صحت سنجي داده هاي دما و بارش شبيه سازي شده توسط اجراي منفرد و گروهي پنج مدل AOGCM براي منطقه شمال شرق ايران

Verification of Temperature and Precipitation Simulated Data by Individual and Ensemble Performance of Five AOGCM Models for North East of Iran

با توجه به اهميت مدل هاي اقليمي به عنوان ابزار اصلي مطالعات تغيير اقليم و نيز تعدد اين مدل ها، انتخاب بهترين و مناسب ترين مدل براي منطقه مورد مطالعه از اهميت قابل توجهي برخوردار است. در اين پژوهش ابتدا داده هاي دما و بارش شبيه سازي شده توسط 5 مدل BCM2، CGCM3، CNRMCM3، MRICGCM2.3 و MIROC3.2 در سه منطقه تربت حيدريه، سبزوار و مشهد بر اساس سناريوهاي انتشار A1B، A2 وB1 به روش تناسبي ريزمقياس شد. سپس با استفاده از آماره هاي ضريب همبستگي (R2)، شاخص توافق (D) و ميانگين مربعات انحرافات (MSD) صحت سنجي هر يك از مدل ها به طور منفرد و نيز به صورت گروهي انجام شد. نتايج نشان داد كه بر اساس اجراي منفرد مدل ها و بر اساس هر سه سناريوي انتشار، در تربت حيدريه و مشهد مدل MRICGCM2.3 و در سبزوار مدل MIROC3.2 بهترين عملكرد را در شبيه سازي دما و مدل هاي MIROC3.2، MRICGCM2.3 وCNRMCM3 به ترتيب در تربت حيدريه، سبزوار و مشهد دقيق ترين پيش بيني را براي بارش ارايه كرده اند. همچنين دماي شبيه سازي شده توسط همه مدل ها در تربت حيدريه و سبزوار بر مبناي سناريوي B1 و در مشهد بر اساس سناريوي A2 كمترين عدم قطعيت را داشته است. بيشترين دقت در مدل سازي بارش نيز در تربت حيدريه بر اساس سناريوي A2 و در سبزوار و مشهد بر مبناي سناريوي B1 انجام شده است. به طور كلي بررسي آماره هاي محاسبه شده توسط اجراي گروهي 5 مدل منتخب نشان از كاهش چشمگير خطاي شبيه سازي و درنتيجه افزايش دقت پيش بيني هاي صورت گرفته بر مبناي هر سه سنايوي انتشار داشته است. در اين حالت، بيشترين مطابقت داده هاي دماي شبيه سازي شده و مشاهده شده در تربت حيدريه و سبزوار بر مبناي سناريوي B1 و در مشهد بر مبناي سناريوي A2 و در مدل سازي بارش در تربت حيدريه بر مبناي سناريوي A2 و در سبزوار و مشهد بر مبناي سناريوي B1 حاصل شده است. بنابراين با عنايت به نتايج اين تحقيق لازم است قبل از انجام مطالعات تغيير اقليم ابتدا مدل GCM بهينه منطقه براي شبيه سازي هر پارامتر اقليمي انتخاب شود.

Scince climatic models are the basic tools to study climate change and because of the multiplicity of these models, selecting the most appropriate model for the studying location is very considerable. In this research the temperature and precipitation simulated data by BCM2, CGCM3, CNRMCM3, MRICGCM2.3 and MIROC3 models are downscaled with proportional method according A1B, A2 and B1 emission scenarios for Torbat-heydariye, Sabzevar and Mashhad initially. Then using coefficient of determination (R2), index of agreement (D) and mean-square deviations (MSD), models were verified individually and as ensemble performance. The results showed that, based on individual performance and three emission scenarios, MRICGCM2.3 model in Torbat-heydariye and Mashhad and MIROC3.2 model in Sabzevar had the best performance in simulation of temperature and MIROC3.2, MRICGCM2.3 and CNRMCM3 models have provided the most accurate predictions for precipitation in Torbat-heydariye, Sabzevar and Mashahad respectively. Also simulated temperature by all models in Torbat-heydariye and Sabzevar base on B1 scenario and, in Mashhad based on A2 scenario had the lowest uncertainty. The most accuracy in modeling of precipitation was resulted based on A2 scenario in Torbat-heydariye and, B1 scenario in Sabzevar and Mashhad. Investigation of calculated statistics driven from ensemble performance of 5 selected models caused notable reduction of simulation error and thus increase the accuracy of predictions based on all emission scenarios generally. In this case, the best fitting of simulated and observed temperature data were achieved based on B1 scenario in Torbat-heydariye and Sabzevar and, A2 scenario in Mashhad. And the best fitting simulated and observed precipitation data were obtained based on A2 scenario in Torbat-heydariye and, B1 scenario in Sabzevar and Mashhad. According to the results of this research, before any climate change research it is necessary to select the optimum GCM model for the studying region to simulate climatic parameters.