علیرضا مساح بوانی

یکی از چالش های اصلی پیش روی بشر، بحث گرمایش جهانی و اثرات تغییر اقلیم می باشد. در این تحقیق سعی شده تا با بررسی روند متغیرهای اقلیمی مشاهداتی مختلف شامل بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل طی فصول مختلف در محدوده دامنه های جنوبی البرز مرکزی (استان تهران و البرز) علاوه بر اثبات تغییر اقلیم ناشی از گرمایش جهانی، میزان دخالت هر یک از واداشت های عمده از جمله گازهای گلخانه ای تعیین گردد. در این راستا با استفاده از روش درون یابی وزن دهی معکوس فاصله ( IDW )، داده های مشاهداتی سه ایستگاه همدیدی آبعلی، مهرآباد و کرج به صورت پهنه ای تبدیل شد و با میانگین گیری غیرمتداخل سه ساله و محاسبه آنومالی متغیرهای مشاهداتی و شبیه سازی عوامل مرکب ( ALL )، عوامل طبیعی ( NAT )، گازهای گلخانه ای ( GHG ) و اجراهای کنترل پیش از انقلاب صنعتی ارکان مورد نیاز آشکارسازی و نسبت دهی فراهم شد. با کاهش حجم داده های حاصل از اجراهای کنترلی به وسیله توابع غیرمتعامد تجربی ( EOF ) و استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه و آزمون ثبات باقیمانده ها، تأثیر هر یک از سیگنال ها مذکور بررسی شد. با توجه به نتایج حاصل شده، برای آنومالی هر سه متغیر بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل به ترتیب طی فصول زمستان، تابستان و بهار سیگنال ALL ، آشکارسازی و نسبت دهی گردید. به علاوه برای دمای حداقل بهاره سیگنال GHG در تغییرات دما نقش مؤثری دارد. بدین ترتیب بالاترین ضرایب مقیاس ساز (β) تحت واداشت های مرکب ALL به ترتیب مربوط به میانگین غیرمتداخل سه ساله بارش های زمستانه (0.88)، میانگین دمای حداقل بهاره (0.78) و میانگین دمای حداکثر تابستانه (0.76) می باشد. و ضریب مقیاس ساز گازهای گلخانه ای که فقط برای میانگین دمای حداقل بهاره آشکارسازی و نسبت دهی گردید (0.73) می باشد.

ﺗﻐﯿﯿﺮ و ﺗﺨﺮﯾﺐ ﻃﺒﯿﻌﺖ تحت تأثیر فعالیتهای اﻧﺴان اﻓﺰاﯾﺶ یافته اﺳﺖ که از ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻋﻤﺪه آن می توان به ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺳﯿﻤﺎی ﺳﺮزﻣﯿﻦ اشاره کرد. اﯾﻦ تحقیق با هدف تعیین بهترین سناریو حفاظتی و احیا تغییرات کاربری اراضی آینده با تاکید بر اتصال لکه های پوشش گیاهی طبیعی در حوزه تجن انجام شد. پیش بینی اﺛﺮات اکولوژیکی ﻫﺮ ﯾﮏ از سناریوهای ﻣﺪﯾﺮﯾﺘﯽ ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻘﺎدﯾﺮ سنجه ها تعیین و سپس بهترین سناریو بر اساس راه حل عکس ایده آل (TOPSIS) اﻧﺘﺨﺎب گردید. ﻧﺘﺎﯾﺞ سنجه های سیمای سرزمین نشان داد اجرای بهترین سناریوی حفاظتی و احیا در آﺑﺨﯿﺰ تجن ﺑﺎﻋﺚ کاهش ﺗﻌﺪاد ﻟﮑﻪ از 9900 لکه به 4657 لکه در ﭘﻮﺷﺶ ﮔﯿﺎﻫﯽ طبیعی گردیده است که نشانه ای از کاهش تجزیه و تکه تکه شدن سیمای سرزمین است. روﯾﮑﺮد ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﻣﮑﺎن ﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ ﻧﺘﺎﯾﺞ اﮐﻮﻟﻮژﯾﮏ تغییرات کاربری اراضی جهت دستیابی به اﻫﺪاف ارزﯾﺎﺑﯽ و ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪ مناسب تر در آﺑﺨﯿﺰ را ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﺪ.

