بررسي تأثير تغيير اقليم بر منحني‌هاي-سختي-مدت فراواني خشكسالي حوزه آبريز قره‌سو با استفاده از توابع مفصل

The Survey of Climate Change Impact on Drought Severity Duration Frequency Curves Using Copulas

تغيير اقليم تأثيرات متعددي بر مقدار بارش مي گذارد و گرمايش نيز با شتاب بخشيدن به خشك شدن زمين، منجر به افزايش فراواني و شدت خشكسالي ها مي شود كه اين خود بر منحني هاي سختي مدت فراواني خشكسالي (SDF) مؤثر خواهد بود. هدف از اين پژوهش، ارزيابي اثرات تغيير اقليم بر منحني هاي SDF در حوزه آبريز قره‌سو واقع در استان گلستان در دوره آتي مي باشد. ابتدا متغيرهاي بارش و دما با استفاده از سري زماني ميانگين حوزه طي سال هاي 2012-1983 و خروجي هاي مدل گردش عمومي جو CanESM2 تحت سه سناريو RCP 2.6، RCP 4.5 و RCP 8.5 و مدل ريزمقياس نمايي آماري SDSM در دوره 20482019 برآورد شدند. پس از آن با استفاده از شاخص شناسايي خشكسالي (RDI) سه‌ماهه و رويكرد تابع مفصل و دوره بازگشت شرطي منحني هاي SDF مربوط به حوزه در دوره پايه و آتي استخراج شدند. نتايج نشان داد كه متغيرهاي بارش و دماي ماهانه در حوزه، عموماً در دوره آينده تحت سناريوهاي مختلف به ترتيب كاهش و افزايش مي يابد و در دوره پايه، دوره بازگشت يك رويداد خشكسالي با ميزان سختي 10 و مدت برابر يا كمتر از 6 ماه، 5 سال مي باشد. دوره بازگشت همين رويداد خشكسالي تحت سناريوهاي RCP 2.6، RCP 4.5 و RCP 8.5 به ترتيب برابر 21، 17 و 4 سال مي باشد.

Climate change has various effects on the quantity of rainfall and warming also is lead to increases in frequency and intensity of droughts by accelerating earth drying up and consequently. It is effective on the curves of severity duration frequency of drought (SDF). The purpose of this study is to evaluate the effects of climate change on SDF curves in the future in Qareh su basin located in the Golestan province. First, precipitation and temperature variables were generated using basinareal average time series from years 19832012 and “CanESM2” model outputs as a general circulation model under the RCP 2.6, RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios and “SDSM” model as a statistical downscaling model over the period 20192048. Then SDF curves were derived from 3month Reconnaissance Drought Index (RDI) and Copula approach and conditional return period in the base and future time periods. The results showed that monthly precipitation and temperature for the future time period under different scenarios are generally decreased and increased, respectively and the return period of a drought event with severity equal to 10 with respect to 6month duration or less, is 5 years in the base period. The return periods of the same event under RCP 2.6, RCP 4.5 and RCP 8.5 are 21, 17 and 4 years, respectively.