فاطمه وطن‌پرست قلعه جوق؛ برومند صلاحی
چکیده
مقدمه
حیات انسانی دائماً تحت تأثیر انواع مخاطرات طبیعی قرار دارد که برخی از آن‌ها برآمده از پیشامدهای آب و هوایی و گرمایش جهانی است. ارزشمندی این مسئله به اندازه‌ای است که هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم تأسیس‌شده تا دگرگونی‌های اقلیمی را در سطح جهانی مطالعه کند و نقش فعالیت بشر را در این مورد ارزیابی کند. یکی از پیامدهای تغییر اقلیم، ...
بیشتر
مقدمه
حیات انسانی دائماً تحت تأثیر انواع مخاطرات طبیعی قرار دارد که برخی از آن‌ها برآمده از پیشامدهای آب و هوایی و گرمایش جهانی است. ارزشمندی این مسئله به اندازه‌ای است که هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم تأسیس‌شده تا دگرگونی‌های اقلیمی را در سطح جهانی مطالعه کند و نقش فعالیت بشر را در این مورد ارزیابی کند. یکی از پیامدهای تغییر اقلیم، وقوع رخدادهای حدی نظیر خشکسالی است. در واقع با رخداد تغییر اقلیم، شدت و فراوانی خشکسالی نیز پیچیده‌تر میشود و بهدلیل نقش حیاتی آب در زندگی انسان، تولیدات کشاورزی و محیط‌زیست، ارزیابی تأثیرات سوء آن بر وقوع و شدت خشکسالی‌ها اهمیت زیادی دارد. دلیل اصلی پدید آمدن خشکسالی‌ها نیز نوسانات در مؤلفه‌های اقلیمی ازجمله کمبود بارش و افزایش دما است.
مواد و روش‌‌ها
پژوهش حاضر با هدف پیش‌بینی خشکسالی در ایستگاه‌های اردبیل، اهر، پارسآباد، جلفا، خوی و ماکو واقع در حوزه آبخیز رودخانه ارس انجام شده است. برای این منظور، دقت مدل گردش عمومی هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم (CMIP6) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدلهای اقلیمی مورد استفاده در این پژوهش برای پیش‌نگری داده بارش طی دوره آینده (۲۰۴۳-۲۰۲۴) شامل مدلهای CanESM5، NorESM2-MM و MPI-ESM1-2-HR تحت سناریوهای انتشار خوش‌بینانه (SSP1-2.6) و بدبینانه (SSP5-8.5) هستند. آنگاه با استفاده از شاخص بارش استانداردشده (SPI)، ویژگی‌های خشکسالی در مقیاس سالانه طی دوره پایه (۲۰۱۴-۱۹۸۵) با دوره آینده مورد سنجش قرار گرفت. سپس صحت‌‌سنجی مدل‌ها با استفاده از سنجه‌های R2، RMSE و NSE انجام و در نهایت با داده‌های تولید شده بارش، شاخص خشکسالی SPI از لحاظ شدت و فراوانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
نتایج و بحث
ارزیابی مدل‌ها با سنجه‌های خطاسنجی مختلف نشان داد که در شبیه‌سازی بارش ایستگاه‌های مورد مطالعه، مدل CanESM5 بهترین عملکرد را نسبت به سایر مدل‌ها دارد. مقایسه مدل‌ها و سناریوهای استفاده شده در این پژوهش نشان داد که بر مبنای خروجی مدل MPI-ESM1-2-HR، شدت خشکسالی‌ها و تحت مدل CanESM5، فراوانی خشکسالی‌ها نسبت به سایر مدل‌ها بیشتر شده است. همچنین نتایج نشان داد که در بدبینانه‌ترین حالت ممکن، تعداد و شدت دورههای خشک نسبت به سناریوی خوش‌بینانه افزایش خواهد داشت. طبق نتایج حاصل از این پژوهش، دورههای دارای وضعیت نرمال کاهش‌یافته و به تعداد و فراوانی دورههای دارای وضعیت خشک افزوده شده که ناشی از پیامدهای تغییر اقلیم در محدوده مورد بررسی است. همچنین، فراوانی و شدت ترسالی‌ها هم به مقدار اندکی نسبت به دوره مورد نظارت افزایش داشته است. بنابراین، تغییرات اقلیمی تا اندازه قابل قبولی بر وضعیت خشکسالی حوزه رود ارس در آینده اثر دارد.
