تعیین و بررسی تاریخ های آغاز و پایان یخبندان های زودرس و دیررس و احتمال تداوم ، شدت و تواتر آن در استان اردبیل در دورۀ آماری 1996 تا 2010

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار آب‌وهواشناسی دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشیار گروه آمار و کاربردها، دانشگاه محقق اردبیلی

3 دانشجوی دکتری آب‏و‏هواشناسی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در این پژوهش به تعیین و بررسی تاریخ‏های آغاز و پایان یخبندان‏های زودرس بهاره و دیررس پاییزه و چند ویژگی آماری آن در ایستگاه‏های استان اردبیل ‏پرداخته شده است. همچنین ویژگی‏هایی از جمله تاریخ‏های آغاز و پایان، تداوم، شدت و تواتر و ویژگی احتمالی این مؤلفه‏ها محاسبه می‏شود. روش مورد استفاده دانش احتمالات و زنجیرة مارکوف است. نتایج نشان می‏دهد روند کلی روز‏شمار تاریخ‏ شروع یخبندان‏‏ها در ایستگاه پارس‏آباد کاهشی و در اردبیل و خلخال افزایشی است. روند روز‏شمار تاریخ‏های پایان یخبندان‏‏ها کاهشی است. شروع یخبندان‏ها (یخبندان‏های زودرس) در ایستگاه پارس‏آباد در ماه نوامبر و در ایستگاه‏های اردبیل و خلخال در ماه اکتبر است. یخبندان‏ها (یخبندان دیررس) در پارس‏آباد در ماه آوریل و در اردبیل و خلخال در ماهِ می پایان می‏یابد. در ایستگاه خلخال تداوم یخبندان‏ها بیشتر از ایستگاه‏های دیگر است. در ایستگاه خلخال تعداد یخبندان‏های شدید با احتمال رخداد 37/2 درصد در ماه اکتبر بیشتر از ایستگاه‏های دیگر است. از نظر تواتر، در یخبندان‏های زودرس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از یخبندان بوده که در خلخال با احتمال 31/63 درصد است و در یخبندان‏های دیررس بیشترین احتمال رخداد مربوط به حالت یخبندان بعد از حالت بدون یخبندان با احتمال 54/61 درصد در ایستگاه اردبیل است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determination and Investigation about Beginning and End Dates of Early and Late Freezes and Possibility of its Continuity, Intensity and Succession in Ardabil Province

نویسندگان [English]

  • Behruz Sobhani 1
  • Masood Ganji 2
  • Akbar Goldoust 3
1 Associate Professor of climatology, University of Mohaghegh Ardabili
2 Associate Professor of statistics and applications, University of Mohaghegh Ardabili
3 PhD student of climatology, University of Mohaghegh Ardabili
چکیده [English]

Introduction
Freeze is one of the serious climatic phenomena that influence different aspects of human life including agriculture, transportation and energy. The effects of freeze in agriculture are more than other activities. The effects in agriculture section appear more than its earliness or lateness aspects. In Ardabil Province, in most years, early and late freezes have caused serious damages to agricultural products. For example, in April 2014, the gardens in Ardabil Province experienced a loss of more than 4 billion Rials due to late spring cold. Due to this cold, 21000 Hectares of the gardens were damaged.  
One of the the causes of enormous losses resulted from climatic phenomena like freezes is unknown remaining of dimensions and nature of this phenomenon. In occasions of occurrence of early and late freezes, to decrease the losses, it is needed to have a coherent management program. To prepare this program, it is required to know different aspects of this phenomenon. In this research, it is tried to determine beginning and end dates of early and late freezes and to investigate several cases of properties of these freezes along with its possibility.
 
