Investigating the effect of climate change on Increasing thetemperature and potential evapotranspiration using SDSM model in Ahvaz city

محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage

الهه ذرتی‌پور ¹ ( دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. )
امیر سلطانی محمدی ² ( استادیار، گروه آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. )
فاطمه برادران ³ ( دانش‌آموخته گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز، ایران. )

تاریخ دریافت : 1396/09/18 تاریخ پذیرش : 1396/12/26 تاریخ انتشار : 1397/01/20

کلید واژه: تبخیر و تعرق پتانسیل, Potential evapotranspiration, Hadcm3, Minimum temperature, SDSM, Maximum temperature, حداکثر دما, حداقل دما,

چکیده مقاله :

Climate change due to increasing the concentration of greenhouse gases (especially CO2) in the atmosphere causes changes in the rainfall regime, runoff rate, wind speed and solar radiation of atmosphere. In the present research, the maximum and minimum temperature parameters were simulated during the base period of 1979-2088 and two future periods of 1979-2070 and 2070-2090 using daily weather data of Ahvaz synoptic station and Hadcm3 model data, under A2 and B2 scenarios The determination of coefficient (R2) and Root Mean Square Error (RMSE) were used to evaluate the ability of the model to simulate climatic parameters. In addition, potential evapotranspiration (ETp) values were calculated and predicted for the aforementioned periods with the Hargreaves-Sammani method. The results showed that the maximum temperature, minimum temperature, and potential evapotranspiration would increase under scenario A2 and B2 at Ahvaz station in the future. The maximum and minimum temperatures for the future period (2020-2049) were 33.47 and 19.042 oC under scenario A2, 33.49 and 19.036 oC under scenario B2 and for the future period (2070-2099) were 34.13 and 19.95 oC under A2 scenario and 33.80 and 19.95 oC under scenario B2. The average of potential evapotranspiration simulated for the future period (2020-2049) was as much as 10.97 and 10.95 mm per day under the scenario A2 and B2 and this amount for the future period (2070-2099) was as much as equal to 11.33 and 11.26 mm per day under scenario A2 and B2. The highest increase for all three periods and under both scenarios was observed in June.

چکیده انگلیسی:

تغییر اقلیم ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای(خصوصا CO2) در اتمسفر باعث تغییر در رژیم بارندگی، نرخ رواناب، سرعت باد و تشعشعات خورشیدی اتمسفر می‌گردد. در تحقیق حاضر، با استفاده از داده‌های هواشناسی روزانه ایستگاه سینوپتیک اهواز و داده‌های مدل Hadcm3، تحت سناریوهای A2 و B2 پارامترهای حداکثر دما و حداقل دما در دوره پایه 2088-1979 و دو دوره آینده 2020-1979 و 2090-2070 شبیه‌سازی گردید. برای ارزیابی توان مدل در شبیه‌سازی پارامترهای اقلیمی از آماره‌های ضریب تعیین و میانگین مجذور مربعات خطا استفاده شد، همچنین با روش هارگریوزسامانی مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل برای دوره‌های مذکور محاسبه و پیش‌بینی گردید. نتایج نشان داد حداکثر درجه حرارت، حداقل درجه حرارت و تبخیر و تعرق پتانسیل تحت سناریو A2 و B2 در ایستگاه مطالعاتی اهواز در آینده افزایش می‌یابد. حداکثر و حداقل درجه حرارت برای دوره آینده(2049-2020)  به‌ترتیب برابر با 47/33 و 042/19 تحت سناریوA2و 49/33 و036/19 سانتی‌گراد تحت سناریو B2 بوده و برای دوره آینده(2099-2070) به‌ترتیب برابر با 13/34 و95/19 تحت سناریوA2و 80/33 و 95/19 سانتی‌گراد تحت سناریو B2 می‌باشد. تبخیر و تعرق پتانسیل شبیه‌سازی شده برای دوره آتی 2049-2020 به طور متوسط، برابر 97/10 و 95/10 میلی‌متر بر روز تحت سناریوA2 وB2 بوده و این مقدار برای دوره آتی 2099-2070 برابر 33/11 و26/11میلی‌متر بر روز تحت سناریوA2 وB2 می‌باشد. بیشترین افزایش برای هر سه دوره و تحت هر دو سناریو در ماه ژوئن مشاهده شد.

منابع و مأخذ:

برادران، ف.، سلطانی‌محمدی، ا. و ایزدپناه، ز. (1395). بررسی کارایی مدل sdsmدر شبیه‌سازی شاخص‌های دمایی در دو اقلیم خشک و بسیار مرطوب( مطالعه موردی: اهواز و رشت). همایش الکترونیکی پدافند غیرعامل در بخش کشاورزی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان.

