Estimation of wheat water requirement under climate change in Moghan plain (Parsabad)
Subject Areas : Climatology
Mahyar Ahadi
1
,
Bromand Salahi
2
,
shahram Kowsari Mehr
3
1 - Ph. D. Student of Climatology, Faculty of Social Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil,
2 - Professor of Climatology, Faculty of Social Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
3 - Master's student in Meteorology, Faculty of Marine Sciences and Technologies, Islamic Azad University, North Tehran Branch
Keywords: LARS-WG, Climate Change, Moghan Plain, HadGEM2-ES, water requirement of crops,
Abstract :
Determining the water requirement of crops in the upcoming period and having an overview of it is essential in water resources management planning and using it we will be able to determine critical areas. The purpose of this research is to estimate the water requirement of wheat using general circulation model data (HadGEM2-ES) by the latest Climate Change Report (Fifth Report) as Representative Concentration Pathway scenarios (RCP), which is scaled using LARSWG model under RCP85 scenario. To this end, 30-year data (1990–2019) were entered into the model, and climatic data were predicted daily for the next 40 years in two time periods (2021–2040) and (2041–2060).The results show that over the 40-year period, all three parameters of maximum, minimum temperature and precipitation will have an increasing trend.In the next step, the data generated to calculate the water requirement of wheat in Pars Abad plain were entered into CROPWAT 8.0 software and it was observed that increasing temperature leads to increase evapotranspiration and increasing water requirement of wheat by 3 to 5% under climate changing.
1- آشفته، پری سادات؛ مساح بورانی، علیرضا (1391): بررسی تأثیر عدم قطعیت مدلهای چرخه عمومی و اقیانوس (AOGCM) و سناریوهای انتشار گازهای گلخانهای بر رواناب حوضه تحت تأثیر تغییر اقلیم، مطالعه موردی: قرنقو، آذربایجان شرقی، مجله تحقیقات منابع آب ایران، دوره هشتم، شماره دوم، صص47-36.
2- بابائیان، ایمان؛ نجفی نیک، زهرا؛ زابل عباسی، فاطمه؛ حبیبی نوخندان، مجید؛ ادب، حامد؛ ملبوسی، شراره (1388)؛ ارزیابی تغییر اقلیم کشور در دوره 2039- 2010 با استفاده از ریزمقیاس نمایی دادههای مدل گردش عمومی جو ECHO-G، مجله علمی - پژوهشی جغرافیا و توسعه، دوره هفتم، شماره شانزدهم، صص 16-135.
3- برزگری، فاطمه؛ ملکی نژاد حسین(1394): بررسی نیاز آبی بخش کشاورزی تحت شرایط تغییر اقلیم، مجله علوم و مهندسی آبیاری، دوره سی و نهم، شماره چهارم، صص 94-85.
4- حیدری تاشه کبود، شادیه؛ خوشخو، یونس (1398): تصویرسازی و پیش بینی تغییرات آتی تبخیر و تعرق مرجع در مقیاسهای فصلی و سالانه در غرب ایران بر اساس سناریوهای انتشارRCP، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال نوزدهم، شماره پنجاه و سوم، صص 176-157.
5- دانش فراز، رسول؛ رزاق پور، هادی(1392): ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق پتانسیل در استان آذربایجان غربی، فصلنامه فضای جغرافیایی، سال چهاردهم، شماره چهل و ششم، صص211-199.
6- دلقندی، مهدی(1395): بررسی اثرات ریسک تغییر اقلیم بر تبخیر تعرق و پتانسیل شهرستان شاهرود، فصلنامه مهندسی آبیاری و آب، سال ششم، شماره بیست و سوم، صص 167-156.
7- دوستی، مریم؛ حبیب نژادروشن، محمود؛ شاهدی، کاکا؛ میریعقو ب زاده، میرحسین (1392): بررسی شاخص های اقلیمی حوضه آبخیز تمر، استان گلستان در شرایط تغییر اقلیم با کاربرد مدل، LARS-WG، مجلة فیزیک زمین و فضا، دوره سی و نهم، شماره چهارم، صص 189-177.
8- رحمانی، میترا؛ جامی الاحمدی، مجید؛ شهیدی، علی؛ هادی زاده ازغندی، مصطفی (1394): تاثیر تغییر اقلیم بر طول مراحل رشد و نیاز آبی گندم دشت بیرجند، نشریه بوم شناسی کشاورزی، جلد 7، شماره چهارم، صص460-443.
9- زینلی مبارکه، زهرا؛ دیهیم فرد، رضا؛ کامبوزیا، جعفر(1398): ارزیابی اثرات تغییر اقلیم و راعکارهای سازگاری با آن بر عملکرد و کارآیی مصرف آب گندم خراسان رضوی، نشریه تولید گیاهی، دوره 26، شماره سوم، صص 87-71.
