فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمینه و هدف: فرایند تغییر اقلیم به‌ویژه تغییرات دما و بارش و تأثیر آن ها بر پدیده خشکسالی یکی از مهم‌ترین مسائل مطرح در قلمرو علوم محیطی است. مطالعه تغییرات اقلیمی و تأثیر آن برشدت و تواتر خشکسالی های دهه‌های آتی می‌تواند به برنامه‌ریزی جهت استفاده صحیح منابع آب و سازگاری با آثار مخرب پدیده خشکسالی کمک شایانی نماید. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر خشکسالی هواشناسی است. بدین منظور در پژوهش حاضر بر اساس روش کار ریزمقیاس گردانی SDSM بارش و دما طی دوره زمانی 2020-2100 با مدل بزرگ‌مقیاس CanESM2، پیش‌بینی و اثرات تغییر اقلیم بر خشکسالی هواشناسی استان ایلام با استفاده از دو شاخص SPI و RDI موردبررسی قرار گرفت.روش پژوهش: در این مطالعه، ابتدا داده های اقلیمی موردنیاز از طریق یکی از سایت‌های تولید داده گزارش پنجم به دست می آید. از 21 مدل CMIP5 جهت پیش‌بینی پارامترهای بارندگی و دمای متوسط در دوره آتی استفاده‌شده است. برای بررسی میزان عدم قطعیت ناشی از به‌کارگیری مدل های موردبررسی از روش وزن دهی میانگین های مشاهداتی استفاده شد. در ادامه با استفاده از مدل ریزمقیاس گردانی SDSM داده های هواشناسی تحت سه سناریوی RCP 4.5، RCP2.6 و RCP8.5 مدل جفت شده‌ی جوی- اقیانوسی CanESM2 تولید می شود. داده‌های تاریخی مدل از سال 1993 تا سال ۲۰۰۵ با به‌کارگیری داده‌های باز تحلیل NCEP برای واسنجی و طراحی روابط ریزمقیاس گردانی مورداستفاده قرار می‌گیرند و داده‌های سال ۲۰۰۶ تا ۲۱۰۰ نیز برای برآورد چشم‌انداز تغییرات اقلیمی دهه‌های آتی مورداستفاده قرار می‌گیرند. سری‌های زمانی SPI و RDI در سه مقیاس 3، ۶ و ۱۲ ماهه برای دوره تاریخی و آینده محاسبه شدند. مشخصه‌های شدت، مدت و فراوانی خشکسالی طبق تئوری ران با انتخاب سطح آستانه برای سری‌های زمانی SPI و RDI در مقیاس 3، ۶ و ۱۲ ماهه به دست آمد.یافته‌ها: بر طبق نتایج حاصل از بررسی عدم قطعیت مدل CanESM2 نسبت به سایر مدل ها بیشترین وزن را برای هردو متغیر دما و بارش به خود اختصاص داد. آنالیز وجود روند در داده‌های بارش و دما با آزمون نا پارامتری من - کندال نشان داد که دما در سناریو RCP8.5 دارای روند معنادار و مثبت (افزایشی) در سطح معناداری 01/0 است و بارش دارای روند کاهشی است. نتایج پایش خشکسالی نشان داد در دو شاخص SPI و RDI با افزایش مقیاس زمانی فراوانی دوره‌های خشک کاهش می‌یابد که این کاهش با افزایش شدت و مدت خشکسالی توأم است. شاخص RDI به دلیل در نظر گرفتن دمای متوسط در محاسبه دوره‌های خشک، مشخصه‌های خشکسالی را نسبت به SPI بالاتر نشان می‌دهد. بزرگ‌ترین خشکسالی در دوره تاریخی طبق شاخص SPI در مقیاس 12 ماهه دارای شدت 22/38-و مدت 26 ماه می‌باشد. بزرگ‌ترین خشکسالی در شاخص RDI در مقیاس ۱۲ ماهه دارای شدت 14/39- و مدت 26 ماه می‌باشد. منطقه مطالعاتی خشکسالی‌های شدیدتر و طولانی‌تری را در آینده طبق هر سه سناریو مدل گردش عمومی جو نسبت به دوره تاریخی تجربه خواهد کرد، به‌طوری‌که شدت خشکسالی‌های تولیدشده توسط سناریوهای RCP4.5 RCP2.6 و RCP8.5 بر اساس SPI ۱۲ ماهه به ترتیب 11، 52 و 65 درصد می‌باشد.نتایج: نتایج بررسی مدل SDSM و شاخص‌های خشکسالی SPI و RDI نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده برای دوره زمانی 2020-2100 افزایش دما و کاهش بارندگی متحمل است. به‌طوری‌که دما 798/3 درجه سانتی‌گراد افزایش و بارش 8/6 درصد کاهش می‌باید. همچنین نتایج نشان داد منطقه مطالعاتی در آینده خشکسالی های شدیدتر و طولانی تری را نسبت به دوره تاریخی تحت هر سه سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 تجربه می کند. با افزایش مقیاس زمانی SPI شدت و مدت خشکسالی افزایش‌ می‌یابد. شاخص RDI از مشابهت رفتاری بالایی با SPI برخوردار بوده، اما شاخص RDI حساس به تغییرات محیطی است و نتایج بهتری را ارائه می‌دهد.