بررسی رابطه نوسانات دما و ارتفاع وردایست با تغییرات اقلیمی دمای سطحی و بارش ایران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
نیاز روزافزون به شناخت پارامترهای هواشناسی در ناحیه گذار وردایست باعث شد تا تغییرات زمانی دما و ارتفاع این لایه طی دو دهه گذشته (2022-2002) با استفاده از داده های بازتحلیل شده AIRS/MODIS در ایران بررسی شود. همچنین رابطه بین تغییرات ویژگی های وردایست و تغییر اقلیم دمای سطحی و بارش ایران با استفاده از داده های بارش روزانه GPCP(2022-2000) و داده های حداقل، حداکثر و میانگین دمای روزانه مدل MERRA-2 (2022-1980) مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا برای بررسی رابطه بین متغیرهای تحقیق از آزمون های همبستگی پیرسون و تحلیل رگرسیون و برای تحلیل روند میانگین منطقه ای روزانه و ماهانه داده ها از آزمون های سری زمانی فصلی کندال و من-کندال دنباله ای استفاده گردید. نتایج نشان داد که متغیرهای دما و ارتفاع وردایست در محدوده ایران به میزان 93/0- با یکدیگر همبستگی معکوس (85/0=R2) دارند. از سوی دیگر، متغیر میانگین منطقه ای روزانه ی ارتفاع وردایست با متغیرهای دمای روزانه سطح زمین(با ضرایب بیش از 8/0) همبستگی مثبت و معناداری دارد. همچنین مقادیر R2 بالاتر از 6/0 حکایت از همبستگی کاملاً معنادار داده های مجموع بارش ماهانه با تغییرات میانگین ماهانه دما و ارتفاع وردایست داشته است. از این چشمگیرتر همبستگی نوسانات بارش فصول بهار و پاییز با تغییرات دما و ارتفاع وردایست می باشد که می تواند امکان پیش بینی نوسان بارش کشور ایران را با پایش ویژگی های وردایست فراهم سازد. تحلیل سری های زمانی متغیرهای تحقیق با استفاده از آزمون های کندال فصلی و دنباله ای نشان داد که متغیر ارتفاع وردایست و متغیرهای دمای سطح زمین به ترتیب با مقادیر آماره(τ)؛ 18/0، 22/0، 27/0 و 32/0 روندهای افزایشی کاملاً معناداری را به نمایش گذاشته اند. این مهم تأییدکننده تغییرات اقلیمی چشمگیر دما و بارش ایران طی چند دهه اخیر می باشد. در نهایت با معرفی ارتفاع وردایست به عنوان یک شاخص تغییر اقلیم در محدوده کشور ایران بر لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه تأکید می گردد.Investigating the relationship between tropopause temperature and height with climatic changes of surface temperature and precipitation in Iran
The growing need to know the temporal and spatial structure of meteorological parameters in the tropopause transition zone caused the temporal changes of the temperature and height of this layer to be investigated during the last two decades (2002-2022) using the reanalyzed data of the Atmospheric Infrared Sounder (Aqua, MODIS, ARIS). Also, the relationship between the changes in tropopause characteristics and climate change of temperature and precipitation in Iran was studied using daily precipitation data of GPCP (2000-2022) and minimum, maximum and average daily temperature data of MERRA-2 model (1980-2022). In this regard, Pearson's correlation tests and regression analysis were used to investigate the relationship between research variables, and Kendall's seasonal time series and Mann-Kendall's ordinal tests were used to analyze regional mean daily and monthly trends. The results showed that the variables of tropopause temperature and height (TTH) have a negative correlation of 0.93 with each other (R2=0.85). On the other hand, the variable of the regional mean of daily tropopause height (TH) has a significant positive correlation with the variables of the daily earth's surface temperature (with correlation coefficients exceeding 0.8). Also, R2 values higher than 0.6 indicate a completely significant correlation of total monthly precipitation data with changes in monthly mean of TTH, which makes it possible to predict the rainfall anomaly in Iran by monitoring the tropopause characteristics. Time series analysis of the research variables using Kendall's seasonal and ordinal tests showed that the TH variable and the surface temperature variables are respectively with statistical values (τ). 0.18, 0.22, 0.27 and 0.32 have shown significant increasing trends in the last few decades. Finally, by introducing the TH as an indicator of climate change in Iran, the necessity of conducting more research in this field is emphasized.
تبلیغات
