بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

اقلیم از واژه یونانی کلیما گرفته شده و به طور کلی عبارت از شرایط غالب هوا در دراز مدت است در واقع اقلیم یک مکان، از مجموعه عناصر و عوامل تشکیل شده است که نسبت تغییرات عناصر به عوامل اقلیمی بیشتر می باشد که برآیند آنها شرایط خاصی را از لحاظ آب و هوا ایجاد می کند که معرف مکان خاص خود می باشد ( علیجانی ، 1383 ، 5 )
دسته بندی جغرافیا
فرمت فایل doc
حجم فایل 6764 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 132

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

فهرست عناوین

عنوان صفحه

چکیده …………………………………………………………………………………. 1

فصل اول : کلیات طرح

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………… 3

1-1-1- کلیات و تعاریف …………………………………………………………….. 3

1-1-2- بیان ضرورت و انگیزه انتخاب موضوع …………………………………… 6

1-1-3- سوالات تحقیق ……………………………………………………………….. 7

1-1-4- اهداف تحقیق ………………………………………………………………… 8

1-1-5- مشکلات تحقیق ……………………………………………………………… 8

فصل دوم : مطالعات نظری

2-1- پیشینه تحقیق …………………………………………………………………… 11

2-1-1- بررسی تغییر اقلیم در سطوح جهانی و منطقه ای …………………………. 12

2-1-2- بررسی تغییر اقلیم در ایران ………………………………………………… 14

2-2- مبانی نظری تحقیق ……………………………………………………………. 17

2-3- تغییر اقلیم ……………………………………………………………………… 19

2-3-1- علل تغییرات اقلیم ………………………………………………………….. 21

2-3-2- تغییرات کنونی اقلیم ………………………………………………………… 24

2-3-3- عوامل مشخص کننده تغییرات اقلیمی ……………………………………… 26

2-3-3-1- دما ……………………………………………………………………….. 26

2-3-3-2- بارش …………………………………………………………………….. 28

2-3-3-3- تغییرات در پدیده های اقلیمی ……………………………………………. 29

2-3-3-4- ترکیبات جو و ارتباط آن با تغییر اقلیم ………………………………….. 31

2-3-3-5- باد ………………………………………………………………………… 35

2-3-3-6- یخبندان …………………………………………………………………… 36

2-3-3-7- تابش ……………………………………………………………………. 36

فصل سوم : جغرافیای منطقه

3-1- موقعیت و وسعت ……………………………………………………………… 39

3-2- توپوگرافی ……………………………………………………………………… 40

3-2-1- ناهمواری های شمالی ………………………………………………………. 42

3-2-2- ناهمواریهای مرکزی ……………………………………………………….. 43

3-2-3- ناهمواریهای جنوبی ………………………………………………………… 44

3-3-ریخت شناسی …………………………………………………………………… 44

3-4- پوشش گیاهی…………………………………………………………………… 46

3-5- اقلیم ……………………………………………………………………………. 46

3-5-1- عوامل موثر در اقلیم استان خراسان رضوی ………………………………. 48

3-5-1-1- عوامل محلی …………………………………………………………….. 48

3-5-1-2- عوامل منطقه ای ………………………………………………………… 50

3-6- جریانهای آب و هوایی استان خراسان رضوی ……………………………….. 51

3-6-1- کم فشار مدیترانه ای ………………………………………………………… 52

3-6-2- جریانهای شمال و شمال غربی …………………………………………….. 53

3-6-3- جریانهای هوایی بیابانی ……………………………………………………. 53

3-7- بارش ………………………………………………………………………….. 54

3-7-1- رابطه بارندگی با ارتفاع ، طول و عرض جغرافیایی …………………….. 58

3-8- دما ……………………………………………………………………………… 58

فصل چهارم : روش کار و تجزیه و تحلیل

4-1- روش کار ……………………………………………………………………… 64

4-1-1- جمع آوری داده ها ………………………………………………………….. 64

4-1-2- آزمون همگنی ………………………………………………………………. 65

4-1-3- آزمون بازسازی داده ها …………………………………………………….. 66

4-1-4- آزمونهای آماری و بررسی سریهای زمانی ………………………………… 67

4-1-4-1- آزمون رتبه ای من کندال ( mann – kendall ) ………………………. 68

4-1-4-2- تصادفی و غیر تصادفی بودن داده ها ( آماره t ) ……………………….. 69

4-1-5- آزمون نوع و زمان تغییر ………………………………………………….. 70

4-1-6- مراحل انجام آزمون من کندال ……………………………………………… 70

4-2- شرح و تفسیر تعیین آماره t کندال ……………………………………………. 73

4-2-1- متوسط حداقل دما ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………….. 73

4-2-2- متوسط حداکثر دما ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………… 74

4-2-3- بارش ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………………………. 75

4-3- ترسیم نموداری u و u’ از آزمون من – کندال ………………………………… 81

4-3-1- خلاصه نتایج آزمون من – کندال ………………………………………….. 111

4-3-2- نوع تغییر و زمان تغییر …………………………………………………… 116

4-3-2-1تغییرات سریهای زمانی حداکثروحداقل درجه حرارت و بارندگی (سالانه و فصلی) 116

4-3-2-2- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت و بارندگی ( ماهانه ) 117

