آشکار سازی ساختار روند میانگین دمای روزانه استان اصفهان طی نیم قرن اخیر

1- مقدمه تغییر اقلیم و افزایش درجه حرارت یکی از مسائل مهم زیست محیطی بشر به حساب می آید که در سال های اخیر مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است. افزایش میانگین دمای کره زمین و تغییرات آن نمایه ای از تغییرات اقلیمی است که در تمامی نظریه های تغییر اقلیم به آن توجه شده است (ابراهیمی و همکاران، 1384: 5). بررسی تغییرات دما و نقش آن در گرمایش جهانی به سبب آزادسازی گازهای گلخانه ای در جو زمینه غالب مطالعات اقلیمی در دهه های اخیر بوده است. این مطالعات در مقیاس های منطقه ای و جهانی تقریباً همگی افزایش دما در سده گذشته را تأیید می کند. هر چند آهنگ افزایش در همه نقاط یکسان نبوده و در برخی مناطق روندهای منفی نیز گزارش شده است (موحدی و همکاران، 1384: 15). در این میان، نقش دماهای حداکثر در افزایش تبخیر و تعرق، کاهش آب های سطحی و زیرزمینی، گسترش انواع بیماری ها، آتش سوزی جنگل ها، فرآیند ذوب یخچال ها و بروز خشکسالی و کم آبی در مناطق دیگر بر کسی پوشیده نیست (حسینی، 1388: 3). 2- مواد و روش ها در راستای انجام این پژوهش از آمار میانگین دمای حداکثر 8 ایستگاه سینوپتیک و 8 ایستگاه کلیماتولوژی با پراکندگی مناسب در داخل استان و 4 ایستگاه سینوپتیک و 1 ایستگاه کلیماتولوژی جهت پوشش مناسب و دقت بیشتر محاسبات در خارج استان استفاده به عمل آمد (شکل 1). در مطالعات تغییر اقلیم جهت اطمینان از صحت یافته های به دست آمده دوره آماری طولانی مدت را مد نظر قرار می دهند. بدین جهت در این پژوهش دوره آماری 50 ساله طی سال های 2010-1961 در نظر گرفته شد. نخست داده های مورد نظر توسط آزمون های اندرسون-دارلینگ و رایان- جوینر مورد سنجش قرار گرفت و پس از اطمینان از نابهنجار بودن آنها، آزمون ناپارامتری من-کندال جهت محاسبه و تحلیل روند انتخاب گردید. همچنین از آزمون های کای-اسکور و کالموگورف اسمیرنوف جهت اطمینان از همگن بودن داده ها استفاده به عمل آمد. در ادامه داده ها در ماتریسی به ابعاد 600×21 آرایش شده و به وسیله برنامه نویسی در نرم افزار سرفر و به روش میان یابی داده های ایستگاهی به داده های یاخته ای با ابعاد 5 × 5 کیلومتر تبدیل شد. سپس در ماتریسی با ابعاد 600×4260 چیدمان شده و توسط نرم افزار مت لب روند ماهانه هر یک از یاخته ها با استفاده از آزمون من- کندال در سطح معنی داری 95 درصد محاسبه و پهنه بندی آنها توسط نرم افزار arcgis صورت گرفت. 3- بحث نتایج استنباط شده از بررسی های روند روشن می سازد، در ماه ژانویه تمام استان شامل پهنه بدون روند می باشد و در هیچ یک از ایستگاه های مورد مطالعه روندی مشاهده نشده است. طی ماه فوریه تنها ایستگاه اصفهان از روند افزایشی برخوردار بوده و سایر نقاط استان فاقد روند می باشند. با شروع ماه مارس موقعیت مکانی پهنه روند افزایشی به شمال استان منتقل شده و ایستگاه های بادرود نطنز و کاشان را در بر می گیرد و هر سال 023/0 درجه سانتی گراد افزایش داشته است. سایر نقاط استان همچنان فاقد روند می باشند. طی ماه آوریل و همزمان با گرم شدن هوا، پهنه روند افزایشی به بیشترین وسعت خود در طول سال می رسد تا جایی که 2/52 درصد (2225 یاخته) یا به عبارت دیگر نیمی از مساحت استان را فرا می