چشم‌انداز اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دمای حوزه آبخیز تودشک

نویسندگان

1 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 گروه ترویج و آموزش کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 گروه مرکز بین‌المللی مطالعات تاب‌آوری شهری، پژوهشکده سوانح طبیعی، تهران، ایران

4 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

5 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22034/iwm.2024.2041835.1175
چکیده

چکیده مبسوط: مقدمه: یکی از تهدیدهای مهم و اصلی محیط­زیستی، اقتصادی و اجتماعی برای جهان، تغییرات اقلیمی است. بدون انجام اقدامات لازم در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای، تغییر اقلیم در سرتاسر زمین در حال وقوع بوده و در سالیان اخیر اثرات فاجعه­­ باری را در بسیاری از کشورها از خود به جای گذاشته است. افزایش گازهای گلخانه‌ای در جو در اثر گسترش صنعت و افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی و تغییرکاربری اراضی در چند دهه گذشته موجب به­هم خوردن ایستایی روند متغیرهای اقلیمی به خصوص دمای کره زمین شده است. تبعات منفی این پدیده برای بشر تا آنجا می­تواند مخرب باشد که در بین ده عامل تهدید­آمیز برای بشر در قرن بیست و یکم، پدیده تغییر اقلیم مقام اول را به خود اختصاص داده است. هدف این پـژوهش پیش­نگری تغییرات فرین­های حدی دمایی و بارش با استفاده از کاربست مدل Statistical Downscaling Model برای ریزمقیاس­نمایی خروجی­های مدل MPI-ESM1-2-HR از مدل­های GCM از گزارش CMIP6 تحت سه سناریو SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 جهت سه دوره آینده نزدیک، آینده متوسط و آینده دور نسبت به دوره زمانی پایه در حوزه آبخیز تودشک اصفهان می­باشد.مواد و روش‌ها: در این پژوهش به منظور ارزیابی عملکرد خروجی­های مدل گردش عمومی MPI-ESM1-2-HR  در ریزمقیاس­نمایی پارامترهای بارش، دمای بیشینه و دمای کمینه با بهره­گیری از مدل آماری SDSM، از داده­های روزانه ایستگاه سینوپتیک نایین استان اصفهان در بازه زمانی سال­های 1989 تا 2014 به عنوان دوره پایه استفاده شد. در این مدل، از داده­های سال 1989 تا 2006 به عنوان بخش واسنجی مدل و از داده­های سال 2007 تا 2014 به عنوان قسمت اعتبارسجی مدل استفاده شد. در ابتدا با استفاده از آزمون رگرسیون خطی در نرم­افزار SPSS از بین 26 متغیر داده­های تاریخی ECMWF، متغیرهایی که بالاترین میزان همبستگی با متغیرهای وابسته را داشتند، به عنوان متغیر مستقل استخراج گردید. همچنین به منظور ارزیابی عملکرد این مدل از شاخص­های برازش نکویی ضریب همبستگی، مجذور میانگین مربعات خطا، نش ساتکلیف، کلینگ گوپتا و دیاگرام تیلور استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج شاخص­های برازش نکویی R، RMSE، NSE و KGE در بخش واسنجی و اعتبارسنجی خروجی­های مدل MPI-ESM1-2-HR  با مدل ریزمقیاس­نمایی SDSM در برآورد متغیرهای بارش، دمای بیشینه و دمای کمینه ایستگاه همدیدی نایین به ترتیب 97/0، 42/0، 96/0 و 87/0 بوده که حاکی از کارایی و دقت نسبتا ً بالای مدل در شبیه­سازی متغیرهای اقلیمی می­باشد. نتایج تحقیق نشان داد خروجی مدل MPI-ESM1-2-HR و مدل آماری SDSM به ترتیب از کارایی بالا و متوسط جهت ریزمقیاس­سازی پارامتر بیشینه  و کمینه دما و متغیر بارش در ایستگاه سینوپتیک نایین برخوردار بوده و انطباق زیاد و متوسط بین مقادیر سناریوسازی و مشاهداتی پارامتر بیشینه  و کمینه دما و متغیر بارش تحت سناریوهای SSP1-2.6 و SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در دوره­های زمانی 2042-2015، 2070-2043 و2100-2071 برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد به طور­کلی در مدلMPI-ESM1-2-HR  مقادیر میانگین بارش ماهیانه به ترتیب در دوره­های زمانی2042-2015، 2070-2043 و 2100-2071 به میزان 21/0، 22/0 و 24/0 میلی­متر کاهش و مقادیر میانگین دمای بیشینه به ترتیب 49/1، 5/1 و 52/1 درجه سانتی­گراد و مقادیر میانگین دمای کمینه به ترتیب 51/0، 53/0 و 54/0 درجه سانتی­گراد تحت سناریوهای SSP1-2.6، SSP2-4.5 وSSP5-8.5  نسبت به دوره مشاهداتی افزایش خواهد یافت.نتیجه‌گیری: از آنجایی که شرایط کنونی جهان حاکی از گسترش تغییرات اقلیمی در همه کشورها و در همه قاره­ها بوده و دستاوردهای توسعه پایدار را به خطر می­اندازد، جامعه بین­المللی نیازمند حرکت به سمت فناوری­های سازگار با محیط زیست، استفاده از انرژی­های پاک و غیرفسیلی و اجرای ضوابط بین­المللی مبنی بر رعایت اصول زیست­محیطی در راستای توسعه پایدار از جمله کاهش گازهای گلخانه­ای می­باشد. لذا معقول به نظر می­رسد که از میان سناریوهای مورد ارزیابی در این پژوهش، سناریوی متوسط SSP2-4.5 به عنوان ملاک تصمیم­گیری برای برنامه­ریزی در جهت پیشنهاد راهکار جهت مقابله و سازگاری با تغییرات اقلیمی در دستور کار سیاست­گذاران و برنامه­ریزان کشور قرار گیرد.