4-3-3- تعیین میزان و سطح معنی داری تغییرات ………………………………… 118

4-3-3-1- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت ( سالیانه و فصلی ) 124

4-3-3-2- تغییرات سریهای زمانی بارش ( سالیانه و فصلی ) ……………………. 125

4-3-3-3- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت ( ماهانه ) …… 125

4-3-3-4- تغییرات سریهای زمانی بارش ( ماهانه ) ……………………………… 127

فصل پنجم : نتایج و پیشنهادات

5-1- خلاصه بحث و نتایج …………………………………………………………. 130

5-2- پیشنهادات …………………………………………………………………….. 134

فهرست منابع و ماخذ ……………………………………………………………….. 137

چکیده انگلیسی

فهرست جداول

2-1 جدول تغییرات گازهای گلخانه ای بعد از سال 1750 ……………………….. 25

4-1 جدول مشخصات ایستگاهها……………………………………………………. 64

4-2 جدول مراحل انجام آزمون من – کندال ……………………………………….. 72

4-3 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندل ( میانگین حداقل درجه حرارت فصلی و سالیانه ایستگاهها ) 76

4-4 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداقل درجه حرارت ماهیانه ایستگاهها ) 77

4-5 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداکثر درجه حرارت فصلی و سالیانه ایستگاهها ) 78

4-6 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداکثر درجه حرارت ماهانه ایستگاهها ) 78

4-7 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( مجموع بارش فصلی و سالیانه
ایستگاهها ) …………………………………………………………………………… 79

4-8 جدول نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( مجموع بارش ماهانه ایستگاهها ) 80

4-9 جدول خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( سریهای سالیانه سالیانه و فصلی حداقل و حداکثر درجه حرارت و بارندگی ) ……………………………………………………………………………………….. 112

4-10 جدول خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( متوسط درجه حرارت حداقل ، ماهانه ) 113

4-11 جدول خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( متوسط درجه حرارت حداکثر ، ماهانه ) 114

4-12 جدول خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( بارش ماهانه ) ………………….. 115

4-13 جدول معادلات رگرسیون خطی تغییرات دما ( متوسط حداکثر و متوسط حداقل ) و بارش
( سریهای سالانه و فصلی ) …………………………………………………………. 120

4-14 جدول معادلات رگرسیون خطی تغییرات دما ( متوسط حداکثر و متوسط حداقل ( سریهای ماهانه ) 122

4-15 جدول معادلات رگرسیون خطی تغییرات بارش ( سریهای ماهانه ) ………. 123

فهرست شکلها

1-1 شکل نمودار نرخ افزایش تمرکز دی اکسید کربن در جو بر اساس اندازه گیری ایستگاه مانالوا 5

3-1 شکل نقشه سیاسی استان خراسان رضوی …………………………………….. 40

3-2 شکل نقشه توپوگرافی استان خراسان رضوی ………………………………… 42

3-3 شکل نقشه تقسیمات آب و هوایی و انواع توده هوا در استان خراسان رضوی . 47

3-4 شکل نقشه نقاط هم باران در استان خراسان رضوی ………………………….. 57

3-5 شکل نقشه نقاط هم دما در استان خراسان رضوی ……………………………. 60

4-1 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد…… 82

4-2 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه 84

4-3 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سبزوار… 86

4-4 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان….. 88

4-5 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سرخس… 90

4-6 شکل نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد…………….. 91

4-7 شکل نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه……. 95

4-8 شکل نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سبزوار …………. 98

4-9 شکل نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان…………… 102

4-10 شکل نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سرخس……….. 103

4-11 شکل نمودارهای سالیانه و فصلی ( بارش ) آزمون من – کندال در ایستگاههای
متفاوت……………………………………………………………………………….. 105

4-12 شکل نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد……….. 106

4-13 شکل نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه 107

4-14 شکل نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون – من کندال ایستگاه سبزوار ……. 108

4-15 شکل نمودار ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان و سرخس.. 109

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی تغییرات و روند میانگین دراز مدت سالیانه ، فصلی و ماهانه دمای حداکثر ، دمای حداقل و بارش از طریق روشهای آماری سری زمانی و گرافیکی با استفاده از آزمون من کندال است. در این تحقیق 5 ایستگاه سینوپتیکی در استان خراسان رضوی مورد بررسی قرار گرفت. سری های همگون بوسیله rans test تصحیح و شناسایی گردید . آزمون تصادفی بودن داده ها از طریق من کندال ( mann – kendall ) صورت گرفت . سری هایی که تغییرات و روند قابل توجهی در سطح اطمینان 5% = نشان دادند ، با استفاده از آزمون u و u’ من کندال ، شکل تغییر ( کاهشی یا افزایشی ) نوع تغییر ( ناگهانی یا روند ) و زمان تغییر تعیین شد سپس با استفاده از معادله رگرسیون خطی و ضریب همبستگی ، میزان تغییرات هر سری در طول دوره آماری و تحلیل ارتباط هر متغیر با زمان بدست آمد در نهایت به جهت آشکارسازی معناداری نتایج در صورت نرمال بودن داده ها از آزمونهای پارامتریک T-Test و F و در صورت نرمال نبودن آنها از آزمونهای ناپارامتریک من ویتنی و کروسکال والیس استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در سریهای سالیانه و فصلی دما در همه ایستگاهها روند گرمایشی در فصول تابستان ، پائیز و زمستان مشاهده می شود همچنین در داده های حداکثر دما شکل غالب با افزایش درجه حرارت فصل پائیز
( بجز تربت حیدریه ) می باشد در سری های ماهانه سری حداقل دما تمامی ایستگاهها دارای سیر صعودی می باشد و نیز سری حداکثر دما ( بجز تربت حیدریه ) نرخ افزایشی دما را نشان می د هد ( تغییر محل ایستگاه ) . نرخ افزایشی حداقل دما بارزتر از نرخ افزایشی حداکثر آن است و می تواند به عنوان نمایه ای از تغییر اقلیم در استان باشد.

