ارزیابی اثر تغییر اقلیم، تحت تاثیر عدم قطعیت روشهای ریز مقیاسگردانی: مطالعهی موردی حوضة قرآن طالار
الموضوعات :مهدی احمدی 1 , باقر قرمز چشمه 2 , هدی قاسمیه 3
1 - دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری واحد علوم و تحقیقات
2 - استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
3 - استادیار دانشگاه کاشان
الکلمات المفتاحية: ارزیابی, تغییر اقلیم, شبکهی عصبی مصنوعی, SDSM,
ملخص المقالة :
در دهههای گذشته، در نتیجهی فعالیتهای انسانی و طبیعی، میزان گازهای گلخانهای در نیوار افزایش یافته و در نتیجه، دمای کرهی زمین روند افزایشی را به خود گرفته است. افزایش دمای کرهی زمین به نوبهی خود، باعث تغییرات معنیداری در حیطههای مرتبط، به ویژه منابع آب و رواناب شده است، بنابراین، مطالعه و شبیه سازی تغییرات عناصر اقلیمی (به ویژه دما و بارش) میتواند در برنامهریزیهای مدیریت منابع آب کشور، بسیار با اهمیت باشد. در حال حاضر، معتبرترین ابزار جهت تولید نمایشنامههای اقلیمی، نرمافزارهای سه بعدی جفت شده اقیانوس- نیوار گردش عمومی جو (AOGCM) است. در این تحقیق، تاثیر عدم قطعیت مربوط به نرمافزارهای AOGCM و همچنین روش های ریز مقیاس گردانی نرم افزار های اقلیمی در حوضهی قرآن طالار در دورهی 2011- 2040 میلادی تحت نمایشنامه انتشار A2 و B2 نرمافزار HadCM3 مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا از دو نرم افزار ریز مقیاس گردانی: چندگانهی خطی SDSM و نرمافزار شبکهی عصبی مصنوعی استفاده گردید و سرانجام SDSM به عنوان بهترین نرم افزار انتخاب شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که در دورهی آتی، میزان بارش در ایستگاه قرآنطالار در نمایش نامههای A2 و B2 HadCM3 به ترتیب 7 و 6 درصد افزایش خواهد یافت. اندازه ی دما ی حوضه، 34/0 تا 86/0 درجهی سانتیگراد افزایش خواهد گرفت. با توجه به افزایش بارش و دما در دورهی آتی در 2 نمایش نامه ی A2 و B2 موجب می گردد رواناب نیز افزایش یابد.
1) احمدی، م.، قاسمیه، ه.، و قرمز چشمه ب. 1393. بررسی اثر تغییر اقلیم در دوره آتی تحت سناریو انتشار. دومین همایش ملی بیابان با رویکرد مناطق خشک و بیابانی. دانشگاه سمنان.
2) بیهمتا، ع.، و زارع چاهوکی. م. ع. 1387. اصول آمار در علوم منابع طبیعی، انتشارات دانشگاه تهران. 298 ص.
3) خلیلیاقدم، ن.، مساعدی، آ. و سلطانی، آ. 1388. بررسی تغییر اقلیم ارومیه طی 50 سال گذشته، مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک 19 (4) : 141-151.
4) خلیلیاقدم، ن.، مساعدی، آ.، سلطانی، آ. و کامکار. ب. 1390. ارزیابی توانایی مدل LARS_WG در پیشبینی برخی پارامترهای جوی سنندج، مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک 19 (14) : 85-96.
5) دسترنج، ع. 1391. پیشبینی مقادیر بارش و دما با کاربرد مدلهای گردش عمومی جو و شبیهسازی اقلیم (منطقه مورد مطالعه: استانهای نیمه شمالی کشور)، پایاننامه کارشناسی ارشد گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشگاه تهران، 120 ص.
6) صمدی، ز. 1388. بررسی عدم قطعیت روشهای کوچک مقیاس کردن آماری- رگرسیونی بر رواناب رودخانه (مطالعه موردی: حوضه قرهسو)، پایاننامه دکتری منابع آب، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، 216 ص.
7) صمدی، س.ز.، مساح بوانی، ع.، و مهدوی. م. 1389. انتخاب متغیر پیشبینی کننده به منظور کوچک مقیاس کردن آماری دادههای دما و بارندگی در حوضة آبخیز کرخه، پنجمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، گرگان، 2 الی 3 اردیبهشت ماه، ص 260-271.
8) فرجزاده، م. 1390. تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر میزان آبدهی رودخانه (مطالعه موردی رودخانه ششپیر). مجله جغرافیا و برنامهریزی محیط 24 (1) : 18-32.
