ارزیابی خشک‌سالی و تغییر اقلیم در دوره‌ی آتی با استفاده از مدل‌های گردش عمومی جو (مطالعه‌ی موردی: حوضه‌ی آبخیز گرگان رود-قره‌سو - ایران)

نویسندگان

دانشگاه ملایر

چکیده

پیامدهای ناشی از تغییر اقلیم، به‌ویژه در اثر افزایش گازهای گلخانه‌ای طی سال‌های اخیر مشکلات زیادی را همراه داشته که به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم بخش‌های مختلف جامعه را تحت تأثیر قرار داده است. یکی از مهم‌ترین این پیامدها افزایش وقوع بلایای جوّی- اقلیمی نظیر سیل، خشک‌سالی، چرخندهای حارّه‌ای، بالا آمدن سطح آب دریا، توفان گردوغبار و ... است که شایع‌ترین آن‌ها در ایران وقوع سیل و خشک‌سالی است. در این مطالعه، سعی شده با استفاده از خروجی­های مدل­‌های GCM (دو مدل hadCM3 و ECHAM4) و ریزگردانی آن‌ها به کمک مدل آماریLARS–WG، داده­‌های بارش برای دوره‌ی آتی و به مدت 20 سال طی دوره‌ی2030 -2011  تولید گردد. سپس با استفاده از این داده‌­ها، وضعیت خشک‌سالی حوضه‌ی آبخیز گرگان­رود- قره‌سو به کمک شاخص­‌های خشک‌سالی (SPI،PN، ZSI) طی این دوره‌ موردبررسی و ارزیابی قرار گیرد. هم‌چنین خشک‌سالی‌های دوره‌ی پایه به مدت 20 سال (1989- 2008) با استفاده از شاخص­‌های مذکور ارزیابی و فراوانی خشک‌سالی‌ها و شدت آن‌ها با دوره‌ی آتی مقایسه شود. نتایج حاصل از این پژوهش، ضمن تأیید هم‌خوانی این شاخص‌­ها جهت بررسی وضعیت خشک‌سالی، نشان­‌دهنده­ی آن است که طی سال‌­های آینده شرایط خشک‌سالی دارای افزایش نسبی، نسبت به دوره‌ی پایه است که این مسئله، وقوع تغییر اقلیم در منطقه را تأیید می‌کند؛ از طرفی الگوی زمانی بارندگی تغییر یافته و با کاهش بارندگی­‌ها در فصل زمستان می‌­تواند مشکلاتی را در دوره‌­های آتی کم‌آبی و کاهش ذخیره­‌ی آب و تشدید خشک‌سالی را به وجود آورد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Study of Drought and Climate Change in Perioud Future By Using Genral Circulation Atmosphere Model Case study : Gorgan roud - Ghrasou - IRAN

نویسندگان [English]

  • alireza ildoromi
  • hamid nouri
چکیده [English]

