اصغر کامیار

این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر جریان ورودی و حجم مخزن سد دز با استفاده از مدل های منطقه ای (RCM) براساس رویکرد IPCC-AR5 انجام شد. در این راستا جهت پیش نگری دما و بارش حوضه، دقت 17 مدل پروژهCORDEX – WAS مورد ارزیابی قرار گرفت و بعد از همادی کردن مدل ها، متغیرهای دما و بارش برای سه دوره 20 ساله تحت دو سناریو اقلیمیRCP4.5 و RCP8.5 شبیه سازی گردید. پیش نگری ها، محدوده افزایش دمای حداقل و حداکثر را تحت مدل های انتخابی در سناریو RCP4.5 به ترتیب از 5/1 تا 2/4 و 5/1 تا 3 درجه سلیسیوس و در سناریویRCP8.5 به ترتیب از7/2 تا 3/5 و 6/1 تا 8/5 درجه سلسیوس محتمل دانسته اند. همچنین مدل های مذکور محدوده کاهش تغییرات بارش را 11 تا 17 درصد تحت سناریویRCP4.5 و 8 تا 18 درصد تحت سناریوی RCP8.5 پیش بینی کردند. نتایج پیش بینی جریان ورودی به سد حکایت از کاهش 49 تا 52 درصدی در سناریوی RCP4.5 و 44 تا 64 درصد در سناریوی RCP8.5 دارد. با کاهش بارش و افزایش دما حجم مخزن تحت دو سناریوی منتخب بین 47 تا 54 درصد برای دهه های آتی کاهش خواهش یافت که باعث تشدید بحران آب در مناطق پایین دست خواهد شد.

اهداف: از آنجایی که بررسی تغییرات اقلیمی، ارائه راهکارهای مناسب سازگاری و کاهش اثرات تغییر اقلیم در هر منطقه نیازمند پیش نگری صحیح متغیرهای اقلیمی در آن منطقه است؛ هدف این مقاله ارزیابی دقت مجموعه مدل های گردش کلی پایگاهCORDEX  (جنوب آسیا) در شبیه سازی دما و بارش به عنوان متغیرهای تاثیرگذار در جریان حوضه آبخیز دز است. روش: جهت پیش نگری دما و بارش حوضه مذکور، دقت 17 مدل گردش کلی پروژهCORDEX – WAS  (جنوب آسیا) مورد ارزیابی قرار گرفت. از روش عامل تغییر برای تصحیح خطای داده های شبیه سازی شده در دوره تاریخی و آینده و از نمره مهارت (SS) برای ارزیابی عملکرد مدل ها استفاده شد. شبیه سازی این پارامترها برای سه دوره 20 ساله (2099 - 2080، 2069 - 2050 و 2039 - 2020) و تحت دو سناریوRCP4.5  و RCP8.5 برای ایستگاه های منتخب انجام شد. یافته ها/ نتایج: خروجی ها نشان داد شبیه سازی مدل ها با خطا همراه است و باید قبل از استفاده از آن ها در مطالعات تصحیح شوند. براساس (SS) یک مجموعه ده تایی با نمره مهارت بالا انتخاب شد. اگرچه نتایج مدل های انتخابی بیانگر کاهش 11 تا 17 درصدی بارش سالانه برای سناریو RCP4.5 و 8 تا 18 درصدی برای سناریو RCP8.5 در حوضه مورد مطالعه است، ولی بارش فصل پاییز در این محدوده تغییرات افزایشی را نشان می دهد. خروجی دمای حداکثر حوضه برای سناریوی انتشار RCP4.5 افزایش 5/1 تا 3 درجه و برای سناریو بدبینانه RCP8.5 افزایش 6/1تا 8/5 درجه سلسیوس را پیش نگری می کند. این افزایش برای دمای حداقل برای سناریو انتشار RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب مابین 5/1 تا 2/4 و 7/2 تا 3/5 درجه سلسیوس در تغییر است. نتیجه گیری: به طورکلی نتایج حاصل از این پژوهش، بیانگر آن است که این محدوده در دهه های آتی به سمت اقلیمی با رطوبت کمتر و دمای بیشتر پیش می رود.

