ارزیابی روند تغییرات دمای سطح آب دریای خزر در دوره زمانی 1989 تا 2019

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه اصفهان، ایران

2 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی ،دانشگاه اصفهان، ایران

چکیده

دمای سطح آب یا دمای رویه‌ی آب در آبهای آزاد و دریای ها بعنوان یکی از شاخص های سنجش ویژگی‌های اقیانوس‌شناسی و هواشناسی شناخته می‌شود. در این پژوهش برای تحلیل تغییرات زمانی و مکانی دمای سطح آب دریای خزر از داده های (0.25 درجه) سنجنده AVHRR طی بازه  زمانی 1989-2019 استفاده شد. ارزیابی روند تغییرات دمایی سطح اب (SST) دریای خزر  با محاسبه میانگین دمای ماهانه، فصلی و سالانه از داده های روزانه تهیه شد. نتایج تحلیل داده های دمای سطح آب  نشان  می دهد، که سال 2003 با میانگین دمای سالانه 1407 درجه سلسیوس بعنوان سردترین سال و سال 2010 با میانگین دمای سالانه 16.56 درجه سلسیوس بعنوان گرمترین سال شناخته می شود.  بر اساس نقشه های تهیه شده بخشهای جنوبی، خصوصاً جنوب شرقی خزر، گرمترین پهنه هاست و خزر میانی دمای کمتری نسبت به بقیه مناطق دارد، هر چند در برخی فصول و ماه ها، اثر عرض جغرافیایی غلبه می کند و بخشهای شمالی کمترین دماها را نشان می دهد. در واقع نتایج نشان  دهنده ی این می باشد، که تغییرات زمانی سالانه SST در  دریای خزر روندی کاملاً افزایشی دارد. با این وجود از نظر مکانی نیز،  بخشهای شمالی دریای خزر کمترین دما و با کاهش میزان عرض جغرافیایی به سمت جنوب، دماها افزایش می یابد.  میانگین کلی دمای رویه آب این دریا طی دوره مورد مطالعه حدود 6/15 درجه سلسیوس است. که بیانگر روند کاملا افزایشی تغییرات دمای سطح آب دریای خزر  در طی سال­های اخیر می باشد. با این حال از نظر تغییرات مکانی، فصل زمستان برعکس بقیه فصول از تغییرات عرض جغرافیایی پیروی  نمی کند و حالتی  کاملاً  عکس را نشان می دهد، یعنی با افزایش عرض جغرافیایی، دما افزایش را نشان  داد. بررسی تغییرات زمانی سالانه دمای رویه دریای خزر نشان می دهد که در طی این دوره، به طور کلی دما افزایشی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Trend Changes in the Caspian Sea Surface Temperature from 1989 to 2019

نویسندگان [English]

  • Reza Zakerinejad 1
  • Ehsan Jahanian 2
  • Saeed Movagdi 1
1 Department of Physical Geograpghical, Faculty of Geograpghical and Planning, University of Isfahan,Iran.
2 Former master student of Climatology, Department of Physical Geograpghical, Faculty of Geograpghical and Planning, University of Isfahan, Iran
چکیده [English]

