پیش بینی وضعیّت خشکسالی استان خراسان رضوی طی دورۀ 2030-2011 با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری خروجی مدل LARS-WG5

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 1، دوره 1، شماره 3، آذر 1391، صفحه 21-38   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v1i3.20262

نویسندگان

سیده فاطمه معافی مدنی¹؛ محمد موسوی بایگی^{* 1}؛ حسین انصاری²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²فردوسی مشهد

چکیده

به دلیل نقش حیاتی آب در زندگی انسان، بررسی تأثیرات منفی پدیده تغییر اقلیم بر شدت و فراوانی خشکسالی یک منطقه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر وضعیت خشکسالی استان خراسان رضوی طی دو دهۀ آینده با استفاده از شاخص های خشکسالی دهک (DI) و بارش استاندارد شده (SPI) پرداخته شده است. در ابتدا داده های روزانه خروجی مدل گردش عمومی جو HADCM3 تحت سناریوی A2، توسط مدل آماری LARS-WG نسخه 5، ریزمقیاس شده و توانایی مدل LARS-WG5 در شبیه سازی اقلیم گذشته (2010-1991) 10 ایستگاه سینوپتیک استان مورد تأیید قرار گرفته، سپس پارامترهای اقلیمی دمای کمینه، دمای بیشینه، بارش و ساعات آفتابی برای دوره 2030 – 2011 برای ایستگاه های مورد مطالعه شبیه سازی شده است. به طور متوسط در همه ایستگاه ها در 75 % ماه ها در دهه اول و در 77 % ماه ها در دهه دوم دوره پیش بینی، افزایش بارش را خواهیم داشت. پس از آن با استفاده از داده های بارش وضعیت خشکسالی استان به کمک دو شاخص خشکسالی ذکر شده در مقیاس سالانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد این دو شاخص همخوانی خوبی با هم دارند و طی دو دهه آینده خشکسالی در اغلب ایستگاه ها و در بیشتر سال ها کاهش می یابد؛ به استثنای ایستگاه تربت جام که به دلیل افزایش ساعت آفتابی و در نتیجه کاهش بارندگی، افزایش خشکسالی را نشان می دهد. در حالت کلی در بیش از 90% ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان رضوی طی بیست سال آینده، وضعیت ترسالی افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها

تغییر اقلیم؛ خشکسالی؛ مدل گردش عمومی جو؛ مدل LARS-WG5؛ ریزمقیاس نمایی؛ شاخص DI؛ شاخص

مراجع

Abbasi, F., S.H. Malbusi., I. Babaeian., M. Asmari., R. Borhani., 2010. Climate Change Prediction of South Khorasan Province During 2010–2039 by Using Statistical Downscaling of ECHO-G Data. Journal of Water and Soil 24, 2, 218-233.

Alizadeh. A., 2009. Principles of Applied Hydrology. Twenty-Sixth Edition, Imam Reza University Press, 870 PP.

Babaeian, I., Z. Najafi nik., A. zaki zadeh., 2005. The Preliminary study and evaluation of the Weather Generator Models. A Case Study: The evaluation of LARS-WG model on selected stations Khorasan. Climatology Center. Project Report.

Babaeian, I., Z. Najafi nik., 2010. The Analysis of Climate Change in Khorasan Razavi During 2010-2039 by Using Downscaling of GCM model output. Journal of Geography and Regional Development 15, 1-19.

Barrow, E., G. Yu., 2005. Climate Scenario for Alberta. A report prepared for the priarie Adaptation Research Climate Research Services.

Edward, D.C., T.B. Mckee., 1997. Characteristics of 20th century drought in the United States and multiple time scales. pp. 155. In: Climatology Report. Colorado state University.

Elshamy, M.E., H.S. Wheater., N. Gedney., C. Huntingford., 2005. Evaluation of the rainfall component of weather generator for climate change studies. Journal of Hydrology 326, 1-24.

Gibbs, w.J., J.V. Maher., 1967. Rainfall deciles as drought indicators, 37-48. In: Australian Bureau of Meteorology.

Hadley center., 2006. Effect of climate change in the developing countries.UK Meteorological Office.

Haltiner G., R.Williams. 1980. Numirical Prediction and Dynamic Meteorology, John Wiley & Sons. pp. 115-120.

Hidalgo, H., M. Dettinger., D. Cayan., 2008. Downscaling with constructed analogues: Daily precipitation and temperature fields over the United States. Pier Final Project Report, Prepared for: California Energy Commission Public Interest Energy Research Program.

IPCC., 2007. Summary for policy makers climate change: The physical science basis. Contribution of working group I to the forth assessment report. Cambridge University Press, 881 pp.

Kamal, A.R., M. Bavani. 2010. Climate Change and Variability Impact in Basin’s Runoff with Interference of Two Hydrology Models Uncertainty. Journal of Water and Soil 24, )5(, 920-931.

Khazaneh Dari, L., F. Zabol Abbasi., S.H. Ghandhari., M. Kohi., 2009. The Perspective of Drought Conditions over the Next Thirty Years. Journal of Geography and Regional Development 12, 83-98.

Loukas, A., L. Vasiliades., J.Tzabiras., 2008. Climate change effects on drought severity. Department of Civil engineering, University of Thessaly, 38334 Volos, Greece, Adv. Geosci. 17,PP. 23-29,2008.www.adv-geosci.net/17/23/2008.

Mishra, A. K., V. P. Singh., 2010. A review of drought concepts. Journal of Hydrology, 391, 202–216.

Mosaedi, A., M. Ghabaei Sough., 2011.Modification of Standardized Precipitation Index (SPI) based on relevant probability distribution function. Journal of Water and Soil 25, ) 5), 1206-1216.

Rajabi, A., 2010. Modeling Of Kermanshah Climate by means of Downscaling Model of LARS-WG. 2nd Nationam Conference on Utilization Integrated Management of Water Resources. 29-30 January. Kerman.

Rezaei Pazhand, H., 2001. Application of Statistics and Probability in Water Resources. Sokhan Gostar Press. Mashhad.

Rezaei Pazhand, H., A. Bozurg Nia., 2002. Non-Linear Regression. Mashhad University Press.

Salehnia N. 2010. Drought Prediction With GCMs Atmosphere and Statistical Downscaling Outputs (Case Study Neyshabour Basin). MSc Thesis, Ferdowsi University of Mashhad.

Semenov, M.A., 2008. Simulation of extreme weather events by a stochastic weather generator. Climate Research 35, 203-212.

Shah Karami, N., A.R. Massah Bavani., S. Morid., H. Fahmi., 2008. The Uncertainty Analysis of Coupled Ocean – Atmosphere – General Circulation Models on Climate Change Scenarios of Temperature and Rainfall Zayandeh Roud Basin. Training Workshop on Impact of Climate Change on Water Resources. 13 February.

Stuart, G., M. Frey., 2005. Drought Detection And Quantification Using Field-Based Spectral Measurements Of Vegetation In Semi-Arid Regions. Submitted in Partial Fulfillment of the Requirment for the Masters of Science in Hydrology New Mexico.

Velayati, S., K. Davari., H. Ansari., H. Teimori., M. Shahedi., F. Talebi., S. Tamasoki., 2010.The final report of the project preparation Khorasan Razavi Province.

Wilby, R.L., I. Harris., 2006. A frame work for assessing uncertainties in climate change impacts: low flow scenarios for the River Thames, UK. Water Resources Research 42, 121-134.