آشکارسازی پیامدهای تغییر اقلیم بر پارامترهای بارش و دما در حوضه آبریز کابل افغانستان با استفاده از مدل لارس

جغرافیا و مخاطرات محیطی

دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 54، تیر 1404، صفحه 68-87   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2025.88181.1488

نویسندگان

عبدالعزیز قاضی زاده^{* 1}؛ کمال امیدوار²؛ غلامعلی مظفری³؛ احمد مزیدی⁴

¹دانشگاه یزد گروه جغرافیا

²استاد آب و هواشناسی دانشگاه یزد

³گروه جغرافیا، دانشگاه یزد

⁴عضو هیات علمی گروه جغرافیا دانشگاه یزد

چکیده

ازجمله مسائلی که در بین اقلیم‌شناسان امروزه مورد اختلاف قرار دارد، وجود تغییرات اقلیمی یا تغییر روند در متغیرهای جوی است. هدف اصلی در این تحقیق آشکارسازی پیامدهای تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، و پیش‌بینی دما و بارش در حوضه‌ی آبریز کابل می‌باشد. برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دما، آشکارسازی، روندیابی، پیش‌بینی و تحلیل دقت مدل‌ها انجام گرفت. در این فرایند از روش‌های آنومالی، آزمون نا پارامتریک من-کندال، شیب سنس، مدل لارس (گزارش ششم) و ضریب همبستگی، ضریب تعیینr, R², RMSE, NRMSE استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که در حوضه‌ی آبریز کابل، میانگین بارش سالانه در سطح اطمینان 05/0 از روند افزایشی برخوردار بوده و میانگین سالانه‌ی دما در سطح اطمینان 05/0 روند افزایشی داشته و فصل بارندگی از زمستان به تابستان تغییر تدریجی نموده است. به‌عبارت‌ دیگر، مقدار سالانه‌ی بارش در بازه‌ی زمانی 1979-2020 تقریباً 30/0 درصد یا معادل 93/0 میلی‌متر افزایش غییر محسوس و دما به‌طور قابل‌ توجهی افزایش ‌یافته است که تقریباً 8 درصد یا معادل 2/1 درجه سانتی‌گراد افزایش را نشان می‌دهد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که روند افزایش دما و کاهش بارش نسبت به دوره‌ی پایه (1991-2021) در بازه‌ی زمانی 2021-2050 ادامه خواهد داشت. در تمامی سناریوهای SSP1-2.6،SSP2-4.5  وSSP5-8.5  دمای کمینه به ترتیب به میزان 4/0، 5/0 و 6/0 درجه سلسیوس و دمای بیشینه به میزان 6/0، 7/0 و 8/0 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه، افزایش و بارش سالانه نیز حدود11درصد نسبت به دوره پایه کاهش‌ خواهد داشت؛ بنابراین بر اثر تغییرات اقلیمی افزایش دما و تغییر الگوی بارش،  احتمال وقوع سیلاب و خطرات مرتبط با آن در آینده جدی‌تر خواهد شد. از این جهت مطالعات متغیرهای بارش و دما تحت شرایط تغییر اقلیم بسیار ضروری بوده و  راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم و افزایش تاب‌آوری پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

تغییر اقلیم؛ تحلیل روند اقلیمی؛ تغییرپذیری دما و بارندگی؛ آزمون من-کندال؛ تولیدکننده آب و هوایی LARS-WG –؛ حوضه کابل

مراجع

Aliyar, Q., Dhungana, S., & Shrestha, S. (2022). Spatio-temporal trend mapping of precipitation and its extremes across Afghanistan (1951–2010). Theoretical and Applied Climatology, 147(1-2), 605–626. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03851-2

Azari, M., Moradi, H. R., Saghafian, B., & Faramarzi, M. (2016). Assessment of Hydrological Effects of Climate Change in Gourganroud River Basin. Water and Soil, 27(3), 537-547. [In Persian] https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.26051

