كليدواژه :
تغيير آب و هوا , ريزمقياس نمايي , سناريو هاي اقليمي , مدل گردش كلي , مدل PRECIS
چكيده فارسي :
افزايش گازهاي گلخانه اي ضمن تاثير بر روي عناصر آب و هوايي، سامانه هاي متاثر از اين متغيرها، نظير منابع آب، كشاورزي، محيط زيست، بهداشت و اقتصاد را نيز دگرگون مي سازد. تغيير آب و هوا، با ايجاد تغييرات در چرخه هيدرولوژي باعث اثرات معني داري در منابع آب مي شود. براي بررسي تغييرات آب و هوا در آينده، روش هاي مختلفي وجود دارد كه مهمترين آن ها مدل هاي اقليمي هستند. مدل هاي گردش كلي جفت شده (AOGCM) متغيرهاي اقليمي را در وسعت چند ده هزار كيلومتر مربع شبيه سازي مي كنند، اما قادر به شبيه سازي فرايندهاي منطقه اي و كوچك مقياس آب و هوا نيستند. براي رسيدن به اين مهم، از روش هاي ريز مقياس نمايي استفاده مي شود كه يكي از مهمترين آن ها روش هاي ديناميكي مي باشد. اين روش، مبتني بر بالا بردن قدرت تفكيك و تجزيه هرچه بيشتر مدل هاي گردش كلي هستند. در اين مطالعه، به بررسي اثرات تغيير آب و هوا بر جريان كمينه حوضه كرخه، به عنوان يكي از مهمترين حوضه هاي كشور از لحاظ آورد آبي و كشاورزي، پرداخته شده است. براي اين منظور، از مدل ريز مقياس نمايي ديناميكي PRECIS براي برآورد بارش و دما در دوره 2070 تا 2100 و تحت دو سناريوي A2 و B2 استفاده شده است. براي برآورد دبي روزانه در سال هاي آتي نيز از مدل هيدرولوژيكي SWAT (كه يك مدل جامع و پيوسته در مقياس حوضه اي مي باشد) استفاده شده است. بدين صورت كه مقادير بارش و دماي خروجي مدل PRECIS تحت سناريو هاي مختلف به مدل وارد و مقدار دبي روزانه براي زيرحوضه ها برآورد شد. سپس، شاخص هاي جريان كمينه (سه شاخص Q 75 ،Q90 و Q95) از منحني هاي تداوم و سري جريان هاي كمينه 10 و 30 روزه در هر يك از زيرحوضه ها محاسبه شد. بررسي شاخص هاي جريان كمينه طي دوره آينده نشان مي دهد كه تحت سناريوي A2، جريان كمينه حدود 70 درصد افزايش خواهد داشت و اين افزايش دبي كمينه در قسمت هاي شمالي حوضه بيشتر است. اين در حالي است كه تحت سناريوي B2، شاخص ها نشان از كاهش 50 درصدي جريان كمينه در افق 2080 دارند. اما توزيع مكاني جريان كمينه نسبت به دوره پايه تغييري نخواهد داشت. لذا، مناطق مركزي و تا حدودي شمالي حوضه تحت اين سناريو، خشكسالي هاي شديدي را تجربه خواهد كرد. از اين رو، با توجه به اثرات متفاوت تغيير اقليم بر جريان كمينه تحت سناريوهاي مختلف، در طرح هاي مديريتي بايد عدم قطعيت سناريو ها و همچنين، وضعيت اقتصادي و اجتماعي منطقه در آينده مد نظر قرار گيرد.
چكيده لاتين :
Increasing the greenhouse gases not only has impacts on the weather parameters, but also, has impact on water resources, agriculture, environment, health and economy. Climate change has significant effects on water resources by changing the hydrological cycle. There are several simulation methods for investigating the effects of climate change on different systems in the future, like climate models. The AOGCM model is able to simulate global climate in an area of some ten dousant km2, but, while they are not suitable for regional scale. For this reason, downscaling methods such as dynamic methods are used. These methods are based on high resolution and analysis of climate models. In this research, the impact of climate change was investigated on the low flow of Karkheh Basin as one the most important basins due to its water product and agricultural point of view. For this purpose, the PRECIS which is exponential dynamics and downscaling model, was used to estimate the temperature and precipitation in the period of 2070 to 2100 under A2 and B2 scenarios. The SWAT model, a comprehensive and continuous hydrological model was also used to estimate the flow discharge for the watershed. After calibration and validation of the SWAT model, the amount of rainfall and temperature used as input for PRECIS model under different climate scenarios and finally the daily flow rate was estimated for sub-basins. Then the indices of low flow rates (Q75, Q90 and Q95) and low flow series frequency analysis of 10 and 30 days were assessed. Results showed that rainfall and flow rate have negative and temperature have positive trend. In general, the results of PRECIS model indicated that this model has a good estimate of temperature and precipitation in the region, but, it is not strong for rainfall in autumn and spring, due to the local nature of the precipitation. The climate change assessment under scenario A2, indicated the rise of low flow rate by 70 percent, and this increase of low flow was more in the northern parts of basin, while under the scenario B2 the low flow rate droped by 50 percent for the period of 2080. But, low flow distribution had no change compared to base period.Thus, sever droughts would happen in the central and some northern parts of basin. It can be concluded that under different scenarios, climate change has different impact on the low flow rate. Therefore, due to the different impacts of climate change on low flow rate under different scenarios, uncertainties of scenarios as well as regional economic and social status should be considered in the management plans.
