توفیق سعدی

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.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که نسبت به سایر پدیده های طبیعی در یک بازه زمانی طولانی اتفاق می افتد که به صورت متناوب جوامع بشری را از طریق اثرات منفی بر روی منابع آب و کشاورزی و به دنبال آن اقتصاد را دچار مشکل می سازد. یکی از روش های بررسی وضعیت خشکسالی استفاده از شاخص های خشکسالی همچون SPI می باشد. در این پژوهش از شاخص SPI جهت بررسی خشکسالی و ترسالی طی دوره زمانی 2001 تا 2016 استفاده شده است. شاخص SPI صرفا مبتنی بر اساس میزان بارش بوده به همین جهت انتخاب یک منبع بارش مناسب جهت استخراج شاخص SPI در مقیاس های زمانی مختلف از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. ایستگاه های سینوپتیک به دلیل عدم پراکنش مناسب و همچنین وجود خلاهای آماری زیاد نمی توانند به عنوان منبع بارش مناسب در این نوع پژوهش ها نقطه قابل اتکایی باشند به همین جهت منابع بارش شبکه بندی شده که دارای قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالایی هستند می توانند به عنوان یک جایگزین مناسب برای ایستگاه های زمینی استفاده شوند، در این پژوهش از منبع بارش Era-interim که محصول مرکز پیش بینی های میان مدت جوی اروپایی است استفاده شده است. نتایج ارزیابی های اولیه حاکی از این بود که منبع بارش Era-interim می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای ایستگاه های سینوپتیک در سطح کشور استفاده شود. به همین جهت از این منبع بارش جهت بررسی وضعیت خشکسالی در سطح کشور استفاده شد. برررسی وضعیت خشکسالی با توجه به شاخص SPI بود حاکی از این مساله بود که با افزایش مقیاس زمانی شاخص SPI خشکسالی ها و ترسالی ها شدیدتر شده به نحوی که خشکسالی ها و ترسالی های ملایم در اکثر ماه ها و سال های مورد بررسی تبدیل به خشکسالی های شدید و ترسالی های شدید شدند.

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.