بررسی تغییرات بارندگی در ایران به کمک شاخص های اقیانوسی - اتمسفری

در مناطق خشک و نیمه خشک تغییرپذیری زمانی و مکانی بارش بسیار بالاست، لذا شناخت عوامل موثر بر بارش این مناطق ازجمله ایران در جهت پیش بینی بارش و مدیریت منابع آب اهمیت ویژ ه ای دارد. نوسانات اقیانوسی- اتمسفری از جمله پدیده النینو نوسانات جنوبی (انسو)، به عنوان یکی از عوامل تأثیرگذار بر بارش مناطق مختلف جهان شناخته شده است. در این مطالعه روابط نوسانات اقیانوسی-اتمسفری مختلف با بارش ماهانه و فصلی ایران بررسی شد. برای این منظور، از داده های ماهانه بارندگی 50 ایستگاه سینوپتیک در ایران با حداقل 30 سال طول دوره آماری تا سال 2007 استفاده گردید. (الف) ابتدا در نرم افزار rainman، بر اساس شاخص های نوسان جنوبی (southern oscillation index, soi) و دمای سطح آب (sea surface temperature, sst) اقیانوس آرام و هند روابط همزمان و غیرهمزمان (زمان پیشی صفر الی سه ماه) میان پدیده انسو و بارش ماهانه و فصلی ایران بررسی گردید. بدین منظور سری ماهانه و یا فصلی بارندگی طی چهار روش (میانگین soi، فازهای soi، فازهای sst اقیانوس آرام و فازهای sst اقیانوس هند) با در نظر گرفتن زمان پیشی معین، به گروه های مختلف تقسیم شد و اختلافات میان گروه های بارندگی به کمک آزمون های آماری ناپارامتری کروسکال والیس و کلوموگرف اسمیرنف مورد ارزیابی قرار گرفت. صحت استفاده از روابط معنی دار در پیش بینی احتمالی بارش ایران به کمک آزمون (linear error in probability space, leps) برآورد گردید. (ب) سپس ضرایب همبستگی پیرسون همزمان و غیرهمزمان (زمان تأخیر یک الی شش ماه) میان بارش ماهانه و فصلی ایران با نوسان اطلس شمالی north atlantic oscillation (nao)، الگوی دریای شمال-خزر north caspian pattern (ncp)، نوسان مدیترانه ای الجزایر-قاهره mediterranean oscillation-algiers/cairo (moac)، نوسان مدیترانه ای جبل الطارق-اسرائیل mediterranean oscillation-gibraltar/israel (mogi)، و نوسان غرب مدیترانه western mediterranean oscillation (wemo)، شاخص گردشی مدیترانه mediterranean circulation index (mci)، دمای سطح آب مدیترانه mediterranean sst (msst) و دمای سطح آب خلیج فارس (persian gulf sst (pgsst مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. (ج) در پایان، به کمک رگرسیون چند متغیره گام به گام، در هر منطقه همگن بارش ایران شاخص های نوسانات موثر شناسایی شد. نتایج نشان داد که وضعیت پدیده انسو در فصل تابستان (جولای-سپتامبر) به طور غیرهمزمان بر بارش های ماه اکتبر (مهر) و پائیزه (اکتبر-دسامبر) نواحی غرب، شمال غرب ایران و سواحل غربی دریای خزر تأثیر معنی داری دارد. به طوری که فازهای النینو (منفی) و لانینا (مثبت) اغلب بترتیب با افزایش و کاهش بارش در این نواحی همراه هستند. استفاده از میانگین soi جهت پیش بینی بارش نواحی ذکر شده مناسب است؛ اما استفاده از فازهای sst اقیانوس آرام و هند جهت پیش بینی بارش های ایران به دلیل وجود روابط ضعیف و ناپایدارپیشنهاد نمی شوند. nao با بارندگی ماهانه نیمه غربی و شمالی ایران همبستگی معنی داری دارد. میان nao و بارندگی ایران نواحی شمال غربی ایران در فصل زمستان و مناطق مرکزی و جنوب ایران در فصل پائیز همبستگی غیرهمزمان و معنی داری مشاهده شد. ncp به طور همزمان با بارندگی نواحی شمالی کشور در مقیاس فصلی و ماهانه رابطه مستقیم و معنی داری داشت. رابطه شاخص های mogi و moac با بارش ایران تقریباً مشابه و ضعیف بود؛ البته در مورد mogi ضرایب همبستگی بالاتر بود. این دو شاخص بر بارش ماه می (اردیبهشت) نیمه غربی کشور و بارندگی بهاره (آوریل-ژوئن) نواحی غربی دریای خزر همبستگی معنی دار داشتند. شاخص mci و wemo به طور همزمان با بارندگی فصلی و ماهانه بخش های مختلف ایران همبستگی معکوسی دارند. این همبستگی در فصل زمستان (ژانویه-مارس) ماه های ژانویه (دی) و فوریه (بهمن) به طور وسیع تری در ایران معنی داری است. همبستگی معنی دار msst و بارش ماهانه ایران در مناطق محدودی، بویژه سواحل دریای خزر، به صورت غیرهمزمان و معکوس مشاهده شد؛ اما بارش فصلی ایران در ارتباط با شاخص msst نمی باشد. دمای سطح آب خلیج فارس (pgsst) با بارش فصول بهار و پائیز و ماه آوریل (فروردین) نیمه شرقی ایران به صورت پایداری همبستگی منفی و معنی داری داشت. ارتباط معکوس msst و pgsst با بارش ایران واقعی بنظر نمی رسد. مطالعه بیشتر در جهت نشان دادن تأثیر دور نوسانات اقیانوسی - اتمسفری و اقلیم ایران پیشنهاد می گردد؛ همچنین از شاخص های نوسانات اقیانوسی- اتمسفری در مدل های پیش بینی اقلیمی ایران در جهت بهبود مدیریت ریسک کشاورزی، منابع طبیعی و منابع آب می توان بهره گرفت.