LARS-WG6

یکی از چالش های اساسی مدیریت و برنامه ریزی منابع آب کشور، نبود اطلاعات کافی از وضعیت وقوع منطقه ای بارش ها در آینده، به ویژه در پایان قرن بیست و یکم است. لذا در این پژوهش به بررسی چشم انداز تغییرات بلندمدت بارش در شمال غرب کشور پرداخته شد. بدین منظور از داده های 5 مدل گردش کلی جو تحت دو سناریوی خوش بینانه و بدبینانه (RCP4.5 و RCP8.5) با کاربست مدل ریزگردانی LARS-WG6 بهره گرفته شد و تغییرات بارش در طول سه دوره زمانی مختلف (2040-2021، 2070-2051 و 2100-2081) نسبت به دوره پایه (2010-1980) مورد بررسی قرار گرفت. جهت واسنجی و صحت سنجی مدل LARS-WG، داده های مشاهداتی و داده های خروجی مدل ها با استفاده از آزمون های F و T و همچنین شاخص های MAE، MSE، RMSE و R 2 مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از کارآیی مناسب مدل ها برای منطقه مورد مطالعه است. بررسی بارش ها در شمال غرب کشور نشان داد که میزان بارش در بیشتر مدل ها به ویژه مدل های EC-EARTH و MIROC5، در دوره 2040-2021، نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. در مقابل، در دو دوره 2070-2051 و 2100-2081 تمامی مدل ها به استثنای HadGEM2 کاهش بارش را بر روی منطقه نشان می دهند. بر اساس شرایط متوسط، انتظار می رود میزان بارش در سطح منطقه در دوره 2040-2021 به میزان 3/0 درصد افزایش و در دو دوره 2070-2051 و 2100-2081 به ترتیب به میزان 7/0 و 4/1 درصد کاهش را نسبت به دوره پایه تجربه نماید. بیشترین تغییرات کاهشی و افزایشی بارش نیز درمجموع بر اساس سناریو RCP8.5 شده است. همچنین نتایج حاصل از این پژوهش و استفاده از مدل های مختلف نشان داد که بررسی چشم انداز تغییرات بلندمدت بارش به دلیل پیچیدگی فرآیند بارش تنها با استفاده از یک مدل GCM و یک سناریو، عدم قطعیت های زیادی خواهد داشت و لازم است از سناریوها و مدل های گردش کلی جو و ریزگردانی های مختلف استفاده نمود.

هدف این مطالعه ارزیابی وضعیت متغیرهای اقلیمی در حوضه ی تالاب بین المللی هامون با استفاده از مدل های مختلف گردش عمومی مدل ریزمقیاس گردان LARS-WG6 در دو سناریوی انتشار RCP4.5 و RCP8.5 در دوره های 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 براساس داده های مشاهداتی ایستگاه سینوپتیک زابل در دوره ی پایه ی 2019-1983 است. ارزیابی دقت داده های شبیه سازی شده بیانگر تطابق بالای مقادیر شبیه سازی شده توسط مدل و مقادیر واقعی در دوره ی پایه است. نتایج ریزمقیاس گردانی نشان داد میانگین دمای کمینه و بیشینه در همه ی ماه ها در هر سه دوره، تحت دو سناریو ی در همه مدل ها افزایش خواهد یافت. روند افزایش در در دوره ی 2080-2061 نسبت به دوره های پیشین شدیدتر خواهد بود. بیشترین  و کمترین افزایش در میانگین دما ی کمینه و بیشینه ی ماهانه به ترتیب در مدل HadGEM2-EC ، سناریوی RCP8.5 و مدل MPI-ESM-MR ، سناریوی RCP4.5 پیش بینی شده است. طی دوره ی 2080-2021 دامنه ی تغییرات دمای بیشینه ماهانه در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 به ترتیب 85/3-29/0 و 80/5-54/0 درجه ی سلسیوس و دامنه ی تغییرات دمای کمینه ماهانه به ترتیب 51/3-18/0 و 38/5-61/0 درجه ی سلسیوس خواهد بود. میانگین بارش ماهانه در مدل ها و سناریوهای مختلف به صورت نوسانی پیش بینی شده است. تغییرات میانگین بارش ماهانه تحت مدل ها و سناریوهای مختلف بین 68/3- الی 6/8 میلی مترخواهد بود. بیشترین میزان افزایش میانگین بارش ماهانه در ماه مارس توسط مدل HadGEM2-EC در سناریوی RCP4.5 به میزان ۶/۸ میلی متر در دوره 2060-2041 پیش بینی شده است. بیشترین میزان کاهش میانگین بارش ماهانه در ماه ژانویه توسط مدل MIROC5 در سناریوی RCP4.5 به میزان ۶۸/۳ میلی متر در دوره 2080-2061 پیش بینی شده است. نتایج این مطالعه می تواند در اتخاذ راهکارهای معیشتی و شیوه های کشاورزی سازگار با اقلیم برای مدیران عرصه های منابع طبیعی مفید باشد.

در این پژوهش، به منظور بررسی تأثیر بازه های کوتاه مدت و بلندمدت داده های مشاهداتی بر کیفیت پیش بینی پارامتر های اقلیمی، با نرم افزار ریز مقیاس نمایی LARS-WG6 برای مدل EC-EARTH و سناریوی خوش بینانه RCP4.5 و سناریوی بدبینانه RCP8.5 و مدل HadGEM2-ES با سناریوی خوش بینانه RCP2.6 و سناریوی متوسط RCP4.5 و سناریوی بدبینانه RCP8.5 برای سه دوره ی 20 ساله ی آینده (2021-2040، 2041-2060، 2061-2080) پیش بینی صورت گرفت. سه دوره ی آماری روزانه ایستگاه سینوپتیک سد درودزن شامل دوره ی 30 ساله (2017-1988)، دوره ی 20 ساله (2017-1998) و دوره ی 18 ساله (2005-1988) استفاده شد که دوره ی 18 ساله به وسیله ی بررسی روند دوره ی 30 ساله و آنالیز فراکتال داده ها تعیین گردید که شامل الگوی کامل تکرار رویداد های اقلیمی بارش، دمای حداقل و حداکثر بود. توانمندی مدل در شبیه سازی با توجه به دوره ی پایه و مقادیر تولیدشده، سنجیده شد و توسط آزمون های آماری MAD، MSE،  RMSE بررسی گردید. تحلیل نتایج به دست آمده به روشنی بیانگر تأثیر تغییر مقیاس زمانی بر دقت پیش بینی های صورت گرفته بود؛ به طوری که دوره ی زمانی 20 ساله کم ترین خطا را به ویژه برای پارامتر بارش از خود نشان داد. به صورت کلی مشخص شد که مدل با دقت بسیار مناسب دمای حداقل و حداکثر را پیش بینی کرده و پیش بینی بارش با دقت کم تری همراه بوده است. پیش بینی مدل ها تحت سناریو های مختلف و بازه های زمانی متفاوت، افزایش دمای حداقل و حداکثر را نشان داد. همچنین طبق پیش بینی ها ضمن افزایش میانگین سالیانه ی بارش در سال های آتی، الگوی بارش دستخوش تغییر خواهد شد؛ به طوری که در ماه آوریل، ژانویه و دسامبر افزایش بارش را شاهد خواهیم بود و از میزان بارش در ماه فوریه، کاسته خواهد شد.