مطالعات جغرافیایی مناطق کوهستانی

مطالعات جغرافیایی مناطق کوهستانی

تحلیل الگوی فضایی امواج سرد در استان گیلان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
2 استادیار آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
3 دانشیار آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
چکیده
امواج گرم و سرد، رخدادهای فرین دمایی با پتانسیل بالا برای ایجاد اثرات منفی بر سلامت انسان و سیستم­های طبیعی و اجتماعی-اقتصادی بسته به مدت و شدت آنها هستند. استان گیلان هر ساله امواج گرم و سرد با شرایط آب و هوایی مختلف را تجربه می­کند. از این رو، در این پژوهش با ارائه تعریف مشخص از آستانه موج سرد، الگوی مکانی و رفتار فضایی آنها در پهنه استان مورد بررسی قرار گرفت. داده­های مورد نیاز دمای حداقل از تارنمای ECMWF با قدرت تفکیک مکانی  در مقیاس روزانه بمدت 40 سال (1981 تا 2020) تهیه گردید. سپس با اعمال آستانه صدک 10ام و توالی 3 روزه بر روی داده­های دمای حداقل روزانه، امواج سرد شناسایی و شمارش فراوانی رخداد آنها با توالی 3، 6، 9 تا 30 روزه انجام شد. در این راستا، از شاخص­های آمار مکانی اعم از I موران جهانی و محلی و آزمون t تک نمونه­ای برای شناسایی نوع الگو و رفتار زمانی و مکانی آنها استفاده شد. نتایج نشان داد الگوی کلی فراوانی رخداد امواج سرد در تمامی طول موج­ها از نوع خوشه­ای بوده و رفتار غیرتصادفی بر آنها حاکم است. همچنین نتایج آماره I موران محلی بیانگر آن است که الگوی HH (بالا-بالا) و LL (پایین-پایین) در بیشتر امواج سرد با توالی­های 3 تا n روزه وجود دارد و تعداد پهنه­های حاوی الگوهای فوق در امواج کوتاه­مدت بیشتر از امواج بلندمدت هستند. به عبارت دیگر، الگوی مکانی امواج سرد در طول موج­های بلندتر نیز همگن بوده و کل استان از لحاظ فراوانی رخداد آنها دارای رفتار تصادفی می­باشد. همچنین آزمون t تک نمونه­ای فراوانی رخداد امواج سرد نشان­دهنده رفتار غالب غیرتصادفی در توالی­های کوتامدت و رفتار تصادفی در توالی­های بلند­مدت است. 
کلیدواژه‌ها

