سناریوهای اقلیمی

امروزه، استفاده از خروجی های الگوهای گردش عمومی در مطالعات هواشناسی و اقلیم شناسی، گسترش پیدا کرده و بسیاری از خلاهای محاسباتی را پوشش داده است. با توجه به این که اخیرا قدرت تفکیک الگوهای گردش عمومی و منطقه ای به شکل چشمگیری افزایش یافته است، اما هیچ یک از این الگوها قادر به پیش بینی آب و هوای واقعی در مقیاس ایستگاهی و خرد مقیاس نیست، لذا جهت به کارگیری خروجی این الگوها روش های مختلفی به کار برده می شود. این روش ها که به دو دسته آماری و دینامیکی تقسیم شده و گاهی به صورت تلفیقی از هردو به کار می روند به روش های ریزگردانی معروف اند. نوشتار حاضر می کوشد تا با انتخاب بهترین سناریوی اقلیمی، که هم خوانی مناسبی با داده های دیده بانی شده منطقه (ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان) دارد و به کارگیری روش های آماری و دینامیکی، بهترین داده های اقلیمی را که با داده های واقعی هم خوانی داشته باشد، استخراج نماید تا با به دست آوردن ضرایب وزنی بین آنها پس از ریزگردانی، داده های پیش بینی اصلاح شده ای را استخراج نماید. در پایان با کاربرد شاخص استاندارد شده بارش، پهنه بندی مناسبی از وضعیت خشکسالی در آینده ارایه شود.

یک مولد آب و هوائی به عنوان ابزاری نسبتاً دقیق و ارزان برای تولید سناریوهای تغییر اقلیم چندساله در مقیاس روزانه به کار برده می شود و تغییرات در متغیرهای اقلیمی و میانگین های اقلیمی را ترکیب می کند. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG جهت تولید داده های روزانه بارش، دمای حداقل و حداکثر و ساعت آفتابی در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان در ایستگاه گرگان مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و با استفاده از آن تغییرات پارامترهای اقلیمی در آینده بررسی شده است. در اولین گام مدل برای دوره 1999- 1970 اجرا گردیده و میانگین های ماهانه مشاهداتی و تولید شده پارامترهای اقلیمی مذکور مقایسه شد. همبستگی مقادیر با استفاده از آزمون T استیودنت نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد. مقادیر میانگین های ماهانه مشاهداتی و تولید شده متغیرهای هواشناسی با استفاده از پارامترهای آماری NA، RMSE وMAE نیز مورد مقایسه قرار گرفتند و اثبات شد که مدل کارآیی لازم جهت تولید داده های روزانه در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان را داراست. هم چنین نمودارهای پراکنش مشاهداتی و شبیه سازی شده نشان داد که مقادیر دمای حداقل و حداکثر بیشترین همبستگی را داشته و مقادیر مربوط به ساعت آفتابی کمترین میزان همبستگی را داراست. در مرحله بعد پس از اطمینان از کارآیی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان، داده های سه سناریوی A2 (سناریوی حداکثر)،A1B (سناریوی حد وسط) و B1 (سناریوی حداقل) مدل HadCM3 در دو دوره 2030-2011 و 2099-2080 با مدل آماری LARS-WG کوچک مقیاس گردید. نتایج نشان داد که بر اساس برآورد مدل LARS-WG برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی میانگین دمای حوضه آبخیز قره سو به میزان 56/0 تا 04/4 درجه سلسیوس افزایش و مقدار بارش نیز در مقایسه با دوره پایه به میزان 28/10 تا 71/23 درصد افزایش می یابد.

