۹۵۴۹پ
per
بررسی اثرات تغییر اقلیم بر جریان های حداقل حوضه کرخه با استفاده از مدل های منطقه ای - دینامیکی اقلیم
Assessment of Climate Change Impacts on Low Flows in Karkha River Basin by Dynamical Downscaling
/سیما رحیمی بندرآبادی
: جغرافیا و برنامه‌ریزی
چاپی
دکتری
آب و هوا شناسی
۱۳۹۳/۱۱/۲۵
تبریز
افزایش گازهای گلخانه‌ای تغییراتی را در تعادل آب و هوای کره زمین به‌وجود آورده است که تغییر آب و هوا نامیده می‌شود .افزایش گازهای گلخانه‌ای، می‌تواند علاوه بر تاثیر بر روی پارامترهای آب و هوایی، سیستم‌های متاثر از این متغیرها، نظیر منابع آب، کشاورزی، محیطزیست، بهداشت و اقتصاد را نیز دگرگون سازد .برای بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر سیستم‌های مختلف در آینده، ابتدا باید متغیرهای آب و هوایی تحت تغییرات گازهای گلخانه‌ای) سناریوهای آب و هوایی (شبیه‌سازی شوند .روش‌های مختلفی برای این کار وجود دارد که معتبرترین آنها استفاده از مدل‌های آب و هوایی است .مدل‌های آب و هوایی سیاره‌ای(AOGCM) ، قادر به شبیه‌سازی در سطوح بزرگ چند صدکیلومتری هستند و نمی‌توانند فرایندهای منطقه‌ای و کوچک مقیاس آب و هوا را شبیه‌سازی نمایند از این‌رو، ضروری‌است تا این تغییرات به‌طوردقیق‌تر و در مقیاس‌های کوچک‌تر بررسی شوند .برای رسیدن به این مهم، از روش‌های ریزمقیاس‌نمایی استفاده می‌شود که یکی از مهم‌ترین آنها روش‌های دینامیکی است، که مبتنی بر بالابردن قدرت تفکیک و تجزیه هرچه بیشتر مدل‌های آب و هوایی سیاره‌ای هستند .این روش، همچنین برای کشورهایی مثل ایران، که داده‌های مشاهده‌ای و ایستگاهی کافی و بلندمدت) مورد نیاز روش‌های ساده‌تر مثل ریزمقیاس‌نمایی آماری (ندارد می‌تواند مناسب باشد .در این مطالعه، به بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر جریان حداقل حوضه کرخه، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین حوضه‌های کشور از لحاظ آورد آبی و کشاورزی، پرداخته شد .برای‌این‌منظور، از مدل ریزمقیاس‌نمایی دینامیکیPRECIS ، برای برآورد بارش و دما در دوره ۲۰۷۰ تا ۲۱۰۰ و تحت دو سناریوی A۲ و B۲ استفاده شده .برای برآورد دبی نیز، از مدل هیدرولوژیکیSWAT ، استفاده شد که یک مدل جامع و پیوسته در مقیاس حوضه‌ای است .بدین‌صورت که پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدل، مقادیر بارش و دمای خروجی مدلPRECIS ، تحت سناریوهای مختلف به مدل وارد و مقدار دبی روزانه برای زیرحوضه‌ها برآورد شد .نتایج نشان داد که مقدار بارندگی و دبی طی دوره پایه، دارای روند منفی، و دما دارای روند مثبت است .نتایج ارزیابی مدل PRECIS نشان داد که به‌طورکلی، این مدل می‌تواند برآورد مناسبی از بارش و دما در منطقه داشته باشد، هرچند که درباره بارش‌های پاییزه و بهاره، به‌دلیل ماهیت محلی این بارش‌ها، مدل، چندان توانمند نبوده است .بررسی تغییرات آب و هوایی در حوضه کرخه نشان داد که تحت سناریویA۲ ، مقدار بارش حدود ۱۱ درصد و میانگین دمای حداقل و حداکثر، حدود ۵ درجه افزایش خواهند داشت .برای سناریویB۲ ، مقدار بارش حدود ۷ درصد و مقدار میانگین دمای حداقل و حداکثر، حدود ۳ درجه افزایش خواهند داشت این در حالی است که تحت هر دو سناریو، بارش فصل پاییز برخلاف دوره پایه، بیشتر از بارش فصل زمستان خواهد بود .بررسی شاخص‌های جریان حداقل، طی دوره آتی، نشان داد که تحت سناریوی A۲ جریان حداقل حدود ۷۰ درصد افزایش خواهد داشت، این در حالی است که تحت سناریویB۲ ، شاخص‌صها نشان از کاهش ۵۰ درصدی جریان حداقل در افق ۲۰۸۰ دارند
The increase of greenhouse gases caused imbalance in the amount of air and water in the Earth, which called climate changed. Increasing the greenhouse gases not only impact on the weather parameters, but also impact on water resources, agriculture, the environment, health and the economy as well. For the effects of climate change on different systems in the future, we must first simulate the climatic variables which affected under the greenhouse gases changes (different climate scenarios). There are several simulation methods where the climate model methods are most suitable. The AOGCM model able to simulate global climate in large scale, while not suitable for small and regional scale. So it is necessary to identify the variation (climate) in small scales. For this reasons it is necessary to use the downscaling methods such as dynamic methods which are based on high resolution and analysis of climate models. This method is suitable and appropriate for Iran since it suffers from lacks of observed data as well as lack of long term and enough stations in the country. In this study, the impacts and effects of climate change on the low flow discharge on Karkheh basin, as one of the major basins in terms of water and agricultural were examined. For this purpose, the PRECIS which is exponential dynamics and downscaling model used to estimate the temperature and precipitation for the period of 2070 to 2100 under A2 and B2 scenarios. The SWAT model, a comprehensive and continuous hydrological model was used to estimate the flow discharge for the watershed. After calibration and validation of the SWAT model, the amount of rainfall and temperature used as input for PRECIS model under different climate scenarios and finally the daily flow rate was estimated for sub-basins. The results show that rainfall and flow rate have negative trend, but the temperature have positive trend. In general, the results of PRECIS model indicate this model can be a good estimate of temperature and precipitation in the region. Although for the rainfall in autumn and spring, due to the local nature of the precipitation, the model is not very strong. The climate change assessment under scenario A2, indicate 11 and 5 rise respectively for precipitation as well as in average maximum temperature and average minimum temperature in Karkheh basin. For the B2 scenario, the precipitation rise about 7 and the average amount of and maximum and minimum temperature rise about 3 C. However, under both the scenarios, despite, the fall's precipitation is higher than the winter's precipitation. The assessment of indices of low flow rate show that under scenario A2, at low flow rate rise 70 per cent during the next period, while under the scenario B2 the low flow rate drop to 50 per cent for the period of 2080. It can be concluded that under different scenarios of climate change have different impact on the low flow rate. Therefore for management plan following consideration have to be used, the uncertainty management as well as future regional economic and social status
Assessment of Climate Change Impacts on Low Flows in Karkha River Basin by Dynamical Downscaling
رحیمی بندرآبادی، سیما
Sima Rahimi Bondarabadi
جهان بخش، سعید، استاد راهنما
ساری صراف، بهروز، استاد راهنما
غفوری روزبهانی، عبدالمحمد
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