Climate change, especially on account of greenhouse effect, has created disastrous problems in recent years directly or indirectly affecting different sectors in Iran. One of the most important misfortunes is the increase of climate and environmental crises such as flood, drought, tropical cycles, sea level rise and the dust storm, the commonest of which in Iran are flood and drought. In this study, by using GCM model (two models of ECHAM4 and hadCM3) and down scaling the output by the help of statistical models of LARS_WG, raining data for the next period and also for the next 20-year period (from 2011 to 2030) were calculated. Afterwards, by the use of drought criteria (ZSI,PN,SPI) , the drought condition in Gorganrood-Gharehsou Basin were studied.. Moreover, droughts in a basic 20-year period from 1989 to 2008 were analyzed and the frequency and strength of the droughts compared to the next period were studied. The results, while proving the criteria for the study of drought, showed that in the following years drought will be increased compared to the basic period. This proves the climate change in the region. Moreover, rain patterns in winter will change and thereof there will be drought problems in next periods.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • LARS-WG model
  • Climate drought
  • Index drought
  • Gorganrood-Gharehsou Basin
Blenkinsop, S., Fowler, H. J. (2007). Changes in drought frequency, severity and duration for the British Isles projected by the PRUDENCE regional climate models. Journal of Hydrology, 342(1), 50-71. Briffa, K. R., Van Der Schrier, G., & Jones, P. D. (2009). Wet and dry summers in Europe since 1750: evidence of increasing drought. International Journal of Climatology, 29(13), 1894-1905. Burke, E. J., Brown, S. J., & Christidis, N. (2006). Modeling the recent evolution of global drought and projections for the twenty-first century with the Hadley Centre climate model. Journal of Hydrometeorology, 7(5), 1113-1125. Dubrovsky, M., Svoboda, M. D., Trnka, M., Hayes, M. J., Wilhite, D. A., Zalud, Z., & Hlavinka, P. (2009). Application of relative drought indices in assessing climate-change impacts on drought conditions in Czechia. Theoretical and Applied Climatology, 96(1-2), 155-171. Giorgi, F. (2006). Climate change hot‐spots. Geophysical research letters, 33(8). Golmohammadi, M., Kamal, A., & Bovani, A. M. (2011). The Investigation of Drought Values Fluctuation Under the Effect of Climate Change. Hoerling, M., Eischeid, J., Perlwitz, J., Quan, X., Zhang, T., & Pegion, P. (2012). On the increased frequency of Mediterranean drought. Journal of Climate, 25(6), 2146-2161. Huo-Po, C. H. E. N., Jian-Qi, S. U. N., & Xiao-Li, C. H. E. N. (2013). Future changes of drought and flood events in China under a global warming scenario. Atmospheric and Oceanic Science Letters, 6(1), 8-13. Intergovernmental Panel on Climate Change. (2014). Climate Change 2014–Impacts, Adaptation and Vulnerability: Regional Aspects. Cambridge University Press. Lee, E., Seong, C., Kim, H., Park, S., & Kang, M. (2010). Predicting the impacts of climate change on nonpoint source pollutant loads from agricultural small watershed using artificial neural network. Journal of Environmental Sciences, 22(6), 840-845. Loukas, A., Vasiliades, L., & Tzabiras, J. (2008). Climate change effects on drought severity. Advances in Geosciences, 17, 23-29. McKee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1995, January). Drought monitoring with multiple time scales. In Proceedings of the 9th Conference on Applied Climatology (pp. 233-236). Dallas, Boston, MA: American Meteorological Society. Metz, B., Davidson, O. R., Bosch, P. R., Dave, R., & Meyer, L. A. (2007). IPCC, 2007: Summary for Policymakers. Climate Change. Peterson, T. C., Hoerling, M. P., Stott, P. A., & Herring, S. C. (2013). Explaining extreme events of 2012 from a climate perspective. Bulletin of the American Meteorological Society, 94(9), S1-S74. Qian, B., Gameda, S., Hayhoe, H., De Jong, R., & Bootsma, A. (2004). Comparison of LARS-WG and AAFC-WG stochastic weather generators for diverse Canadian climates. Climate Research, 26(3), 175-191. Semenov, M. A., Barrow, E. M., & Lars-Wg, A. (2002). A stochastic weather generator for use in climate impact studies. User Manual, Hertfordshire, UK. Semenov, M. A. (2007). Development of high-resolution UKCIP02-based climate change scenarios in the UK. Agricultural and Forest Meteorology, 144(1), 127-138. Semenov, M. A., Pilkington-Bennett, S., & Calanca, P. (2013). Validation of ELPIS 1980-2010 baseline scenarios using the observed European Climate Assessment data set. Climate Research, 57(1), 1-9. Sivakumar, M. V. K., Wilhite, D. A., Pulwarty, R. S., & Stefanski, R. (2014). The high-level meeting on national drought policy. Bulletin of the American Meteorological Society, 95(4), ES85-ES88. Solomon, S. (Ed.). (2007). Climate change 2007-the physical science basis: Working group I contribution to the fourth assessment report of the IPCC (Vol. 4). Cambridge University Press. Wilhite, D. A. (Ed.). (2005). Drought and water crises: science, technology, and management issues. CRC Press. Wu, H., Hayes, M. J., Weiss, A., & Hu, Q. (2001). An evaluation of the Standardized Precipitation Index, the China‐Z Index and the statistical Z‐Score. International journal of climatology, 21(6), 745-758.