در سری های بارش روندهای افزایشی در فصل تابستان و اوایل پائیز مشاهده می شود که بیانگر افزایش بارش های تابستانه و تغییر الگوی بارش است. اگرچه روندهای افزایشی در بارش از سطح معنادار قابل قبولی برخوردار نیست اما نشانگر تغییر رژیم بارش به سمت بارش های مونسونی می باشد.

واژگان کلیدی : تغییر اقلیم ، من کندال ، جهش ، روند ، سطح معناداری ، خراسان رضوی

فصل اول

کلیات طرح

1-1- مقدمه

1-1-1- کلیات و تعاریف

اقلیم از واژه یونانی کلیما گرفته شده و به طور کلی عبارت از : شرایط غالب هوا در دراز مدت است در واقع اقلیم یک مکان، از مجموعه عناصر و عوامل تشکیل شده است که نسبت تغییرات عناصر به عوامل اقلیمی بیشتر می باشد که برآیند آنها شرایط خاصی را از لحاظ آب و هوا ایجاد می کند که معرف مکان خاص خود می باشد .( علیجانی ، 1383 ، 5 )

اقلیم مهمترین عامل دگرگونی و تکامل موجودات زنده و خاک می باشد بنابراین تغییر اقلیم به معنای تغییر نوع و فراوانی موجودات است البته موجودات زنده قادر به سازگاری با محیط می باشند اما با افزایش سرعت تغییرات، از این توانایی کاسته شده و اثرات زیانبار تغییر اقلیم که افزایش ناپایداری ناشی از حذف برخی گونه ها و نیز نامساعد شدن شرایط برای گونه های باقیمانده می باشد، بیشتر آشکار می شود. به طور مسلم زیان وارده به گیاهان بیش از سایر موجودات می باشد، گیاهان حلقه اول زنجیره مواد غذایی بوده و لذا نوسان آنها سبب تشدید اثرات در سایر حلقه ها و نهایتاً انسان خواهد شد و تصور چنین اثرات زیانباری سبب شده است تا مقوله تغییر اقلیم مجدداً مطرح، پیگیری و راه حلهایی جهت مقابله با آن ارائه شود ( ذوالفقاری ، 1374 ، 52 )

بررسی جزئیات اقلیم های گذشته نشان می هد که اقلیم در رده های زمانی اعم از دوره های چند دهه ای تا چند میلیون سالی تغییر نموده است. پس این مسأله که اقلیم آینده متفاوت با اقلیم حال باشد، متحمل به نظر می رسد تا اینکه مشابه اقلیم امروزی باشد. بررسی های تمرکز یافته روی فعالیت های انسانی و تاثیر آن بر روی محیط ثابت می کند، تغییرپذیری اقلیم جهانی بیشتر شده است. ( عزیزی ، 1383 ، 12 )

تا کنون نظریات مختلفی جهت توجیه روند این تغییرات ارائه شده است که از آن جمله می توان به تئوری چگالی انرژی خورشید، تئوری گلخانه ای و گرد و غبار آتشفشانی اشاره کرد. معتبرترین نظریه، تئوری گلخانه ای است. مهمترین این گازها دی اکسید کربن ( 61% ) متان ( 15% ) و CFC
( هالوکربن ها ) (11% ) می باشد که در مجموع 87% از تغییرات را سبب می شود. این گازها اگرچه از منابع طبیعی نیز تولید می شوند اما افزایش ناگهانی آنها به واسطه تشدید فعالیتهای بشر می باشد. ( کوچکی ، 1376 ، 29 ) شواهد بسیار قوی وجود دارد که گرمایش جهانی در پنجاه سال اخیر به دلیل فعالیتهای انسانی است.

با افزایش دما، آینده ها و گازهای گلخانه ای ، مناطق متعددی از کره زمین دستخوش تغییرات شگرف اقلیمی شده اند. وقوع طوفانهای سهمگین در اقصی نقاط جهان و همچنین وقوع سایر
پدیده های حدی اقلیمی از تغییرات اقلیمی گسترده در کره زمین حکایت دارند. این تغییرات
می توانند روی زیست بوم طبیعی و فعالیت جوامع بشری تاثیرگذار باشند. تغییر دمای پیش بینی شده جهانی در قرن بیست و یکم حدود 2 تا 10 برابر بزرگتر از افزایش دمایی است که در صد سال گذشته رخ داده است. تغییرات فوق الذکر منافع و مضراتی برای انسان و طبیعت دارد، اما اگر سرعت افزایش دما بزرگتر باشد، مضرات آن نیز گسترده تر و بیشتر خواهد بود. ( بابائیان ، 1385 ، 118 )

