توضیحات

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

هدف از این تحقیق بررسی تغییرات و روند میانگین دراز مدت سالیانه ،

 فصلی و ماهانه دمای حداکثر ،  دمای حداقل و بارش از طریق روشهای آماری سری زمانی و گرافیکی با استفاده از آزمون من کندال است

. در این تحقیق ۵ ایستگاه سینوپتیکی در استان خراسان رضوی مورد بررسی قرار گرفت.

سری های همگون بوسیله rans test تصحیح و شناسایی گردید . آزمون تصادفی

بودن داده ها از طریق من کندال ( mann – kendall ) صورت گرفت .

سری هایی که تغییرات و روند قابل توجهی در سطح اطمینان ۵% = نشان دادند ،  با استفاده از آزمون u و u’ من کندال ،  شکل تغییر ( کاهشی یا

افزایشی ) نوع تغییر ( ناگهانی یا روند ) و زمان تغییر تعیین شد سپس با استفاده از

معادله رگرسیون خطی و ضریب همبستگی ،  میزان تغییرات هر سری

در طول دوره آماری و تحلیل ارتباط هر متغیر با زمان بدست آمد در نهایت به جهت آشکارسازی معناداری نتایج در صورت نرمال بودن داده ها از

آزمونهای پارامتریک T-Test و F و در صورت نرمال نبودن آنها از

آزمونهای ناپارامتریک من ویتنی و کروسکال والیس استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان

می دهد که در سریهای سالیانه و فصلی دما در همه ایستگاهها

روند گرمایشی در فصول تابستان ،  پائیز و زمستان مشاهده می شود

همچنین در داده های حداکثر دما شکل غالب با افزایش درجه حرارت فصل پائیز

( بجز تربت حیدریه ) می باشد در سری های ماهانه سری حداقل

دما تمامی ایستگاهها دارای سیر صعودی می باشد و نیز سری حداکثر دما ( بجز تربت

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

حیدریه ) نرخ افزایشی دما را نشان می د هد ( تغییر محل ایستگاه ) .

نرخ افزایشی حداقل دما بارزتر از نرخ افزایشی حداکثر آن است و می تواند

به عنوان نمایه ای از تغییر اقلیم در استان باشد.

در سری های بارش روندهای افزایشی در فصل تابستان و اوایل پائیز

مشاهده می شود که بیانگر افزایش بارش های تابستانه و تغییر الگوی بارش است.

اگرچه روندهای افزایشی در بارش از سطح معنادار قابل قبولی

برخوردار نیست اما نشانگر تغییر رژیم بارش به سمت بارش های مونسونی می باشد.

واژگان کلیدی : تغییر اقلیم ،  من کندال ،  جهش ،  روند ،  سطح معناداری ، خراسان رضوی

۱۳۵صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید

فهرست مطالب

عنوان                                                                                               صفحه

