منصوره کوهی

این مطالعه با هدف ارائه چشم اندازی از اقلیم استان های محور شرقی کشور در دهه های آینده جهت برنامه ریزی کلان و اتخاذ روش های سازگاری و کاهش پیامدهای گرمایش جهانی انجام شده است. مطالعه حاضر با استفاده از مقیاس کاهی ترکیبی دینامیکی-آماری شامل  مدل منطقه ای اقلیمی RegCM4.5.11 به عنوان مدل دینامیکی و عامل تغییر به عنوان مدل آماری و با بکارگیری داده های شرایط مرزی مدل گردش کلی CanESM از سری مدل های CMIP5 بر روی  متغیرهای بارش و دما در منطقه شرق کشور از جمله استان های خراسان رضوی، جنوبی و سیستان و بلوچستان انجام گرفت. پس از انتخاب پیکر بندی بهینه مدل منطقه ای RegCM ، برونداد مدل منطقه ای RegCM به روش عامل تغییر پس پردازش آماری شد. مدل ترکیبی یادشده برای مقیاس کاهی برونداد مدل گردش کلی برای دو دوره آینده نزدیک (2021-2049)  و آینده دور (2099-2071) با استفاده از دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 بکار گرفته شد. نتایج این تحقیق در مورد دما برای دوره آینده نزدیک حاکی از افزایش  سالانه 2/4 درجه ای در سناریوی RCP4.5 و  5/5 درجه در سناریوی RCP8.5 می باشد. در دوره آینده دور نتایج نشان دادند که دمای سالانه 2/5 درجه در سناریوی RCP4.5 و 9/8 درجه در سناریوی RCP8.5 افزایش می یابد. اگر در فرآیند مقیاس کاهی ترکیبی، سناریوی متوسط به عنوان میانگین پیش نگری ها در نظر گرفته شود، در آنصورت تغییرات بارش شرق کشور در آینده نزدیک بین 11- تا 15- درصد و در آینده دور بین 8- تا 149+ درصد نسبت به دوره دیدبانی خواهد بود. علیرغم اینکه تعداد اندکی از سناریوها، افزایش بارش را برای منطقه پیش نگری کرده اند، اما به نظر می رسد هر گونه اثرات افزایش بارش به دلیل افزایش دمای پیش نگری شده در منطقه بلااثر شده و منطقه در آینده درگیر تنش آبی خواهد شد که نیازمند اتخاذ روش های سازگاری و کاهش پیامدهای گرمایش جهانی  در منطقه است.

اقلیم تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسان ساز در سطح جهانی و منطقه ای در حال تغییر است. امروزه، مدل های سری CMIP، منابع داده ای چند مدلی را به منظور بهبود پژوهش های علمی در راستای شناخت تغییر اقلیم و خطرپذیری اقلیم آینده در مقیاس منطقه ای یا محلی و توسعه رهیافت هایی برای سازگاری با اقلیم ارایه می دهند. با این وجود، ثابت شده است که این مدل ها قادر به حل جزئیات ویژگی های تغییر اقلیم در مقیاس های مذکور نیستند. به منظور پرکردن این خلا، روش های مقیاس کاهی ( دینامیکی و آماری)، به عنوان راه های چند روشی به منظور بدست آوردن پیش نگری های با قدرت تفکیک مناسب از مدل های جهانی اقلیمی بکار می روند. ارائه اطلاعات مطمئن تر اقلیمی به صورت چند مدل، چند روش و چند مقیاس (M5S) می تواند به تصمیم گیران بخش-های مختلف همچون آب و کشاورزی در پاسخ به تغییرات اقلیم کمک نماید. در این راستا، در این پژوهش با هدف ارایه سناریوهای آتی اقلیمی دما و بارش در حوضه کشف رود (دشت مشهد) از دو روش مقیاس کاهی آماری (SDSM و BCSD) و یک مدل منطقه ای اقلیم (RegCM) استفاده شده است. برونداد مدل اقلیمی CanESM2 برای دوره حاضر (2005-1984) و دوره آینده نزدیک (2050-2021) با سه روش مذکور، مقیاس کاهی شد. نتایج نشان داد میانگین دما در حوضه کشف رود در تمام فصل ها افزایش می یابد (با سه روش). تغییرات بارش دارای نوسانات زیادی است. در دوره آتی، بارش تا 4 و 9 درصد تحت این سناریوی با دو روش SDSM و RegCM کاهش می یابد که از لحاظ آماری معنی دار نیست در حالیکه با استفاده از روش مقیاس کاهی BCSD، بارش به طور معنی داری تا 24 درصد در ایستگاه مشهد افزایش خواهد یافت.

