رضا نوروز ولاشدی؛ صدیقه برارخانپور احمدی؛ حدیقه بهرامی پیچاقچی؛ سارا مطلوم باب اناری
چکیده
مقدمه
اقلیم، یکی از عوامل محیطی است که تغییر آن موجب تغییرات گستردهای در بخشهای مختلف بوم سامانه شده و تهدید بزرگی برای توسعه پایدار محسوب میشود. دما، یکی از عناصر اصلی اقلیم است که تغییرات ناگهانی، کوتاهمدت و درازمدت آن میتواند ساختار آب و هوای هر منطقه را تحت تأثیر قرار دهد. در دهههای اخیر، کره زمین با ...
بیشتر
مقدمه
اقلیم، یکی از عوامل محیطی است که تغییر آن موجب تغییرات گستردهای در بخشهای مختلف بوم سامانه شده و تهدید بزرگی برای توسعه پایدار محسوب میشود. دما، یکی از عناصر اصلی اقلیم است که تغییرات ناگهانی، کوتاهمدت و درازمدت آن میتواند ساختار آب و هوای هر منطقه را تحت تأثیر قرار دهد. در دهههای اخیر، کره زمین با پدیده گرمایش جهانی مواجه شده است و مهمترین شاهد بر این ادعا تغییرات اقلیمی صورت گرفته در سرتاسر دنیا است. یکی از پیامدهای مهم گرمایش جهانی، افزایش وقوع پدیدههای فرین جوی است که از مهمترین آنها میتوان به تغییر ناگهانی دما، گرمای بیش از حد، سرمای غیرعادی، بارشهای سنگین و سیلآسا، خشکسالی و گرد و غبار ناشی از خشک شدن تالابها اشاره نمود. نمایههای حدی اقلیم، نه تنها نقش مهمی در بررسی وقایع اقلیمی در مقیاس منطقهای و جهانی دارند، بلکه به مدلسازی اقلیمی و تصمیمگیری در بررسی اثرات بخشهای متنوع نیز کمک مینماید.
مواد و روشها
در این پژوهش، از دادههای دمای مدل MRI-ESM-2 تحت سه سناریو خوشبینانه SSP1-2-6، حد متوسط SSP2-4-5 و بدبینانه SSP5-8-5 برای دو دوره آینده نزدیک (۲۰۶۰-۲۰۲۱) و آینده دور (۲۱۰۰-۲۰۶۱) استفاده شد. بدین منظور، ابتدا داده تاریخی طی دوره پایه و دادههای سناریو برای دوره آینده (تا سال ۲۱۰۰) برای مدل اقلیمی مورد مطالعه از پایگاه داده ESGF برای کل جهان دریافت شد. سپس، با زبان برنامه نویسی R، سری زمانی دادههای تاریخی و سناریو از مدل برای هر ایستگاه مورد نظر استخراج شد. مقیاسکاهی آماری دادهها با روش درونیابی دوخطیBilinear در سطح ایستگاههای مورد مطالعه انجام شد. در ادامه، دادهها در دوره آینده و بر اساس سه سناریوی مورد نظر در تمامی ایستگاههای مورد مطالعه گروهبندی شدند، برای استخراج نمایههای مبتنی بر کمینه و بیشینه دمای روزانه از نرمافزار RClimDex استفاده شد. در این پژوهش، ۱۶ شاخص حدی دما برای منطقه مورد مطالعه در مقیاسهای سالانه و ماهانه محاسبه و وجود روند و نقطه شکست در این شاخصها با آزمونهای آماری تشخیص روند منکندال، آزمون شیب خط سن و آزمون تشخیص جهش پتیت بررسی شد.
نتایج و بحث
نتایج بیانگر کاهش رویدادهای حدی گرم بر اساس سناریو SSP126، کاهش نمایههای مربوط به سرما و روزهای یخبندان (سرد) و افزایش نمایههای حدی گرم براساس سناریو SSP585 بوده که در بیشتر مناطق استان مشاهده شد. به طورکلی، نمایههای تعداد روزهای تابستانی (با شیب ۷۰-۴۰ درصد)، شبهای حارهای (۶۵-۴۵ درصد)، طول دوره گرما (۵۰-۳۰ درصد) و طول دوره رویش (۶۰-۴۰ درصد) به طور قابل ملاحظه افزایش اما نمایههای تعداد روزهای یخبندان ((۲۰-)-(۸۰-))، روزهای یخی ((۱۰-)-(۴۰-)) و طول دوره سرما ((۱۰-)-(۷۰-)) بهطور قابل ملاحظه کاهش خواهد یافت. همچنین، نتایج آزمون پتیت، نقطه تغییر افزایشی و کاهشی بهترتیب برای نمایههای حدی گرم و سرد را در دهه ۲۰۴۰ (آینده نزدیک) و ۲۰۸۰ (آینده دور) نشان داده است. بنابراین، بهمنظور کنترل دماهای حدی و اثرات سوء آن در بخشهای مختلف زندگی انسان بهویژه کشاورزی و منابع آب میبایست برنامههای مدیریتی مناسب در جهت نیاز هر منطقه تدوین و اجرا شود.