چکیده …………………………………………………………………………………. ۱

فصل اول : کلیات طرح

۱-۱- مقدمه …………………………………………………………………………… ۳

۱-۱-۱- کلیات و تعاریف …………………………………………………………….. ۳

۱-۱-۲- بیان ضرورت و انگیزه انتخاب موضوع …………………………………… ۶

۱-۱-۳- سوالات تحقیق ……………………………………………………………….. ۷

۱-۱-۴- اهداف تحقیق ………………………………………………………………… ۸

۱-۱-۵- مشکلات تحقیق ……………………………………………………………… ۸

فصل دوم : مطالعات نظری

۲-۱- پیشینه تحقیق …………………………………………………………………… ۱۱

۲-۱-۱- بررسی تغییر اقلیم در سطوح جهانی و منطقه ای …………………………. ۱۲

۲-۱-۲- بررسی تغییر اقلیم در ایران ………………………………………………… ۱۴

۲-۲- مبانی نظری تحقیق ……………………………………………………………. ۱۷

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

۲-۳- تغییر اقلیم ……………………………………………………………………… ۱۹

۲-۳-۱- علل تغییرات اقلیم ………………………………………………………….. ۲۱

۲-۳-۲- تغییرات کنونی اقلیم ………………………………………………………… ۲۴

۲-۳-۳- عوامل مشخص کننده تغییرات اقلیمی ……………………………………… ۲۶

۲-۳-۳-۱- دما ……………………………………………………………………….. ۲۶

۲-۳-۳-۲- بارش …………………………………………………………………….. ۲۸

۲-۳-۳-۳- تغییرات در پدیده های اقلیمی ……………………………………………. ۲۹

۲-۳-۳-۴- ترکیبات جو و ارتباط آن با تغییر اقلیم ………………………………….. ۳۱

۲-۳-۳-۵- باد ………………………………………………………………………… ۳۵

۲-۳-۳-۶- یخبندان …………………………………………………………………… ۳۶

۲-۳-۳-۷- تابش   ……………………………………………………………………. ۳۶

فصل سوم : جغرافیای منطقه

۳-۱- موقعیت و وسعت ……………………………………………………………… ۳۹

۳-۲- توپوگرافی ……………………………………………………………………… ۴۰

۳-۲-۱- ناهمواری های شمالی ………………………………………………………. ۴۲

۳-۲-۲- ناهمواریهای مرکزی ……………………………………………………….. ۴۳

۳-۲-۳- ناهمواریهای جنوبی ………………………………………………………… ۴۴

۳-۳-ریخت شناسی …………………………………………………………………… ۴۴

۳-۴- پوشش گیاهی…………………………………………………………………… ۴۶

۳-۵- اقلیم ……………………………………………………………………………. ۴۶

۳-۵-۱- عوامل موثر در اقلیم استان خراسان رضوی ………………………………. ۴۸

۳-۵-۱-۱- عوامل محلی …………………………………………………………….. ۴۸

۳-۵-۱-۲- عوامل منطقه ای ………………………………………………………… ۵۰

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

۳-۶- جریانهای آب و هوایی استان خراسان رضوی ……………………………….. ۵۱

۳-۶-۱- کم فشار مدیترانه ای ………………………………………………………… ۵۲

۳-۶-۲- جریانهای شمال و شمال غربی …………………………………………….. ۵۳

۳-۶-۳- جریانهای هوایی بیابانی ……………………………………………………. ۵۳

۳-۷- بارش ………………………………………………………………………….. ۵۴

۳-۷-۱- رابطه بارندگی با ارتفاع ،  طول و عرض جغرافیایی …………………….. ۵۸

۳-۸- دما ……………………………………………………………………………… ۵۸

فصل چهارم : روش کار و تجزیه و تحلیل

۴-۱- روش کار ……………………………………………………………………… ۶۴

۴-۱-۱- جمع آوری داده ها ………………………………………………………….. ۶۴

۴-۱-۲- آزمون همگنی ………………………………………………………………. ۶۵

۴-۱-۳- آزمون بازسازی داده ها …………………………………………………….. ۶۶

۴-۱-۴- آزمونهای آماری و بررسی سریهای زمانی ………………………………… ۶۷

۴-۱-۴-۱- آزمون رتبه ای من کندال ( mann – kendall ) ………………………. 68

۴-۱-۴-۲- تصادفی و غیر تصادفی بودن داده ها ( آماره t ) ……………………….. 69

۴-۱-۵- آزمون نوع و زمان تغییر ………………………………………………….. ۷۰

۴-۱-۶- مراحل انجام آزمون من کندال ……………………………………………… ۷۰

۴-۲- شرح و تفسیر تعیین آماره t کندال ……………………………………………. ۷۳

۴-۲-۱- متوسط حداقل دما ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………….. ۷۳

۴-۲-۲- متوسط حداکثر دما ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………… ۷۴

۴-۲-۳- بارش ( سالیانه – فصلی – ماهانه ) …………………………………………. ۷۵

۴-۳- ترسیم نموداری u و u’ از آزمون من – کندال ………………………………… ۸۱

۴-۳-۱- خلاصه نتایج آزمون من – کندال ………………………………………….. ۱۱۱

۴-۳-۲- نوع تغییر و زمان تغییر …………………………………………………… ۱۱۶

۴-۳-۲-۱تغییرات سریهای زمانی حداکثروحداقل درجه حرارت و بارندگی (سالانه و فصلی) ۱۱۶

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

۴-۳-۲-۲- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت و بارندگی ( ماهانه )         ۱۱۷

۴-۳-۳- تعیین میزان و سطح معنی داری تغییرات ………………………………… ۱۱۸

۴-۳-۳-۱- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت ( سالیانه و فصلی )           ۱۲۴

