نشان نوسان‌های جداگانه و هم‌زمان دمای سطح آب خلیج فارس و پدیدۀ انسو بر نوسان‌های بارش ماه‌های سرد سال در پهنه‌های جنوب مرکزی ایران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری‌ـ آب، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

2 دانشیار بازنشستۀ گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

3 دانشیار گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

4 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین

5 استاد بخش مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز

چکیده

در پژوهش پیش رو نشان جداگانه و جفت‌شدۀ نوسان‌های دمای سطح آب دریا و پدیدۀ ENSO بر بارش پهنه‌های جنوب مرکزی ایران در دورۀ داده‌برداری (1957-2019) بررسی شد. گسترۀ آبی ارزیابی‌شده در‌برگیرندۀ 8 گره 2*2 درجه است که 3 گره در گسترۀ آبی خلیج فارس، 2 گره در دریای عمان، 2 گره در شرق دریای عرب و یک گره در دریای سرخ جای گرفته‌اند. افزون بر اندازۀ دمای هر پیکسل، شیب دمایی میان آنها و پیوند میان این شیب و نوسان‌های بارش نیز بررسی شد. در ادامه، نقشۀ پهنه‌بندی ضریب همبستگی میان SST و بارش ماه‌های سرد سال با داده‌های ایستگاهی ارائه شد. از آزمون‌ همبستگی پیرسون به منظور بررسی‌های آماری بهره‌برداری شد. یافته‌ها نشان داد در تمامی ماه‌ها و ایستگاه‌ها، همبستگی با SST به صورت منفی است. بیشترین ضریب همبستگی مربوط به ایستگاه سیرجان در ماه دسامبر با مقدار 65/0- و در ارتباط با شیب اختلاف دمایی سطح آب پیکسل‌های تنگۀ هرمز و دریای سرخ است. همچنین، یافته‌ها نشان داد شیب اختلاف دمایی SST پیکسل‌ها موجب بهبود بسیار خوب نتایج و ضریب همبستگی داده‌های ایستگاهی شد. بررسی ارتباط SST و بارش در دوره‌های ال‌نینو و لانینا نیز نشان داد مقادیر همبستگی بین بارش و مقادیر SST ‌هنگام وقوع فازهای گرم و سرد ENSO، در هر دو فاز به صورت منفی است. بررسی یافته‌های درصد فراوانی گره‌ها نیز نشان داد گره‌های 1، 7 و 8 بیشترین تأثیر را بر بارش ایستگاه‌های مطالعه‌شده داشته‌اند، به طوری که می‌توان بیان داشت که سه رأس مثلث غرب خلیج فارس، دریای سرخ و شرق دریای عرب بیشتر تأثیر و گره‌های 4 و 5 واقع در دریای عمان، کمترین تأثیر را بر بارندگی مناطق مطالعه‌شده دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Fluctuations of Persian Gulf Sea Surface Temperature and the El Nino-Southern Oecillation (ENSO) on precipitation variability in the South-Central parts of Iran

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Mohammadi 1
  • Hassan Vagharfard 2
  • Rasool Mahdavi Najafabadi 3
  • Peyman Daneshkar Arasteh 4
  • Mohammad Jafar Nazemosadat 5
1 Department of Natural Resources Engineering, high Educational Complex of Sarava,n, Sistan and Baluchestan, Iran
2 Department of Watershed Sciences & Engineering, Hormozgan University, Bandar Abbas, Iran.
3 Associate Professor of Natural Resources Engineering, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
4 Water Sci. & Eng., IKIU
5 Professor, Water Engineering Department, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

