بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر شاخص خشکی تحت سناریوهای گزارش ششم تغییر اقلیم در ایران: با نگاهی بر وضعیت صنایع

نویسندگان

1 دانشجوي دکتري مهندسي منابع آب، گروه علوم و مهندسي آب، دانشکده کشاورزي و منابع طبيعي، دانشگاه بين المللي امام خميني (ره)، قزوين، ايران.

2 استاد، گروه علوم و مهندسي آب، دانشکده کشاورزي و منابع طبيعي، دانشگاه بين المللي امام خميني (ره)، قزوين، ايران.

doi
چکیده

زمينه و هدف: با توجه به اينکه گرمايش جهاني و تغيير اقليم و پيامدهاي ناشي از تغيير اقليم در حال حاضر يکي از مهم‌ترين چالش‌هاي محيط‌زيستي مي‌باشد. از سوي ديگر، ايران به­عنوان کشوري با اقليم نيمه‌خشک و خشک، همواره با مشکلات مرتبط با کمبود آب و خشکسالي مواجه بوده است. تغييرات اقليمي مي‌تواند سبب تشديد اين مشکلات و همراه با اثرات مخربي بر محيط‌زيست، اقتصاد و جوامع انساني باشد. بنابراين شناخت دقيق تأثيرات اقليمي بر خشکي مي‌تواند به کاهش آسيب‌پذيري جامعه، افزايش تاب‌آوري در برابر تغييرات اقليمي و حفظ منابع طبيعي کشور مفيد واقع شود. در همين راستا، اين مطالعه با هدف بررسي تغييرات اقليمي بر شاخص خشکي در مقياس‌هاي فصلي و سالانه تحت سناريوهاي اقليمي جديدترين گزارش اقليمي ( CMIP6 ) به انجام رسيده است. اين پژوهش، با پيش‌نگري‌ بلندمدت از شرايط خشکي، سعي دارد تا ديدگاه جامعي از تعداد صنايع در معرض شدت‌هاي مختلف از خشکي اقليمي در سراسر ايران و تحت سناريوهاي اقليمي SSP ارائه دهد. روش پژوهش: لازم بذکر است که در تحقيق حاضر از داده‌هاي 31 ايستگاه سينوپتيک واقع در سراسر کشور استفاده شده است. داده‌هاي بارش و دما طي دوره آماري 1997 تا 2014 به عنوان داده‌هاي مشاهداتي و داده‌هاي اقليمي ريزمقياس شده توسط NEX-GDDP مبناي مطالعه براي پيش‌نگري‌ها طي سه دوره آتي 2049-2025، 2074-2050 و 2099-2075 مي‌باشند. اين داده‌ها تحت سناريوهاي SSP2-4.5 و SSP5-8.5 مورد بررسي قرار گرفته‌اند. مدل‌هاي اقليمي استفاده شده شامل: CNRM-CM6-1 ، CanESM5 ، GFDL-ESM4 ، HadGEM3-GC31-LL و MIROC6 مي‌باشند. پايش تغييرات شاخص خشکي با استفاده شاخص خشکي دومارتن صورت گرفته‌ است. به­منظور بهينه‌سازي ضرايب مدل‌هاي اقليمي و ادغام آن‌ها، از الگوريتم Evolutionary استفاده شده است. شاخص‌هاي آماري RMSE ، MAE و MBE براي ارزيابي عملکرد خروجي اقليمي نسبت به مقادير مشاهداتي در دوره پايه مبنا بوده است. يافته‌ها: طبقه‌بندي اقليمي ايستگاه‌هاي مورد مطالعه بر مبناي شاخص خشکي دومارتن براي دوره 1997 تا 2014 نشان مي‌دهد که که 39 درصد از ايستگاه‌ها در اقليم نيمه‌خشک و 23 درصد در اقليم خشک قرار دارند. براساس نتايج، ايستگاه‌هاي سيستان و بلوچستان، يزد، خوزستان و هرمزگان در اقليم خيلي‌خشک قرار دارند. دقت خروجي اقليمي در تخمين بارش و دما با استفاده از شاخص‌هاي آماري نشان داد که در تخمين بارش و دما به‌ترتيب در 81 و 90 درصد از ايستگاه‌ها خطاي اريبي قابل‌توجه نمي‌باشد. بررسي تغييرات شاخص خشکي دومارتن در سه دوره آتي نسبت به دوره پايه در ايستگاه‌هاي اصفهان، قم، سمنان، کرمان، هرمزگان، مازندران، گلستان، ايلام، چهارمحال و بختياري، فارس، تهران، نيز حاکي از کاهش شاخص خشکي و تغيير اقليم به سمت خشک‌تر مي‌باشد. بررسي پراکندگي کارگاه‌هاي صنعتي در سطح کشور و ميزان آب مصرفي توسط اين صنايع نشان داد که استان‌هاي اصفهان، فارس، تهران، البرز، آذربايجان شرقي و خراسان رضوي بيش از 1250 کارگاه صنعتي دارند. مصرف آب صنايع در استان‌هاي آذربايجان شرقي، تهران، اصفهان، خوزستان، بوشهر و خراسان رضوي بيش از 62217790 مترمکعب است. نتايج: نتايج حاکي از آن است براساس داده‌هاي مشاهداتي در دوره پايه بخش قابل‌توجهي از کشور در طبقه‌هاي اقليمي نيمه‌خشک تا خيلي‌خشک واقع شده‌اند. باتوجه به عملکرد داده‌هاي اقليمي در دوره پايه مي‌توان چنين عنوان نمود که داده‌هاي بارش و دما مربوط به گزارش ششم تغيير اقليم منبع ارزشمندي براي پايش شرايط خشکي در دهه‌هاي آتي و تحت سناريوهاي اقليمي به‌شمار مي‌روند. براساس نتايج ميزان کاهش در مقدار شاخص خشکي در سه دوره آتي نسبت به دوره پايه، در فصل‌هاي تابستان و پاييز بيش از بهار و زمستان مي‌باشد. به‌طورکلي نتايج نشان داد که با کاهش مقدار شاخص خشکي دومارتن تحت هر دو سناريوي اقليمي SSP2-4.5 و SSP5-8.5 ، شرايط اقليمي در تعداد زيادي از استان‌هاي کشور به نيمه‌خشک، خشک و خيلي خشک تغيير يافته است. با توجه به واقع شدن تعداد زيادي از کارگاه‌هاي صنعتي در استان‌ها ضروري است تا براي مديريت منابع آب در اين مناطق برنامه‌ريزي و اقدام شود. نتايج تحقيق حاضر مي‌تواند در راستاي مديريت پايدار منابع آبي تحت تاثير تغييرات اقليمي مفيد واقع شود.