پاسخ هيدرولوژيكي حوزه آبخيز چهل چاي گلستان به تغيير اقليم آينده

Hydrological response to future climate changes in Chehelchay Watershed in Golestan Province

اثرات هيدرولوژيكي تغيير اقليم چالش بزرگي براي برنامه ريزي و مديريت منابع آب است. تعيين اثرات تغيير اقليم بر فرايندهاي هيدرولوژيكي، پيش نياز تدوين استراتژي هاي سازگاري با اثرات تغيير اقليم مي باشد كه لازمه مواجه با بحران كم آبي در آينده است. هدف اين پژوهش، بررسي اثر تغيير اقليم بر رژيم هيدرولوژيكي حوضه رودخانه چهل چاي در استان گلستان مي باشد. براي شبيه سازي فرايندهاي هيدرولوژيكي حوضه از مدل توزيعي و فرايندي J2000 استفاده شد. در اين راستا، مدل با استفاده از داده هاي دبي روزانه ايستگاه خروجي حوضه براي دوره زماني 2014-2002 واسنجي و اعتبارسنجي شد. به منظور تعيين اثر تغيير اقليم، از آخرين خروجي هاي هفت مدل اقليمي CanESM2 ،CCSM4 ،BBC-CSM1.1 ،CESM1-BGC CESM1-CAM5 ،ICHEC- EC-EART و MPI-M-MPI-ESM-LR براي دو سناريوي انتشار RCP4.5 و RCP8.5 براي دوره 2100-2071، استفاده شد. نتايج پژوهش نشان داد كه ميانگين افزايش دماي بيشينه حوضه براي مدل هاي مختلف در سناريوهاي RCP4.5 و RCP8.5 در دوره 2100-2071 به ميزان 2.6 و 4.7 درجه و دماي كمينه به ميزان 2.4 و 4.5 درجه سانتي گراد مي باشد. همچنين، ميانگين تغييرات مقدار بارندگي براي اين سناريوها به ميزان 1.35 درصد افزايش و 0.6 درصد كاهش مي باشد. اين تغييرات باعث افزايش تبخير و تعرق به ميزان 9.6 و 16.7 درصد و كاهش دبي حوضه به ميزان 4.2 و 3.2 درصد مي شود. نتيجه اين تغييرات هيدرولوژيكي به صورت كاهش جريان حوضه در آوريل تا ژوئن نمايان مي شود كه براي سناريوي RCP 8.5 تا اكتبر ادامه دارد.

The hydrological effects of climate change is a great challenge for water resources management. Determining climate change impacts on hydrological process is a prerequisite for adaptation strategies to climate change; which in turn is necessary for water scarcity crisis in future. The purpose of this research is to determine climate change impacts on hydrologic regim of Chehlcahy Watershed in Golestan Province. J2000 distributed process based model was used for simulation of the hydrological process. Output results of seven climate models including CanESM2، CCSM, BBC-CSM1.1, CESM1-BG, CESM1-CAM5, ICHEC- EC-EART and MPI-M-MPI-ESM-LR for two representative concentration pathways scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5) for 2071-2100 were used for climate change analysis. Results revealed that the maximum temperature for RCP 4.5 and RCP 8.5 in 2071-2100 will increase by 2.6 and 4.7 C and the minimum temperature will increase by 2.4 and 4.5 C, respectively by the end of the 21st century . In addition, precipitation for RCP 4.5 will increase by 0.6 percent and for RCP 8.5 decrease by 0.6 percent. Modeling results showed that these will lead to significant changes in the hydrological regime. In particular, evapotranspiration will increase by 9.6 and 16.7 percent and stream flow will decrease by 4.2 and 3.2 percent. The results of the hydrological changes will cause a decrease in stream flow in April –June and for RCP 8.5 will be continued till October.