مهناز صابر

تبخیر و تعرق یکی از مهم ترین مؤلفه ها در بیلان و مدیریت آب است. در این پژوهش به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس با استفاده از داده های ریزمقیاس شده مدل GFDL-ESM2M در ریزگردان دینامیکی CORDEX تحت سناریوی RCP8.5 طی دوره 2050-2021 و مقایسه آن با مقادیر دوره پایه (1985-2005) پرداخته شد. از داده های با قدرت تفکیک افقی 22*22 کیلومتر مدل GFDL-ESM2M در این پژوهش استفاده گردید. یافته های پژوهش نشان داد مقدار حداقل و حداکثر دما و به تبع آن ETp دوره آینده در مقایسه با دوره پایه در تمامی شش ایستگاه مورد مطالعه حوضه ارس (اردبیل، اهر، جلفا، خوی، ماکو و پارس آباد) افزایش خواهد یافت. مقدار این افزایش حداقل دما بین 4/1 تا 8/3 درجه سانتی گراد و برای حداکثر دما 7/1 تا 2/2 درجه سانتی گراد تخمین زده شده است. دامنه افزایش ETpسالانه بین 133 میلی متر در خوی تا 189 میلی متر در اهر متغیر است. در مقیاس ماهانه ETp تمامی ایستگاه ها از ژانویه تا ژوئیه با افزایشی بین 9/3 تا 1/64 میلی متر و از اوت تا دسامبر با کاهشی حدود 7/0 تا 2/38 میلی متر برآورد شد. برآورد افزایش ETp دوره آینده در حوضه به ویژه در ماه های فصل بهار که از نظر نیاز آبی حائز اهمیت فراوانی است، ضرورت توجه ویژه به احتمال این افزایش برآوردی در برنامه ریزی های بخش آب و انرژی را ایجاب می کند.

در این مطالعه، تغییرات زمانی-مکانی تبخیر و تعرق (ET) در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، از داده های شبکه بندی شده ET مدل FLDAS Noah با تفکیک افقی 1/0*1/0 درجه برای یک دوره 38 ساله (2019-1982) استفاده شد. پس از اعتبارسنجی داده ها، ابتدا مقادیر متوسط سالانه ET برای منطقه تعیین گردید. سپس توزیع ماهانه و فصلی پارامتر به شکل فضایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه وردایی ها و ناهنجاری های سال به سال ET ارزیابی شد. همچنین پراکندگی فضایی فراوانی وقوع ET با لحاظ نمودن آستانه های مطلق 50، ،80، 100 و 120 میلی متر برای حوضه ارس بررسی شد. نتایج بیانگر آن است که ET سالانه در شرق حوضه بالاتر از غرب حوضه می باشد. در مقیاس فصلی، به ترتیب فصل بهار و تابستان بیش ترین مقادیر ET را به خود اختصاص داده اند. در مقیاس ماهانه، ماه های می ژوئن، آوریل و مارس دارای بیش ترین مقادیر ET بوده اند. در مقابل، ماه های فصل پاییز و زمستان پایین ترین مقادیر متوسط ET را به خود اختصاص داده اند. همچنین کل حوضه در طول دوره مطالعه، سه دوره مشخص از تغییرات ET را تجربه نموده است که در بخش های شرقی و غربی حوضه، علیرغم رفتار مشابه در دوره های دوم و سوم، تفاوت برجسته ای در دوره اول ملاحظه گردید. یافته ها همچنین حاکی از وجود ناهنجاری مثبت بعد از سال 2002 در کل حوضه است که بالاترین مقادیر آن در سال 2018 در غرب حوضه بوقوع پیوسته است. بررسی فراوانی وقوع آستانه های مطلق ET بر روی حوضه، نشان دهنده دفعات بالای وقوع ET در تمامی آستانه ها در شرق حوضه می باشد. بررسی قریب 4 دهه مقادیر ET در حوضه رود ارس، بیانگر افزایش مقادیر ET در طی دو دهه اخیر بر روی کل حوضه بوده که می توان آن را ناشی از وقوع پدیده گرمایش جهانی دانست.

بارش به عنوان یکی از مهم ترین عناصر اقلیمی و مؤلفه ای اصلی و تعیین کننده در بیلان آب هر منطقه تلقی می گردد. تغییر زمانی و مکانی بارش برحسب نوع اقلیم هر منطقه متفاوت بوده و این تغییر به ویژه در مناطق دارای اقالیم خشک و نیمه خشک بیشتر است. منطقه شمال غرب ایران علاوه بر نیمه خشک بودن، به دلیل کوهستانی بودن شاهد تغییرات زمانی و مکانی زیادی ازنظر بارش است. شناخت و بررسی این متغیر و روند آن می تواند در پیش نگری ها و ترسیم چشم انداز تغییرات احتمالی آن مفید و مؤثر واقع شود. در این پژوهش برای پیش بینی بارش سالانه ایستگاه های منتخب شمال غرب ایران شامل: تبریز، ارومیه، سقز، زنجان، سنندج و خوی طی دوره آماری ۶۱ ساله (۲۰۲۱-۱۹۶۱) از سری زمانی استفاده گردید. به منظور ارزیابی ایستایی مدل از تابع خودهمبستگی استفاده شد و داده های ناایستا با به کارگیری روش تفاضل گیری به داده های ایستا تبدیل شدند. سپس مدل های تصادفی برای تعیین بهترین مدل برای برازش بارش ایستگاه ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. توزیع سری زمانی و تحلیل روند معادله خط رگرسیون بارش ایستگاه های همدید شمال غرب برحسب میلی متر نشان دهنده این است که شیب خط در همه ایستگاه ها، روند کاهشی دارد و کاهش بارش در ایستگاه ها بین ۱ تا ۳ میلی متر در سال برآورد شده است. از بین مدل های میانگین متحرک (MA)، اتورگرسیون (AR)، مدل میانگین متحرک خودهمبسته (ARMA) و مدل میانگین متحرک تجمعی خودهمبسته (ARIMA) برحسب مقدار قدر مطلق آماره T بیش تر از مقدار ۲، P– value کمتر از ۰۵/۰ و کمترین مقدار معیار اطلاعات آکائیکی (AIC)، مدل (۰، ۰، ۱) AR برای ایستگاه های سقز، زنجان، ارومیه، خوی و تبریز و مدل (۱،۰،۱) ARIMA برای ایستگاه سنندج به عنوان بهترین مدل تعیین شدند. نتایج پیش بینی نشان دهنده افزایش بارش برای سال ۲۰۲۳ و کاهش بارش برای سال های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ است.