تحلیل و پیش‌بینی تغییرات خشک‌سالی، تبخیر-تعرق و آب سبز در حوضه‌ی دریاچه‌ی ارومیه تحت شرایط تغییر اقلیم

قلعه‌نوی, محمد امین; بابایی پهنه‌کلایی, سیده فاطمه; درزی نفت‌چالی, عبداله; جاویدی صباغیان, رضا

تحلیل و پیش‌بینی تغییرات خشک‌سالی، تبخیر-تعرق و آب سبز در حوضه‌ی دریاچه‌ی ارومیه تحت شرایط تغییر اقلیم

نویسندگان

محمد امین قلعه‌نوی ¹

سیده فاطمه بابایی پهنه‌کلایی ¹

عبداله درزی نفت‌چالی ¹

رضا جاویدی صباغیان ²

¹ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

² دانشگاه حکیم سبزواری

چکیده

توسعه‌ی پایدار کشاورزی با چالش‌های زیادی ازجمله تغییر اقلیم روبه‌رو بوده که این تغییرات باعث تغییر در الگوی پارامترهای هواشناسی و نیز تغییر نیاز آبی گیاهان می‌شود. در این پژوهش، با توجه به اینکه حوضه‌ی دریاچه‌ی ارومیه نقش مهمی در تولید گندم به‌عنوان یکی از محصولات استراتژیک ایران دارد، امکان تأمین نیاز آبی این گیاه به‌وسیله‌ی آب سبز، میزان خشک‌سالی و تغییرات تبخیر-تعرق مرجع در شرایط تغییر اقلیم آینده برای این حوضه بررسی شد. با استفاده از مدل SDSM و داده‌های هواشناسی دوره‌ی پایه (2015- 1967) ایستگاه‌های ارومیه و تبریز، داده‌‌های هواشناسی دوره‌ی آتی (2100-2016) تحت سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5 تولید شد. به‌منظور بررسی مقدار تبخیر-تعرق مرجع و همچنین شدت خشک‌سالی، به ترتیب از معادله‌ی فائو-پنمن-مانتیث و شاخص خشک‌سالی SPI استفاده شد. یافته‌های پژوهش ضمن تأیید کارایی مناسب مدل SDSM در برآورد بارندگی و تبخیر-تعرق منطقه‌ی موردمطالعه، نشان از احتمال افزایش 63 و 3 درصدی متوسط بارندگی سالانه دوره‌های آتی به ترتیب برای دو ایستگاه تبریز و ارومیه و نیز احتمال کاهش شدت خشک‌سالی نسبت به دوره‌ی پایه دارد. در شرایط تغییر اقلیم، امکان کاهش 3 و 5/1 درصدی متوسط تبخیر-تعرق سالانه به ترتیب برای دو ایستگاه تبریز و ارومیه نسبت به دوره‌ی پایه وجود دارد. همچنین میزان آب سبز با احتمال افزایش همراه خواهد بود. بااین‌وجود، افزایش آب سبز قادر به تأمین کل نیاز آبی گندم در منطقه‌ی موردمطالعه نخواهد بود.

کلیدواژه‌ها

ریزمقیاس نمایی

گندم

نیاز آبی

CanESM2

SDSM

عنوان مقاله English

Analysis and forecasting drought, evapotranspiration and green water changes in Urmia Lake Basin under climate change

نویسندگان English

Mohammad Amin Ghalenovi ¹

Seyedeh Fatemeh Babaei pahnehkolai ¹

Abdullah Darzi Naftchali ¹

Reza Javid Sabbaghian ²

چکیده English

Sustainable development of agriculture is facing with several challenges such as climate change resulting change in the pattern of weather parameters as well as crop water requirements. In this research, due to the important role of agricultural activities whitin Urmia Lake Basin in the production of various agricultural products such as wheat, the possibility of supplying the plant's water requirement from green water and drought and evapotranspiration (ET) changes under climate change were investigated. Using the SDSM model and baseline meteorological data (1967-2015) of Tabriz and Urmia stations, meteorological data for the future period (2016-2100) was projected under RCP2.6 and RCP8.5 scenarios. Reference ET and the severity of drought were assessed by using the FAO-Penman-Monteith equation and the SPI drought index, respectively. The SDSM model had a relatively good performance and accuracy in estimating rainfall and ET in the study area. The findings of the study indicated an increase of 63 and 3% in the average rainfall of the future period for Tabriz and Urmia stations, respectively, and a reduction in severity of drought compared with baseline period. Under climate change, the average of annual ET of Tabriz and Urmia stationswill be decreased by 3 and 1.5%, respectively, and the amount of green water will be increased.

کلیدواژه‌ها English

Downscaling

Wheat Water requirements

CanESM2

SDSM

Badou, D. F., Diekkrüger, B., Kapangaziwiri, E., Mbaye, M. L., Yira, Y., Lawin, E. A., Afouda, A. (2018). Modelling blue and green water availability under climate change in the Beninese Basin of the Niger River Basin, West Africa. Hydrological Processes, 32(16), 2526-2542. Falkenmark, M., Rockström, J., Karlberg, L. (2009). Present and future water requirements for feeding humanity. Food security, 1(1), 59-69. Javan, K., Azizzadeh, M. R., Yousefi, S. (2016). An Investigation and assessment of meteorological drought in Lake Urmia Basin using drought indices and probabilistic methods. Natural Environment Change, 2(2), 153-164. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2014. Climate change 2014: synthesis report. Core Writing Team, Pachauri, R.K., Meyer, L.A. (Eds.), Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change 151 IPCC. Lee, M. H., Bae, D. H. (2015). Climate change impact assessment on green and blue water over Asian monsoon region. Water Resources Management, 29(7), 2407-2427. McKee, T. B., Doesken, N. J., Kleist, J. (1993, January). The relationship of drought frequency and duration to time scales. In Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology (Vol. 17, No. 22, pp. 179-183). Boston, MA: American Meteorological Society. Niggli, U., Fließbach, A., Hepperly, P., Scialabba, N. (2009). Low greenhouse gas agriculture: mitigation and adaptation potential of sustainable farming systems. Ökologie Landbau, 141, 32-33. Nury, A. H., Alam, M. J. B. (2014). Performance Study of Global Circulation Model HADCM3 Using SDSM for Temperature and Rainfall in North-Eastern Bangladesh. Journal of Scientific Research, 6(1), 87-96. Wilby, R.L. and C.W. Dawson. )2007(. SDSM-A Decision SuportTool for the Assessment of Regional Climate Change Impacts. User Manual.