بر اساس مطالعات انجام شده در سنجش مستقیم میزان گاز کربنیک جو از اوایل 1957 در ایستگاه مونالوا ( mouna – loa ) در هاوایی ( که در معرض تاثیر فعالیتهای صنعتی قرار ندارد ) تغییرات افزایشی این گاز را نشان می دهد. ( شکل 1-1 )

March 2004

شکل 1-1 نمودار نرخ افزایش تمرکز دی اکسید کربن در جو بر اساس اندازه گیری ایستگاه مانالوا در

جزیره هاوایی بر حسب ( قسمت بر میلیون حجم بر سال )

ملاحظه می شود که میزان گاز کربنیک در 1957 حدود 314 قسمت در میلیون ppm بوده است در حالی که حدود 20 سال ، مقدار آن به ppm 330 رسیده است احتمالاً مقدار گاز کربنیک جو در قرن گذشته ppm 290 ، یعنی 029/0 درصد حجمی بوده است. البته مقداری از این گاز را اقیانوسها جذب می کند، اما باید توجه داشت که قدرت جذب اقیانوس محدود است، بنابراین می توان تصور کرد که با اشباع شدن آب اقیانوس از این گاز ، روند افزایش مقدار گاز کربنیک جو شتابی قابل ملاحظه بیابد. برای آگاهی از میزان تغییر احتمالی اقلیم ، مدلهای بسیاری از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در جو با توجه به رابطه متقابل جو با آب اقیانوسها، پوشش گیاهی ، پهنه های یخ و برف لازم است . در عین حال ، رطوبت جو و میزان بارندگی رو به فزونی خواهد رفت و در حالی که تغییرات اقلیمی در عرضهای جغرافیایی پایین چندان زیاد نخواهد بود، در عرضهای بالا به دلیل کاهش میزان آلبدو، شدیدترین تغییرات اقلیمی پدید خواهد آمد.

بنابر اظهارات نظر کارشناسان محیط زیست آمریکا ، از آنجا که افزایش دما در مناطق قطبی می تواند بیش از دو برابر میانگین ( سال 2100 حدود 5 درجه سلسیوس ) یاد شده باشد، پهنه های یخ در ابعادی وسیع ذوب خواهد شد و این پدیده بسیاری از کرانه های ساحلی را به زیر آب خواهد کشید. تغییرات اقلیمی بسیار متنوع محلی ممکن است توزیع کشت و سیستمهای کشاورزی راکاملاً در هم بریزد. در دنیایی که فضای زندگی انسانها در آن تثبیت شده است و امکان مهاجرت و جا به جایی وسیع همچون گذشته وجود ندارد، نوسانها و تغییرات اقلیمی ، حتی اگر جنبه های منفی تغییر اقلیم در یک منطقه بتواند با جنبه های مثبت آن در منطقه ای دیگر برابری کند، باعث ایجاد مسائل و مصایب بغرنج و پیچیده ای خواهد شد. تنها با هشیاری و کنترل و اجرای طرحهای جامع توأم با برنامه ریزی های دقیق و صحیح و سرانجام مشارکت همه مردم جهان می توان از ابعاد اینگونه ضایعات کاست و به آینده زمین امید داشت. ( علیجانی ، 1383 ، 425-424 )

1-1-2- بیان ضرورت و انگیزه انتخاب موضوع

امروزه تغییر اقلیم یک موضوع اصلی در مجامع علمی و دانشگاهی است اما از ابتدای قرن بیستم تا کنون این روند نیز شدت پیدا کرده است که علت این تغییرات طبیعی نبوده، بلکه ناشی از
فعالیت های مختلف بشری می باشد. جهت درک بهتر تعریفی از آن ارائه می کنیم. تغییر اقلیم عبارت از تعیین بین میانگین مقادیر طولانی مدت یک پارامتر اقلیمی و آماری است که در اینجا میانگین در فواصل زمانی خاص ، مثلاً چندین دهه گرفته می شود. ( غلامی ، بیرقدار ، 1374 ، 43 )

بدین ترتیب هر گونه تغییر در هر پارامتر اقلیمی همراه با روند است که این روند می تواند در جهت مثبت یا منفی باشد. جهت بررسی تغییرات اقلیمی اخیر بیشتر از دو پارامتر دما و بارش استفاده می شود، زیرا متغیرترین پارامتر اقلیمی نسبت به پدیده اقلیم این دو عنصر هستند و از آن جایی که مسئله تغییر اقلیم و تمایل زمین به گرم شدن و کاهش بارش های به هنگام و مفید و پیامدهای اکولوژی ، اقتصادی ، اجتماعی و سیاسی ناشی از آن علاوه بر صاحبان علم، افکار دولتمردان و سیاستمداران را در سراسر دنیا به خود جلب کرده است، تا جایی که مسئله تغییر اقلیم و پیامدهای ناشی از آن با توجه به جمعیت رو به افزایش جهان مهمتر جلوه می نماید، و از طرفی بدون شناخت و آگاهی از وضعیت اقلیمی گذشته ، حال و آینده مدیران و برنامه ریزان قادر به اجرای برنامه های خود در زمینه های مختلف نیستند. همچنین اجرای طرحهای عمرانی . . . نیاز به شناخت تغییرات اقلیمی جهت برنامه ریزی صحیح و قابل قبول داشته و از این رو ضرورت و اهمیت مطالعات اقلیمی در کالبد برنامه ریزی خرد و کلان کشور قابل لمس است. از طرفی استان خراسان رضوی بعنوان یکی از قطبهای مهم اقتصادی ، صنعتی بالاخص کشاورزی در منطقه شمال شرق کشور محسوبمی شود . بررسی شناخت تغییرات اقلیمی این استان می تواند برنامه ریزان را قادر به اجرای برنامه آنها در زمینه های مختلف نماید.

