بررسی تغییرات شروع و خاتمه یخبندان ها و سرماهای موثر در کشاورزی تحت شرایط تغییر اقلیم در شمال غرب ایران

چکیده مبسوط بیان مسئله:  سرما و یخبندان از مهم ترین پارامترهای اقلیمی در زمینه اقلیم کشاورزی می­باشد که آسیب­های ناشی از آن­ها، امکان تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی را در مناطق آسیب پذیر کاهش می­دهد. سرما و یخبندان، یکی از مخاطرات اقلیمی است که همه ساله باعث ایجاد خسارت در فعالیت­های مختلف می­گردد. مهم­ترین بخشی که آسیب جدی و بیشترین خسارت را از یخبندان می­بیند، بخش کشاورزی است. سرما و یخبندان­های شدید برای بسیاری از گیاهان زراعی و باغی نتایج زیان بار و نابود کننده­ای را در پی دارد، به طوری که در برخی سال­ها میلیاردها ریال خسارت به باغداران، زارعین و در نهایت منافع ملی کشور وارد می­شود. با توجه به اینکه منطقه شمال غرب ایران هر ساله خسارات مالی زیادی را در اثر رخداد مخاطرات جوی بخصوص سرما و یخبندان متحمل می­شود. شناسایی و پهنه بندی فضایی مناطق دارای پتانسیل بالای مخاطره سرما و یخبندان و پیش­بینی زمان وقوع آن ها، می­تواند اطلاعات مناسب و با ارزشی را در جهت پیشگیری و کاهش خسارات فراهم آورد که در این پژوهش با استفاده مدل­ جهانی HadCM۳ تحت دو سناریوی A۲ و B۱ و مدل ریزمقیاس گردانی LARS-WG به این امر پرداخته می­شود.   روش تحقیق:  بررسی زمان وقوع و پیش­بینی تغییرات آن­ها در آینده از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور مدل­های گردش عمومی جو (GCM) طراحی شده­اند که می­توانند پارامترهای اقلیمی را در آینده شبیه­سازی کنند. لذا در این پژوهش داده­های خروجی مدل گردش عمومی HadCM۳ تحت دو سناریوی انتشار A۲ و B۱ توسط مدل آماری LARS-WG  در ۲۱ ایستگاه سینوپتیک واقع در شمال غرب ایران ریز گردانی شد و نتایج حاصل از آن در دوره پایه (۲۰۱۰-۱۹۸۰) و دهه ۲۰۲۰ (۲۰۳۰-۲۰۱۱) برای دو متغیر اقلیمی دمای کمینه و دمای بیشینه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس تاریخ وقوع اولین و آخرین یخبندان و سرمای پاییزه و بهاره استخراج و تاریخ وقوع آن­ها در آینده محاسبه شد. نتابج و بحث: بررسی میانگین ماهانه دمای حداقل ایستگاه­های مورد مطالعه در دهه ۲۰۲۰ و دوره پایه نشان می­دهد که میزان دما بر اساس هر دو سناریوی مورد بررسی و در همه ماه­ها و در بیشتر ایستگاه­های مطالعاتی نسبت به دوره پایه افزایش یافته است.  بیشترین تغییرات دمای کمینه در منطقه مورد مطالعه بر اساس متوسط سناریوهای مورد بررسی در این دهه مربوط به ایستگاه­های ابهر، اردبیل، خوی و ارومیه به میزان ۸/۰ درجه سلسیوس می­باشد؛ در واقع دماهای کمینه­ای که در این ایستگاه­ها در دوره پایه اتفاق افتاده است در دوره آینده مشاهده نشده و روند گرمایشی از خود نشان داده است که میزان آن در دوره آتی در سطح منطقه مورد مطالعه در دهه ۲۰۲۰ بین ۴/۰ تا ۸/۰ نسبت به دوره پایه خواهد بود. نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود ۸/۰ درجه سلسیوس دارد. نتایج حاصل از بررسی اولین و آخرین یخبندان در دهه ۲۰۲۰ نشان می­دهد که در سطح منطقه مورد مطالعه اولین یخبندان زودرس پاییزه بین ۲ تا ۹ روز دیرتر اتفاق می­افتد که کمترین تغییرات در تاریخ شروع یخبندان­ها نیز مربوط به دو ایستگاه قزوین و مشکین شهر هر کدام  با ۲ روز تغییر نسبت به دوره پایه می­باشد. آخرین یخبندان دیررس بهاره نیز بین ۳ تا ۱۰ روز زودتر در سطح منطقه به پایان می­رسد که با این وصف طول دوره یخبندان­ها در تمامی ایستگاه­های مورد مطالعه کاهش خواهد که یافت که بیشترین کاهش مربوط به ایستگاه خوی با ۱۶ روز و سپس ایستگاه­های ارومیه و اردبیل هر دو با ۱۴ روز و کمترین کاهش مربوط به ایستگاه مشکین شهر به ۶ روز می­باشد. بر اساس نتایج حاصل تغییرات در تاریخ شروع یخبندان­های زودرس کمتر از تغییرات نسبت به یخبندان­های دیررس می­باشد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه­های مورد بررسی نشان می­دهد که اولین سرما و یخبندان های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان­های بهاره نیز زودتر به پایان می رسند. کمترین تغییرات مربوط به جنوب شرق منطقه مورد مطالعه و مناطق مشکین شهر و سراب و بیشترین تغییرات طول دوره یخبندان مربوط به مناطق خوی، ارومیه، تبریز و اهر می­باشد با توجه به نتایج حاصل بیشتر مناطق مورد مطالعه به طور متوسط بین ۱۰ تا ۱۲ روز کاهش در طول دوره یخبندان را نسبت به دوره پایه تجربه خواهند کرد. نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود ۸/۰ درجه سلسیوس دارد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه­های مورد بررسی نشان می­دهد که اولین سرما و یخبندان های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان­های بهاره نیز زودتر به پایان می رسند. همچنین طول دوره سرما و یخبندان نیز کاهش می یابد، که این می­تواند بیانگر پیامد تغییر اقلیم در ایستگاه های مطالعاتی است. نتایج حاصل از این پژوهش با مطالعات گرازیک و کودویلیچ (۲۰۱۵) در لهستان، مدالا و همکاران (۲۰۱۶) در تگزاس، حسینی و احمدی (۱۳۹۵) در سقز، آقا شریعتمداری و همکاران (۱۳۹۵) در غرب ایران، سبحانی و همکاران (۱۳۹۶) در اردبیل و خلیلی و همکاران (۱۳۹۶) در ایران مطابقت دارد.  

Keywords:

KeyWords: Climate change , Cold , Frost , Lars-WG , واژه های کلیدی: تغییر اقلیم , سرما , یخبندان , LARS-WG