بخشی از مقاله
چکیده
در حال حاضر تغییر اقلیم و اثرات آن از مهمترین مواردی است که جامعه بشری با آن رو به رو است. لذا بررسی پارامترهای اقلیمی در دوره های زمانی مختلف میتواند راهکار مفیدی برای تصمیمگیریهای مدیریتی مناسبتر در این زمینه باشد. بخشی از مطالعات در رابطه با تغییر اقلیم به ارزیابی آثار و پیامدهای این پدیده در آینده مربوط میگردد. برای پیش بینی بلند مدت اقلیمی روشهای گوناگونی وجود دارند یکی از این روشها استفاده از مدلهای گردش عمومی جو می باشد. در مطالعه حاضر به بررسی تغییراقلیم در منطقه آمل در دوره 2016-2045 با مطالعه بر روی داده های دما، بارش ایستگا های هواشناسی آمل پرداخته شده است.
برای اینکار از داده های دیدبانی شده روزانه ایستگاه های تحت بررسی در دوره 2001-2015 و همچنین خروجی مدل Hadcm3 در دوره پایه و در دوره 2016-2045 تحت سناریوی انتشار A2 استفاده شد. برای ریز مقیاس نمایی خروجی مدل ها از مدل آماری Lars-WG استفاده شده است. به طور متوسط نتایج حاصل از سناریو نشان می دهد که میانگین دمای کمینه و بیشینه در منظقه آمل در دوره 2016 -2045 نسبت به دوره آماری 2001-2015 به ترتیب به اندازه 0/6 و 0/2 درجه سانتی گراد افزایش خواهد داشت. مقدار بارش سالانه در منطقه آمل در دوره آینده نسبت به دوره پایه تغییرات ناچیزی را نشان می دهد.
.1 مقدمهبه منظور یکی از پیامدهای افزایش مصرف سوختهای فسیلی در دهه های اخیر افزایش غلظت گازهای گلخانه ای خ صو صادی اک سید کربندر جو کره زمین می با شد که باعث تغییراتی در اقلیم کره زمین شده ا ست. به منظور برر سی دقیق پدیده تغییر اقلیم و عواقب مرتبط به آن در سال 1988 هیات بین الدول برای تغییر اقلیم IPPCبوسیله سازمان جهانی هوا شنا سیWMOو برنامه محیط زی ست سازمان مللUNEPپایه گذاری شد. طبق گزارش این هیات در صورت ادامه روند فعلی مصرف سوختهای فسیلی غلظت گازهای گلخانه ای تا قبل از پایان قرن 21 به بیش از 600PPMخواهد رسید.
این موضوع میتواند به افزایش متوسط دمای سطحی کره زمین به میزان 1/1 تا 6/4 درجه سانتی گراد منجر شود. تاثیرات منفی تغییر اقلیم بر منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، صنعت، بهداشت و اقتصاد سبب شده این پدیده به عنوان یکی از مهمترین معضلات تهدید کننده بشر در قرن 21 قلمداد شود. افزایش دمای متوسط کره زمین، تغییرات نامنظم الگ وهای بارندگ ی و اف زای ش پدی ده ه ای حدی مانند خشکسالی ها، سیلابها و ذوب شدن یخهای قطبی باعث شده است که دانشمندان و تصمیم گیران سیاسی کشورها با برگزاری کنفرانسهای متعدد و اختصاص بودجه های کلان، در کنار شناخت هر چه بهتر پدیده تغییر اقلیم، به بررسی راهکارهایی برای مقابله با عوامل ایجاد کننده و کاهش اثرات آن بپردازند .
بررسی چگونگی تغییرات پارامترهای مهم هواشناسی نظیر دما و بارش از موثرترین عوامل در تعیین اقلیم و ردیابی تغییرات آن می با شند. متداول ترین ابزار جهت برر سی تغییر اقلیم و ارزیابی آن برای دهه های آینده ا ستفاده از مدل های گردش عمومی جو - GCMS - می باشند که با توجه به ساختار این مدلها از آنها به طور گسترده ای در مطالعه تغییر اقلیم استفاده میگردد. نتایج خروجی این مدلها درسایت توزیع داده هایIPCC در دسترس است . - IPCC-2007 - اما مدلهای GCM دارای دقت تفکیک ف ضایی کمی می با شند و شرایط توپوگرافی و پو شش سطحی یک سانی را برای یک شبکه با ابعاد چند صد کیلومتری در نظر میگیرد، درحالیکه ممکن است شرایط واقعی سطح زمین در محدوده مورد بحث کاملا متفاوت باشد.
بنابراین برای استفاده از داده های مدلهای گردش عمومی جو نیاز به ریزمقیاس نمایی می باشد تا داده ها به مقیاس مکانی محل مورد مطالعه تبدیل شود. برای این کار از رو شهای مختلفی ا ستفاده می شود که مهمترین آنها رو شهای ریزمقیاس نمایی آماری و دینامیکی می باشد. در روشهای دینامیکی، خروجی مدل جهانی به عنوان شرایط مرزی و اولیه بصورت ورودی به مدل اقلیم منطقه ای داده میشود و مدل مذکور چگونگی تغییرات را از طریق حل معادلات حاکم بر فرایندهای اقلیمی پیش بینی می کند . هرچند نتایج حاصل از مدل های دینامیکی دقیق تر می باشد، اما برای بدست آوردن نتایج در مدت زمان مطلوب نیاز به صرف هزینه بالا و استفاده از ابرکامپیوتر ها می باشد - - Henderson and . - McGuffie,1962.100-105 از مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی دینامیکی استفاده می شود می توان به PRECIS، MM5، RegCM3 اشاره کرد.
