شراره ملبوسی

علیرغم افزایش قابل ملاحظه دقت مدل های عددی گردش عمومی جو و مدل های منطقه ای، تاکنون هیچ کدام از آنها قادر به پیش بینی در مقیاس کوچک نیستند. به این منظور، مدل های مختلف آماری و دینامیکی برای شبیه سازی و ریز مقیاس نمایی خروجی مدل های GCM و RCM ابداع شده اند. در مطالعه حاضر، با استفاده از مدل MAGICC-SCENGEN خروجی های دو مدل گردش عمومی جو HadCM2 و ECHAM4 با لحاظ هجده سناریوی انتشارIPCC، برای دهه های آینده ریز مقیاس گردیده، نتایج آن بر روی ایران تجزیه و تحلیل شد. هر دهه شامل یک پریود 30 ساله است که دهه2000 نماینده (2015 تا 1986)، 2025 (2040تا 2011)،2050 (2065تا 2036) و 2075(2090 تا 2061) و دهه 2100 (2115تا 2086) است. نتایج اجرای مدل با داده های HadCM2 بیانگر کاهش 5/2 درصدی بارش کشور تا دهه 2100 است. در حالی که برای دوره مشابه در مدل ECHAM4 بارش های کشورمان به میزان 8/19 درصدافزایش مییابد. تحلیل مکانی نتایج مدل HadCM2 نشان می دهد که در دهه های آینده استان های مازندران، گلستان، خراسان شمالی، شمال خراسان رضوی و سمنان، تهران و بخش هایی از گیلان و قزوین با افزایش بارش مواجه خواهند شد، در حالی که مدل ECHAM4 برای مناطق مذکور کاهش بارش را پیش بینی کرده است. همچنین، مدل HadCM2 برای نواحی جنوب شرق کشورمان، شامل استان های هرمزگان، کرمان، بوشهر،جنوب فارس و بخش هایی از سیستان و بلوچستان کاهش بارش را پیش بینی نموده است، اما در مدلECHAM4 مناطق مذکور در دوره مشابه افزایش بارش را تجربه خواهند کرد. در هر دو مدل تمامی استان های کشور با افزایش دما در آینده مواجهند.این دو مدل، افزایش دمایی بین 3 تا 6/3 را تا دهه 2100 پیش بینی می کنند که بیشترین افزایش دما به دهه 2100 و مدل ECHAM4 مربوط است که افزایش دمایی حدود 1 درجه سانتیگراد بیشتر از مدل HadCM2 پیش بینی می کند. در هر دو مدل توزیع مکانی افزایش دما با هم مطابقت دارند.

در این مقاله، برونداد مدل گردش عمومی جوّ HADAM3P با مدل منطقه ای PRECIS در دوره ی 1990-1976 ریزمقیاس نمایی دینامیکی شد و داده های بارش ایران در مقیاس های زمانی ماهانه و فصلی در دو حالت با و بدون چرخه ی سولفور، مورد ارزیابی قرار گرفت. در پژوهش حاضر، مدل PRECIS با تفکیک افقی 44/0 درجه ی جغرافیایی در شبکه هایی با ابعاد حدود 2500 کیلومترمربّع اجرا شد و نتایج حاصل از اجرای مدل به دو روش ناحیه ای و ایستگاهی با داده های واقعی ایستگاه های هواشناسی مقایسه شدند، سپس میانگین های خطا و اریبی بارش ماهانه و انحراف معیار آن برای نواحی مختلف محاسبه شدند. میانگین خطای شبیه سازی حدود 3/5 درصد برآورد شد که بیشترین میانگین خطای شبیه سازی در نواحی بارشی فارسی، هرمزی، خوزی و خزری به ترتیب با 9/24، 9/16، 2/12 و 2/10- درصد و کمترین میانگین خطای شبیه سازی در نواحی بارشی کردی، آذری، میانه ی شمالی و خراسان شرقی با حدود یک درصد محاسبه شد. اریبی مثبت بارش در نواحی جنوبی کشور ممکن است ناشی از تزریق رطوبت از یاخته های بزرگ مقیاس مدل گردش عمومی به ساختار ریزمدل منطقه ای باشد. همچنین اریبی منفی بارش های خزری می تواند به دلیل ضعف مدل منطقه ای PRECIS در پارامترسازی بارش های همرفتی این منطقه باشد. علاوه برآن، بیشترین میانگین خطای شبیه سازی ماهانه در ماه های گرم سال دیده شد که در آنها وقوع یک بارش های ناگهانی همرفتی می تواند منجر به خطای کمابیش بزرگی شود. کمترین میانگین اریبی فصلی در بهار با 1/0میلی متر و بیشترین آن در زمستان با 2/17- میلی متر رخ داده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مدل منطقه ای PRECIS توانمندی شبیه سازی بارش های کلّی کشور را دارد؛ اما توانمندی آن در شبیه سازی بارش های ناحیه ای و همرفتی ضعیف است.

