Detecting Changes in Iran's Climate Zones over the Period 1965-2015

Document Type : Research Article

Authors

• Hengameh Shiravand ¹
• Zarrin Tahan ¹
• Seyed Asaad Hosseini ²

¹ Expert of National Center for Climate and Drought Crisis Management, Tehran, Iran

² Expert of Meteorology, Saghez Meteorological Office, Saghez, Iran

10.22067/geoeh.2022.77275.1246

Abstract

The purpose of this study was to investigate the changes in Iran's climate zones during the periods 1965-1975, 1976-1985, 1986 -1955, 1996-2005, 2006-2015. For this purpose, the weather data (minimum, maximum, average), humidity (minimum, maximum, average), rainfall, wind and sunshine for 411 synoptic stations during the period 1965 to 2015 were collected and analyzed by the Iran’s Meteorological Organization. Moreover, the Asafzari database was also used in two sections. The first section was formed with the help of 1434 stations from the beginning of 1961 to 2004 and the second section from 2004 to 2015 with the help of 960 stations. At first, factors influencing the climate of Iran were analyzed using factor analysis and then clustered using cluster analysis. In order to validate the identified areas, Silhouette Index (SI) was used. The results showed that most of the spatial variations during the five periods studied were very hot and dry (very low rainfall and high temperature), warm and dry (low rainfall and high temperatures), and cold and dry (low rainfall and low temperature) so that each of these three areas, for example, the cold and dry (low rainfall and low temperature) areas, reduces. On the contrary, the size of the two other areas increased. This dimension of change in the first and second period has been quite evident. The results of the silhouette analysis also showed that more than 92 percent of the Iran’s zones were located right in their group, which indicates the high validity of the identified areas.

Graphical Abstract

Keywords

• Climate Classes
• Periodic Changes
• Silhouette Index (SI)
• Cluster Analysis
• Iran

Main Subjects

• Climate change

---

References

- اقبالی، آرزو؛ بابائیان، ایمان؛ آزادی، مجید؛ حبیبی نوخندان، مجید؛ زرین، آذر؛ 1401. پیکربندی بهینه مدل RegCM4.5 مبتنی بر پهنه‌های اقلیمی برای پیش‌بینی بارش دوره پربارش ایران (نوامبر- می)، مطالعه موردی: سال‌های 2019-2014. پژوهش‌های اقلیم شناسی، 13 (49)، 14-1.

  https://clima.irimo.ir/article_152061.html

- حیدری، حسن؛ علیجانی، بهلول؛ 1387. طبقه‌بندی آب‌وهوای ایران با استفاده از تکنیک‌های آماری چند متغیره، پژوهش‌های جغرافیایی، 37، 74-57.

                                                            https://www.sid.ir/paper/421952/fa

- خسروی، محمود؛ آرامش، محسن؛ 1391. پهنه‌بندی آب‌وهوای استان مرکزی با استفاده از تحلیل عاملی-خوشه‌ای. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 23 (2)، 100-87.

                      https://gep.ui.ac.ir/article_18543.html

- خسروی، محمود؛ نظری پور، حمید؛ 1389. کاربرد تحلیل خوشه‌ای در شناسایی ویژگی‌های روزهای بارش (ایستگاه خاش)، فضایی جغرافیایی، 21، 90 – 65.                                                                     https://www.sid.ir/paper/91523/fa

- دوستکامیان، مهدی؛ 1393. تغییرات زمانی و مکانی آب قابل بارش جو ایران، پایان‌نامه کارشناسی ارشد اقلیم شناسی، استاد راهنما: حسین عساکره، دانشگاه زنجان.

 https://ganj.irandoc.ac.ir//#/articles/a1e01a943460fcf13910f4ddc543d9be

- دوستکامیان، مهدی؛ حقیقی، اسماعیل؛ بور بوری، رضا؛ ۱۳۹۶. واکاوی و شناسایی تغییرات مکانی پهنه‌های گرم و سرد دمایی ایران طی دوره‌های مختلف. فصلنامه جغرافیا و مخاطرات محیطی، 6، 141-162.

 https://geoeh.um.ac.ir/article_31213.html

- سلیقه، محمد؛ بریمانی، فرامرز؛ اسمعیل نژاد، مرتضی؛ 1387. پهنه­بندی آب‌وهوای استان سیستان و بلوچستان. فصلنامه جغرافیا و توسعه، 6(12)، 101-106.

                                         https://gdij.usb.ac.ir/article_1245.html

- سلیمانی، مختار؛ رضایی، شیما؛ ولی زاده، کمال؛ ۱۳۹۲. پهنه‌بندی آب‌وهوای استان‌های: تهران، قزوین، قم با استفاده از تحلیل عاملی- خوشه‌بندی، اولین همایش ملی جغرافیا، شهرسازی و توسعه پایدار، دانشگاه صنعت هوایی، تهران.                                                                                          https://civilica.com/doc/265795

- شائمی برزکی، اکبر؛ آروین، عباسعلی؛ علیخانی، سحر؛ 1395. بررسی و پهنه‌بندی شاخص‌های آب‌وهوا کشاورزی استان چهارمحال و بختیاری.جغرافیای طبیعی، 9(33)، 83-94.

               https://sid.ir/paper/184982/fa

- شیری کریم وندی، امین؛ طاهریان زاد، الله مراد؛ ۱۳۹۶. پهنه‌بندی آب‌وهوای پهنه‌ی خراسان با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره، اولین همایش اندیشه‌ها و فناوری‌های نوین در علوم جغرافیایی، گروه جغرافیای دانشگاه زنجان، زنجان.                                                                                                    https://civilica.com/doc/679374                                                                                                                 

- عساکره، حسین؛ دوستکامیان، مهدی؛ 1395. منطقه‌بندی آب‌وهوای آب قابل بارش جو ایران‌زمین. نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی، 20(58)، 181-202.

