نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند

2 استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

چکیده

تغییراقلیم نه تنها باعث افزایش دما می‌‌شود بلکه با تغییر در چرخه بارش جهانی منجر به تغییرات زمانی و مکانی الگوهای بارش می‌‌شود. در این تحقیق تاثیر پدیده تغییراقلیم بر دما، بارش و تبخیر و تعرق منطقه نیشابور را با درنظرگرفتن عدم قطعیت مدل‌‌های AOGCM و سناریوهای انتشار در دوره 2099-2080 بررسی شد. بدین منظور در ابتدا مقادیر دمای کمینه، دمای بیشینه و بارش 10 مدل AOGCM تحت سناریوهای A2 و B1 در دوره آتی و دوره پایه (2011-1992) تهیه شده و سپس توسط مدل LARS-WG کوچک مقیاس شدند. تبخیر و تعرق مرجع نیز به روش فائو پنمن مانتیث برای مدل‌‌ها و سناریوهای تغییراقلیم محاسبه شد. نتایج نشان‌‌دهنده افزایش دما و تبخیر و تعرق در ماه‌‌های گرم و کاهش بارش در ماه‌‌های سرد است. سپس قطعیت ماهانه پارامترهای دمای کمینه، دمای بیشینه، بارش و تبخیر و تعرق بررسی شد.دما و تبخیر و تعرق در ماه‌‌های گرم و بارش در ماه‌‌های سرد دارای قطعیت کمتری نسبت به بقیه ماه‌‌ها خواهد بود. همچنین نتایج عدم قطعیت مدل‌‌ها و سناریوهای انتشار در برآورد پارامترها نشان داد، مدل‌‌های NCARPCM و HADCM3 در برآورد دمای کمینه و بیشینه و مدل هایCGCM3T47 و GFDLCM2 در برآورد بارش به‌‌ترتیب دارای بهترین و کمترین قطعیت برای دو سناریو می‌‌باشند. عدم قطعیت مدل‌‌های AOGCM در برآورد تبخیر و تعرق مرجع نیز مشخص می‌‌کند که بیشترین قطعیت در تخمین تبخیر و تعرق مرجع برای هر دو سناریو در نتایج مدل GISS-ER مشاهده شد. همچنین سناریو A2عملکرد بهتری نسبت به سناریو B1 در تخمین تبخیر و تعرق در منطقه مورد مطالعه دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Uncertainty analysis onto models and emission scenarios of climate change for projection of the temperature, precipitation, and evapotranspiration in the Neyshabour area

نویسندگان [English]

  • Mostafa Yaghoobzadeh 1
  • Mehdi Amirabadizadeh 1
  • Hesam Seyyed Kaboli 2

1 Assistant Professor of water engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran

2 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, Jondishapur University of Technology, Dezful, Iran

چکیده [English]

Climate change is not only caused the rise in temperature but also changes in the global precipitation cycle, which leads to variation in spatial and temporal precipitation patterns. In this study, climate change impacts were investigated on temperature, precipitation, and evapotranspiration of Neyshabour plane with the uncertainty of AOGCM models and emissions scenarios in the future period (2080-2099). First, the minimum and maximum temperature and precipitation for ten models of AOGCM under scenarios A2 and B1 in the future period and the baseline period of 1992-2011 were prepared and then downscaled by using of LARS_WG model. The reference evapotranspiration was calculated by FAO-Penman-Monteith method for all models and emission scenarios. The result showed that the value of evapotranspiration and temperature during the warm months were increased and the value of precipitation was decreased during the cold months. Also, monthly uncertainty was investigated for minimum and maximum temperature, precipitation, and evapotranspiration. The temperature and evapotranspiration in the warm months and precipitation in the cold months have less uncertainty than the other months. Also, the results of uncertainty analysis for models and emission scenarios are showed that NCARPCM and HADCM3 models in the estimation of minimum and maximum temperature, CGCM3T47as well as GFDLCM2 models in the estimation of precipitation have the best uncertainty results based on the two scenarios, respectively. The uncertainty analysis of AOGCM models determined that the best of uncertainty in the estimation of reference evapotranspiration for two scenarios is observed in the result of GISS-ER model. Also, the A2 scenario has the better function than the B1 scenario in the estimation of evapotranspiration parameter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • climate change
  • Uncertainty Analysis
  • AOGCM models
  • emissions scenarios
  • reference evapotranspiration

اشرف، بتول؛ موسوی بایگی، محمد؛ کمالی، غلامعلی؛ داوری کامران (1390). پیش بینی نیازآبی چغندرقند در دوره 2030-2011 با استفاده از داده­های اقلیمی شبیه سازی شده توسط مدل ریزمقیاس کننده LARS-WG (مطالعه موردی: استان خراسان رضوی). نشریه آب و خاک. دوره25، شماره5،صص1196-1184.

انصاری، حسین؛ خدیوی، مهدی؛ صالح نیا، نسرین؛ بابائیان ایمان (1393). بررسی عدم قطعیت مدل LARS تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 در پیش بینی بارش و دما (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک مشهد). مجله آبیاری و زهکشی ایران، دوره8، شماره4، صص672-664.

بابائیان، ایمان؛ کوهی منصوره (1391). ارزیابی شاخص­های اقلیم کشاورزی تحت سناریوهای تغییراقلیم در ایستگاه­های منتخب خراسان رضوی. مجله آب و خاک، دوره26، شماره4، صص967-953.

پورعلی حسین، سیده شیما؛ مساح بوانی علیرضا (1392). تحلیل مخاطره و ارزیابی اثر تغییراقلیم بر دما و بارش استان آذربایجان شرقی دوره 2013-2022. مجله فیزیک زمین و فضا. دوره 39، شماره 4، صص208-191.

