آزمون من-کندال

ازجمله مسائلی که در بین اقلیم شناسان امروزه مورد اختلاف قرار دارد، وجود تغییرات اقلیمی یا تغییر روند در متغیرهای جوی است. هدف اصلی در این تحقیق آشکارسازی پیامدهای تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، و پیش بینی دما و بارش در حوضه ی آبریز کابل می باشد. برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، آشکارسازی، روندیابی، پیش بینی و تحلیل دقت مدل ها انجام گرفت. در این فرایند از روش های آنومالی، آزمون نا پارامتریک من-کندال، شیب سنس، مدل لارس (گزارش ششم) و ضریب همبستگی، ضریب تعیینr, R2, RMSE, NRMSE استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که در حوضه ی آبریز کابل، میانگین بارش سالانه در سطح اطمینان 05/0 از روند افزایشی برخوردار بوده و میانگین سالانه ی دما در سطح اطمینان 05/0 روند افزایشی داشته و فصل بارندگی از زمستان به تابستان تغییر تدریجی نموده است. به عبارت دیگر، مقدار سالانه ی بارش در بازه ی زمانی 1979-2020 تقریباً 30/0 درصد یا معادل 93/0 میلی متر افزایش غییر محسوس و دما به طور قابل توجهی افزایش یافته است که تقریباً 8 درصد یا معادل 2/1 درجه سانتی گراد افزایش را نشان می دهد. پیش بینی ها نشان می دهد که روند افزایش دما و کاهش بارش نسبت به دوره ی پایه (1991-2021) در بازه ی زمانی 2021-2050 ادامه خواهد داشت. در تمامی سناریوهای SSP1-2.6،SSP2-4.5  وSSP5-8.5  دمای کمینه به ترتیب به میزان 4/0، 5/0 و 6/0 درجه سلسیوس و دمای بیشینه به میزان 6/0، 7/0 و 8/0 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه، افزایش و بارش سالانه نیز حدود11درصد نسبت به دوره پایه کاهش خواهد داشت؛ بنابراین بر اثر تغییرات اقلیمی افزایش دما و تغییر الگوی بارش،  احتمال وقوع سیلاب و خطرات مرتبط با آن در آینده جدی تر خواهد شد. از این جهت مطالعات متغیرهای بارش و دما تحت شرایط تغییر اقلیم بسیار ضروری بوده و  راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم و افزایش تاب آوری پیشنهاد می شود.

این پژوهش به بررسی تغییرات فضایی-زمانی فراوانی روزهای با دید افقی مساوی یا کمتر از 1000 متر در نیمه غربی ایران طی دوره 74 ساله (2024-1951) پرداخته است. از داده های 16 ایستگاه سینوپتیک و روش های آماری من-کندال و شیب سن برای تحلیل روندها استفاده شد. نتایج نشان داد بیشترین فراوانی سالانه دید محدود در ایستگاه های پست جنوبی مانند آبادان (2053 روز) و کمترین مقدار در خرم آباد (194 روز) مشاهده می شود. محدوده مورد مطالعه ازنظر توزیع فضایی دید محدود به سه ناحیه متمایز تقسیم می شود: 1) مناطق جنوبی نزدیک به خلیج فارس (آبادان و اهواز) با بیشترین فراوانی سالانه (2053-1304 روز) که تحت تأثیر رطوبت بالا و گرد و غبار هستند، 2) مناطق مرتفع غربی (همدان، اراک) با فراوانی متوسط (1453-1312 روز) که وارونگی دمایی عامل اصلی است و 3) مناطق شمال غربی (ارومیه، خوی) با کمترین فراوانی (1050-598 روز) که به دلیل دوری از منابع رطوبت و گرد و غبار شرایط بهتری دارند. در مقیاس ماهانه، بیشترین فراوانی در ژانویه، فوریه و دسامبر و کمترین در جولای، اوت و سپتامبر مشاهده می شود لذا ازنظر توزیع فصلی، بیشترین فراوانی در زمستان (ناشی از وارونگی دمایی) و کمترین در تابستان ثبت شده است. تحلیل روندها نشان دهنده افزایش معنادار روزهای با دید محدود در ایستگاه های میانی محدوده مانند اراک، اهواز و کرمانشاه و کاهش معنادار در ایستگاه های جنوبی مانند آبادان و نیز نوژه است. این تغییرات به عوامل مختلفی ازجمله تغییرات الگوهای جوی، توسعه صنعتی، تغییر کاربری اراضی و نوسانات منابع رطوبتی نسبت داده می شود. یافته های این مطالعه می تواند در برنامه ریزی های حمل ونقلی، مدیریت کیفیت هوا و مطالعات تغییر اقلیم مورداستفاده قرار گیرد.

تغییر اقلیم، موجب تغییر در توزیع زمانی و مکانی بارش ها در سراسر جهان شده است. مطالعه ی حاضر، باهدف پیش نگری و روند یابی بارش شهرهای منتخب نیمه شمالی ایران انجام گرفت. در راستای هدف پژوهش، نخست، روند بارش 30 ساله (2023-1994) هریک از شهرها بر اساس آزمون من- کندال و تخمین گر Sen بررسی گردید. در مرحله دوم با بهره گیری از ریز گردان LARS- WG8 که به روزترین نسخه ی این نرم افزار است، بارش منطقه موردمطالعه تحت سناریوهای (SSP2-4.5) و (8.5-SSP5)، دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 برای ۲۰ سال آینده (2060-2041) پیش نگری شد. سپس خروجی های دو مدل با استفاده از شاخص های اعتبار سنجی R2، MAPE ,RMSE جهت انتخاب مناسب ترین مدل، بررسی و مقایسه گردید. نتایج حاصل از آزمون شیب سن و من- کندال، نشان داد که طی 30 سال اخیر (2023-1994)، الگوی بارش در همه ی ایستگاه های منطقه، دستخوش تغییر شده و روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 99 درصد داشته است. این کاهش در شهرهای قزوین، اردبیل، زنجان بیشتر و در رشت و گرگان کمتر بوده است. طبق پیش نگری انجام شده بر اساس سناریوهای دو مدل ACCESS-ESM1-5 و CNRM-CM6-1 طی 20 سال آتی (2060-2040) کل منطقه مورد مطالعه در اغلب ماه های سال با کاهش بارش مواجه خواهند شد. میزان کاهش بارندگی در شمال غرب در برخی ماه های سال بیش از 60% خواهد بود. همچنین برخی شهرها در ماه های فصول گرم سال، افزایش بارش تجربه خواهند کرد. این افزایش در شهرهای کم بارش همچون سمنان، مشهودتر خواهد بود. در نهایت مقایسه مجموع بارش سالانه دوره مشاهداتی و پیش نگری شده، کاهش محسوس بارش را در کل منطقه مورد مطالعه نسبت به دوره پایه تأیید نمود. یافته های پژوهش، حاکی از ناهنجاری ها زمانی و مکانی بارش بوده، آثار تغییر اقلیم بر منطقه را تأیید می نماید و بر ضرورت اتخاذ سیاست های مدیریتی کارآمد جهت بهینه سازی مصرف منابع آب و توسعه روش های سازگاری با تغییرات اقلیمی تأکید دارد.