Xu hướng của các hiện tượng khí hậu cực đoan theo thời gian lịch canh tác địa phương: Bằng chứng từ huyện Merti, Ethiopia

Modeling Earth Systems and Environment - Tập 7 - Trang 2329-2339 - 2020
B. Wubishaw Endale1, E. Mini Simphiwe2, A. Abegaz Yimer3
1University of South Africa, Pretoria, South Africa
2Department of Geography, University of South Africa, Pretoria, South Africa
3Department of Geography and Environmental Studies, Addis Ababa University, Addis Ababa, Ethiopia

Tóm tắt

Nghiên cứu này đã phân tích các xu hướng trong các chỉ số lượng mưa và nhiệt độ cực đoan tại ba khoảng thời gian lịch canh tác địa phương (LFCT), bao gồm giai đoạn chuẩn bị đất (LPP), giai đoạn gieo trồng và bảo trì (SaMP) và giai đoạn thu hoạch và xay (HaTP). Nghiên cứu được thực hiện qua ba vùng khí hậu nông nghiệp (ACZs) (Kolla, Woina-Dega và Dega) của huyện Merti, Ethiopia. Ba khoảng thời gian LFCT cho mùa Meher chính trong mỗi ACZ được xác định thông qua các cuộc thảo luận nhóm (FGDs). Tám chỉ số lượng mưa và năm chỉ số nhiệt độ đã được xác định từ chuỗi dữ liệu hàng ngày trong thời gian từ 1985-2014 cho ba trạm quan trắc. Phần mềm INSTAT+ và Microsoft Office EXCEL đã được sử dụng để tính toán các chỉ số. Phương pháp Mann Kendall và Sen được sử dụng để xác định độ có ý nghĩa thống kê và mức độ thay đổi của các chỉ số tương ứng. Không giống như ACZ Dega, hầu hết các chỉ số lượng mưa cực đoan tại Kolla và Woina-Dega có xu hướng giảm trong giai đoạn LPP, trong khi có xu hướng tăng trong giai đoạn HaTP. Kết quả xu hướng phức tạp hơn đối với các chỉ số lượng mưa cực đoan đã được quan sát trong giai đoạn SaMP hơn là trong giai đoạn LPP và HaTP. Tuy nhiên, các bài kiểm tra xu hướng đã chỉ ra các xu hướng tăng đối với hầu hết các chỉ số nhiệt độ cực đoan. Mặc dù các xu hướng quan sát được không có ý nghĩa thống kê đối với hầu hết các chỉ số lượng mưa cực đoan, nhưng các tín hiệu tăng và giảm có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất cây trồng Meher tại huyện Merti. Vì các chỉ số lượng mưa cực đoan trong các ACZ khác nhau có xu hướng phản ánh các xu hướng cụ thể theo LFCT, các can thiệp thích ứng trong sản xuất cây trồng Meher tại khu vực nghiên cứu có xu hướng dựa trên bằng chứng khí hậu cụ thể theo LFCT và ACZ.

Từ khóa

#khí hậu cực đoan #lượng mưa #nhiệt độ #lịch canh tác #Merti #Ethiopia #can thiệp thích ứng