آب وهوا یکی از مهم ترین عوامل جغرافیایی تأثیرگذار بر امور دفاعی و نظامی است. یکی از دغدغه های فرماندهان صحنه عملیات های رزمی برای برنامه ریزی درازمدت آینده، آگاهی از تقویم اقلیم نظامی مناطق مختلف می باشد. منطقه جنوب شرق کشور به علت شرایط اقلیمی خاص مانند وقوع بادهای 120 روزه سیستان همراه با گردوخاک و محدودیت دید و نیز تأثیر توده هوای موسمی در فصل تابستان در برنامه ریزی های نظامی حائز اهمیت است. در این پژوهش به منظور آمایش اقلیم دفاعی منطقه جنوب شرق کشور، هفت ایستگاه که دارای دوره آماری بالای 30 سال بودند، انتخاب گردیده و داده های اقلیمی مربوط به پارامترهای مختلف از سازمان هواشناسی دریافت گردید. در ادامه بعد از مشخص کردن اهمیت هر یک از پارامترهای اقلیمی، وضعیت منطقه از لحاظ میزان مطلوبیت شرایط اقلیمی برای انجام عملیات های مختلف نظامی در زمان حال و نیز در افق چشم انداز 1420 مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج و سناریوهای حاصل از پژوهش نشان داد که کمترین مطلوبیت برای عملیات های نظامی در سطح منطقه مربوط به ماه های تیر و مرداد خواهد بود، در بین ایستگاه های مورد مطالعه نیز، کمترین مطلوبیت اقلیم نظامی مربوط به منطقه زابل و زهک می باشد. همچنین بیشترین مطلوبیت اقلیم نظامی در سطح منطقه مربوط به ماههای آبان، مهر و اسفند می باشد و در بین ایستگاه های استان نیز ایستگاه های چابهار و سراوان در این ماه ها از مطلوبیت اقلیم دفاعی بیشتری نسبت به بقیه برخوردار می باشند. در نهایت به منظور پیش بینی شرایط اقلیمی در زمان آینده، دو سناریو تحت عنوان "اقلیم نظامی سخت" و "دستکاری روند طبیعی اقلیم" مطرح گردید.

در این تحقیق به مطالعه چگونگی اثرات تغییرات اقلیمی بر جریان رودخانه های حوضه های منتخب استان گیلان، یکی از استان های شمالی کشور ایران برای دوره ی سالهای 2020 تا 2050 و تحت سه سناریوی اقلیمی RCP2.6 ، RCP4.5 ، RCP8.5 پرداخته شد. برای این منظور از داده های بارش و دمای 45 ایستگاه داده های اقلیمی و 20 ایستگاه آب سنجی در دوره ی 1983 تا 2013 ستفاده شد. محاسبه متوسط بارش و دما در سطح حوضه ها از طریق ترسیم خطوط هم باران و هم دما با روش کریجینگ انجام گرفت. جهت تعیین معناداری روند داده های مورد مطالعه و مقدار شیب آنها به ترتیب از آزمون های من-کندال و شیب سنس کمک گرفته شد. نتایج نشان داد، دما طی دوره ی مورد مطالعه در همه ی حوضه های آبریز روند افزایشی داشته و این روند در اکثر آنها معنادار بوده است اما برای بارش ها روند معناداری مشاهده نشد. همچنین آبدهی در اکثر حوضه ها کاهشی بوده و در حوضه های شفارود، ناورود و چافرود این روند معنادار است. از سوی دیگر برای دوره های آینده، بارش ها در هیچ یک از سناریوهای اقلیمی روند معناداری ندارند اما دما در به غیر از سناریوی RCP2.6 در سناریوهای دیگر دارای روند افزایشی است. آب دهی رودخانه ها نیز در سناریوی RCP2.6 در هیچ یک از حوضه ها روند معناداری ندارد اما در سناریوی RCP4.5 در دو حوضه ی آبریز شفارود و گشت رودخان روند کاهشی معنادار در سطح اطمینان 95 درصد دیده می شود که این روند در سناریوی RCP8.5 در حوضه های چافرود و شفارود در سطح اطمینان 99 درصد نیز معنادار می باشد .

