پیش‏بینی و مقایسة تغییرات اقلیمی آینده با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو تحت سناریوهای مختلف در حوزة آبخیز تالار استان مازندران

غلامی, عباس; شاهدی, کاکا; حبیب نژاد روشن, محمود; وفاخواه, مهدی; سلیمانی, کریم

doi:10.22059/jrwm.2017.61975

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترای آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، عضو هیات علمی دانشگاه شمال آمل

² استادیار گروه آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.

³ استاد گروه آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.

⁴ دانشیار گروه آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس.

https://doi.org/10.22059/jrwm.2017.61975

چکیده

هدف پژوهش حاضر پیش بینی و مقایسة تغییرات اقلیمی آینده با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو تحت سناریوهای مختلف در حوزة آبخیز تالار استان مازندران بوده است. با توجه به بررسی آمار ایستگاههای موجود، جهت بررسی پدیدة تغییر اقلیم در حوزة مطالعاتی از مدل LARS-WG5 و سه سناریوی A1B، A2،B1 و هر کدام در سه سری انتشار 2026-2011، 2061-2046 و
2095-2080 با تعیین سال پایه 2007-1992 (به مدت 15 سال) از آمار ایستگاه سینوپتیک منطقهای قراخیل قائم شهر استفاده شد. نظر به اینکه مدل LARS-WG5 یکی از معتبرترین روشهای ریز مقیاس نمائی آماری می‎باشد که تولید دادهها توسط این مدل در سه مرحلةکالیبره کردن، ارزیابی و ایجاد دادههای هواشناسی صورت میگیرد، لذا مبنایی برای پژوهش صورت گرفته در حوضة مورد مطالعه بوده است. بر اساس نتایج این پژوهش ماههای می و اکتبر دارای بیشترین تغییرات بارش و ماههای جولای و آگوست دارای تغییرات شدید کاهشی مخصوصاً در دورة 2095-2080 در دورههای آتی حوزة مطالعاتی میباشند که پیامدهای این تغییرات می‏تواند در وقوع سیلابهای فصلی در ماههای پربارش و همینطور وقوع خشکسالیها و کمبود آب در فصول کم بارش در حوضه مورد مطالعه مورد توجه دقیقتر قرار گیرد. از لحاظ دمائی نیز ماههای ژوئن، جولای، آگوست و سپتامبر با افزایش درجة حرارت در دورههای آتی و ماههای ژانویه و فوریه نیز دارای کمترین میانگین دمای شبیه‏سازی شدة آتی میباشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Forecasting and Comparison of Future Climate Change by Using of GCM Models under Different Scenarios in Talar Watershed of Mazandaran Province

نویسندگان [English]

Abbas Gholami ¹
Kaka Shahedi ²
Mahmud Habibneghad ³
Mahdi Vafakhah ⁴
Karim Solymani ³

¹ Faculty member of Shomal University and Phd student in Watershed Management , agriculture and natural resources of sari university

² agriculture and natural resources of sari university Assistant Prof ,

³ Prof, agriculture and natural resources of sari university

⁴ Associate Prof,Natural Recources, Faculty of Tarbiat Modarres University

چکیده [English]

Present study is aimed at forecasting and comparison of future climate change by using GCM model (General circulation model) under different climate scenarios in Talar watershed of Mazandaran province. Regarding the data of existing stations, to study the climate change phenomenon in Talar watershed, the LARS-WG5 model and 3 climate scenarios i.e. A1B, A2, B1, each in three emission series i.e. 2011-2026, 2046-2061, and 2080-2095, that were extracted from Gharakhayl regional synoptic stations in Quaemshahr, were used and the base year was considered 1992-2007( for a 15- year duration). Since this model is one of the most authentic statistical downscaling methods and its data is produced in three phases of calibration, evaluation and development of meteorological data, it was applied for research in present study. According to the findings, the most precipitaion changes occurred in May and October and the most severe reductive changes occurred in 2080-2095, the result of which warns about seasonal floods in rainy months and drought or water shortage in dry months in the relevant watershed study area. Besides, in future in June, July, August, and September temperature increase will be experienced but in January and February, the minimum simulated tempreture mean will be observed.

