پیش بینی اثر تغییر اقلیم برشاخص های خشکسالی (SPI) و (SDI) در حوزه آبخیز ملایر با استفاده از سری زمانیARIMA (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

در سال های اخیر بررسی اثر تغییر اقلیم و پیش بینی خشکسالی ها در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مورد توجه قرار گرفته است . در تحقیق حاضر ابتدا تغییرات احتمالی اقلیم روی دما و بارش حوزه آبخیز ملایر در دوره آماری 1992- 2014 بررسی و پیش بینی های ماهانه، فصلی و سالانه برای دوره آماری (2021-2030) تحت سه سناریوی A2، B1 و A1B با استفاده از مدل گردش عمومی HadCM3 انجام و برای ریز مقیاس نمایی از مدل LARS- WG و از سری زمانی ARIMA ضربی و معیارهای AIC و SBC و آزمون پرت-مانتو در پیش بینی بارش و از شاخص های SPI ،SDI برای پیش بینی خشکسالی برای دوره (1397-1418) ایستگاه های هیدرومتری مرویل، پیهان و وسج استفاده شده است. نتایج حاصله حاکی از افزایش بارش و دما در هر سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در دوره آینده بوده و نشان می دهد که بزرگترین خشکسالی هواشناسی برای دوره پایه در سال 79- 1378 به میزان 96/1- رخ داده و در سال 18- 1417 به میزان 4/2-رخ می دهد. بررسی ها نشان داد که شدت وقوع خشکسالی های متوسط و شدید در دوره آماری آینده در ایستگاه های مرویل، پیهان و وسج افزایش می یابد و سبب کاهش دبی و خشکسالی هیدرولوژیکی می شود. نتایج حاصله بیانگر این است که به علت متغیر بودن میزان بارش و میانگین دمای هوا روند تغییرات خشکسالی ها در ماه های مختلف یکسان نبوده و طول دوره ، شدت و فراوانی خشکسالی در ماه ها و سال های مختلف متفاوت می باشد. بررسی مقادیر همبستگی (r) و میانگین مربعات خطا ( MSE ) بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دبی و بارش در ایستگاه های مورد مطالعه بیانگر توانمندی بالای مدل ARIMA در شبیه سازی دبی ماهانه می باشد و می توان از آن در سایر حوزه های آبخیزکشور استفاده نمود.