سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات158
تعداد شماره‌ها6,230
تعداد مقالات67,766
تعداد مشاهده مقاله115,213,260
تعداد دریافت فایل اصل مقاله89,961,082
بلوکی, هدا, فاضلی, مهدی, شریف زاده, مهدی. (1400). بررسی تأثیر تغییر اقلیم تحت سناریوهای انتشار بر منحنی‏ های شدت ـ مدت‌ـ فراوانی بارش در ایستگاه همدید زاهدان با استفاده از تئوری فرکتال. , 8(3), 735-748. doi: 10.22059/ije.2021.323710.1505
هدا بلوکی; مهدی فاضلی; مهدی شریف زاده. "بررسی تأثیر تغییر اقلیم تحت سناریوهای انتشار بر منحنی‏ های شدت ـ مدت‌ـ فراوانی بارش در ایستگاه همدید زاهدان با استفاده از تئوری فرکتال". , 8, 3, 1400, 735-748. doi: 10.22059/ije.2021.323710.1505
بلوکی, هدا, فاضلی, مهدی, شریف زاده, مهدی. (1400). 'بررسی تأثیر تغییر اقلیم تحت سناریوهای انتشار بر منحنی‏ های شدت ـ مدت‌ـ فراوانی بارش در ایستگاه همدید زاهدان با استفاده از تئوری فرکتال', , 8(3), pp. 735-748. doi: 10.22059/ije.2021.323710.1505
بلوکی, هدا, فاضلی, مهدی, شریف زاده, مهدی. بررسی تأثیر تغییر اقلیم تحت سناریوهای انتشار بر منحنی‏ های شدت ـ مدت‌ـ فراوانی بارش در ایستگاه همدید زاهدان با استفاده از تئوری فرکتال. , 1400; 8(3): 735-748. doi: 10.22059/ije.2021.323710.1505

بررسی تأثیر تغییر اقلیم تحت سناریوهای انتشار بر منحنی‏ های شدت ـ مدت‌ـ فراوانی بارش در ایستگاه همدید زاهدان با استفاده از تئوری فرکتال

اکوهیدرولوژی
مقاله 10، دوره 8، شماره 3، مهر 1400، صفحه 735-748    اصل مقاله (474.14 K)
نوع مقاله: پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2021.323710.1505
نویسندگان
هدا بلوکی1؛ مهدی فاضلی* 2؛ مهدی شریف زاده3
1دانش ‏آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه یاسوج
2استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه یاسوج
3استادیار، گروه ریاضی، دانشگاه یاسوج
چکیده
منحنی ‏های شدت‌ـ مدت‌ـ فراوانی بارش (IDF) برای برنامه‏ ریزی، طراحی و بهره‏ برداری از پروژه ‏های منابع آب یا محافظت از پروژه‏ های مختلف مهندسی در برابر سیلاب استفاده می ‏شوند. منحنی‏ هایی که از شرایط آب‌وهوایی گذشته ایجاد شده ‏اند، نمی ‏توانند برای شرایط آب‌وهوایی آینده معتبر باشند، مگر اینکه با روند اقلیمی آینده به‏روز شوند. هدف مطالعۀ حاضر، بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منحنی ‏های IDF در ایستگاه همدید زاهدان است. ابتدا رفتار فرکتالی بارش در ایستگاه یاد شده بررسی شد که نتایج نشان داد بیشینۀ شدت بارش از رفتار منوفرکتالی تبعیت می‏ کند. خطای تئوری به روش تفاوت نسبی (RD) محاسبه شد و نتایج نشان داد خطاها در محدودۀ مجاز قرار دارند، در ادامه منحنی‏ ها برای دورۀ پایه (1982 تا 2019) و برای دورۀ بازگشت‏ های 2، 5، 10، 50، 100 و 200 سال استخراج شدند. همچنین، داده‏ های بارش آینده (2021 تا 2055) با استفاده از مدل گردش عمومی HadGEM2-ES، از سری مدل‏ های CMIP5، تحت سناریوهای انتشار RCP4.5 و RCP8.5 و با استفاده از مدل ریزمقیاس‌نمایی آماری LARS-WG پیش ‏بینی شد و با استفاده از این داده‎‏ ها و به‌کارگیری تئوری فرکتال منحنی‏ های IDF برای آینده نیز استخراج شد. مقایسۀ منحنی ‏های دورۀ پایه و آینده نشان داد میانگین بیشینۀ شدت بارش ‏ها در تداوم‏ ها و دورۀ بازگشت ‏های مختلف تحت سناریوی RCP4.5 به میزان 9/22 درصد افزایش و تحت سناریوی RCP8.5 به میزان 1/11 درصد ‌کاهش می‏ یابد.
