Long term trend detection of annual precipitation over Iran in relation with changes in frequency of daily extremes precipitation

Document Type : Research Article

Authors

• Hossien Asakereh ¹
• Syed Abolfazl Masoodian ²
• Fatemeh Tarkarani ³

¹ aDepartment of Geography, University of Zanjan, Zanjan, Iran

² bDepartment of Geography, University of Isfahan, Isfahan, Iran

³ Ph.D candidate in Climatology, Department of Geography, University of Zanjan, Zanjan, Iran

10.22067/geoeh.2021.67028.0

Abstract

In current study, we underlined the trends of annual precipitation over Iran in relation with changes in high and low extremes and normal values of precipitation from spatial analysis point of view. To this end, the third version of Asfazzari national database with 10 10 km spatial resolution and daily temporal resolution for 46 years (1970/3/21 to 2016/3/19) is adopted. Trend analysis depicted that in the major parts of the country (approximately 80.9%) the annual precipitation has experienced decreasing trends which tend to reducing about 1.5 billions cubic meters of input water in the hydrologic system of the country. Our finding showed that the decreasing trends of precipitation prompted by large scale and global systems. However, the local factors (longitude, latitude, elevation, slop) are culprits for changing the effects of abovementioned factors. These factors cause the decreasing trends to be statistically significant solely in a part of 33.53% of Iran territory (northeast, parts of eastern of Iran, parts of inner slops of Zagros mountain chain, an area from Kerman to Isfahan, Charmahal-o-Bakhtiari, Kohgiloyeh-oBoyerAhmad, from west of Shiraz, and north of Bushehr to Sanandaj in the west of Iran). Furthermore, the results of our study illustrated that the decreasing trends are due to decreasing in high values of precipitation, particularly decreasing in the 75th percentiles and above of precipitation values. The areas which include increasing trends covered spatially spread areas of about 2.93% of the country. This area has not been able to compensate for the lack of precipitation due to decreasing trends in the area associated with statistically significant decrease in precipitation.

Keywords

• Trend detection
• Iran Annual precipitation
• Precipitation trends
• Extreme precipitation

20.1001.1.23221682.1399.9.4.7.1

---

References

احمدی، محمود؛ داداشی، عباسعلی؛ 1395. ارزیابی آهنگ رفتار زمانی –مکانی بارش در دو دهةاخیر در ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 97. صص 465-484.

اکبری، مهری؛ نودهی، وحیده؛ 1394. بررسی و تحلیل روند بارش سالانه و تابستانه استان گلستان. آمایش جغرافیایی فضا. شماره 17. صص 150-141.

بینش، نگین؛ نیک‌سخن، محمدحسین؛ سارنگ، امین؛ 1396. آشکارسازی روند تغییرات دما و بارش سالانه و فصلی تهران طی دورۀ 2014-1984. نیوار. شماره 4. صص 46-36.

تقوی، فرحناز و محمدی، حسین؛ 1386. بررسی دوره بازگشت رویدادهای اقلیمی حدی به‌منظور شناخت پیامدهای زیست‌محیطی. محیط‌شناسی. شماره 43. صص 20-11.

جهانبخش اصل، سعید؛ ساری صراف، بهروز؛ عساکره، حسین؛ شیرمحمدی، سهیلا؛ 1399. شناسایی رخدادهای بارش فرین در غرب ایران (2016-1965). جغرافیا و برنامه‌ریزی. انتشاریافته به‌صورت الکترونیکی.

خوش‌روش، مجتبی؛ میرناصری، محمد؛ پسرکلو، مهسا؛ 1396. آشکارسازی روند تغییرات بارش شمال کشور با استفاده از آزمون غیرپارامتری من -کندال. پژوهشنامهمدیریت حوزهآبخیز. شماره 16. صص 230-223.

دارند، محمد؛ دولتیاری، زهرا؛ اصلانی اسلمرز، فریبا؛ عزیزی، یسری؛ 1393. بررسی رفتار فرین‌های بارش و دمای کرمانشاه به کمک آزمون‌های آماری. فضای جغرافیایی. شماره 46. صص 233-213.

رسولی، علی‌اکبر؛ بابائیان، ایمان؛ قائمی، هوشنگ؛ زواررضا، پیمان؛ 1390. ارتباط بین بارش‌های فصلی ایران و دمای پهنه‌های آبی منطقه‌ای. پژوهش‌های اقلیم‌شناسی. شماره 58. صص 67-80.

عساکره، حسین؛ 1386. تغییرات زمانی و مکانی بارش ایران طی دهه‌های اخیر. جغرافیا و توسعه. شماره 10. صص 164-145.

عساکره، حسین ؛ 1382. بررسی آماری روند بارش سالانۀ تبریز. فضای جغرافیایی. شماره10. صص 72-57.

عساکره، حسین ؛1390. مبانی پژوهش در آب و هواشناسی. انتشارات دانشگاه زنجان.

عساکره، حسین؛ ترکارانی، فاطمه؛ 1399. برخی مشخصات توصیفی و روند تغییرات بلندمدت فصل خشک در ایران. جغرافیا و توسعه. شماره 58. صص 132-113.

عساکره، حسین؛ ترکارانی، فاطمه؛ سلطانی، صغری؛ 1391. مشخصات زمانی - مکانی بارش‌های روزانۀ فرین بالا در شمال‌غرب ایران. تحقیقات منابع آب ایران. شماره 25. صص 53-39.