تبخیر تعرق گیاه مرجع متغیری است که مهم ترین جزء چرخه هیدرولوژی محسوب می شود. با توجه به ارتباط مستقیم تبخیر تعرق مرجع با متغیرهای اقلیمی، انتظار می رود افزایش دمای هوا و تغییرات فراسنج های مرتبط با دما در روند و مقدار ETo تأثیر بگذارد. در این مطالعه، ضمن بررسی مهارت داده های شبکه ای CRU در برآورد میانگین سالیانه سه متغیر دمای کمینه، بیشینه و تبخیر تعرق در استان خراسان رضوی، پیش نگری تغییر در مقدار، نوسانات مکانی و روند زمانی این سه متغیر، با استفاده از برون داد چهار مدل سری CMIP5، تحت دو سناریوی واداشت تابشی (4.5 و 8.5) طی دو دوره آینده نزدیک (2050-2021) و آینده میانی (2080-2051) بررسی شد. نتایج نشان داد داده های CRU دارای مهارت مناسبی در شبیه سازی دما در منطقه اند. میانگین سالیانه دمای کمینه، در دوره 2050-2021، تحت هر دو سناریو، بیش از C ᵒ6/1 افزایش خواهد یافت که تحت RCP8.5، مساحت بیشتری از استان دچار این افزایش خواهد شد. این منطقه، طی دوره 2080-2021، با افزایش بیش از Cᵒ3 در میانگین سالیانه دمای کمینه مواجه خواهد شد. افزایش دمای بیشینه در سناریوی RCP8.5 طی دوره میانی، در تمامی استان، حدود Cᵒ4 برآورد شد. مقایسه مقادیر ETo مشاهداتی با برون داد چهار مدل اقلیمی در تمامی نقاط شبکه برای دوره پایه نشان داد، به رغم تفاوت در مقدار، نحوه پراکنش مکانی مقادیر ETo مدل با توزیع مکانی مقادیر مشاهداتی هم خوانی مناسبی دارد. براساس نتایج به دست آمده، طی دو دوره مورد بررسی، این متغیر افزایش خواهد یافت و همان طور که انتظار می رود، تحت سناریوی RCP8.5، درصد افزایش بیش از سناریوی مقابل است. [1] Reference Evapotranspiration (ETo)

پیامدهای ناشی از تغییر اقلیم، به ویژه در اثر افزایش گازهای گلخانه ای، طی سال های اخیر مشکلات زیادی را همراه داشته که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بخش های مختلف جامعه را تحت تاثیر قرار داده است. یکی از مهمترین این پیامدها افزایش وقوع بلایای جوی-اقلیمی نظیر سیل، خشکسالی، چرخندهای حاره ای، بالا آمدن سطح آب دریا، توفان گرد و غبار و ... است، که شایع ترین آنها در ایران وقوع سیل و خشکسالی است. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و سیستم های سینوپتیکی که این منطقه را تحت تاثیر قرار می دهند، آشکار است که خشکی از جمله ویژگی های این منطقه به حساب می آید و خشکسالی یکی از مهمترین و شایع ترین بلایای جوی-اقلیمی است که این کشور را متاثر می سازد. از آن جا که خشکسالی، بخش های مختلف جامعه مانند منابع آب، کشاورزی، صنعت، اقتصاد، بهداشت و ... را تحت تاثیر قرار می دهد، لذا پایش و ارزشیابی این بلیه در آینده به منظور ارایه ی برنامه ریزی صحیح در بخش های مختلف جامعه، امری لازم و ضروری است. برای دست یابی به این هدف، ابتدا باید داده های اقلیمی برای دوره های آتی شبیه سازی شوند. برای این منظور یکی از مناسب ترین روش ها، استفاده از خروجی الگوهای جفت شده جو–اقیانوس گردش عمومی جو ((AOGCM است. لذا، در این نوشتار ابتدا با استفاده از خروجی های الگوی GCM و ریزگردانی آنها به کمک الگوی LARS–WG، داده های بارش طی دوره 39-2010 شبیه سازی شده است. سپس با استفاده از این داده ها وضعیت خشکسالی کشور به کمک دو شاخص دهک (DI) و استاندارد بارش (SPI) طی این دوره مورد بررسی و ارزشیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق ضمن تایید هم خوانی این دو شاخص جهت بررسی وضعیت خشکسالی در کشور، نشان داده است که طی سی سال آینده شرایط خشکسالی در کشور رو به افزایش خواهد بود که این مساله وقوع تغییر اقلیم در منطقه را تایید می کند، به گونه ای که طی دوره مورد مطالعه، در سال های 2011، 2025، 2032، 2034، 2035 و 2039 بیشتر نقاط کشور با خشکسالی شدید و بسیار شدید روبرو خواهد بود که در این میان، وضعیت خشکسالی در سال 2039 به مراتب بحرانی تر خواهد بود.