بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)

مقدمه تغییرات آب و هوایی با تغییر بارش و دما به چرخه هیدرولوژیک، منابع آب قابل دسترس و تقاضای آب و انرژی اثر می‌‌گذارد. در این راستا، پیش‌بینی تغییرات بارش و دما به‌وسیله مدل‌‌های گزارش ششم تغییر اقلیم به‌دلیل افزایش دقت در برونداد آنها می‌‌تواند کمک شایانی برای برنامه‌‌ریزی و مدیریت منابع آب در دور...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: نازلی زنوزی علمداری, بهروز سبحانی, مهدی اصلاحی, مسیح اله محمدی
Format: Article
Language:fas
Published: Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)‎ 2024-12-01
Series:Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz
Subjects:
Online Access:https://jwem.areeo.ac.ir/article_131446_96957be24489b083e09aa4a8f9335fab.pdf
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1832539796953628672
author نازلی زنوزی علمداری
بهروز سبحانی
مهدی اصلاحی
مسیح اله محمدی
author_facet نازلی زنوزی علمداری
بهروز سبحانی
مهدی اصلاحی
مسیح اله محمدی
author_sort نازلی زنوزی علمداری
collection DOAJ
description مقدمه تغییرات آب و هوایی با تغییر بارش و دما به چرخه هیدرولوژیک، منابع آب قابل دسترس و تقاضای آب و انرژی اثر می‌‌گذارد. در این راستا، پیش‌بینی تغییرات بارش و دما به‌وسیله مدل‌‌های گزارش ششم تغییر اقلیم به‌دلیل افزایش دقت در برونداد آنها می‌‌تواند کمک شایانی برای برنامه‌‌ریزی و مدیریت منابع آب در دوره آتی باشد. این مدل‌‌ها قادر به مدل‌سازی پارامترهای اقلیمی با استفاده از سناریوهای تأیید شده هیات بین‌الدول تغییر اقلیم (IPCC) برای یک دوره بلندمدت هستند. هم اکنون در سطح جهانی مراکز و مدل‌‌های گوناگونی برای مدل‌‌سازی وضعیت اقلیم دهه‌‌های آینده کره زمین با استفاده از سناریوهای انتشار، ساختار فیزیکی و محاسباتی گوناگونی وجود دارد. شبیه‌سازی‌های حاصل از مدل‌‌های گردش عمومی جو که بخشی از CMIP6 هستند، مبنایی برای بسیاری از نتیجه‌‌گیری‌‌های هیئت بین‌‌الدول در ارتباط با تغییرات اقلیمی آینده است. از این داده‌‌ها به‌صورت مستقیم و یا پس از ریزمقیاس‌‌نمایی برای ارزیابی تغییرات اقلیمی آینده در مقیاس‌‌های محلی و منطقه‌‌ای استفاده می‌‌شود. این پژوهش، سعی در تحلیل و پیش‌بینی روند بارش و دمای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی تحت شرایط تغییر اقلیم در دوره 2021 تا 2100 دارد.   