آمنه میان آبادی

استفاده ناپایدار از منابع آب- همچون آبیاری ناکارآمد، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی، سدسازی و تبخیرسازی، پمپاژ رودخانه ها و زوال دریاچه ها و تالاب ها- به مشکلی جهانی تبدیل شده است. تا چند سال اخیر دانشمندان، علم هیدرولوژی را بدون در نظر گرفتن نقش و اثر تلفیقی دخالت انسان بر محیط زیست و برعکس، مورد مطالعه قرار می دادند. اما بعدها روشن شد که بدون آن، بررسی یک چرخه هیدرولوژی با خطا همراه خواهد بود. به همین دلیل مفهوم جدیدی به نام هیدرولوژی اجتماعی معرفی شد که به اثرات تلفیقی انسان-آب می پردازد. بر اساس نتایج مطالعات صورت گرفته و با توجه به اهمیت نقش انسان در تغییرات محیطی به ویژه بر پاسخ هیدرولوژیکی حوضه ها، مطالعه حوضه های آبریز در قالب هیدرولوژی اجتماعی ضروری به نظر می رسد. بنابراین به منظور حل چالش های آبی موجود در حوضه های آبریز، نیاز است که متخصصان هیدرولوژی، مدیریت منابع آب، جامعه شناسی و اقتصاد با مفاهیم جدید بین رشته ای از جمله هیدرولوژی اجتماعی آشنا شوند. در این مقاله، ضمن معرفی این مفهوم، تفاوت آن با مدیریت جامع منابع آب و جامعه شناسی آب شرح داده می شود. همچنین انواع مختلف بررسی سیستم تلفیقی انسان-آب در هیدرولوژی اجتماعی شامل هیدرولوژی اجتماعی تاریخی، هیدرولوژی اجتماعی مقایسه ای، و هیدرولوژی اجتماعی فرآیندی معرفی می شوند. در انتها، چالش های پیش روی هیدرولوژی اجتماعی بررسی می گردند.

در این پژوهش اثرات تغییر اقلیم بر میزان و توزیع بارش و دما در ایستگاه سینوپتیک کرمان بررسی شد. به این منظور خروجی مدل های اقلیمی جهانی گزارش ششم IPCC برای دوره پایه (1965 تا 2014) برای بارش و دما در مقایسه با داده های ایستگاه ارزیابی شد. برای ارزیابی مدل ها از معیارهای خطاسنجی شامل ضریب همبستگی (r)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و شاخص KGE استفاده شد. سپس بهترین مدل ها برای پیش بینی این دو متغیر در سال های آینده (2051 تا 2100) بر مبنای سناریوهای مختلف اقلیمی (SSP1-2.6، SSP2-4.5، SSP3-7.0 و SSP5-8.5) انتخاب شدند. در نهایت تغییرات توزیع بارش و دما در دوره آینده نسبت به دوره پایه مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مطالعه حاضر پس از اصلاح اریبی مدل ACCESS-CM2 برای تخمین دما (ME=0 °C، RMSE=1.87 °C، r=1، KGE=0.998) و مدل MRI-ESM2-0 برای تخمین بارش (ME=-0.002 mm/month، RMSE=17 mm/month، r=0.484، KGE=0.468) از دقت بهتری برخوردار هستند. نتایج بررسی روند تغییرات بارش و توزیع آن نشان دهنده عدم معنی داری روند تغییرات (مقادیر P-value بیشتر از 1/0) و عدم معنی داری تغییر میانگین و واریانس بارش (مقادیر P-value کمتر از 05/0) بود و لذا احتمال افزایش وقوع بارش های حدی نمی تواند از نظر آماری قابل انتظار باشد. اما تغییرات روند، میانگین و واریانس دما از نظر آماری معنی دار بوده و احتمال وقوع تنش های گرمایی در آینده افزایش خواهد یافت. افزایش معنی دار دما در آینده می تواند منابع آبی شهر کرمان را از نظر کمی و کیفی تحت تاثیر قرار دهد که این مسئله مستلزم توجه بیشتر سیاست گذاران به مدیریت مناسب منابع آب است.

منحنی های شدت-مدت-فراوانی (IDF) از جمله ابزارهای مهم در طراحی سازه های آبی و هیدرولیکی هستند. این منحنی ها براساس داده های بارش ایستگاه های باران سنجی تخمین زده می شوند. اما تغییر اقلیم می تواند بر شدت و فراوانی وقوع پدیده های حدی مانند بارش های شدید تاثیرگذار باشد. بنابراین، منحنی های IDF موجود ممکن است برای طراحی سازه ها قابل اعتماد نباشند و باید مجدداً بر اساس داده های جدیدتر تخمین زده شوند. بر اساس خروجی مدل های اقلیمی می توان اثر تغییر اقلیم بر منحنی های IDF را بررسی نمود. برای این کار معمولاً پس از استخراج منحنی های IDF از هر مدل اقلیمی، منحنی نهایی مورد استفاده بر اساس میانه (median) داده ها استخراج می شود. در این مطالعه، 5 مدل اقلیمی از مدل های اقلیمی آخرین گزارش کمیته بین الدول تغییر اقلیم (CMIP6) انتخاب شده و دقت آنها در تخمین منحنی های شدت-فراوانی بارش 24 ساعته در 12 ایستگاه در ایران ارزیابی شد. همچنین، علاوه بر ارزیابی هر مدل، خروجی ادغام شده (pooled) مدل ها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج آن با منحنی حاصل از میانه داده ها مقایسه شد. معیارهای خطاسنجی شامل خطای میانگین (ME)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای نسبی (RE) نشان داد که از بین مدل های مورد بررسی، مدل CMCC-CM2-SR5 در اغلب ایستگاه ها بهتر از سایر مدل ها شدت بارش 24 ساعته را تخمین می زند که این مسئله می تواند به دلیل توان تفکیک بهتر این مدل باشد. همچنین ادغام مدل ها و تخمین منحنی IDF با داده های ادغام شده نتایج بهتری از روش میانه و همچنین از اغلب مدل ها به ویژه در دوره های بازگشت طولانی تر به همراه داشت.