Materials and methods
Data used in this study is minimum daily temperature in a 15-year statistical period (from 1996 to 2010) in the stations of Ardabil Province. After collecting the data, a series of data were planned so that the first day-counting of data was considered October to analyze the beginning and end dates of the freezes (lack of temperature to zero and under zero Centigrade). In this research, we used knowledge of possibilities and also an approach called Markov’s Chains.
Accordingly, continuity and possibility of occurrence of early and late freezes are considered in different continuities. We investigated various intensities of early and late freezes and possibility of its occurrence and succession of different states.
 
Results and discussion
Analysis of the beginning and end dates of occurrence of the freezes shows that general trend of day-counting of beginning date of freezes in Parsabad Station is decreasing and moves toward hot season. In stations of Ardabil and Khalkhal, this trend is increasing. In Khalkhal Station, the beginning dates of freeze moves toward cold season with intensity of 1.07 day per year.
Investigation about the end dates of freezes according to regression analysis shows that general trend of day-counting was decreasing by 0.517 day per year in Parsabad Station and was increasing by about 0.29 and 0.14 day per year in stations of Ardabil and Khalkhal, respectively.
Early freezes start in November in Parsabad Station and in October in the stations of Ardabil and Khalkhal. The continuity of early freezes in Parsabad Station is less than other stations so that in this station freezes are not lasted more than 2 days. In Khalkhal Station, continuity of freezes is more than other stations.
In Parsabad Starion, due to lower elevation, temperature was higher than other stations and intensive freezes are not observed. In Khalkhal Station, number of freezes is more than other stations. In this station, 11 intensive freezes lower than -3 centigrade has occurred that there is 2.37 per cent of possibility of its occurrence in October.
 
Conclusion
The most important conclusions can be made of the discussion are as follow: 
- Day-counting trend of beginning of early freezes is decreasing in Parsabad Station and is increasing in  Ardabil and Khalkhal. Day-counting trend of late freezes is decreasing.
- Early freezes begin in November in Parsabad Station and in October in Ardabil and Khalkhal. Late freezes are in April in Parsabad Station and in May in Ardabil and Khalkhal.
- Continuity of early freezes in Parsabad Station is less than other stations; and in Khalkhal Station the continuity of freezes is more than other stations. In late freezes in Khalkhal Station, continuity of freezes has been less than other stations.
- In terms of intensity of freezes, early intensive freeze has not happened in Parsabad Station. In this area, due to low elevation, temperature is also more than other stations and intense freezes are not observed. In Khalkhal Station, number of intensive freezes with possibility of occurrence of 2.37 percent in October is more than other stations.
- In terms of succession of different states of freeze, in early dates there is the highest possibility of occurrence of freeze after freeze in Khalkhal Station with 63.31 percent. In late dates in Ardabil Station, the occurrence of freeze is with 61.54 percent after the state of without freeze.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ardabil Province
  • Continuity
  • early and late
  • Intensity
  • possibility
  • succession
بذرافشان، د. و رحیمی. ج. (1393). تحلیل و پهنه‏بندی ریسک وقوع یخبندان و سرماهای تشعشعی، جبهه‏ای، و مختلط در گسترة ایران، نشریة هواشناسیکشاورزی، 1: 67 ـ 79.

حجازی‏زاده، ز. و ناصر‏‏زاده، م.ح. (1384). محاسبه و تجزیه و تحلیل ساعت‏های تداوم یخبندان با استفاده از برنامه‌نویسی به زبان دلفی، فصلنامة تحقیقاتجغرافیایی،  76: 139 ـ 150.

حجازی‏زاده، ز. و ناصر‏‏زاده، م.ح. (1385). تجزیه و تحلیل یخبندان در استان لرستان، نشریة علومجغرافیایی،  8 و 9: 31 ـ 48.

خوشحال ‏دستجردی، ج.؛ یزدان‌پناه، ح. و حاتمی بهمن‌بیگلو، خ. (1388). شناسایی الگوهای گردشی پدیدة یخبندان با کاربرد تحلیل مؤلفه‏های مبنا و تحلیل خوشه‏ای (مطالعة موردی: استان فارس)، فصلنامة جغرافیایطبیعی، 1(4): 33 ـ 46.