Babar, Z. A., Zhi, X., Ge, F., Riaz, M., Mahmood, A., Sultan, S., … & Ahmad, M. F. (2016). Assessment of Southwest Asia surface temperature changes: CMIP5 20th and 21st century simulations. Pakistan Journal of Meteorology, 13(25), 1–15. https://www.prdb.pk/article/assessment-of-southwest-asia-surface-temperature-changes-cm-190

Baidar, K., Ihsan, I., Zahid, S., & Nabavi, S. A. (2024). Climate change and its impact on water resources and groundwater in Afghanistan. Nangarhar University International Journal of Bioscience. 344-347. http://dx.doi.org/10.70436/nuijb.v3i02.235

Beniston, M., Stephenson, D. B., Christensen, O. B., Ferro, C. A., Frei, C., Goyette, S., ... & Woth, K. (2007). Future extreme events in European climate: An exploration of regional climate model projections. Climatic Change, 81(1), 71-95. https://doi.org/10.1007/s10584-006-9226-z

Bromand, M. T. (2015). Impact assessment of climate change on water resources in the Kabul River Basin, Afghanistan. (Master’s thesis). Ritsumeikan University, Shiga, Japan, Environmental Systems and Civil Engineering.

Christensen, N. S., Wood, A. W., Voisin, N., & Lettenmaier, D. P. (2004). The effects of climate change on the hydrology and water resources of the Colorado River Basin. Climatic Change, 62(1-3), 337-363. https://doi.org/10.1023/B:CLIM.0000013684.13621.1f

Douville, H., Raghavan, K., Renwick, J., Allan, R. P., Arias, P. A., Barlow, M., ... & Zolina, O. (2021). Water cycle changes. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. https://centaur.reading.ac.uk/101319/1/101319.pdf

Ekström, M., Fowler, H. J., Kilsby, G. G., & Jones, P. D. (2003). New estimates of future changes in extreme rainfall across the UK using regional climate model integrations. Part 2: Future estimates and use in impact studies. Journal of Hydrology, 300(1-4), 234-251. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.06.019

Ellison, D., Morris, C. E., Locatelli, B., Sheil, D., Cohen, J., Murdiyarso, D., ... & Sullivan, C. A. (2017). Trees, forests and water: Cool insights for a hot world. Global Environmental Change, 43, 51-61. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2017.01.002

Fowler, H. J., & Kilsby, C. G. (2007). Using regional climate model data to simulate historical and future river flows in northwest England. Journal of Climate Change, 80, 337-367. http://dx.doi.org/10.1007/s10584-006-9117-3

Frei, C., Schöll, R., Fukutome, S., Schmidli, J., & Vidale, P. L. (2006). Future change of precipitation extremes in Europe: Intercomparison of scenarios from regional climate models. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 111, D06105. http://dx.doi.org/10.1029/2005JD005965

Frich, P., Alexander, L. V., Della-Marta, P., Gleason, B., Haylock, M., Klein Tank, A. M. G., & Peterson, T. (2002). Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century. Climate Research, 19(3), 193-212. https://doi.org/10.3354/cr019193

Hasanzai, F. H. (2022). Assessment and analysis of the impacts of climate change on water resources in five river basins of Afghanistan. (Master’s Thesis). Yazd University, Physical Climatology, Faculty of Physics. [In Persian]

 

 

Hedayat, S. J., Ebrahimi Khousfi, M., Omidvar, K., & Sharifi Pichon, M. (2024). Investigation of factors affecting surface and groundwater resources using satellite products (Case study: Kabul, Afghanistan). Journal of Water and Sustainable Development, 11(1), 13–24. [In Persian] https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i1.2312-1291

IPCC. (2021). The physical science basis: Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Chapter 11, 955-917. https://doi.org/10.1017/9781009157896.011

Mailhot, A., Duchesne, S., Caya, D., & Talbot, G. (2007). Assessment of future change in intensity-duration-frequency (IDF) curves for Southern Quebec using the Canadian Regional Climate Model (CRCM). Journal of Hydrology, 347(1-2), 197-210. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2007.09.019

Mayar, M. A. (2020). River flow analyses for flood projection in the Kabul River Basin. Central Asian Journal of Water Research, 6(1), 1-17. http://dx.doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/1-17.eng

Mestarshed, M. (2013). Identifying rainfall and temperature characteristics in Afghanistan.(Master’s thesis). University of Isfahan, Faculty of Geographical Sciences and Planning. [In Persian].

