تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

بررسی روند تغییرات پوشش برف شمالغرب ایران تحت تاثیر تغییرات اقلیمی

نویسندگان
1 دانشیار اقلیم شناسی پژوهشکده هواشناسی، تهران، ایران
2 استادیار اقلیم شناسی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.
چکیده
در این تحقیق به منظور پایش سطح پوشش برف از تصاویر ماهوارهای اپتیکال سنجنده MODIS استفاده شد و برای تشخیص سطوح پوشیده شده از برف شاخص NDSI بکار گرفته شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد با توجه به شرایط اقلیمی منطقه بیشترین مساحت تحت پوشش برف در ماههای دسامبر، ژانویه ، فوریه تا مارس (10 آذر ماه الی 10 فرودین ماه ) در سطح منطقه مشاهده می‌شود و حداکثر سطح پوشیده شده از برف در ژانویه رخ داده است. بررسی روند تغییرات سطح پوشش برف در استان آذربایجان غربی در ماه ژانویه به شدت کاهش یافته و دارای روند منفی است و وضعیت مشابهی برای استانهای آذربایجان شرقی و اردبیل در این ماه رقم خورده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که تغییرات پوشش برف دلالت بر افزایش دما در منطقه و در نتیجه کاهش تغییرات سطح پوشش برف در ماه ژانویه دارد. این روند بیانگر اثر گرمایش جهانی و اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف منطقه مورد مطالعه است. بطوریکه بررسی نمایه های حدی منطقه نیز این فرض را تقویت می کند بدون شک با افزایش دما الگوی بارش منطقه دستخوش تغییر شده و رژیم بارش زمستانه از برف به باران تبدیل شده است. این موضوع باعث کاهش ذخیره برفی در حوضه آبریز منطقه مورد مطالعه شده است. همچنین بررسی نمایه های حدی دما در دوره 2040- 2011 و دوره پایه با رویکرد تغییر اقلیم در منطقه شمالغرب کشور با بهره گیری از خروجیهای مدل گردش عمومی جو تحت سناریوی A2 و مدل ریز مقیاس نمایی LARS-WG نشان داده است نمایه هایی نظیر تعداد روزهای یخبندان و یا تعداد روزهای یخی نسبت به دوره پایه روندی کاهشی داشته که با توجه به گزارشات هیئت بین دول تغییر اقلیم و همچنین مطالعات متعددی که روند گرمایش جهانی را مورد تائید قرار داده اند دور از انتظاز نبوده است همچنین نمایه هایی نظیر طول دوره رویش نسبت به دوره پایه افزایش و دامنه تغییرات شبانه روزی دما نسبت به دوره پایه کاهش داشته اند. که می توانند کاهش سطح پوشیده شده ار برف در منطقه و تحدید ذخایر برفی منطقه را مورد تائید قرار دهند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of snow cover changes affected by climate change In North West of Iran

نویسندگان English

Ebrahim Fattahi 1
shookat moghimi 2
1 Associate Professor of Weather Institute, Tehran, Iran
2 Associate professor of climatology, Payam Noor University, Tehran, Iran.
چکیده English

In this study in order to monitor snow cover, the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) optical images were used, while for detection of snow covered areas, the snow index-NDSI, was applied. The results showed - according to the climatic conditions of the region- during the following months: December, January, February and March, most of the area is covered by snow and the maximum extent of snow cover occurred in January. In West Azerbaijan province there is found a negative trend of snow cover with a drastically reduction in January, as well as the provinces East Azerbaijan and Ardebil showed the decreasing of snow cover in this month. The results of this study show that, changes in snow cover imply a rise in temperature in this region leading to the reduction of snow cover in January. This trend represents global warming and climate change impacts on snow cover in the study area. Investigation of extreme indices confirms the assumption that by taking temperature increase into consideration, regional winter precipitation pattern has been changed from snow to rain, causing the reduction of snow storage in the catchment of study area. In addition ,the extreme temperature index study in the period of 2011- 2040 and the baseline by considering climate change approach in North West of Iran by using outputs of general circulation models under A2 scenario and downscaling models LARS-WG indicates the number of frost days or the number of icy days decreased compared to the baseline which is not unexpected according to reports by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) as well as several studies confirmed global warming. Moreover, indices such as growth period increased, while diurnal temperature variation decreased compared to the baseline confirming snow cover reduction in the region as a threat of snow storage in the region.

