نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فاطمه وطن‌پرست قلعه جوق ¹
• برومند صلاحی ²

¹ دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

² استاد آب و هواشناسی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

شدت و فراوانی خشکسالی همراه با رخداد تغییر اقلیم پیچیده‌تر می‌شود و یک مسئله مهم در بخش کشاورزی و منابع آب است. پژوهش حاضر با هدف پیش‌بینی خشکسالی در ۶ ایستگاه اردبیل، اهر، پارس‌آباد، جلفا، خوی و ماکو واقع در حوضه آبخیز ارس انجام ‌شده است. برای این منظور، خروجی مدل گردش عمومی CMIP6 تحت سناریوهای (SSP1-2.6)، (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) برای داده بارش ۲۰۴۳-۲۰۲۴ پیش‌نگری شد. سپس با استفاده از شاخص بارش استانداردشده (SPI)، ویژگی‌های خشکسالی در مقیاس سالانه طی دوره پایه (۲۰۱۴-۱۹۸۵) با دوره آینده مورد سنجش قرار گرفت. صحت‌سنجی مدل‌ با استفاده از شاخص‌هایR2، RMSE، MAE، MSE و NSE انجام شد. نتایج حاصل از بررسی شاخص‌های آماری نشان داد مدل CanESM5 در شبیه‌سازی بارش از توانایی قابل قبولی برخوردار هست. نتایج پیش‌نگری بر اساس مدل CanESM5 برای سال‌های آینده نشان داد شدت خشکسالی تحت هر سه سناریو نسبت به دوره پایه افزایش می‌یابد که ناشی از پیامدهای تغییر اقلیم در محدوده موردبررسی است. هم‌چنین خروجی پایش خشکسالی بر مبنای شاخص SPI نشان داد در سناریو بدبینانه SSP5-8.5، تعداد و شدت خشکسالی نسبت به دو سناریوی متوسط و خوشبین بیشتر می‌باشد. مقادیر شاخص SPI برای ۲۰۲۰-۲۰۰۰ برحسب پهنه‌های بدون خشکسالی حاصل از دو شاخص TCI و VCI استخراج‌ شده از تصاویر ماهواره‌ای در سامانه گوگل ارث انجین نشان داد که در تمامی ایستگاه‌ها بیشترین مقدار ضریب همبستگی بین شاخص SPI و شاخص VCI وجود دارد که بیانگر توانایی شاخص VCI برای نشان دادن وضعیت خشکسالی در حوزه آبخیز ارس هست.

کلیدواژه‌ها

• دره رود ارس
• شاخص خشک‌سالی SPI
• گرمایش جهانی
• مدل‌های GCM

عنوان مقاله [English]

Evaluating the Effects of Climate Change on Droughts in the Coming Decades in Aras Basin Under the CMIP6 Model

نویسندگان [English]

• Fatemeh Vatanparast Ghaleh Juq ¹
• Bromand Salahi ²

¹ Ph.D. student of climatology, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

² Professor of climatology, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

The severity and frequency of droughts become more complicated with the occurrence of climate change and is an important issue in the agriculture and water resources sector. The current research was conducted to predict drought in Ardabil, Ahar, Parsabad, Jolfa, Khoi, and Mako stations located in the Aras basin. For this purpose, the output of the CMIP6 general circulation model was predicted under the scenarios (SSP1-2.6), (SSP2-4.5), and (SSP5-8.5) for the precipitation data of 2024-2043. Then, using the Standardized Precipitation Index (SPI), drought characteristics on an annual scale during the base period (1985-2014) were measured with the future period. Validation of the model was done using R2, RMSE, MAE, MSE, and NSE indices. The results of the analysis of statistical indicators showed that the CanESM5 model has an acceptable ability to simulate precipitation. The forecasting results based on the CanESM5 model for the coming years showed that the severity of drought under all three scenarios will increase compared to the base period, which is caused by the consequences of climate change in the studied area. Also, the output of drought monitoring based on the SPI index showed that in the pessimistic scenario of SSP5-8.5, the number and intensity of droughts are more than the average and optimistic scenarios. The values of the SPI index for 2000-2020 in terms of drought-free areas obtained from TCI and VCI indices extracted from satellite images in the Google Earth Engine system showed that in all stations there is the highest correlation coefficient between the SPI and VCI index, which indicates the ability of the index VCI is to show the drought situation in Aras watershed.

کلیدواژه‌ها [English]

• Aras River Valley
• GCM Models
• Global Warming
• SPI Drought Index