Abstract:
تعامل عمیق، پیچیده و مداوم بارش با سایر عناصر و عوامل اقلیمی، سبب تغییر و تنوع این عنصر در بعد زمان و مکان شده است. یکی از رویکردهای مطالعاتی جدید در اقلیمشناسی، توصیف تنوع مکانی بارش بر اساس آمارههای مکانی است. هدف مطالعهی حاضر آن است که با استفاده از روشهای آمار مکانی، رفتار عمومی بارش دشت مشهد در امتداد مکان ارائه گردد. در این راستا از دادههای بارش روزانه 34 ایستگاه همدید، اقلیمشناسی و بارانسنجی طی دورهی آماری (1392-1342 هجری خورشیدی) استفاده شده است. در ابتدا بر اساس روشهای آمار کلاسیک، پراکندگی مکانی و زمانی بارش مورد مطالعه و سپس سه مشخصهی میانگین مرکزی، فاصله استاندارد و توزیع جهتدار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج و بررسیها، نشان داد که مرکز ثقل (گرانیگاه) بارشهای سالانه نیمقرن اخیر دشت مشهد 83/3 کیلومتر جابجایی داشته است و توزیع جهتدار گویای بزرگی اثر شیب و جهتگیری آن برمیزان بارش است. همچنین فاصله استاندارد بارش دشت مشهد در دههی پنجم (1392-1382) نسبت به دههی اول (1352-1342) به میزان 57/1254 واحد تغییر نموده است. این عامل دلیلی بر ناپایداری روابط خطی عوامل مکانی در تولید بارش در دشت مشهد است. بر این اساس ناهمواریها و ارتفاع بیشترین نقش را در الگوی مکانی بارش در دشت مشهد ایفا میکنند.
IntroductionThe meaningful، complex، and ongoing connection between the rainfall and other climatic elements causes diversity in space and time. A new approach in climatology is to describe the spatial variability of the rainfall based on the spatial statistics. Unlike the classical statistics، the spatial statistics shows the statistical data on a map. Therefore، the attention and emphasis on the spatial differences and the identification of the specific and unique points or homogeneous regions will be provided. Modeling of the rainfall behavior is one of the main foundations in any climate research. In this regard، two major efforts are of interest to climatologists. One of them is the precipitation zoning. The other one is the analysis of the spatial temporal variations of the precipitation. This analysis is important for weather forecasting and a wide range of decision makers، including hydrologists، farmers، and industrialists.
MethodologyUsing statistical methods، the present study aimed to introduce the fundamentals of the spatial data and the general precipitation behavior of Mashhad’s plain along the space. In this regard، the study used the daily precipitation data of 34 synoptic stations، climatology، and rain gauge during the survey period، 1963-2013. The study initially analyzed the spatial and temporal distributions of the precipitation based on the classical statistical methods. Then، it focused on the central average، standard distance، and directional distribution. In this research، the universal Moran method was used to calculate the spatial autocorrelation data. In addition، the central mean method was used to calculate the basin rainfall gradient. Finally، directional distribution was used to calculate the trend and direction of the precipitation distribution.
DiscussionThe results showed that the gravity center، the centroid، of the annual rainfall during the last half-century sustains a displacement of 3.83 km where the distribution arrow demonstrates the magnitude of the tilt and orientation on the amount of the precipitation.
Also، the standard distance of the precipitation in Mashhad، in the fifth decade (2003-2013) compared to the first decade (1963-1973)، changed to 1254.57. This change can be one of the reasons of the instability of the linear relationships of the spatial factors and the rainfall in the plains of Mashhad.
ConclusionThe results showed that the center of the rainfall gravity of Mashhad plain was displaced over 3.3 km during the 50-year period. In addition، there was a change of 0.269 degrees in the direction of the distribution of the precipitation in the fifth period compared to the first period. Since، this shift was negative to areas with spatial dependence، it indicated a general drop in the rainfall in the Mashhad plain. The results also showed that the roughness and height might be two important factors affecting the spatial patterns of the rainfall in Mashhad Plain.
Machine summary:
تا آنجا که نویسندگان اطلاع دارند، علی رغم وضعیت بحرانی دشت مشهد در چند دهه ی گذشته ، تا کنون تحقیق جامعی در خصوص ارزیابی ساختار مکانی بارندگی با روشهای نوین آمار فضایی در 1- Zhang 2- Kahya and Kalayci 3- Shaofeng 4- Qaidam 6- Global's Moran این منطقه از کشور صورت نگرفته است .
این نکته نشان می دهد که بر اساس شاخص موران جهانی ، بارش در دشت مشهد در پنج دهه ی مورد مطالعه در سطح ٩٥ و ٩٩ درصد، دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد.
(رجوع شود به تصویر صفحه) در این تحقیق مرکز ثقل ایستگاهی بارش دشت مشهد طی نیم قرن اخیر برای هر یک از دهه های مورد مطالعه با استفاده از آماره توزیع جهت دار و فاصله ی استاندارد محاسبه شده است .
بر اساس نتایج ارائه شده در جدول (٦)، فاصله استاندارد بارش دشت مشهد در دهه ی پنجم (١٣٩٢-١٣٨٢) نسبت به دهه ی اول (١٣٥٢-١٣٤٢) تغییر ١٢٥٤/٥٧ واحدی داشته است .
نتایج همچنین نشان می دهد که مرکز ثقل بارش دشت مشهد طی دورهی ٥٠ ساله مورد مطالعه به میزان ٣/٨٣ کیلومتر جابجا شده است و محور توزیع جهتی بارش نیز در دورهی پنجم نسبت به دورهی اول ٠/٢٦٩ درجه تغییر داشته است .
). (2009), Handbook of applied spatial analysis: software tools, methods and applications, Springer Science & Business Media.
-Fotheringham A Stewart, Brunsdon Chris, Charlton Martin (2002), Geographically weighted regression, John wiley & son, uk.