سناریوی انتشار

امروزه پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی برای اطلاع از میزان تغییرات و درنتیجه درنظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییر اقلیم مورد توجه اقلیم شناسان و پژوهشگران قرار گرفته است، در این تحقیق اثرات احتمالی تغییر اقلیم بر پارامترهای بارش روزانه، حداقل و حداکثر دما و ساعات آفتابی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه (ایستگاه های سینوپتیک ارومیه، تبریز و سقز) که دارای آمار بلند مدت بودند در دوره 2009- 1980 مورد بررسی قرار گرفت. پیش بینی ها تحت سناریوی منطقه ای A2 با استفاده از مدل گردش عمومی جو  HadCM3 برای دوره زمانی 2040-2011 انجام شد، برای ریز مقیاس نمایی از مدلLars-WG  استفاده گردید. نتایج حاکی از کاهش بارش می باشد. بیشترین کاهش مربوط به ماه آوریل به میزان 5/7 درصد و بیشترین افزایش آن مربوط به ماه فوریه به میزان 28/5 درصد خواهد بود. درمجموع کاهش 03/4 درصدی بارش سالانه درکل حوضه آبریز دریاچه ارومیه پیش بینی می شود. میانگین دمای حداقل، افزایش 64/0  تا 35/1 درجه سانتیگرادی درکل حوضه خواهد داشت و بیشترین افزایش دمای حداکثر درماه نوامبر به میزان 27/1 و کمترین افزایش آن در ماه ژانویه به میزان 33/0 درجه خواهد بود. میانگین ساعات آفتابی حوضه دردوره محاسباتی تغییرات اندک و نامحسوسی خواهد داشت.

در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه رودخانه کر از داده های دما و بارندگی ماهانه مربوط به مدل 3 HadCM طی دوره پایه ۲۰۰۱-۱۹۷۲ و دوره آتی ۲۰۴۰-۲۰۱۱ تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد. خروجی مدل HadCM3 بر اساس روش کوچک مقیاس کردن زمانی عامل تغییر و روش کوچک مقیاس کردن مکانی تناسبی برای حوضه موردنظر کوچک مقیاس شدند. سپس، سری زمانی دما و بارندگی ماهانه در دوره آتی تولید شد. نتایج نشان داد که دما و بارندگی در دوره آتی نسبت به دوره مشاهداتی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. در ادامه با واسنجی مدل IHACRES ، رابطه بارش- رواناب ماهانه حوضه شبیه سازی شد. سپس با معرفی سری های زمانی ماهانه دما و بارندگی کوچک مقیاس شده حوضه به مدل بارش- رواناب، سری زمانی رواناب ماهانه برای دوره ۲۰۴۰ -۲۰۱۱ شبیه سازی گردید. مقایسه رواناب دوره آتی نسبت به دوره مشاهداتی نشان از تأثیر تغییر اقلیم بر رواناب این حوضه در سال های آتی دارد، به طوری که رواناب سالانه حوضه در حدود ۴۳/۹ درصد کاهش می یابد. در ضمن، رواناب آتی در برخی ماه ها (ژانویه، فوریه، می و ژوئن)، افزایش را نسبت به دوره مشاهداتی نشان می دهد.

یکی از مسائل عمده در مهندسی هیدرولوژی پیش بینی چگونگی طغیان یا فروکش سیل یا صعود و نزول هیدرگراف رودخانه در نقطه مشخصی از آن است که در این بین اهمیت اقلیم به دلیل نوسانات زیاد در دبی سیلاب رودخانه بسیار مشهود است و بنابراین از مهمترین عواملی است که باید مورد مطالعه دقیق قرار گیرد. هدف اصلی این پژوهش بررسی گذشته و پتانسیل آینده تغییرات اقلیمی و پیش بینی اثرات آن روی هیدروگراف رودخانه می باشد. بدین منظور آبخیز طالقان از زیرحوزه های سفیدرود به عنوان مطالعه موردی به دلیل اهمیت اقتصادی- اجتماعی آن انتخاب گردید. در ابتدا با استفاده از داده های هواشناسی با گام زمانی روزانه در یک دوره آماری 21 ساله، همچنین تلفیق اطلاعات سه نقشه اصلی مدل، شبیه سازی هیدروگراف رودخانه با استفاده از مدل WetSpa در آبخیز طالقان صورت پذیرفت. نتایج شبیه سازی نشان می دهد تطابق قابل قبولی بین داده های شبیه سازی شده مدل و مشاهدات در دوره پایه وجود دارد. سپس تغییرات اقلیمی آینده(بارش،دما و تبخیر) بر اساس خروجی مدل CanESM2 از گزارش پنجم IPCC تحت سناریو جدید انتشار به نام RCP8.5 به عنوان ورودی مدل WetSpa برای پیش بینی هیدروگراف رودخانه در بازه زمانی آینده (2029-2016) و مقایسه آن با دوره پایه(2015-1995) استفاده گردید. نتایج نشان داد در سناریو مورد بررسی، افزایش45 درصدی میانگین رواناب کل حوضه تحت تأثیر اقلیم در آینده نزدیک می باشد. همچنین میانگین دبی در تمامی ماه های سال(به استثنای ماه اکتبر)در دوره آینده نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت که این افزایش برای ماه آوریل محسوس تر می باشد.