دو پارامتر مهمی که در اقلیم هر منطقه بلاواسطه تاثیرگذار می باشند، دما و بارش می باشند که تغییرات آن ها در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، انرژی، گردشگری و ... تاثیرگذار است. هدف این مطالعه بررسی تغییرات دما و بارش در سه ایستگاه منتخب و شاخص حوضه آبریز سیمره می باشد. برای این منظور از مدل ها و سناریوهای گردش عمومی جو از سری مدل های CMIP5 تحت دو سناریوی RCP45 و RCP85 که با مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند، استفاده شد. سپس برای بررسی عدم قطعیت مدل ها و سناریوها، از طریق مقایسه خروجی مدل ها در دوره آتی (2040-2021)، با دوره پایه (2010-1980)، به صورت ماهیانه توسط شاخص های آماری ضریب تعیین (R2) و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، بهترین مدل و سناریو برای تولید داده های دما و بارش دوره آتی انتخاب شد. در نتیجه برای تولید پارامتر دمای حداقل و حداکثر از مدل HADGEM-2 تحت سناریوی PRC4.5 و برای تولید پارامتر بارش از همان مدل تحت سناریوی PRC 8.5 استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که بارش دوره آتی به طور متوسط در سطح حوضه حدود 5/4 % کاهش خواهد یافت در حالی که دمای حداقل 5/1 درجه سانتیگراد و دمای حداکثر 17/2 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت که بیشترین افزایش مربوط به ما ه های گرم سال می باشد. نکته قابل توجه بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است که احتمالاً بیشتر از کاهش بارش تبعات منفی خواهد داشت.

تغییرپذیری مولفه های دما و بارش و نقش تغییر اقلیم بر روی آنها و همچنین تأثیر شاخص های بزرگ مقیاس اقلیمی در سالهای اخیر توسط محققین در حوزه های مختلف علمی مورد توجه خاصی قرار گرفتند. یکی از مهم ترین شاخص ها با مقیاس منطقه ای که به نوعی در شرق اقیانوس اطلس با شاخص NAO در یک محدوده عمل می کند به شاخص دریای شمال- خزر (NCP) اشاره نمود. در این پژوهش، از سه دسته داده شامل مولفه های دما و بارش، داده های بازکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل 500 هکتوپاسکال و داده های ارتفاع ژئوپتانسیل 500 هکتوپاسکال بر اساس 14 مدل اقلیمی استفاده کردیم. در مرحله اول شاخص NCP برای دوره های آتی توسعه و تعمیم و سپس فازهای مثبت و منفی آن برای دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 مشخص شد و همچنین مولفه های حداکثر دما، حداقل دما، نرخ بارش و تعداد روزهای بارشی نیز برای دوره های آتی ریزمقیاس نمایی گردیدند. با توجه به آینده نگری انجام شده برای فازهای مثبت و منفی این شاخص مشخص شد که برای دوره آتی 2060-2041 دمای حداکثر و حداقل در هر دو فاز بر مبنای دو سناریو افزایش خواهند یافت. آینده نگری نرخ و تعداد روزهای بارشی نیز نشان داد که رفتار تغییرات بارش در دوره آتی نسبت به دوره پایه بی نظم تر از مولفه دما خواهد بود. بطوریکه مشخص گردید میانگین تعداد روزهای بارش در سناریوی RCP4.5 در هر دو فاز از روند کاهشی برخوردار خواهند بود و همچنین در هر دو فاز نرخ بارش در ایستگاههای که با بدنه آبی دریای خزر فاصله نزدیکی دارند افزایش قابل توجهی را خواهند داشت. همچنین بر مبنای سناریوی  RCP8.5 متوسط تعداد روزهای بارش منطقه مورد مطالعه در فاز مثبت نسبت به دوره پایه در حدود ۵ روز کاهش و در فاز منفی ۴ روز افزایش خواهد یافت.