نتیجهگیری
نتایج بیانگر وجود تغییرات ناگهانی برای نمایههای دمایی تحت سناریو بدبینانه بیشتر از دو سناریو دیگر و در نواحی گستردهتری از استان مازندران بود. همچنین، احتمال افزایش ناگهانی نمایههای حدی گرم و کاهش ناگهانی روزهای مربوط به سرما و یخبندان در دوره زمانی آینده نزدیک در دهه ۲۰۳۰، ۲۰۴۰ و ۲۰۵۰ و در دوره زمانی آینده دور در دهه ۲۰۷۰ و ۲۰۸۰ وجود خواهد داشت. به طورکلی، در دورههای آماری آینده مورد مطالعه، نمایههای حدی دمایی تغییرات قابل توجهی خواهند داشت و استان مازندران با افزایش دمای هوا و رخدادهای حدی درجه حرارت بالا همراه خواهد بود که این نتایج همسو با نتایج مطالعات منطقهای و جهانی است. افزایش دما بهویژه در ماههای گرم که همزمان با کاهش نزولات جوی است، با توجه به ماهیت فصل گرم سال، در کشاورزی این منطقه که از مناطق مهم تولید برنج کشور است، نقش قابل توجهی دارد. لذا، چرخه هیدرولوژی پاییندست حوضه هراز را تحت تأثیر قرار میدهد. از طرفی، تغییرات دمایی در زمستان و ماههای سرد نیز میتواند زمان آغاز ذوب برف حوضه را تحت تأثیر قرار دهد که این عوامل روی دبی اوج سیلاب در پاییندست حوضه تأثیر بهسزائی دارد. با توجه به مطالب ذکر شده و ضرورت انجام چنین پژوهشهایی در زمینههای فعالیتهای انسانی، مدیریت منابع آب، امنیت غذایی و نیز سلامتی انسان، بررسی تأثیر رویدادهای حدی اقلیمی مبتنی بر دما در سیاستگذاریهای آینده در بخشهای مختلف ضرورت دارد و جوامع انسانی میبایست به ناچار خود را بر اساس این شرایط تنظیم و سازگار نمایند. لذا، بررسی شدت، فراوانی و زمان وقوع رخدادهای حدی و آگاهی احتمالی از آنها میتواند در حل مسائل گریبانگیر زیست محیطی و برنامهریزی منطقی در جهت کنترل و کاهش این رخدادها مؤثر واقع شود.
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.
مختار کرمی؛ رسول سروستان؛ رضا صبوری
چکیده
ﻫﺪف از پژوهش حاضر، ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﻗﻠﯿﻢ ﺑﺮ دبی ماهانه ﺣﻮزه آﺑخیز کارون بهعنوان بزرگترین حوضه کشور است. در این مطالعه، پنج ایستگاه هیدرومتری (بامدژ، تلهزنگ، حرمله، گتوند و دزفول) و سه ایستگاه سینوپتیکی (اهواز، دزفول و مسجد سلیمان) در نظر گرفته شد. با استفاده از نرمافزار SDSM، دادههای NCEP و دادههای بزرگ مقیاس ...
بیشتر
ﻫﺪف از پژوهش حاضر، ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﻗﻠﯿﻢ ﺑﺮ دبی ماهانه ﺣﻮزه آﺑخیز کارون بهعنوان بزرگترین حوضه کشور است. در این مطالعه، پنج ایستگاه هیدرومتری (بامدژ، تلهزنگ، حرمله، گتوند و دزفول) و سه ایستگاه سینوپتیکی (اهواز، دزفول و مسجد سلیمان) در نظر گرفته شد. با استفاده از نرمافزار SDSM، دادههای NCEP و دادههای بزرگ مقیاس مدل گردش عمومی جو (HadCM3 برای دما و CgCM3 برای دبی) تحت دو سناریوی اقلیمی A1B و A2 در حوضه کارون ریزمقیاسسازی شد. سپس دادههای تغییر اقلیم و خروجی مدل ریزمقیاسنمایی به نرمافزار SPSS 19 و Minitab 17 وارد تا روند معنیداری دبی برای دورههای اقلیمی آینده (2070-2020) پیشبینی شود. نتایج تحلیل تغییر اقلیم نشان داد که در منطقه مورد مطالعه تحت سناریوهای مختلف دمای هوا در ماههای مختلف سال در سناریوی A1B به میزان 1.60 درجه سانتیگراد و در سناریوی A2 ،1.58 درجه سانتیگراد افزایش پیدا میکند، اما متوسط دبی سالانه ایستگاهها در سناریوی A1B به میزان 19.82 مترمکعب و در سناریوی A2 به 16.27 مترمکعب کاهش مییابد. نتایج همچنین نشان داد، تحت سناریوهای مختلف اقلیمی دبی در فصل بهار و نیمه اول سال در سطح اطمینان 95 درصد بدون روند معنیداری، ولی در دیگر فصلهای سال و نیمه دوم سال دارای روند کاهشی معنیداری میباشد.