دلقندی، مهدی (1391). ارزیابی اثرات ریسک تغییراقلیم بر عملکرد گندم و ارائه راهکارهای سازگاری با آن(مطالعه موردی: جنوب دشت خوزستان). رساله دکتری آبیاری وزهکشی. دانشگاه شهیدچمران اهواز. 199صفحه.

سلیمانی ننادگانی، مجید، پارسی نژاد، مسعود، عراقی نژاد، شهاب؛ مساح بوانی علیرضا (1391). بررسی رخداد تغییراقلیم و تاثیر آن بر زمان کشت، طول دوره رشد و نیاز آبی گندم زمستانه (مطالعه موردی:بهشر). مجله پژوهش آب ایران. شماره 10، صص20-10.

قرمزچشمه، باقر؛ رسولی، علی اکبر؛ رضائی بنفشه، مجید؛ مساح بوانی، علیرضا؛ خورشید­دوست علی  (1394). بررسی عدم قطعیت مدل شبکه عصبی مصنوعی در ریزمقیاس گردانی Hadcm3 با روش فاصله اطمینان بوت استراپ، مجله مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره7، شماره3، صص316-306.

عباس نیا، محسن؛ طاووسی، تقی؛ خسروی، محمود؛ توروس حسین (1395). تحلیل دامنه عدم قطعیت تغییرات آینده دمای حداکثر روزانه بر روی ایران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجله اطلاعات جغرافیایی، دوره25، شماره97. صص43-29.

علیزاده، امین؛ سیاری، نسرین؛ حسامی کرمانی، مسعودرضا؛ بنایان اول، محمد؛ فرید حسینی علی (1389). بررسی مرجع اثرات تغییر اقلیمی بر منابع و مصارف آب کشاورزی (مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه کشف رود). مجله آب و خاک. شماره24، دوره4، صص835-815.

کوهی، منصوره؛ ثنایی نژاد حسین (1392). بررسی سناریوهای تغییراقلیم بر اساس نتایج حاصل از دو روش ریزمقیاس گردانی آماری برای متغییر تبخیر-تعرق مرجع در منطقه ارومیه. مجله آبیاری و زهکشی ایران. دوره7، شماره4، صص574-559.

میرصانع، مریم سادات؛ سهرابی ملایوسف، تیمور؛ مساح بوانی، علیرضا؛ بذرافشان جواد (1390). بررسی عدم قطعیت مدل های AOGCM و روش های ریزمقیاس سازی مربوط به تغییراقلیم در شبیه سازی نیازآبی گیاهان (مطالعه موردی: دشت قزوین). چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران.

هوشمند، دلارام؛ خردادی محمدجواد (1393). بررسی عدم قطعیت مدل­های AOGCM و سناریوهای انتشار در برآورد پارامترهای اقلیمی(مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک مشهد)، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 11، صص 92-77.

Adhikari, U.  Nejadhashemi, A. P.  (2016). Impacts of Climate Change on Water Resources in Malawi, Journal of Hydrologic Engineering, 21(11):1084-0699.

Chung, S, O., Rodriguez-Diaz, J.A., Weatherhead, E.K.,   Knox, J.W (2011). Climate change impacts on water for irrigation paddy rice in South Korea, Irrigation, and Drainage. 60: 263–273.

Ebrahimpour, M., Ghahreman, N., Orang, M. (2013). Assessment of Climate Change Impacts on Reference Evapotranspiration and Simulation of Daily Weather Data Using SIMETAW. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 140(2):1-10.

Goyal, R.K. (2004). Sensitivity of evapotranspiration to global warming: A case study of arid zone of Rajasthan (India). Agricultural Water Management. 69: 1-11.

IPCC-TGICA. (2007). General guidelines on the use of scenario data for climate impact and adaptation assessment.eds. Carter, T.R., Version 2, 71p. Intergovernmental Panel on Climate Change, Task Group on Data and Scenario Support for Impact and Climate Assessment.

Knox, J.W., Rodrı´guezDı´az, J.A., Nixon, D.J., Mkhwanazi, M. (2010). preliminary assessment of climate change impacts on sugarcane in Swaziland. Agricultural Systems. 103, PP: 63–72.

Li, Zh., Zheng, F.L., Liub, W.Zh. (2012). Spatiotemporal characteristics of reference evapotranspiration during 1961–2009 and its projected changes during 2011–2099 on the Loess Plateau of China.Agricultural and Forest Meteorology. 154– 155: 147– 155.

Meza, F.J., Daniel, S., Wilks, D.S., Gurovich, L., Bambach, N. (2012). Impacts of Climate Change on Irrigated Agriculture in the Maipo Basin, Chile: Reliability of Water Rights and Changes in the Demand for Irrigation. Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 138, No. 5. 421-430

Rodrı´guezDı´az, J.A., Weatherhead, E.K.W., Knox, J., Camacho, E. (2007). Climate change impacts on irrigation water requirements in the Guadalquivir river basin in Spain. Reg Environmental Change. 7:149–159.

Semenov, M.A. (2008).  Extreme impacts of climate change on wheat in England and Wales.Asp Application Biological. 88:37–38.

Shahid, S. (2011). Impact of climate change on irrigation water demand of dry season Boro rice in northwest Bangladesh. Climatic Change, 105: 433–453.

Thompson, J.R., Green, A.J., Kingston, D.G. (2014). Potential evapotranspiration-related uncertainty in climate change impacts on river flow: An assessment for the Mekong River basin. Journal of Hydrology 510:259–279.

Woznicki, S. A.,  Nejadhashemi, A. P., Parsinejad, M. (2015). Climate change and irrigation demand: Uncertainty and adaptation, Journal of Hydrology: Regional Studies, 3: 247–264.