Spatial-temporal analysis of Iran's climatic classification based on Domarten method and Mann-Kendall test in the statistical period of 1995-2019

Abstract

سابقه و هدف: آب و هوای یک منطقه در یک دوره بلندمدت را اقلیم گویند. شناسایی و طبقه‌بندی اقلیمی از دیرباز مورد توجه متخصصان آب و هواشناسی بوده است. محققان با به کارگیری روش ­های مختلف و با استفاده از متغیرهای اقلیمی همچون بارش و دما، زمین را به مناطق اقلیمی همگن طبقه ­بندی کرده‌اند و نتایج پهنه‌بندی اقلیمی را در ارزیابی کمبود آب و منابع آب در مقیاس­ های کوچک و بزرگ به منظور پیش‌بینی اقدامات عملی برای کنترل خشکی در مناطق آسیب‌پذیر به‌کار برده‌اند. هدف از این تحقیق به‌‌روزرسانی و تحلیل فضایی-زمانی طبقه بندی اقلیمی ایران بر اساس شاخص دومارتن و استفاده از آزمون من-کندال است.مواد و روش­ ها: برای انجام این مطالعه، داده‌های مربوط به متغیرهای دما و بارش به ­صورت ماهیانه از 153 ایستگاه سینوپتیک در دوره زمانی 1398-1374 از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردید. ابتدا داده‌های میانگین دمای سالیانه و مجموع بارش سالیانه از داده‌های ماهیانه تهیه شد و سپس با استفاده از مدل کریجینگ نقشه‌های هم‌دما و هم‌بارش به دست آمد. نقشه نهایی پهنه‌بندی اقلیمی با استفاده از شاخص دومارتن که پایه آن بر اساس بارش و دما است تهیه گردید. همچنین برای بررسی معنی‌داری یا عدم معنی‌داری شاخص اقلیمی دومارتن و تعیین روند، از آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده شده است.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بر اساس مدل کریجینگ، میزان R2 و RMSE برای داده­ های بارش به ترتیب برابر با 58/0 و 51/167 میلی‌متر و برای داده­ های دما 83/0و 23/2 درجه سلسیوس به ­دست ­آمد که بیانگر عملکرد بهتر مدل برای داده‌های دما می‌باشد. علت این امر با واریانس بالای داده‌های بارش در کشور مرتبط است. پهنه ­بندی اقلیمی ایران بر اساس شاخص دومارتن نشان داد که شش تیپ اصلی اقلیمی این شاخص در ایران وجود دارد. بیش­تر مساحت ایران را اقلیم خشک و پس از آن اقلیم نیمه ­خشک تشکیل می­ دهد. بررسی نتایج حاصل از تحقیق نشان داد اقلیم خشک 40/76% ، اقلیم نیمه ­خشک 65/19% و سایر اقلیم ­ها کمتر از 4% مساحت ایران را تشکیل می ­دهند. همچنین مساحت اقلیم ­های خشک و نیمه­ خشک با مساحتی بالغ بر 05/96% از سطح ایران، نسبت به تحقیقات گذشته افزایش یافته است که می ­تواند به دلیل کاهش بارش و افزایش دما باشد. نتایج آزمون من-کندال نشان داد که ایستگاه‌های خرمدره، میانه، رامسر، بروجرد، پیرانشهر، تبریز و بیجار دارای روند صعودی (روند مرطوب‌تر شدن) و ایستگاه‌های دزفول، ملایر، سبزوار، بندر انزلی، تهران (مهرآباد)، تهران (شمیران)، قزوین و دوشان تپه درای روند نزولی (روند خشک‌تر شدن) معنی‌دار در سطح 5% هستند.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، ایران دارای شش ناحیه اقلیمی شامل؛ اقلیم خشک، نیمه ­خشک، مدیترانه ­ای، نیمه­ مرطوب، مرطوب و بسیار مرطوب است. هم‌چنین مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج تحقیقاتی که سایر محققین در گذشته انجام داده ­اند نشان داد که مساحت اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک در دوره مورد مطالعه نسبت به دوره‌های گذشته افزایش داشته است. همچنین 14% از ایستگاه‌های با روند نزولی (8 ایستگاه) دارای روند نزولی معنی‌دار و 7% از ایستگاه‌های با روند صعودی (7 ایستگاه) دارای روند صعودی معنی‌دار در سطح 95% هستند.