واکاوی روند نمایه‌های فرین بارش در حوضه کارون با بهره گیری از داده های شبکه ای aphrodite

توجه به تغییرات اقلیمی در دهه­های اخیر به سبب پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیان­های مالی مرتبط با رخدادهای فرین جوی افزایش یافته است. در این ارتباط، واکاوی مقادیر حدی بارش و رویدادهای مرتبط با آن از اهمیت خاصی در مدیریت بخش­های مختلف نظیر کشاورزی، منابع آب، شهرسازی و حمل و نقل برخودار است. در این پژوهش به منظور واکاوی روند نمایه­های فرین بارش در حوضه آبریز کارون از داده­های پایگاه شبکه­ای بارش افرودایت طی دوره زمانی 20071951 در تفکیک مکانی 25/0 × 25/0 درجه­ی قوسی بهره گرفته شد. نخست، آرایه داده­های اولیه در ابعاد 21000×20819 برای کل منطقه­ی خاورمیانه در نرم­افزار مت­لب تولید شد. سپس آرایه­ای در ابعاد 100×20819 از آرایه اولیه استخراج گردید که حوضه کارون را در بر می­گرفت. سطرهای این آرایه نماینده­ی روزها و ستون­های آن نماینده­ی یاخته­های مکانی بود. در ادامه، نمایه­های بیشینه بارش یک روزه (rx1)، نمایه ساده شدت بارش (sdii)، تعداد روزهای با بارش مساوی و یا بیشتر از 10، 20 و 25 میلی­متر (r25, r20, r10)، تعداد روزهای متوالی خشک (cdd)، تعداد روزهای متوالی مرطوب (cwd)، مجموع سالانه بارش روزهای خیلی مرطوب (r95p) و مجموع سالانه روزهای با بارش بسیار مرطوب (r99p) از لیست نمایه­های استاندارد توصیه شده توسط کمیته­ی اقلیم­شناسی سازمان هواشناسی جهانی و برنامه­ی تحقیقاتی تغییرپذیری و پیش­بینی اقلیم انتخاب شد و برای شناسایی و تحلیل روند از روش ناپارامتری من کندال استفاده گردید. یافته­ها نشان داد که در پهنه­های شرقی، شمالی و مرکزی حوضه کارون، روند، غالباً مثبت و بر روی بخش اندکی از آن در غرب و جنوب منفی است. نمایه­ها غالباً در غرب حوضه فاقد روند هستند. نه تنها بسامد رویداد بارش­های فرین در مناطق شرقی، شمالی و مرکزی حوضه رو به فزونی است؛ بلکه شدت و مقادیر بارش حاصل از آنها نیز افزایش یافته است. به عبارت دیگر، هم زمان رخداد بارش در این پهنه­ها در ده­های اخیر متمرکز شده و هم بخش قابل توجهی از بارش سالانه در طی چند روز از سال به صورت بارش­های سنگین و ابرسنگین اتفاق می­افتد. بیشترین گستره­ی روند افزایشی مربوط به نمایه­هایِ، نمایه­ی ساده­ی شدت بارش روزانه (sdii)، روزهای بسیار مرطوب (r99p)، روزهای همراه با بارش ابرسنگین (r25) و روزهای همراه با بارش بسیار سنگین (r20) می­باشد. کمترین تغییرات روند افزایشی نیز مربوط به نمایه­ی روزهای متوالی خشک (cdd) است.

Trend analysis of extreme precipitation indices over Karoon basin using APHRODITE girdded data

Abstract Interest in climate changes has significantly increased in recent decades due to the important economic and social consequences connected with extreme atmospheric occurrences. Hence, analysis of extreme precipitations and related extreme occurrences is of great importance in management of variety of sectors including agriculture, water resources, urbanization and transportation. In the recent research, Aphrodite gridded precipitation data set for the time period from 1951 to 2007 were applied in spatial resolution of 0.25 longitudes by latitude to explore possible trends in extreme precipitation over Karoon basin. The initial matrix of the data in the dimension of 20819*21000 was constructed for whole of the Middle East region in Matlab software. Then the second matrix in the dimension of 20819*100 was extracted from the first matrix that covered the studied region. The rows of this matrix represent the days and the columns show pixels. The selected indices used in this paper including Maximum 1day precipitation (Rx1), Simple precipitation intensity index(SDII), Number of days with precipitation equal to or greater than 10, 20, and 25 mm(R10mm, R20mm and R25mm), Maximum number of consecutive dry and wet days (CDD and CWD) and Total precipitation when daily amounts are greater than 95th and 99th percentile of wet days(R95p and R99p) have been chosen from the indices recommended by Expert Team on Climate Change Detection and then the trend was evaluated using MannKendall nonparametric test. The results illustrate that extreme precipitation trend is positive in the eastern, northern and central regions; while over a small part of the west and south, it was found to be negative. Indices did not follow any specific trend in the west part of Karoon. Not only has frequency of extreme precipitation increased, but also the intensity has been risen during the study period. In other words, the precipitation was concentrated in some days of the year and the high value of precipitation occurred during days with extreme and superextreme precipitation. The greatest trend was seen in the indices of the simple daily intensity index (SDII), very wet days (0.99p), days with super heavy precipitation (R25) and days with very heavy precipitation (R20. The least upward trend was associated with the consecutive dry days index (CDD).