Abstract:
مشخصههای خشکسالی به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی، در دورههای آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی تغییـر نمایـد. پژوهش حاضر، با هدف پیشنگری خشکسالی هواشناسی در حوضه گرگانرود انجام شده است. به این منظور برونداد دما و بارش 8 مدل پروژه CMIP6 تحت دو سناریوهای (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) طی دو دوره 2054-2025 و 2100-2071 مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به بزرگ مقیاس بودن مدلهای گردش کلی جو از روش تصحیح اریبی نگاشت چندک (Quantial Mapping) برای ریزگردانی GCMهای منتخب استفاده شد. با پیشنمایی مقـادیر بـارش و دمـا، شـاخص SPEI، در مقیاس زمانی سالانه برای دورههای پایـه و آتـی محاسبه و در ادامه، نمایههای خشکسالی (مدت، شدت و بزرگی) بـر مبنای تئوری Run استخراج و برای دورههای پایه و آتی با هم مقایسه شدند. با هدف ارتقای فرایند ارزیابی و کمیسازی اثرات تغییرات اقلیمی بر خشکسالیهای آتی منطقه و نشان دادن عدم قطعیتهای ناشی از مدلهای اقلیمی از باندهای پیشبینی متغیرهای اقلیمی جهت کمیسازی شاخص SPEI استفاده شده است. نتایج پیشنگری اجرای گروهی مدلها نشـان داد که در شرایط اقلیم آینده متوسط دما و بارش سالانه در هر دو سناریو دارای روند افزایشی خواهد بود؛ بطوری که دما 2/1 تا 4/4 درجه سلسیوس و بارش به میزان 2 تا 9/11 درصد افزایش مییابد. همچنین خروجی پـایش خشکســالی بر مبنای شاخص SPEI در سناریو SSP2-4.5 نشان داد شرایط منطقه در دهههای آتی در محدودههای نزدیک به نرمال یا ترسالی خواهد بود. این وضعیت در دوره آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 نیز ادامه دارد، ولی تحت تاثیر افزایش شدید دما و تبخیر و تعرق در دوره آینده دور، میزان وقوع خشکسالیها افزایش خواهد یافت. نتایج حاصل از اجرای تئوری Run بیانگر آن است که نمایههای شدت مدت و بزرگی در سناریو SSP2-4.5و دورهی آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 روند کاهشی خواهد داشت.
The characteristics of drought, as one of the environmental events, may change under the effect of climate change in future periods. The current study was conducted with the aim of predicting meteorological drought in Gorganroud watershed. For this purpose, the output of temperature and precipitation of 8 General Circulation Models (GCMs), were investigated under two scenarios (SSP2-4.5) and (SSP5-8.5) during two periods of 2025-2054 and 2071-2100. To downscale the GCMs, quintile mapping bias correction method was used. After projecting the future precipitation and temperature, the SPEI index was calculated at the annual scale for the baseline and future periods. Thereafter, the drought characteristics (duration, intensity and Severity) were computed using the median results of SPEI bands based on the Run theory method. With the aim of improving the process of evaluating and quantifying the effects of climate change on future droughts in the region and showing the uncertainties caused by climate models, the prediction bands of climate variables have been used to quantify the SPEI index. According to the simulated results of performance of multi model ensemble, that in the future climate conditions, the average values of mean temperature and precipitation will increase in both scenarios; So that the temperature increases from 1.2 to 4.4 Celsius and precipitation increases by 2 to 11.9 percent. The results of this study show that the conditions of the region in the coming decades likely the normal or wet climate conditions in the near decades, but these conditions would change in the far future as the more we move towards the last decades of the century, the more occurrences of droughts would happen. The results obtained from of the Run theory indicate that the duration and magnitude intensity profiles will decrease in the SSP2-4.5 scenario and the near future period in the SSP5-8.5 scenario.
Machine summary:
با هدف ارتقاي فرايند ارزيابي و کميسازي اثرات تغييـرات اقليمي بر خشکساليهاي آتي منطقه و نشان دادن عدم قطعيت هاي ناشي از مدلهاي اقليمـي از بانـدهاي پيش بينـي متغيرهـاي اقليمي جهت کميسازي شاخص SPEI استفاده شده است .
لــذا شــاخص جديــدي بــه نــام بــارش گذشته (٢٠١٦-١٩٠١) ميانگين سالانه دمـاي جهـاني تبـــخير تعرق استانـــــدارد شـده SPEI بـه منظـور حـدود ١/٥ درجـه سلسـيوس افـزايش يافتـه اسـت و پايش خشکسالي توسـط وينسـنت سـرانو و همکـاران پيش بيني ميشود که اين روند افـزايش دمـا تـا پايـان ارائـه گرديدکـه بـر مبنـاي تفـاوت بـارش و پتانسـيل قرن ادامه يابد (٢٠٢٠,IPCC).
همين طـور در رابطـه شــده است و ادامه اين روند ميتوانـد مشـکلاتي را در با پايش خشکسالي بر مبناي شاخص SPEI ميتوان به زمينه اقتصادي و کشـاورزي بـراي سـاکنان منطقـه و مطالعات زراع ابيانـه و همکـاران (١٣٩٤)، تـاجبخش و استان فــراهم کند پيش بيني اثـــرات آتـي تغييـرات همکــاران (١٣٩٤) و ميرزايــي حســنلو و همکــاران آب و هوايي بر وقـوع خشکسالي هاي منطقه ميتوانـد (١٣٩٩) اشاره کرد.
روند تغييرات دما و بارش حوضه آبخيز گرگانرود تحت سناريو ٨٥-SSP٥ طي دوره ٢١٠٠-١٩٨٥ ارزيابي روند شاخص خشکسـالي SPEI در دوره بــازه زمــاني ١٩٩٠-١٩٨٦ و ٢٠١٣-٢٠١٢ ترســالي پايه : خشکسالي هنگامي اتفاق مـي افتـد کـه شـاخص پديده غالب بوده است .
)به تصویر صفحه رجوع شود) شکل ٤- تغييرات شاخص خشکسالي SPEI در دوره پايه براي ايستگاههاي مختلف در منطقه مورد مطالعه نتايج پايش خشکسالي در دهه هاي آتي: نوسانات شاخص خشکسـالي در هـر دو دوره و تحـت هـر سـه پيش نگري شده در وقـوع خشکسـالي بـر روي حوضـه سناريو روند کاهشي داشته و بـر وقـوع خشکسـالي در گرگانرود تحت سناريوهاي ٤٥-SSP٢ و ٨٥-SSP٥ در دهه هاي آتي افزوده خواهـد شـد.