تغییر اقلیم تأثیر زیادی بر تمامی ابعاد زندگی بشر گذاشته است. از جمله تأثیرات محسوسی که تغییر اقلیم داشته است، کاهش منابع آب سطحی و زیرزمینی کشور بوده که دستخوش تغییراتی زیادی شده است. تغییرات اقلیمی بر میزان، زمان و نوع بارش، تأثیر در کیفیت آب، باعث افزایش خشکسالی، افزایش تقاضا برای آب، تغییر در نوع مدیریت منابع آب و همچنین افزایش سطح آب دریاها و مشکلات ناشی از آن می شود. تغییر اقلیم بر دامنه ی تغییرات دمایی نیز تأثیرات زیادی داشته است به طوری که بر مقادیر حد نهایی دمای کمینه و بیشینه مؤثر بوده و دامنه ی تغییرات دمایی را تحت تأثیر قرار داده است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی آثار تغییر اقلیم بر بارش، دمای کمینه و بیشینه به ک مک 15 مدل گردش عم ومی جو تحت دو س ناریوی A1B و B1 در دوره ی 2039-2011 می باشد. به این منظور با استفاده از توزیع آماری بتا تغییرات بارش، دمای کمینه و بیشینه استخراج شده از 15 مدل گردش عمومی جو، در احتمال وقوع 20، 50 و 80 درصد محاسبه گردید. نتایج نشان داد که از احتمال وقوع 20 به 80 درصد تحت هر دو سناریوی A1B و B1 دمای کمینه و بیشینه در حال اف زایش و بارش در حال کاهش می باشد. دمای کمینه و بیشینه تحت سناریوی A1B بیشتر از سناریوی B1 افزایش یافته است و بارش تحت تأثیر سناریوی B1 نسبت به سناریویA1B  بیشتر کاهش یافته است. در نهایت نتایج نشان داد که بارش 19 تا 22% کاهش و دمای کمینه 13 تا 20% و دمای بیشینه 2/4 تا 6/4 درصد نسبت به دوره ی پایه در حوضه ی آبخیز تویسرکان افزایش یافته است.

بررسی ها نشان داده است که تغییرات تراز آب دریا در مقیاس محلی نسبت به تغییرات آن در مقیاس جهانی (میانگین تراز عمومی دریاها) متفاوت است. از آنجا که کاربرد مقادیر میانگین جهانی افزایش تراز آب در اجرای تحقیقات موجب بروز خطا در برآورد میزان دقیق آب گرفتگی و آسیب پذیری خطوط ساحلی است، برآورد میزان دقیق افزایش تراز آب با بهره گیری از مدل های AOGCM برای برنامه ریزی و مدیریت نواحی ساحلی ضروری است. در طی این پژوهش، با استفاده از مدل SIMCLIM به محاسبه تغییرات تراز آب تا سال 2100 میلادی در منطقه خلیج فارس و دریای عمان تحت سناریوهای انتشار گاز گلخانه ای پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که تراز آب در این منطقه تا سال 2100، تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0، و RCP8.5 به ترتیب 84.18، 86.62، 89.06، و 181.3 سانتی متر خواهد بود. در حالی که مقدار تغییرات تراز عمومی آب به ترتیب تحت سناریوهای RCP حدود 61، 71، 73، و 98 سانتی متر در سال 2100 پیش بینی شده است. مقایسه این مقادیر، لزوم محاسبه مقادیر تغییرات تراز محلی آب در منطقه را برای برآورد های دقیق تر از میزان آسیب پذیری سواحل به آب گرفتگی در دوره های آتی را نشان می دهد.

در چند دهة اخیر تغییر اکثر کاربری ها بدون درنظرگرفتن قابلیت ها و محدودیت های محیط زیستی، مشکلات بسیاری مانند تخریب خاک و آلودگی اکوسیستم های آبی را به دنبال داشته است، بنابراین، ضرورت تحقیق حاضر، بررسی چگونگی کاهش آثار تغییرات کاربری اراضی احتمالی آینده در حوضة آبخیز تجن با بررسی توانایی بالقوة اراضی به عنوان راهکاری برای حفاظت از منابع طبیعی است. از این رو، مدل ساز تغییر سرزمین (LCM) برای بررسی میزان تغییرات احتمالی کاربری اراضی آتی به کار گرفته شد و در ادامه، با بهره گیری از سامانة اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش ارزیابی چندمعیاره (ترکیب خطی وزنی)، مستعدترین مناطق کشاورزی تعیین شد. نتایج نشان داد در طول دورة 2010 تا 2040، کاربری جنگلی 34739 هکتار کاهش، و کاربری کشاورزی و مرتع به ترتیب، 27071 و 7668 هکتار افزایش خواهد داشت و نیز 3473 هکتار از مستعدترین مناطق محتمل تغییر از کاربری جنگل به کاربری کشاورزی و مرتع استخراج شد. بنابراین، انتظار می رود بررسی تغییرات کاربری اراضی آینده براساس قابلیت اﮐﻮﻟﻮژﯾﮑﯽ می تواند به حفاظت از جنگل های هیرکانی برای پیشگیری از تغییرات غیراصولی کاربری اراضی در دورة آتی منطقه کمک کند.

