شبیه سازی روند و فرین های دمای زنجان براساس سناریوهای اقلیمی و شگرد شبکه عصبی مصنوعی (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

تغییرات شدید آب و هوایی (و گرمایش کره زمین) در سال های اخیر به تغییر الگوهای جوی و پدید آمدن ناهنجاری های اقلیمی در اغلب نقاط جهان منجر شده است. فرایند تغییر اقلیم به ویژه تغییرات دما از مهم ترین چالش ها در قلمرو علوم زمین و علوم محیطی است. هرگونه تغییر در مشخصه های دما به عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی هر منطقه موجب تغییر در ساختار اقلیمی آن منطقه می گردد. از این رو شناخت تغییرات و روند دما در برنامه ریزی های محیطی مبتنی بر دانسته های آب وهوایی هر نقطه و ناحیه امری ضروری به نظر می رسد. به همین جهت پژوهش حاضر به شبیه سازی دمای روزانه (کمینه، بیشینه و میانگین) شهر زنجان تا سال 2100 می پردازد. روش اجرای پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی و روش گردآوری داده ها کتابخانه ای (اسنادی) است. برای بررسی دمای شهر زنجان از داده های کمینه، بیشینه و میانگین روزانه دما از ایستگاه همدید شهر زنجان طی دوره 2021-1961 استفاده شد. داده های مدل گردش عمومی جوی جهت شبیه سازی متغیرهای اقلیمی (دمای کمینه، متوسط و بیشینه) با استفاده از شگرد شبکه عصبی مصنوعی و سناریوهای اقلیمی، در دوره های آتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی فرین های دمایی با استفاده از سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، نشان داد که افزایش متوسط دمای روزانه، کمینه و بیشینه تحت تمامی سناریوها، به ترتیب 6/3، 3/3 و 7/2 درجه سلسیوس برای دوره 2022-2100 محتمل است. بررسی داده های ماهانه شبیه سازی شده تحت سناریوها و داده های مشاهده شده نظیر نشان می دهد که احتمال دارد کمینه، میانگین و بیشینه دما در ماه های ژانویه و فوریه بیشترین افزایش را داشته باشند. در حالی که با توجه به 3 سناریو، احتمال دارد که میانگین کمینه در ماه اوت، متوسط دما در ماه آوریل و بیشینه دما در ماه اکتبر کم ترین افزایش را تجربه کنند. همچنین دمای فصلی شبیه سازی شده تحت سناریوها نشان می دهد همه فصل های سال به ویژه فصل های سرد سال، گرم تر خواهند شد. شمار رخداد فراوانی فرین ها نیز در هر سه مقیاس دمایی (کمینه، میانگین و بیشینه) برای چارک 25ام و75ام در هر سه سناریو افزایش خواهد یافت.