Tài liệu tham khảo

Archer D, Rahmstorf S (2010) The climate crisis: an introductory guide to climate change. Cambridge University Press, Cambridge Asfaw A, Simane B, Hassen A, Bantider A (2018) Variability and time series trend analysis of rainfall and temperature in northcentral Ethiopia: a case study in Woleka sub-basin. Weather Clim Extremes 19:29–41. https://doi.org/10.1016/j.wace.2017.12.002 Bewket W (2012) Climate change perceptions and adaptive responses of smallholder farmers in central highlands of Ethiopia. Int J Environ Stud 69(3):507–523. https://doi.org/10.1080/00207233.2012.683328 Bewket W, Conway D (2007) A note on the temporal and spatial variability on rainfall in the drought-prone Amhara region of Ethiopia. Int J Climatol 27:1467–1477. https://doi.org/10.1002/joc.1481 Chabala LM, Kuntashula E, Kaluba P (2013) Characterisation of temporal changes in rainfall, temperature, flooding hazard and dry spells over Zambia. Univers J Agric Res 1(4):134–144 Cheung WH, Senay GB, Singh A (2008) Trends and spatial distribution on annual and seasonal rainfall in Ethiopia. Int J Climatol. https://doi.org/10.1002/joc.1623 Degefu MA, Bewket W (2014) Variability and trends in rainfall amount and extreme event indices in the Omo-Ghibe River Basin, Ethiopia. Reg Environ Change 14:799–810. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0538-z Deressa TT, Hassan RM (2009) Economic imapct of climate change on crop production in Ethiopia: evidence from cross-section measures. J Afr Econ 18(4):529–554. https://doi.org/10.1093/jae/ejp002 Dinku T, Hailemariam K, Maidment R, Tarnavsky E, Connor S (2014) Combined use of satellite estimates and rain gauge observations to generate high-quality historical rainfall time series over Ethiopia. Int J Climatol 34:2489–2504. https://doi.org/10.1002/joc.3855 Donat MG, Peterson TC, Brunet M, King AD, Almazroui M, Kolli RK, Boucherf D, Al-Mulla AY, Nour AY, Aly AA, Ali Nada TA, Semawi MM, Al Dashti HA, Salhab TG, El Fadli KI, Muftah MK, Dah Eida S, Badi W, Driouech F, El Rhaz K, Abubaker MJY, Ghulam AS, Erayah AS, Ben Mansour M, Alabdouli WO, Al Dhanhani JS, Al Shekaili MN (2014) Changes in extreme temperature and precipitation in the Arab region: long-term trends and variability related to ENSO and NAO. Int J Climatol 34:581–592. https://doi.org/10.1002/joc.3707 Evangelista P, Young N, Burnett J (2013) How will climate change spatially affect agriculture production in Ethiopia? Case studies of important cereal crops. Clim Change 119:855–873. https://doi.org/10.1007/s10584-013-0776-6 Haylock MR, Peterson TC, Alves LM (2006) Trends in total and extreme South American rainfall in 1960–2000 and links with sea surface temperature. J Clim 19:1490–1512 Hanson CE, Palutikof JP, Livermore MTJ, Barring L, Bindi M, Corte-Real J, Durao R, Giannakopoulos C, Good P, Holt T, Kundzewicz Z, Leckebusch GC, Moriondo M, Radziejewski M, Santos J, Schlyter P, Schwarp M, Stjernquist I, Ulbrich U (2007) Modelling the impact of climate extremes: an overview of the MICE project. Climat Change 81:163–177. https://doi.org/10.1007/s10584-006-9230-3 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2007) Climate change 2007: impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of working group II to the fourth assessment report of the IPCC. Cambridge University Press, Cambridge Kassie BT, Hengsdijk H, Rotter R, Kahiluoto H, Asseng S, Ittersum MV (2013) Adapting to climate variability and change: experiences from cereal-based farming in the central rift and kobo valleys, Ethiopia. Environ Manag 52:1115–1131. https://doi.org/10.1007/s00267-013-0145-2 Libanda B (2020) Multi-modal synthesis of future extreme temperature indices over Zambia. Modeling Earth Syst Environ 6:743–757. https://doi.org/10.1007/s40808-020-00734-9 McSweeney C, New M, Lizcano G (2010) United Nations Development Programme (UNDP) climate change profile for Ethiopia. https://countryprofiles.geog.ox.ac.uk. Accessed 03 May 2015 Mekasha A, Tesfaye K, Duncun AJ (2013) Trends in observed temperature