چشم‌انداز تغییرات زمانی-مکانی تبخیر و تعرق در حوضه آبریز کارون طی دوره‌های آتی و تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانه‌ای

الموضوعات :

حسین بهزادی کریمی ¹ , غلامعلی مظفری ² , کمال امیدوار ³ , احمد مزیدی ⁴

1 - دانشجوی دکترای آب و هواشناسی، دانشگاه یزد
2 - استاد آب و هواشناسی، دانشگاه یزد
3 - استاد آب و هواشناسی، دانشگاه یزد
4 - دانشیار آب و هواشناسی، دانشگاه یزد

تاريخ الإرسال : 01 الإثنين , محرم, 1443 تاريخ التأكيد : 29 الثلاثاء , جمادى الثانية, 1443 تاريخ الإصدار : 18 الجمعة , جمادى الثانية, 1443

الکلمات المفتاحية: تغییر اقلیم, تبخیر و تعرق, هارگریوز-سامانی, مدل LARS-WG6, حوضه آبریز کارون,

ملخص المقالة :

انتشار بیش‌ازحد گازهای گلخانه‌ای در دهه‌های اخیر و تغییرات به وقوع پیوسته در اقلیم، موجب تغییر در پارامترهای هواشناسی مؤثر در تبخیر و تعرق شده است. در این پژوهش، چشم‌انداز تغییرات تبخیر و تعرق حوضه آبریز کارون، با استفاده از روش هارگریوز-سامانی و با به‌کارگیری مدل ریز گردانی LARS-WG6 و خروجی مدل گردش عمومی جو HadGEM2-ES، تحت سناریوهای مختلف RCPs برای سه دوره 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 نسبت به دوره پایه (2015-1996) بررسی شد. بر اساس نتایج حاصله، متوسط سالانه دمای حداقل در سطح حوضه، بین 2/1 تا 4/3 و دمای حداکثر بین 3/1 تا 7/3 درجه سلسیوس در دوره‌های آتی نسبت به دوره پایه، افزایش می‌یابد. مقدار تبخیر و تعرق، در مقیاس‌های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه در اقلیم آتی، در مقایسه با شرایط فعلی افزایش خواهد یافت؛ به‌طوری‌که بیشترین مقدار افزایش تبخیر و تعرق سالانه، در دوره آینده دور و تحت سناریو RCP8.5 برابر با 3/12 درصد نسبت به دوره پایه خواهد بود. نمودار جعبه‌ای بیست‌ساله در دوره‌های آتی و تحت سناریوهای مختلف نشان داد که بیشترین عدم قطعیت تبخیر و تعرق در دوره 2080-2061 و به ترتیب تحت سناریوهای انتشار RCP8.5 و RCP4.5 است. بر اساس نتایج حاصل از نقشه‌های پهنه‌بندی تغییرات تبخیر و تعرق سطح حوضه، بیشترین میزان تغییرات تبخیر و تعرق، طی دوره 2080-2061 و تحت سناریو RCP8.5 در مناطق غربی حوضه رخ خواهد داد. با توجه به اینکه رودخانه کارون از مناطق کوهستانی شمال حوضه سرچشمه می‌گیرد؛ لذا، افزایش دما و به‌تبع آن افزایش تبخیر و تعرق در دوره‌های زمانی آینده، موجب کاهش سطح پوشش برف در منطقه موردمطالعه شده و اثرات منفی زیادی بر روی جریان رودخانه کارون و در نتیجه کاهش منابع آب حوضه خواهد داشت.

المصادر:

1- آقاشاهی، محسن؛ اردستانی، مجتبی؛ نیک سخن، محمدحسین و طهماسبی، بهشته (1391): معرفی و مقایسه مدل‌های LARS-WG و SDSM به‌منظور ریزمقیاس سازی پارامترهای زیست‌محیطی در مطالعات تغییر اقلیم، ششمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط‌زیست، تهران.

2- باب الحکمی، علی؛ غلامی، محمدعلی و عمادی، علیرضا (1399): اثر تغییر اقلیم بر تبخیر-تعرق مرجع در استان مازندران، مجله تحقیقات آب‌وخاک ایران، دوره 51، شماره 2، صص 401-388.

3- پوریزدان خواه، هدیه؛ رضوی پور، تیمور؛ خالدیان، محمدرضا و رضایی، مجتبی (1391): تعیین روش‌های مناسب جهت برآورد تبخیر و تعرق در منطقه رشت، سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب، ساری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع آب.

4- حیدری تاشه کبود و خوش‌خو، یونس (1397): پیش‌بینی تغییرات آتی تبخیر و تعرق مرجع در غرب ایران بر اساس سناریوهای انتشار RCP، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال نوزدهم، شماره 53، صص 176-157.

5- خاشعی سیوکی، عباس؛ ارفع، عاطفه و حمیدیان پور، محسن (1399): تأثیر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق در شرایط گرم و مرطوب (مطالعه موردی: جنوب و جنوب شرق ایران)، نشریه سامانه‌های سطوح آبگیر ایران، دوره هشتم، جلد 27، صص 50-37.

6- دانش فراز، رسول و رزاق پور، هادی (1393): ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق پتانسیل در استان آذربایجان غربی، فصل­نامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال چهاردهم، شماره 46، صص 211-199.

7- ساداتی نژاد، سید جواد؛ نظری، لیلا؛ قاسمیه، هدی و عارفخانه کلاته، سلمان (1399): مقایسه روش‌های تجربی برآورد تبخیر و تعرق بر اساس داده‌های لایسیمتری (مطالعه موردی: دشت کاشان)، مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابان، شماره 27، صص 106-93.