1-1-3- سوالات تحقیق

به منظور بررسی روند تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی سوالات زیر برای بحث و بررسی بیشتر مطرح گردید :

1 – آیا زمان وقوع تغییر در عناصر اقلیمی یکسان است ؟

3 – آیا نقاط تغییر ( ناگهانی ، روند ) از سطح معناداری برخوردار می باشد ؟

2 – آیا در سالهای اخیر عناصر اقلیمی روند افزایشی یا روند کاهشی داشته اند ؟

4 – آیا نمایه ای از تغییر اقلیم در استان مشاهده شده است ؟

لازم به ذکر است که این تحقیق جنبه شناختی داشته و هیچ فرضیه ای ، در راستای انجام آن وجود ندارد.

1-1-4- اهداف تحقیق :

این تحقیق در جستجوی شناخت تغییرات اقلیمی دما و بارش ، طی دوره آماری مشخص ، در راستای آگاهی از وجود یا عدم وجود تغییر دما و بارش می باشد تا ضمن شناخت تغییرات، نتایج حاصل از تحقیق در امور مختلف محیطی برای تدوین برنامه های منطقه ای مورد استفاده قرار گیرد. چنانچه که امروزه بیشتر مسائل اقتصادی اجتماعی بر اساس پروژه های دراز مدتی نظیر مدیریت منابع، آب ، آبیاری و خشکسالی ، احداث سد ، کشاورزی و . . . بر مبنای متوسط های اقلیمی در نظر گرفته می شود و بر اساس تجزیه و تحلیل میانگین داده ها ، صورت می گیرد . در صورتی که میانگین حداکثر و حداقل دما برای فهم اثرات تغییر اقلیم بر روی موضوعاتی مانند کشاورزی ، منابع آب و . . . بسیار مهم است هدفهای کلی این طرح بررسی تغییرات دما و بارش می باشد که اهداف مرحله ای آن به شرح ذیل می باشد :

1 – بررسی و شناخت تغییرات ماهانه ، فصلی و سالانه در پارامترهای دما ( حداکثر و حداقل ) و بارش مشخص شود .

2 –نمودارهای مربوطه به روندها و تغییرات در داده ها ترسیم شود .

3 – در صورت وجود روند، زمان آن تعیین گردد.

4 – در صورت وجود تغییرات ناگهانی ، زمان آن تعیین گردد.

5 – بررسی میزان تغییر در طول دوره آماری تعیین گردد.

6 – میزان سطح معناداری نقاط تغییر تعیین گردد.

7 – تجزیه و تحلیل نمودارها و نتیجه گیری کلی برای رسیدن به اهداف مورد نظر انجام شود .

1-1-5- مشکلات تحقیق

مهم ترین مساله و مشکل موجود، مربوط به آمارهای سازمان هواشناسی است که کماکن در
ایستگاه های سرتاسر کشور وجود دارد. به علت نبودن آمارهاو وجود گپ در آنها، نگارنده مجبور به بازسازی آمار ، برای چندین ماه در ایستگاه های مختلف شده است. از طرفی دیگر ناقص و ناکافی بودن اطلاعات دقیق در مورد منطقه ، به علت جدا شدن این استان از دو استان همجوار خود در سالهای اخیر ، نگارنده ملزم به مراجعه مکرر به سازمان های مختلف، جهت در کنار هم قرار دادن مطالب گسسته و بررسی و تجزیه و تحلیل آنها، نموده است و همچنین به دلیل حجم آمارهای موجود و تجزیه و تحلیل ( 207 ) جدول و ( 207) نمودار بدست آمده در سه پارامتر حداقل دما ، حداکثر دما، بارش ، به صورت ماهانه ، فصلی ، سالانه در طی دوره آماری ( 2005-1959 ) در سه شهر مشهد ، سبزوار و تربت حیدریه و دوره آماری ( 2005 – 1985 ) در دو شهر سرخس و قوچان می باشد . این مسائل و مشکلات نیز در جهت به تعویق افتادن روند انجام آن، دامن زده اند. با همه این موارد تا جایی که امکان داشت سعی شد که آمارها و اطلاعات درست و صحیح ارائه شود تا بر غنای پایان نامه افزوده شود.