     دسترنج، ع.، شهبازی، ع.، محسنی ساروی، م.، صالحنسب، ا. و جعفری، ش. (1395). مدل سازی اقلیم و مقایسه تغییرات پارامترهای اقلیمی در جبهه شمالی و جنوبی البرز با استفاده از مدلsdsm. علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، سال دهم، شماره 32، ص 26-11.

     رضائی، م.، نهتانی، م.، آبکار، ع.، رضائی، م. و میرکازهی‌ریگی، م. (1393). بررسی کارایی مدل ریزمقیاس نمایی آماری(SDSM) در پیش بینی پارامترهای دمایی در دو اقلیم خشک و فراخشک( مطالعه موردی: کرمان و بم). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، سال پنجم، شماره10، ص 131-117.

     سلاجقه، ع.، رفیعی‌ساردوئی، ا.، مقدم‌نیا، ع. ر.، ملکیان، آ.، عراقی‌نژاد، ش.، خلیقی‌سیگارودی، ش. و صالح‌پورجم، ا. (1396). بررسی کارایی مدل‌های ریزمقیاس‌نماییSDSM وLARS-WG  در شبیه‌سازی دما و بارش. تحقیقات آب و خاک ایران، دوره48، شماره2، ص 253-262.

      سهرابیان، ا.، مفتاح هلقی، م.، قربانی، خ.، گلیان، س. و ذاکری نیا، م. (1394). بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر آبدهی حوضه با دخالت مدل هیدرولوژی.(مطالعه موردی: حوضه گالیکش در استان گلستان). نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد بیست ودوم ، شماره دوم، ص 125-111.

     طائی سمیرمی، س.، مرادی، ح. و خداقلی،م. (1393). شبیه سازی و پیش بینی برخی ازمتغیرهای اقلیمی توسط مدل چندگانه خطی sdsm و مدل‌های گردش عمومی جو(مطالعه موردی حوزه آبخیز بار نیشابور). فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 28، ص 15-1.

    کوهی، م. و ثنایی‌نژاد، ح. (1392). بررسی سناریوهای تغییراقلیم براساس نتایج حاصل از دو روش ریزمقیاس‌گردانی آماری برای متغیر تبخیر-تعرق مرجع در منطقه ارومیه. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، شماره4، جلد7، ص 559-574.

     لکزائیان‌پور، غ.، محمدرضا پور، ا. و مالمیر،م. (1395). ارزیابی آثار تغییراقلیم بر میزان رواناب رودخانه‌ی نازلوچای در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. جغرافیا و توسعه، شماره42، ص 198-183.

     مشکوتی، ا. (1394). کاربرد مدل های آماری در مطالعه تغییر اقلیم و آثار آن(مدل‌های LARS-WG وSDSM) . انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات ص6-5.

     یعقوب‌زاده، م.، احمدی، م.، برومند‎نسب، س. و حقایقی‌مقدم، س. ا. (1395). اثر تغییراقلیم بر روند تغییرات تبخیر-تعرق در طی دوره رشد گیاهان مزارع آبی و دیم با استفاده از مدل‌های AOGCM. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، جلد30، شماره4، ص 523-511.

 

     Barrow.E.G.yu.(2005). climate scenario for Alberta.A report prepared for the prairie Adaptation Research Climate Research services.

     Dousti, M. HabibnezhadRoshan, M. Shahedi, K. and Miryaghoubzade, M. H. (2013). Study of climate indices of Tamar River basin Golestan Province in terms of climate change using by LARS-WG model. Journal of the earth and space physics. 39 (4), 177-189.

     Liu, L., Z. Liu, X. Ren, T. Fischer and Y. Xu. (2011). Hydrological impacts of climate change in the yellow river basin for the 21st century using hydrological model and statistical downscaling model. Journal of Hydrology, 244: 211-220.

      Meenu, R. Rehana S. and Mujumdar, P.(2012). Assessment of hydrologic impacts of climate change in Tunga–Bhadra river basin, India with HEC-HMS and SDSM hydrological processes hydrol. Process. Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com).

      Qian,B,Gameda,S,Hayhoe,H,Dejoneg,R.and Bootsma,A .(2004). Comparison of LARS-WG and AAFC-WG stochastic weather generators fordiverse Canadian climates. Climate Research.26.

       Terink,W. Willem Immerzeel.W and Droogers,P.(2013). Climate change projections of precipitation and reference evapotranspiration for the Middle East and Northern Africa until 2050. International journal of climatology. Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com).