بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر شاخص خشکی تحت سناریوهای گزارش ششم تغییر اقلیم در ایران: با نگاهی بر وضعیت صنایع

زمینه و هدف: با توجه به اینکه گرمایش جهانی و تغییر اقلیم و پیامدهای ناشی از تغییر اقلیم در حال حاضر یکی از مهم ترین چالش های محیط زیستی می باشد. از سوی دیگر، ایران به عنوان کشوری با اقلیم نیمه خشک و خشک، همواره با مشکلات مرتبط با کمبود آب و خشکسالی مواجه بوده است. تغییرات اقلیمی می تواند سبب تشدید این مشکلات و همراه با اثرات مخربی بر محیط زیست، اقتصاد و جوامع انسانی باشد. بنابراین شناخت دقیق تاثیرات اقلیمی بر خشکی می تواند به کاهش آسیب پذیری جامعه، افزایش تاب آوری در برابر تغییرات اقلیمی و حفظ منابع طبیعی کشور مفید واقع شود. در همین راستا، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات اقلیمی بر شاخص خشکی در مقیاس های فصلی و سالانه تحت سناریوهای اقلیمی جدیدترین گزارش اقلیمی (CMIP۶) به انجام رسیده است. این پژوهش، با پیش نگری بلندمدت از شرایط خشکی، سعی دارد تا دیدگاه جامعی از تعداد صنایع در معرض شدت های مختلف از خشکی اقلیمی در سراسر ایران و تحت سناریوهای اقلیمی SSP ارائه دهد.

روش پژوهش: لازم بذکر است که در تحقیق حاضر از داده های ۳۱ ایستگاه سینوپتیک واقع در سراسر کشور استفاده شده است. داده های بارش و دما طی دوره آماری ۱۹۹۷ تا ۲۰۱۴ به عنوان داده های مشاهداتی و داده های اقلیمی ریزمقیاس شده توسط NEX-GDDP مبنای مطالعه برای پیش نگری ها طی سه دوره آتی ۲۰۴۹-۲۰۲۵، ۲۰۷۴-۲۰۵۰ و ۲۰۹۹-۲۰۷۵ می باشند. این داده ها تحت سناریوهای SSP۲-۴.۵ و SSP۵-۸.۵ مورد بررسی قرار گرفته اند. مدل های اقلیمی استفاده شده شامل: CNRM-CM۶-۱، CanESM۵، GFDL-ESM۴، HadGEM۳-GC۳۱-LL و MIROC۶ می باشند. پایش تغییرات شاخص خشکی با استفاده شاخص خشکی دومارتن صورت گرفته است. به منظور بهینه سازی ضرایب مدل های اقلیمی و ادغام آن ها، از الگوریتم Evolutionary استفاده شده است. شاخص های آماری RMSE، MAE و MBE برای ارزیابی عملکرد خروجی اقلیمی نسبت به مقادیر مشاهداتی در دوره پایه مبنا بوده است.

یافته ها: طبقه بندی اقلیمی ایستگاه های مورد مطالعه بر مبنای شاخص خشکی دومارتن برای دوره ۱۹۹۷ تا ۲۰۱۴ نشان می دهد که که ۳۹ درصد از ایستگاه ها در اقلیم نیمه خشک و ۲۳ درصد در اقلیم خشک قرار دارند. براساس نتایج، ایستگاه های سیستان و بلوچستان، یزد، خوزستان و هرمزگان در اقلیم خیلی خشک قرار دارند. دقت خروجی اقلیمی در تخمین بارش و دما با استفاده از شاخص های آماری نشان داد که در تخمین بارش و دما به ترتیب در ۸۱ و ۹۰ درصد از ایستگاه ها خطای اریبی قابل توجه نمی باشد. بررسی تغییرات شاخص خشکی دومارتن در سه دوره آتی نسبت به دوره پایه در ایستگاه های اصفهان، قم، سمنان، کرمان، هرمزگان، مازندران، گلستان، ایلام، چهارمحال و بختیاری، فارس، تهران، نیز حاکی از کاهش شاخص خشکی و تغییر اقلیم به سمت خشک تر می باشد. بررسی پراکندگی کارگاه های صنعتی در سطح کشور و میزان آب مصرفی توسط این صنایع نشان داد که استان های اصفهان، فارس، تهران، البرز، آذربایجان شرقی و خراسان رضوی بیش از ۱۲۵۰ کارگاه صنعتی دارند. مصرف آب صنایع در استان های آذربایجان شرقی، تهران، اصفهان، خوزستان، بوشهر و خراسان رضوی بیش از ۶۲۲۱۷۷۹۰ مترمکعب است.

نتایج: نتایج حاکی از آن است براساس داده های مشاهداتی در دوره پایه بخش قابل توجهی از کشور در طبقه های اقلیمی نیمه خشک تا خیلی خشک واقع شده اند. باتوجه به عملکرد داده های اقلیمی در دوره پایه می توان چنین عنوان نمود که داده های بارش و دما مربوط به گزارش ششم تغییر اقلیم منبع ارزشمندی برای پایش شرایط خشکی در دهه های آتی و تحت سناریوهای اقلیمی به شمار می روند. براساس نتایج میزان کاهش در مقدار شاخص خشکی در سه دوره آتی نسبت به دوره پایه، در فصل های تابستان و پاییز بیش از بهار و زمستان می باشد. به طورکلی نتایج نشان داد که با کاهش مقدار شاخص خشکی دومارتن تحت هر دو سناریوی اقلیمی SSP۲-۴.۵ و SSP۵-۸.۵، شرایط اقلیمی در تعداد زیادی از استان های کشور به نیمه خشک، خشک و خیلی خشک تغییر یافته است. با توجه به واقع شدن تعداد زیادی از کارگاه های صنعتی در استان ها ضروری است تا برای مدیریت منابع آب در این مناطق برنامه ریزی و اقدام شود. نتایج تحقیق حاضر می تواند در راستای مدیریت پایدار منابع آبی تحت تاثیر تغییرات اقلیمی مفید واقع شود.

Keywords:

تغییر اقلیم , سناریوهای SSP , شاخص دومارتن , کارگاه های صنعتی