فصل دوم

مطالعات نظری

2-1- پیشینه تحقیق

یکی از مسائل مهم که مورد توجه متخصصین رشته های مختلف می باشد تغییر اقلیم در جهان است. توجه به این مسئله که اختلاف متوسط درجه حرارت در حال حاضر با سردترین دوره یخچالی فقط 5 درجه بوده می تواند اهمیت مطالعات تغییر اقلیم را بیان نماید. سالهای قبل از انقلاب صنعتی تقسیم بندی اقلیمی رایج بوده و به واسطه ی تاثیر مستقیم و سرنوشت ساز اقلیم در زندگی انسان ، این پدیده مورد توجه دانشمندان از گذشته های دور بوده است. لیکن پس از انقلاب صنعتی که فعالیت های ناشی از آن سبب افزایش گازهای گلخانه ای و تغییر در ترکیبات جو را به همراه داشته، مسأله تغییر اقلیم مورد توجه دانشمندان هواشناسی و اقلیم شناسی قرار گرفت. توجه جهانی به مسائل اقلیمی در غالب کنفرانس های بین المللی هواشناسی در اگوست 1853 در بروکسل نمود پیدا کرد و اولین کنگره هواشناسی از دوم تا شانزدهم سپتامبر 1873 بر جهانی شدن فعالیتهای هواشناسی تاکید کردند. ( نوریان ، 1366 ، 17 )

پس از تشکیل[1] WMO در سال 1950 داده های این ایستگاه که حاوی اندازه گیری ازن و گازهای گلخانه ای بود در تشریح و تبیین اقلیم بکار گرفته شد. در این راستا فعالیتها و توافقات جهانی در زمینه تغییر اقلیم و نحوه کنترل آن مورد بررسی قرار گرفت.

بر اساس نظر هیئت بین الملل تغییر اقلیم ، میانگین دمای سطح کره زمین در سده بیستم در حدود 6/0 درجه سانتیگراد افزایش یافته است و دما در 8 کیلومتری پایینی جو نیز در چهار دهه گذشته پیوسته روند افزایشی داشته است . (JENKINS & Etal 1990 , 365 )

بر اساس نتایج پژوهش های انجام شده، نشانه های تغییرات اقلیمی در سرتاسر جهان یکسان نیست. در حالی که در برخی از نقاط دنیا افزایش بارندگی و کاهش دما مشاهده می شود، سایر مناطق دنیا از کاهش بارندگی و افزایش دما رنج می برند. هر چند نتایج بسیاری از پژوهش ها بیانگر روند افزایشی و یا کاهشی در بارندگی های سالانه، فصلی و ماهانه می باشند ، اما بیشتر این روندها از نظر آماری معنی دار نیستند .

2-1-1- بررسی تغییر اقلیم در سطوح جهانی و منطقه ای

کارل و رابیسم ( carlond Rebsame ) 1984 ، با بررسی میانگین دوره های متوالی 20 ، 10 ، 5 ساله دما و بارندگی روند تغییرات اقلیمی را در کل کشور آمریکا و بانکرس و میلر ( miller ) 1993 ، در ایالت واکوتای جنوبی مورد بررسی قرار دادند و نشان دادند که دمای هوا رو به افزایش است و از نظر بارندگی برخی از مناطق به خشکی و برخی دیگر به مرطوب شدن گرایش دارند.

در نیمکره جنوبی هم محققان بسیاری افزایش دما را به صورت منطقه ای مورد بررسی قرار دادند برای مثال لاچ ( Louch ) 1995 ، با استفاده از آزمون من کندال میانگین حداقل و حداکثرها را در کوئیزلند استرالیا در بین سالهای 1910 و 1987 مورد بررسی قرار داد و متوجه شد میانگین حداقل دمای روزانه به طور قابل توجهی افزایش و دامنه روزانه در فصلهای تابستان و زمستان کاهش داشته است. اعتقاد بر این است که کاهش مشاهده شده در دامنه دمای روزانه که در دیگر قسمتهای جهان نیز مشاهده شده نتیجه افزایش در پوشش ابر می باشد که موجب کاهش حداکثر دمای روزانه و افزایش حداقل دمای روزانه شده است.

نیلکسون و پالئو ( Nichelson and palao ) 1993 ، به این نکته اشاره کردند که سری بارش ساحل در غرب افریقا از سال 1950 روندی کاهشی را نشان داده است ، که سبب خشکسالی شدید بین سالهای 1986 تا 1990 در این منطقه شده است. استبان ( Esteban ) 1995 ، و همکارانش در مطالعه ای که در 15 ایستگاه فلات اسپانیا به روی میانگین حداکثر و حداقل ها در صد سال اخیر انجام داده اند با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال به کشف روند و تغییرات سریع سری زمانی پرداختند و مشاهده نمودند که حداقل و میانگین دما افزایش داشته و میانگین حداکثر دما رفتار خاصی نداشته است و بدین ترتیب رابطه بین رشد شهری و افزایش احتمالی حداقل دما را مورد بررسی قرار دادند.

جا ( Jae ) 1996 ، در چین، با استفاده از شاخص خشکی اتمسفری و آزمون من کندال به منطقه بندی اقلیمی چین پرداخته و زمان و مکان تغییرات ناگهانی اقلیم را در این کشور تعیین نموده است .

مطالعات نشان داده است که در بیشتر نقاط یونان و ترکیه یک روند معمول کاهشی و کاهش های ناگهانی در بیش از 30 سال طی اوایل دهه 1970 و سال های 1982 تا 1993 وجود دارد. به همین ترتیب قابل توجه است که هنگام تغییرات بارندگی در شرق مدیترانه ، ناشی از تغییرات گردش اتمسفری ، سبب افزایش گرمای گلخانه ای ثبت شده است. استفاده از روش های آماری در این راستا نشان دهنده افزایش ، در قسمت های شمالی و کاهش تدریجی به سمت جنوب می باشد و برآورد تغییرات بارش مدیترانه ای نشان می دهد که در آینده مشاهده کمی ، کاهش بارندگی در یونان و قسمت هایی از غرب ترکیه در فصول بارش می باشیم.

