شبيه‌ سازي اثر تغيير اقليم بر رواناب رودخانه تراز- هركش، استان خوزستان، با استفاده از مجموعه داده NEX-GDDP و مدل بارش- رواناب IHACRES

Simulation of Taraz-Harkesh River’s Flow, Khouzestan Province, Under Climate Change with NEX-GDDP Data Set and IHACRES Rainfall-Runoff Model

يادگيري و اعمال روش‌هاي ريزمقياس‌نمايي در مطالعات اقليمي، در كنار به روزرساني مداوم و فرمت خروجي نامناسب بيشتر روش‌ها و عدم دسترسي به داده‌هاي برخي ايستگاه‌هاي مشاهده‌اي وقت‌گير و طاقت‌فرسا است. با اين وجود ناسا با ارائه مجموعه داده جديد ريزمقياس‌شده NEX-GDDP تحت سناريوهاي مسير غلظت معرف، با دو سناريوي RCP4.5 و RCP8.5، و وضوح مكاني 625 كيلومترمربع خروجي 21 مدل اقليمي را تهيه و در دسترس قرار داده است. در اين مقاله، ابتدا با استفاده از اين مجموعه داده بارش، دماي حداقل و دماي حداكثر براي دوره پايه (1990-1961) و آتي (2050-2021) تحت سناريوهاي RCP4.5 و RCP8.5 براي گستره لالي، استان خوزستان، به دست آمد. داده‌هاي به دست آمده با استفاده از داده‌هاي مشاهده‌اي صحت‌سنجي شدند كه نتايج بيانگر مناسب بودن خروجي مدل‌هاي اقليمي در شبيه‌سازي متغيرهاي اقليمي، بويژه دما، در گستره لالي مي‌باشد. براي دوره پايه، دوره آتي با سناريوي RCP4.5 و دوره آتي با سناريوي RCP8.5 ميانگين بارش به ترتيب 28/66، 27/41 و 27 ميليمتر در ماه و دماي ميانگين به ترتيب 14/18، 15/98 و 16/31 درجه سانتيگراد خواهد بود. نتايج مدل بارش- رواناب بيانگر توانايي مناسب مدل IHACRES در شبيه‌سازي رودخانه تراز- هركش با ضريب تعيين 0/6 و ضريب تعيين ماهيانه 0/9 براي دوره واسنجي و ضريب تعيين 0/51 براي دوره صحت‌سنجي، با در نظر گرفتن داده‌هاي مشاهده‌اي كه فقط يك روز در ماه اندازه‌گيري شده‌اند، مي‌باشد. آبدهي رودخانه تراز- هركش براي دوره پايه، دوره آتي با سناريوي RCP4.5 و دوره آتي با سناريوي RCP8.5 به ترتيب 340، 304 و 295 ليتر در ثانيه خواهد بود.

Learning and utilizing the downscaling approaches in the climate change studies, considering the continuous updates, inappropriate output formats of the most procedures, and inaccessibility of observation data for some synoptic stations, are time-consuming and burdensome. However, NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections (NEX-GDDP) data set has been developed for 21 General Circulation Models (GCMs) under two Representative Concentration Pathways (RCPs), i.e. RCP4.5 and RCP8.5, with the spatial resolution of 625 Km2. In this study, firstly, precipitation, and minimum and maximum temperatures data were extracted from the data set for Lali region, Khouzestan Province, for the present (1961-1990) and future (2021-2050) time periods. Secondly, the climatic data were verified by the observation data. Thirdly, the discharge rates of Taraz-Harkesh river were simulated by IHACRES rainfall-runoff model. Results demonstrated the average precipitation would be 28.66, 27.41 and 27 mm/month and the average temperature would be 14.18, 15.98 and 16.31°C both for the present, future under RCP4.5 and future under RCP8.5 time periods, respectively. Furthermore, results depicted the ability of the rainfall-runoff model in simulating the river’s discharge rates with R2=0.6 and monthly R2=0.9 for the calibration time period and R2=0.51 for the verification time period, which is due to the observations being obtained for one day over the month. Finally, the river’s discharge rates were simulated as 340, 304 and 295 l/s for the present, future under RCP4.5 and future under RCP8.5 time periods, respectively.