پیش نمایی تغییرات بارش های آتی حوضه های آبخیز تأمین کننده آب شهر تهران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
هدف این پژوهش شناخت اثر تغییر اقلیم بر مقدار بارش حوضه های آبخیز تأمین کننده آب شهر تهران در افق 2025-2050 تحت سناریوهای پروژه CMIP6 است. بنابراین، نخست تغییرات روند بارش در دوره پایه با بکارگیری داده های بارش 33 ایستگاه همدیدی و بارانسجی حوضه مطالعاتی برای بازه زمانی 1989-2019 ارزیابی شد. سپس این تغییرات در افق آینده نزدیک بر مبنای برونداد 4 مدل CanESM5، CNRM-CM6-1، MIROC6 و MRI-ESM2-0 و تحت دو سناریوی SSP2-4.5 و SSP5-8.5 پیش نمایی گردید. با توجه به بزرگ مقیاس بودن مدل های گردش کلی جو از دو روش تصحیح اُریبی مقیاس گذاری خطی (LS) و نگاشت توزیع (DM) برای ریزگردانی GCMهای منتخب استفاده شد که در نهایت روش DM براساس مقادیر به دست آمده از معیارهای اعتبارسنجی مدل ها، به دلیل دقت بالاتر، برای تولید سناریوهای اقلیمی انتخاب گردید. نتایج آزمون های روند نشان داد که در دوره مشاهداتی، بخش قابل توجهی از حوضه مورد مطالعه در فصل پاییز روند افزایشی بارش (با سطوح اطمینان 95/0 و 99/0) و در زمستان روند کاهشی بارش را تجربه می کند، اما در بهار مناطق شرقی و شمال-شرقی روند کاهشی و مناطق شمال و شمال غرب روند افزایشی بارش را نشان می دهند. مطابق خروجی مدل های GCM، بارش در بهار تحت سناریوی SSP2-4.5، در تمام ایستگاه ها افزایش و مطابق SSP5-8.5 در 17 ایستگاه کاهش خواهد یافت. تغییرات بارش تابستانه، در چشم انداز حال و آینده قابل توجه نیست و در زمستان و پاییز تا حدودی منطبق بر تغییرات دوره مشاهداتی است. بدین ترتیب که در زمستان، بارش برمبنای هر دو سناریو کمتر از شرایط کنونی و در پاییز تحت سناریوی SSP5-8.5 بیشتر خواهد بود. اثر تغییر اقلیم بر حجم آب حوضه ها نیز نشان داد که بیشترین حجم آب در شرایط فعلی مربوط به زیرحوضه ی کرج است که طی دوره 2025-2050، در مدل CNRM-CM6-1 مطابق سناریویSSP2-4.5، 8/9 درصد افزایش و در مدل های MIROC6 و MRI-ESM2-0 و CanESM5 به ترتیب به میزان 3/5، 3/6 و 6/59 درصد کاهش می یابد.Projection of future Precipitation changes in Tehran's water supply watersheds
This study identifies the impact of climate change on precipitation in watersheds of Tehran water supply in the horizon 2025-2050 under the scenarios of CMIP6. Therefore, first, the changes in precipitation trends in the base period were calculated using the precipitation data of the study area's 33 synoptic and rain gauge stations for the period 1989-2019. Then changes soon based on four models, CanESM5, CNRM-CM6-1, MIROC6, and MRI-ESM2-0, and under two scenarios, SSP2-4.5 and SSP5-8.5 were projected. Due to the large scale of atmospheric general circulation models, two methods of linear scaling (LS) and distribution mapping (DM) were used for downscaling selected GCMs. Finally, the DM method was chosen to produce climatic scenarios due to its higher accuracy after calculating the validation indices of the models. The trend tests showed that in a significant part of the study basin, an increasing trend (with confidence levels of 0.95 and 0.99) in autumn and a decreasing trend in winter are observed during the observation period. In spring, the eastern and northeastern regions show a decreasing trend, and the northern and northwestern regions show an increasing precipitation trend. According to the output of GCM models, spring precipitation under the SSP2-4.5 scenario increases in all stations and decreases in 17 stations according to SSP5-8.5. Changes in summer precipitation are not significant in the present and future conditions, and winter and autumn are somewhat consistent with the changes in the observation period. Thus, in winter, precipitation, according to both scenarios, is less than in the current situation and is more in autumn under the SSP5-8.5 scenario. The effect of climate change on the amount of water in the watersheds also showed that the maximum water volume in the current conditions is related to the Karaj watershed. Between 2025 and 2050, the water content of this watershed increases by 8.9% in the CNRM-CM6-1 model according to the SSP2-4.5 But in MIROC6, MRI-ESM2-0, and CanESM5 models, it decreases by 5.3, 6.3, and 59.6 percent, respectively.