تحليل آماري- فضايي بارش پيش بيني شده ايران توسط مدل جفت شده گردش عمومي جو- اقيانوسي HADCM3

Spatial-statistical analysis of the predicted precipitation of Iran using HADCM3 atmospheric-oceanic coupled model

هدف اين مطالعه، بررسي پراكندگي فضايي بارش روازنه دوره پايه (2010- 1970) و پيش بيني مقادير بارش طي دوره 30 ساله آينده (2040-2011) مي باشد. در انجام تحقيق، يك روش ريزمقياس نمايي آماري داده هاي مدل جفت شده گردش عمومي جو- اقيانوسي HADCM3 واسنجي و ارزيابي شده است. داده هاي مورد استفاده از پايگاه داده مركز پيش بيني مطالعات محيطي آمريكا (NCEP) كه براي دوره 1961 تا 2100 موجود مي باشد، دريافت و داده هاي مدل گردش عمومي جو از سال 1970 تا 2010 مورد بررسي و واكاوي قرار گرفت .خروجي مدل هاي HADCM3از سال 2011 تا سال 2040 با استفاده از مدل ريزمقياس نمايي آماري مدل (SimCLIM) ريز مقياس شده و سپس پراكندگي و تغييرات بارش مشاهداتي و پيش بيني شده با روش هاي آماري فضايي در سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) با تكنيك هاي موران محلي و لكه هاي داغ (Hot Spot) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج بررسي ها نشان داد كه ميانگين طولاني مدت بارش ايران داراي روند افزايشي به ميزان متوسط 1/5 ميلي متر است كه اين افزايش در سواحل درياي خزر و شمال غربي كشور و همچنين مركز ايران به خصوص بخشي از استان هاي يزد و اصفهان محسوس است ولي در قسمت هاي جنوبي كشور بارش كاهش داشته است. نتايج تحليل فضايي موران محلي بارش مشاهداتي و پيش بيني شده نشان داد از ناخوشه هاي بارش يعني بارش هاي كم منطقه جنوب شرقي و مركز كشور كاسته شده اين نشانه روند افزايش بارش در دوره پيش بيني در مناطق مذكور است، و همچنين وجود خوشه اي از افزايش بارش در شمال شرق كشور، مويد روند افزايشي بارش در اين منطقه است. نقشه هاي تحليل پراكندگي لكه هاي داغ اين روند را تصديق مي كنند.

The aim of this study is to investigate the spatial distribution of daily observed precipitation of Iran during baseline (1970-2010) and future (2011-2040) periods using outputs of HADCM3 coupled atmospheric-oceanic (GCM) model. For downscaling these outputs a statistical model namely SimCLIM were used and calibrated. Required data were retrieved from National Center Environmental Prediction (NCEP) which provides a dataset for 1961-2100 period. The data of GCM model of 1970 to 2010 were used. SimCLIM weather generator was applied for, downscaling future prediction during period of 2011-2040. Furthermore, using spatial-statistical tool in Geographical Information System (GIS), the Local Moran and hot spots methods, observed and predicted dispersion and changes of precipitation were examined. The results of the study showed an increasing long-term trend in countryʹs precipitation with average amount of 5.1 millimeter, which is more obvious in Caspian Sea coasts, northwest and also central parts of Iran, especially some parts of Yazd and Isfahan provinces, while precipitation has decreased in southern parts of the country. The results of local Moran spatial analysis of observed and predicted precipitation showed that no-clustered precipitations, that is the low precipitations of southeast and central parts of Iran, have decreased, which indicates the rising trend of precipitation in future period in these regions. Besides, the existence of a cluster of rising precipitation in northeast of the country is observed which indicates that in the future, northeast parts of the country will experience increasing trend of precipitation. This can be confirmed by generated hot spots map also.