بررسی روند فراوانی روزهای همراه با توفان‌های گرد و غبار و ارتباط آن با عناصر اقلیمی(مطالعه موردی: استان لرستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران ، کرج، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکاه تهران

4 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی

چکیده

در این پژوهش جهت شناسایی و بررسی روند تغییرات فراوانی روزهای همراه با توفان­های گرد و غبار و میزان ارتباط آن با متغیرهای اقلیمی (دمای بیشینه و سرعت بیشینه باد)، داده­های ساعتی و روزانه گرد و غبار و همچنین داده­های هواشناسی 10 ایستگاه سینوپتیک استان لرستان با طول دوره آماری مشترک (2014-2000) در مقیاس فصلی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور پس از بررسی تمامی سری داده­ها از نظر نرمال بودن به‌وسیله آزمون کلموگروف-اسمیرنوف، برای بررسی روند داده­ها از آزمون­های ناپارامتریک من­-کندال و اسپیرمن در سطح اطمینان ٩٥ درصد استفاده شد. هم­چنین پهنه­بندی آماره­های من­-کندال متغیر­های اقلیمی و گرد و غبار از روش IDW در نرم­افزار Arc GIS انجام شد. سپس برای بررسی ارتباط اقلیمی با توفان­های گرد و غبار، داده­های اقلیمی ایستگاه­ها (به‌عنوان متغیر مستقل) و هم­چنین متغیر فراوانی روزهای همراه با توفان­های گرد و غبار آن‌ها (به‌عنوان متغیر وابسته) با تکنیک همبستگی پیرسون مورد تحلیل واقع شدند. از مجموع ١٠ سری داده­های فصلی، ایستگاه‌های ازنا، الیگودرز و کوهدشت دارای همبستگی زیادی بین عناصر اقلیمی و فراوانی روزهای همراه با توفان­های گرد و غبار بودند؛ به‌طوری که در ایستگاه ازنا متغیر سرعت بیشینه باد با ضریب همبستگی ٥٥/٠، در ایستگاه الیگودرز متغیر دمای بیشینه با ضریب همبستگی ٧٨/٠ و همچنین در ایستگاه کوهدشت، متغیر سرعت بیشینه باد با ضریب همبستگی ٨٢/٠، بیشترین همبستگی را با پدیده گرد و غبار داشتند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Trend Analysis of Dusty Days Frequency and its Correlation with Climatic Variables (Case Study: Lorestan Province)

نویسندگان [English]

  • Shahab Araghinejad 1
  • Mohammad Ansari ghojghar 2
  • javad Bazrafshan 3
  • A.H. Hoorfar 4
1 Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran
2 - M.Sc Candidate of Water Resources Engineering, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Associate Prof., Dept. of Irrigation and Recla mation, University of Tehran
4 Prof. Irrigation and Reclamation Engineering Dept.
چکیده [English]

In this research in order to find and investigate the trend of dusty day events and their relation to climatic variables (maximum temperature and maximum wind speed), hourly and daily dust data and also weather data of 10 synoptic stations with common period (2000-2014) in Lorestan province were studied. For this purpose, data normalization was examined by Kolmogorov-Smirnov test. The non-parametric Mann-Kendall and Spearman’s tests at 95 percent confidence level were used to investigate the trend of dusty events. Inverse distance weighting (IDW) method in Arc GIS software was employed for zoning Mann-Kendall indices of dust and climatic variables. In order to find a correlation between climatic variables and dust events, the weather data (as independent variables) and the frequency of dusty days (as a dependent variable) were analyzed by Pearson correlation method. Among ten series of seasonal data, Azna, Aligudarz and Kuhdasht stations had a high significant correlation between climatic variables and the frequency of dusty days. As in Azna station, the maximum wind speed variable (with 0.55 correlation coefficient), in Aligudarz station, the maximum temperature variable (with 0.78 correlation coefficient), and in Kuhdasht station, the maximum wind speed variable (with 0.82 correlation coefficient) had the highest correlation with dust events.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust Storm
  • Kolmogorov-Smirnov
  • Lorestan Province
  • Pearson correlation
  • Test Non-parametric Test

Azizi, Gh., Shamsipour, A., Mirie, M., Safarrad, T. (2012). Statistical analysis - Synoptic phenomenon of dust in the west of Iran. Journal of Environmental Studies, 3(38), 123-134. (in Farsi)

Boheiraei, H., Ayazi, S.M., Rajaie, M.A., Ahmadi, H. (2011). Synotpic statsical analyse dust phenomenon in Ilam. Quartevly Journal of Human Geogrolphy, 4(1), 47-67. (in Farsi)

Farajzadeh Asl, M., Alizadeh, Kh. (2011). Spatial Analysis of Dust storm in Iran. The Journal of Spatial Planning, 15 (1), 65-84. (in Farsi)

Gao, T., Han, J., Wang, Y., Pei, H., Lu, S. (2012). Impacts of climate abnormality on remarkable dust storm increase of the Hunshdak Sandy Lands in northern China during 2001–2008. Meteorological Applications, 19(3), 265-278.

Goudie, A. S., Middleton, N. J. (2006). Desert dust in the global system. Springer Science & Business Media.

Goudie, A. S. (2009). Dust storms: Recent developments. Journal of environmental management, 90(1), 89-94.

Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. Griffin: London.

Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica,13, 245–259.

McTainsh, G. H., Leys, J. F., O’Loingsigh, T., & Strong, C. L. (2011). Wind erosion and land management in Australia during 1940-1949 and 2000-2009. Report prepared for the Australian Government Department of Sustainability, Environment, Water, Population and Communities on behalf of the State of the Environment, 45.

McTainsh, G.H. and Pitblado, J.R. (1987) Dust storms and related phenomena measured from meteorological records in Australia. Earth Surface Processes Landforms, 12, 415-424.

Miller, S.D., Kuciauskas, A.P, Liu, M., Ji, Q., Reid, J.S., Breed W.D., Walker, A.L., and Mandoos, A.A. (2008). Haboob dust storms of the southern Arabian Peninsula. Journal of Geophysical Research, 113(116), 1-18.

O’Loingsigh, T., McTainsh, G. H., Tews, E. K., Strong, C. L., Leys, J. F., Shinkfield, P., & Tapper, N. J. (2014). The Dust Storm Index (DSI): a method for monitoring broadscale wind erosion using meteorological records. Aeolian Research, 12, 29-40.

Rafiei Mojumord, Z., Yazdani, M., and Rahimi, M. (2016). Analysis of the trend of the number of days with dust in Iran. Journal of Drought Booms. (6)2, 11-23. (in Farsi)

Tavousi, T., and Zahraei, A. (2013). Modeling time series of dust phenomenon in Ahvaz city. Geographical Survey, 28(2), 159-170. (in Farsi)

Wang X., Dong Z., Zhang C., Qian G., Luo W. (2009). Characterization of the composition of dust fallout and identification of dust sources in arid and semiarid North China. Geomorphology, 112: 144-157.

Wilks, D.S. (2011) Statistical Methods in the Atmospheric Sciences. Third Ed., Elsevier.

Zeinali, B. (2016). Investigating the trend of frequent changes of days with dusty storms in the western half of Iran. Journal of Environmental hazards, 5(7), 87-100.

Zolfaghari, H., Masoumpour Samakosh, J., Shaygan Mehr, Sh., and Ahmadi, M. 2011. A synoptic investigation of dust storms in western regions of Iran during 2005- 2010 (A Case Study of Widespread Wave in July 2009). Geography and Environmental Planning, 43(3), 5-8. (in Farsi)