در این مقاله شرایط اقلیم ایران در دهه های 2000، 2025، 2050، 2075 و 2100 با استفاده از خروجی دو مدل گردش عمومی جو HadCM2 و ECHAM4 و با در نظر گیری 18 سناریوی انتشار IPCC، مدل سازی شده است. از مدل MAGICC-SCENGEN برای ریزمقیاس نمایی داده های با قدرت تفکیک کم خروجی مدل های گردش عمومی استفاده شد. در این تحقیق به بررسی و مقایسه نتایج دو مدل HadCM2 و ECHAM4 پرداخته شده است. بر این اساس، نتایج مدل HadCM2 حاکی از کاهش بارش های ایران تا دهه 2100 به میزان 5/2 درصد است، در حالی که برای دوره مشابه در مدل ECHAM4 بارش های کشورمان به میزان 8/19 درصد افزایش یافته است. تحلیل منطقه ای نتایج مدل HadCM2 نشان می دهد که در دهه های آینده استان های مازندران، گلستان، خراسان شمالی، شمال خراسان رضوی و سمنان، تهران و بخش هایی از گیلان و قزوین با افزایش بارش مواجه خواهد شد، در حالی که مدل ECHAM4 برای مناطق مذکور کاهش بارش را پیش بینی کرده است. همچنین مدل HadCM2 برای نواحی جنوب شرق کشورمان شامل استان های هرمزگان، کرمان، بوشهر، جنوب فارس و بخش هایی از سیستان و بلوچستان کاهش بارش را پیش بینی کرده است، اما در مدل ECHAM4 مناطق مذکور در دوره مشابه با افزایش بارش مواجه خواهند بود. براساس بررسی های به عمل آمده، نتایج هر دو مدل بیانگر افزایش دمای تمامی استان های کشورمان در دهه های آینده است. این دو مدل تا دهه 2100 به طور میانگین افزایش دمای 3 تا 6/3 درجه سانتیگراد را برای کشورمان پیش بینی می کنند، که در این دو مدل توزیع مکانی افزایش دما با هم مطابقت دارند.

مدل های گردش عمومی جو، به دلیل بزرگ مقیاس بودن شبکه محاسباتی آنها، قادر به پیش بینی پارامترهای آب و هواشناختی در مقیاس نقطه ای نیستند، لذا دانشمندان ابزار واسطی به نام مدل های Weather Generator را ابداع کرده اند که می توان بر اساس آن و با استفاده از خروجی مدل های عددی، تغییر اقلیم را در مقیاس نقطه ای و ایستگاه هواشناسی مورد مطالعه و ارزیابی قرار داد. در مطالعه حاضر با استفاده از این تکنیک، خروجی های مدل گردش عمومی جو ECHO-­G با سناریوی A1 برای دوره زمانی 2010 تا 2039 ریز مقیاس گردیدند و نتایج آن بر روی 43 ایستگاه سینوپتیک کشور تجزیه و تحلیل شدند. نتایج کلی برای دوره 2010 تا 2039 حاکی از کاهش 9 درصدی بارش در کل کشور، افزایش آستانه بارش های سنگین و خیلی سنگین به ترتیب 13 و 39 درصد و افزایش میانگین سالانه دما به میزان 5/0 درجه سانتیگراد می باشد که بیشترین افزایش ماهانه دما مربوط به ماههای سرد سال است. استان های خراسان شمالی، آذربایجان غربی و شرقی با بیشترین افزایش دما در دهه 2020 مواجه خواهند بود. با توجه به کاهش بارش کشور و همچنین افزایش آستانه بارش های حدی، به نظر می رسد در دهه های آینده بارش ها به شکل سنگین و سیل آسا باشد. به دلیل افزایش دما از میزان بارش های جامد نیز کاسته می شود. بررسی نتایج بر روی شمال شرق کشور حاکی از جابه جایی الگوی بارش به سمت انتهای فصل سرد می باشد

