وردایی دمای هوای ایران از سطح زمین تا پوش سپهر زیرین به عنوان نمایه ای از تغییر اقلیم در بازه زمانی 1979 تا 2014

Abstract

برای این پژوهش داده‌های ماهانة دمای سطح زمین تا پوش‌سپهر زیرین ایران‌زمین از مرکز پیش‌بینی میان‌مدت جوی اروپایی(ECMWF) طی بازة زمانی 1/1979 تا 4/2014 استخراج شد. تفکیک مکانی داده‌های به‌کارگرفته شده 125/0 درجة قوسی است که برپایة آن 9965 یاختة مکانی داخل مرز سیاسی ایران زمین قرار می‌گیرد. ماتریسی در ابعاد 9965 424 ایجاد شد که روی سطرها زمان (ماه) و روی ستون‌ها مکان (یاخته‌های درون ایران‌زمین) قرار داشت. وردایی دما در 15 تراز مختلف جوی از سطح زمین تا 10 هکتوپاسکال در بالای جو واکاوی شد. داده‌های دمای ثبت‌شده در ترازهای یادشده توسط رادیوسوندهای 11 ایستگاه جو بالای ایران برای ارزیابی دقت و مقایسه با داده‌های مرکز پیش‌بینی میان‌مدت جوی اروپایی استفاده شد. از دو آزمون ناپارامتریک من‌کندال و تخمینگر شیب سن برای سنجش معناداری روند و برآورد روند تغییرات بهره برده شد. یافته‌های این پژوهش نشان داد که به‌کاربستن داده‌های مرکز پیش‌بینی میان‌مدت جوی اروپایی برای واکاوی وردایی دمای سطح زمین تا پوش‌سپهر زیرین ایران‌زمین بسیار سودمند و مفید است؛ چرا که تفکیک مکانی-زمانی بالای داده‌ها در راستای افقی و عمودی، امکان داوری دقیق‌تر با جزئیات بسیار بیشتر و بهتر را دربارة تغییرات رفتار دمای سطح زمین تا پوش‌سپهر زیرین در مقایسه با داده‌های تصاویر ماهواره‌ای واحد سنجندة موج کوتاه (MSU) و رادیوسوندها فراهم می‌کند. همچنین یافته‌ها نشان داد که به لحاظ آماری در سطح اطمینان 95 درصد روند افزایشی دمای سطح زمین، وردسپهر پایینی و بالایی و روند کاهشی دمای پوش‌سپهر زیرین طی دورة مورد مطالعه معنادار است. اگرچه وردایی دمای وردسپهر میانی در سطح اطمینان یادشده معنادار نیست ولی برازش خط رگرسیون روی سری زمانی دمای استانداردشده، بیانگر افزایش روند دمای این لایه در دهة اخیر است. روند افزایشی دمای سطح پهنة ایران‌زمین 65/0 درجة سانتی‌‌گراد به ازای دهه است و در مقایسه با سایر ترازهای جو بالای ایران بیشتر است. گرمایش لایة وردسپهر پایینی بیشتر از وردسپهر بالایی است. پراکنش مکانی روند تغییرات دما بیانگر آن است که در رویة زمین روند افزایش دمای گسترة مکانی بین مدار 34 تا 37 درجه از سایر مناطق بیشتر است. روی برخی مناطق جنوبی البرز و شرق زاگرس به ازای هر دهه بین 3/1 تا 6/1 درجة سانتی‌گراد به میانگین دمای سالانه افزوده شده است. به‌طور کلی سطح زمین و وردسپهر پایینی نیمة شمالی کشور از نیمة جنوبی گرم‌تر شده‌اند. وردایی مثبت و معنادار دمای وردسپهر بالایی نیمة جنوبی کشور، افزایش ارتفاع لایة وردیست و جابه‌جایی شمال سوی سلول هدلی را در پی خواهد داشت و این تأییدی بر یافته‌های سایر پژوهشگران است. روند کاهشی دمای پوش‌سپهر زیرین به جز در برخی مناطق شمال‌شرق کشور، یک‌دست است و آهنگ کاهشی آن بین 2/0- تا 3/0- درجة سانتی‌گراد به ازای هر دهه است. در تراز 50 هکتوپاسکال روند کاهشی دمای پوش‌سپهر زیرین بیشینه است و به ازای هر دهه حدود 43/0 درجة سانتی‌گراد از دمای تراز یادشده کاسته شده است. به لحاظ زمانی از سال 1998 به بعد ناهنجاری مثبت دمای رویه و وردسپهر پایینی شروع شده است. بیشترین ناهنجاری مثبت در سال‌های 2010 و 2001 اتفاق افتاده است.