The present study has made an effort to analyze the individual and the coupled effects of the sea surface temperature (SST) and the El Nino-Southern Oscillation (ENSO) on precipitation variability in the South-Central parts of Iran over the period of 1957-2019. The SST data comprise the monthly time series of this variable over eight grids located in various parts of the Red Sea (1 grid), Persian Gulf (1 grid), Oman Sea (2 grid) and the Arabian Sea (1 grid). In addition to these gridded data, the SST-precipitation relationships are also examined for differential values of these gridded datasets. Correlation coefficients are consistently found to be negative when monthly or seasonal SSTs are regressed with corresponding precipitation data in all considered stations. The strongest correlations are found when differential values of SST (The Red Sea minus eastern parts of the Persian Gulf) are regressed with precipitation data in Sirjan. Differential values have generally yield stronger correlations than if the data of a single grid are used. Fluctuation of the SSTs data over the Red Sea, western Parts of the Persian Gulf and eastern side of the Arabian Sea exhibited strongest relationships with rainfall variability over the study area. In contrast, the less significant associations are observed for the grids that are located over the Oman Sea. The SST-precipitation relationships are found to be negative during both the warm and cold phases of ENSO.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sea surface temperature
  • ENSO، Nino 3.4
  • Precipitation
  • Persian Gulf
[1]. Nazemosadat M J, Ghaedamini H, Tavakoli M. Investigating the climate change diagnostics over the north western parts of the Indian Ocean: The SST analysis for the period 1950-2009. Iranian Journal of Geophysics. 2014; 8(2): 26-40. (Persian)
[2]. Hasanzadeh E, Najarkhodabakhsh H. Sea surface temperature and Ekman transport in the Persian Gulf. IJPR. 2002; 3 (3):213-222. (Persian)
 