گرمایش جهانی و افزایش دما اثرات زیادی در بخش های مختلف از جمله کشاورزی خواهد داشت. افزایش دمای زمین باعث افزایش شدت تبخیر می شود و به تبع آن مقدار نیاز محصولات کشاورزی به آب بالا می رود. در پژوهش حاضر برای پایش اثر گرمایش جهانی بر نوسانات بارش و نیز در تولید و کشت محصول گندم در دشت مغان، از مدل LARS-WG و خروجی مدل اقلیمی HADCM3 تحت سناریوی A1B و نیز داده های اقلیمی (دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و ساعت آفتابی روزانه) ایستگاه گرمی در یک بازه زمانی 14 ساله (2017-2004) استفاده شد. با مقایسه میانگین های ماهانه پارامترهای مذکور این نتیجه حاصل شد که در سطح اطمینان یک درصد تفاوت معنی داری بین داده های شبیه سازی از مدل و داده های مشاهداتی در دوره پایه وجود نداشته و میانگین های پارامترهای اقلیمی داده های حاصل از مدل و داده های واقعی شبیه به هم بوده و همبستگی بالای بین آن ها وجود دارد. در خاتمه با مقایسه میانگین های ماهانه مشاهداتی و مدل سازی عناصر اقلیمی بارش، دمای حداقل، حداکثر و ساعت آفتابی با استفاده از پارامترهای آماری RMSE، MAE، NA و R2 نشان داده شد که مدل (LARS-WG5) استفاده شده دقت کافی را برای شبیه سازی داده های روزانه در پارامترهای مذکور در دشت مغان، استان اردبیل دارا می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که کاهش متوسط عملکرد گندم آبی و نیز کاهش تولید آن در منطقه موردمطالعه می تواند ناشی از کاهش بارش و نیز افزایش دمای منطقه باشد که خود ناشی از گرمایش جهانی است.

مقدمه: ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر تغییر پوشش و ذوب برف در مدیریت منابع آب رودخانه هایی که با ذوب برف تغذیه می شوند، بسیار با اهمیت است. چنین تغییراتی تأثیر مستقیم بر رژیم هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب دارد. پیش بینی سطح پوشش برف ناشی از تغییرات دما در آینده و در نتیجه الگوی جریان روان آب ناشی از ذوب برف، در عرصه های گوناگونی از جمله مدیریت خطر سیل، خشکسالی و... کاربرد دارد. از طرفی مزیت های استفاده از فنّاوری های نوین و سنجش از دور در مطالعات اقلیمی و ارزیابی های اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف تا حد زیادی مغفول مانده است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات سطح پوشش برف در سال های آتی با تلفیق علم سنجش از دور، فنّاوری های نوین و مدل های اقلیمی به منظور مدیریت ریسک سیل می باشد. روش: در این مطالعه، تصاویر 8 روزه ماهواره MODIS مربوط به سال های 2006 تا 2012 با توجه به دقت مناسب و کاهش خطای پوشش ابر در آنها، استخراج شد، پس از دریافت و ذخیره تصاویر ماهواره ای پوشش برف، برای مشاهده و کاربرد تصاویر از نرم افزار ERDAS استفاده شد. سپس محدوده مورد مطالعه برش داده شد و درنهایت با استفاده از تعداد پیکسل برفی و سایز پیکسل ها، سطح پوشش برف محاسبه و در نرم افزار ArcGIS خروجی مورد نظر استخراج و مساحت سطح برفی با فواصل زمانی 8 روز در طی سال های 2010 تا 2015 کنترل شد. در مرحله بعد با استفاده از آخرین مدل های اقلیمی CMIP5 تحت چهار سناریوی RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0 و RCP8.5 تغییرات دما و بارش در فواصل زمانی 2020 تا2060 استخراج و با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف برای سال های 2020 تا 2060 با فاصله زمانی ده ساله تخمین زده شد. یافته ها: تراکم پوشش برف در منطقه مورد مطالعه، مطابق داده های مشاهداتی و تصاویر ماهواره ای، از ماه نوامبر شروع و در ژانویه به بیشترین مساحت خود می رسید. همچنین از ماه فوریه به بعد گستره پوشش برف کاهش یافته و در نهایت در ماه ژوئن پوشش برف منطقه، کمترین مساحت را داشت. بررسی تغییرات دما و بارش آینده با استفاده از سناریوهای اقلیمی نشان داد که میانگین دمای حوضه بالادست سد امیرکبیر به نسبت دوره پایه (1985 تا 2015) افزایش و بارش سالانه نست به دوره پایه مذکور، روند کاهشی خواهد داشت. درنتیجه با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف آینده با روند کاهشی مواجه شد. نتیجه گیری: مطالعه و اندازه گیری سطح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط های کوهستانی، امکان اندازه گیری دائم میدانی، برای تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده ها وجود ندارد. به همین دلیل استفاده از تصاویر ماهواره ای در شناسایی مناطق برف گیر و ارزیابی تغییرات آن بسیار مهم است. همچنین با توجه به روند افزایش دما و کاهش بارش، سطح برف در منطقه نیز کاهش یافته و درنتیجه میزان آب ذخیره شده در برف که در فصول گرم منبع تأمین آب منطقه است با نقصان مواجه می گردد. بنابراین برآورد سطح پوشش برف در آینده می تواند گام اساسی در زمینه مدیریت منابع آب و مدیریت ریسک مخاطرات مرتبط با آب از جمله سیل و خشکسالی به شمار آید.