مواد و روش‌‌ها این پژوهش برای بررسی و پیش‌بینی بارش و دمای کمینه و بیشینه و تعیین روند آنها با استفاده از مدل‌‌های اقلیمی گزارش ششم CMIP6)) گردش عمومی جو و شبیه‌ساز صحیح اریبی در دوره آتی (2021 تا 2100) در ایستگاه‌های تبریز، اهر، جلفا، مراغه و میانه انجام شده است. برای ارزیابی روند بارش، دما بیشینه و کمینه استان تا پایان قرن 21، از داده‌‌های 12 مدل (ACCESS-CM2، BCC-CSM2-MR، CESM2، CNRM-CM6-1، CanESM5، MIROC6، MRI-EMS2-0، IPSL-CM6A-LR، GISS-E2-1-G، HadGEM3-GC31- LL، NESM3 و NOR-ESM2-MM) از مجموعه مدل‌‌های در دسترس CMIP6 با سه سناریوی (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5) استفاده شد. برای شناسایی بهترین مدل برای شبیه‌سازی داده‌های بارش و دما دوره آتی (2021 تا 2100) از روش کلینگ-کوپتا استفاده شد و داده‌های تاریخی هر مدل را با داده‌‌های مشاهداتی (2018-1989) ایستگاه‌‌های منتخب مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، از برون داد تصحیح اریبی شده مدل‌‌های اقلیمی برای پیش‌نگری داده‌های تحت سناریوهای SSP در دوره آینده استفاده شد. در مرحله آخر، میانگین سری‌‌های زمانی بارش و دمای کمینه و بیشینه دوره آینده در هر سناریو با ترکیب نتایج مدل‌‌ها در دوره پایه (تاریخی) مقایسه شدند تا میزان تغییرات دما کمینه، دمای بیشینه و بارش 80 سال آینده (2021 تا 2100) استان آذربایجان شرقی تعیین شود.   نتایج و بحث در این پژوهش، عملکرد 12 مدل اقلیمی از مجموعه مدل‌های گزارش ششم تغییر اقلیم در بازه تولید داده‌‌های اقلیمی در زمان گذشته (1989 تا 2018) بررسی شد. بر اساس نتایج بررسی عدم قطعیت دو مدل BCC-CSM2-MR و MIROC6 که بهترین شبیه‌سازی‌ را برای بارش و دما داشتند، برای پیش‌بینی  پارامترهای بارش و دمای کمینه و بیشینه با استفاده از تصحیح اریبی برای دوره آینده (2021 تا 2100) تحت سه سناریوی خوش‌بینانه، متوسط و بدبینانه در استان آذربایجان شرقی مورد استفاده قرار گرفت و درنهایت متوسط تغییرات دما بیشینه و کمینه و بارش در افق 2021 تا 2100 به‌صورت نقشه و نمودار ارائه شد. نتایج نشان داد که در تمام سناریوهای انتشار، دمای سالانه افزایش و بارندگی سالانه کاهش پیدا خواهد کرد. دمای میانگین بیشینه سالانه سه سناریوی SSP در ایستگاه‌‌های منتخب (تبریز، مراغه، میانه، جلفا و اهر) به‌ترتیب 2.1، 1.2، 3.4، 5.2 و 1 درجه سلسیوس و دمای کمینه سالانه به‌ترتیب سه، 2.9، 3.3، شش و 1.4 درجه سلسیوس افزایش و بارش به‌طور میانگین در سه سناریوی (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5) در ایستگاه منتخب به‌ترتیب 3.2، 2.9، 3.1، 3 و 2.4 درصد کاهش خواهد یافت.   نتیجه‌‌گیری نتایج این پژوهش بیانگر این امر است که از بین ۱۲ مدل CMIP6 مورد ارزیابی در این پژوهش، دو مدل بهینه BCC-CSM2-MR و MIROC6 به‌خوبی توانسته‌‌اند، شبیه‌سازی‌ پارامترهای بارش و دما را برای دوره‌‌های آینده شبیه‌سازی کنند و می‌‌توان با صحت بالا از این داده‌‌های شبیه‌‌سازی شده برای آینده‌‌نگری مناسب‌تر از شرایط آب و هوایی در دوره‌‌های آتی استفاده کرد و به کمک آن مدیریت کلان آینده را در زمینه‌‌های بهره‌وری مناسب‌‌تر از منابع و به‌خصوص منابع آبی ارتقاء بخشید.
