خلاصة:
هدف از این پژوهش شناسایی امواج گرمایی سواحل شمالی خلیجفارس و مقایسهی شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانهی میانگین دمای بیشینهی 35 سال آماری (از 1980 تا 2014) ایستگاههای آبادان، بوشهر، بندرعباس، بندرلنگه و کیش استفاده شده است؛ همچنین برای پیشبینی امواج گرمایی در آینده از دادههای دمای بیشینهی چهار مدل از سری مدلهای CMIP5 (شامل CanESM2، MPI-ESM-MR، CSIRO-Mk3-6-0 و (CMCC-CESM طبق RCP8.5 برای دوره 2040 تا 2074 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدلهای اقلیمی مورد نظر از روش شبکههای عصبی مصنوعی و برای شناسایی امواج گرمایی، از شاخص فومیاکی (فوجیبه) استفاده شده و با استفاده از برنامهنویسی در محیط نرمافزار متلب روزهایی را که (دست کم به مدت 2 روز) دمای آنها بالاتر از 2+ انحراف معیار بود به عنوان موج گرمایی شناسایی شدند. نتایج پژوهش نشان میدهد که امواج گرمایی کوتاهمدت رخداد بیشتری دارند. امواج گرمایی در دورهی پایه دارای روند افزایشی معنیدار (بجز ایستگاه بوشهر) امّا ضعیف بودهاند بهطوری که فراوانی آن در سالهای اخیر، بیشتر شده است. در دورهی 2040 تا 2074 فراوانی امواج گرمایی دارای روند کاهشی معنیدار امّا معمولا با ضرایب تعیین اندک است. هر چند برای ایستگاه کیش در دورهی 2040 تا 2074 فراوانی امواج گرمایی پیشبینی شده با چهار مدل، نسبت به دوره پایه افزایش نشان میدهد امّا برای بقیّهی ایستگاههای مورد مطالعه، در دو مدل افزایش و در دو مدل کاهش نشان دادهاند. با استفاده از آزمون دانکن در سطح ۰۵/۰، مشخص شد که بین امواج گرمایی دادههای پایه و آینده هیچگونه تفاوت معنیداری وجود ندارد.
Climate change is one of the most significant threats facing the world today. One of the most important consequences of climate change is increasing frequency of climate hazards, mainly heat waves. This phenomena has a robust impacts on human and other ecosystems. The aim of this study is investigating changes of heat waves in historical (1980-2014) and projected (2040-2074) data in northern cost of Persian Gulf.
The focus here is on Mean daily maximum temperature and Fujibe index to extract heat waves. For this purpose 6 weather stations locating in north coast of Persian Gulf, Iran, are used (table 1). In addition, 4 model ensemble outputs from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) are used to project future occurrence and severity of heat waves (2040 to 2070), under Representative Concentration Pathways 8.5 (RCP8.5), adopted by the Intergovernmental Panel on Climate Change for its Fifth Assessment Report (AR5) (table 2).
The output of models is downscaled using artificial neural network method (ANN). A feed-forward network of multi-layer perceptron with an input layer, a hidden layer and an output layer is used for this purpose. 73 percent (1980 2000) of the data is used for training and 27 percent (2000-2005) for testing ANN models. Root Mean Square Error (RMSE) is used as an indicator of the accuracy of Models.
Here AWT IMAGE is the outputs of ANN models (downscaled data) and AWT IMAGEis the observation data.
ملخص الجهاز:
امواج گرمایی در دوره ی پایه دارای روند افزایشی معنیدار (بجز ایستگاه بوشهر) اما ضعیف بوده اند به طوری که فراوانی آن در سال های اخیر، بیش تر شده است .
به علت افزایش گرمای جهانی در چند دهه اخیر در زمینه موج گرمایی در شرایط تغییر اقلیم مطالعاتی در نقاط مختلف جهان انجام شده است : رسو٧ و همکاران در سال ٢٠١٤ به 9-Heatwave 0-IntergovernmentalPanelon Climate Change 3-GeneralCriculation Model 2-Downscaling 2-DynamicalDownscaling 6-StatisticalDownscaling 7-Russo بررسی مقیاس امواج گرمایی در آب و هوای کنونی و الگوی آن در گرمایش جهانی پرداختند.
برای شناسایی امواج گرمایی در سواحل شمالی خلیج فارس ، از داده های دمای حداکثر روزانه از سال ١٩٨٠ تا ٢٠١٤ و برای سال های آینده از داده های دمای حداکثر روزانه برای سال های ٢٠٤٠ تا ٢٠٧٤ با استفاده از شاخص بهنجار شده ی دما (فومیاکی) استفاده شده است که با استفاده از این شاخص میتوان دماهای فرین گرم را شناسایی کرد )٧٠٦٢::٠,Fujibe and etal، مسعودیان و دارند، ١٣٩٠ و اسمعیل نژاد، ١٣٩٢).
روند امواج گرمایی استخراج شده با داده های پیش بینی شده با مدل CMCC-CESM نیز بجز برای ایستگاه آبادان در سایر ایستگاه ها کاهشی ومعنیدار بوده است .
در ایستگاه آبادان فصل پاییز و زمستان دارای تغییرات زیادی است و میزان امواج گرمایی در سال های آینده در این دو فصل از دوره ی پایه بیشتر خواهد شد.
8 نتیجه گیری در این پژوهش پس از ریزگردانی داده های مدل های اقلیمی ، موج های گرمایی سواحل خلیج فارس در دو دورة ٣٥ ساله برای دوره های پایه و آینده مورد بررسی و شناسایی قرار گرفته است .