به دلیل نقش کشاورزی راهبردی استان فارس در ایران، در این پژوهش وضعیت اقتصادی فعالیت های زراعی و دامی این استان با استفاده از الگوی برنامه ریزی ریاضی مثبت تا سال 2100 شبیه سازی شده است. برای این منظور از سناریوی انتشار متعادل گازهای گلخانه ای IPCC-2013 با توجه به شرایط اجتماعی- اقتصادی منطقه استفاده شد. این مطالعه طی یک دوره 28ساله (1394-1366) و با انتخاب سال 1388 به مثابه سال پایه انجام شده است. انتخاب سال 1388 به دلیل فاصله زمانی مناسب این سال نسبت به شروع و پایان دوره و همچنین شرایط خاص تولید و واردات در این سال بوده است. براساس نتایج به دست آمده سطح زیر کشت محصولات زراعی کل با کاهش 017/0درصدی نسبت به سال پایه (1388) به 388/1 میلیون هکتار در سال 2100 خواهد رسید. با توجه به نتایج، سطح زیر کشت گندم 8/1، جو 4/0، صیفی جات 4/1 و حبوبات 2/1 درصد افزایش و درمقابل سطح زیر کشت محصولات سیب زمینی 9/4، پیاز 8/5، چغندرقند 8/5 و پنبه 3/3 درصد کاهش داشته است؛ همچنین گندم، برنج، حبوبات، صیفی جات و سبزیجات به ترتیب به میزان 43/28، 34/25، 8/12، 67/24 و 6/10 درصد و سیب زمینی، پیاز، گوجه فرنگی، قند و شکر، پنبه، گوشت قرمز، شیر، گوشت مرغ و تخم مرغ به میزان 8/27، 45/25، 22/28، 27/23، 8/19، 45/39، 23/18، 54/36 و 45/27 درصد افزایش قیمت خواهند داشت. در یک جمع بندی کلی می توان بیان کرد افزایش سطح زیر کشت در آینده بیشتر متوجه محصولات گندم، جو و حبوبات است؛ بنابراین سیاست گذاری های بخش کشاورزی باید بر این محصولات متمرکز باشد.

هیدرولوژی حوضه رودخانه ها به شدت تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و افزایش بیش از حد انتشار گازهای گلخانه ای قرار دارد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات تغییر اقلیم بر شرایط اقلیمی حوضه آبریز گرگان رود در استان گلستان بوده که در آن مدل SWAT توسط الگوریتم SUFI-2 با هدف بهبود نتایج شبیه سازی دبی حوضه، مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مدل MIROC-ESM از سری مدل های گزارش پنجم هیئت بین دول تغییر اقلیم جهت بررسی اثرات تغییر اقلیم بر مؤلفه های هیدرو- اقلیمی حوضه و تحت چهار سناریوی انتشار به نام های 6/2، 5/4، 0/6 و 5/8 و در سه بازه زمانی آینده نزدیک (2050-2025)، میانی (2075-2051) و دور (2100-2076) مورد استفاده قرار گرفت؛ همچنین روند تغییرات حوضه با استفاده از آزمون من- کندال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات دما تحت سناریوی RCP4.5 در دوره زمانی آینده نزدیک و میانی و تحت سناریوی RCP6.0 و آینده میانی و دور از یک روند معنی دار افزایشی تبعیت کرده؛ به طوری که مؤلفه بارش در تمامی سناریوها از تغییرات کاهشی غیرمعنی داری پیروی می کند. همچنین، تغییرات رواناب تحت سناریوی RCP4.5 و در دوره های زمانی آینده میانی و دور و تحت سناریوی RCP8.5 و در آینده دور از روند معنی دار کاهشی تبعیت می نماید؛ به طورکلی، مقادیر دما در یک مسیر افزایشی پیش می رود، درحالی که مقادیر بارش و رواناب یک روند کاهشی را تا انتهای قرن 21 در حوضه دنبال می کنند.