نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر جهاد دانشگاهی واحد لرستان و دانشجوی دکتری تغییرات آب و هوایی دانشگاه خوارزمی تهران

2 استاد اقلیم شناسی دانشگاه خوارزمی تهران

3 استادیار اقلیم شناسی دانشگاه خوارزمی تهران.

چکیده

یکی از مهم‌ترین بحران‌های که جوامع را تحت تأثیر قرار می­دهد، تغییرات اقلیمی می­باشد و باعث تشدید مخاطره‌های آب و هوایی می­شود. در این میان ابرها و پارامترهای اقلیمی وابسته به آن‌ها نیز به‌عنوان ورودی‌های مهم در مدل‌های پیش‌بینی تغییر اقلیم موردتوجه می‌باشند. تمام ابرها پتانسیل تغییر اقلیم را دارند و در رأس چرخه هیدرولوژی قرار دارند و هرگونه تغییر در مقدار و پارامترهای آن‌ها  می‌تواند سرآغاز زنجیره‌ای از واکنش‌ها و تغییرات در توزیع زمانی و مکانی دیگر عناصر آب و هوایی گردد. هدف از این تحقیق بررسی  تغییرات فراوانی گونه‌های ابر باران‌زا( سطوح پایین جو) ایران می‌باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران محاسبه و سری زمانی آن‌ها تهیه گردید سپس با استفاده از آزمون من - کندال روند تغییرات زمانی رخداد ابرهای پایین محاسبه شد. سپس الگوی مکانی تغییرات ابرهای سطح پایین تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که بیشترین فراوانی کلی رخداد ابرهای سطح پایین جو ایران در قسمت‌های شمال و شمال غرب کشور وجود دارد، ولی هرکدام از ابرهای سطح پایین دارای پراکندگی مکانی متفاوتی می‌باشند. فراوانی رخداد ابرهای سطح پایین در بیشتر استان‌های کشور دارای تغییرات معنی‌دار است و 23 ایستگاه از 30 ایستگاه مطالعاتی در سطح اطمینان 0.05درصد دارای تغییرات معنی‌دار می‌باشد، جهت تغییرات نیز نشان داد که بیشتر ایستگاه‌ها (17 ایستگاه از 30 ایستگاه) دارای تغییرات افزایشی می‌باشد. بررسی تفاوت‌های مکانی تغییرات نیز نشان داد که در قسمت‌های شمال شرق و قسمت‌های جنوب غرب تا اصفهان و قم روند کاهشی و در سایر قسمت‌های کشور روندهای افزایشی معنی‌دار در ابرهای سطح پایین جو ایران وجود دارد. همچنین اوایل دهه1990 و اواخر 1980 نقطه جهش در سری زمانی ابرهای سطح پایین می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Spatial patterns of changes in frequency of occurrence and intensity of pluvial clouds (lower atmosphere) in Iran

نویسندگان [English]

  • Mostafa Fallahikhoshji 1
  • bohloul alijani 2
  • zahra hedjazizadeh 2
  • naser nasserzadeh 3

1 PhD student of Climate Change, University of Kharazmi, Tehran, Iran

چکیده [English]

One of the major crises that affect the communities, climate change is and will exacerbate climate risks. The clouds and climatic parameters associated with them, as well as important input in climate change prediction models,  are considered. All clouds have the potential climate change and hydrologic cycle is headed. And any changes in value and their parameters can be the beginning of a chain of reactions and changes in the distribution of weather elements is another time and place. The aim of this study was to investigate changes in cloud abundance of low-level atmosphere in the Iran. To achieve this goal, first low-level clouds atmosphere Iran calculating the frequency of occurrence and when it was provided series Then, using the Mann - Kendall trend was the time of occurrence of low clouds. The spatial pattern of low-level cloud changes was analyzed. The results showed that the highest frequency of occurrence of low-level clouds atmosphere of Iran, in the north and northwest of the country, But each has a different spatial distribution of low-level clouds. The frequency of occurrence of low-level clouds in most provinces has been significant changes. And 23 stations of the 30 study sites have a significant change in the confidence level is 0.05 percent, The changes also showed that most stations (17 stations 30 stations) have incremental changes are. Spatial differences also showed that changes in the North East and the South West to Isfahan and Qom decreasing trend And   Trends in other parts of the country there is a significant increase in clouds of the low-level atmosphere. The early 1990s and the late 1980s when point mutations in the series are low-level clouds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • clouds
  • climate change
  • lower atmosphere
  • Iran

پورباقر, سید مهدی، محمدرضا، مباشری و منوچهر فرج زاده، (۱۳۸۶)، امکان‌سنجی استفاده از داده‌های رادیو ساوند و تصاویر ماهواره‌ای MODIS در برآورد آب قابل بارش کلی، همایش ژئوماتیک تهران، سازمان نقشه‌برداری کشور، صص1819-1832.

