مسیح الله محمدی

یکی از مشخصه وقوع پدیده تغییر اقلیم، کاهش بارش، افزایش درجه حرارت افزایش وقوع پیامدهای حدی در آینده است که با توجه به ویژگی های جوامع و محدودیت ها می تواند پیامدهای زیانباری به همراه داشته باشد و وقوع چنین امری مشکلی اساسی خواهد بود. این پژوهش برای ارزیابی روند فرین های اقلیمی بارشی و دمای ایستگاه های استان آذربایجان شرقی (تبریز، اهر، جلفا، مراغه و میانه) تا پایان قرن بیست و یکم از داده های 12 مدل از مجموعه مدل های در دسترس CMIP6 با سه سناریوی (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5) و شبیه ساز صحیح اریبی استفاده شد. برای شناسایی بهترین مدل جهت شبیه سازی داده های بارش و دما دوره آتی (2021 تا 2100) از روش کلینگ کوپتا استفاده شد. سپس، آزمون نا پارامتریک من – کندال و شیب سنس برای بررسی وجود و یا عدم وجود روند نمایه های حدی به کار رفت. بر اساس نتایج بررسی عدم قطعیت دو مدل BCC-CSM2-MR وMIROC6 که بهترین شبیه سازی را برای بارش و دما داشتند. نتایج فرین های اقلیمی نشان دادند که روند افزایش نمایه ها حدی گرم و کاهش نماهای حدی سرد در اکثر ایستگاه ها مشهود است به طوری که نمایه تعداد روزهای تابستانی که دمای حداکثر هوای بالای 25 درجه سلسیوس است (SU25)، در کلیه ایستگاه ها دارای روند افزایشی و نمای شب های سرد (TN10P) در اکثر ایستگاه ها دارای روند کاهشی است. روند شاخص های حدی بارشی در سطح منطقه مورد مطالعه می توان مشاهده کرد شاخص مجموعه بارش سالانه در دو سناریوی SSP1-2.6 و SSP2-4.5 رو به افزایش و در سناریوی بدبینانه SSP5-8.5 روند شاخص رو به کاهش است. در شاخص های CCD، SDII و P95p روند شاخص ها رو به افزایش است. که این شرایط می تواند بیانگر افزایش بارش های شدید و کوتاه مدت در مقابل کوتاه شدن فصل بارش منطقه باشد.

رطوبت نسبی یکی از پارامترهای مهم اقلیمی و پدیده های جوی محسوب می شود. هدف مطالعه حاضر ارزیابی الگوریتم های ناحیه ای در محاسبه مقدار رطوبت نسبی با استفاده از داده های سنجش ازدور در استان هرمزگان است. در این راستا از محصولات (MOD05 و MOD07) جهت برآورد مقدار آب قابل بارش، دمای هوا و فشار سطح زمین و از محصول (MOD35) جهت تست ابر استفاده شده که با انجام تست ابر حدود 2190 تصویر بدون ابر با درجه اطمینان 95 درصد برای پردازش، شناسایی شدند. برای ارزیابی نتایج از داده های رادیوسوند ایستگاه بندرعباس و ایستگاه های سینوپتیک در سطح استان استفاده شد که نتایج بیانگر دقت بالای الگوریتم ها و مدل تجربی بکار برده شده است؛ به طوری که مقدار R2 و RMSE لایه های ثبت شده از سنجنده و داده های زمینی، قابل قبول بودند و هم خوانی مناسبی با اندازه گیری های ایستگاه های زمینی دارند. نتایج این پژوهش بیانگر این است که اقلیم استان یک در حالت نیمه بیابانی قرار دارد که داری یک فصل طولانی گرم و یک فصل کوتاه خنک است. فشار سطح زمین و مقدار آب قابل بارش TPW در این استان با توپوگرافی منطقه همبستگی بالای دارند. به طوری که بیشترین آب قابل بارش و فشار سطح زمین در مناطق پست جلگه ای ساحلی و کمترین آن ها در ارتفاعات استان ثبت شده است.

