بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این تحقیق مقایسه تداوم خشکسالی تحت شرای اقلیم آتی با اقلیم فعلی در ایستگاههای منتخب استان اصفهان است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا دادههای بارندگی برای دوره های آتی در ایستگاههای منتخب استان با استفاده از مدل گردش عمومی جو CGCM3 و تحت سناریوی A1B به کمک تکنیک ضریب تغییر ریزمقیاس نمایی شد. در مرحله بعد، شاخص استاندارد بارش - SPI - در مقیاس زمانی 12 ماهه، برای دورهی پایه - 1971-2000 - و دوره های -2040 2011، 2041-2070و 2071-2100 تحت سناریوی انتشار، در ایستگاههای منتخب استان اصفهان محاسبه شد. مشخصه تداوم خشکسالی در دوره پایه و دورههای آتی استخراج شد. نسبت تداوم خشکسالی در دوره های آتی در مقایسه با دوره پایه در همه ایستگاهها در دوره بازگشتهای مختلف محاسبه گردید. در نهایت، این نسبتها با استفاده از روش عکس مجذور فاصله بر پهنه استان اصفهان ترسیم گردید. نتایج نشان داد به طورکلی در دورههای آینده، تداوم خشکسالی در مقایسه با گذشته به ازای دوره بازگشتهای مختلف کاهش می یابد.
-1 مقدمه
طبق مطالعات مرکز پیشبینی و تحقیقات هدلی - HCCPR - 1 پیشبینی شده است که به دلیل گرمایش جهانی در قرن 21، خشکسالیهای فراگیر و شدید زندگی میلیونها نفر در سراسر کره زمین را تهدید خواهد. همچنین، بر اساس نتایج مطالعات همین مرکز بر آمار اقلیمی کره زمین در نیمه دوم قرن بیستم مشخص شده است که در دهه 1990، فراوانی وقوع خشکسالی ها حدود 25 درصد نسبت به دهههای قبل افزایش یافته است. اکثر مطالعات در زمینه شبیهسازی تغییر اقلیم آینده متوجه متغیرهای بارندگی، درجه حرارت بوده است . - Jung et al ,2011 - مطالعات چندی نیز وجود دارند که اوضاع خشکسالی ها را در مقیاس جهانی و منطقه ای بررسی کرده اند. Burke و همکاران در سال 2006 با استفاده از شاخص شدت خشکسالی پالمر و تحت سناریوی A2 به این نتیجه رسیدند که در آینده فراوانی خشکسالی ها اندکی کاهش می یابند اما مدت آنها طولانیتر میشود. Mpelasoka وهمکاران در سال 2008، از شاخص دهکهای بارندگی و شاخص دهکهای رطوبت خاک برای ارزیابی خشکسالیهای آینده در استرالیا تحت دو سناریوی B1 و A1F1 برای دو دوره سی ساله تا سال 2070 استفاده کردند. نتایج مطالعه حاکی از افزایش عمده در فراوانی خشکسالیها در منطقه مورد بررسی بود. با توجه به موارد فوق این پرسش مطرح میشود که در صورت بروز تغییر اقلیم، واکنش اقلیم استان اصفهان به رخداد خشکسالی چه خواهد بود؟ هدف اصلی این تحقیق، بررسی واکنش اقلیم استان اصفهان به رخداد خشکسالی تحت سناریوی گرمایش جهانی در سی سال آینده است. برای دستیابی به این هدف، رخدادهای خشکسالی تاریخی و آتی - تحت سناریوی - A1B از نظر تداوم مورد مقایسه و تحلیل میشود.
-2 روش تحقیق
این پژوهش بر روی دادههای هواشناسی بیستو دو ایستگاه منتخب از استان اصفهان انجام شده است. مشخصات جغرافیایی این ایستگاهها در جدول - 1 - معرفی شدهاند. دادههای موردنیاز در این تحقیق به دو گروه تقسیم میشوند: -1دادههای ماهانه بارندگی در ایستگاههای منتخب برای دوره پایه 1971-2000، که از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. -2دادههای ماهانه مدل CGCM3 تحت سناریوی A1B برای دوره 2011-2100 که از وب سایت شبکه سناریوهای تغییر اقلیم کاناد ا - CCCSN - 2 دریافت شد. سپس از روش فاکتور تغییر - 3روش تناسبی - برای ریزمقیاس نمایی دادههای مدل CGCM3 در نقاط ایستگاهی استفاده شد. در این روش، برای متغیر بارندگی، نسبت میانگین بارندگی شبیهسازی شده توس مدل GCM در دوره آتی - PGCM.fut - و میانگین بارندگی شبیهسازی شده توس مدل GCM در دوره پایه - PGCM.bas - بر مبنای نزدیکترین نقطه شبکه به ایستگاه مورد نظر محاسبه و این نسبت در مقادیر بارندگی مشاهده شده در دوره پایه - Pobs - ضرب میشود - Diaz-Nieto et در ا ین مطال عه از شاخص بارش ا ستاندارد برای پایش خشک سالی هواشنا سی در ای ستگاههای منت خب ا ستفاده شد. سپس برای محا سبه دوره بازگشت، اگرپدیدهها مستقل و احتمال عبور p از یک پدیده بحرانی در هر آزمایش - سال - ثابت باقی بماند، هر دو تعریف فوق به رابطه مشابهی برای دوره بازگشت T به صورت T=1/P میانجامند.
-3بحث نتایج
پس از ریزمقیاسنمایی دادههای بارندگی با استفاده از روش فاکتور تغییر در ایستگاههای منتخب، سریهای زمانی بارندگی تحت سناریویA1B، برای سه دوره آتی 2011-2040، 2041-2070، -2100 2071 تولید شد. سپس، خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص بارش استاندارد - SPI - 4 در هر دوره اقلیم فعلی و تغییر اقلیم در ایستگاهها بررسی کمی شد. محاسبات SPI در پنجره زمانی 12 ماهه صورت گرفت. طبق نتایج به دست آمده، مشاهده شد که تغییر عمدهای در روند خشکسالیها وجود ندارد. این نشان میدهد که توالی دورههای خشک و تر تحت سناریویA1B تغییر چندانی نخواهد کرد. در مرحله بعد، تداوم خشکسالی را در مقیاس زمانی 12ماهه، به وسیله SPI، به دست آوردیم. پس از آن، بهترین توزیع داده های برازش برتداوم خشکسالی را در دورههای زمانی پایه و سه دوره آتی و در مقیاس زمانی 12ما هه، برای ت مامی ای ستگاهها با ا ستفاده از نرم ا فزار Mtb14 به دست میآوریم. ملاحظه شد، در بیشتر موارد، توزیع exponential ، بهترین توزیع میباشد. با استفاده از بهترین
