بررسی پارامترهای دما و بارندگی حوضه آبخیز هراز تحت تأثیر تغییر اقلیم

کیا, عیسی; کریمی, ولی الله

doi:10.22111/jneh.2020.32606.1596

بررسی پارامترهای دما و بارندگی حوضه آبخیز هراز تحت تأثیر تغییر اقلیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ محقق پژوهشی، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری

² استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری

10.22111/jneh.2020.32606.1596

چکیده

به دلیل تفکیک فضایی کم و ساده سازی‌های مـدل‌های گردش عمومی جو در مقایسه با مدل های منطقه‌ای و کوتاه‌مدت، خروجی این مدل‌ها نمی تواند تقریب درستی از شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه ارائه دهد. بـا توجه بـه وقت‌گیر بودن و عـدم صرفه اقتصادی استفاده از مدل‌های دینامیکی، توجه عمومی به استفاده از روش‌های ریزمقیاس نمایی آماری افزایش یافته است. یکی از روش‌های مفید و معمولی در روش ریزمقیاس نمایی آماری،‌ روش SDSM می‌باشد. به این منظور، ابتدا پارامترهای جوی در منطقه طی 32 سال گذشته (2015-1984) با آزمون من- کندال بررسی شد. نتایج نشان داد سری زمانی داده‌های بارش و دما دارای روند معنی‌داری است. سپس با ریزمقیاس‌سازی آماری داده‌ها به‌کمک نرم‌افزار SDSM، پارامترهای روزانه دمای حداکثر، حداقل، متوسط و بارندگی حوضه آبریز هراز در استان مازندران، تحت سناریوهای RCP2.6 (خوش بینانه) و RCP8.5 (بدبینانه) و مدل اقلیمی CanESM2 از سری مدل‌های جدید CMIP5 در سه دوره بیست ساله آتی از سال 2020 تا 2079 شبیه‌سازی شد. در نهایت تحت سناریوی بحرانی‌تر RCP8.5 تا انتهای دوره پیش‌بینی مشخص شد که دمـای حداکثر، حداقل و متوسط حوضه به ترتیب 91/0، 13/1 و 96/0 درجه سانتی‌گراد نسبت به دوره پایه افزایش و بارش 1/15 درصد (4/7 میلی‌متر) کاهش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Temperature and Rainfall Parameters of Haraz River Basin affected by Climate Change

نویسندگان [English]

Eassa Kia ¹
Valiollah Karimi ²

¹ Researcher of Soil Conservation and Watershed Management Department, Mazandaran Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sari, Iran

² Assistant Professor of Soil Conservation and Watershed Management Department, Mazandaran Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sari, Iran

چکیده [English]

Due to the low spatial resolution and simplification of atmosphere general circulation models compared to regional and short-term models, the outputs of these models cannot represent an accurate approximation of climatic conditions of the study area. Due to time-consuming and lack of economic efficiency in the use of dynamic models, there has been increased public attention to the use of statistical downscaling methods. One of the most useful and common methods in statistical downscaling is SDSM. For this purpose, the first, the atmospheric parameters in the region over the past 32 years (1984-2015) was investigated by the Mann-Kendall test. The results showed that changes in temperature and rainfall data have a significant trend. Then, by down-scaling, the data using SDSM software, the daily parameters of maximum, minimum, average temperature and rainfall of Haraz river basin in Mazandaran province were simulated according to RCP2.6 (optimistic) and RCP8.5 (pessimistic) scenarios and CanESM2 Climatic Model from the new CMIP5 series in three periods of twenty years from 2020 to 2079. Finally, under the RCP8.5 critical scenario, until the end of the prediction period, the maximum, minimum and average temperature of the basin will be increased 0.91, 1.13 and 0.96^o C, respectively and precipitation decreased 15.1% (7.4 mm) compared to the base period.

کلیدواژه‌ها [English]

Rainfall
Haraz River Basin
Downscaling
Temperature
SDSM model

مراجع

آقاخانی افشار امیرحسین، حسنزاده یوسف، بسالتپور علیاصغر، پوررضا بیلندی محسن (1395)، ارزیابی سالیانه مولفههای اقلیمی حوضه آبخیز کشفرود در دورههای آتی با استفاده از گزارش پنجم هیأت بینالدول تغییر اقلیم، نشریه پژوهشهای حفاظت آب و خاک، جلد 23، شماره 6، صص 233-217.

پیرنیا عبدالله، حبیبنژاد روشن محمود، سلیمانی کریم (1394)، بررسی تغییرات دما و بارندگی در سواحل جنوبی دریای خزر و مقایسه آن با تغییرات در مقیاس جهانی و نیمکره شمالی، پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، جلد 6، شماره 11، صص 100-90.