10- سالنامه آماری استان اردبیل (1398): سازمان مدیریت و برنامهریزی استان اردبیل.
11- سبحانی، بهروز؛ احمدیان، مینو؛ جهانبخش اصل، سعید (1398): بررسی اثرات تغییر اقلیم بر طول دوره رشد درخت سیب سمیرم و ارومیه، مجله پژوهشهای جغرافیای طبیعی، دوره 51، شماره سوم، صص 544-529.
12- عباسی، فاطمه؛ بابائیان، ایمان؛ گلی مختاری، لیلا؛ ملبوسی، شراره (1389): ارزیابی تآثیر تغییر اقلیم بر دما و بارش ایران در دهههای آینده با کمک مدل MAGIC-SCENGEN، مجله پژوهشهای جغرافیای طبیعی، دوره چهل و دوم، شماره هفتاد و دو، صص 110-91.
13- علیزاده، امین؛ غلامعلی، کمالی (1387): نیاز آبی گیاهان در ایران، مشهد، انتشارات دانشگاه امام رضا.
14- Alizadeh, A. (2002): Soil, water, plant relationship. Emam Reza University Press, Mashhad, Iran, ISBN, 21, 964-6582.
15- Dar, M., Aggarwal, R., & Kaur, S. (2017): Climate Change Impact on Yield and Water Balance Components in Rice-Wheat Cropping System in Central Punjab, India under RCP 8.5. J. Agric. Allied Sci, 6, 1-8.
16- Dong, Q., Wang, W., Shao, Q., Xing, W., Ding, Y., & Fu, J. (2020): The response of reference evapotranspiration to climate change in Xinjiang, China: Historical changes, driving forces, and future projections. International Journal of Climatology, 40(1), 235-254.
17- Gil-Alana, L. A. (2012): Long memory, seasonality and time trends in the average monthly temperatures in Alaska. Theoretical and Applied Climatology, 108(3-4), 385-396.
18- Hewitson, B. C., & Crane, R. G. (1996): Climate downscaling: techniques and application. Climate Research, 7(2), 85-95.
19- Kousari, M. R., Zarch, M. A. A., Ahani, H., & Hakimelahi, H. (2013): A survey of temporal and spatial reference crop evapotranspiration trends in Iran from 1960 to 2005. Climatic change, 120(1-2), 277-298.
20- Liu, H., Zhang, R., & Li, Y. (2014): Sensitivity analysis of reference evapotranspiration (ETo) to climate change in Beijing, China. Desalination and Water Treatment, 52(13-15), 2799-2804.
21- Lotfi, M., Kamali, G. A., Meshkatee, A. H., & Varshavian, V. (2020). Study on the impact of climate change on evapotranspiration in west of Iran. Arabian Journal of Geosciences, 13(15), 1-11.
22- Mavromatis, T., & Hansen, J. W. (2001): Interannual variability characteristics and simulated crop response of four stochastic weather generators. Agricultural and forest meteorology, 109(4), 283-296.
23- Semenov, M. A., Barrow, E. M., & Lars-Wg, A. (2002): A stochastic weather generator for use in climate impact studies. User Man Herts UK.
24- Semenov, M. A., Brooks, R. J., Barrow, E. M., & Richardson, C. W. (1998): Comparison of the WGEN and LARS-WG stochastic weather generators for diverse climates. Climate research, 10(2), 95-107.
25- Siriwat, B., Sangam, S.,Mukand, S.Babel.,Sutat, W., Avishek, D.(2018): Climate change impacts on irrigation water requirement, crop water productivity and rice yield in the Songkhram River Basin, Thailand, Journal of Cleaner Production, 168: 1157-1164.
26- Tabari, H., & Talaee, P. H. (2014): Sensitivity of evapotranspiration to climatic change in different climates. Global and Planetary Change, 115, 16-23.
27- Xu, Z. X., Chen, Y. N., & Li, J. Y. (2004): Impact of climate change on water resources in the Tarim River basin. Water Resources Management, 18(5), 439-458.
28- Zarghami, M., Abdi, A., Babaeian, I., Hassanzadeh, Y., & Kanani, R. (2011). Impacts of climate change on runoffs in East Azerbaijan, Iran. Global and Planetary Change, 78(3-4), 137-146.
29- Zhang, X., Chen, S., Sun, H., Shao, L., & Wang, Y. (2011): Changes in evapotranspiration over irrigated winter wheat and maize in North China Plain over three decades. Agricultural Water Management, 98(6), 1097-1104.
_||_