[3]. Levitus S. Climatology Atlas of World Ocean, NOAA Profesional Paper, 13, US. Gov. Printing Office. 1982; 173pp
[4]. Jones S R, Jeffs T M. Near surface sea temperature in coastal waters of the North Sea, English chanel and Irish Sea, Data Report MAFF Direct, Fish, Res., Lowestoft. 1991; 24- 70.
[5]. Nazemosadat M J, Gasemi A, Amin S, Soltani A. The Simultaneous Effect of ENSO and Persian Gulf SSTs on the Occurrence of the Drought and Wet Condition over the Western and Northwestern Parts of Iran. Journal of Agricultural Knowledge. 2009; 18(3): 1-17. (Persian)
[6]. Merchant CJ, Minnett PJ, Beggs H, Corlett GK, Gentemann C, Harris AR, Hoyer J, Maturi E. Global sea surface temperature. InTaking the Temperature of the Earth. 2019; 5-55
[7]. Sun H, Furbish D J. Annual precipitation and river discharges in Florida in response to El Niño-and La Niña-sea surface temperature anomalies. Journal of Hydrology. 1997; (2):74-87.
[8]. Ji C, Zhang Y, Cheng Q, Li Y, Jiang T, San Liang X. Analyzing the variation of the precipitation of coastal areas of eastern China and its association with sea surface temperature (SST) of other seas. Atmospheric Research. 2019; 219:114-22.
[9]. Heng C, Lee T, Kim JS, Xiong L. Influence analysis of central and Eastern Pacific El Niños to seasonal rainfall patterns over China using the intentional statistical simulations. Atmospheric Research. 2020; 233:104706.
[10].            Nazemosadat M J, Cordery I, Eslamian S. The impact of the Persian Gulf Sea surface temperature on Iranian rainfall, Proceedings of the Iranian Water Resource Management Conference, Esfahan, Iran, 1995;809-819
[11].            Nazemosadat MJ. The Persian Gulf Sea Surface Temperature as a drought diagnostic for
southern parts of Iran. Drought News Network. 1998; 10:12-14.
[12].            Nazemosadat MJ. Improving neural network models for forecasting seasonal recipitation in southwestern Iran: The evaluation of oceanicatmospheric indices. Advances in Geosciences. 2008; 16: 133-145
[13].            Khosravi M, Salighe M, Sabaghi B. The Effects of Oman Sea Surface Temperature Anomalies in autumn and Winter Precipitation of Southeast Coasts of Iran. Journal of Geography and Planning. 2012; 16(37): 59-81. (Persian)
[14].            Pourasghar F, Ghaemi H, Jahanbakhsh S, Sarisarraf B. Variability of Precipitation in Southern Part of Iran and Linkage to Indian Ocean Sea Surface Temperature. Geography and Environmental Planning. 2017; 28(2): 145-166. (Persian)
[15].            Hulme M, Kelly M. Exploring the links between desertification and climate change. Environment: Science and Policy for Sustainable Development. 1993; 35(6), 4-45.
[16].            Nazemosadat M J, Ghasemi A R. The Influence of the Caspian Sea SSTs on winter and Spring Precipitation over Northern and Southwestern Parts of Iran. JCPP. 2005; 8 (4):1-15. (Persian)
[17].            Davey MK, Brookshaw A, Ineson S. The probability of the impact of ENSO on precipitation and near-surface temperature. Climate Risk Management. 2014; 1:5-24.
[18].            Nazemosadat M J, Ansaribasir A, Pishvaei M R. Significance Level in the ENSO- based Prediction of Autumnal Dryness and Wetness in Iran. Iran Water Resources Research. 2007; 3(1): 12-24. (Persian)
[19].            Angell J K, Korshover J. Variability in United States Cloudiness and its Relation to El Niñ. Journal of climate and applied meteorology.1987; 26(5), 580-584.
[20].            Xi H, Zhang Z, Lu Y, Li Y. Long-term and interannual variation of the steric sea level in the South China Sea and the connection with ENSO. Journal of Coastal Research. 2019; 35 (3):489-98.
[21].             Walker DA. More evidence indicates link between El Ninos and seismicity. EOS, Transactions American Geophysical Union.1995; 76 (4), 33-36.
[22].            Nazemosadat M J, Mehravar S, Ghaedamini H. Evaluation of the Simultaneous Interactions of ENSO and MJO on the Occurrence of Dry and Wet Spells in Iran, Iran Water Resources Research. 2013; 9(1): 48-60. (Persian)
[23].            Mason SJ, Goddard L. Probabilistic precipitation anomalies associated with EN SO. Bulletin of the American Meteorological Society. 2001; 82(4):619-38.
[24].             Nazemosadat MJ, Cordery I. on the relationships between ENSO and autumn rainfall in
Iran. International Journal of Climatology. 2000; 20:47-61.
[25].            Nazemosadat MJ, Ghasemi AR. quantifying the ENSO Related Shifts in the intensity and Probability of Drought and Wet periods in Iran. Journal of Climate. 2004; 17(20): 4005-4018.
[26].            Nazemosadat M J, Nozar S, Niko M. ENSO forcing on climate change in Iran: Precipitation analysis. Iranian Journal of Science and Technology, Transaction B: Engineering. 2006; 30-55. (Persian)
[27].            Nazemosadat M J, Shirvani A. The Application of CCA for the Assessment and Comparison of the Capability of SOI and Nion’s SST for the Prediction of Winter Precipitation over the Caspian Sea Coasts. JWSS. 2004; 8 (1):11-25. (Persian)
[28].            Sadeghi AR, Kamgar-Haghighi AA, Sepaskhah AR, Khalili D, Zand-Parsa S.
Regional classification for dryland agriculture in southern Iran. Journal of Arid Environments. 2002; 50 (2):333-41.
[29].             Ghaedamini H, Nazemosadat M J, Kouhizadeh M, Sabziparvar A. Individual and coupled effects of the ENSO and PDO on autumnal dry and wet periods in the southern parts of Iran. Iranian Journal of Geophysics. 2014; 8(2): 92-109. (Persian)
[30].            Delbari M, Amiri M, Piri J, Safavi M. Calibration of TRMM 3B43 precipitation data in Hormozgan province. Irrigation & Water Engineering. 2019; 9(35): 99-112. (Persian)