and precipitation extremes over three Ethiopian eco environments. Int J Climatol. https://doi.org/10.1002/joc.3816 Mika J (2013) Changes in weather and climate extremes: phenomenology and empirical approaches. Clim Change 121:15–26. https://doi.org/10.1007/s10584-013-0914-1 Mishra AK, Singh VP, Jain SK (2010) Impact of global warming and climate change on social development. J Comp Soc Welf 26(2–3):239–260 Moriondo M, Giannakopoulos C, Bindi M (2011) Climate change impact assessment: the role of climate extremes in crop yield simulation. Clim Change 104:679–701. https://doi.org/10.1007/s10584-010-9871-0 Omondi PA, Awange JL, Forootan E, Ogallo LA, Barakiz R, Girmaw GB, Fesseha I, Kulutera V, Kilembe C, Mbati MM, Kilavi M, Kinguyu SM, Omeny PA, Njogu A, Badr EM, Musa TA, Muchiri P, Bamanya D, Komutunga E (2014) Changes in temperature and precipitation extremes over the Greater Horn of Africa region from 1961 to 2010. Int J Climatol 34:1262–1277. https://doi.org/10.1002/joc.3763 Orlowsky B, Seneviratne SI (2012) Global changes in extreme events: regional and seasonal dimension. Clim Change 110:669–696. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0122-9 Panda DK, Mishra A, Kumar A, Mandal KG, Thakur AK, Srivastava RC (2014) Spatiotemporal patterns in the mean and extreme temperature indices in India, 1971–2005. Int J Climatol. https://doi.org/10.1002/joc.3931 Pauw P (2013) The role of perception in subsistence farmer adaptation in Africa: enriching the climate finance debate. Int J Clim Change Strateg Manag 5(3):267–284. https://doi.org/10.1108/IJCCSM-03-2012-0014 Salmi T, Ma¨a¨tta A, Anttila P, Ruoho-Airola T, Amnell T (2002) Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann Kendall test and Sen’s slope estimates—the excel template application MAKESENS. Publication on Air Quality No 31, Finnish Meteorological Institute, Air Quality Research, Helsinki, Finland. https://www.fmi.fi/organization/contacts_25.html. Accessed 20 June 2013 Seleshi Y, Camberlin P (2006) Recent changes in dry spell and extreme rainfall events in Ethiopia. Theor Appl Climatol 83:181–191. https://doi.org/10.1007/s00704-005-0134-3 Seleshi Y, Zanke U (2004) Recent changes in rainfall and rainy days in Ethiopia. Int J Climatol 24:973–983. https://doi.org/10.1002/joc.1052 Shang H, Yan J, Gebremichael M, Ayalew SM (2011) Trend analysis of extreme precipitation in the northwestern highlands of Ethiopia with a case study of Debre Markos. Hydrol Earth Syst Sci 15:1937–1944. https://doi.org/10.5194/hess-15-1937-2011 Stern R, Rijks D, Dale I, Knock J (2006) Instat climatic guide. University of Reading, statistical services centre, Reading, United Kingdom. https://www.reading.ac.uk/ssc/n/n_instat.htm. Accessed 3 July 2017 Tierney JE, Smerdon JE, Anchukaitis KJ, Seager R (2013) Multidecadal variability in East African hydroclimate controlled by the Indian Ocean. Nature 493(7432):389–392 Travis WR, Huisenga MT (2013) The effect of rate of change, variability and extreme events on the pace of adaptation to a changing climate. Clim change 121:209–222. https://doi.org/10.1007/s10584-013-0876-3 van der Velde M, Tubiello FN, Vrieling A, Bouraoui F (2012) Impacts of extreme weather on wheat and maize in France: evaluating regional crop simulations against observed data. Clim Change 113:751–765. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0368-2 World Meteorological Organisation (WMO) (2009) Guidelines on: analysis of extremes in changing climate in support of informed decisions for adaptation. Geneva: WMO, Climate data and monitoring WCDMP-No.72 Wu CH, Huang GR, Yu HJ, Chen ZQ, Ma JG (2013) Spatial and temporal distributions of trends in climate extremes of the Feilaixia catchment in the upstream area of the Beijiang River Basin, South China. Int J Climatol. https://doi.org/10.1002/joc.3900 Yu H, Zhang Q, Sun P, Song C (2018) Impact of droughts on winter wheat yield in different growth stages during 2001–2016 in eastern China. Int J Disaster Risk Sci 9:376–391. https://doi.org/10.1007/s13753-018-0187-4