بررسی اثر پارامترهای هواشناسی بر رخدادهای بارشی شدید در اقلیمهای مختلف ایران با استفاده از رگرسیون چندک
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
doi
10.30495/wsrcj.2022.68792.11317چکیده
زمینه و هدف: تغییرات اقلیمی ناشی از پیشرفت و صنعتی شدن جوامع بشری موجب تغییر در شدت و فراوانی بارشهای شدید و سیل آسا شده است که خسارتهای غیرقابل جبرانی را به همراه داشته است. به منظور کاهش این خسارتها لازم است تغییرات مقادیر حدی بارش و عوامل موثر بر آن در هر منطقه شناسایی شود. روشهای رگرسیون چندک قادر هستند روندها را نهتنها در میانه، بلکه در دامنههای مختلف سری دادهها بررسی کنند. بنابراین هدف از این پژوهش، بررسی روند فصلی مقادیر مختلف از بارش و نیز بررسی رابطهی پارامترهای اقلیمی کمینه دما، بیشینه دما، کمینه رطوبت نسبی، بیشینه رطوبت نسبی و بیشینه سرعت باد بر روی مقادیر مختلف بارش در اقلیمهای مختلف ایران میباشد.روش پژوهش: در گام اول، سری زمانی روزانه دادههای اقلیمی شامل بارش، کمینه و بیشینه دما، کمینه و بیشینه رطوبت نسبی و بیشینه سرعت باد برای یک دورهی 45 ساله در فصلهای مختلف برای 5 ایستگاه سینوپتیک بابلسر، شیراز، بندرعباس، خرم آباد و تربت حیدریه تشکیل شد. در انتخاب ایستگاههای مطالعاتی سعی شد از ایستگاههای با اقلیمهای متفاوت و با طول دورهی آماری مناسب انتخاب گردد. سپس به بررسی روند تغییرات فصلی مقادیر مختلف بارش در چندکهای مختلف (چندکهای 01/0، 05/0، 1/0، 25/0، 5/0، 75/0، 9/0، 95/0 و 99/0) با استفاده از روش رگرسیون چندک در تمامی ایستگاههای مطالعاتی پرداخته شد. در گام بعدی، رابطهی پارامترهای اقلیمی بر روی مقادیر مختلف بارش (مقادیر بارش کم تا بسیار بالا) در فصلهای مختلف برای هر یک از ایستگاهها، با استفاده از روش رگرسیون چندکی بررسی شد. سپس نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.یافتهها: نتایج بررسی روند تغییرات بارش روزانه نشان داد که مقادیر بالای بارش در فصل بهار، در ایستگاههای بندر عباس، شیراز و تربت حیدریه به صورت معنیدار کاهش یافته اما مقادیر بسیار بالای بارش (چندکهای 95/0 و 99/0) در ایستگاههای بابلسر و خرم آباد افزایش یافته است. همچنین، مقادیر بارشهای بسیار بالای روزانه در تابستان، در ایستگاه بندرعباس کاهش اما در ایستگاههای تربت حیدریه و خرم آباد به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در حالیکه در فصل زمستان، مقادیر مختلف بارش در تمامی فصلها دارای روند کاهشی بوده و تنها یک شیب مثبت معنیدار در مقادیر بارشهای بسیار بالا (چندک 99/0) در ایستگاه بابلسر وجود داشت. در بررسی پارامترهای موثر بر بارشهای حدی نتایج نشان داد که مقدار تاثیر بر روی وقوع بارشهای شدید به نسبت بیشتر از بارشهای کم تا میانه بوده است. پارامترهای کمینه دما، کمینه رطوبت، بیشینه رطوبت و بیشینه سرعت باد تاثیر مثبت و پارامتر بیشینه دما تاثیر منفی را بر روی بارشهای شدید در فصلها و ایستگاههای مختلف داشته است. بیشترین ضرایب تاثیر مثبت در فصل بهار برای سرعت باد در بابلسر (8/1)، در فصل تابستان برای سرعت باد در بابلسر (8/3)، کمینه و بیشینه دما در بندرعباس (03/4- و 53/1)، برای فصل پاییز برای بیشینه رطوبت و سرعت باد در بابلسر (57/2 و 99/2) و سرعت باد در خرمآباد (54/1) و برای فصل زمستان، برای سرعت باد در بابلسر و بندرعباس (94/1 و 6/2)، و کمینه دما در تربت حیدریه (96/0) بوده است. همچنین، بیشترین ضرایب تاثیر منفی بیشینه دما در فصلهای پاییز و زمستان (88/0- و 72/0-) در بابلسر و نیز فصل پاییز (63/0-) در شیراز بوده است.نتایج: تغییرات معنیدار افزایشی و کاهشی بارش بیشتر مربوط به مقادیر بارشهای شدید بوده که در فصلها و اقلیمهای مختلف متفاوت میباشد. همچنین بارشهای ایستگاههای نزدیک سواحل شمالی و جنوبی به مقدار بیشتری تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی بودهاند. به طور کلی میتوان بیان کرد که بارشهای سیلابی تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی سرعت باد، رطوبت و دما به ترتیب اهمیت بوده و این تاثیر بسته به موقعیتهای مکانی و زمانی و تحث تاثیر عوامل مختلف، متفاوت است. بنابراین، اعمال برنامهریزی دقیق برای استفادهی درست از بارش دریافتی و مدیریت بهینه در منطقه مورد نظر با استفاده از نتایج چنین مطالعاتی ضرورت دارد.