GCM

در این تحقیق سعی شده است تغییرات دما و بارش و همچنین بعضی از شاخص های حدّی موثر بر بخش کشاورزی در دوره اقلیمی 1418-1389 در سطح استان خراسان رضوی ارزیابی گردد. با استفاده از داده های آب وهوایی که توسط مدل GCM ECHO-G سناریوی A1 برای دوره آینده برآورد شده است، میزان تغییرات 8 شاخص موثر، نسبت به میانگین دوره گذشته محاسبه شده است. نتایج حاکی از افزایش متوسط درجه حرارت (5/0 درجه سلسیوسی)، طول دوره رشد(17روز)، میانگین بارندگی(7 میلیمتر)، تعداد بارش های سنگین(یک روز) و ضریب تغیرات بارندگی (5/1 درصد) و همچنین کاهش در طول دوره یخبندان(7/14روز)، تعداد روزهای یخبندان(15روز) و تعداد روزهای همراه با بارندگی (9روز) را در دوره اقلیمی آینده نشان می دهد. نتیجه تحلیل فضایی که از ترکیب هشت لایه میزان تغییرات شاخص ها در محیط GIS صورت گرفته، نشان می دهد، میزان تغییرات اقلیمی در سطح منطقه مورد مطالعه بین 46 تا 65 درصد خواهد بود. (از حداقل 0 تا حداکثر100درصد). نواحی عمده استان میزان تغییراتی بین 50 تا 60 درصد را تجربه خواهند کرد. بیشترین و شدیدترین تغییرات در مناطق شمالی استان خراسان رضوی و دشت مشهد رخ خواهد داد.

افزایش گرمایش جهانی به عنوان یکی از مسائل عمده جهانی در قرن حاضر مطرح است. به همین دلیل بررسی و ارزیابی روند آن برای انسان اهمیت دارد، از این رو شبیه سازی این متغیر اقلیمی برای درک آینده بشر می تواند راهگشا باشد. روش های مختلفی برای شبیه سازی و پیش بینی امواج گرمایی وجود دارد که معتبرترین آن ها استفاده از مدل گردش عمومی جو و GCM می باشد. از جمله پرکاربردترین مدل ها جهت ریز مقیاس کردن داده های GCM، مدل آماری LARS-WG می باشد. در تحقیق حاضر، میزان کارایی این مدل جهت ریز مقیاس نمایی امواج گرمایی در ایستگاه جلفا مورد ارزیابی قرار گرفت. برای نیل به این هدف از آماری روزانه ی میانگین دمای بیشینه ی بالای 35 سانتی گراد درجه در دوره آماری معین استفاده شده است. و همچنین برای پیش بینی امواج گرمایی در سال های آینده از داده های دمای بیشینه ی مدل های (CESM-CAM، CMCC-CMS، CAN-ESM، MPI-ESM) تحت سناریو RCP8.5 برای دوره آتی 2022 تا 2065 انجام گرفت. دلیل انتخاب RCP8.5 به علت مطالعه تغییرات امواج گرمایی در بیش ترین شرایط انتشار گازهای گلخانه ای و گرمایش ناشی از آن ها می باشد. نتایج نشان داد امواج گرمایی در دوره آتی (2011-2005) نسبت به دوره پایه دارای توزیع نرمال می باشد؛ بنابراین این نتایج عملکرد بسیار خوب مدل LARS-WG را در شبیه سازی امواج گرمایی نشان می دهد. امواج گرمایی ایستگاه جلفا در دوره های پایه (1990-2020)، دارای بی نظمی و تغییرپذیری شدید رخدادهای سالانه امواج گرمایی، حکایت از تغییرپذیری شدید میانگین دمای سالانه و تنوع عوامل تأثیرگذار بر دمای منطقه دارد. از طرفی دیگر بر اساس پیش بینی مدل های اقلیمی MPI-ESM،CESM-CAM و CMCC-CAM دمای امواج گرمای سالانه ی که در دوره گرم به سوی گرمای بیشتر پیش می روند.

مطالعه ی حاضر، به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب در حوضه ی رود زرد واقع در استان خوزستان پرداخته است. در این مطالعه، از ترکیب 14 مدل گردش عمومی تحت دو سناریوی انتشار A2 و B1 برای شبیه سازی متغیرهای اقلیمی در دوره ی آتی (2054-2025) نسبت به دوره ی پایه (2000-1971) استفاده شده است. از یک رویکرد وزنی میانگین دما و بارش مشاهده ای برای ترکیب مدل های GCM استفاده گردید، هم چنین روش ترکیبی، عامل تغییر (CF) و مدل LARS_WG برای ریزمقیاس نمایی داده ها و مدل هیدرولوژیکی- توزیعی WetSpa برای شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در شرایط پایه (1997-1991) و آتی (2054-2025) به کار گرفته شده است. نتایج، نشان دهنده ی عملکرد قابل قبول مدل WetSpa در شبیه سازی فرایند بارش- رواناب است. هم چنین نتایج حاصل از ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر دما و بارندگی سالانه در دوره ی آتی حاکی از انتظار افزایش دما و کاهش بارندگی به میزان 51/1 (3/1) درجه ی سانتی گراد و 17/7 (62/4) درصد به ترتیب تحت حالت متوسط سناریوی انتشار A2 (B1) است؛ علاوه بر این، نتایج حاصل از بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب، حاکی از کاهش رواناب سالانه به میزان 53/14 (36/12) درصد تحت حالت متوسط سناریوی انتشار A2 (B1) است. این نتایج با تغییرات افزایشی دما و کاهشی بارش تطابق دارد. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت منابع آب حوضه ی رود زرد و تخصیص بهینه از سد جره که در خروجی حوضه قرار دارد، مورد استفاده قرار گیرد.

پایش تغییرات و نوسانات بارش مناطق جغرافیایی می تواند دید بهتری از رفتار این پدیده در سال های آینده داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی وضعیت بارش دشت اردبیل (ایستگاه های اردبیل، بیله درق و کلور) و پیش نگری آن در سال های آینده بر اساس برونداد مدل های CMIP6 توسط مدل مقیاس کاهی CMhyd می باشد. سپس با استفاده از سنجه های آماری R2، MAE، MSE، RMSE و دیاگرام تیلور، به مقایسه داده های مشاهداتی دوره پایه با داده های تاریخی 5 مدل GCM از CMIP6 پرداخته شد و برای هر ایستگاه مورد مطالعه، مدل برتر انتخاب گردید. خروجی مدل های برتر با روش linier scaling تصحیح اریبی گردیدند و بر اساس سناریو های SSP126، SSP245 و SSP585، بارش سال های 2023-2050 برای هر ایستگاه، پیش نگری و روند آن با آماره من - کندال ترسیم شد. نتایج نشان داد در نواحی شرقی و غربی دشت اردبیل (منتهی به ارتفاعات کوه های تالش و سبلان)، تغییرات بارش افزایشی بوده است (80/2 میلی متر). در ایستگاه اردبیل، مدل MIROC6 با ضریب همبستگی 94/0 درصد و در ایستگاه های بیله درق و کلور، مدل MPI-ESM1-2-HR با ضریب همبستگی به ترتیب 88/0 و 92/0 درصد، بیش ترین دقت را در شبیه سازی بارش داشته اند. همچنین نتایج سناریو ها نشان دادند که تغییرات بارش در ایستگاه اردبیل در دوره آینده نسبت به دوره پایه تحت سناریو های SSP126، SSP245 و SSP585، به ترتیب 24/0، 36/6- و 2- درصد خواهد بود.