تغییرات شدید آب و هوایی (و گرمایش کره زمین) در سال های اخیر به تغییر الگوهای جوی و پدید آمدن ناهنجاری های اقلیمی در اغلب نقاط جهان منجر شده است. فرایند تغییر اقلیم به ویژه تغییرات دما از مهم ترین چالش ها در قلمرو علوم زمین و علوم محیطی است. هرگونه تغییر در مشخصه های دما به عنوان یکی از عناصر مهم اقلیمی هر منطقه موجب تغییر در ساختار اقلیمی آن منطقه می گردد. از این رو شناخت تغییرات و روند دما در برنامه ریزی های محیطی مبتنی بر دانسته های آب وهوایی هر نقطه و ناحیه امری ضروری به نظر می رسد. به همین جهت پژوهش حاضر به شبیه سازی دمای روزانه (کمینه، بیشینه و میانگین) شهر زنجان تا سال 2100 می پردازد. روش اجرای پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی و روش گردآوری داده ها کتابخانه ای (اسنادی) است. برای بررسی دمای شهر زنجان از داده های کمینه، بیشینه و میانگین روزانه دما از ایستگاه همدید شهر زنجان طی دوره 2021-1961 استفاده شد. داده های مدل گردش عمومی جوی جهت شبیه سازی متغیرهای اقلیمی (دمای کمینه، متوسط و بیشینه) با استفاده از شگرد شبکه عصبی مصنوعی و سناریوهای اقلیمی، در دوره های آتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی فرین های دمایی با استفاده از سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، نشان داد که افزایش متوسط دمای روزانه، کمینه و بیشینه تحت تمامی سناریوها، به ترتیب 6/3، 3/3 و 7/2 درجه سلسیوس برای دوره 2022-2100 محتمل است. بررسی داده های ماهانه شبیه سازی شده تحت سناریوها و داده های مشاهده شده نظیر نشان می دهد که احتمال دارد کمینه، میانگین و بیشینه دما در ماه های ژانویه و فوریه بیشترین افزایش را داشته باشند. در حالی که با توجه به 3 سناریو، احتمال دارد که میانگین کمینه در ماه اوت، متوسط دما در ماه آوریل و بیشینه دما در ماه اکتبر کم ترین افزایش را تجربه کنند. همچنین دمای فصلی شبیه سازی شده تحت سناریوها نشان می دهد همه فصل های سال به ویژه فصل های سرد سال، گرم تر خواهند شد. شمار رخداد فراوانی فرین ها نیز در هر سه مقیاس دمایی (کمینه، میانگین و بیشینه) برای چارک 25ام و75ام در هر سه سناریو افزایش خواهد یافت.