در این پژوهش اثرات تغییر اقلیم بر میزان توزیع بارش و دما در استان خراسان جنوبی بررسی شد. به این منظور خروجی 12 مدل اقلیمی جهانی گزارشش ششم IPCC برای دوره پایه (2100 - 1989) برای بارش و دما در مقایسه داده های مشاهداتی براساس شاخص ترکیبی کلینگ – گوپتا (KGE) وزن دهی شده و بر مبنای رتبه های حاصل مدل های CESM2 و HadGEM3-GC به ترتیب بیشترین توانایی را در شبیه سازی دما و بارش در تمامی ایستگاه های منتخب (بیرجند، قائن، فردوس، نهبندان و بشروریه) دارا هستند. در ادامه با استفاده از سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 و با کمک شبیه ساز اصلاح اریبی اقلیم آینده را مطالعه می کنیم. نتایج شبیه سازی مدل ها نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده دما و بارش سالانه در هر سه سناریوی SSP دارای روند افزایشی خواهد بود؛ به طوری که دما از 07/0 تا 78/2 درجه سلسیوس و بارش به میزان 1 تا 81/8 درصد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. همچنین نتایج شاخص ترکیبی کلینگ – گوپتا بیانگر این مطلب است که دقت مدل های مورد مطالعه در شبیه سازی دما خوب و در شبیه سازی بارش ضعیف، ارزیابی شده است.

طبق مطالعات مرکز پیش بینی و تحقیقات هدلی در قرن 21 به دلیل گرمایش جهانی، خشک سالی فراگیر و شدید، زندگی میلیون ها نفر در کره ی زمین را تهدید خواهد نمود. ازآنجایی که خشک سالی، بخش های مختلف جامعه را تحت تأثیر قرار می دهد، لذا پایش و ارزیابی این پدیده در آینده به منظور برنامه ریزی صحیح، امری ضروری است. بدین منظور، ابتدا باید داده های اقلیمی برای دوره های آتی تولید شوند. در این مطالعه با استفاده از خروجی مدل های GCM و ریزمقیاس نمایی آن ها به کمک الگوی LARS-WG داده های بارش طی دوره ی 2050 – 2011 برای چهار ایستگاه در استان زنجان شبیه سازی شد. ازآنجایی که در مطالعات اقلیمی بحث عدم قطعیت وجود دارد، برای دست یابی به قطعیت بیش تر در نتایج باید از خروجی های مختلف مدل GCM همراه با سناریوهای انتشار متفاوت بهره برد. بر این اساس در تحقیق حاضر از چهار مدل اقیانوس جو(BCM2، HADCM3، HADGEM- A1 و IPCM4) و سناریو مختلف هر مدل استفاده شد و برای تعیین بهترین مدل از رابطه ی عکس قدر مطلق خطای هر مدل استفاده گردید و درنهایت مدل هایی که دارای بیش ترین ضریب وزنی بودند، به عنوان بهترین مدل برای مطالعه ی دوره ی آتی و فرآیند ریزمقیاس نمایی و تولید داده های آب و هوایی و درنهایت، مطالعه ی خشک سالی انتخاب شدند. نتایج به دست آمده بیانگر این مطلب است که پارامتر اقلیمی بارش طی 40 سال آینده نسبت به دوره ی پایه رو به کاهش است؛ به طوری که کم ترین مقدار کاهش برای ایستگاه زنجان با 2 میلی متر و بیش ترین مقدار کاهش برای ایستگاه خدابنده و ماه نشان با 24 میلی متر پیش بینی شده است. برای بررسی و ارزیابی وضعیت خشک سالی استان طی این دوره ، از شاخص های خشک-سالی SPI و PN استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که این دو شاخص هم خوانی خوبی باهم دارند و طی چهار دهه ی آینده، حداقل یک دهه  شاهد خشک سالی خواهیم بود.