پیامدهای ناشی از تغییر اقلیم، به ویژه در اثر افزایش گازهای گلخانه ای، طی سال های اخیر مشکلات زیادی را همراه داشته که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بخش های مختلف جامعه را تحت تاثیر قرار داده است. یکی از مهمترین این پیامدها افزایش وقوع بلایای جوی-اقلیمی نظیر سیل، خشکسالی، چرخندهای حاره ای، بالا آمدن سطح آب دریا، توفان گرد و غبار و ... است، که شایع ترین آنها در ایران وقوع سیل و خشکسالی است. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و سیستم های سینوپتیکی که این منطقه را تحت تاثیر قرار می دهند، آشکار است که خشکی از جمله ویژگی های این منطقه به حساب می آید و خشکسالی یکی از مهمترین و شایع ترین بلایای جوی-اقلیمی است که این کشور را متاثر می سازد. از آن جا که خشکسالی، بخش های مختلف جامعه مانند منابع آب، کشاورزی، صنعت، اقتصاد، بهداشت و ... را تحت تاثیر قرار می دهد، لذا پایش و ارزشیابی این بلیه در آینده به منظور ارایه ی برنامه ریزی صحیح در بخش های مختلف جامعه، امری لازم و ضروری است. برای دست یابی به این هدف، ابتدا باید داده های اقلیمی برای دوره های آتی شبیه سازی شوند. برای این منظور یکی از مناسب ترین روش ها، استفاده از خروجی الگوهای جفت شده جو–اقیانوس گردش عمومی جو ((AOGCM است. لذا، در این نوشتار ابتدا با استفاده از خروجی های الگوی GCM و ریزگردانی آنها به کمک الگوی LARS–WG، داده های بارش طی دوره 39-2010 شبیه سازی شده است. سپس با استفاده از این داده ها وضعیت خشکسالی کشور به کمک دو شاخص دهک (DI) و استاندارد بارش (SPI) طی این دوره مورد بررسی و ارزشیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق ضمن تایید هم خوانی این دو شاخص جهت بررسی وضعیت خشکسالی در کشور، نشان داده است که طی سی سال آینده شرایط خشکسالی در کشور رو به افزایش خواهد بود که این مساله وقوع تغییر اقلیم در منطقه را تایید می کند، به گونه ای که طی دوره مورد مطالعه، در سال های 2011، 2025، 2032، 2034، 2035 و 2039 بیشتر نقاط کشور با خشکسالی شدید و بسیار شدید روبرو خواهد بود که در این میان، وضعیت خشکسالی در سال 2039 به مراتب بحرانی تر خواهد بود.

زندگی بشر در طول تاریخ در سراسر جهان در معرض انواع مخاطرات طبیعی قرار داشته که بخشی از آن ناشی از فعالیتها و فرایندهای زمین شناختی و ژئومورفولوژیکی از قبیل زلزله، آتشفشان و غیره بوده ولی بخشی از حوادث ناشی از فرایندهای اقلیمی می باشد که شدت و فراوانی این پدیده ها تا حدود زیادی به مختصات جغرافیایی محل بستگی دارد از جمله این حوادث می توان به طوفان های سهمگین، خشکسالی، سیل و ... اشاره کردکه در این میان خشکسالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است خشکسالی حادثه ای طبیعی و پدیده ای آرام و مرموز است، که در دهه های اخیر در میان حوادث طبیعی که جمعیت های انسانی را تحت تأثیر قرار داده اند فراوانی و خسارات ناشی از خشکسالی بیش از سایر حوادث اقلیمی بوده است. در مقاله پژوهشی حاضر سعی شده است ضمن مطالعه اجمالی روشها و نمایه های ارزیابی شدت خشکسالی، این پدیده از دیدگاه اقلیمی نیز مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از داده های موجود بارش ماهانه ایستگاههای سینوپتیک استان خراسان رضوی، نقشه پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخص های درصد از نرمال (PN) و دهکها (DC) تهیه شده و در نهایت کاربرد این دو نمایه در ارزیابی شدت خشکسالی در شهرستانهای استان خراسان رضوی با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته شود.