کلیدواژه‌ها
تغییر اقلیم؛ تئوری فرکتال؛ سناریوهای انتشار؛ منحنی ‏های IDF؛ LARS-WG
عنوان مقاله [English]
Investigation of the effect of climate change under emission scenarios on intensity-duration-frequency curves of precipitation in Zahedan Synoptic Station using Fractal theory
نویسندگان [English]
Hoda Bolouki1؛ Mehdi Fazeli2؛ Mehdi Sharifzadeh3
1Department of civil engineering, ّ Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
2Department of Civil Engineering- Faculty of Engineering- Yasouj University- Yasouj-Iran
3Department of mathematics, Yasouj University, Yasouj, Iran
چکیده [English]
Rainfall intensity-duration-frequency (IDF) curves are used to plan, design and operate water resources projects or to protect various engineering projects against floods. Curves created from past climates cannot be valid for the future climates unless they are updated with future climatic trends. The purpose of this study is to investigate the effect of climate change on IDF curves in Zahedan Synoptic Station. First, the fractal behavior of precipitation at the station was investigated and the results showed that the maximum intensity of precipitation follows the monofractal behavior. Theoretical error was calculated by the method of relative difference (RD) and the results showed that the errors are within the allowable range, then the curves are extracted for the base period (1982 to 2019) and for the return period of 2, 5, 10, 50, 100 and 200 years. Further, future precipitation data (2021 to 2055) were predicted using HadGEM2-ES general circulation model, from the CMIP5 series of models, under the RCP4.5 and RCP8.5 emission scenarios, and using LARS-WG statistical downscaling model. Based on future data, IDF curves for the future were extracted employing the fractal theory. Comparison of base and future period curves showed that the average maximum rainfall intensity in different durations and return periods increased by 22.9% under RCP4.5 scenario and decreased by 11.1% under RCP8.5 scenario.
کلیدواژه‌ها [English]
Climate change, LARS-WG, Emission scenarios, IDF curves, Fractal theory
مراجع
  • Afrin S, Islam MM, Rahman MM. Development of IDF curve for Dhaka city based on scaling theory under future precipitation variability due to climate change. International Journal of Environmental Science and Development. 2015;6(5):332-335.
  • Bakhtiari B, Purmusavi SH, Sayari N. Impact of Climate Change on Intensity-Duration-Frequency Curves of Precipitation (Case study: Babolsar station), Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 2015;8(4):694-704. [Persian]
  • Bara M, Gaál L, Kohnová S, Szolgay J, Hlavcova K. On the use of the simple scaling of heavy rainfall in a regional estimation of IDF curves in Slovakia. Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2010;58(1):49-63.
  • Basumatary V, Sil BS. Generation of rainfall intensity-duration-frequency curves for the Barak River Basin. Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications. 2018;6: 1-11.
  • Bolouki H. Climate Change Detection and Extraction of Intensity-Duration-Frequency Curves Using Fractal Theory for Three South Coast Provinces of Iran. M. Sc. Thesis, Civil Engineering, Water Resources Management and Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University. 2021. [Persian]
  • Casas-Castillo MC, Rodríguez-Solà R, Navarro X, Russo B, Lastra A, González P, et al. On the consideration of scaling properties of extreme rainfall in Madrid (Spain) for developing a generalized intensity-duration-frequency equation and assessing probable maximum precipitation estimates. Theoretical and applied climatology. 2018;131(1):573-580.
  • Chow VT, Maidment DR, Mays LW. Applied hydrology; International Edition; McGraw-Hill. Inc.: New York, NY, USA. 1988.
  • Farmanara SM, Bakhtiari B, Sayari N. Meteorological Drought Characteristics Analysis under Climate Change Effect Using Copula in Fars Province. Journal of water and soil. 2021;34(5):1157-1173. [Persian]
  • Huang Q, Chen Y, Xu S, Liu J. A simple multifractal model for rainfall IDF analysis in China. In2012 9th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery 2012 May 29 (pp. 1461-1465). IEEE.