Mestarshed, M. (2014). The climatic characteristics of Afghanistan’s rainfall. Geographical Research Quarterly, 29(3), 191–202. [In Persian] http://georesearch.ir/article-1-355-fa.html

Nasrati, R. (2018). Study of the recent half-century drought in the country. General Information and Communications Department, Academy of Sciences, Kabul, Afghanistan, 41–48 and 79–88. [In Persian]

Omidvar, K., & Khosravi, Y. (2010). Examination of changes in some climatic elements on the northern coasts of the Persian Gulf using the Kendall test. Journal of Geography and Environmental Planning, 21(2), 38. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.20085362.1389.21.2.4.0

Parsa, S., Zarin, A., Mofidi, A., & Dadashi Rudbari, A. (2024). Impacts of climate change on temperature and precipitation in Afghanistan with emphasis on the Helmand and Harirod basins. Journal of Water and Sustainable Development, 11(1), 35–38. [In Persian] https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i1.2312-1294

Pokhrel, Y., Felfelani, F., Satoh, Y., Boulange, J., Burek, P., Gädeke, A., ... & Wada, Y. (2021). Global terrestrial water storage and drought severity under climate change. Nature Climate Change, 11(3), 226-233. https://doi.org/10.1038/s41558-020-00972-w

Rahimi, D., & Zarei, F. (2019). Effects of climate change on the volume of water resources and inter-basin water transfer. Irrigation and Engineering Sciences (Scientific Journal of Agriculture), 42(3), 61–74. [In Persian] https://doi.org/10.22055/jise.2017.21862.1565

Rahmati, J., Darmel, M. B., Ullah, S., & Ghaforzai, A. (2024). Impacts of climate change on groundwater resources in Afghanistan: A case study of Kandahar Province. Nangarhar University International Journal of Bioscience, 291-295. http://dx.doi.org/10.70436/nuijb.v3i02.221

Raoufi, H., Taqwa, S., & Attayee, S. N. (2024). Temperature trend analysis: A case study of Kabul, Afghanistan. Meteorology, Hydrology and Water Management, 12(1). https://doi.org/10.26491/mhwm/194452 

Safi, A. G., & Rasikh, K. (2024). Climate change effects on the rivers of Afghanistan. Nangarhar University International Journal of Bioscience. 313-317. https://doi.org/10.70436/nuijb.v3i02.226

Salehi, F. A. (2022). Synoptic analysis of heavy snowfall events in Afghanistan. (Master’s thesis). Yazd University, Department of Geography, Atmospheric Sciences. [In Persian]

Sharafat, A. (2020). Synoptic study of maximum daily rainfall in Kabul Province. (Master’s thesis) Yazd University, Department of Geography, Atmospheric Sciences. [In Persian]

Sidiqi, M., & Shrestha, S. (2021). Assessment of climate change impact on the hydrology of the Kabul River Basin, Afghanistan. Journal of Water Engineering and Management, 2(1), 1–21. https://doi.org/10.47884/jweam.v2i1pp01-21

Souvignet, M., Gaese, H., Ribbe, L., Kretschmer, N., & Oyarzun, R. (2008). Climate change impacts on water availability in the arid Elqui Valley, North Central Chile: A preliminary assessment. In IWRA World Water Congress, Montpellier, France.

Steele-Dunne, S., Lynch, P., McGrath, R., Semmler, T., Wang, S., & Hanafin, J. (2008). The impacts of climate change on hydrology in Ireland. Journal of Hydrology, 356(1-2), 28-45. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.03.025

Swain, D. L., Singh, D., Touma, D., & Diffenbaugh, N. S. (2020). Attributing extreme events to climate change: A new frontier in a warming world. One Earth, 2(6), 522-527. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2020.05.011