تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

حساسیت آب معادل برف ایران به دما و بارش و گذار خشکسالی‌های برفی به رژیم گرم

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه خوارزمی تهران
2 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه خوارزمی تهران، تهران، ایران
3 استادیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه خوارزمی تهران، تهران، ایران
چکیده
این پژوهش با هدف تفکیک نقش دما و بارش در تغییرپذیری آب معادل برف (SWE) قلمرو برفی ایران، برآورد آستانه دمایی گذار از کنترل بارش به کنترل دما و آزمون تغییر سهم گونه‌های خشکسالی برفی (خشک، گرم و گرم‌وخشک) انجام شد. متغیرهای فصلی نوامبر تا آوریل داده بازتحلیل ERA5-Land در ۴۷۶۴ یاخته ۰٫۱ درجه‌ای طی سال‌های آبی ۱۹۸۱ تا ۲۰۲۵ تحلیل شد. پیوند مستقل SWE با دما و بارش با همبستگی جزئی و روش LMG، حساسیت و آستانه دمایی با رگرسیون قطعه‌ای و گذار زمانی کنترل با پنجره‌های متحرک ۱۵ ساله سنجیده شد. سال‌های خشکسالی (SWEI ≤ −۰٫۵) با شاخص‌های SPI و STI گونه‌بندی و تغییر سهم گونه‌ها با رگرسیون لجستیک و آزمون پتیت ارزیابی شد. دمای فصل برف با آهنگ ۰٫۶۷ درجه سلسیوس در دهه افزایش و بیشینه SWE با آهنگ ۱۰٫۳ میلی‌متر در دهه کاهش یافته است، در حالی که روند بارش معنادار نیست. دما در نزدیک به همه یاخته‌های زیر ۲۰۰۰ متر عامل غالب است و تنها بالاتر از ۳۲۰۰ متر بارش غلبه دارد. حساسیت دمایی SWE تا آستانه ۳٫۶ درجه سلسیوس افزایش می‌یابد و گذار از کنترل بارش به دما در دمای ۳٫۲− درجه رخ می‌دهد. سهم خشکسالی‌های گرم و گرم‌وخشک از ۴۵٫۶ درصد در دوره ۱۹۸۲–۲۰۰۳ به ۷۴٫۱ درصد در دوره ۲۰۰۴–۲۰۲۵ رسیده است. خشکسالی برفی ایران از رژیم کمبود بارش به رژیم دمامحور گذر کرده است. این گذار نشان می‌دهد کاهش ذخیره برف کشور پدیده‌ای ساختاری و وابسته به گرمایش است و باید در برنامه‌ریزی منابع آب کوهستانی لحاظ شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessing the Sensitivity of Iran's Snow Water Equivalent to Temperature and Precipitation and Its Implications for Snow Drought Types (Dry, Warm, and Warm-Dry)

نویسندگان English

somaye paydari 1
Mohammad Saligheh 2
Bohloul Alijani 2
AliReza karbalaei 3
1 kharazmi University
2 Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Geography and Planning, Kharazmi University of Tehran, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Geography and Planning, Kharazmi University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده English

Aim: This study separates the roles of temperature and precipitation in the variability of snow water equivalent (SWE) in Iran, estimates the temperature threshold of the transition from precipitation to temperature control, and tests whether the shares of dry, warm and warm–dry snow droughts have changed.
Methods: November–April ERA5-Land fields were analysed for 4,764 snow-domain cells (0.1°) over water years 1981–2025. Detrended partial correlation and LMG relative importance quantified the independent controls, segmented regression with block bootstrap estimated the temperature sensitivity threshold, and 15-year moving windows traced the temporal transition. Snow-drought years (SWEI ≤ −0.5) were classified with the standardized precipitation and temperature indices (SPI, STI), and changes in type shares were tested with logistic regression and the Pettitt test.
Results: Snow-season temperature increased by 0.67 °C per decade and peak SWE decreased by 10.3 mm per decade, whereas precipitation showed no significant trend. Temperature dominates SWE variability in almost all cells below 2,000 m, while precipitation dominates only above 3,200 m. The temperature sensitivity of SWE increases up to a threshold of 3.6 °C [2.4–4.5 °C], and the precipitation-to-temperature transition occurs at −3.2 °C. The share of warm and warm–dry droughts rose from 45.6% in 1982–2003 to 74.1% in 2004–2025, and the odds of a drought being warm-driven increased by about 8% per year (p = 0.001), whereas dry droughts slightly declined.
Conclusion: Iran’s snow droughts have shifted from a precipitation-deficit regime to a temperature-driven regime, implying a structural, warming-related decline of mountain water storage that should be incorporated into water-resource planning.

کلیدواژه‌ها English

Snow water equivalent
Warm snow drought
Temperature sensitivity
Partial correlation
ERA5-Land

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مهر 1405