کلیدواژه‌ها [English]

climate change
GCM Models
Future Temperature and Precipitation
Weather Scenarios
Talar watershed

مراجع

[1] Abbaspour, K.C., Faramarzi, M., Ghasemi, S.S and Yang, H. (2009). Assessing the impact of climate change on water resources in Iran. Water Resour. Res. 45 (10), W10434.

[2] Ashofteh P and A.R. Massah (2009) .Uncertainty of Climate Change Impact on the Flood Regim ,Case Study: Aidoghmoush Basin, East Azerbaijan, Iran, Iran-Water Resources Researc. 5, 27-39

[3] Ashofteh P and A.R. Massah(2012). Investigation of AOGCM Model Uncertainty and Emission Scenarios of Greenhouse Gase Impact on the Basin Runoff under ClimateChange, Case study Gharanghu Basin, East Azerbaijan, Iran-Water Resources Researc. 5, 36-47

[4] Azari,M. Moradi M, Saghafian H and Faramarzi B.(2013). Assessment of Hydrological Effects of Climate Change in Gourganroud River, Basin, Journal of Water and Soil, 3, 537-547

[5] Charlton, B, Matthew a, b, Nigel W and Arnell A. (2014). Assessing the impacts of climate change on river flows in England using the UKCP09 climate change projections Journal of Hydrology 519, 1723–1738

[6] Chen H., Xu C.Y., and Guo S. (2012). Comparison and evaluation of multiple GCMs, statistical downscaling and hydrological models in the study of climate change impacts on runoff. Journal of Hydrology. 434–435(0): p. 36-45.

[7] Chen J., F.P. Brissette, and R. Leconte (2011).Uncertainty of downscaling method in quantifying the impact of climate change on hydrology. Journal of Hydrology. 401(3–4): p. 190-202.

[8] Dobler, C., Bürger, G and Stötter, J( 2012). Assessment of climate change impacts on flood hazard potential in the Alpine Lech watershed. J. Hydrol. 460–461, 29–39.

[9] Dubrovsky, M (1996). Validation of the stochastic Weather Generator Met&ROLL, Meteorogickeo Zpravy, Vol49, pp. 12q – 1380.

[10] Eum, H and Simonovic, S.P( 2012). Assessment on variability of extreme climate events for the Upper Thames River basin in Canada. Hydrol. Process. 26 (4), 485–499.

[11] Haghtalab,N.Goodarzi M.Habibi nokhandan,M.Yavari,A and Jafari,H.(2013) . Climatic modeling of Tehran and Mazandaran provinces by using of LARS-WG5 and Comparision in north fronts of central alborz region,Environmental science and technology journal, 15, 37-49

[12] Hawkins, A. a, Enrique R. Vivoni a, b, *, Agustin Robles-Morua b, c, Giuseppe Mascaro a, Erick Rivera d and Francina Dominguez d, e.(2015).A climate change projection for summer hydrologic conditions in a Gretchen semiarid watershed of central Arizona, Journal of Arid Environments 118 , 9-20

[13]Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2012) .Summary for policymakers. Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK, and New York, NY, USA, pp. 1–19.

[14] IPCC( 2001) .The Scientific Basis of Climate Change, Contribution of Working Grop I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge.