امروزه پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی برای اطلاع از میزان تغییرات و در نتیجه در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییر اقلیم بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق پیش بینی دماهای حداقل استان کردستان با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG6 برای سه دوره آتی 20 ساله (2040-2021، 2060-2041، 2080-2061) انجام شد. به این منظور، از مدل گردش عمومی جو HadGEM2-ES و سه سناریو RCP8.5, RCP4.5, RCP2.6 استفاده گردید. برای تولید سری زمانی دوره های آتی از داده های روزانه برای دوره آماری 2019-1989 استفاده شد و روند تغییرات آن با استفاده از آزمون من-کندال تحلیل گردید. نتایج نشان داد که نرم افزار LARS-WG6 با پایین بودن شاخص های خطاسنجی مقادیر ماهانه دمای کمینه را به خوبی شبیه سازی می کند. همچنین براساس نتایج حاصل از خروجی مدل جهانی HadGM2-ES در منطقه مورد مطالعه میزان دمای کمینه در دوره آینده نسبت به دوره پایه در تمام سناریوها و دوره ها افزایشی خواهد بود. شدت این افزایش تحت سناریوی RCP8.5 مربوط به دوره آخر قرن (2080-2061) می باشد و میزان کمتر آن مربوط به دوره (2060-2041) تحت سناریوی RCP4.5 می باشد. بررسی میانگین های فصلی نیز نشان می دهد فصل بهار افزایش دمای کمتر و فصل پاییز افزایش دمای بیشتری دارد. روند تغییرات نشان می دهد که روند در دو جهت مثبت و منفی است بطوریکه در اکثر ایستگاه ها و سناریوها در دوره های مختلف پیش بینی، فصل بهار بیشترین روند مثبت و فصل پاییز بیشترین روند منفی را خواهند داشت. بنابراین می توان نتیجه گرفت که بر مقدار دما در دوره های آینده افزوده شده و اثر امواج سرمایی کاسته خواهد شد.

طولانی ترین دوره های خشک، معیار مناسبی برای ارزیابی روزهای خشک و بدون بارش در یک مکان است، بنابراین این ویژگی تباین اقلیمی بین شمال و جنوب را به خوبی نشان می دهد. در این پژوهش، دوره های خشک طولانی مدت تحت آستانه های مختلف(1/.، 5 و 10 میلیمتر)، و دو سناریوی خوش بینانه(B1) و بدبینانه(A2)، برای اقلیم میانی (دهه 2050) و با استناد به نتایج مدل Hadcm3 در پهنه ی ایران بررسی شد. مدل سازی دوره های خشک نشان داد که بر اساس هر دو سناریو (A2 , B1) در دهه ی 2050 نواحی جنوب شرق و مرکز، دارای طولانی ترین طول دوره های خشک هستند، به طوری که در خوش بینانه ترین حالت (سناریویB1) دوره های خشک به طور متوسط 3 روز نسبت به وضعیّت مشابه گذشته طولانی تر می شوند، امّا حداکثر طول دوره های خشک پیش بینی شده در نوار شمالی و سواحل خزر نسبت به وضعیّت دوره های خشک مشاهداتی تغییرات چندانی نداشته است(فقط میانگین 2 روز افزایش داشته است). در پهنه ی شمال غرب نیز طول دوره های خشک نسبت به وضعیّت گذشته 5 روز طولانی تر می شود که خود نشان از افزایش آهنگ خشکی در این نواحی دارد. نکته ی قابل توجّه این که اگرچه طولانی ترین طول دوره های خشک منطبق بر نواحی خشک و نیمه خشک کشور است، امّا آهنگ افزایش طول دوره های خشک در نواحی مرطوب کشور مانند شمال غرب چشم گیرتر است؛ به عبارتی دوره های خشک بدون بارش بر اساس پیش بینی مدل، روند شمالی تری به خود می گیرد، یعنی مرز مناطق خشک به سمت نوار شمالی جابه جا و اساساً خط جبهه خشک شمالی تر می شود. در دهه ی 2050 با استناد به نتایج هر دو سناریو می توان گفت که بیش از 85 درصد مساحت ایران، دوره های خشکی با طول بیش از 8 ماه را تجربه می کنند.