سیما رحیمی بندرآبادی
چکیده
افزایش گازهای گلخانهای ضمن تاثیر بر روی عناصر آب و هوایی، سامانههای متاثر از این متغیرها، نظیر منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت و اقتصاد را نیز دگرگون میسازد. تغییر آب و هوا، با ایجاد تغییرات در چرخه هیدرولوژی باعث اثرات معنیداری در منابع آب میشود. برای بررسی تغییرات آب و هوا در آینده، روشهای مختلفی وجود ...
بیشتر
افزایش گازهای گلخانهای ضمن تاثیر بر روی عناصر آب و هوایی، سامانههای متاثر از این متغیرها، نظیر منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت و اقتصاد را نیز دگرگون میسازد. تغییر آب و هوا، با ایجاد تغییرات در چرخه هیدرولوژی باعث اثرات معنیداری در منابع آب میشود. برای بررسی تغییرات آب و هوا در آینده، روشهای مختلفی وجود دارد که مهمترین آنها مدلهای اقلیمی هستند. مدلهای گردش کلی جفت شده (AOGCM) متغیرهای اقلیمی را در وسعت چند ده هزار کیلومتر مربع شبیهسازی میکنند، اما قادر به شبیهسازی فرایندهای منطقهای و کوچک مقیاس آب و هوا نیستند. برای رسیدن به این مهم، از روشهای ریزمقیاسنمایی استفاده میشود که یکی از مهمترین آنها روشهای دینامیکی میباشد. این روش، مبتنی بر بالا بردن قدرت تفکیک و تجزیه هرچه بیشتر مدلهای گردش کلی هستند. در این مطالعه، به بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر جریان کمینه حوضه کرخه، بهعنوان یکی از مهمترین حوضههای کشور از لحاظ آورد آبی و کشاورزی، پرداخته شده است. برای این منظور، از مدل ریزمقیاسنمایی دینامیکی PRECIS برای برآورد بارش و دما در دوره 2070 تا 2100 و تحت دو سناریوی A2 و B2 استفاده شده است. برای برآورد دبی روزانه در سالهای آتی نیز از مدل هیدرولوژیکی SWAT (که یک مدل جامع و پیوسته در مقیاس حوضهای میباشد) استفاده شده است. بدین صورت که مقادیر بارش و دمای خروجی مدل PRECIS تحت سناریوهای مختلف به مدل وارد و مقدار دبی روزانه برای زیرحوضهها برآورد شد. سپس، شاخصهای جریان کمینه (سه شاخص Q75 ،Q90 و Q95) از منحنیهای تداوم و سری جریانهای کمینه 10 و 30 روزه در هر یک از زیرحوضهها محاسبه شد. بررسی شاخصهای جریان کمینه طی دوره آینده نشان میدهد که تحت سناریوی A2، جریان کمینه حدود 70 درصد افزایش خواهد داشت و این افزایش دبی کمینه در قسمتهای شمالی حوضه بیشتر است. این در حالی است که تحت سناریوی B2، شاخصها نشان از کاهش 50 درصدی جریان کمینه در افق 2080 دارند. اما توزیع مکانی جریان کمینه نسبت به دوره پایه تغییری نخواهد داشت. لذا، مناطق مرکزی و تا حدودی شمالی حوضه تحت این سناریو، خشکسالیهای شدیدی را تجربه خواهد کرد. از اینرو، با توجه به اثرات متفاوت تغییر اقلیم بر جریان کمینه تحت سناریوهای مختلف، در طرحهای مدیریتی باید عدم قطعیت سناریوها و همچنین، وضعیت اقتصادی و اجتماعی منطقه در آینده مد نظر قرار گیرد.
نوید ضیایی؛ مجید اونق؛ حمیدرضا عسگری؛ علیرضا مساح بوانی؛ عبدالرسول سلمان ماهینی؛ محسن حسینعلیزاده
چکیده
تأثیرات تغییر اقلیم بر دما و بهویژه بارش سراسر جهان بهدلیل پیچیدگی و تغییرات مکانی آنها بهخوبی شناخته نشده است. در این تحقیق، اقدام به بررسی اثر پدیده تغییر اقلیم بر تغییرات برخی از متغیرهای اقلیمی (دما و بارش)، در حوضه حبلهرود با توجه به حساسیت اکولوژیکی و موقعیت خاص این منطقه در دورههای آتی شد است. برای این کار، دادههای ...
