شبیهسازی سناریوهای تغییرات اقلیمی با استفاده از مدلهای CMIP6 (مطالعه موردی: حوزه آبخیز طالقان)
نویسندگان
1 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
2 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.
3 گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
4 گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
5 شرکت مدیریت منابع آب ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/iwm.2024.2022313.1132چکیده
چکیده مبسوطمقدمه: صنعتی شدن جوامع منجر به افزایش گازهای گلخانهای در دهههای اخیر شده است. این افزایش باعث گرم شدن جو زمین شده و سایر اجزای سیستم اقلیمی را تحت تأثیر قرار داده و منجر به تغییرات اقلیمی شده است. شواهد نشان میدهد که میانگین جهانی دمای زمین بهویژه در سالهای اخیر در حال افزایش است. بنابراین تأثیر تشدید تغییرات اقلیم جهانی بر توسعه و بقای بشریت یک واقعیت غیرقابلانکار است. هدف از این پژوهش، بررسی و پیشبینی تغییرات در دهههای آینده در حوزه آبخیز طالقان است. مواد و روشها: منطقه موردمطالعه حوزه آبخیز طالقان با توپوگرافی کوهستانی در شمالغرب استان البرز قرار دارد. میزان بارش و درجه حرارت سالانه منطقه به ترتیب 8/485 میلیمتر و 4/11 درجه سانتیگراد است. برای برآورد و تولید دادهها برای دوره آتی (2100-2021)، از دادههای روزانه ایستگاههای منطقهای، ازجمله دادههای بارش با دوره پایه (2014-1979)، و دادههای میانگین دما با دوره پایه (2014-2003) استفاده گردید. همچنین دادههای خروجی مدل گردش عمومی (CanESM5) تحت سناریوهای اقلیمی (SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP5-8.5) مورد استفاده قرار گرفت. CanESM5 یک مدل جهانی است که برای شبیهسازی تغییرات اقلیمی و توسعه پیشبینیهای فصلی و دههای توسعه یافته است. CanESM5 معمولاً برای پیشبینیها در مقیاس بزرگ استفاده میشود؛ بنابراین، SDSM برای کاهش مقیاس دادههای اقلیمی انتخاب میشود. تغییرات پارامترهای میانگین بارش و دما برای سه دوره آتی (2040-2021، 2060-2041 و 2100-2081) با مدل ریزمقیاسنمایی تحت سناریوهای SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در منطقه مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی دقت مدل از RMSE، MAD و R استفاده شد. نتایج و بحث: بیشترین افزایش بارش در ایستگاه آرموت در ماههای مارس، می و نوامبر و بیشترین کاهش بارش در سپتامبر و اکتبر در سناریوهای SSP برای دورههای 2021-2040، 2060-2041 و 2100-2081 پیشنگری شده است. در ایستگاه سکرانچال بیشترین افزایش بارش در سه دوره در ماههای مارس، فوریه و می و بیشترین کاهش در سپتامبر و اکتبر تحت سناریوهای SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 است. بیشترین افزایش بارش در ایستگاه زیدشت در ماههای مارس، می و نوامبر، آوریل و دسامبر تحت سناریوهای SSP است. همچنین بیشترین کاهش در سپتامبر تحت سناریوهای SSP برای سه دوره پیشنگری شده است. در ایستگاه گتهده بیشترین افزایش بارش در بازههای زمانی 2040-2021 و 2081-2100 مربوط به مارس، می و نوامبر و برای دوره 2041-2060 مربوط به ماههای مارس فوریه و می تحت سناریوی SSP5-8.5 است. در دورههای 2040-2021 و 2041-2060 بیشترین کاهش در سپتامبر تحت سناریوهای SSP، همچنین در دوره 2081-2100 بیشترین کاهش در جولای در سناریوهای SSP و اکتبر در سناریوی SSP5-8.5 خواهد بود. طی سه دوره، بیشترین افزایش بارش ایستگاه جوستان در فوریه، مارس، می و نوامبر پیشبینی میشود. بیشترین کاهش در دوره 2040-2021 در سپتامبر و آگوست تحت SSP5-8.5 و در دورههای 2041-2060 و 2100-2081 در اکتبر و جولای تحت SSP1-2.6 خواهد بود. بیشترین افزایش بارش ایستگاه دیزان در دوره 2040-2021 در می و آوریل (SSP1-2.6) و بیشترین کاهش در جولای (SSP5-8.5) خواهد بود. برای دوره 2060-2041 بیشترین افزایش در می (SSP2-4.5) و ژوئن (SSP1-2.6) و بیشترین کاهش در سپتامبر (SSP5-8.5) است. بیشترین افزایش برای دوره 2100-2081 در مارس و آوریل به ترتیب تحت SSP2-4.5 و SSP1-2.6 و بیشترین کاهش در اکتبر تحت SSP5-8.5 است. بر اساس نتایج پیشنگری دمای ایستگاه زیدشت طی سه دوره، میانگین و میانگین بیشینه دما در ژانویه و فوریه تحت سناریوهای SSP روند کاهشی و بقیه ماهها روند افزایشی را نشان میدهند. نتیجهگیری: نتایج نشان میدهد که بارش در برخی ماهها روند کاهشی و برخی روند افزایشی دارد. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که متغیرهای بارش و دما طی دورههای 2040-2021، 2060-2041 و 2100-2081 تحت سناریوهای SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 روند افزایشی را نسبت به دوره پایه تجربه خواهند کرد، بیشترین افزایش دما و بارش در دوره 2040-2021 و به ترتیب تحت سناریوهای SSP2-4.5 و SSP1-2.6 است. این مطالعه نشان میدهد که طالقان در آینده در برابر تغییرات اقلیمی آسیبپذیر خواهد بود. افزایش دما باعث ذوب برف و کاهش ذخیره برفی میشود. زمان پایداری ذخایر آب در حوضه کاهش مییابد. تغییرات بارش در منطقه میتواند الگوی بارش را از برف به باران تغییر دهد؛ که این امر باعث کاهش آبهای سطحی و زیرزمینی میشود و میتواند بر عملکرد محصول تأثیر بگذارد.