[15] Li, Lu, Ismaïla Diallo, Chong-Yu Xu and Frode Stordal (2015). Hydrological projections under climate change in the near future by RegCM4in Southern Africa using a large-scale hydrological model, Journal of Hydrology S0022, 1649 (15) 00378-9

[16] Massah A.R and Morid,saeid(2005)Effects of Climate change in zayandeh rood of Isfahan streamflow, journal of sciences and technology in natural resources and agriculture.9(4),17-27

[17] Nakicenovic, N., J. Alcamo, G. Davis, B. de Vries, J. Fenhann, S. Gaffin, K. Gregory, A. Grübler, T.Y. Jung, T.Kram, E.L. La Rovere, L. Michaelis, S. Mori, T. Morita, W. Pepper, H. Pitcher, L. Price, K. Raihi, A.Roehrl, H.-H. Rogner, A. Sankovski, M. Schlesinger, P. Shukla, S. Smith, R. Swart, S. van Rooijen, N. Victor, and Z. Dadi (2000). Emissions Scenarios. A Special Report of Working Group III of theIntergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 599 pp

[18] Project Report of of Talar watershed (2000). Ministrey of jijad and agriculture, assistant of watershed management,bereaue of studies , assessment of watersheds

[19] Ruosteenoja, K, T.R. Carter, K. Jylha and H. Tuomenvirta (2003). Future climate in world regions: anintercomparison of model-based projections for the new IPCC emissions scenarios. The Finnish Environment 644, Finnish Environment Institute, Helsinki, 83 pp.

[20] Semenov M.A. & Brooks R.J. (1999) Spatial interpolation of the LARSWG stochastic weather generator in great Britain. Climate Research 11, 137-148.

[21] Shamir Eylon a, Sharon B. Megdal b, Carlos Carrillo c, Christopher L. Castro c, Hsin-I Chang c, Karletta Chief e, Frank E. Corkhill d, Susanna Eden b, Konstantine P. Georgakakos a,f, Keith M. Nelson d and Jacob Prietto b (2015). Climate change and water resources management in the Upper Santa Cruz River, Arizona, Journal of Hydrology 521, 18–33

[22] Vanuytrechta, Eline. Raesa Dirk, Willems Patrick b and Semenovc Mikhail A(2014). Comparing climate change impacts on cereals based on CMIP3 andEU-ENSEMBLES climate scenarios, Agricultural and Forest Meteorology 195–196 , 12–23

[23] Vezzoli. R. A., P. Mercogliano a,b, S. Pecora c, A.L. Zollo a,b, and C. Cacciamani d(2015). Hydrological simulation of Po River (North Italy) discharge under climate change scenarios using the RCM COSMO-CLM, Science of the Total Environment 521–522 346–358

[24] Wang, D., Hejazi, M., Cai, X. and Valocchi, A.J. (2011). Climate change impact on meteorological, agricultural, and hydrological drought in central Illinois. Water Resour. Res. 47 (9), W09527.

[25] Xu, Y.P., Zhang, X and Tian, Y. (2012). Impact of climate change on 24-h design rainfall depth estimation in Qiantang River Basin, East China. Hydrol. Process. 26 (26), 4067–4077.

[26] Xu, Yue-Ping. Zhang, Xujie, Ran and Qihua, Tia, Ye (2013). Impact of climate change on hydrology of upper reaches of Qiantang River Basin, East China, Journal of Hydrology 483, 51–60

[27] Yates D. N. and K. M. Strzepek (1998). Modeling the Nile basin under climate change. J. Hydrol. Eng. 3(2), 98-108.

[28] Zhang Xujie a,Yue-Ping Xu a and Guangtao Fu b (2014). Uncertainties in SWAT extreme flow simulation under climate change. Journal of Hydrology. 515, 205–222.

نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

پیش‏بینی و مقایسة تغییرات اقلیمی آینده با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو تحت سناریوهای مختلف در حوزة آبخیز تالار استان مازندران

مراجع

مراجع

دوره 70، شماره 1
خرداد 1396
صفحه 181-196

پیش‏بینی و مقایسة تغییرات اقلیمی آینده با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو تحت سناریوهای مختلف در حوزة آبخیز تالار استان مازندران

مراجع

مراجع

دوره 70، شماره 1خرداد 1396صفحه 181-196

دوره 70، شماره 1
خرداد 1396
صفحه 181-196