8- علیزاده، امین (1385): اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه امام رضا (ع).

9- علیزاده، امین؛ سیاری، نسرین؛ حسامی کرمانی، مسعود رضا؛ بنایان اول، محمد و فرید حسینی، علی (1389): بررسی پتانسیل تغییر اقلیمی بر منابع و مصارف آب کشاورزی (مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه کشف رود)، نشریه آب‌وخاک، جلد 24، شماره 4، صص 835-815.

10- فاضلی، عبدالرحیم؛ صلاحی، برومند و گودرزی، مسعود (1399): ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تغییرات تبخیر و تعرق پتانسیل در دشت مغان با سناریوهای RCPs، نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، شماره 4، صص 993-977.

11- قربانی، خلیل؛ علیقلی نیا، توحید و رسولی مجد، نگار (1397): ارزیابی دقت بیست مدل برآورد تبخیر-تعرق مرجع مناطق ساحلی در اقلیم‌های مختلف، نشریه پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک، شماره 4، صص 320-307.

12- کارآموز، محمد و عراقی نژاد، شهاب (1393): هیدرولوژی پیشرفته، انتشارات دانشگاه امیرکبیر.

13- گودرزی، مسعود؛ صلاحی، برومند و حسینی، سید اسعد (1397): برآورد میزان تبخیر و تعرق در ارتباط با تغییرات اقلیمی در حوضه آبخیز دریاچه ارومیه، نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، شماره 41، صص 13-1.

14- Dimri. A.P. Kumar, D. Choudhary, A. And Maharana, P. (2018): Future Changes Over The Himalayas, Maximum And Minimum Temperature. Global And Planetary Change, 162: 212-234.

15- Djaman, K. Balde, A.B. Sow, A. Muller, B. Irmak, S. N’Diaye, M.K. Manneh, B. Moukoumbi, Y.D. Futakuchi, K. And Saito, K. (2015): Evaluation Of Sixteen Reference Evapotranspiration Methods Under Sahelian Conditions In The Senegal River Valley. J. Hydrol. Region. Stud. 3: 139-159.

16- Gocic, M. And Trajkovic, S. (2013): Analysis Mann-Kendall And Of Changes In Meteorological Variables Usin Sen's Slope Estimator Statistical Tests In Serbia. Global And Planetary Change, 100: 172–182.

17- Goyal, R.K. (2004): Sensitivity Of Evapotranspiration To Global Warming: A Case Study Of Arid Zone Of Rajasthan (India). Agriculture Water Management, 69 (12): 1-11.

18- Hargreaves, G.H. And Samani, Z. (1985): Reference Crop Evapotranspiration From Ambient Air Tempraturer. Meeting American Society Of Agricultural Engineers, Chicago. 12p.

19- Houerou, H N.Le. And Le Houerou, H.N. (1993): Climatic Changes And Desertifcation. Secheresse, 4 (2): 95-111.

20- Hourdin, F. Musat, I. Bony, S. Braconnot, P. Codron, F. Dufresne, J.L. And Krinner, G. (2006): The LMDZ4 General Circulation Model: Climate Performance And Sensitivity To Parametrized Physics With Emphasis On Tropical Convection. Climate Dynamics,
27 (8): 787-813.

21- Kharin, V.V. Zwiers, F.W. Zhang, X. And Wehner, M. (2013): Changes In Temperature And Precipitation Extremes In The CMIP5 Ensemble. Climatic Change, 119(2):345-357.

22- Liu, H. Zhang, R. Li, Y. (2014): Sensitivity Analysis Of Reference Evapotranspiration (Eto) To Climate Change In Beijing China. Journal Of Desalination And Water Treatment, 52 (13-15): 2799-2804.

23- Liu, X. Xu, C. Zhong, X. Li, Y. Yuan, X. And Cao, J. (2017): Comparison Of 16 Models For Reference Crop Evapotranspiration Against Weighing Lysimeter Measurement. Agricultural Water Management, 184: 145-155.

24- Racsko, P. Szeidl, L. And Semenov, M.A. (1991): Serial Approach To Local Stochastic Weather Models. Ecol Model, 57: 27–41.

25- Salmi, T. Määttä, A. Anttila, P. Ruoho-Airola, T. Amnell, T. (2002): Detecting Trends Of Annual Values Of Atmospheric Pollutants By The Mann-Kendall Test And Sen’s Slope Estimates –The Excel Template Application MAKESENS. Finnish Meteorological Institut.

26- Semenov, M.A. And Barrow, E.M. )1997(: Use Of A Stochastic Weather Generator In The Development Of Climate Change Scenarios. Clim Change, 35: 397– 414.

27- Semenov, M.A. And Stratonovitch, P. (2010): Use Of Multi-Model Ensembles From Global Climate Model Assessment Of Climate Change Impacts. Climate Research, 41: 1-14.

28- Sen, P.K. (1968): Estimates Of The Regression Coefficient Based On Kendall's Tau. Journal Of The American Statistical Association, 63: 1379-1389.

29- Tao, X. Chena, H. Xua, C. Houa, Y. And Jiea, M. (2015): Analysis And Prediction Of Reference Evapotranspiration With Climate Change In Xiangjiang River Basin China. Water Science And Engineering, 8 (4): 273- 281.

30- Trajkovic, S. (2007): Hargreaves Versus Penman-Monteith Under Humid Conditions. Journal Of Irrigation And Drainage Engineering-ASCE, 133 (1): 38-42.

31- Zhang, X. Vincent, L.A. Hogg, W.D. & Niitsoo, A. (2000). Temperature And Precipitation Trends In Canada During The 20th Century. Atmosphere – Ocean, 38 (3): 395-42.