ارزیابی خشک‌سالی هواشناسی در دوره‌های آتی به کمک داده‌های گزارش پنجم تغییر اقلیم (مطالعه‌ی موردی: شهرستان‌های زابل و شیراز)

حسین آبادی, سعیده; یعقوب‌زاده, مصطفی; امیرآبادی‌زاده, مهدی; فروزان‌مهر, مهدیه

ارزیابی خشک‌سالی هواشناسی در دوره‌های آتی به کمک داده‌های گزارش پنجم تغییر اقلیم (مطالعه‌ی موردی: شهرستان‌های زابل و شیراز)

نویسندگان

سعیده حسین آبادی ¹

مصطفی یعقوب‌زاده ²

مهدی امیرآبادی‌زاده ³

مهدیه فروزان‌مهر ¹

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد منابع آب - دانشگاه بیرجند

² استادیار گروه علوم و مهندسی آب - دانشگاه بیرجند

³ استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند

چکیده

یکی از مهم‌ترین مشکلاتی که بشر در سال‌های اخیر با آن مواجه شده است، بحران آب و وقوع خشک‌سالی است؛ به همین دلیل، بررسی وضعیت خشک‌سالی در مدیریت بهینه‌ی منابع آب حائز اهمیت خواهد بود. در مطالعه حاضر سعی شده است با استفاده از خروجی پنج مدل گردش عمومی جو (Csiromk3.6، Gfdlcm2، GISS-E2-R، Ipsl و MIROC-ESM) و چهار سناریوی (RCP 2.6، RCP 4.5، RCP 6.0 و RCP 8.5) داده‌های بارش برای دو دوره‌ی آتی (2045-2025) و (2085-2065) تولید گردد و سپس با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس‌نمایی شود. با استفاده از داده‌های بارش، شدت خشک‌سالی به کمک شاخص خشک‌سالی بارش استاندارد (SPI) با مقیاس‌های زمانی مختلف (3، 12 و 48 ماهه) برای دو منطقه‌ی زابل و شیراز تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقادیر شاخص SPI در مقیاس زمانی 12 و 48 ماهه نسبت به 3 ماهه شدت خشک‌سالی را بیش‌تر نشان می‌دهند. همچنین نتایج نشان داد که مدل MIROC-ESM نسبت به مدل‌های دیگر و سناریو RCP 8.5 نسبت به سناریوهای دیگر برای دو شهرستان زابل و شیراز خشک‌سالی را با شدت بیش‌تری نشان داده است. مقایسه‌ی سناریوها نیز نشان می‌دهد که در هر دو منطقه‌ی موردمطالعه، سناریوی RCP 8.5 در هر دو دوره‌ی آتی، خشک‌سالی را در محدوده‌ی متوسط نسبت به دوره‌ی پایه نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها

شاخص SPI

شدت خشک‌سالی

مدل گردش عمومی جو

مدل LARS-WG

عنوان مقاله English

Meteorological Drought Assessment in Future Periods by Using of the Data of the Fifth Report of Climate Change (Case Study: Zabol and Shiraz Cities)

نویسندگان English

Saeide Hosseinabadi ¹

Mostafa Yaghoobzadeh ²

Mahdi Amirabadizadeh ³

Mahdiye Foroozanmehr ¹

¹ Master student of Water Resources - Birjand University

² Assistant Professor, Department of Water Science and Engineering - Birjand University

³ Assistant Professor, Department of Water Science and Engineering - Birjand University

چکیده English

One of the most important challenges of human being in recent years is water crisis and drought. So evaluating the situation of drought is very important in optimized water resource management. In current research, the data of precipitation for two future periods of 2025-2045 and 2065-2085 produced using results of 5 general circulation models of atmosphere (Csiromk3.6, Gfdlcm2, GISS-E2-R, Ipsl, and MIROC-ESM) and 4 scenarios (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, and RCP 8.5). Next step was downscaling which carried out using WG-LARS model. The intensity of drought identified using Standard Precipitation Index (SPI) using different time periods (3, 12 and 48 months) for Zabol and Shiraz zones. Results of SPI index showed that the intensity of drought in 12 and 48 months periods has higher drought intensity in comparison with 3 months. Also results showed that drought in Zabol and Shiraz was higher due to results of ESM-MIROC model and RCP 8.5 Scenario. Comparison of scenarios also shows that in both study areas, the RCP 8.5 scenario in both future periods shows a drought in the average range compared to the baseline period.

کلیدواژه‌ها English

Drought intensity

GCM MODEL

SPI Index

WG-LARS model

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(1-2), 50-71. Braga, A. C. F. M., da Silva, R. M., Santos, C. A. G., de Oliveira Galvão, C., Nobre, P. (2013). Downscaling of a global climate model for estimation of runoff, sediment yield and dam storage: A case study of Pirapama basin, Brazil. Journal of hydrology, 498, 46-58. Caccamo, G., Chisholm, L. A., Bradstock, R. A., Puotinen, M. L. (2011). Assessing the sensitivity of MODIS to monitor drought in high biomass ecosystems. Remote Sensing of Environment, 115(10), 2626-2639. IPCC. (2007). The Physical Science Basis. In: Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K., Tignor, M., Miller, H. (Eds.), Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge UK ‌IPCC. (2014). The Physical Science Basis. In: Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.K., Tignor, M., Allen, S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, P.M. (Eds.), Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press Cambridge. ‌Kobierska, F., Jonas, T., Zappa, M., Bavay, M., Magnusson, J., Bernasconi, S. M. (2013). Future runoff from a partly glacierized watershed in Central Switzerland: A two-model approach. Advances in Water Resources, 55, 204-214. 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. (1993). 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. Oguntunde, P. G., Abiodun, B. J., Lischeid, G. (2017). Impacts of Climate Change on Hydro-Meteorological Drought Over the Volta Basin, West Africa. Global and Planetary Change 155, 121-132. Shi, C., Zhou, Y., Fan, X., Shao, W. (2013). A study on the annual runoff change and its relationship with water and soil conservation practices and climate change in the middle Yellow River basin. Catena, 100, 31-41. Van Pelt, S. C., Swart, R. J. (2011). Climate change risk management in transnational river basins: the Rhine. Water resources management, 25(14), 3837-3861. Vidal, J. P., Wade, S. (2009). A multimodel assessment of future climatological droughts in the United Kingdom. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 29(14), 2056-2071. ‌Vrochidou, A. E., Tsanis, I. K., Grillakis, M. G., Koutroulis, A. G. (2013). The impact of climate change on hydrometeorological droughts at a basin scale. Journal of Hydrology, 476, 290-301.