۴-۳-۳-۲- تغییرات سریهای زمانی بارش ( سالیانه و فصلی ) ……………………. ۱۲۵

۴-۳-۳-۳- تغییرات سریهای زمانی حداکثر و حداقل درجه حرارت ( ماهانه ) …… ۱۲۵

۴-۳-۳-۴- تغییرات سریهای زمانی بارش ( ماهانه ) ……………………………… ۱۲۷

فصل پنجم : نتایج و پیشنهادات

۵-۱- خلاصه بحث و نتایج …………………………………………………………. ۱۳۰

۵-۲- پیشنهادات …………………………………………………………………….. ۱۳۴

فهرست منابع و ماخذ ……………………………………………………………….. ۱۳۷

چکیده انگلیسی

فهرست جداول

۲-۱ جدول  تغییرات گازهای گلخانه ای بعد از سال ۱۷۵۰ ……………………….. ۲۵

۴-۱ جدول  مشخصات ایستگاهها……………………………………………………. ۶۴

۴-۲ جدول  مراحل انجام آزمون من – کندال ……………………………………….. ۷۲

۴-۳ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندل ( میانگین حداقل درجه حرارت فصلی و سالیانه ایستگاهها )           ۷۶

۴-۴ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداقل درجه حرارت ماهیانه ایستگاهها )           ۷۷

۴-۵ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداکثر درجه حرارت فصلی و سالیانه ایستگاهها )         ۷۸

۴-۶ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( میانگین حداکثر درجه حرارت ماهانه ایستگاهها )          ۷۸

۴-۷ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( مجموع بارش فصلی و سالیانه

ایستگاهها ) …………………………………………………………………………… ۷۹

۴-۸ جدول  نتایج آزمون تصادفی بودن من – کندال ( مجموع بارش ماهانه ایستگاهها )           ۸۰

۴-۹ جدول  خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( سریهای سالیانه سالیانه و فصلی حداقل و حداکثر درجه حرارت و بارندگی ) ……………………………………………………………………………………….. ۱۱۲

۴-۱۰ جدول  خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( متوسط درجه حرارت حداقل ، ماهانه )         ۱۱۳

۴-۱۱ جدول  خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( متوسط درجه حرارت حداکثر ، ماهانه )        ۱۱۴

۴-۱۲ جدول  خلاصه نتایج آزمون من – کندال ( بارش ماهانه ) ………………….. ۱۱۵

۴-۱۳ جدول  معادلات رگرسیون خطی تغییرات دما ( متوسط حداکثر و متوسط حداقل ) و بارش
( سریهای سالانه و فصلی ) …………………………………………………………. ۱۲۰

۴-۱۴ جدول  معادلات رگرسیون خطی تغییرات دما ( متوسط حداکثر و متوسط حداقل ( سریهای ماهانه )       ۱۲۲

۴-۱۵ جدول  معادلات رگرسیون خطی تغییرات بارش ( سریهای ماهانه ) ………. ۱۲۳

فهرست شکلها

۱-۱ شکل  نمودار نرخ افزایش تمرکز دی اکسید کربن در جو بر اساس اندازه گیری ایستگاه مانالوا     ۵

۳-۱ شکل  نقشه سیاسی استان خراسان رضوی …………………………………….. ۴۰

۳-۲ شکل  نقشه توپوگرافی استان خراسان رضوی ………………………………… ۴۲

۳-۳ شکل  نقشه تقسیمات آب و هوایی و انواع توده هوا در استان خراسان رضوی . ۴۷

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

۳-۴ شکل  نقشه نقاط هم باران در استان خراسان رضوی ………………………….. ۵۷

۳-۵ شکل  نقشه نقاط هم دما در استان خراسان رضوی ……………………………. ۶۰

۴-۱ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد…… ۸۲

۴-۲ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه          ۸۴

۴-۳ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سبزوار… ۸۶

۴-۴ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان….. ۸۸

۴-۵ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سرخس… ۹۰

۴-۶ شکل  نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد…………….. ۹۱

۴-۷ شکل  نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه……. ۹۵

۴-۸ شکل  نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سبزوار …………. ۹۸

۴-۹ شکل  نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان…………… ۱۰۲

۴-۱۰ شکل  نمودارهای ماهانه ( دما ) آزمون من – کندال ایستگاه سرخس……….. ۱۰۳

۴-۱۱ شکل  نمودارهای سالیانه و فصلی ( بارش ) آزمون من – کندال در ایستگاههای
متفاوت……………………………………………………………………………….. ۱۰۵

