چشم اندازآینده تغییرات دما و بارش در سواحل جنوبی دریای خزر

جغرافیای طبیعی

مقاله 3، دوره 13، شماره 47، خرداد 1399، صفحه 35-51   

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

مریم کثیری^{* 1}؛ مسعود گودرزی²؛ غلامرضا جانباز قبادی³؛ صدرالدین متولی⁴

¹دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور

²استادیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

³استادیاراقلیم شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور

⁴دانشیار گروه جغرافیای دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور

چکیده

دما و بارش به دلیل تغییرات قابل ملاحظه زمانیومکانیاز مهم­ترین عناصر اقلیمی در بررسی تغییرات اقلیمی هستندو چشم انداز تغییرات آن‌ها در برنامه­ریزی­ها و مخاطرات محیطیاز اهمیت زیادیبرخوردار است. لذا در این پژوهش به بررسی چشم­انداز آیندهتغییرات دما و بارش درسواحل جنوبی دریای خزر پرداخته شد. بدین منظور از داده­های مدل جهانی CanESM2به صورت شبکه­ایتحت تاثیر سه سناریوی RCP2.6،RCP 4.5 و RCP 8.5با کاربست مدل ریزمقیاس گردانی SDSM بهره گرفته شد و تغییرات دما و بارش به صورت ماهانه و دوره­ایدر سه دوره آینده (2050-2021، 2080-2051 و 2100-2081) نسبت به دوره پایه (2018-1989) مورد بررسی قرار گرفت. جهت واسنجی و صحت­سنجی مدل SDSM از داده­های مشاهداتی­ ایستگاهی و داده­های NCEP و همچنین شاخص­های MAE، MSE، RMSE و R² استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل SDSM توانایی لازم جهت شبیه­سازی تغییرات دما و بارش در منطقه مورد مطالعه را دارد. بر اساس نتایج حاصل از خروجی مدل CanESM2، مقدار دمای حداقل و حداکثر در همه ادوار مورد بررسی و در هر دوره نسبت به دوره قبل افزایش خواهد یافت که میزان آن به طور متوسط برای دمای حداقلو حداکثر به ترتیببرابر با 2 و 2/2 درجه سلسیوس نسبت به دوره­ پایه خواهد بود. بیشترین تغییرات دمایی نیز مربوط به نواحی غربی منطقه مورد مطالعه می­باشد. چشم انداز تغییرات بارش نیز نشان داد که به جز ایستگاه گرگان در سایر ایستگاه­های مورد مطالعه میزان بارش در همه ادوار آینده نسبت به دوره پایه کاهش پیدا خواهد کرد که میزان آن به طور متوسط در طول دوره آینده (2100-2021) برابر با 6/3 درصد خواهد بود. بیشترین تغییرات آن نیز مربوط به نواحی مرکزی و سپس غربی منطقه مورد مطالعه است. همچنین سناریوRCP8.5بیشترین تغییرات دما و بارش را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

بارش؛ تغییر اقلیم؛ دریای خزر؛ دما؛ RCP؛ SDSM

مراجع

- رسولی، علی‌اکبر.رضایی بنفشه، مجید.مساح‌بوانی، علیرضا.خورشیددوست، علی‌محمد.قرمزچشمه، باقر (1393): بررسی اثر عوامل مرفو- اقلیمی بر دقت ریزمقیاس گردانی مدل LARS-WG، نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، سال هشتم، شماره بیست و چهارم، صص 18-9.

2-شائمی، اکبر.حبیبی‌نوخندان، مجید (1388): گرمایش جهانی و پیامدهای زیستی اکولوژیکی، چاپ اول، مشهد، انتشارات دانشگاه فردوسی، مشهد.

3-صمدی، سیده زهرا.مساح‌بوانی، علیرضا (1387): معرفی روش‌های شبکه عصبی مصنوعی و SDSMبه‌منظور کوچک مقیاس کردن آماری داده‌های دما و بارندگی، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، 9 ص.

4-عزیزی، قاسم. احمدی، محمد. کردوانی، پرویز (1398):چشم‌انداز تغییرات دمای هوا دوره آینده بر اساس مدل‌هایCMIP5و سناریوهای واداشت تابشی (مطالعه موردی: ایستگاه‌های منتخب استان ایلام)، فصل­نامه جغرافیای طبیعی، سال دوازدهم، شماره چهل و سوم، صص 88-71.

5-عزیزی، قاسم. روشنی، محمود (1387): مطالعه تغییر اقلیم در سواحل جنوبی دریای خزر به روش من- کندال، مجله،پژوهش‌های جغرافیایی، شماره شصت و چهارم، صص 28-13.

6-قرمز چشمه، باقر. رسولی، علی‌اکبر.رضایی بنفشه، مجید.مساح‌بوانی، علیرضا. خورشیددوست، علی‌محمد(1393): بررسی اثر عوامل مرفو- اقلیمی بر دقت ریز مقیاس گردانی مدل SDSM، نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، سال ششم، شماره دوم، صص 164-155.

7-گودرزی، مسعود. حسینی، سید اسعد. مسگری، ابراهیم (1395):مدل‌های آب و هواشناسی، انتشارات آذرکلک، زنجان.

8-گودرزی، مسعود. صلاحی، برومند. حسینی، سید اسعد (1397):چشم‌انداز آتی تغییرات دما و بارش با استفاده از مدل ریزگردانی آماری (مطالعه موردی: حوزه آبخیز دریاچه ارومیه). فصل­نامه فضای جغرافیایی، انتشارات دانشگاه آزاد اهر، سال هیجدهم، شماره شصت و چهارم، صص 60-41.