گیرد و با آهنگ 044/0 درجه سانتی گراد در هر سال در حال افزایش می باشد. با پشت سر گذاشتن ماه آوریل از مساحت پهنه هایی که دارای افزایش دمای حداکثر بوده اند کاسته گردیده و از 2/52 درصد در ماه آوریل به 1/5 درصد در ماه ژوئن می رسد. طی ماه مه روند افزایشی به جنوب استان منتقل شده و تنها قسمت اندکی از نواحی شمالی استان شامل پهنه روند افزایشی می باشد. با شروع ماه ژوئن، روند های کاهشی نیز در سطح استان آشکار می شود به طوری که به میزان 005/0 درجه سانتی گراد در هر سال و 25/0 درجه سانتی گراد در طول 50 سال گذشته کاهش داشته است. پس از آن، از ماه ژولای تا اکتبر بر وسعت پهنه روند افزایشی، افزوده می گردد به طوری که طی 50 سال گذشته از 35/0 درجه سانتی گراد افزایش در ماه ژولای به 55/0 درجه سانتی گراد افزایش در ماه اکتبر می رسد. طی ماه ژولای از پهنه روند کاهشی کاسته شده و محدود به کناره های غربی استان می گردد. در ماه سپتامبر و مصادف با اتمام فصل تابستان پهنه های روند دار به شمال غرب و غرب استان محدود می شود. طی این ماه در شمال و جنوب غرب استان روند افزایشی و در نواحی غربی استان شامل ایستگاه میمه روند کاهشی به وقوع پیوسته است. در این ماه دما به میزان 15/0 درجه طی نیم سده گذشته (003/0 درجه در هر سال) افزایش پیدا کرده است. طی ماه اکتبر و مقارن با شروع فصل پاییز پهنه روند کاهشی رو به افول رفته و محدود به ایستگاه نطنز می گردد و روندهای افزایشی بیشتر آشکار می شود به طوری که 011/0 درجه سانتی گراد در هر سال افزایش داشته است. در ماه نوامبر از پهنه روند افزایشی به مقدار زیادی کاسته شده و محدود به ایستگاه نجف آباد واقع در جنوب غرب استان و شمال ایستگاه بادرود نطنز می گردد. طی ماه دسامبر تنها پهنه روند دار استان، پهنه روند کاهشی است و آن هم تنها در ایستگاه نطنز قابل مشاهده می باشد. با توجه به شیب خط برازش شده، ماه دسامبر در هر سال 001/0- درجه سانتی گراد کاهش داشته است. 4- نتیجه گیری نتایج استنباط شده از بررسی های روند میانگین دمای حداکثر استان اصفهان در این پژوهش روشن می سازد طی ماه های سرد سال در اکثر مناطق استان اصفهان روند محسوسی مشاهده نمی شود و روندهای افزایشی یا کاهشی نیز سطوح محدودی را به خود اختصاص داده اند، به طوری که در ماه ژانویه هیچ گونه روندی در پارامتر مذکور در سطح استان پدیدار نیست و تمام مساحت آن را پهنه بدون روند فرا می گیرد. این یافته ها با نتایج به دست آمده از تحقیق موحدی و همکاران (1384: 19) برای حوضه مارون هم آهنگی دارد. با گرم شدن هوا روندهای افزایشی و کاهشی نیز پدیدار می گردد به طوری که در فصل بهار تنها روندهای افزایشی مشاهده شده اما با شروع فصل تابستان روندهای کاهشی نیز در سطح استان آشکار می شود. با توجه به بررسی های انجام شده بیشترین درصد مساحت پهنه روند افزایشی در ماه آوریل با 2/52 درصد از مساحت استان شامل 2225 یاخته و بیشترین درصد مساحت پهنه روند منفی در ماه ژوئن با 1/13 درصد از مساحت استان و 559 یاخته قابل ملاحظه می باشد. شایان ذکر است ماه آوریل با 2/2 درجه سانتی گراد بیشترین آهنگ افزایش و ماه ژوئن با 25/0- درجه سانتی گراد بیشترین آهنگ کاهش را طی نیم قرن اخیر به خود اختصاص داده اند. در مجموع عدم وجود روند در بیشتر ماه های سال غالب می باشد.