تحلیل روند تغییرات سری زمانی بیشینه بارش روزانه و سالانه حوضه آبریز کرخه و دز

حسنوند, زیبا; یاراحمدی, داریوش; میرهاشمی, حمید

doi:10.22111/jneh.2022.38193.1788

تحلیل روند تغییرات سری زمانی بیشینه بارش روزانه و سالانه حوضه آبریز کرخه و دز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترا آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه لرستان

² دانشیار، گروه جغرافیا، دانشگاه لرستان

³ استادیار، گروه جغرافیا، دانشگاه لرستان

10.22111/jneh.2022.38193.1788

چکیده

بارش به‌‌عنوان مهم‌‌ترین مشخصه اقلیمی هر منطقه است. این مشخصه اقلیمی جز نوسانی‌‌ترین متغیرهای اقلیمی است که بر منابع آب منطقه به‌‌طور جدی ﺗﺄثیرگذار است. این مسئله به‌‌ویژه در ایران با بارش متوسط بیش ‌‌از 250 میلی‌‌متر، اهمیت دارد. هدف این مطالعه تحلیل بارش‌‌های سنگین حوضه کرخه و دز با استفاده از روش‌‌های آماری است. بدین منظور از داده‌‌های بارشی 14 ایستگاه سینوپتیکی و باران‌‌سنجی بازه زمانی 60 ساله (2019 – 1959) استفاده شد. جهت نیل به اهداف پژوهش، ابتدا با استفاده از تابع توزیع احتمالاتی حد نهایی تیپ 1 (گامبل)، آستانه بارش سنگین هر ایستگاه مشخص شد. آنگاه برای شناسایی روندهای یکنواخت و نایکنواخت موجود در سری زمانی بیشینه بارش‌‌های روزانه و مجموع بارش سالانه از روش گرافیکی ITA و آزمون ناپارامتری من- کندال استفاده شد. نتایج به‌‌دست‌‌آمده از آستانه‌‌های بارش سنگین مشخص شد. به‌‌طور متوسط بارش بیش از 7/40 میلی‌‌متر در حوضه کرخه و متوسط بارش بیش از 47 میلی‌‌متر در حوضه دز به‌‌عنوان بارش سنگین محسوب می‌‌شوند. تعداد روزهای بارش سنگین حوضه کرخه متوسط 118 روز و حوضه دز 81 روز است. آستانه سیلاب‌‌خیزی حوضه کرخه کمتر از حوضه دز است. بنابراین بارش‌‌های کرخه ناگهانی‌‌تر و نامنظم‌‌تر رخ می‌‌دهد، درحالی‌‌ بارش‌‌های حوضه دز از سری‌‌های زمانی به‌‌هنجارتری برخوردار است. در نتیجه حوضه کرخه ازنظر افزایش بارش‌‌های سنگین منجر به سیلاب آسیب‌‌پذیرتر از حوضه دز است. نتایج حاصل از کاربرد آزمون من - کندال و ITA نشان داد آزمون من - کندال تنها قادر به شناسایی روندهای یکنواخت در سری‌‌های زمانی هستند، چنان‌‌که مزیت روش ITA این است علاوه بر روندهای یکنواخت، قادر است روندهای پنهان و داخلی را در سری‌‌های زمانی شناسایی کند. برای نمونه اگرچه آزمون من - کندال روند مشخصی برای بارش‌‌های بیشینه ایستگاه خرم‌‌آباد نشان نداد، ولی آزمون ITA روندهای پنهان و نایکنواخت این ایستگاه کشف و شناسایی کرد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26764377.1401.11.32.9.8

موضوعات

اقلیم شناسی

عنوان مقاله [English]

Analysis of the trend of time-series changes in the maximum daily and annual rainfall of Karkheh and Dez catchment

نویسندگان [English]

Ziba Hasanvand ¹
Dariush Yarahmadi ²
Hamid Mirhashemi ³

¹ PhD Student of Climatology, Lorestan University, Iran

² Associate Professor of Climatology, Lorestan University,Iran

³ Assistant Professor of Climatology,Lorestan University, Iran

چکیده [English]

Precipitation is the most important climatic characteristic of any region. This climatic characteristic is one of the most fluctuating climatic variables that seriously affect the water resources of the region. This issue is important in Iran, where the average rainfall is over 250 mm. The purpose of this study is to analyze and explain the heavy rainfall Karkheh and Dez using statistical methods. For this purpose, precipitation data from 14 synoptic stations and a rain gauge period of 60 years (1959-2019) were used. To achieve the objectives of the research used the probabilistic distribution function the final limit type 1 Gumble, and the heavy rain threshold of each station were determined. Then to identify the uniform and non-uniform discharges in the time series maximum daily precipitation and total annual precipitation the ITA method and Man – Kendall non-parametric test were used. The results were obtained from heavy rainfall thresholds, The average rainfall of more than 40/7 mm in Karkheh and the average rainfall of more than 47 mm in Daz are considered heavy rainfall. The average rainfall in Karkheh is 118 days and the dose is 81 days. The flood threshold of Karkheh is less than the Dez catchment. Therefore Karkheh rains occur more suddenly and irregularly while Dez has a more normal time series. As a result, Karkheh is more vulnerable to floods than Dez in terms of increased heavy rainfall. The results of using the Man – Kendal, and ITA test showed that Man – the Kendal test can only detect uniform trends in time series as the advantage ITA method is that in addition to uniform trends. It can detect hidden trends and internal in identify time series. For example, although the man – Kendal test did not show a specific trend for maximum rainfall at Khorramabad station, The ITA test detected hidden and non-uniform trends for this station.