9-مالمیر، مهسا.محمدرضا پور، ام‌البنینی. شریف آذری، سلمان. قندهاری، قاسم (1395):بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب حوضه قره‌سو با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری داده‌های مدلHadCM3و شبکه عصبی پویا، حفاظت آب‌وخاک، سال سوم، شماره سوم، صص 326- 317.

10-نادری، سهراب. گودرزی، مسعود. قدمی دهنو، محمد (1396): اثر تغییر اقلیم بر پارامترهای اقلیمی در حوزه سیمره، علوم و مهندسی آبخیزداری، سال یازدهم، شماره سی و نهم، صص 76-69.

11-هوشیار، محمود. بهروز سبحانی. حسینی، سید اسعد (1397):چشم‌انداز تغییرات دماهای حداکثر ارومیه با استفاده از ریز گردانی آماری خروجی مدل CanESM2. جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال بیست و دوم، شماره شصت و سه. صص 325-305.

 

12-Banze, F.Gue, J.Xiaotao, Sh. (2018):Impact OfClimate Change On Precipitation In Zambeze River Basin In Southern Africa. Nature Environment AndPollution Technology, 17 (4): 1093-1103.

13-Bates, B.Kundzewicz, Z.W.Wu, S.Palutik Of, J. (2008):Climate Change AndWater. Intergovernmental Panel OnClimate Change (IPCC), 200 P.

14-Beecham, S.Rashid, M.Chowdhury R.K. (2014):Statistical Downscaling Of Multi-Site Daily Rainfall In A South Australian Catchment Using A Generalized Linear Model. International Journal OfClimatology, 34(14): 3654–3670.

15-Cheema, S.B.Rasul, G.Ali, G. And Kazmi, D.H. (2013):A Comparison OfMinimum Temperature Trends With Model Projections, Pakistan Journal Of Meteorology, 8(15): 39-52.

16-Dibike, Y.B.Coulibaly, P. (2005):Hydrologic Impact Of Climate Change In The Saguenay Watershed: Comparison Of Own Scaling Methods And Hydrologic Models. Journal OfHydrologic, 307: 145–163.

17-Goodarzi, M.Jahanbakhsh, S.Rezaee, M.Ghafouri, A.Mahdian, M H. (2011):Assessment OfClimate Change Statistical Downscaling Methods In A Single Site In Kermanshah, Iran, American-Eurasian Journal. Agric. &Environ. Sci. 6 (5): 564-572.

18-Heydari, Sh.Hosseini, S.A.Heydari, A. (2020):Investigating The Effects Of Climate Change On Stream Flows Of Urmia Lake Basin In Iran, Modeling Earth Systems And Environment, 1: 329-339.

19-IPCC. (2007):Solomon, S.D. Qin, M. Manning, Chen, M.Marquis, K.B. Avert, M. Tignor AndH.L. Miller (Eds.), Summary For Policymakers, In: Climate Change 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution Of Working Group I To The Fourth Assessment Report Of The Intergovernmental.

20-Kilsby, C.G.Jones, P.D.Burton, A.Ford, A.C.Fowler, H.J.Harpham, C.James, P.Smith, A.Wilby, R.L. (2007):A Daily Weather Generator For Use In Climate Change Studies. Environmental Modelling AndSoftware, 22: 1705–1719.

21-Liu,J.Chen, S.Li, L. Lij. (2017):Statistical Downscaling And Projection Of Future Air Temperature Changes In Yunnan Province, China, Advances In Meteorology, 2017: 1-11.

22-Nilawar, A P.Waikar, M L. (2019):Impacts Of Climate Change On Stream Flow And Sediment Concentration Under RCP 4.5 And 8.5: A Case Study In Purna River Basin, India. Science OfThe Total Environment, 2: 2685-2696

23-Pathan, A.Waikar, M. (2020):Future Assessment Of Precipitation And Temperature For Developing Urban Catchment Under Impact Of Climate Change, International Journal Of Recent Technology And Engineering (IJRTE), 8 (5): 3396-3404.

24-Tatsumi, K.Oizumi, T.Yamashiki, Y. (2013):Introduction Of Daily Minimum And Maximum Temperature Change Signals In The Shikoku Region Using The Statistical Downscaling Method By Gcms. Hydrological Research Letters, 7(3): 48-53.

25-Wilby R.L.Harris. I. (2006). A Frame Work For Assessing Uncertainties In Climate Change Impacts: Low FlowScenarios For The River Thames, UK. Water Resour. Res. 42:10 P.

26-Wilby, R.L.Dawson. W.C.(2007):SDSM 4.2- A Decision Support Tool For The Assessment Of Regional Climate Change Impacts, SDSM Manual Version 4.2, Environment Agency Of England And Wales: Pp.94.

27-Wilks, D.S.Wilby, R.L. (1999):The Weather Generation Game: A Review Of Stochastic Weather Models. Progress InPhysical Geography, 23: Pp.329-357.

28-Zhang, X.Aguilar, E.Sen soy, S.Melkonyan, H.Tagiyeva, U.Ahmed, N. Et Al. (2005). Trends In TheMiddle East Climate Extreme Indices From 1950 To 2003. J. Geophysical. Res, Pp.110.

29-Zhang, Y.You, Q.Chen, Ch.Ge, J. (2016):Impacts Of Climate Change On Stream Flows Under RCP Scenarios: A Case Study In Xin River Basin, China, Atmospheric Research, 178–179: 521–534.