بخشی از مقاله
خلاصه
می خواهیم با بررسی تغییرات میزان بارش و دما در دوره ی آتی که دو پارامتر مهم تغییر اقلیم هستند، دریابیم که در آینده این پارامتر ها تحت تاثیر تغییر اقلیم به چه میزان کاهش یا افزایش خواهند یافت . در این پژوهش برای دوره ی آماری مشاهداتی از سه ایستگاه باران سنجی و تبخیر سنجی محلی با دوره آماری 1987 - 2010استفاده شده است .
برای پیش بینی دما و بارش در دوره ی آتی از شش مدل گردش عمومی AOGCM شامل HADCM3، GFCM21 ،INCM3 ،IPCM4 ،MPEH5 و NCCCSM با سناریو های انتشار A2، A1B وB1 مورد بررسی قرار گرفته اند.و در گام بعد برای ریز مقیاس نمایی آماری از مدل LARS_WG جهت تولید داده های مختص به منطقه استفاده شده است . خروجی این مدل برای دو دوره ی آماری 2011-2030 و 2046-2065 در سه ایستگاه محلی برای مدل ها و سناریو های یاد شده بدست آمده است .
جهت یافتن میزان دقت و کارایی مدل ها از آزمون نیکویی برازش شامل معیارهای RMSE،NS و MAE ، بکار گیری شده است . مدل هایHADCM3 با ضرایب 0.54 و 0.41 برای بارش،IPCM4 با ضرایب 1.7 و 1.47برای دما به ترتیب با RMSE و MAE، کمتر دارای بیشترین دقت و کارایی در پیش بینی این کمیت ها خواهند داشت. مدل های AOGCM درتخمین میانگین بلند مدت دما و بارش منطقه با یکدیگر تطابق نداشته که خود بیانگر عدم قطعیت در نتایج این مدل هاست.
در پیش بینی ها به یک مدل اکتفا نشده ها و مدل ها به میزان همخوانی با داده های مشاهداتی،وزن مختص به خود را در پیش بینی خواهند داشت. در مجموع برای هر سه ایستگاه، مدل HADCM3 برای بارش با ضریب وزنی 0.29 و مدل IPCM4 برای دما با ضریب وزنی 0.24 برای شبیه سازی بارش و دما، مدل های برگزیده حوضه چمچمال هستند. در نهایت نتایج پیش بینی در دوره های آماری 2011-2030 و 2046-2065 به ترتیب ،برای میانگین بلند مدت دما 0.65 و 1.9 درجه سانتی گرادافزایش و میانگین بلند مدت بارش به میزان 0.015 درصد افزایش و 25 درصد کاهش را نشان می دهند. با در نظر گرفتن این تغییرات در مدیریت منابع آب می توان از آثار سوء تغییر اقلیم بر منابع آب منطقه کاست.
مقدمه
رشد جمعیت و افزایش سریع فعالیت های انسانی از جمله رشد شهرنشینی،رشد صنایع ودیگر فعالیت های زراعی و اقتصادی به خصوص در کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه ، منجر به کاهش منابع آب و دیگر منابع زمین شده است. این امر موجب خسارت قابل توجهی به محیط فیزیکی، از جمله تخریب و تخلیه منابع طبیعی و استفاده ناپایدار از منابع آب و دیگر منابع می گردد. همچنین تاثیر تغییراقلیم بر چرخه ی آب و هوایی و افزایش دما ، موجب تسریع در کاهش منابع آب موجود شده است .
هیئت بین الدول تغییراقلیم - - Intergovermental Panel on Climate Change, IPCC تخمین می زند که میانگین جهانی دما از سال 1861 به میزان 0.6 0.2 درجه سانتیگراد افزایش یافته است،و پیش بینی ها نشان از افزایش 2 تا 4 درجه سانتیگراد دما در طول 100 سال آینده را می دهد. سطح دریا در جهان بین 10 تا 25 سانتی متر از اواخر قرن 19 افزایش یافته است.
همچنین می توان به عنوان یک نتیجه مستقیم از دمای بالاتر به این امر اشاره کرد که، با تغییر در نرخ بارش و تبخیر، تاثیر قابل توجهی در چرخه آب به همراه خواهد داشت. پیش بینی هااز تبعات منفی این افزایش شامل بیشتر شدن روزافزون حوادث آب و هوایی شدید، احتمال بیشتر جاری شدن سیل، افزایش خشکسالی و ترسالی را نشان می دهند. به ویژه تاثیر منفی این امر در مناطق گرمسیری ، که عمدتا از کشورهای در حال توسعه هستند به وقوع خواهد پیوست .
از طرفی افزایش صنایع آلاینده و انتشار گازهای گلخانه ای باعث افزایش دمای جو کره زمین شده است و گرمتر شدن کره زمین نیز به نوبه خود بر وضعیت اجزاء دیگر سیستم اقلیم تاثیر گذاشته و موجب وقوع تغییراتی در اقلیم می شود که تفاوتهای اساسی با روند طبیعی این تغییرات دارد که این پدیده، تغییراقلیم نامیده می شود .[3]که با توجه به گزارشات IPCC، این پدیده موجب تغییر در الگوی بارش و ذوب برف و در نتیجه تغییر در دسترسی به آب شرب و کشاورزی نیز می شود .[4 ] همچنین گرمایش جهانی می تواند بر تولید ،رسوبگذاری و حمل و نقل آلاینده های هوا نیز تاثیر گذارد و منجر به تاثیرات منفی بر کیفیت هوا و سلامت افراد شود.
