بررسی تاثیر سیگنال nao بر بارش‌های ایران با رهیافت تحلیل شبکه درماه‌های نوامبر تا آوریل 1979-2016

نمایش و کمی کردن چگونگی تاثیرگذاری سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی بر بارش منطقه ای و جهانی یکی از مسائل مورد توجه محققان است. رهیافت جدید تحلیل شبکه امکان بررسی سامانه های پیچیده ای مانند اقلیم را فراهم می سازد. هدف این پژوهش، بررسی سیگنال اقلیمی نوسان اطلس شمالی nao بر بارش های ایران با رهیافت تحلیل شبکه است. داده‌های باز تحلیل بارش روزانه از پایگاه داده erainterim و شاخص روزانه nao در ماه‌های سرد سال، نوامبر تا آوریل 1979-2016 دریافت شدند. میانگین متحرک هفتگی داده‌ها با هدف هموارسازی تغییرات بارش محاسبه و ضریب همبستگی متقابل پیرسون پیراسته   برای تصحیح اریبی ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. سال هایی که nao بیشترین فعالیت را در فازهای منفی و مثبت داشته به‌عنوان فاز مثبت و منفی قوی درنظرگرفته شده‌اند. شبکه‌ها بر اساس چگالی ثابت 05/0 ایجاد و توزیع درجه راس آنها بررسی شد. درجه راس نشان‌دهنده میزان همبستگی معنی‌دار میان سری‌زمانی بارش نقاط شبکه است. نتایج نشان داد که تاثیرپذیری بارش ها در ایران از فازهای nao به‌خوبی قابل نمایش، تجزیه و تحلیل با رهیافت شبکه است. بارش در فاز منفی nao همراه با افزایش درجه راس به‌طور ویژه در شمال‌غرب و سپس جنوب‌غربی کشور است. آستانه انتخاب ضرایب همبستگی معنی‌دار در فاز منفی از 42 صدم به 46 صدم افزایش یافت. همچنین، این شبکه در فاز مثبت nao همراه با افزایش درجه راس در جنوب کشور و افزایش آستانه شبکه از 42 صدم در سال‌های عادی به 43 صدم است.

Study of the Effect of NAO on Precipitation in Iran Using Network Analysis Aproach from November to April of the 19792016

Displaying and quantifying how largescale climatic signals affect the regional and global climate is one of the issues of interest to researchers. New approch of Network Analysis enables us to study a complex system such as the climate more effectively. In this study, the effect of NAO on precipitation in Iran was investigated using the method of Network Analysis. The data used are daily precipitation and NAO daily indices obtained from ERAInterim data base. The time period covers the cold months (November, December, Jenury, Februry, March, April) of the years 19792016. In order to smooth the daily precipitation data, a weekly moving average was applied to data. A modified Pearson’s cross correlation coefficient  was employed for correction of the bias of traditional Pearson correlation due to many zeroprecipitation data. The years of the strong NAO negative and positive phases, NAO and NAO+, were determined by the frequency of the weekly moving avereage NAO index (WMANAOI) greater that 2 standard deviations ( ), where Sd is the standard deviation. The precipitation network was established based on a constant link density of 0.05 for which vertex degree distribution of network is considered. The later statistics is the covariance between precipitation time series at grid points that show indirectly the effect of the variation of precipitation due to largescale climate signal. Results demonstrated that Network Analysis method can display and quantified the effect of NAOand NAO+ on the precipitation of Iran. Degree distribution over the whole duration shows that the most degree distribution is in the northwest, west, southwest and east of Iran. The deserts of Iran that are located in the center of the country have the least degree distribution, and so the least similarity with each other, that are clustered in a group. Also, threshold of network, i.e. , is 0.42 and the histogram of all  has the right skewness. The  is a threshold for selecting the statistically significant  between each two griod points over Iran. The degree distribution for noraml years, with less NAO activities, displays that is 0.42 and degree distribution totally is less than those of NAO+ and NAOphases. During NAO, degree distribution is increased in the northwest and southwest of Iran. The  in NAO is 0.46. During NAO+, the degree distribution is increased in the south of Iran while the threshold of network remain 0.43. Also, the histogram of all  has a positive skewness at NAO+ and NAOthat indicate the strong correlations has positive values. Minimum values of  for the whole period, normal years, NAO+ and NAOare 0.11, 0.14, 0.3 and .033, respectively.