ارزيابي اثر تغيير اقليم بر مشخصات خشكسالي در ايران با در نظر گرفتن منابع عدم قطعيت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

در قرن حاضر تغيير اقليم تبديل به چالشي جهاني شده است كه جوامع بين المللي را به مديريت و كنترل عوامل تشديد كننده آن واداشته است. گسترش وقوع وقايع حدي همچون خشكسالي يكي از پيامد هاي تغيير اقليم مي باشد كه شناخت و تلاش در جهت سازگاري با اين پديده ميزان آسيب پذيري در مقابل آن را كاهش مي دهد. در گام نخست پژوهش حاضر اقدام به تعيين سطح عملكرد مدل هاي گردش عمومي پروژه CMIP6 در وسعت كشور ايران كرده است. ارزيابي مدل ها از طريق رويكرد آماري چند معياره اي بوده است كه شامل آزمون هاي تك متغيره ميانگين، انحراف استاندارد، ضريب تغييرات، آزمون من-كندال و آزمون كولموگروف اسميرنوف و آزمون چند متغيره تحليل اجزا اصلي مي باشد. نتايج بدست‌آمده از اين آزمون هاي آماري توسط ابزار TOPSIS كه يك روش تصميم گيري چند معياره است با يكديگر تجميع شده و درنهايت مدل هاي ACCESS-CM2، CanESM5 و ACCESS-ESM1-5 برگزيده مي شوند. مدل هاي منتخب به‌وسيله دياگرام تيلور از نظر تطابق خروجي مدل هاي گردش عمومي با داده شبكه بندي مشاهداتي و از نظر مكاني كنترل مي شوند. در گام بعدي برونداد بزرگ مقياس مدل هاي منتخب به‌وسيله مدل CMhyd و با استفاده از اطلاعات ايستگاه هاي سينوپتيك كشور ايران ريزمقياس نمايي شده و از طريق روش نگاشت توزيع تصحيح خطا اريبي خروجي مدل ها انجام مي گيرد. سري هاي زماني دما و بارش بدست‌آمده از مدل هاي منتخب براي دوره آينده (2050-2025) و بر مبناي دو سناريو حالت ميانه (SSP245) و بدبينانه (SSP585) حاكي از روند افزايشي دما در دوره آتي مي باشند. بر اساس نتايج بدست‌آمده بيش ترين افزايش دماي ميانگين سالانه رخ داده بر مبناي متوسط برونداد هاي مدل هاي گردش عمومي منتخب متعلق به حوضه آبريز اصلي خليج فارس و درياي عمان خواهد بود كه مقدار آن 09/2 درجه سانتي گراد مي باشد، همچنين بيش ترين افزايش بارش ميانگين سالانه رخ داده بر مبناي خروجي مدل هاي منتخب متعلق به حوضه آبريز اصلي مرزي شرق خواهد بود كه مقدار بارش پيش نمايي شده 37/1 برابر دوره تاريخي اين حوضه آبريز مي باشد. در ادامه با استفاده از خروجي بدست‌آمده از مدل هاي گردش عمومي دو شاخص SPI و SPEI محاسبه مي شوند. به علت وابستگي شاخص SPEI به پارامتر دما، اين شاخص در آينده نزديك نسبت به شاخص SPI شرايط مرطوب تري را پيش نمايي مي كند و در مقابل شاخص SPI در آينده دور احتمال وقوع شرايط مرطوب بيشتري را متصور است. به علت سطح قطعيت بيشتر خروجي دما در برونداد هاي مدل هاي گردش عمومي نسبت به بارش انحراف استاندارد احتمال وقوع كلاس هاي مختلف شاخص خشكسالي براي شاخص SPI نسبت به شاخص SPEI بيشتر برآورد مي شود. جهت مدل سازي عدم قطعيت در اين مطالعه كه منشأ آن مدل هاي گردش عمومي، سناريو هاي انتشار و روش هاي ريزمقياس نمايي مي باشد، از رويكرد جديدي مبتني بر تئوري بيزين استفاده مي شود. در اين رويكرد برخلاف روش هاي مرسوم تمامي تركيب هاي مختلف مدل-سناريو تا مرحله محاسبه شاخص مستقلاً بدست مي آيند و براي وقوع هر كلاس خشكسالي از شاخص هاي موردبررسي با توجه به تركيب هاي مختلف مدل-سناريو، توزيع پيشين دوجمله‌اي فرض مي شود و نتايج نهايي به‌صورت توزيع هاي احتمالاتي براي وقوع هر كلاس خشكسالي، به‌صورت توزيع بتا ارائه مي شوند. اين مطالعه براي حوضه هاي آبريز اصلي شش گانه كشور ايران انجام‌گرفته و نتايج بدست‌آمده حاكي از اين بوده است كه براي تمام حوضه هاي آبريز اصلي، احتمال وقوع وضعيت نرمال در دوره آينده نسبت به ساير كلاس هاي شاخص هاي خشكسالي بيشتر است. همچنين پس از شرايط نرمال، وضعيت هاي نسبتاً خشك و نسبتاً مرطوب احتمال وقوع بيشتري دارند.

221210

مديريت منابع آب

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان