ارزیابی مدل LARS-WG در پیش بینی پارامترهای هواشناسی مناطق اقلیمی زیر کشت پنبه در ایران

سابقه و هدف: امروزه پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی برای اطلاع از میزان تغییرات و در نتیجه در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییر اقلیم، مورد توجه اقلیم شناسان و محققان قرار گرفته است. بر این اساس مدل های شبیه سازی گردش عمومی جو GCM توسعه یافته اند که می توانند پارامترهای اقلیمی را پیش بینی نمایند. LARS-WG مدلی است که خروجی مدل های GCM را ریزمقیاس می کند. در این پژوهش برای پیش بینی مقادیر بارش روزانه، تشعشع خورشیدی و درجه حرارت های حداکثر و حداقل روزانه در مناطق اقلیمی (ایستگاه های هواشناسی) تحت کشت پنبه در ایران مورد استفاده قرار گرفت. هدف از این مطالعه برآورد پارامترهای اقلیمی (بارش، تشعشع خورشیدی و دمای حداقل و حداکثر) طی شرایط آینده در مناطق اقلیمی اصلی تحت کشت پنبه در ایران می باشد، که می تواند جهت حفاظت و مدیریت بهینه منابع آب در این مناطق مورد استفاده قرار گیرد. همچنین در این پژوهش برخلاف مطالعات گذشته که اغلب از گزارش چهارم IPCC استفاده شده است از گزارش پنجم IPCC استفاده گردید. مواد و روش ها: در این پژوهش مناطق مهم تحت کشت پنبه در ایران مورد بررسی قرار گرفته است، که از ۲۳ ایستگاه هواشناسی در مناطق مهم تولید کننده پنبه در کشور استفاده گردید. داده های هواشناسی مورد نیاز شامل مقادیر روزانه بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و ساعات آفتابی در ایستگاه های سینوپتیک مورد نظر به دست آمد. در این مطالعه، ابتدا عملکرد ۵ مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه-سازی داده های بارش، تشعشع خورشیدی، دمای کمینه و دمای بیشینه ۹ ایستگاه سینوپتیک (سبزوار، قوچان، قم، هاشم آباد، لار، بیله سوار، اداره گرگان، حسن آباد داراب و مشهد) در دوره (۲۰۱۶-۲۰۱۱) مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت براساس آماره های t-test، F-test و آزمون ناپارامتری کولموگروف- اسمیرنف دو مدل MIROC۵ و GFDL-CM۳ برای این پژوهش انتخاب گردید. سپس پیش بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل های GCM منتخب برای دوره ۲۰ ساله (۲۰۶۰ -۲۰۴۱) تحت سناریوهای انتشار RCP۴.۵) و (RCP۸.۵ انجام شد. یافته ها: با فرض بروز سناریوهای RCP۴.۵ و RCP۸.۵، پارامتر تشعشع خورشیدی پیش بینی شده در تمام مناطق اقلیمی مورد بررسی توسط هر دو مدل GCM طی دوره آینده نسبت به دوره پایه ۲۰۱۰-۱۹۸۱ تغییر محسوسی نداشته است. به طوری که بیش ترین تغییرات به میزان (۲۴۹/۰ مگاژول بر متر مربع در روز) در منطقه اقلیمی ۶۱۰۲ (ایستگاه هاشم آباد) و با مدل MIROC۵ و سناریو RCP۸.۵ می-باشد. نتایج پیش بینی ها نشان داد پارامتر دمای حداکثر و حداقل برای دوره آینده در تمامی مناطق اقلیمی به صورت افزایشی خواهد بود به-طوری که بیش ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه دماهای حداقل و حداکثر نسبت به دوره پایه در منطقه اقلیمی ۶۰۰۲ شامل ایستگاه-های (حسن آباد داراب، خواف، حاجی آباد و گنبد) به میزان ۶۷/۲ و ۷۵/۲ درجه سانتی گراد در دوره (۲۰۶۰- ۲۰۴۱) تحت سناریوی انتشار ۵/۸ رخ خواهد داد. بیش ترین میزان افزایش دما در ناحیه اقلیمی منتهی به مناطق جنوبی کوهستان البرز و مناطق شرقی زاگرس و همچنین فلات خشک مرکزی ایران و کم ترین میزان افزایش نیز در مناطق اقلیمی منتهی به حاشیه دریای خزر، خلیج فارس و نواحی جنوبی کشور در هر دو سناریو RCP۴.۵ و RCP۸.۵ خواهد بود. در مورد مجموع بارش سالانه در دوره آینده (۲۰۶۰- ۲۰۴۱) بیش-ترین میزان افزایش بارش به مقدار ۵/۹۸ میلی متر توسط مدل MIROC۵ و سناریو RCP۴.۵ در اقلیم ۶۲۰۲ (ایستگاه اداره گرگان) پیش-بینی شد. همچنین بیش ترین میزان کاهش بارش به مقدار ۸/۲۹- میلی متر توسط مدل MIROC۵ و سناریو RCP۸.۵ در منطقه اقلیمی ۶۱۰۲ پیش بینی گردید. نتیجه گیری: با توجه به نتایج پیش بینی با افزایش میانگین سالانه دمای حداقل و حداکثر طی دوره آینده (۲۰۶۰-۲۰۴۱) و همچنین کاهش بارش برای مناطق اقلیمی منتهی به فلات خشک مرکزی و جنوب ایران می توان گفت تغییرات پارامترهای هواشناسی برای مناطق اقلیمی تحت کشت پنبه در ایران تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم در دهه های آتی محسوس خواهد بود.

Keywords:

تغییر اقلیم , سناریوهای RCP , شبیه سازی , مدل های GCM