ارزيابي اثرات تغيير اقليم در دو دهه گذشته و دو دهه آينده بر پارامترهاي دما و بارش يخچال علم‌كوه با استفاده از تصاوير ماهواره اي و سناريوهاي CMIP5

Assessment of The Impact of Climate Change Through the Last Two Decades and the Next Two Decades on the Temperature and Precipitation Parameters of Alamkuh Glacier Using Satellite Images and CMIP5 Scenarios

در اين تحقيق به تأثيرات تغييرات اقليم بر يخچال علم‌كوه در استان مازندران با استفاده از تصاوير ماهوارهاي LANDSAT-8 و LANDSAT-7 و همچنين رگرسيون داده‌هاي مشاهداتي بارش و دما در دو دهه گذشته (2020-2000) و مدل‌هاي AOGCM با سناريوهاي CMIP5 براي پيش‌بيني وضعيت يخچال در دو دهه آينده (2040-2020) پرداخته شده است. داده‌هاي پيش‌بيني‌شده با استفــاده از مدل‌هاي AOGCMشامل EC-EARTH، GFDL-CM3، HadGEM2-ES، MIRO-C5 و MPI-ESM-MR براي دوره 2040-2020 و با يك دوره 35 ساله مشاهده ‌شده در سال‌هاي 2014-1984 مورد ارزيابي قرار گرفتند. براي ريزمقياس‌نمايي داده‌ها از مدل LARS-WG نسخه 6.0 استفاده شد. براي يافتن بهترين مدل كه داده‌هاي پيش‌بيني‌شده با داده‌هاي دوره تاريخي تناسب داشته باشند از روش تعيين كمترين خطا (شامل RMSE و R2) استفاده شد و مدلهاي EC-EARTH و MIRO-C5 داراي خطاي كمتري در بين 5 مدل بودند. محاسبات نشان مي‌دهند كه منفي شش درصد (%6-) كاهش بارندگي و نه درصد افزايش دما (%9) نسبت به دوره مشاهداتي در اين منطقه به‌وجود مي‌آيد. همچنين، نتايج بدست آمده در اين تحقيق در طي بيست سال گذشته نشان‌دهنده كاهش بارش، افزايش دما و كاهش تدريجي سطح برف و يخ علم كوه به‌خصوص در فصل تابستان مي‌باشد و زوال تدريجي اين يخچال را در پي دارد. ذوب كامل برف و يخ يخچال در فصل تابستان تهديد جدي براي منابع آب پايين دست منطقه و محيطزيست اطراف اين يخچال مهم مي‌باشد.

In this research, the impact of climate change on the snow and ice covering of Alamkuh glacier in Mazandaran province was assessed using LANDSAT-7, LANDSAT-8 satellite images as well as the regression trends of historical data of precipitation and temperature in the last two decades (2000-2020) as well as projection of GCM models with CMIP5 scenarios over the next two decades (2020-2040). Projected data were evaluated using GCM models including EC-EARTH, GFDL-CM3, HadGEM2-ES, MIRO-C5 and MPI-ESM-MR for the period of 2020-to 2040. The observation data were used with 35-year period (1984- 2014) and LARS-WG-6 was used for GCM models downscaling. The least error method (including RMSE and R2) was used to find the model in which the predicted data best fit the historical period data; the MIRO-C5 model had the lowest error among the 5 models. The results obtained for the last twenty years showed a gradual decrease in the surface of the snow and ice of Alamkuh region, especially in the summer, demonstrating the gradual decline of this glacier. Complete melting of the glacier in summer poses a serious threat to the downstream water resources of the area and the environment around the glacier.