Alijani, B., Doostkamian, M., Ashrafi, S., & Shakeri, F., (2015). Review the Changes of Spatial Autocorrelation Patterns within a Decade of Precipitation over the Last Half-Century in Iran, Geography and Territorial Spatial Arrangement, 5 (14); 71-88, Doi: 10.22111/gaij.2015.1914. [In Persian].
Alijani, B., Tharvati, M. R., Alizadeh Vilni, I., (2013). Heat wave classification in Guilan province, Natural Geography Quarterly, 6 (19); 1-16. [In Persian].
Barnett, A. G., Hajat, S., Gasparrini, A., & Rocklov, J., (2012). Cold and heat waves in the United States, Environmental Research, 112; 218–224. DOI: 10.1016/j.envres.2011.12.010.
Bell, J. L., Sloan, L. C., Snyder, M. A., (2004). Regional Changes in Extreme Climatic Events: A Future Climate Scenario, Journal of Climate, 17; 81-87, https://doi.org/10.1175/1520-0442 (2004)017<0081: RCIECE>2.0.CO; 2.
Beniston, M., (2004). The 2003 heat wave in Europe: A shape of things to come? An analysis based on Swiss climatological data and model simulations, Geophysical research letters, 31(2): 1-4, Doi.org/10.1029/2003GL018857.
Besson, F., Dubuisson, B., Etchevers, P., Gibelin, A. L., Lassegues, P., Schneider, M., & Vincendon, B., (2019). Climate monitoring and heat and cold waves detection over France using a new spatialization of daily temperature extremes from 1947 to present, Advances in Science & Research, 16; 149–156, doi.org/10.5194/asr-16-149-2019.
Ceccherini, G., Russo, S., Ameztoy, I., Romero, C. P., & Carmona-Moreno, C., (2015). Magnitude and frequency of heat and cold waves in recent decades: the case of South America, Natural Hazards Earth System Science, 3; 7379-7409. Doi: 10.5194/nhessd-3-7379-2015.
Changnon, D., Sandstorm, M., and Schaffer, C., (2003). Relating changes in agricultural practices to increasing dew points in extreme Chicago heat waves, Climate Research, 24; 243-254. DOI: 10.3354/cr024243.
Dasari, H. P., Salgado, R., Perdigao, J., & Challa, V. S., (2014). A Regional Climate Simulation Study Using WRF-ARW Model over Europe and Evaluation for Extreme Temperature Weather Events, International Journal of Atmospheric Sciences, 2014; 1-22, doi.org/10.1155/2014/704079.
Depietri, Y., & McPhearson, T., (2019). Changing urban risk: 140 years of climatic hazards in New York City, Climatic Change, 148 (1); 95-108, doi.org/10.1007/s10584-018-2194-2.
Dhorde, A. G., Korade, M. S., & Dhorde, A. A., (2017). Spatial distribution of temperature trends and extremes over Maharashtra and Karnataka States of India, Theor Appl Climatol, 130:191–204, doi.org/10.1007/s00704-016-1876-9.
Domonkos, P., Kysely, J., Piotrowicz, K., Petrovic, P., & Likso, T., (2003). Variability of extreme temperature events in south–central Europe during the 20th century and its relationship with large-scale circulation, International journal of climatology, 23; 987–1010, DOI: 10.1002/joc.929.
Esmailnejad, M., (2014). Climatic risks and security, heat waves in South Khorasan, South Khorasan Police Science Quarterly, 2 (9); 34-39, [In Persian].
Esmailnejad, M., (2016), the spatial analysis of heat waves in south east of Iran a case study: Sistan and Baluchestan province, Geographia Technica, 11 (2); 50-60, Doi:10.21163/GT_2016.112.05.
Esmailnejad, M., (2106). The spatial analysis of heat waves in south east of Iran a case study: Sistan and Baluchestan province, Geographia Technica, 11 (2); 50-60. DOI:10.21163/GT_2016.112.05.
Geirinhas, J. L., Trigo, R. M., Libonati, R., Coelho, C. A. S., & Palmeira, A. C., (2017). Climatic and synoptic characterization of heat waves in Brazil, International journal of climatology, 33 (4); 1760-1776, doi.org/10.1002/joc.5294.
Herrera, R. G., Diaz, J., Trigo, R. M., & Hernandez, E., (2005). Extreme summer temperatures in Iberia: health impacts and associated synoptic conditions, Annales Geophysicae, 23; 239-251. doi.org/10.5194/angeo-23-239-2005.
Khorshiddoust, A. M., Zanganeh, S., Zarei, Y., & Mahmoudi, S., (2017). Synoptic analysis of heat wave Hazard in northwest Iran, Physical Geography Quarterly, 10 (37); 1-14, [In Persian].
Khosravi, Y., & Bahri, A., (2018). Use of spatial statistics techniques in order to spatio-temporal variations of chlorophyll a concentration in the Persian Gulf, 10 (1); 33-46, [In Persian].
Kim, Y. H., Min, S. K., Stone, D. A., Shiogama. H., & Wolski, P., (2018). Multi-model event attribution of the summer 2013 heat wave in Korea, Weather and Climate Extremes, 20; 33-44, doi.org/10.1016/j.wace.2018.03.004.
Lavaysse, C., Naumann, G., Alferi, L., Salamon, P., & Vogt, J., (2019). Predictability of the European heat and cold waves, Climate Dynamics, 52; 2481–2495, doi.org/10.1007/s00382-018-4273-5.
Mahdi, S. S., & Dhekale, B. S., (2016). Long term climatology and trends of heat and cold waves over southern Bihar, India, Journal of Earth System Science, 125 (8); 1557–1567, DOI 10.1007/s12040-016-0762-2.
Oldenborgh, G. J. V., Larson, E. M., Vecchi, G. A., Vries, H. D., Vautard, R., & Otto, F., (2019). Cold waves are getting milder in the northern midlatitudes, Environmental Research Letter, 14, doi.org/10.1088/1748-9326/ab4867.
Roshan, GH. R., Ghanghermeh, A. A., & Kong, Q. (2018). Spatial and temporal analysis of outdoor human thermal comfort during heat and cold waves in Iran, Weather and Climate Extremes, 19; 58-67. DOI:10.1016/j.wace.2018.01.005.
Sfica, L., Croitoru, A. E., Iordache, I., & Ciupertea, A. F., (2017). Synoptic Conditions Generating Heat Waves and Warm Spells in Romania, Atmosphere, 8 (3); 1-22, doi.org/10.3390/atmos8030050.
Simões dos Reis, N. C., Boiaski, N. T., & Ferraz, S. E. T., (2019). Characterization and Spatial Coverage of Heat Waves in Subtropical Brazil, Atmosphere, 10 (5); 284-299. DOI: 10.3390/atmos10050284.
Spinoni, J., Lakatos, M., Szentimrey, T., Bihari, Z., Szala, S., Vogt, J., & Antofie, T., (2015). Heat and cold waves trends in the Carpathian Region from 1961 to 2010, International journal of climatology, 35; 4197–4209. DOI: 10.1002/joc.4279.
Wenlan, G., Keqin, D., & Shuang, L., (2019). Spatial-temporal variations in cold surge events in northern China during the period 1960–2016, Journal of Geographical Sciences, 29 (6); 971-983, Doi.org/10.1007/s11442-019-1668-0.
Xu, S., Yang, X., Sun, R., Fu, Sh., Liang, H., & Chen, L., (2018). Cold Wave Climate Characteristics and Risk Zoning in Jilin Province, Journal of Geoscience and Environment Protection, 6; 38-51, DOI: 10.4236/gep.2018.68004.
Zhang, Y., Li, Q., Ge, Y., Du, X., & Wang, H., (2022). Growing prevalence of heat over cold extremes with overall milder extremes and multiple successive events, Communications Earth & Environment, 3; 73, doi.org/10.1038/s43247-022-00404-x.