9) قرمزچشمه، ب.، 1393. ارزیابی عدم قطعیت ناشی از ریزمقیاس کردن مدلهای AOGCM با تحلیل عناصر دما و بارش (مطالعه موردی: حوضه آبخیز دریاچه ارومیه)، پایاننامه دکتری گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تبریز، 192 ص.
10) کمال، ع.، 1388. ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر رواناب تحت تأثیر عدم قطعیت مدلهای AOGCM-AP4 و روشهای کوچک مقیاس کردن (مطالعه موردی حوضه قرهسو)، پایاننامه کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب، دانشگاه تهران. 95 ص.
11) کمال، ع.، و مساحبوانی، ع. 1389. تأثیر تغییر و نوسانات اقلیمی بر رواناب حوضه با دخالت عدم قطعیت دو مدل هیدرولوژی، نشریه آب و خاک 24 (5): 920-931.
12) کمال، ع.، و مساحبوانی، ع. 1390. ارزیابی عدم قطعیت مدلهای AOGCM-AP4 و مدلهای هیدرولوژی در تخمین دما و بارش و رواناب حوضه قرهسو تحت تأثیر تغییر اقلیم. مجله پژوهش آب ایران 5 (9) : 39-50.
13) مساحبوانی، ع.، و مرید، س. 1384. اثرات تغییر اقلیم بر جریان رودخانه زایندهرود اصفهان، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی 9 (4) : 40-47.
14) مهدیزاده، ص.، مفتاح، م.، قاسمی، س. و مساعدی. آ. 1390. بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر میزان بارش در حوضه سد گلستان. مجله پژوهشی حفاظت آب و خاک. 18 (3): 117-131.
15) واثقی، ر. 1389. بررسی تأثیر جمعی خروجیهای مدلهای گردش عمومی جو- اقیانوس بر رواناب حوضة قرهسو در دورة آتی، پایاننامة کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، ص 8-25 و 79-82.
16) هراتیانعرب، آ. 1388. ریزمقیاسگردانی آماری متغیرهای دما و بارش (مطالعه موردی شهر همدان)، پایاننامه کارشناسی ارشد رشته جغرافیا طبیعی، دانشگاه رازی. ص 20
17) 17. یزدانی. م. 1390. بررسی تغییر اقلیم بر منابع آب (آبهای سطحی) حوزه آبخیز زایندهرود، پایاننامه دکتری رشته جغرافیا طبیعی (گرایش اقلیمشناسی)، دانشگاه اصفهان. ص 20
18) Dibike, B.Y., and Coulibaly, P. 2006, Temporal neural network for downscaling variability extremes Neural Networks 19: 135-144.
19) Dibike, Y.B., Gachon. P., St-hilaire, A., Quarda, T.B. and NguYen. V. 2007. Uncertainty analysis of statistically downscaled temperature and precipitation régimes in Northern Canada.Theroetical and Applied Climatology 91: 149-170.
20) Dracup, J.A. and Vicuna., S. 2005. An overview of hydrology and water resources studies on climate change: the California experience. Proc. EWRI 2005: Impacts of Global Climate Change.
21) Hashemi, M.Z., Shamseldin., A.Y., and Melville. B.W. 2009. Comparison of SDSM and LARS-WG for simulation and downscaling of extreme precipitation events in a watershed. Stoch. Environ. Res. Risk Assess. 25: 475–484.
22) Huang, J., Zhang, J., and Zhang, Z. 2011. Simulation of extreme precipitation indices in the Yangtze River Basin by using statistical Downscaling Method (SDSM), Theor. Appl. Climatol. 10.1007/s00704-011-0536-3.
23) IPCC-TGCIA. 2004. Guidelines for use of climate scenarios developed from statistical downscaling methods.IPCC draft 2004.
24) IPCC. 2007. Summary for policymarkers, In: Climate Change. IPCC draft.
25) IPCC. 2001. Climate Change 2001. The science of climate change. Contribution of working group I to the second assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Eds. Houghton, J.T., Filho, L.G.M., Callander, B.A., Harris, N., Attenberg, A., and Maskell K., Cambridge University Press, Cambridge. 572 pp.
26) Wilby. R. L., Dawson, C.W., and Barrow, E. M. 2002. SDSM: A decision support tool for the assessment of regional climate change Impacts Environmental and Modeling Software 17: 145-157.
27) Wilby, R. L., and Dawson, C. 2007. SDSM 4.2. A decision support tool for the assessment of reginal climate change impacts. User, Manual.
28) Wilby, R.L., and Dawson. C. 2013. Statistical downScaling model – decision Centric (SDSM-DC) Version 5. 1 supplementary note (USER GIDE).
_||_