قاسمی، احمدرضا، (1391)، مدل‌سازی تغییرات زمانی و مکانی پوشش ابری با تأکید بر روزهای بارش‌ در ایران، رساله دکتری، دانشگاه تبریز، دانشکده علوم انسانی.

رسولی، علی‌اکبر، سعید، جهانبخش و احمدرضا قاسمی، (1393)، بررسی ارتباط بین پارامترهای مهم ابر و بارش روزانه در ایران، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 29 ، شماره اول، بهار 1393 ، صص 23-42.

علیزاده، امین(1386)، اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه امام رضا، 807 صفحه.

علیجانی، بهلول، (1385)، آب‌وهوای ایران، نشر دانشگاه پیام نور، 236 صفحه.

صادقی حسینی، سید علیرضا، سهراب، حجام و  پوریا  تفنگساز، ( 1384)، ارتباط آب قابل بارش ابر و بارندگی دیده‌بانی شده در منطقه تهران، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 31،  شماره2، صص21-13.

نجفی، علی، (1383)، محاسبه آماری حداکثر بارش محتمل 24 ساعته و حداکثر آب قابل بارش ایستگاه اصفهان، دومین کنفرانس دانشجویی منابع آب‌وخاک دانشگاه شیراز، صص370-378.

ناظم السادات، سید محمدجعفر، نوذر، سامانی و مصطفی مولایی نیکو(1384) ، تغییر اقلیم در جنوب و جنوب غرب ایران از دیدگاه مشاهدات بارش، برهم‌کنش با پدیده النینو و نوسانات جنوبی، مجله علمی کشاورزی، شماره 2، صص81-98

همتی، رسول، (1392)، تفسیر آزمون گرافیکی من کندال،                           http://www.pishbin.blogsky.com/

Bedacht, E., Gulev, S. K., and Macke, A. (2007).  Intercomparison of global cloud fields over oceans from the VOS observations and NCEP/NCAR reanalysis, International Journal of Climatology., 27, 1707–1719.

Bengtsson, L., K. I. Hodges, and E. Roeckner, (2006). Storm tracks and climate change. J. Climate 19, 3518–3543.

Bollasina, M., Y. Ming, and V. Ramaswamy. (2011). Anthropogenic aerosols and the weakening of the South Asian summer monsoon, Science, 28, 502–505.

Brunetti,M, M.Colacion, M.Maugeri and T.Nanni. (2001). Trends in the daily intensity of precipitation in Italy. Int. J. Climatol., 21: 299–316.

D.C. Boston, E.F. Manel, S. Stefan. (2015).  total and partial cloudiness distribution in eastern Romania.  Romanian Reports in Physics, Vol. 67, No. 3, P. 1117–1127.

Daia, Karl Tr, Sun be and Trenberth Ke. (2006).  Recent trends in cloudiness over the United States: A tale of monitoring inadequacies. Bull. Amer. Meteor. Soc. 87, 597-606.

Dim, J. R., H. Murakami, T. Y. Nakajima, B. Nordell, A. K. Heidinger, and T. Takamura. (2011).  The recent state of the climate: Driving components of cloud-type variability. J. Geophys. Research., 116,1-14. 

Eastman, R., and S. G. Warren. (2010).  Arctic cloud changes from surface and satellite observations. J. Climate, 23, 4233–4242.

Eastman, R., Warren, S., and Hahn, C. (2011). Variations in cloud cover and cloud types over the ocean from surface observations, 1954–2008, J. Climate, 24, 5914–5934.

Eerme, K.. (2004). Change in Spring-Summer Cirrus Cloud Amount over Estonia, 1958-2003. Int. J. Climatol., 24: 1543–1549.

Field, P.R., A. Gettelman, R.B. Neale, R. Wood, P.J. Rasch. (2008). Midlatitude cyclone compositing to constrain climate model behavior using satellite observations. J. Climate, 21: 5887–5903.

Hack, J.J., M. Caron, S.G., Yeager, K. Oleson, M. Holland, J. Truesdale, P. Rasch. (2006). Simulation of the global hydrological cycle in the CCSM Community Atmosphere Model version3 (CAM3): Mean features. J. of Climate, 19: 2199-2221.

Henderson-Sellers A. (1989). North American total cloud amount variations this century, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, Volume 75, Issue 3, pp175-194.