  • Innocenti S, Mailhot A, Frigon A. Simple scaling of extreme precipitation in North America. Hydrology and Earth System Sciences. 2017(11):5823-5846.
  • Jafarzadeh A, Khashei Siuki A, Shahidi A. assessment of statistical downscaling methods LARS-WG & SDSM in forecast of climate parameter variation, Water and Soil Conservation, 2017;23(4):309-322. [Persian]
  • Khelfi ME, Touaibia B, Guastaldi E. Regionalisation of the “intensity-duration-frequency” curves in Northern Algeria. Arabian Journal of Geosciences. 2017;10(20): 1-13.
  • Langousis A, Veneziano D. Intensity‐duration‐frequency curves from scaling representations of rainfall. Water Resources Research. 2007;43(2):1-12.
  • Menabde M, Seed A, Pegram G. A simple scaling model for extreme rainfall. Water Resources Research. 1999;35(1):335-339.
  • Niemczynowicz J. Areal intensity-duration-frequency curves for short term rainfall events in Lund. Hydrology Research. 1982;13(4):193-204.
  • Noorigheidari MH. Estimation of Design Storm Using Multifractal Theory in Ghotvan Dam Site, 2012; 22(1): 145-154. [Persian]
  • Rahimi R, Rahimi M. Spatial and temporal analysis of climate change in the future and Comparison of SDSM, LARS-WG and artificial neural network downscaling methods (Case Study: Khuzestan Province), Iranian Journal of Eco Hydrology, 2018;5(4):1161-1174. [Persian]
  • Rodríguez R, Navarro X, Casas MC, Ribalaygua J, Russo B, Pouget L, Redaño A. Influence of climate change on IDF curves for the metropolitan area of Barcelona (Spain). International Journal of Climatology. 2014;34(3):643-654.
  • Rodríguez‐Solà R, Casas‐Castillo MC, Navarro X, Redaño Á. A study of the scaling properties of rainfall in spain and its appropriateness to generate intensity‐duration‐frequency curves from daily records. International Journal of Climatology. 2017;37(2):770-780.
  • Safavi HR, Dadjou S, Naeimi G. Extraction of Intensity-Duration-Frequency (IDF) Curves under Climate Change, Case study: Isfahan Synoptic Station, Iran Water Resources Research, 2019;15(2): 217-227. [Persian]
  • Shrestha A, Babel MS, Weesakul S, Vojinovic Z. Developing Intensity–Duration–Frequency (IDF) curves under climate change uncertainty: the case of Bangkok, Thailand. Water. 2017;9(2):145.
  • Srivastav RK, Schardong A, Simonovic SP. Equidistance quantile matching method for updating IDF Curves under climate change. Water resources management. 2014;28(9):2539-2562.
  • Tachikawa Y, Sayama T, Takara K. Regional rainfall intensity-duration-frequency relationships for ungauged catchments based on scaling properties. Disaster Prevention Research Institute Annuals. B. 2007;50(B):33-43.
  • Veneziano D, Furcolo P. Multifractality of rainfall and scaling of intensity‐duration‐frequency curves. Water resources research. 2002;38(12).
  • Yousef LA, Taha BM. Adaptation of water resources management to changing climate: the role of Intensity-Duration-Frequency curves. International Journal of Environmental Science and Development. 2015;6(6):478-483.
  • Yousefi Malekshah M, Ghazavi R, Sadatinejad J. Investigation of climate change effect on Temperature, Rainfall and intensity-duration-frequency Curves in Arid Areas (Case Study: Tehran-Karaj Basin), Iranian Journal of Eco Hydrology, 2019; 6(2):431-445. [Persian]
  • Yu PS, Yang TC, Lin CS. Regional rainfall intensity formulas based on scaling property of rainfall. Journal of Hydrology. 2004;295(1-4):108-123.
  • Zamani Noori A. Derivating rainfall intensity - duration - frequency curves from daily data in Saveh hydro-meteorological station, Journal of Water and Soil Resources Conservation, 2012;1(2):61-69. [Persian]
Zoheyri Z, Ghazavi R, Omidvar E, Davudi Rad AA. Comparison of LARS-WG and SDSM Downscaling Models for Prediction Temperature and Precipitation Changes under RCP Scenarios. Arid regions Geographic Studies. 2021; 10(40):39-52. [Persian]

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 616
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 560


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب