تحليل عدم‌قطعيت مدل‌هاي GCM و سناريوهاي انتشار در ارزيابي اثر تغيير اقليم بر رواناب ماهانه حوضه بشار

Scenarios In Climate Change Impact Assessment on Monthly Stream-flow of Karun Basin

زمينه و هدف: در اين مقاله، بزرگي و اهميت عدم­ قطعيت­ هاي ساختار مدل­ هاي GCM و سناريوهاي انتشار در نتايج ارزيابي اثر تغيير اقليم بر جريان ماهانه حوضه­ ي رودخانه­ ي بشار بررسي و مقايسه شده است. روش بررسي: جريان حوضه توسط يك مدل بارش - رواناب مفهومي به خوبي شبيه­ سازي شد. سناريوهاي اقليمي دوره 93-2067 خروجي شش مدل GCM براي سه سناريوي انتشار گازهاي گل خانه ­اي به روش عامل تغييرات ريز مقياس شد. با ورود داده­ هاي اقليمي دوره پايه و هر يك از 18 سناريوي اقليم آينده به مدل بارش - رواناب، اثر تغيير اقليم بر جريان ماهانه ­ي حوضه ارزيابي شد. با مقايسه دامنه­ ي تغييرات نتايج تحت مدل­ هاي GCM و سناريوهاي انتشار مختلف، عدم ­قطعيت آن­ها در نتايج بررسي و مقايسه شد. يافته­ ها: در شبيه ­سازي جريان ماهانه ضريب تعيين (R2) در دوره ­هاي واسنجي و اعتبارسنجي به ترتيب برابر 0/96 و 0/94 به دست آمد. تحت هر يك از سناريوهاي انتشار و مدل­ هاي GCM پيش­يابي مي ­شود جريان و رژيم فصلي رودخانه در اقليم آينده تغيير كند. با وجود آن، هر يك از عدم ­قطعيت­ هاي ناشي از انتخاب مدل ­هاي GCM و سناريوي انتشار در نتايج مهم است. به عنوان نمونه تحت سناريوهاي انتشار و GCMهاي مختلف ميانگين جريان ماه دسامبر در آينده از 26% كاهش تا 123% افزايش يابد. بحث و نتيجه­ گيري: پيش­يابي مي­شود كه تغيير اقليم اثر مهمي بر جريان حوضه داشته باشد. اگرچه عدم ­قطعيت مدل­ هاي GCM از عدم ­قطعيت سناريوي انتشار بزرگ­تر است، اما هيچ يك از اين عدم قطعيت ­ها در تصميم­ گيري طرح­ هاي آينده­ ي حوضه قابل چشم ­پوشي نيست.

Background and Objective: In this paper uncertainties of GCM’s structure and emission scenarios in climate change impact assessment on monthly stream-flow of Bashar River basins are investigated and compared. Method: stream-flow of the basin was simulated using a conceptual rainfall-runoff model. Climate scenarios simulated by 6 GCM under 3 emission scenarios for 2063-93 periods were downscaled using change factors method. Using these 18 future scenarios and observed climate data as inputs of the rainfall-runoff model, climate change impact on monthly stream-flow of the basin was assessed. Ranges of the results under various GCMs and emission scenarios were assessed and uncertainty of the GCMs and emission scenarios in the results were investigated. Results: In simulation of the monthly stream-flow of the basin, coefficient of determination (R2) reached values of 0.96 and 0.94 during calibration and validation, respectively. Under each of emission scenarios and GCMs it is projected that the amounts and annual cycle of the stream-flow will change. However, the amount and direction of the changes are different for various GCMs and emission scenarios. As instant, for September’s under various GCMs and emission scenarios the mean stream-flow may changes between 26% decrease to 123% increase. Conclusion: It is projected that climate change will have important impacts on the basin’s stream-flow. The uncertainty from GCM structure is larger than uncertainty from emission scenarios. However, the uncertainty from emission scenarios is significant, too, and cannot be ignored.