بهترین ابزار برای بررسی و تولید سناریوهای اقلیمی و تاثیر گازهای گلخانه ای بر جو زمین در مقیاس منطقه ای، به کارگیری مدل گردش عمومی جو-اقیانوسی - AOGCM - می باشد.
در مطالعات تغییر اقلیم ،عدم قطعیت های - - Uncertainty مختلفی بر نتایج نهایی تاثیر می گذارند و با نادیده گرفتن آنها از اعتبار نتایج کاسته می شود. [7 ] برای کاهش عدم قطعیت مدل ها در مطالعات تغییر اقلیم نباید به یک مدل گردش عمومی اکتفا کرد و باید سعی کرد که از نتایج چند مدل و سناریو کمک گرفته شود تا گستره وسیعی برای تحلیل ایجاد شود و عدم قطعیت را در تولید داده های اقلیمی آینده به حداقل برساند
مطالعه در مورد این موضوع در سال های اخیر صورت پذیرفته است و به عنوان مثال بابائیان و همکاران - 1392 - به بررسی رفتار منابع آب حوضه قره قوم در استان خراسان رضوی تحت شرایط تغییر اقلیم پرداخته اند و یافته های آنها نشان داده که در سه دوره 2011-2040 ،2041-2070 و 2071-2100 بارش حوضه به ترتیب به میزان 20.2،23.7و25.9 درصد کاهش و دما به ترتیب 0.95،2.01 و3.8 درجه سلسیوس افزایش می یابد .
حسینی خاه و همکاران - - 1393به صحت سنجی مقادیر دما و بارش مدل های گردش عمومی و سناریوهای انتشار پرداخته اند. درابتدا آزمون نیکویی برازش ودر مرحله بعداز روش وزن دهی، به بررسی عدم قطعیت پرداخته اند و چند مدل با کارایی بالاتر نیز معرفی نمودند.
قاسمی و همکاران - - 1392با بررسی تاثیر تغییر اقلییم بر رژیم رواناب حوضه پایاب شهرچای ارومیه در دوره ی - 2010 2039 و در نظر گرفتن عدم قطعیت های مربوط به مدل های مختلف گردش عمومی جو تحت سناریوی A2 مورد تجزیه و تحلیل قرار داده اند. بررسی هانشان داده که دمای حوضه در دوره آتی 0.1 تا2.53 درجه نسبت به دوره ی پایه افزایش خواهد داشت و نوسانات بارش نیز بین 34 تا46 خواهد بود.
رضایی بنفشه و عنصرودی و همکاران - - 1394در بخشی از بررسی های خود به تاثیر تغییراقلیم درحوضه آبریز تسوج واقع در استان آذربایجان شرقی که به منظور پیش بینی پارامترهای اقلیمی از مدل HADCM3 وسناریوهای انتشارB1،A2و A1Bاستفاده شده در دوره ی 2013-2022 دما به میزان 1 درجه سانتی گراد افزایش ، مقدار بارش نیز به میزان 6.72 میلی متر - - %2.3 کاهش می یابد.
عجم زاده و همکاران - 1395 - در مطالعه خود به ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر رواناب رودخانه فیروزآباد واقع در استان فارس، ایران، پرداخته شده است . نتایج بررسی تغییراقلیم نشان از افزایش دمایی بین 0.7 تا1.8 درجه برای دمای حداقل و0.7 تا 1.7 درجه ای برای دمای حداکثراست. برای بارش نیز هرچند میزان افزایش بسیار کم بوده است ولی نتایج افزایش 2 تا 12 درصدی میزان بارش را نشان می دهد.
گرووز و همکاران - - 2008تحقیقاتی در زمینه ی ایجاد و به کارگیری عدم قطعیت در طرح تغییر اقلیم جهانی برای برنامه ریزی و مدیریت آب منطقه مورد مطالعه انجام داده اند . تجزیه و تحلیل نشان می دهد که تغییرات آب وهوایی منطقه می تواند - در سال - 2040 بر مواردی شامل افزایش تقاضا و کاهش عرضه آب و همچنین کاهش پایداری بازده آب موثر باشد
پانیگراهی و همکاران - 2015 - در بخشی از تحقیقات انجام شده به بررسی تاثیر تغییرات آب و هوا می پردازند. با افزایش درجه حرارت وغلظت CO2 و دیگر گازهای گلخانه ای ، تاثیرات عمیقی بر چرخه هیدرولوژی آب منجر می گردد. و نتایج در آسیای مرکزی از خروجی مدل های گردش عمومی برای دوره2080 - 2100 افزایش دمای 3.5-4.5 و کاهش بارش نشان می دهد. برای جنوب آسیا ،افزایش دمای 2.5-3.5 و افزایش بارش پیش بینی می شود.
مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه دشت چمچمال با وسعت 211 کیلومتر مربع واقع دراستان کرمانشاه می باشد .که در محدوده ی از شهرستان هرسین و در میان کوه ها پرآو در مغرب، شیرز در جنوب، کوه های دالاخانی و امروله در شمال و شمالشرقی این دشت را احاطه کردهاند. این منطقه در محدوده ی جغرافیایی به با مختصاتی به عرض جغرافیایی34∘20′ تا 34∘36′ و طول جغرافیایی 47∘21′ تا47∘37′ واقع است. رودخانه گاماسیاب در جهت شرقی - غربی و رودخانه دینه ور در جهت شمال به جنوب در این دشت جریان دارند و در نزدیکی بخش بیستون این دو رودخانه به هم می پیوندند و از نظر حوضه آبریز بخشی از سر شاخه های حوضه رودخانه کرخه محسوب می شود.