کلیدواژه‌ها English

snow cover
Climate Change
process
temperature
extreme index
10. Ackerman, S.A., Strabala, K.I., Menzel, P.W.P., Frey, R.A., Moeller, C.C., Gumley, L.E., 2002. Discriminating clear sky from clouds with MODIS. Journal of Geophysical Research, 103 :132- 157
11. CMAP,( 2013). Appendix A: Primary Impacts of Climate Change in the Chicago Region, WWW.CMAP.illinois.org
12. Fassnacht S. R.. , M. L. Cherry,. N. B. H. Venable and F. Saavedra (2016). Snow and albedo climate change impacts across the United States Northern Great Plains ,The Cryosphere, 10, 329–339, 2016 www.the-cryosphere.net/10/329/2016/
13. Hall, D.K., Riggs, G.A. and Salomonson, V.V.,1995. Development of methods for mapping global snow cover using moderate resolution imaging spectroradiometer data, Remote Sensing of Environment, Volume 54, Issue 2, November 1995, pp .127-140.
14. Hall, D.K., Riggs, G.A., and Scharfen, G.R., 2001. Earth Observing System (EOS) Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Global Snow-Cover Maps. IAHS Proceedings and Reports 267: pp .55-60.
15. Hayhoe, K., J. VanDorn, T. Croley II, N. Schlegal, and D. Wuebbles,( 2010). Regional climate change projections for Chicago and the US Great Lakes. Journal of Great Lakes Research, Supplement 2, Vol. 36, 7-21.
16. Klein, A. G., Hall, D. K. 1998 a. Algorithm intercomparison for accuracy assessment of the MODIS snow-mapping algorithm. 55th Annual Eastern Snow Conference. New Hampshire, June 2 – 3’ Jackson.
17. Klein, A.G. and Barnett, A.C., 2003. Validation of daily MODIS snow cover maps if the Upper Rio Grande River Basin for the 2000- 2001 snow year, Remote Sens. Environ., 86, 162–176, 2003 .
18. Malcher, P. and Rott, H., 2003. Snow Mapping in Alpine Areas Using Medium Resolution Spectrometric Sensors, Institute for Meteorology and Geophysics IMGI University of Innsbruck.
19. Parajka1,J. and Bl¨oschl1, G. 2006 .Validation of MODIS snow cover images over Austria Hydrol. Earth Syst. Sci., 10, 679–689, www.hydrol-earth-syst-sci.net/10/679/2006.
20. Riggs , G.A.,Barton, J.S.,Casey, K.A.,Hall,D.K. and Salomonson. V.V., 2000 . MODIS Snow Products Users' Guide nrm.salrm.uaf.edu/~dverbyla/MODIS,...Products/.../snow_users_guide.pdf
21. Riggs, G. A., Hall, D. K., and Salomonson, V. V., 2006. MODIS snow products user guide , http://modis-snow-ice.gsfc.nasa.gov/userguides.html.
22. Wang, J., Li, H. Y. and Hao , X. H. 2010.Responses of snowmelt runoff to climatic change in an inland river basin, Northwestern China, over the past 50a, www.hydrol-earth-syst-sci-discuss.net/7/493/2010/
23. Wang, Xianwei.,and Liang, Tiangang., 2008. Evaluation of MODIS Snow Cover and Cloud Mask and its Application in Northern Xinjiang Remote Sensing of Environment,Volume112, Issue 4, pp.1497-1513.
24. Zhang, X. (2007), "ETCCDI/CRD climate change indices software", Jan 1, 2007, Climate Research Division of Environment Canada, cccma.seos.uvic.ca/ETCCDMI/software.shtml.
25. Zhang,Yan 2003. MODIS and Snow-cover, http: ://climate.eas.gatech. edu/yzhang/MODIS_snow.pdf