کونکل و همکارانش ( Konkel ) 1999 ، با کمک روش من کندال روند بارش های سنگین در ایالات متحده و کانادا را مطالعه کرده اند و دریافته اند که تغییرات ده ساله در داده ها غالب بوده است. در این بررسی آشکار شده است که تعداد بارش های سنگین در طی دهه های 1930 تا 1950 کمتر از میانگین ، در دهه 1940 بالاتر از میانگین و دهه های 1960 و 1970 در حد میانگین بوده است. در دهه های اخیر یعنی دهه 1980 و 1990 هم تغییرات سالانه، تعداد بارش های سنگین افزایش یافته است و هم بر فراوانی این گونه بارش ها در ایالت متحده و کانادا افزوده شده است.

چانک و همکارانش ( Chung ) 2000 ، روند بارش و دمای کره را طی سده گذشته مطالعه
کرده اند . نتایج تحقیقات نشان می دهد که طی سده گذشته بارش سالانه کره افزایش یافته است. این افزایش به تقویت سیستم های همرفتی در طی تابستان بر می گردد زیرا نیمی از بارش کره تابستانه است.

راموس ( Ramus ) 2001 ، اگرچه روند معنی دار در بارندگی های سالانه منطقه مدیترانه پیدا نکرد، اما دلوئیس ( Deluis ) و همکاران 2000 ، و گنزالس – هیدالگو و همکاران
( Gonzales – Hidalgo ) 2001 ، نشان دادند که روند بارندگی در ارتباط با تغییرپذیری سالانه بارندگی در مناطق مربوط والنیسا – اسپانیا به طور معنی داری کاهشی است.

با بهره گیری از آزمون های پارامتری و ناپارامتری ، زو و همکاران ( Zu ) 2003 ، روند تغییرات بارندگی را در کشور ژاپن بررسی نمودند و چنین نتیجه گیری کردند که مقدار بارندگی متوسط در ژاپن ، تغییرات ناگهانی زیادی را تجربه کرده است، در حالیکه هیچ نشانه ای از روند کاهشی و یا افزایشی یکنواخت به چشم نمی خورد. پیکارتا و همکاران ( piccareta ) 2004 ، به این نتیجه رسیدند که مقدار بارندگی سالانه در بسیاری از ایستگاه های باسیلیکا – اسپانیا دارای روند منفی است و مقدار میانگین کاهش بارندگی سالانه در این ایستگاه ها در 30 سال گذشته در حدود 156 میلیمتر بوده است.

2-1-2- بررسی تغییر اقلیم در ایران

ایران در سال 1338 به عضویت سازمان جهانی هواشناسی درآمده که قبل از انقلاب تنها به جنبه های توصیفی هوا می پرداختند. بعد از انقلاب به مسئله خودکفایی در امر کشاورزی ، چند ایستگاه کشاورزی دائر و اطلاعات اقلیمی مورد نیاز کشاورزی را در اختیار سازمانهای مربوطه قرار داده که باز در زمینه مسائل کاربردی تا سالهای اخیر کمتر فعالیتی انجام شده است . تغییرات اقلیمی نیز ، با توجه به اینکه ایران بعنوان عضو 160 از کنوانسیون تغییر آب و هوا در سال 1992 آن را امضاء نمود و در سال 1996 در مجلس شورای اسلامی به تصویب رسید . ( زینل زاده ، 1354 ، 17 ) ، چندان مورد توجه قرار نگرفته و تنها در سالهای اخیر معدود مقالاتی در این زمینه به رشته تحریر درآمده که آن هم بیشتر جنبه های توصیفی مورد توجه قرار داده اند ولی مطالعات موردی و ناحیه ای قابل توجهی انجام شده است. چنانچه کاویانی ( 1376 ) رژیم های بارش ایران را بررسی کرده و انواع قلمروهای آبی ایران را شناسایی کرده است غیور ( 1375 ) ، تغییرات بارش ایستگاه های دارای آمار بلند مدت را تجزیه و تحلیل نموده و در برخی از نقاط روند افزایشی و در برخی روند کاهشی مشاهده کرده است.

تحقیقات پیرامون وجود یا عدم وجود روند در دما و بارش در ایران صورت گرفته است که در پی یک بررسی در میانگین دمای سالیانه و فصلی ایستگاه مهر آباد در دوره ( 1993 – 1951 ) تشدید دامنه نوسان در زمستان مشاهده گردید. همچنین روند تغییرات دمای فصلی زمستان منفی ولی روند سالانه و فصول دیگر مثبت تشخیص داده شد در طول دوره مطالعه دمای متوسط سالانه یک درجه و فصول بهار تاپائیز به ترتیب 64/1 – 68/1 – 58/1 درجه سانتیگراد افزایش داشته است. علیجانی ( 1375 ) درتحقیقی دیگر آمار یکصد ساله باران سنجی تهران مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و کاهش روند بارندگی در سالهای اخیر و رگبارهای کمیاب با شدت زیاد و مدت کم مشاهده گردیده است و همچنین ایشان با بررسی در میانگین فصلی و سالیانه دما در چهار ایستگاه ( تهران – تبریز – اصفهان – بوشهر ) در بین سالهای 1993 – 1951 روند افزایشی غالبی در این ایستگاهها وجود ندارد و در فصول سرد روندی وجود ندارد و در نتیجه در انتهای تحقیق وجود نوسانات اقلیمی را در سطح کشور نشان می دهد.