طاوسی، ت. و درخشی، ج. (1389). تحلیل آماری احتمال وقوع و دوره‏های برگشت یخبندان‏های زودرس و دیررس زاهدان در دورة آماری 1360 ـ 1386، مجلة علمی- پژوهشی فضایجغرافیایی، 89 ـ 104.

 عساکره‏، ح. (1389). احتمال تواتر و تداوم یخبندان‏های زودرس و دیررس در شهر زنجان، مجلة جغرافیاوبرنامهریزیمحیطی،  21‏ (37): 1 ـ 16. 

علیجانی، ب.؛ محمودی، پ.؛ ریگی چاهی، ا. و خسروی، پ. (1389). بررسی تداوم روزهای یخبندان در  ایران، با استفاده از مدل زنجیرة مارکوف، پژوهشهایجغرافیایطبیعی، 73: 1 ـ 20.

علیزاده، ا.؛ کمالی، غ.؛ موسوی، ف. و موسوی بایگی، م. (1388). هوا و اقلیم‏شناسی، چ 13، مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.

علیزاده، امین، 1389، اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه امام رضا (ع)، چاپ 30.

محمدی، ح. و گزل‌خو، م. (1389). تأثیر یخبندان‏های زودرس پاییزه و دیررس بهاره بر کشت غلات در شهرستان کرج، فصلنامة جغرافیایسرزمین، 7(27):  93 ـ 110.

محمودی، پ.؛ خسروی، م.؛ مسعودیان، س.‌ا. و علیجانی، ب. (1394). رابطة بین الگوهای پیوند از دور و یخبندان‏های فراگیر ایران، جغرافیاوتوسعه، 40: 175 ـ 194.

مسعودیان، س.‌ا. و دارند، م. (1394). بررسی روند تعداد روزهای یخبندان ایران، جغرافیاوتوسعه، 39: 49 ـ 60.

میان‌آبادی، آ.؛ موسوی بایگی، م.؛ ثنایی‌نژاد، ح. و نظامی، ا. (1388). بررسی و پهنه‌بندی یخبندان‌های زودهنگام پاییزه، دیرهنگام بهاره و زمستانه با استفاده از GIS در استان خراسان رضوی، مجلة آبوخاک (علوموصنایعکشاورزی)، 23(1): 77 ـ 88.

میرموسوی، س.‏ح. و حسین بابایی، م. (1390). مطالعة توزیع زمانی‌- مکانی احتمال وقوع یخبندان در استان زنجان، مجلة جغرافیاوبرنامهریزیمحیطی، 22‏(3): 167 ـ 184.

نوحی، ک.؛ پدرام، م.؛ صحرائیان، ف. و کمالی، غ. (1384). بررسی و تحلیل تاریخ آغاز و خاتمة یخبندان‏های تابشی- فرارفتی و فرارفتی در استان‌های آذربایجان غربی و شرقی، پژوهشوسازندگیدرزراعتوباغبانی، 75: 77 ـ 85.

Alijani, B.; Mahmodi, P.; Rigi Chahi, A. and Khosravi, P. (2010). The evaluation of freezing days continuation in the Iran by means of the Markov chain model, Natural geographical research periodical, 73: 1-20.

Alizadeh, A.; Kamali, G.; Mousavi, F. and Mousavi Bayghani, M. (2009). The air and climatology, Mashhad Firdausi University publications, 13d edition.

Alizadeh, A.; (2010), The principles of applied hydrology, University of Imam Reza, published 30.

Asakereh, H. (2010). The continuum and persistence possibility of early and lastly freezing in the Zanjan city, The Geography and environmental planning magazine, 21(37): 1-16.