کلیدواژه‌ها [English]

Precipitation
ITA method
Man – Kendal test
Karkheh and Dez

مراجع

بارانی، نادر؛ کرمی، آیتاله. (1398). تحلیل روند سالانه پارامترهای اقلیمی دما و بارش در نواحی دهگانه زراعی - اکولوژیکی ایران. فصلنامه علوم محیطی، دوره هفدهم، شماره 4، 90-75. https://envs.sbu.ac.ir/article_98116.html

باقرپور، مهسا؛ سیدیان، سید مرتضی؛ فتحالهی، ابوالحسن؛ محمدی، امین. (1396). بررسی کارایی آزمون من - کندال در شناسایی روند سریهای دارای خودهمبستگی. مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، شماره 36، 21-11.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=465705

حسینی، سید اسعد؛ مجیدی، لیلا؛ بالی، عارف؛ شیراوند، هنگامه. (1399). بررسی نوسانات منطقهای دما و بارش در جنوبغرب آسیا. نشریه پژوهشهای اقلیمشناسی، سال یازدهم، شماره 42، 167-155. http://clima.irimo.ir/article_125201.html

رضایی، پرویز؛ قربانپور، آتیه. (1397). تحلیل روند تغییرات بارش در شرق گیلان. فصلنامه جغرافیای طبیعی، سال یازدهم، شماره 40، 120-105. https://www.sid.ir/FileServer/JF/20413974007.pdf

ظهرابی، نرگس؛ مساح بوانی؛ علیرضا، گودرزی، الهه؛ حیدرنژاد، محمد. (1395). شناسایی روند تغییرات دما و بارش سالانه در حوضه آبریز

کرخه. فصلنامه علمی – پژوهشی اکوبیولوژی تالاب – دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، شماره 28، 22 – 5.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=276416

قصاب فیض، مصطفی؛ اسلامی، حسین. (1396). ارزیابی تغییرات بارندگی با روش من - کندال و رگرسیون خطی در استان خوزستان. فصلنامه علمی و تخصصی مهندسی آب، شماره 2، 121-113. http://jwe.iau-shoushtar.ac.ir/article_536703.html

میرمریدی، عاطفه. (1399). تحلیل سینوپتیکی بارشهای سنگین استان لرستان. پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه لرستان، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، گروه جغرافیا.

ﻣﺆلف: دفتر برنامهریزی کلان آب و آبفای وزارت نیرو. (1394). سالنامه آماری آب کشور 1391-1390، 13.

https://waterplan.moe.gov.ir

Arafat Rahman, M., Begum, M. (2013). Application of non – parametric test for trend detection of rainfall in the largest island of Bangladesh, Journal Earth Sciences, 2, 40-44. https://www.researchgate.net

Brunetti, M., Buffoni, L., Mangiantic, F., Maugeri, M., Nanni, T. (2004). Temperature Precipitation and Extreme event during the last century in Italy, Global and Planetary Change, 40, 141-149. https://doi.org/10.1016/S0921-8181(03)00104-8

Buffoni, L., Maugeri, M., Nanni, T. (1999). Precipitation in Italy from 1833 to 1996, Theoretical Applied Climatology, 63, 33-40. https://doi.org/10.1007/s007040050089

Caloiero, T., Coscarelli, R.,Ferrari,E. (2020). Assessment of seasonal and annual rainfall trends in Calabria (Southern Italy) with the ITA method. Journal of Hydroinformatics, 22(4), 738-748. https://doi.org/10.2166/hydro.2019.138

Caloiero, T., Coscarelli, R.,Ferrari,E. (2018). Application of the Innovative Trend Analysis Method for the Trend Analysis of Rainfall Anomalies in Southern Italy. Water Resources Management, 32, 4971-4983. https://doi.org/10.1007/s11269-018-2117-z

Elouissi, A., Sen, Z., Habi, M. (2016). Algerian rainfall innovative trend analysis and its implications to Macta Watershed. Arabian Journal of Geosciences, 9, 303. http://doi.org/10.1007/s12517-016-2325-x

Hartmann, H., Becker, S.,King, L. (2008). Quasi–Periodicities in Chinese Precipitation time series, Applied Climatology, 92, 155-163. http://doi.org/10.1007/s00704-007-0317-1

IPCC Semenor, M. A. (2007). Developing of High – resolution UKCUP 02- based climate change Scenarios in the UK. Agriculturral Forest meteorology, 144, 127-138. https://links/5bec8e38a6fdcc3a8dd5924d/Development-of-high-resolution-UKCIP02-based-climate-change-scenarios-in-the-UK.pdf

Leong Tan, M., LatifIbrahim, A., Yusop, Z., Chua, V., Wengchan, N. (2017). Climate change impacts under CMIP5 RCP scenarios on water resources of the Kelantan River Basin, Malaysia. Atmospheric Research, 189, 1-10. http://doi.org/10.1016/j.atmosres.2017.01.008

Murat, A., Ozgur, K. (2015). Investigation of trend analysis of monthly total precipitation by an innovative method. Theoretical and Applied Climatology, 120, 617-629. http://doi.org/10.1007/s00704-014-1198-8

Raziei, T.,Daneskar Arasteh, P.,Saghfian,B. (2005). Annual rainfall trend in arid and semi-arid regions of Iran, ICID 21st European Regional Conference.May, 15-19.https://links/5736a6bc08ae9ace840afbc9/Annual-Rainfall-Trend-in-Arid-and-Semi-arid-Regions-of-Iran.pdf.