تغییر اقلیم پدیده ای است که طی سال های اخیر اکوسیستم های طبیعی و نیز تمام جوانب زندگی انسان را تحت تأثیر خود قرار داده است. هدف از پژوهش حاضر، شناسایی بروز یا عدم وقوع تغییر اقلیم طی سال های 2015-1961 با استفاده از شاخص های حدی TXx و TNn است. همچنین برای پیش بینی سناریوهای اقلیمی آینده از 3 سناریوی مدل CanESM2 استفاده و داده های موردنظر با مدل SDSM کوچک مقیاس شدند. بدین منظور از داده های دمای حداکثر و حداقل روزانه ایستگاه های سینوپتیک سنندج و سقز استفاده شد. برای تشخیص روند شاخص ها از آزمون من-کندال و از روش تخمین گر شیب سن برای بزرگی روند استفاده شد. در ادامه، پیش بینی اقلیمی برای دوره ی 2050-2020 صورت گرفت و دو شاخص حدی به دست آمد. نتایج نشان داد که طی دوره ی پایه در سنندج هر دو شاخص روند معنی دار دارند، اما در مورد سقز معنی داری تنها برای TNn صادق است. این امر در مورد سناریوهای تولیدشده نیز تنها در RCP2.6 در هر دو شاخص برای سنندج و در RCP8.5 تنها در شاخص TXx برای سقز رخ داد. بر اساس نتایج، روند افزایشی بزرگ ترین دمای بیشینه و کوچک ترین دمای کمینه ی منطقه ی موردمطالعه همانند دوره ی پایه نیز طی 30 سال آینده تحت هر سه سناریو افزایش خواهد یافت که این تغییرات افزایشی به میزان حدود یک درصد نسبت به میانگین دوره ی پایه خواهد بود. با توجه به یافته های حاصل می توان نتیجه گرفت که یکی از عوامل افزایش دما طی دوره ی مشاهداتی می تواند پدیده ی تغییر اقلیم تلقی گردد و این پدیده در سناریوی RCP2.6 ایستگاه سنندج نیز عامل افزایش دما بوده است.

دو پارامتر مهم در هیدرولوژی و منابع آب، دما و بارش هستند. تأثیر تغییر اقلیم بر روی این دو پارامتر موضوع بسیاری از مطالعات بوده است که مدل های گردش عمومی جو یکی از بهترین روش ها برای برآورد این تأثیرات به شمار می روند. در مطالعات تغییر اقلیم لحاظ نکردن عدم قطعیت های موجود در مراحل مختلف ارزیابی اثرات تغییراقلیم سبب کاهش قطعیت و اطمینان به خروجی های نهایی سیستم خواهد شد. در این مطالعه به منظور بررسی و تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر روی دما و بارش حوضه ی شهرچای ارومیه و همچنین لحاظ کردن عدم قطعیت مربوط به مدل های گردش عمومی جو و سناریوهای موجود ابتدا خروجی شش مدل گردش عمومی جو تحت سه سناریوی A2, A1B و B1 با مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند، سپس برای بررسی عدم قطعیت مدل ها و سناریوها، از طریق مقایسه ی خروجی مدل ها در دوره ی آتی با دوره ی پایه به صورت ماهانه توسط شاخص های آماری ضریب تعیین (R2) و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، بهترین مدل و سناریو برای تولید داده های دما و بارش دوره 2030-2011 انتخاب شد. در نتیجه برای تولید بارش از مدل HADCM3، تحت سناریوی A1B و برای تولید دما نیز از مدل MPEH5 ، تحت سناریوی A2 استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که بارش دوره ی آتی 9 میلی مترکاهش خواهد یافت و این در حالی است که دمای حداقل 05/1 و دمای حداکثر 87/0 درجه ی سانتی گراد افزایش خواهد یافت. نکته ی قابل توجه بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است که احتمالاً تبعات منفی آن بیش از کاهش بارش خواهد بود.