Water surface temperature or surface temperature in open waters and seas is known as one of the indicators for measuring oceanographic and meteorological features. In this study, to analyze the spatio-temporal Sea Surface Temperature (SST) of the Caspian Sea, the AVHRR data (0.25 Degree) were selected for the period from 1989 to 2019. Evaluation of the trend of temperature changes in the Caspian. sea water level was prepared by calculating the average monthly, seasonal and annual temperatures from daily data.
The results of data analysis of SST show that 2003 with an average annual temperature of 14.7 degrees Celsius as the coldest year and 2010 with an average annual temperature of 16.56 degrees Celsius as the warmest year. Average monthly, seasonal and annual temperatures were obtained from the daily data. The results indicated that the southern parts, especially the southeastern Caspian Sea, are the warmest regions and the middle Caspian sea has a lower temperature than the other regions, although in some seasons and months, the effect of latitude prevails and the northern parts show the lowest temperatures. The annual time series of SST in the Caspian Sea have a completely increasing trend. However, from a spatial point of view, it should be said that the northern parts of the Caspian Sea have the lowest temperature and the temperatures increase with decreasing latitude to the south. The overall average surface temperature over the 30 years is about 15.6 degrees Celsius. The result also indicated that SST of the Caspian Sea it is completely increasing in terms of annuals, and in terms of seasonality and the temperatures show an increasing trend. And it shows the exact state of the image, that is, the temperature increases with increasing latitude.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sea surface temperature
  • Trend
  • Caspian Sea
  • Sensor
جلال زاده، زهره، ترابی، مسعود، دالکی احمد، 1387. مقایسه دمای سطحی حاصل از داده‌های میدانی و ماهواره‌ای در خزر جنوبی، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، شماره 65.
کاظمی، پریناز؛ مهدی غلامعلی فرد و مسعود مرادی، ۱۳۹۸. بررسی تغییرات بلندمدت مقادیر ماهانه دمای سطح آب دریای خزر طی دوره 2017-1982، همایش بین المللی تغییر اقلیم، پیامدها، سازگاری و تعدیل، تهران، دانشکده علوم جغرافیایی دانشگاه خوارزمی با همکاری قطب علمی تحلیل فضایی مخاطرات محیطی.
سلطانی، مهدی و محسن دهقانی قناتغستانی، ۱۳۹۹. تأمین انرژی و تأثیر آن بر گرمایش جهانی و اکوسیستم‌های آبی، دهمین همایش سراسری محیط‌زیست انرژی و منابع طبیعی پایدار، تهران، پژوهشکده محیط‌زیست و مرکز راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار.
 
Arpe, K., Leroy, S. A. G., Lahijani. H and Khan V. 2011. Impact of the European Russia drought in 2010 on the Caspian Sea level. Hydrology and Earth System Sciences, 16, 19-27.
Beyraghdar, O., Ghadami, M., Amini, M., Modarres, R. 2019. Spatiotemporal variation of the southern Caspian Sea surface temperature during 1982–2016. Journal of Marine Systems. 193, 126-136.
Beyraghdar Kashkooli, O., Gröger., J, Núñez-Riboni I. 2017. Qualitative assessment of climate-driven ecological shifts in the Caspian Sea. PLoS One 12, e0176892.
Chen J. L, Wilson C. R., Tapley B. D, Save H, Cretaux J. F. 2017. Long‐term and seasonal Caspian Sea level change from satellite gravity and altimeter measurements. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 122, 2274-2290.
Ginzburg, A.I., Andrey, G., Kostianoy A. and Sheremet N. A. 2005. Sea Surface Temperature Variability. The Handbook of Environmental Chemistry, l, 59-81.
Hoegh-Guldberg, O., Bruno J.F. 2010. The impact of climate change on the world's marine ecosystems. Science 328, 1523–1528.
Frolov, A. V. 2003. Modeling of the Long-Term Fluctuations of the Caspian Sea Level; Theory and Applications. Moscow, GOES, 172 p.
Khoshakhlagh, F., Shakoori, A., Hadinejad, Sh., Farid, N., Momen, F., and Asadi, E., 2016. Trend of the Caspian Sea surface temperature changes, Natural Environment Change, Vol. 2, 57-66.
Lopez Garcia, M. J., and Camarasa Belmonte, A. M. 2011. Recent trends of SST in the Western Mediterranean basins from AVHRR Pathfinder data (1985–2007). Global and Planetary Change, 78, 127-136.
Soltani, M., Deghani G.M. 2020. Energy supply and its impact on global warming and aquatic ecosystems, 10th National Conference on Environment, Energy and Sustainable Natural Resources, Tehran, Environmental Research Institute and Center for Strategies for Achieving Sustainable Development(In Persian).
Shaltour, M., 2019. Recent sea surface temperature trends and future scenarios for the Red Sea, Oceanologia, Volume 61, Issue 4, October–December, 484-504.
Torabi, A.M., Aliakbari A.A., Salehyan H., 2018. Study of the interaction of surface water surface temperature on surface wind speed using field and satellite data in the South Caspian (Mazandaran province). Sepahr, 25, 97.
Picone, M., Orasi. A., Nardone, G. 2019. Sea Surface Temperature monitoring in Italian Seas: Analysis of long-term trends and short-term dynamics. Measurement, 129, 260-267.
Xu L., Li Q., Yu J, Wang, L., Xie J., and Shi, S. 2020. Spatio-temporal predictions of SST time series in China’s offshore waters using a regional convolution long short-term memory (RC-LSTM) network. International Journal of Remote Sensing 41.9: 3368-3389.