۴-۱۲ شکل  نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه مشهد……….. ۱۰۶

۴-۱۳ شکل  نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه تربت حیدریه ۱۰۷

۴-۱۴ شکل  نمودارهای ماهانه ( بارش ) آزمون – من کندال ایستگاه سبزوار ……. ۱۰۸

۴-۱۵ شکل  نمودار ماهانه ( بارش ) آزمون من – کندال ایستگاه قوچان و سرخس.. ۱۰۹

۱-۱- مقدمه

۱-۱-۱- کلیات و تعاریف

اقلیم از واژه یونانی کلیما گرفته شده و به طور کلی عبارت از : شرایط غالب هوا در دراز مدت است در واقع اقلیم یک مکان،  از مجموعه عناصر و عوامل

تشکیل شده است که نسبت تغییرات عناصر به عوامل اقلیمی بیشتر می باشد که برآیند آنها شرایط خاصی را از لحاظ آب و هوا ایجاد می کند که معرف مکان خاص خود می باشد .( علیجانی ،  ۱۳۸۳ ،  ۵ )

اقلیم مهمترین عامل دگرگونی و تکامل موجودات زنده و خاک می باشد بنابراین تغییر اقلیم به معنای تغییر نوع و فراوانی موجودات است البته موجودات

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

زنده قادر به سازگاری با محیط می باشند اما با افزایش سرعت تغییرات،  از این توانایی کاسته شده و اثرات زیانبار تغییر اقلیم که افزایش ناپایداری ناشی

از حذف برخی گونه ها و نیز نامساعد شدن شرایط برای گونه های باقیمانده می باشد،  بیشتر آشکار می شود. به طور مسلم زیان وارده به گیاهان بیش

از سایر موجودات می باشد،  گیاهان حلقه اول زنجیره مواد غذایی بوده و لذا نوسان آنها سبب تشدید اثرات در سایر حلقه ها و نهایتاً انسان خواهد شد و تصور چنین اثرات زیانباری سبب شده است تا مقوله تغییر اقلیم مجدداً مطرح،  پیگیری و راه حلهایی جهت مقابله با آن ارائه شود ( ذوالفقاری ،  ۱۳۷۴ ،  ۵۲ )

بررسی جزئیات اقلیم های گذشته نشان می هد که اقلیم در رده های زمانی اعم از دوره های چند دهه ای تا چند میلیون سالی تغییر نموده است. پس این مسأله که اقلیم آینده متفاوت با اقلیم حال باشد،  متحمل به نظر می رسد تا اینکه مشابه اقلیم امروزی باشد.  بررسی های تمرکز یافته روی فعالیت های انسانی و تاثیر آن بر روی محیط ثابت می کند،  تغییرپذیری اقلیم جهانی بیشتر شده است. ( عزیزی ،  ۱۳۹۳ ،  ۱۲ )

تا کنون نظریات مختلفی جهت توجیه روند این تغییرات ارائه شده است که از آن جمله می توان به تئوری چگالی انرژی خورشید،  تئوری گلخانه ای و گرد و غبار آتشفشانی اشاره کرد. معتبرترین نظریه،  تئوری گلخانه ای است. مهمترین این گازها دی اکسید کربن ( ۶۱% ) متان ( ۱۵% ) و CFC

( هالوکربن ها ) (۱۱% ) می باشد که در مجموع ۸۷% از تغییرات را سبب می شود. این گازها اگرچه از منابع طبیعی نیز تولید می شوند اما افزایش ناگهانی آنها به واسطه تشدید فعالیتهای بشر می باشد. ( کوچکی ،  ۱۳۹۶ ،  ۲۹ ) شواهد بسیار قوی وجود دارد که گرمایش جهانی در پنجاه سال اخیر به دلیل فعالیتهای انسانی است.

