Skip to main content
SUPERVISOR
مهدی قیصری (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) منیره فرامرزی (استاد مشاور) جهانگیر عابدی کوپائی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Monireh Biabanaki
منیره بیابانکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1386
This thesis presents a new multivariate statistical approach to downscale the hydroclimatic variables associated with global climate signals, from low-resolution Global Climate Models (GCMs) to high-resolution grids that are appropriate for regional and local hydrologic analysis in west and northwestern Iran. The approach uses Principal Component Analysis (PCA) and Multichannel Singular Spectrum Analysis (MSSA) to: evaluate significant variation modes among global climate signals and spatially distributed hydroclimatic variables within certain spatial domai downscale the GCMs’ projections of the hydroclimatic variables using these significant modes of variation and using the results to evaluate the rainfed wheat yield in the study area by the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) model. Key Words: Climate Change, Principal Component Analysis, Multichannel Singular Spectrum Analysis, Spatio Temporal Variation, Iran, Rainfed Wheat, DSSAT model Introduction Having consistent information about the likelihood of drought occurrence in semi-arid regions, like west and northwestern Iran, is one of the aims of hydrologic assessment for
این رساله یک روش آماری چند متغیره جدید را به منظور کوچک مقیاس کردن متغیرهای هیدروکلیماتولوژی مربوط به سیگنال‌های اقلیم جهانی با استفاده از داده‌های مدل‌های اقلیم جهانی در قسمت غرب و شمال غربی ایران، مورد استفاده قرار می‌دهد. در انجام این پایان‌نامه، تحلیل اجزای اصلی و تحلیل طیف تکین چندگانه (MSSA) به منظور تأمین اهداف زیر مورد استفاده قرار گرفته است: 1- بررسی ارتباط معنی‌دار بین سیگنال‌های اقلیم جهانی و توزیع مکانی متغیرهای هیدروکلیماتولوژی در محدوده مطالعاتی، 2- کوچک‌مقیاس‌کردن داده‌های بارندگی و درجه حرارت مدل‌های اقلیم جهانی با استفاده از روش پر کردن خلاء تحلیل طیف تکین چندگانه (Gap Filling MSSA) و 3- استفاده از داده‌های کوچک‌مقیاس‌شده آینده در ارزیابی عملکرد گندم دیم. این رساله در ناحیه غرب و شمال‌غربی ایران در اطراف رشته کوه‌های زاگرس به منظور تعیین نوسانات معمول در الگوهای بارندگی و درجه حرارت مربوط به سیگنال‌های نوسان جنوبی النینو (ENSO) و نوسان 10 ساله اقیانوس آرام (PDO) انجام گرفته است. این نوسانات به عنوان پایه و اساس کوچک‌مقیاس‌کردن داده‌های آینده بارندگی و درجه حرارت مربوط به مدل‌های مناسب اقلیم جهانی در منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از داده‌های کوچک‌مقیاس‌شده و استفاده از مدل DSSAT تغییرات عملکرد گندم دیم در دوره زمانی 2050 تا 2100 بررسی شده است. نتایج نشان داده است که شدت تغییرات بارندگی در دو دهه اخیر (از سال 1990 به بعد) در حال افزایش می‌باشد. در طول سال‌های وقوع لانینا وقایع خشکسالی با شدت زیاد می‌توانند رخ دهند. در حالی‌که در طی این سال‌ها وقایع مرطوب دارای احتمال وقوع کمتر می‌باشند. در طول سال‌های النینو، هر دو شرایط خشک و مرطوب احتمال وقوع دارند. در مجموع احتمال وقوع شرایط خشک در سری‌های سالانه شاخص استاندارد بارندگی (SPI)، متداول‌تر است. در طی شرایط خشک و تر احتمال اثر وقایع ENSO و PDO در شاخص SPI بررسی شده است. نتایج مطالعه همچنین نشان دهنده این است که سال‌های لانیناکه در طول فاز منفی PDO صورت می‌پذیرد، می‌تواند باعث تشدید خشکسالی در منطقه مطالعاتی گردد. وجود ارتباط قوی مابین سری زمانی اصلی و بازسازی شده SPI، ENSO و PDO با کاربرد روش MSSA در منطقه مطالعاتی، نشان دهنده اهمیت این رابطه می‌باشد. سری‌های بازسازی شده نشان‌دهنده افزایش تغییرات بارندگی (که می‌تواند حاکی از تغییر رژیم بارندگی باشد) از سال 1990 تا انتهای دوره آماری مورد بررسی (2008) می‌باشد. آگاهی از وجود تغییرات در رژیم بارندگی با توجه به سیگنال ENSO مبنای روش آماری کوچک‌مقیاس‌کردن قرار گرفت و با استفاده از الگوریتم Gap Filling MSSA داده‌های بارندگی و درجه حرارت حاصل از مناسب‌ترین مدل‌های اقلیم جهانی در منطقه مطالعاتی در دوره زمانی 2050 تا 2100 کوچک‌مقیاس‌شده است. با کاربرد مقادیر حاصله در مدل گیاهی DSSAT، عملکرد گندم دیم منطقه طی دوره مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان‌دهنده کاهش عملکرد گندم دیم منطقه مطالعاتی در دوره زمانی آینده (2050 تا 2100) می‌باشد. در همه مناطق مورد بررسی به طور متوسط کاهش 15 درصد عملکرد در خاک‌های مختلف وجود خواهد داشت. با توجه به اهمیت تعیین اثر شرایط حدی النینو ولانینا بر محصول گندم دیم منطقه، پارامترهای ارائه شده فوق در شرایط النینو و لانینا (در دوره 2050 تا 2100) نیز مورد ارزیابی قرار گرفته که نشان‌دهنده بحرانی‌تر بودن (کاهش بیشتر متوسط عملکرد) در سال‌های لانینا در مقایسه با دوره‌های وقوع النینو می‌باشد. واژه‌های کلیدی: تحلیل اجزای اصلی، تحلیل طیف تکین چندگانه، شاخص استاندارد بارندگی، تغییرات زمانی-مکانی، غرب ایران، کوچک‌مقیاس‌کردن، مدل‌های اقلیم جهانی، گندم دیم، مدل گیاهی DSSAT

ارتقاء امنیت وب با وف بومی