ارزیابی شاخص‌های اقلیمی مرتبط با منابع آب در ایران طی سه دهه گذشته
ارزیابی شاخص‌های اقلیمی مرتبط با منابع آب در ایران طی سه دهه گذشته
این مقاله با عنوان " ارزیابی شاخص‌های اقلیمی مرتبط با منابع آب در ایران طی سه دهه گذشته" در سال 2025 در مجله Scientific Reports به زبان انگلیسی توسط فاطمه چاپارینیا، مصطفی هادئی، کامیار یغماییان، مهدی هادی و کاظم ندافی به چاپ رسیده است. چکیده فارسی مقاله به صورت زیر است:
تغییرات اقلیمی به‌طور چشمگیری منابع آب را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار داده است. این مطالعه به بررسی تأثیرات تغییر اقلیم بر منابع آب ایران با استفاده از دوازده شاخص اقلیمی که توسط تیم متخصص شناسایی و پایش تغییرات اقلیم (ETCCDI) توسعه یافته‌اند، در بازه زمانی ۱۹۹۲ تا ۲۰۲۲ می‌پردازد. داده‌های اقلیمی روزانه از پایگاه جهانی خلاصه روزانه سطح زمین (GSOD) تهیه شده‌اند؛ این پایگاه شامل داده‌های کنترل‌شده کیفی از سازمان هواشناسی ایران است. داده‌های GSOD تحت فرآیندهای کنترل کیفیت خودکار و گسترده‌ای قرار می‌گیرند تا خطاهای تصادفی حذف شده و از اعتبار داده‌ها اطمینان حاصل شود. روندهای بلندمدت با استفاده از رگرسیون خطی تحلیل شده‌اند و الگوهای مکانی با به‌کارگیری روش‌های خوشه‌بندی K-means و خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی شناسایی شدند. تحلیل داده‌های مربوط به ۲۹ مرکز استان، روندهای معناداری را در الگوهای بارندگی و دما نشان داد. شاخص‌های دما افزایش گسترده‌ای را نشان دادند؛ به طوری که در ۷۵.۸۶ درصد از شهرها، دمای میانگین روزانه (TMm) به‌طور معناداری افزایش داشته است (p<0.05، تا ۰.۱۶ درجه سانتی‌گراد در سال) و در ۹۶.۵۵ درصد از شهرها دمای میانگین حداکثر روزانه (TXm) روند افزایشی نشان داده است. شاخص‌های بارش شدید، کاهش معناداری را ثبت کردند (p<0.05)؛ به‌طوری‌که در ۱۱.۱۱ درصد از شهرها، مجموع سالانه بارش روزهای بسیار مرطوب (R95pTOT) و در ۲۲.۲۲ درصد از شهرها مجموع سالانه بارش روزهای فوق‌العاده مرطوب (R99pTOT) کاهش یافته است. مجموع سالانه بارش روزهای بارانی (PRCPTOT) نیز تفاوت‌های مکانی قابل توجهی را نشان داد؛ به‌طوری‌که در شهر رشت افزایش معناداری به میزان ۱۹.۰۷ میلی‌متر در سال (p<0.05) مشاهده شد، در حالی که در بجنورد کاهش ۴.۲۸ میلی‌متر در سال ثبت شد (p>0.05).. شاخص روزهای خشک متوالی (CDD) در ۱۴.۸۱ درصد از شهرها افزایش معناداری داشته است، که در این میان، خرم‌آباد با افزایش ۴.۴ روز در سال (p<0.05) بالاترین میزان تغییر را تجربه کرده است. همچنین نسبت روزهای با دمای بالاتر از میانگین (TXgt50p) در بیش از ۷۰ درصد شهرها افزایش معناداری داشته است. از جمله محدودیت‌های این مطالعه می‌توان به نبود داده‌های کامل برای شهرهای کرج و قم و همچنین فقدان داده‌های بارش برای کرمانشاه و ساری اشاره کرد. این یافته‌ها تأثیر چشمگیر تغییرات اقلیمی بر الگوهای اقلیمی ایران را نشان می‌دهد و به افزایش بحران کم‌آبی اشاره دارد. مدیریت مؤثر منابع آب و تدوین راهکارهای سازگاری با اقلیم، اهمیت حیاتی دارند.
|
Evaluation of climate indices related to water resources in Iran over the past 3 decades |
Title |
|
Fatemeh Chaparinia, Mostafa Hadei, Kamyar Yaghmaeian, Mahdi Hadi & Kazem Naddafi |
Author(s) |
|
07 April 2025 |
Published |
|
Scientific Reports |
Journal |
|
Climate change has significantly altered water resources globally. This study examines the effects of climate change on Iran’s water resources using twelve climate indices developed by the Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI) from 1992 to 2022. Daily climate data were obtained from the Global Surface Summary of the Day (GSOD) database, which includes quality-controlled data from Iran’s Meteorological Organization. The GSOD data undergo extensive automated quality control processes to eliminate random errors and ensure data reliability. Long-term trends were analyzed using linear regression, and spatial patterns were identified using K-means and hierarchical clustering methods. Analysis of 29 provincial capitals revealed significant trends in precipitation and temperature patterns. Temperature indices showed widespread increases, with 75.86% of cities experiencing significant rises in Mean daily mean temperature (TMm) (p < 0.05, up to 0.16 °C/year) and 96.55% showing increases in Mean daily maximum temperature (TXm). Heavy precipitation indices showed significant decreases (p < 0.05): 11.11% of cities for Annual Total Precipitation from Very Wet Days (R95pTOT) and 22.22% for Extremely Wet Days (R99pTOT). Annual Total Wet-Day Precipitation (PRCPTOT) showed spatial variation, with Rasht showing a significant increase (19.07 mm/year, p < 0.05), while Bojnourd exhibited a decrease (− 4.28 mm/year, p > 0.05). The Consecutive Dry Days (CDD) index showed a significant increase in 14.81% of the cities, with Khorramabad experiencing the highest increase of 4.4 days/year (p < 0.05). Fraction of days with above average temperature (TXgt50p) increased significantly in over 70% of the cities. Study limitations include incomplete data for Karaj and Qom, and missing precipitation records for Kermanshah and Sari. These findings reflect significant impact of climate change on Iran’s climate patterns, indicating increased water scarcity. Effective water resource management and climate adaptation are crucial. |
Abstract |
ارسال نظر