “Observed Trends in Indices of Daily Temperature Extremes in South America 1960- 2000, Journal of Climate, 18: 5011-5023, DOI:10.1175/JCLI3589.1.
- Zhang, X.; (2005), “Trend in Middle East climate extreme indices from 1950 to 2003”, Journal of Geophysical Research, 110, D22104, DOI:10.1029/2005JD006181.