بیشتر
تأثیرات تغییر اقلیم بر دما و بهویژه بارش سراسر جهان بهدلیل پیچیدگی و تغییرات مکانی آنها بهخوبی شناخته نشده است. در این تحقیق، اقدام به بررسی اثر پدیده تغییر اقلیم بر تغییرات برخی از متغیرهای اقلیمی (دما و بارش)، در حوضه حبلهرود با توجه به حساسیت اکولوژیکی و موقعیت خاص این منطقه در دورههای آتی شد است. برای این کار، دادههای مدلHadCM3 با بهکارگیری مدلLARS-WG طبق سناریوهای A2، B2 و A1B ریزمقیاس شده و تغییرات فصلی بارش، کمینه و بیشینه دمای ایستگاههای سینوپتیک فیروزکوه و گرمسار در دو دوره 2030-2011 و 2065-2046 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بارش حوضه بهطور متوسط در آینده نزدیک بین 0.23 تا 4.80 میلیمتر افزایش و در آینده میانه 0.08 تا 0.15 میلیمتر کاهش خواهد یافت. کمینه دما برای آینده نزدیک بین 0.50 تا 0.67 درجه سانتیگراد و در آینده میانه بین 1.54 تا 1.97 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت. بیشینه دمای حوضه حبلهرود برای آینده نزدیک بین 0.43 تا 600. درجه سانتیگراد و برای آینده میانه بین 1.47 تا 1.89 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت و در نهایت میتوان گفت که شرایط اقلیمی حوضه حبلهرود در دورههای آتی، تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت. بنابراین، با توجه به این موضوع و نیز آگاهی از اثرات منفی مستقیم و غیر مستقیم تغییر اقلیم بر بخشهای مختلف حوضه (کشاورزی، منابع آبی، محیط زیست، منابع طبیعی، بهداشت، صنعت و اقتصاد)، برنامهریزیهای بلندمدت و استراتژیک برای مدیریت شرایط جدید، امری ضروری است.
عباسعلی محمدیان؛ علی طالبی؛ مسعود گودرزی؛ ابوالفضل عبدالهی
چکیده
از مدلهای مولد اقلیمی در دامنه وسیعی از مطالعات از قبیل تغییر اقلیم، هیدرولوژی، محیط زیستی و ارزیابی ریسک در کشاورزی استفاده میشود. این مدلها قادرند سریهای زمانی مصنوعی در مقیاس روزانه با طول دوره مناسب را ایجاد کنند. در این تحقیق، دادههای مدل گردش عمومی جو HADCM3 با بهکارگیری مدل LARS-WG با سناریوهای B1، A2 و A1B ریزمقیاس شده، تغییرات ...
بیشتر
از مدلهای مولد اقلیمی در دامنه وسیعی از مطالعات از قبیل تغییر اقلیم، هیدرولوژی، محیط زیستی و ارزیابی ریسک در کشاورزی استفاده میشود. این مدلها قادرند سریهای زمانی مصنوعی در مقیاس روزانه با طول دوره مناسب را ایجاد کنند. در این تحقیق، دادههای مدل گردش عمومی جو HADCM3 با بهکارگیری مدل LARS-WG با سناریوهای B1، A2 و A1B ریزمقیاس شده، تغییرات ماهانه و فصلی بارش، دمای کمینه و دمای بیشینه حوضه بلغور سد کارده مشهد در دوره 2065-2046 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه ماهانه پیشبینی شده نسبت به دوره پایه دارای تغییرات افزایشی میباشد. تغییرات دمای کمینه و بیشینه فصلی پیشبینی شده نسبت به دوره پایه مثبت بوده، این تغییرات، برای فصل بهار و تابستان، بیشتر از دو فصل دیگر هستند. تغییرات دمای کمینه دوره 2065-2046 بیشتر از تغییرات دمای بیشینه خواهد بود. این مطلب بیانگر این است که تغییرات دمای متوسط دوره آتی بیشتر تحت تأثیر افزایش دمای کمینه خواهد بود. همچنین، نتایج نشان از کاهش بارش برای سناریوهای B1 و A1B و افزایش بسیار ناچیز بارش برای سناریوی A2 را میدهد. با توجه به نتایج سه سناریو میتوان بهصورت کلی بیان داشت که در دوره فوق بارش کاهش و دمای کمینه و بیشینه افزایش خواهد یافت. بنابراین، با توجه به این امر و آگاهی از اثرات منفی مستقیم و غیر مستقیم تغییر اقلیم بر محیط و سایر بخشها برنامهریزیهای بلندمدت و استراتژیک برای مدیریت شرایط جدید امری اجتنابناپذیر و ضروری به نظر میرسد.