Bazrafshan, D. and Rahimi, J. (2015). Analyzing and zoning of freezing occurrence and radiation, front and complex colds risks in the Iran-wide, Journal of Agricultural Meteorology, 1: 67-79.

David, P.; Tan, D.; Thomas, G. and Paul, J. (2016). Differences between wheat genotypes in damage from freezing temperatures during reproductive growth, European Journal of Agronomy, 74: 164-172.

Hejazi Zadeh, Z. and Naser Zadeh, M.H. (2005). The Computation and analyzing of freezing persistence hours by using the Behezbandelfi,s programming, Geographical research periodical, 76: 50- 139.

Hejazi Zadeh, Z. and Naser Zadeh, M.H. (2005). The freezing analyzing in Lorestanprovince, Geographical science publication, 8 & 9: 31- 48.

Kajfez, B. (1989). ‏Carly‏‏ Autumn Frost in‏ Upper‏ Carolina Slovenia, Zbornik Biotehniske Univerze‏ (Yugoslavia), 53: 19-20.

Khoshhal Dastjerdi, J.; Yazdanpanah, H. and Hatami Bahman-biglu, Kh. (2009). The identification of freezing phenomenon circulation patterns with a applying the base components analyzing and cluster analyzing (The case study: Fars province),  Natural geographical research periodical, 4: 33-46.

Kunihiro, T.;  Eiji, K. and Tomohiro, N. (2009). Responses of a beech (Fagus crenata Blume) stand to late spring frost damage in Morioka, Japan, Forest Ecology and Management, 257: 2359-2369.

Mahmoudi, P.; Khosravi, M.; Masoudian, S.A. and Alikhani, B. (2015). The relationship between remote sensing patterns and the Iran’s pervasive freezing, The geography and development, 39: 49-60.

Masoudian, S.A. and Darand, M. (2015). The studying of freezing days trend in the Iran, The geography and development, 39: 49- 60.

Mian abadi, A.; Mosavi Bayegi, M.; Sanaei nejad, H. and Nezami, A. (2009). The investigation of early autumn freezing and lastly spring freezing zoning by using of GIS software in the Razavi Khorasan province, The water and soil magazine (agricultural science and industries), 23(1): 77- 88.

Mirmousavi, S.h. and Hosein Babaei, M. (2011). The studying of temporal-spacial distribution of freezing occurrence possibility in the Zanjan province, The Geography and environmental planning magazine, 22(3):167-184.

Mohammadi, H. and Gozal Kho, M. (2010). The impact of early autumn freezing and lastly spring freezing on the grains cultivation in the Karaj county, Land geographical periodical, 7(27): 93- 109.

Nouhi, K.;  Padram, M.; Sahraeian, F. and Kamali, G. (2006). The evaluation and investigation of start and end history of the radiation- convective freezing in East and West Azerbaijan provinces, Research and developing in the farming and gardening, 75: 77- 85.

Reinsdorf, E. and Koch, H.J. (2013). Modeling crown temperature of winter sugar beet and its application in risk assessment for frost killing in Central Europe, Agricultural and Forest Meteorology, 182-183: 21-30.

Rosenberg, N.J. and Myers, R.E. (1962). The nature of growing season frosts in and along the Platte valley of Nebraska, Monthly Weather Review, 90: 471-476.

Tavousi, T. and Derakhshi, J. (2009). Statistical analyzing of occurrence possibility and early and lastly freezing recurrence in the Zahedan in the statistical period (1360 - 1386), The research and scientific magazine of geographical space, 89- 104.

Tefera, T.A. and Chengdao, L. (2016). Frost Tolerance and Genetic Improvement in Barley, Exploration, Identification and Utilization of Barley Germplas, PP. 22-209.

Watkins, S.C. (1991). The annual period of freezing temperatures in Central England 1850-1959, Inter. J. Climatology, 11(8).

Waylon, P.R. (1988). Statistical Analysis of  Freezing Temperatures in Central and Southern Florida, J. climatology, 8(6).