بررسي اثر احتمالي گرد و غبار روي بارش استان خراسان رضوي

The potential impact of dust storms on precipitation in Khorasan Razavi Province

فرايند بارش تحت تاثير عوامل متعدد محيطي همچون رخدادهاي گرد و غبار قرار گرفته، بر هم كنش اين دو واقعه مي تواند چرخه هيدرولوژيكي را تحت تاثير قرار دهد. با توجه به افزايش قابل توجه رخدادهاي گرد و غبار در نقاط مختلف كشور، اين پژوهش با هدف بررسي اثر گرد و غبار روي تغييرات احتمالي بارش استان خراسان رضوي طي سال هاي 2013-2000 انجام شد. بدين منظور، روش آماري رگرسيون تاريخي كه بر پايه مقايسه بارش مشاهده ايي با بارش پيش بيني شده مي باشد، استفاده شد. نه ايستگاه سينوپتيك به عنوان ايستگاه هدف انتخاب شدند. معادلات رگرسيون براي پيش بيني بارش ايستگاه هاي هدف با استفاده از داده هاي بارش روزانه ايستگاه هاي باران سنجي با روش كمينه مربعات به دست آمد. سپس، با داشتن مقادير بارش مشاهده اي و مقادير پيش بيني شده آن، شاخص نسبت آماري رگرسيون تاريخي براي هر ايستگاه هدف محاسبه شد. ارزيابي نسبت هاي آماري هر ايستگاه به وسيله آزمون جايگشت مونت كارلو و با استفاده از نرم افزار R انجام شد. از آن جا كه تغييرات رطوبت نسبي نقش مهمي در فرايند بارش دارد، ضريب همبستگي ميان رطوبت نسبي و شاخص نسبت آماري هر ايستگاه محاسبه شد . آزمون آماري همبستگي ميان متغيرهاي رطوبت نسبي و شاخص نسبت آماري براي ايستگاه ها معني دار بود. آزمون هاي جايگشت براي شاخص نسبت آماري ايستگاه ها، متغير بودن اثر گرد و غبار روي بارش را نشان داد. چنانچه كمترين شاخص نسبت آماري 0.8 مربوط به ايستگاه نيشابور با رطوبت نسبي 38 درصد و بيشترين شاخص نسبت آماري براي ايستگاه تربت حيدريه با مقدار 1.5 و رطوبت نسبي 59.45 درصد بود. در بررسي حاضر، واكنش بارش در برابر رخدادهاي گرد و غبار متاثر از شرايط رطوبت نسبي بوده است. به طور كلي، مي توان چنين نتيجه گرفت كه در يك سامانه نمي توان از اجزاء آن همواره رفتار ثابتي را انتظار داشت و از اين رو رسيدن به جمع بندي هاي جامع در موارد ذكر شده نيازمند مطالعات گسترده تر مي باشد.

The rain process is affected by numerous environmental factors such as dust events and the interaction of these two events can influence the hydrological cycle. According to various reports on increasing of dust occurrences in different regions, this study aimed to investigate the potential impact of dust storms on rainfall in Khorasan Razavi during 2000-2013. The statistical method of "historical regression" was used to investigate dust effect on rainfall, which is based on comparison of observed rainfall with its prediction. Nine synoptic stations were selected as target stations. Regression equations were used to predict precipitation of target stations using the daily rainfall data of the hydrometric stations using the Least Squares Method. Then, the statistical ratio index for historical regression was calculated for each target station based on the observed and predicted rainfall values. The statistical ratio of each station was evaluated by Monte Carlo of permutation test using R-software. Since relative humidity variations play important role in the precipitation process, the correlation coefficient was calculated between the relative humidity and the statistical ratio index of each target station. The statistical test of correlation between relative humidity variables and the statistical ratio of historical regression were significant for all stations. The permutation tests for each station statistical ratio index showed a variable effect of dust on rainfall. The lowest statistical ratio index of 0.8 belonged to the Neyshabur Station with a relative humidity of 38%, whereas the highest statistical ratio index of 1.5 was found for Torbat Heydarieh Station with a relative humidity of 59.45%. In the present study, precipitation response to dust events was affected by relative humidity conditions. In a general conclusion, components of hydrological cycle does not have constant response to environmental variables and therefore, obtained comprehensive conclusions in atmospheric processes need more extensive studies.