نتیجه‌‌گیری
در مجموع می‌توان بیان کرد، آگاهی از میزان تغییرات بارش و منابع آب بهدلیل مصارف گوناگون آن برای کشاورزی، شرب و صنعت از ارزشمندی فراوانی برخوردار است. در حالت کلی می‌توان اظهار داشت که قدرت مدلهای اقلیمی دوره آینده بنا به آب و هوای هر گستره، ماه و متغیر اقلیمی پیش‌نگری شده مختلف است. حوضه رود ارس، به‌علت انجام فعالیت‌های کشاورزی بیش از ظرفیت و مصرف آب در بخشهای مختلف کشاورزی در معرض کاهش منابع آبی قرارگرفته است. بنابراین، پژوهش حاضر تلاشی به‌منظور بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر شدت و فراوانی خشکسالی حوزه رود ارس بود که می‌تواند سیاست‌های هوشمندانه در مورد مدیریت با پابرجا منابع آب و زمین را ساده نماید. نتایج این پژوهش بر مبنای مدلهای اقلیمی مورد استفاده، وقوع تغییر اقلیم و به‌خصوص تکرار خشکسالی‌ها را در ایستگاه‌های مورد بررسی تأیید میکند. استفاده از مدلهای اقلیمی متعدد، به‌عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی، پیش‌بینی‌ها و مهم‌تر از آن عدم قطعیت‌ها را در شرایط اقلیمی آینده بهتر ارزیابی میکند و به برنامه‌ریزان و تصمیم‌‌گیران کمک میکند تا برای مقابله با اثرات سوء خشکسالی در بخشهای مختلف منابع آب و کشاورزی نظارت بهتری داشته باشند و نیز برنامه‌ریزی‌های قبل از وقوع بحران جهت کاهش خسارات در منطقه را آسان‌‌تر میکند.
برومند صلاحی؛ مهناز صابر؛ عباس مفیدی
چکیده
در این پژوهش، دورنمای تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه ارس تحت شرایط تغییر اقلیم با استفاده از ریزگردان SDSM ترسیم شد. برای این منظور، از داده‌های هواشناسی ایستگاه‌های سینوپتیک منتخب واقع در این حوضه استفاده شد. پس از دریافت خروجی ریزگردانی شده برای پارامترهای مورد نیاز برای برآورد ETo به روش پنمن-مانتیث فائو ...
بیشتر
در این پژوهش، دورنمای تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه ارس تحت شرایط تغییر اقلیم با استفاده از ریزگردان SDSM ترسیم شد. برای این منظور، از داده‌های هواشناسی ایستگاه‌های سینوپتیک منتخب واقع در این حوضه استفاده شد. پس از دریافت خروجی ریزگردانی شده برای پارامترهای مورد نیاز برای برآورد ETo به روش پنمن-مانتیث فائو شماره 56 برای آینده نزدیک (2021 تا 2050 میلادی) اقدام به محاسبه آن شد. در این راستا، از داده‌های روزانه بازتحلیل NCEP و داده‌های ایستگاهی کمینه و بیشینه دما، سرعت باد، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی در مقیاس روزانه و نیز داده‌های خروجی مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCPs برای تولید داده‌های ایستگاهی آینده برای تخمین ETo حوضه ارس استفاده شد. ایستگاه‌های مورد مطالعه شامل اهر، اردبیل، پارسآباد، جلفا، خوی و ماکو بود و دوره پایه برای داده‌های مورد نظر 2005-1985 در نظر گرفته شد. ابتدا، کارایی SDSM در شبیه‌سازی پارامترهای مورد نیاز برای تخمین ETo از طریق مقایسه داده‌های شبیه‌سازی شده NCEP با داده‌های ایستگاهی ارزیابی شد. مقایسه آن‌ها نشان‌دهنده کارایی مناسب مدل در شبیه‌سازی داده‌ها بود. لذا، پارامترهای اقلیمی با استفاده از مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP برای آینده شبیه‌سازی شده، پس از محاسبه مقادیر ماهانه آن‌ها، برای تخمین ETo حوضه به CROPWAT وارد شده و مقدار و روند متغیر برای سه دهه آتی محاسبه شد. نتایج نشان داد، ETo حوضه در دوره آتی نسبت به دوره پایه به‌طور متوسط حدود هفت میلی‌متر در سال افزایش خواهد یافت. برحسب ایستگاهی نیز ETo در پارسآباد (102 میلی‌متر) و جلفا (66 میلی‌متر) افزایشی خواهد بود که این افزایش به معنی افزایش نیاز آبی گیاهان در آینده نیز است. همچنین، روند آتی ETo در خوی، ماکو، اهر و اردبیل کاهشی خواهد بود.