مسعودیان ، ( 1376 ) به بررسی اثرات گرم ترشدن سیاره بر چرخه آب پرداخته و نشان داده اند که با افزایش دما، بحران آب منطقه خشک تشدید خواهد شد و انگیزه این مطالعات شناسایی نشانه های تغییرات اقلیمی در مقیاس سیاره ای تا محلی و بررسی پیامدهای این تغییرات برای بخش های اقتصادی ، اجتماعی و سیاسی بوده است.

رستمیان ( 1377 ) تحقیقی بر روی شمال ایران انجام داده ، با استفاده از دو عنصر دما و بارش از طریق آزمون من کندال صورت گرفته است که هیچ گونه روندی را مشاهده نکرده است. ولی پدیده کاهش دمای حداکثر و افزایش دمای حداقل در کل سال به جز زمستان مشاهده نموده که این پدیده در انزلی شدیدتر بوده است.

رضیئتی ( 1379 ) در تحقیقی تحت عنوان الگوهای توزیع زمانی و مکانی بارش های کوتاه مدت در استان تهران ، روش های رتبه بندی ، احتمالی و استفاده از روابط شدت – مدت فراوانی را مورد مقایسه و ارزیابی قرار داده و به این نتیجه رسیده است که روش رتبه بندی مناسب ترین روش تعیین الگوی توزیع زمانی بارش می باشد.

هدایتی ( 1380) در تحقیقی تحت عنوان برخی مشخصه های آماری بارندگی تهران به این نتیجه رسیده است که وقوع بارشها در طی سالهای ( 1998 – 1994 ) در دهک پنجم قرار گرفته در حالی که در سال 1996 که یکی از سال های این دوره می باشد ، در دهک نهم بوده است و کمترین دهک مربوط به فصل پائیز و بیشترین دهک مربوط به فصل بهار بوده است.

روشنی ( 1382 ) به بررسی تغییرات اقلیمی سواحل جنوبی دریای خزر با عناصر دما ، بارش ، رطوبت ، ابرناکی از طریق آزمون من کندال پرداخته است . نتایج بدست آمده در طی سالهای ( 55-1994 ) نشان می دهد که زمان شروع بیشتر تغییرات ناگهانی و تغییرات از هر دو نوع روند و نوسان می باشد و وجود پدیده تغییر اقلیم در این ناحیه کاملاً محرز شناخته شده است.

موحدی ( 1384 ) در تحقیقی با عنوان بررسی تغییرات زمانی – مکانی دما و بارش در حوضه آبریز مارون به این نتیجه رسیده است که بارش حوضه تابعی خطی از تغییرات ارتفاعی است. ضمن اینکه علاوه بر تغییرات مکانی ، تغییرات زمانی ناشی نیز در بارش های حوضه دیده نشده است بطوریکه ناهنجاریهای بارش به خصوص در فصل پائیز ( و بعد از آن در تابستان و بهار ) نمایان تر شده است. این ناهنجاریها حاصل فعالیت ماهانه های همرفتی و پدیده آنسو می باشد و به دلیل دخالت عوامل مختلف و بعضاً ناشناخته در روند زمانی – مکانی عناصر اقلیمی حوضه نمی تواند از قطعیت مطلق برخوردار باشد.

کاویانی و عساکره ( 1384 ) در تحقیقی تحت عنوان بررسی آماری روند بلند مدت بارش سالانه اصفهان، به تحلیل رفتار بارش 103 ساله اصفهان از روش های خطی پرداخته اند که ضمن تشریح روش ناپارامتری من – کندال ، روند غیر خطی نیز مورد توجه قرار گرفته است نتیجه نشان داد که روند خطی ، سهمی و . . . نیز روند حاصل از آزمون رتبه ای من – کندال در سطح 05/0 خطا معنی دار نبوده و بارندگی اصفهان دارای رفتار پایدار بوده و تنها چهار فاز در بارندگی را تجربه نموده است.

با توجه به تحقیقات بسیار زیادی که در زمینه شناخت نوع و شکل تغییر اقلیم صورت گرفته است و از آن جایی که آزمون قدرتمند ناپارامتریک من – کندال در تعیین وجود یا عدم وجود در روند و تعیین تغییرات ناگهانی سری ها و زمان آن توانایی بالایی دارد و ضمناً در کشور ما از این روش کمتر در بررسی سری های اقلیمی استفاده شده ، لازم می آید نتایج کاربری این آزمون در سری های اقلیمی مورد بحث و بررسی قرار گیرد و با نتایج سایر نقاط جهان مقایسه گردد تا جایگاه تحولات اقلیمی کشورمان در جهان مشخص گردد .

لذا با توجه به اینکه تا کنون بررسی روند تغییرات اقلیمی دما و بارش در طی دوره های آماری موجود در خراسان رضوی انجام نشده است نگارنده تصمیم به بررسی و شناخت این تغییرات اقلیمی نموده است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *