بررسي نمايه‌هاي مبتني بر بارش در پهنه مازندران تحت سناريوهاي اقليمي گزارش ششم

مقدمه و هدف: يكي از اثرات مهم گرمايش جهاني افزايش پديده هاي حدي هواشناختي است كه از مهمترين آن ها مي توان به تغيير ناگهاني دما، گرماي بيش از حد، سرماي غيرعادي، بارش هاي سنگين و سيل آسا، خشك سالي و گرد و غبار ناشي از خشك شدن تالاب ها اشاره نمود. تغيير در مولفه هاي اقليمي در اثر تغيير اقليم بر روي شدت و فراواني وقايع حدي بارش و نيز به متعاقب آن بر جامعه و محيط زيست طبيعي تأثيرگذار بوده است؛ بنابراين بررسي تغييرات آينده نمايه هاي مختلف بارش جهت اعمال برنامه هاي مديريتي بيش از پيش ضرورت دارد به ويژه براي ايران كه نياز به پيشرفت در مطالعات مدل سازي آب و هوا با هدف بهبود دانش در مورد تغييرات آب و هوا و تأثيرات آن در كل كشور دارد. در اين پژوهش تغييرات روند و نقطه شكست نمايه هاي مبتني بر بارش با استفاده از مدل سري CMIP6 تحت سه سناريوي خوش‌بينانه، ميانه و بدبينانه در استان مازندران براي دو دوره ي زماني آينده نزديك (2060-2021) و آينده دور (2100-2061) مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش، براي بررسي مكاني-زماني روند و نقطه شكست بارش استان مازندران (15 ايستگاه) در دوره ي آينده، از داده هاي بارش سناريوهاي (SSP126, SSP245, SSP585) در دو دوره ي 2060-2021 و 2100-2061 استفاده شد. با استفاده از نرم افزار R-Climdex در محيط نرم افزارR، نمايه هاي حدي بارش براي سناريوها و دوره هاي مختلف تعيين شد و سپس براي بررسي روند و نقطه شكست، از آزمون هاي من كندال، سن و پتيت استفاده شد. نمايه‌هاي بارش توسط يك گروه كارشناسي زير نظر سازمان جهاني هواشناسي به‌عنوان نمايه‌هاي حدي و نمايه‌هاي تغييرات آب و هوايي تعريف شده است. لذا در اين پژوهش پس از دريافت خروجي مدل ‏ها و ريزمقياس‌نمايي آن‌ها، داده‌ها در دوره آينده و بر اساس سه سناريوي مورد نظر در تمامي ايستگاه‏ هاي مورد مطالعه گروه‌بندي شد. براي استخراج نمايه هاي بارش روزانه با برنامه‌نويسي تحت R و به كمك بسته ارائه شده توسط زانگ و يانگ در شعبه تحقيقات اقليمي سرويس هواشناسي كانادا توسعه يافت، استفاده شد. لذا از بين 27 ‌نمايه موجود‌، 11 ‌نمايه‌ مربوط به بارش و 16 ‌نمايه‌ مربوط به دما بوده است. يافته‌ها: نتايج حاكي از آن است كه در آينده ي نزديك تحت سناريو خوش بينانه (SSP126)، نمايه تعداد روزهاي تر متوالي، روزهاي با بارش سنگين و روزهاي خيلي مرطوب در نيمه شرقي استان  به‎صورت معني دار افزايش اما بر اساس سناريوي بدبينانه (SSP585) نمايه روزهاي مرطوب و مقدار سالانه بارندگي در نواحي مختلف استان كاهش خواهد يافت. از نظر وقوع نقطه شكست، تنها در سناريوي بدبينانه نمايه روزهاي تر متوالي، شدت روزانه بارش و روزهاي مرطوب داراي نقطه شكست به ترتيب افزايشي در دهه 2060، افزايشي در سال 2061 و كاهشي در سال 2051 نواحي در نيمه شرقي خواهد بود. در حالي كه تحت سناريوهاي ديگر هيچ تغيير ناگهاني در سري داده ها مشاهده نخواهد شد. بر اساس سناريوي ميانه، تغييرات چنداني در نمايه هاي بارش به‎صورت منطقه اي رخ نخواهد داد و تنها نمايه شدت روزانه بارش در تعداد محدودي از ايستگاه هاي ساحلي در آينده ي نزديك افزايش خواهد يافت. با اين حال تحت سناريوي بدبينانه، تغييرات نمايه هاي حدي در اغلب مواقع كاهشي خواهد بود؛ به طوري كه در آينده ي نزديك، نمايه تعداد روزهاي مرطوب (با بارش 1 ميلي متر) در اغلب مناطق استان با شدت بالايي كاهش خواهد يافت. همچنين مقدار سالانه بارندگي در روزهاي مرطوب در نواحي ساحلي و غربي، و نيز دو نمايه تعداد روزهاي با بارش سنگين و خيلي سنگين در ايستگاه هاي مرتفع نواحي غربي كاهش خواهد يافت؛ بنابراين اگرچه ممكن است در آينده ي نزديك احتمال خطر رخداد وقايع سيلابي كاهش يابد، اما با توجه به كاهش نمايه هاي رطوبتي در حالت بدبينانه، احتمال وقوع خشكسالي هاي گسترده افزايش مي يابد. در آينده دور، نمايه‌هاي بارشي تغييرات معني‌داري نخواهند داشت و تنها تعداد روزهاي با بارش سنگين در نواحي مرتفع شرق استان كاهش خواهد يافت. از نظر وقوع تغييرات ناگهاني نيز مي‌توان بيان كرد با حركت به سمت سناريوي خوش‌بينانه و ميانه، تغيير ناگهاني يا نقطه شكست معني‌داري در سري داده‌هاي هيچ‌يك از ‌نمايه‌هاي بارش تا سال 2100 رخ نخواهد داد. اما با حركت به سمت سناريوي بدبينانه، نقطه تغيير افزايشي براي نمايه تعداد روزهاي تر متوالي در تعدادي از ايستگاه‌هاي استان براي دهه 2070-2060 وجود خواهد داشت. همچنين نمايه‌هاي شدت روزانه بارش و تعداد روزهاي مرطوب (با بارش 1 ميلي‌متر) به ترتيب يك تغيير ناگهاني افزايشي در سال 2061 و كاهشي در سال 2051 را در نواحي نيمه شرقي استان تجربه خواهند نمود كه بيانگر افزايش ناگهاني در شدت بارش‌هاي نزولي و كاهش وقوع تعداد روزهاي با بارندگي كم است. نتيجه‌گيري: به‎طور كلي با قرار گرفتن در مسير سناريو خوش‌بينانه و كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي، مي‌توان شاهد افزايش رخدادهاي بارشي و افزايش نمايه‌هاي رطوبتي به خصوص در نيمه شرقي استان بود حال‌آنكه با ادامه مسير كنوني و چه بسا حالت بدبينانه (افزايش انتشار گازهاي گلخانه‌اي)، در آينده‌ي نه چندان دور مي‌توان شاهد كاهش در مقدار و فراواني بارندگي بود كه متعاقب آن، با كاهش منابع آبي در استان و افزايش وقوع خشكسالي‌هاي خفيف تا گسترده مواجه خواهيم شد. بنابراين تدوين برنامه‌ريزي‌هاي مناسب در زمينه مديريت خاك، آب و كشاورزي در سطح استان توصيه مي‌شود.