format Article
id doaj-art-0a0dfae429594acbbecff3e8f546dda2
institution Kabale University
issn 2251-9300
2322-536X
language fas
publishDate 2024-12-01
publisher Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)‎
record_format Article
series Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz
spelling doaj-art-0a0dfae429594acbbecff3e8f546dda22025-02-05T08:25:52ZfasSoil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)‎Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz2251-93002322-536X2024-12-0116448249910.22092/ijwmse.2024.363697.2034131446بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)نازلی زنوزی علمداری0بهروز سبحانی1مهدی اصلاحی2مسیح اله محمدی3دانشجوی دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراناستاد تمام، گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراندانش آموخته دکتری، گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایراندانش اموخته دکتری، گروه جغرافیایی طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانمقدمه تغییرات آب و هوایی با تغییر بارش و دما به چرخه هیدرولوژیک، منابع آب قابل دسترس و تقاضای آب و انرژی اثر می‌‌گذارد. در این راستا، پیش‌بینی تغییرات بارش و دما به‌وسیله مدل‌‌های گزارش ششم تغییر اقلیم به‌دلیل افزایش دقت در برونداد آنها می‌‌تواند کمک شایانی برای برنامه‌‌ریزی و مدیریت منابع آب در دوره آتی باشد. این مدل‌‌ها قادر به مدل‌سازی پارامترهای اقلیمی با استفاده از سناریوهای تأیید شده هیات بین‌الدول تغییر اقلیم (IPCC) برای یک دوره بلندمدت هستند. هم اکنون در سطح جهانی مراکز و مدل‌‌های گوناگونی برای مدل‌‌سازی وضعیت اقلیم دهه‌‌های آینده کره زمین با استفاده از سناریوهای انتشار، ساختار فیزیکی و محاسباتی گوناگونی وجود دارد. شبیه‌سازی‌های حاصل از مدل‌‌های گردش عمومی جو که بخشی از CMIP6 هستند، مبنایی برای بسیاری از نتیجه‌‌گیری‌‌های هیئت بین‌‌الدول در ارتباط با تغییرات اقلیمی آینده است. از این داده‌‌ها به‌صورت مستقیم و یا پس از ریزمقیاس‌‌نمایی برای ارزیابی تغییرات اقلیمی آینده در مقیاس‌‌های محلی و منطقه‌‌ای استفاده می‌‌شود. این پژوهش، سعی در تحلیل و پیش‌بینی روند بارش و دمای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی تحت شرایط تغییر اقلیم در دوره 2021 تا 2100 دارد.   مواد و روش‌‌ها این پژوهش برای بررسی و پیش‌بینی بارش و دمای کمینه و بیشینه و تعیین روند آنها با استفاده از مدل‌‌های اقلیمی گزارش ششم CMIP6)) گردش عمومی جو و شبیه‌ساز صحیح اریبی در دوره آتی (2021 تا 2100) در ایستگاه‌های تبریز، اهر، جلفا، مراغه و میانه انجام شده است. برای ارزیابی روند بارش، دما بیشینه و کمینه استان تا پایان قرن 21، از داده‌‌های 12 مدل (ACCESS-CM2، BCC-CSM2-MR، CESM2، CNRM-CM6-1، CanESM5، MIROC6، MRI-EMS2-0، IPSL-CM6A-LR، GISS-E2-1-G، HadGEM3-GC31- LL، NESM3 و NOR-ESM2-MM) از مجموعه مدل‌‌های در دسترس CMIP6 با سه سناریوی (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5) استفاده شد. برای شناسایی بهترین مدل برای شبیه‌سازی داده‌های بارش و دما دوره آتی (2021 تا 2100) از روش کلینگ-کوپتا استفاده شد و داده‌های تاریخی هر مدل را با داده‌‌های مشاهداتی (2018-1989) ایستگاه‌‌های منتخب مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، از برون داد تصحیح اریبی شده مدل‌‌های اقلیمی برای پیش‌نگری داده‌های تحت سناریوهای SSP در دوره آینده استفاده شد. در مرحله آخر، میانگین سری‌‌های زمانی بارش و دمای کمینه و بیشینه دوره آینده در هر سناریو با ترکیب نتایج مدل‌‌ها در دوره پایه (تاریخی) مقایسه شدند تا میزان تغییرات دما کمینه، دمای بیشینه و بارش 80 سال آینده (2021 تا 2100) استان آذربایجان شرقی تعیین شود.   