اصلاح خطا معمولاً برای خروجی های مدل اقلیمی قبل از استفاده بعنوان ورودی مدل های محیطی در مطالعات اثر تغییر اقلیم استفاده می شود. در این پژوهش ابتدا خروجی شش GCM ریزمقیاس نمایی شده با RcgCM4-4 در محدوده CORDEX جنوب آسیا با قدرت تفکیک افقی حدود 50 کیلومتر از سایت ESGF دریافت گردید. همچنین داده های بارش، دمای بیشینه و دمای کمینه 41 ایستگاه همدید با نزدیکترین فاصله با یاخته های مدل ها در محدود ایران از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. سپس دقت خروجی های یاخته های متناظر با ایستگاه های زمینی نسبت به داده های مشاهداتی با روش های همبستگی و انحراف معیار استاندار شده با استفاده از نمودار تیلور ارزیابی گردید. در ادامه خطای مدل با کمترین خطای آماری برای خروجی های بارش با روش fitQmapRQUANT و برای خروجی های دمای بیشینه و دمای کمینه با روش اصلاح خطای اسکن خطی تصحیح خطا شدند. نتایج نشان داد روش های اصلاح خطای بکار رفته برای خروجی های دما سبب کاهش خطای داده ها شده است. برای دمای بیشینه در اکثر ایستگاه های مطالعاتی کم برآوردی این متغیر مشاهده گردید. این کم برآوردی در فصول گرم سال بیشتر از فصول سرد سال است. خروجی های ماهانه دمای کمینه مدل CCCma در مقایسه با داده های ایستگاه های واقع در مناطق جنوبی ایران بیش برآوردی این متغیر را بویژه در فصول گرم سال از خود نشان دادند. این در حالی است که در اکثر ایستگاه های واقع در عرض های جغرافیایی بالا برآوردی درست یا کم برآوردی این متغیر مشاهده شد. در حالی که برای خروجی های بارش به سبب اختلاف زیاد بین داده های مشاهداتی و مدل روش اصلاح خطا اثر بخش نبود. برای این متغیر مدل در شبیه سازی آن متأثر از بارش های موسمی جنوب آسیا برآورد درستی از بارش های جنوب ایران نداشته و شرایط بارش تابستانه را در این مناطق و حتی مناطق واقع در عرض های بالاتر در خروجی های هر شش مدل مورد بررسی از خود نشان داد.

بررسی تغییرات منطقه ای آب و هوا به منظور سازگاری و ارائه خط مشی های تعدیلی در سطح ملی یکی از موضوعات مهم در مطالعه تغییر اقلیم است. هدف از این پژوهش بررسی دقت خروجی مدل های منطقه ای آب و هوا در پروژه ریزمقیاس نمایی هماهنگ منطقه ای (CORDEX) در ایران است. بدین منظور، خروجی های بارش و دمای کمینه و بیشینه برای سه RCM در دو محدوده CORDEX شامل شمال افریقا- خاورمیانه (MNA) با قدرت تفکیک 25 و 50 کیلومتر و جنوب آسیا (WAS) با قدرت تفکیک 50 کیلومتر از پایگاه داده ESGF و داده های ایستگاه های همدیدی به عنوان داده مشاهداتی جهت ارزیابی خروجی مدل ها از سازمان هواشناسی کشور طی دوره زمانی 1990 2005 دریافت شد. سپس، نزدیک ترین ایستگاه به یاخته متناظرش شناسایی شد و با روش های میانگین خطا، همبستگی پیرسن، و RMSE مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که به طورکلی مدل های موجود در پروژه CORDEX برای بارش همبستگی زیادی با داده های مشاهداتی نداشتند؛ ولی مقدار خطا و RMSE در مدل RCA4-MNA0.22 کمتر از سایر مدل ها بود. همچنین، در ارتباط با دمای بیشینه و کمینه به ترتیب مدل های HadRM3P و RegCM4.1 در محدوده جنوب آسیا برآورد نسبتاً درستی داشتند و در بیشتر نواحی کشور همبستگی بالا و خطایی کمتر از یک درجه سلسیوس را با داده های مشاهداتی نشان دادند.

با توجه به افزایش جمعیت کشور، نیاز روز افزاون به منابع آب سالم جهت شرب و کشاورزی نیز افزایش می یابد. ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر نوسانات بارش و ارتباط سنجی این تغییرات با کیفیت آب های سطحی در حوضه گرگانرود از اهداف این پژوهش می باشد. بدین منظور داده های روزانه و ماهانه دو مؤلفه دما و بارش در دوره 2008-1951برای ایستگاه سینوپتیک گرگان و مؤلفه های کیفیت آب رودخانه ی گرگانرود در دوره 2005-1970 به کار گرفته شد. تغییرات کیفیت آب در بستر زمان و در ارتباط با تغییرات مؤلفه ی بارش برای دوره ی مشترک 2005-1970 مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از مدل LARS-WG و داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 در ارتباط با سه سناریوی A1B، A2 و B1 استفاده شد مقادیر دما و بارش برای سه دوره ی 2030-2011، 2065-2046 و 2099-2080 شبیه سازی گردید و تغییرات هر دوره با مقادیر پایه (1990-1961) توسط آزمون همبستگی پیرسون مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت و همچنین از مقدار P برای بیان سطح معناداری این تغییرات استفاده شد. بر اساس نتایج، تفاوت معناداری بین مقادیر شبیه سازی شده و واقعی در سطح 05/0 وجود نداشت. نتایج شبیه سازی داده های دما برای سه دوره ی نام برده و در هر سه سناریو افزایش دما را پیش بینی کرد. در ارتباط با بارش سناریوهای A1B و B1 نسبت به سناریوی A2 خوش بینانه تر عمل کرده و دوره های ترسالی بیشتر و در نتیجه بهبود کیفیت آب را پیش بینی می نمایند ولی در دوره ی سوم این شرایط برعکس می باشد. همچنین نتایج نشان داد که کربنات ها با میزان بارش رابطه ای مستقیم دارند، درحالیکه Na و SAR با میزان بارش رابطه ی معکوس داشته و بین درصد سدیم و مقدار بارش ارتباط معنی داری مشاهده نشد.