Hong, G., Yang, p., Bryan, A., B. Andrew, J. Heymsfield, K. Xu. (2009).  Parameterization of Shortwave and Longwave Radiative Properties of Ice Clouds for Use in Climate Models. J. of Climate, 22: 6287-6312.

Houze, R. A. (1993). Cloud Dynamics. Academic Press, 573 pp.

Janusz F and Mirosław M,(2009), Spatial and temporal variability of cloudiness in Poland, 1971–2000, Int. J. Climatol. 29: 1294–1311.

Jones PA, Henderson-Sellers A. (1992). Historical records of cloudiness and the sunshine in Australia. Journal of Climate 5: 260–267.

Khlebnikova, E. I., and I. A. Sall, (2009). Peculiarities of climatic changes in cloud cover over the Russian Federation. Russ. Meteor. Hydrol., 34, 411–417.

Lohmann, U. (2010). Applications and needs of clouds & aerosols in GCMs. Institution   Atmospheric And weather Press., Berlin. pp 20.

Menon, S., J. Hansen, L. Nazarenko, and Y. Luo, (2002). Climate effects of black carbon aerosols in China and India. Science, Vol. 297, Issue 5590, pp. 2250-2253.

Norris, J. R.(1999). On trends and possible artifacts in global ocean cloud cover between 1952 and 1995, J. Climate, 12, 1864–1870.

Ramanathan, V., and Coauthors, (2005). Atmospheric brown clouds: Impacts on South Asian climate and hydrologic cycle. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 5326–5333.

Rayan Eastman and Stephen G Warren, (2013). Diurnal Cycles of Cumulus, Cumulonimbus, Stratus, Stratocumulus, and Fog from Surface Observations over Land and Ocean, Journal of climate. 27:6, 2386-2404.

Ryan E, Stephen G W, (2012). A 39-Yr Survey of Cloud Changes from Land Stations Worldwide 1971–2009: Long-Term Trends, Relation to Aerosols, and Expansion of the Tropical Belt, Journal of Climate 2013 26:4, 1286-1303.

Sanchez-Lorenzo, J. Calb´, and M. Wild. (2012). Increasing cloud cover in the 20th century: review and new findings in Spain, Climate of The Past, 8, 1199–1212.

Schlesinger, M. E., H. S. Kheshgi, J. Smith, F. C. Chesnaye, J. M. Reilly, T. Wilson, and C Kolstad. (2007). Human-Induced Climate Change. Cambridge University Press. 426 pp.

Sun B, Groisman PY, Mokhov II. (2001). Recent changes in cloud-type frequency and inferred increases in convection over the united states and the former USSR. Journal of Climate 14: 1864–1880.

Sun B, Groisman PY. (2004). Variations in low cloud cover over the united states during the second half of the twentieth century. Journal of Climate 17: 1883–1888.

Sun, B. M., and P. Ya. Groisman, (2000). Cloudiness variations over the former Soviet Union. Int. J. Climatol., 20, 1097–1111.

Trenberth, K. E., and J. T. Fasullo, (2009). Global warming due to increasing absorbed solar radiation. Geophys. Res. Lett., 36, L07706, 1-5.

Vavrus S. (2004). The impact of cloud feedbacks on Arctic climate under greenhouse forcing. Journal of Climate 17: 603–615.

Warren SG, Hahn CJ, London J, Chervin RM, Jenne RL. (1986). Global Distribution of Total Cloud Cover and Cloud Type Amounts over Land, NCAR Technical Note TN-273+STR, 29 pp. + 199 maps,232pp.

Warren, S. G., and C. J. Hahn, (2002). Cloud climatology. Encyclopedia of Atmospheric Sciences, J. R. Holton, J. Pyle, and J. A. Curry, Eds., Oxford University Press, 476–483.

Warren, S. G., Hahn, C. J., London, J., Chervin, R. M., and Jenne R. L. (1988). Global distribution of total cloud cover and cloud type amounts over the ocean, NCAR Technical Note, TN-317+STR National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado USA, 42 pp. + 170 maps, 214pp.

Warren, S. G., R. Eastman, and C. J. Hahn, (2007). A survey of changes in cloud cover and cloud types over land from surface observations, 1971–1996. J. Climate, 20, 717–738.

Wild M., (2012). Enlightening global dimming and brightening. Bull Am Meteorol Soc 93(1):27–37.

Wild, M. (2009). Global dimming and brightening: A review, Journal of Geophysical Research., 114, 1-31.

Yin, J. H., (2005). A consistent poleward shift of the storm tracks in simulations of 21st  century climate. Geophys. Res. Lett., 32, 18701-18705.