با افزایش دما،  آینده ها و گازهای گلخانه ای ،  مناطق متعددی از کره زمین دستخوش تغییرات شگرف اقلیمی شده اند. وقوع طوفانهای سهمگین در اقصی نقاط جهان و همچنین وقوع سایر
پدیده های حدی اقلیمی از تغییرات اقلیمی گسترده در کره زمین حکایت دارند. این تغییرات
می توانند روی زیست بوم طبیعی و فعالیت جوامع بشری تاثیرگذار باشند. تغییر دمای پیش بینی شده جهانی در قرن بیست و یکم حدود ۲ تا ۱۰ برابر

بزرگتر از افزایش دمایی است که در صد سال گذشته رخ داده است. تغییرات فوق الذکر منافع و مضراتی برای انسان و طبیعت دارد،  اما اگر سرعت افزایش دما بزرگتر باشد،  مضرات آن نیز گسترده تر و بیشتر خواهد بود. ( بابائیان ،  ۱۳۹۵ ،  ۱۱۸ )

 بر اساس مطالعات انجام شده در سنجش مستقیم میزان گاز کربنیک جو از اوایل ۱۹۹۷ در ایستگاه مونالوا ( mouna – loa ) در هاوایی ( که در معرض تاثیر فعالیتهای صنعتی قرار ندارد ) تغییرات افزایشی این گاز را نشان می دهد. ( شکل ۱-۱ ) ……………………………

-۱-۲- بیان ضرورت و انگیزه انتخاب موضوع

امروزه تغییر اقلیم یک موضوع اصلی در مجامع علمی و دانشگاهی است اما از ابتدای قرن بیستم تا کنون این روند نیز شدت پیدا کرده است که علت این تغییرات طبیعی نبوده،  بلکه ناشی از
فعالیت های مختلف بشری می باشد. جهت درک بهتر تعریفی از آن ارائه می کنیم. تغییر اقلیم عبارت از تعیین بین میانگین مقادیر طولانی مدت یک پارامتر اقلیمی و آماری است که در اینجا میانگین در فواصل زمانی خاص ،  مثلاً چندین دهه گرفته می شود. ( غلامی ،  بیرقدار ،  ۱۳۹۴ ،  ۴۳ )

بدین ترتیب هر گونه تغییر در هر پارامتر اقلیمی همراه با روند است که این روند می تواند در جهت مثبت یا منفی باشد. جهت بررسی تغییرات اقلیمی اخیر بیشتر از دو پارامتر دما و بارش استفاده می شود،  زیرا متغیرترین پارامتر اقلیمی نسبت به پدیده اقلیم این دو عنصر هستند و از آن جایی که مسئله

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

تغییر اقلیم و تمایل زمین به گرم شدن و کاهش بارش های به هنگام و مفید و پیامدهای اکولوژی ،  اقتصادی ،  اجتماعی و سیاسی ناشی از آن علاوه بر

صاحبان علم،  افکار دولتمردان و سیاستمداران را در سراسر دنیا به خود جلب کرده است،  تا جایی که مسئله تغییر اقلیم و پیامدهای ناشی از آن با توجه

بررسی تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی

به جمعیت رو به افزایش جهان مهمتر جلوه می نماید،  و از طرفی بدون شناخت و آگاهی از وضعیت اقلیمی گذشته ،  حال و آینده مدیران و برنامه ریزان

قادر به اجرای برنامه های خود در زمینه های مختلف نیستند. همچنین اجرای طرحهای عمرانی . . . نیاز به شناخت تغییرات اقلیمی جهت برنامه ریزی

صحیح و قابل قبول داشته و از این رو ضرورت و اهمیت مطالعات اقلیمی در کالبد برنامه ریزی خرد و کلان کشور قابل لمس است. از طرفی استان خراسان

رضوی بعنوان یکی از قطبهای مهم اقتصادی ،  صنعتی بالاخص کشاورزی در منطقه شمال شرق کشور محسوبمی شود . بررسی شناخت تغییرات اقلیمی این استان می تواند برنامه ریزان را قادر به اجرای برنامه آنها در زمینه های مختلف نماید.

۱-۱-۳- سوالات تحقیق

به منظور بررسی روند تغییرات اقلیمی در خراسان رضوی سوالات زیر برای بحث و بررسی بیشتر مطرح گردید :

۱ – آیا زمان وقوع تغییر در عناصر اقلیمی یکسان است ؟

۳ – آیا نقاط تغییر  ( ناگهانی ،  روند ) از سطح معناداری برخوردار می باشد ؟

۲  – آیا در سالهای اخیر عناصر اقلیمی روند افزایشی یا روند کاهشی داشته اند ؟

۴ – آیا نمایه ای از تغییر اقلیم در استان مشاهده شده است ؟

لازم به ذکر است که این تحقیق جنبه شناختی داشته و هیچ فرضیه ای ،  در راستای انجام آن وجود ندارد.