تحليل روند تغييرات بارندگي و خشكسالي با استفاده از آزمون‌هاي من-كندال و سن در استان تهران

Analysis of the precipitation and drought trend variations using Mann-Kendall and Sen Tests in Tehran Province

بررسي روند عوامل اقليمي بويژه بارش در سري هاي زماني مختلف مي تواند نشان دهنده سير وضعيت اقليمي هر منطقه باشد از طرفي ديگر چنانچه مقايسه نتايج روند با نتايج يكي از شاخص هاي خشكسالي همراه باشد بهتر مي­توان شرايط اقليمي را تحليل نمود. در اين تحقيق به منظور مطالعه روند بارش در استان تهران، بارش چهار ايستگاه سينوپتيك شاخص (آبعلي، دوشان تپه، كرج و مهرآباد)، طي سال­هاي 20071985 مورد بررسي قرار گرفت و مقادير آزمون­هاي ناپارامتري منكندال و ­سن در سري­هاي زماني ماهانه، فصلي و سالانه در اين دوره آماري محاسبه و نتايج آن مقايسه شد. هم چنين براي تحليل ترسيمي روند از مقادير آماره­ كندال نيز استفاده شد. براي تحليل بهتر نتايج و تعيين روند خشكسالي در منطقه مورد مطالعه، شاخص استاندارد بارش در سري زماني سالانه محاسبه گرديد. نتايج مقادير روند با استفاده از دو آزمون منكندال و ­سن نشان داد كه روند خاصي در سري زماني فصلي مشاهده نمي شود، اما در سري سالانه با استفاده از آزمون سن در ايستگاه­هاي آبعلي و كرج در سطح اعتماد 99 درصد روند صعودي وجود دارد. دليل آن را مي­توان به ارتفاع بالاتر اين دو ايستگاه از سطح دريا نسبت به ايستگاه هاي ديگر و دقت بيشتر آزمون سن در تعيين روند سري هاي زماني بر اساس داده­هاي غيرصفر نسبت داد. روند بارش در داده­هاي ماهانه با استفاده از آزمون منكندال در اكثر ايستگاه­ها صعودي بدست آمد. تحليل نمودار­ها نيز نشان­دهنده روند افزايشي بارش ماهانه در منطقه است. مقايسه روند بارش و روند خشكسالي در مقياس سالانه نشان داد كه آزمون ­سن نسبت به آزمون منكندال ميزان روند را در منطقه مورد بررسي بهتر نمايش مي­دهد.

Trend analysis of climatic factors, especially precipitation time series can show the climatic situation of a region. Simultaneous comparison of the results of trend and drought indices in a region tends to better regional climatic analysis. To study the precipitation trend in Tehran Province, the historical data (19852007) of four main synoptic stations namely, Abali, Dushantpeh, Karaj and Mehrabad were provided in this study. The results of nonparametric MannKendall and Sen Statistics were calculated and compared in monthly, seasonal and annual time scale series in this period. Also, a graphical analysis of the trend was carried out using Kendall statistics. The standardized precipitation index (SPI) in annual time series was used for regional drought analysis. The results of MannKendall and Sen Trend tests showed that there is no particular trend in seasonal time series, but using of the Sen Test was revealed the trend in the annual series data of the Abali and Karaj stations at 99% confidence level. Abali and Karaj stations are located at very high level above sea. This attribute and much precise of Sen Test based on the nonzero data may be the reasons for the trend appearance in these stations.  Monthly precipitation analysis obtained by the Kendall test was increasingly trend in the most stations. The graphical analysis was also represented the increasingly monthly precipitation trend in the region. The comparison of the precipitation and drought processes showed for annual scale time series the Sen Test reveals the trend value better than the trend in the Kendall test.