عبدالرحیم فاضلی خیاوی؛ برومند صلاحی؛ مسعود گودرزی
چکیده
تغییر اقلیم پدیدهای تأثیرگذار بر بسیاری از فرایندهای طبیعی از جمله چرخه هیدرولوژی است. تبخیر و تعرق نیز به‌عنوان یکی از بخشهای چرخه هیدرولوژی، دستخوش این تغییرات خواهد بود. بهدلیل اهمیت تبخیر و تعرق در مدیریت منابع آب و برنامهریزی کشاورزی، پژوهش حاضر، با هدف بررسی اثر تغییر اقلیم بر این پارامتر مهم و تاثیرگذار، در دشت ...
بیشتر
تغییر اقلیم پدیدهای تأثیرگذار بر بسیاری از فرایندهای طبیعی از جمله چرخه هیدرولوژی است. تبخیر و تعرق نیز به‌عنوان یکی از بخشهای چرخه هیدرولوژی، دستخوش این تغییرات خواهد بود. بهدلیل اهمیت تبخیر و تعرق در مدیریت منابع آب و برنامهریزی کشاورزی، پژوهش حاضر، با هدف بررسی اثر تغییر اقلیم بر این پارامتر مهم و تاثیرگذار، در دشت مغان انجام شده است. بدینمنظور، از مدل گردش عمومی جوی و اقیانوسیHadGEM2 تحت سناریوهای RCPs و ریزمقیاس گردان Lars-WG6 در دو دوره 2030-2011 و 2060-2030 استفاده شد. همچنین، برای محاسبه تبخیر و تعرق نیز از روشهای پنمن-مانتیث و هارگریوز–سامانی استفاده شده است. این پژوهش، نشان داد که تبخیر و تعرق محاسباتی با روش پنمن-مانتیث در دشت مغان در هریک از سناریوها و در دورههای 2030-2011 و 2060-2030 از شش الی تا 4/8 درصد نسبت به سالهای مشاهداتی افزایش خواهد داشت. همچنین، مشاهده شد که تبخیر و تعرق محاسباتی از روش هارگریوز-سامانی در دشت مغان، در هر یک از سناریوها و در دورههای 2030-2011 و 2060-2030 از 5/4 الی 7/7 درصد نسبت به سالهای مشاهداتی افزایش خواهد یافت. این افزایشها موجب افزایش نیاز آبی شبکههای آبیاری و زهکشی مغان و خدآفرین در ماههای پرنیاز میشود که اتخاذ راهکارهای مناسب برای سازگاری با شرایط تغییر اقلیم را ایجاب میکند.
برومند صلاحی؛ مسعود گودرزی؛ سید اسعد حسینی
چکیده
پیش‌بینی تغییرات دما و بارش برای اطلاع از میزان تغییرات آن در آینده و در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات آب و هوایی بر منابع آبی و کشاورزی و همچنین اثرات محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت فزایندهای برخوردار است، بر همین اساس، مدلهای گردش عمومی جو (GCMs) طراحی شده‌اند که می‌توانند پارامترهای ...
بیشتر
پیش‌بینی تغییرات دما و بارش برای اطلاع از میزان تغییرات آن در آینده و در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات آب و هوایی بر منابع آبی و کشاورزی و همچنین اثرات محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت فزایندهای برخوردار است، بر همین اساس، مدلهای گردش عمومی جو (GCMs) طراحی شده‌اند که می‌توانند پارامترهای اقلیمی را شبیه‌سازی کنند. لذا، در این پژوهش داده‌های خروجی مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سه سناریوی تغییر اقلیم A1B ،A2 و B1 به‌وسیله مدل آماری LARS-WG در ایستگاه‌های منتخب حوزه آبخیز دریاچه ارومیه ریزمقیاس گردانی شد و نتایج حاصل از آن در سه ایستگاه سینوپتیک منتخب شامل ایستگاه‌های سقز، تبریز و ارومیه در دوره پایه (1990-1961) و دهه 2050 (2065-2046) برای سه متغیر اقلیمی شامل دمای حداقل، دمای حداکثر و بارش مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ارزیابی مدل LARS-WG به بررسی میزان خطای داده‌های مشاهداتی و شبیه‌سازی با استفاده از شاخص‌های MSE ،RMSE ،MAE و ضریب تعیین و همبستگی پرداخته شد و مدل برای منطقه مورد مطالعه، مناسب ارزیابی شد. نتایج حاصل از پیش‌بینی مدل در دهه 2050 نیز حاکی از کاهش 8.22 درصدی بارش و افزایش 3.1 درجه سلسیوس دما در منطقه مطالعاتی نسبت به دوره پایه می‌باشد. بیشترین افزایش دمای حداکثر مربوط به ایستگاه سینوپتیک تبریز و بیشترین افزایش دمای حداقل و همچنین، بیشترین میزان کاهش بارش در منطقه نیز مربوط به ایستگاه سینوپتیک ارومیه می‌باشد. نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند کمک فراوانی به حل چالش‌های مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دورههای آتی نماید.