هدف از این تحقیق ، تعیین سهم اثرات محرّکهای مختلف تغییر اقلیم بر تغییرات بارش های حدّی جنوب غرب ایران می باشد. محدوده مورد مطالعه شامل حوضه های آبریز مهمی چون حوضه های کارون بزرگ ، زهره و جراحی و کرخه می باشد. شاخص های حداکثر بارش سالانه و حداکثر مجموع بارش پنج روزه در سال ،طی دوره آماری 2005-1951 با استفاده از پایگاه داده های بارش روزانه افرودیت(APHRODITE) به عنوان مشاهدات و شبیه سازی های مدل NorESM1-M ، تهیه و بررسی شدند . با استفاده از رویکرد بزرگ مقیاس نمایی و با استفاده از روش نزدیکترین همسایگی ، میانگین سلول منطقه ی مورد مطالعه بین طول جغرافیایی 48 تا 52 درجه ی شرقی و عرض جغرافیایی 30 تا 33 شمالی محاسبه گردید . سهم محرک های خارجی پدیده تغییر اقلیم شامل اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی (ALL) ، اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرات جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) بر تغییرات بارش های حدی منطقه با استفاده از روش انگشت نگاشت بهینه آشکارسازی و نسبت دهی برای اولین بار در ایران در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده نشان می دهند که سهم سیگنال (ALL) در تغییرات بارش های حدی جنوب غرب ایران طی دوره آماری 2005-1951 قابل آشکارسازی و نسبت دهی هستند . اما هیچ گونه آشکارسازی برای اثرات جداگانه طبیعی (NAT) و اثرا جداگانه گازهای گلخانه ای (GHG) تایید نگردید. درصد تغییرات روند قابل نسبت دهی به اثرات ترکیبی انسانی و طبیعی برای Rx1day و Rx5day به ترتیب 64/1 درصد ( 18/0 تا 1/3) و 5/2 درصد(1 تا 4 درصد) برآورد گردید.

با توجه به روند احتمالی افزایش خشکسالی در جهان در اثر تغییراقلیم، بررسی این پدیده در هر منطقه برای دوره ی آتی ضروری می نماید. در این تحقیق داده های ریزمقیاس شده ماهانه شبیه سازی شده دما و بارش استان آذربایجان شرقی در دوره 2022-2013 میلادی، توسط 16 مدل AOGCM، تحت سه سناریوی انتشار A1B, A2, B1 تهیه شدند. پس از بررسی شرایط (فراوانی و شدت) خشکسالی گذشته (1999-1950) در منطقه، به منظور لحاظ کردن عدم قطعیت سناریوهای انتشار، با استفاده از روش مقیاس الگو (Pattern Scaling)، داده ها برای 46 سناریوی انتشار دیگر محاسبه شده، و وضعیت خشکسالی استان در دوره ی آتی با شاخص بارش استاندارد شده (SPI) بررسی گردید، و در نهایت نقشه های پهنه بندی این شاخص با به کارگیری روش کریگینگ در هر سال با در نظرگرفتن سناریوی میانه برای اقلیم منطقه، به دست آمد. نتایج نشان داد در سال 2021 خشکسالی بسیار زیاد در نواحی شرقی استان رخ خواهد داد و می توان این سال را خشک ترین سال دوره قلمداد کرد، بطوری که در مجموع 375/59 درصد استان دارای شرایط خشک خواهد بود. برای سال های 2013، 2017 و 2018 نیز در برخی نقاط خشکسالی پیش بینی می شود، در حالی که سال 2019 در تمامی نقاط از شرایط نزدیک به نرمال برخوردار خواهد بود. سال 2020 نیز در دوره ی ده ساله مرطوب ترین سال خواهد بود، به گونه ای که این سال تنها سالی است که رطوبت بسیار زیاد را تجربه خواهد کرد. پس از 2020، سال 2014 با پوشش 50 درصد استان با سطوح رطوبتی، مرطوب ترین سال خواهد بود. در کل، استان آذربایجان شرقی به جز سال های 2013، 2017، 2018 و 2021، در 6 سال دیگر از شرایط نزدیک به نرمال و بالاتر تبعیت خواهد نمود. با پیش بینی مقادیر بارش و تعیین شرایط خشکسالی، می توان راهکارهای سازگاری با تغییر اقلیم در این خصوص را پیشنهاد نمود.