نتایج و بحث در این پژوهش، عملکرد 12 مدل اقلیمی از مجموعه مدل‌های گزارش ششم تغییر اقلیم در بازه تولید داده‌‌های اقلیمی در زمان گذشته (1989 تا 2018) بررسی شد. بر اساس نتایج بررسی عدم قطعیت دو مدل BCC-CSM2-MR و MIROC6 که بهترین شبیه‌سازی‌ را برای بارش و دما داشتند، برای پیش‌بینی  پارامترهای بارش و دمای کمینه و بیشینه با استفاده از تصحیح اریبی برای دوره آینده (2021 تا 2100) تحت سه سناریوی خوش‌بینانه، متوسط و بدبینانه در استان آذربایجان شرقی مورد استفاده قرار گرفت و درنهایت متوسط تغییرات دما بیشینه و کمینه و بارش در افق 2021 تا 2100 به‌صورت نقشه و نمودار ارائه شد. نتایج نشان داد که در تمام سناریوهای انتشار، دمای سالانه افزایش و بارندگی سالانه کاهش پیدا خواهد کرد. دمای میانگین بیشینه سالانه سه سناریوی SSP در ایستگاه‌‌های منتخب (تبریز، مراغه، میانه، جلفا و اهر) به‌ترتیب 2.1، 1.2، 3.4، 5.2 و 1 درجه سلسیوس و دمای کمینه سالانه به‌ترتیب سه، 2.9، 3.3، شش و 1.4 درجه سلسیوس افزایش و بارش به‌طور میانگین در سه سناریوی (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5) در ایستگاه منتخب به‌ترتیب 3.2، 2.9، 3.1، 3 و 2.4 درصد کاهش خواهد یافت.   نتیجه‌‌گیری نتایج این پژوهش بیانگر این امر است که از بین ۱۲ مدل CMIP6 مورد ارزیابی در این پژوهش، دو مدل بهینه BCC-CSM2-MR و MIROC6 به‌خوبی توانسته‌‌اند، شبیه‌سازی‌ پارامترهای بارش و دما را برای دوره‌‌های آینده شبیه‌سازی کنند و می‌‌توان با صحت بالا از این داده‌‌های شبیه‌‌سازی شده برای آینده‌‌نگری مناسب‌تر از شرایط آب و هوایی در دوره‌‌های آتی استفاده کرد و به کمک آن مدیریت کلان آینده را در زمینه‌‌های بهره‌وری مناسب‌‌تر از منابع و به‌خصوص منابع آبی ارتقاء بخشید.https://jwem.areeo.ac.ir/article_131446_96957be24489b083e09aa4a8f9335fab.pdfبارانتغییر اقلیمسناریو انتشار sspمدل miroc6مدل bcc-csm2-mr
spellingShingle نازلی زنوزی علمداری
بهروز سبحانی
مهدی اصلاحی
مسیح اله محمدی
بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz
باران
تغییر اقلیم
سناریو انتشار ssp
مدل miroc6
مدل bcc-csm2-mr
title بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
title_full بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
title_fullStr بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
title_full_unstemmed بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
title_short بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم (CMIP6)
title_sort بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌‌های جفت شده گزارش ششم cmip6
topic باران
تغییر اقلیم
سناریو انتشار ssp
مدل miroc6
مدل bcc-csm2-mr
url https://jwem.areeo.ac.ir/article_131446_96957be24489b083e09aa4a8f9335fab.pdf
work_keys_str_mv AT nạzlyznwzyʿlmdạry brrsyrwndbạrsẖwdmạhạyḵmynhwbysẖynhạstạnậdẖrbạyjạnsẖrqybạạstfạdhạzmdlhạyjftsẖdhgzạrsẖsẖsẖmcmip6
AT bhrwzsbḥạny brrsyrwndbạrsẖwdmạhạyḵmynhwbysẖynhạstạnậdẖrbạyjạnsẖrqybạạstfạdhạzmdlhạyjftsẖdhgzạrsẖsẖsẖmcmip6
AT mhdyạṣlạḥy brrsyrwndbạrsẖwdmạhạyḵmynhwbysẖynhạstạnậdẖrbạyjạnsẖrqybạạstfạdhạzmdlhạyjftsẖdhgzạrsẖsẖsẖmcmip6
AT msyḥạlhmḥmdy brrsyrwndbạrsẖwdmạhạyḵmynhwbysẖynhạstạnậdẖrbạyjạnsẖrqybạạstfạdhạzmdlhạyjftsẖdhgzạrsẖsẖsẖmcmip6