حقطلب نفیسه، گودرزی محسن، حبیبی نوخندان مجید، یاوری احمدرضا، جعفری حمیدرضا (1392)، مدل‌سازی اقلیم استان‌های تهران و مازندران با استفاده از مدل اقلیمی LARS-WG و مقایسه تغییرات آن در جبهه‌های شمالی و جنوبی البرز مرکزی، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، جلد 15، شماره 1، صص 49-37.

خادمی معصومه (1396)، بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر بهرهبرداری بهینه از مخزن در شرایط سیلابی براساس الگوریتم شبیهسازی بازپخت (مطالعه موردی: سد مخزنی البرز)، رساله دکتری سازههای آبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، 193 صفحه.

خلیلی اقدم نبی، مساعدی ابوالفضل، سلطانی افشین، کامکار بهنام (1391)، ارزیابی توانایی مدل LARS-WG در پیشبینی برخی از پارامترهای جوی سنندج، مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک، دوره 19، شماره 4، صص 102-85.

سیاری نسرین، علیزاده امین، بنایان اول محمد، فریدحسینی علیرضا، حسامی کرمانی مسعودرضا (1390)، مقایسه دو مدل گردش عمومی جو (CGSM2، HadCM3) در پیشبینی پارامترهای اقلیمی و نیاز آبی گیاهان تحت تغییر اقلیم، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 25، شماره 4، صص 925-912.

صبوحی راضیه، سلطانی سعید (1387)، تحلیل روند عوامل اقلیمی در شهرهای بزرگ ایران، مجله علوم، فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 12، شماره 46، صص 321-303.

گودرزی مسعود، صلاحی برومند، حسینی سید اسعد (1394)، بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر تغییرات رواناب سطحی (مطالعه موردی: حوضه آبریز دریاچه ارومیه)، اکوهیدرولوژی، دوره 2، شماره 2، صص 189-175.

موسوی سیدسعید، کاراندیش فاطمه، طبری حسین (1395)، تغییرات زمانی و مکانی بارش در ایران تحت تأثیر تغییر اقلیم تا سال 2100، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال هفتم، شماره 25، صص 165-152.

نشاط علی، سجادی بمی یاسمین (1395)، پیشبینی تأثیر تغییر اقلیم بر فراسنج دما با استفاده از نرمافزار گردش عمومی جو HadCM3 (مطالعه موردی: کرمان و بم)، مجله مهندسی منابع آب، سال نهم، شماره 30، صص 62-51.

Elo, A.R., Huttula, T., Peltonen, A., Virta, J., (1998), The effects of climate change on the temperature conditions of lakes, Boreal environment research, Vol. 3, PP. 137-150.

Fiseha, B.M., Melesse, A.M., Romano, E., Volpi, E., Fiori, A., (2012), Statistical downscaling of precipitation and temperature for the Upper Tiber Basin in Central Italy, International Journal of Water Sciences, Vol. 1, No. 3, PP. 1-10.

Ghosh, S., Raje, D., Mujumdar, P.P., (2010), Mahanadi streamflow: Climate change impact assessment and adaptive strategies, Current Science, Vol. 98, NO. 8, PP. 1084-1091.

Gulacha, M.M., Mulungu, M.M., (2016), Generation of climate change scenarios for precipitation and temperature at local scales using SDSM in Wami-Ruvu river basin Tanzania, Physics, and Chemistry of the Earth, Vol. 100, PP. 62-72.

Kisi, O., (2010), River suspended sediment concentration modeling using a neural differential evolution approach, Journal of Hydrology, Vol. 389, PP. 227-235.

Minville, M., Brissette, F., Leconte, R., (2008), Uncertainty of the impact of climate change on the hydrology of a Nordic watershed, Journal of Hydrology, Vol. 358, PP. 70-83.

Sivakumar, M.V.K., Das, H., Brunini, O., (2005), Impact of present and future climate variability and change agriculture and forestry in the arid and semi-arid tropics, Journal of Climate Change, Vol. 70, PP. 31-72.

Sun, Q.H., Xia, J., Miao, C., Duan, Q., (2017), Bayesian multi-model projections of extreme hydro-climatic events under RCPs scenarios, Advances in Climate Change Research, Vol. 8, PP. 80-92.

Tao, X., Chen, H., Xu, C., Hou, Y., Jie, M., (2015), Analysis and prediction of reference evapotranspiration with climate change in Xiangjiang River Basin, China, Journal of Water Science and Engineering, Vol. 8, NO. 4, PP. 273-281.

Van Vuuren, D.P., Edmonds, J.A., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A.M., Hibbard, K., Hurtt, G.C., Kram, T., Krey, V., Lamarque, J.F., Masuri, T., Meinshausen, M., Nakicenovic, N., Smith, S.J., Rose, S., (2011), The representative concentration pathways: an overview, Journal of Climate Change, Vol. 109, PP. 5-31.

Wilks, D.S., Wilby, R.L., (1999), The Weather Generation game: a review of Stochastic Weather Models, Progress in Physical Geography, Vol. 23, No. 3, PP. 329-357.