logo
logo
ArEn
عنوان :

پیش بینی جریان تحت تأثیر تغییر اقلیم بر اساس خروجی ترکیبی مدل های CMIP6 (مطالعه موردی: سد دز)

ناشر :

مدیریت جامع حوزه های آبخیز - Integrated Watershed Management

سال :

1403/2024

چکیده

چکیده مبسوط
مقدمه: رواناب سطحی، یکی از دلایل عمده در فرسایش، رسوب­گذاری و کاهش کیفیت آب رودخانه است ؛ بنابراین، پیش­بینی پاسخ حوضه به رویدادهای بارش مهم است. انتخاب یک مدل بارش رواناب مناسب برای حوضه از جهت بهره­وری برنامه­ریزی و مدیریت منابع آب مهم است. از طرفی افزایش گازهای گلخانه­ای می­تواند تأثیرات منفی زیادی بر کلیه سیستم­هایی که در کنش با سیستم اقلیم می­باشند، بگذارد. در این پژوهش، اثر تغییرات شاخص­های بارش و دما با استفاده از روش ریزمقیاس سازی BCSD (روش جداسازی فضایی تصحیح اریبی) بر اساس ترکیبی از خروجی مدل­هایAOGCM  گزارش ششم IPCC تحت دو سناریوی انتشار SSP245 و  SSP585به مقیاس محلی مدنظر و تولید سناریوهای تغییر اقلیم آتی و هم­چنین، شبیه­سازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی به­منظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز واقع در استان خوزستان بررسی شد.
مواد و روش­ها: برای بررسی اثرات تغییر اقلیم روی جریان در ایستگاه مطالعاتی سد دز، از خروجی 6 مدل AOGCM مربوط به ششمین گزارش ارزیابی IPCC از پایگاه داده­ای CMIP6 دریافت شده و با استفاده از ArcGIS10.8.2 اطلاعات منطقه موردنظر استخراج شد. سپس با انجام فرآیند معیارهای ارزیابی مدل­ها نسبت به یکدیگر، مدلی که دارای عملکرد مناسب­تری بود انتخاب و در نهایت سناریوهای آینده برای این مدل در نظر گرفته شد. خروجی این مدل­ها شامل دما و بارش برای دوره پایه 2020-1991 و دوره آتی 2059-2030 و تحت دو سناریویSSP245  و SSP585 استخراج شدند. هم­چنین، شبیه­سازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی آتی به­منظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز در استان خوزستان است.
بحث و نتایج: نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد و تناسب بیشتری با داده­های مشاهداتی دارد. هم­چنین، کاهش بارندگی در اغلب ماه­ها در سناریوی SSP245 بیشتر از SSP585 است. افزایش دما در ماه­های گرم سال بیشتر از ماه­های سرد سال اتفاق می­افتد. هم­چنین، بر اساس نتایج، مدل IHACRES توانایی مناسبی در شبیه­سازی جریان در دوره­های مرطوب یا به عبارتی دبی­های بالا داشته است، این در حالی است که در مورد دبی­های کم جریان این تطابق کمتر است. نتایج نشان می­دهد که بیشترین میزان افزایش رواناب در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهداتی در ماه فوریه (12 بهمن تا 10 اسفند) به میزان 20/248 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی SSP585 و کمترین میزان آن در ماه ژانویه (11 دی تا 11 بهمن) به میزان 26/194 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی SSP245 است.
نتیجه­گیری: در این پژوهش از جدیدترین سناریوهای انتشار که در گزارش ششم IPCC تدوین شده و تطابق­پذیری مناسب­تری با شرایط اقلیمی کره­زمین دارد استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد ؛ بنابراین مدل ترکیبی جهت چشم­انداز پارامترهای اقلیمی منطقه مورد مطالعه تحت دو سناریوی انتشار SSP245 و SSP585 در دوره آینده (2030-2059) استفاده شد. هم­چنین، نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارندگی در ماه­های زمستان رخ می­دهد. دما در اکثر ماه­ها در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهده افزایش یافته است. بنابراین با بررسی نتایج مشخص شد که بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده همخوانی خوبی وجود دارد و مدل BCSD عملکرد خوبی برای شبیه سازی بارش و دما در ایستگاه سد دز دارد و می توان از آن برای تخمین استفاده کرد. هم­چنین بر اساس نتایج، مدل IHACRES توانایی خوبی در شبیه سازی جریان در دوره های مرطوب یا به عبارتی دبی های بالا دارد، درحالی­که در دبی های پایین، این سازگاری کمتر است. بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی و عمر مفید سد برای مدیریت منابع آب ضروری است. نتایج این تحقیق می­تواند در تحلیل خشکسالی­ها، کنترل سیلاب­های مخرب، تخصیص منابع آب سطحی و زیرزمینی، افزایش تنظیم آب برای شرب و کشاورزی، تحلیل خشکسالی و مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه مفید باشد.