                                                                                                   https://www.sid.ir/paper/203697/fa

- فرشادفر، عزت الله؛ 1389. اصول و روش­های آماری چند متغیره. چاپ سوم، انتشارات دانشگاه رازی، کرمانشاه.

 https://www.adinehbook.com/gp/product/9645551919

- قاسمی فر، الهام؛ ناصرپور، سمیه؛ 1393. پهنه‌بندی آب‌وهوای منطقه زاگرس. فصلنامه علمی- پژوهشی اطلاعات جغرافیایی سپهر، 23(89)،54-60.

                                                                                         https://www.sepehr.org/article_13044.html

- گل کار، حمیدرضا؛ رضایی نژاد، محمد؛ طاووسی، مجتبی. (1395. پهنه‌بندی اقلیمی استان خراسان جنوبی با نرم‌افزار GIS، حفاظت منابع آب و خاک، 6 (1)، 47-62.

                                                                                                          https://www.sid.ir/paper/232209/fa

- منتظری، مجید؛ بای، ناصر؛ 1391. پهنه‌بندی آب‌وهوا منطقه خزری با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، ۲۷ (۲)، 90-77.

                                         https://jgr.ui.ac.ir/article_17932.html

- موحدی، سعید؛ حیدری، بهروز؛ هاشمی عنا، سید کرامت؛ رنجبر، فیروز؛ 1391. پهنه‌بندی نواحی آب‌وهوایی استان خوزستان، فضای جغرافیایی، ۱۲ ، ۶۴-۷۳.

                                           https://www.sid.ir/paper/91574/fa

- نظری پور، حمید؛ دوستکامیان، مهدی؛ اسدی، آرزو؛ بیات، علی؛ 1393. منطقه­بندی آب‌وهوای جنوب و جنوب غرب ایران با رویکرد برنامه‌ریزی منطقه‌ای. برنامه‌ریزی منطقه‌ای، 15،  119-132.

 https://www.sid.ir/paper/230515/fa

 

- Cabrera, L., Azpra Romero, E., Zarraluquisuch, V., Gay Garcia, C. and. Estrada Porrua, F., 2012. Cluster analysis for validated climatology stations using precipitation in Mexico, Atmosphere. 25, 339-354.

https://www.revistascca.unam.mx/atm/index.php/atm/article/view/33694.

- Davies, DL., Bouldin, DW., 1979. A cluster separation measure. IEEE T. Pattern. Anal. 1, 224-227. https://ieeexplore.ieee.org/document/4766909.

- Harding, A. E., Gachon, P. Nguyen, V., 2010. Replication of atmospheric oscillations, and their patterns, in predictors derived from Atmosphere-Ocean Global Climate Model output. International Journal of Climatology, 31 (12): 1841-1847.  https://doi.org/10.1002/joc.2191.

- Kalkstein, L., Tan, G., Skindlov, J A., 1987. An evaluation of three clustering procedures for use in synoptic climatological classification, j climate and apple metrological. 26, 717- 730. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1987)026<0717:AEOTCP>2.0.CO;2.

- Lam Tony N.T., Wan, Kevin K.W., Wong, S.L., Lam, Joseph C., 2010. Long-Term Trends of Heat Stress and Energy Use Implications in Subtropical Climates, Applied Energy. 87,608-612. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.05.014.

- Lobell, D B., Bonfils, C., 2008. The effect of irrigation on regional temperatures: A spatial and temporal analysis of trends in California, 1934–2002, J. Climate., 21, 2063–2071. https://doi.org/10.1175/2007JCLI1755.1.

- Majdi, F., Hosseini, S.A., Karbalaee, A., Kaseri, M., Marjanian, S., 2022. Future projection of precipitation and temperature changes in the Middle East and North Africa (MENA) region based on CMIP6. Theor Appl Climatol. 147, 1249–1262. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03916-2.

- Mesgari, E., Hosseini, S.A., Hemmesy, M.S., Houshyar, M., Golzari Partoo, L., 2022. Assessment of CMIP6 models’ performances and projection of precipitation based on SSP scenarios over the MENAP region. Journal of Water and Climate Change.13 (10): 3607–3619. https://doi.org/10.2166/wcc.2022.195.

- Michailidou, C., Maheras, P., Arseni-Papadimititriou, A., Kolyva-Machera, F. nagnostopoulou, A., 2009. Study of weather types at Athens and Thessaloniki and their relationship to circulation types for the cold-wet period, part I: two-step cluster analysis, Theor Appl Climatol. 97,163-177. https://doi.org/10.1007/s00704-008-0057-x.

- Steiner, D., 1965. A multivariate statistical approach to climatic regionalization and classification, East African Agricultural and Forestry Journal, 50 (2), 329-347. https://kalrorepository.kalro.org/items/f6106bb6-72dc-497c-a88f-3d6172b64eb1.