تولید کننده های آب و هوا - Weather-Generator - مدلهای آماری هستند که با استفاده از آنها می توان خروجی مدلهای GCM را توسط روشهای آماری تا حد ایستگاه های هواشناسی ریز مقیاس نمود به طوریکه به مقدار واقعی نزدیک باشند. همچنین این مدلها قادر به باز تولید داده های گمشده ایستگاه ها می باشندLARS-WG .یک مدل مولد داده های وضع هوا می باشد که برای تولید مقادیر بارش، تابش و درجه حرارت روزانه در یک ایستگاه براساس سری زمانی موجود و بسط آن به آینده به کار می رود.
نسخه اولیه این مدل توسط راسکو و همکاران - 1991 - در بوداپست مجارستان به عنوان بخشی از پروژه ریسکهای کشاورزی ابداع شد - - Rasco and etal, 1991.27-41 .و سپس توسط سمنوف و بارو ارتقاء یافت - - Semenov andBarrow, 2002.35-37 .در تحقیق حاضر از نسخه سوم این مدل استفاده شده است. همچنین ارزیابی مدلهای تولید داده LARS-WGبرروی ایستگاههای منتخب خراسان انجام شده است و نتایج آن نشان دهنده توانمندی بسیار خوب مدل برای مدلسازی دماهای بیشینه و کمینه و انحراف معیار آنها در دوره آماری و همچنین استفاده از آن برای ارزیابی تغییر اقلیم در دهه های آتی بود - بابائیان و نجفی نیک ،68،. - 1385
- بابائیان و همکاران ،98، - 2004 تغییرات اقلیمی کشور کره جنوبی را با استفاده از مدلLars-Wgدر دوره زمانی 2010 تا 2039 مورد ارزیابی قرار دادند. با توجه به کمبود کارهای تحقیقاتی در زمینه مدلسازی و بکارگیری داده های پیش یابی GCM ها از یک سو و نیاز به مدیرت منابع آبی و برنامه ریزی جهت مقابله با بلایای طبیعی از قبیل خشکسالی ها، سیلابها و یخبندان ها در دهه ها ی آتی از دیگر سو، دست مایه ای شده است تا در پژوهش حاضر به بررسی و ارزیابی مدل LARS-WG در شبیه سازی داده های دماهای کمینه و بیشینه، بارش و تابش در ایستگاه سینوپتیک آمل پرداخته شود.
.2ویژگیهای جغرافیایی و گردآوری داده ها
شهر ستانآمل از نواحیجلگه ای ا ستان مازندران بوده که از آب و هوای معتدل خزری برخوردار می با شد. در این نواحی به دلیل کمی فا صله کوه ستان و دریا رطوبت تجمع می یابد که به عنوان پیامد آن می توان بارش های قابل ملاحظه و دمای معتدل را ذکر کرد. میانگین بارندگی سالیان ه در این نواحی برابر با 658 میلیمتر ا ست .توزیع زمانی بارندگی و ضعیتی کما بیش منظم دارد و حداکثر بارندگی در پائیز و حداقل آن در بهار اتفاق می افتد.
در برر سی پارامتر درجه حرارت نیز م شاهده می شود که به دلیل رطوبت ن سبی بالا و زیاد بودن تعداد روزهای پو شیده از ابر، دمای هوا معتدل و دامنه دمایی محدود می باشد که این وضعیت منجر به تابستانهای گرم و مرطوب و زمستانهای معتدل با یخبندان های اتفاقی می گردد. در این تحقیق از آمار داده های ایستگاههای هواشناسی سینوپتیکی آمل استفاده شد. داده های مورد نظر شامل دمای حداکثر - درجه سانتیگراد - ، دمای حداقل - درجه سانتیگراد - ، بارندگی - میلیمتر - ، به صورت روزانه از ابتدای سال 2001 الیانت های سال 2015 از بخش خدمات ماشینی، انفورماتیک و شبکه سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. در ابتدا نرمال بودن و همگنی داده ها مورد بررسی قرار گرفت برای همگنی داده ها، از آزمون RUN-TESTاستفاده شد که تصادفی بودن آنها در سطح 95 درصد قابل قبول بود.
.3 نتایج حاصل از ارزیابی و اعتبارسنجی مدلLARS-WGدر شبیهسازی پارامترهای هواشناسی ایستگاهآمل
نتایج حا صل از شبیه سازی میانگین ماهانه دماهای کمینه و بی شینه در ای ستگاه آمل حاکی از آن ا ست که تطابق خوبی با داده های دیدبانی شده در دوره آماری دارد - شکل2و. - 3 نتایج حاصل از شبیه سازی بارش، حاکی از توان خوب مدل میباشد، بطوری که با انجام آزمون t در هیچ یک از ماهها، اختلاف بین مقادیر دیدبانی شده و مدلسازی شده در سطح اعتماد 0/05معنیدار نبود شکل . - 1 - سپس با استفاده از مدل LARS-WG پارامترهای مورد نظر برای دوره آتی در هر یک از ایستگاه ها تولید شدند.
