بررسي اثر تغيير مقياس زماني داده‌هاي حوضه‌ي آبريز سد درودزن بر مدل تغيير اقليم LARS-WG6

Investigating the effect of time scale variations of hydro climate parameters on the accuracy of LARS-WG6 climate change model

در اين پژوهش، به منظور بررسي تأثير بازه‌هاي كوتاه‌مدت و بلندمدت داده‌هاي مشاهداتي بر كيفيت پيش‌بيني پارامتر‌هاي اقليمي، با نرم‌افزار ريز‌مقياس‌نمايي LARS-WG6 براي مدل EC-EARTH و سناريوي خوش‌بينانه RCP4.5 و سناريوي بدبينانه RCP8.5 و مدل HadGEM2-ES با سناريوي خوش‌بينانه RCP2.6 و سناريوي متوسط RCP4.5 و سناريوي بدبينانه RCP8.5 براي سه دوره‌ي 20 ساله‌ي آينده (2021-2040، 2041-2060، 2061-2080) پيش‌بيني صورت گرفت. سه دوره‌ي آماري روزانه ايستگاه سينوپتيك سد درودزن شامل دوره‌ي 30 ساله (2017-1988)، دوره‌ي 20 ساله (2017-1998) و دوره‌ي 18 ساله (2005-1988) استفاده شد كه دوره‌ي 18 ساله به‌ وسيله‌ي بررسي روند دوره‌ي 30 ساله و آناليز فراكتال داده‌ها تعيين گرديد كه شامل الگوي كامل تكرار رويداد‌هاي اقليمي بارش، دماي حداقل و حداكثر بود. توانمندي مدل در شبيه‌سازي با توجه به دوره‌ي پايه و مقادير توليدشده، سنجيده شد و توسط آزمون‌هاي آماري MAD، MSE، RMSE بررسي گرديد. تحليل نتايج به‌دست‌آمده به روشني بيانگر تأثير تغيير مقياس زماني بر دقت پيش‌بيني‌هاي صورت گرفته بود؛ به‌طوري‌كه دوره‌ي زماني 20 ساله كم‌ترين خطا را به‌ويژه براي پارامتر بارش از خود نشان داد. به صورت كلي مشخص شد كه مدل با دقت بسيار مناسب دماي حداقل و حداكثر را پيش‌بيني كرده و پيش‌بيني بارش با دقت كم‌تري همراه بوده است. پيش‌بيني مدل‌ها تحت سناريو‌هاي مختلف و بازه‌هاي زماني متفاوت، افزايش دماي حداقل و حداكثر را نشان داد. همچنين طبق پيش‌بيني‌ها ضمن افزايش ميانگين ساليانه‌ي بارش در سال‌هاي آتي، الگوي بارش دستخوش تغيير خواهد شد؛ به‌طوري‌كه در ماه آوريل، ژانويه و دسامبر افزايش بارش را شاهد خواهيم بود و از ميزان بارش در ماه فوريه، كاسته خواهد شد.

In this research, in order to investigate the effect of short and long term observational data on the quality of predicting climate parameters, the LARS-WG6 statistical downscaling model is performed for EC-EARTH model and the optimistic scenario RCP4.5 and the pessimistic scenario RCP8.5. Also the HadGEM2-ES model with the optimistic scenario RCP2.6 and the moderate scenario RCP4.5 and the optimistic scenario RCP8. 5 are investigated. Forecasts are applied on the next three 20-year periods (2021-2040, 2041-2060, 2061-2061). Three daily statistical periods of the Drudzen Dam Synoptic Station including the 30-year period (1988-2017), the 20-year period (1998- 2017) and the 18-year period (1988-2005), were used. The 18-year period was determined by examining the 30-year trend. A fractal based procedure is employed for extracting a complete pattern of repeating weather events including rainfall, minimum and maximum temperatures. The modelchr('39')s capability in the simulation was measured according to the base period and the accuracy of the anticipations was evaluated using MAD, MSE and RMSE statistical tests. Studying the results clearly shows the effect of time scale changes on the accuracy of predictions. Accordingly the 20 year time period showed the least error, especially for the precipitation parameter. In general, it was revealed that this model predicts minimum and maximum temperatures with high accuracy and the rainfall prediction holds less accuracy. The prediction of models under different scenarios and different time intervals showed an increase in minimum and maximum temperatures. Moreover, the model indicates while the average annual precipitation increases in the coming years, the pattern of precipitation will change. In April, January and December, we will see an increase in precipitation and a decrease will be experienced in February.