عساکره، حسین؛ حسینجانی، لیلا؛ 1398. واکاوی روابط مکانی فراوانی رخداد ماهانۀ بارش‌های فرین بالا در ناحیۀ خزری (2016-1966). جغرافیا و توسعه. شماره 55. صص 44-23.

عسکری، احمد؛ رحیم زاده، فاطمه؛ محمدیان، نوشین؛ فتاحی، ابراهیم؛ 1386. تحلیل روند نمایه‌های بارش‌های حدی در ایران. تحقیقات منابع آب ایران. شماره 9. صص 42-55

علیجانی، بهلول؛ 1395. آب‌وهوای ایران. انتشارات دانشگاه پیام نور.

غیور، حسنعلی؛ مسعودیان، سیدابوالفضل؛ 1375.  بررسی نظام تغییرات مجموع بارش سالانه در ایران‌زمین. نیوار. شماره 29. صص60-27.

کاویانی، محمدرضا؛ عساکره، حسین؛ 1384. بررسی آماری روند بلندمدت بارش سالانۀ اصفهان. مجلهپژوهشیدانشگاهاصفهان علومانسانی. شماره1. صص ۱۴۳- ۱۶۲.

کتیرایی، پری‌سیما؛ حجام، سهراب؛ ایران‌نژاد، پرویز؛ 1386. سهم تغییرات فراوانی و شدت بارش روزانه در روند بارش در ایران طی دوره 1960 تا 2001. فیزیک زمین و فضا. شماره 33. صص  67-83.

کیانی، مهرداد؛ لشکری، حسن؛ قائمی، هوشنگ؛ 1398. واکاوی اثر رشته‌کوه‌های زاگرس بر تغییرات بارش‌های سودانی در غرب ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی. شماره 75. صص 40-17.

لشکری، حسن؛ متکان، علی‌اکبر؛ آزادی، مجید؛ محمدی، زهرا؛ 1395. تحلیل همدید نقش پرفشار عربستان و رودباد جنب‌حاره‌ای در کوتاه‌ترین طول دورة بارشی جنوب و جنوب‌غرب ایران. علوم‌محیطی. شماره4. صص 59-74.

محمدی، بختیار؛ 1390. تحلیل روند بارش سالانه ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. شماره 43. صص 106-95.

مسعودیان، سید ابوالفضل؛ 1398. گزارش بارش‌های اسفند 1397 و فروردین 1398 حوضه‌های سیل‌زده ایران. هیئت ویژه گزارش ملی سیلاب. کارگروه اقلیم‌شناسی و هواشناسی. منتشر نشده.

مسعودیان، سیدابوالفضل؛ دارند، محمد؛ 1392. شناسایی و بررسی تغییرات نمایه‌های بارش فرین ایران طی دهه‌های اخیر. جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای. شماره20. صص 257-239.

مقیمی، ابراهیم؛ 1378. تحلیل آماری رطوبت نسبی و بارندگی تهران در یک دورۀ سی‌ساله. تحقیقات جغرافیایی. شماره 54. صص 61-43.

منتظری، مجید؛ 1388. تحلیل زمانی مکانی بارش‌های فرین روزانه در ایران. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. شماره 34. 140-125.

میرعباسی نجف‌آبادی، رسول؛ دین‌پژوه، یعقوب؛1391. تحلیل روند تغییرات بارش‌های شمال‌غرب ایران در نیم‌قرن گذشته. علومومهندسیآبیاری (مجلۀعلمیکشاورزی). شماره 35. صص 59-73.

Alpert P, Neeman B U, Shay-El Y., 1990. Climatological analysis of Mediterranean cyclones using ECMWF data. Tellus 42 A: 65-77.

Alpert P, Osetinsky I, Zivb B, Shafir H., 2004. Semi-objective classification for daily synoptic systems: Application to the eastern Mediterranean climate change. International Journal of Climatology 24: 1001-1011.

Anagnostopoulou1 Chr, Tolika1 K, Flocas H, Maheras P., 2006. Cyclones in the Mediterranean region: present and future climate scenarios derived from a general circulation model (HadAM3P). Advances in Geosciences 7: 9–14.

Asakereh H., 2017. Trends in monthly precipitation over the northwest of Iran (NWI). Theoretical and Applied Climatology 130: 443–451.

Asakereh H., 2020. Decadal variation in precipitation regime in northwest of Iran. Theoretical and Applied Climatology 139: 461–471.

Bartolini G, Morabito M, Crisci A, Grifoni D, Torrigiani T, Petralli M, Maracchi G, Orlandini S. 2008. Recent trends in Tuscanycitaly (Italy) summer temperature and indices of extremes. International Journal of Climatology 28: 1751 – 1760.

IPCC., 2001. Climate change 2001: The scientific basis contribution of working group I to the third assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). University Press, Cambridge.

IPCC., 2007. Climate change 2007: The scientific basis contribution of working group I to the third assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). University Press, Cambridge.

IPCC., 2013. Climate Change 2013: The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. University Press, Cambridge.

Sahsamanoglou H S, Makrogiannis T J, Kallimopoulos P P., 1991. Some aspects of the basic characteristics of the Siberian anticyclone. International Journal of Climatology 11(8):827 – 839.