پیش بینی جریان تحت تأثیر تغییر اقلیم بر اساس خروجی ترکیبی مدل های CMIP6 (مطالعه موردی: سد دز)
مدیریت جامع حوزه های آبخیز - Integrated Watershed Management
1403/2024
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: رواناب سطحی، یکی از دلایل عمده در فرسایش، رسوبگذاری و کاهش کیفیت آب رودخانه است ؛ بنابراین، پیشبینی پاسخ حوضه به رویدادهای بارش مهم است. انتخاب یک مدل بارش رواناب مناسب برای حوضه از جهت بهرهوری برنامهریزی و مدیریت منابع آب مهم است. از طرفی افزایش گازهای گلخانهای میتواند تأثیرات منفی زیادی بر کلیه سیستمهایی که در کنش با سیستم اقلیم میباشند، بگذارد. در این پژوهش، اثر تغییرات شاخصهای بارش و دما با استفاده از روش ریزمقیاس سازی BCSD (روش جداسازی فضایی تصحیح اریبی) بر اساس ترکیبی از خروجی مدلهایAOGCM گزارش ششم IPCC تحت دو سناریوی انتشار SSP245 و SSP585به مقیاس محلی مدنظر و تولید سناریوهای تغییر اقلیم آتی و همچنین، شبیهسازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی بهمنظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز واقع در استان خوزستان بررسی شد.
مواد و روشها: برای بررسی اثرات تغییر اقلیم روی جریان در ایستگاه مطالعاتی سد دز، از خروجی 6 مدل AOGCM مربوط به ششمین گزارش ارزیابی IPCC از پایگاه دادهای CMIP6 دریافت شده و با استفاده از ArcGIS10.8.2 اطلاعات منطقه موردنظر استخراج شد. سپس با انجام فرآیند معیارهای ارزیابی مدلها نسبت به یکدیگر، مدلی که دارای عملکرد مناسبتری بود انتخاب و در نهایت سناریوهای آینده برای این مدل در نظر گرفته شد. خروجی این مدلها شامل دما و بارش برای دوره پایه 2020-1991 و دوره آتی 2059-2030 و تحت دو سناریویSSP245 و SSP585 استخراج شدند. همچنین، شبیهسازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی آتی بهمنظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز در استان خوزستان است.
بحث و نتایج: نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد و تناسب بیشتری با دادههای مشاهداتی دارد. همچنین، کاهش بارندگی در اغلب ماهها در سناریوی SSP245 بیشتر از SSP585 است. افزایش دما در ماههای گرم سال بیشتر از ماههای سرد سال اتفاق میافتد. همچنین، بر اساس نتایج، مدل IHACRES توانایی مناسبی در شبیهسازی جریان در دورههای مرطوب یا به عبارتی دبیهای بالا داشته است، این در حالی است که در مورد دبیهای کم جریان این تطابق کمتر است. نتایج نشان میدهد که بیشترین میزان افزایش رواناب در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهداتی در ماه فوریه (12 بهمن تا 10 اسفند) به میزان 20/248 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی SSP585 و کمترین میزان آن در ماه ژانویه (11 دی تا 11 بهمن) به میزان 26/194 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی SSP245 است.
نتیجهگیری: در این پژوهش از جدیدترین سناریوهای انتشار که در گزارش ششم IPCC تدوین شده و تطابقپذیری مناسبتری با شرایط اقلیمی کرهزمین دارد استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد ؛ بنابراین مدل ترکیبی جهت چشمانداز پارامترهای اقلیمی منطقه مورد مطالعه تحت دو سناریوی انتشار SSP245 و SSP585 در دوره آینده (2030-2059) استفاده شد. همچنین، نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارندگی در ماههای زمستان رخ میدهد. دما در اکثر ماهها در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهده افزایش یافته است. بنابراین با بررسی نتایج مشخص شد که بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده همخوانی خوبی وجود دارد و مدل BCSD عملکرد خوبی برای شبیه سازی بارش و دما در ایستگاه سد دز دارد و می توان از آن برای تخمین استفاده کرد. همچنین بر اساس نتایج، مدل IHACRES توانایی خوبی در شبیه سازی جریان در دوره های مرطوب یا به عبارتی دبی های بالا دارد، درحالیکه در دبی های پایین، این سازگاری کمتر است. بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی و عمر مفید سد برای مدیریت منابع آب ضروری است. نتایج این تحقیق میتواند در تحلیل خشکسالیها، کنترل سیلابهای مخرب، تخصیص منابع آب سطحی و زیرزمینی، افزایش تنظیم آب برای شرب و کشاورزی، تحلیل خشکسالی و مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه مفید باشد.

