تولید گیاهان زراعی (Feb 2021)
ارزیابی مدل LARS-WG در پیش‌بینی پارامترهای هواشناسی مناطق اقلیمی زیر کشت پنبه در ایران
Abstract
سابقه و هدف: امروزه پیش‌بینی 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 اقلیم‌شناسان و محققان قرار گرفته است. بر این اساس مدل‌های شبیه‌سازی گردش عمومی جو GCM توسعه یافته‌اند که می‌توانند پارامترهای اقلیمی را پیش‌بینی نمایند. LARS-WG مدلی است که خروجی مدل‌های GCM را ریزمقیاس می‌کند. در این پژوهش برای پیش‌بینی مقادیر بارش روزانه، تشعشع خورشیدی و درجه حرارت‌های حداکثر و حداقل روزانه در مناطق اقلیمی (ایستگاه‌های 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 می‌باشد، که می‌تواند 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 روش‌ها: در این پژوهش مناطق مهم تحت کشت پنبه در ایران مورد بررسی قرار گرفته است، که از 23 ایستگاه هواشناسی در مناطق مهم تولید کننده پنبه در کشور استفاده گردید. داده‌های هواشناسی مورد نیاز شامل مقادیر روزانه بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و ساعات آفتابی در ایستگاه‌های سینوپتیک مورد نظر به‌دست آمد. در این مطالعه، ابتدا عملکرد 5 مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه-سازی داده‌های بارش، تشعشع خورشیدی، دمای کمینه و دمای بیشینه 9 ایستگاه سینوپتیک (سبزوار، قوچان، قم، هاشم‌آباد، لار، بیله‌سوار، اداره‌گرگان، حسن‌آباد داراب و مشهد) در دوره (2016-2011) مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت براساس آماره‌های t-test، F-test و آزمون ناپارامتری کولموگروف- اسمیرنف دو مدل MIROC5 و GFDL-CM3 برای این پژوهش انتخاب گردید. سپس پیش‌بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل‌های GCM منتخب برای دوره 20 ساله (2060 -2041) تحت سناریوهای انتشار RCP4.5) و (RCP8.5 انجام شد.یافته‌ها: با فرض بروز سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5، پارامتر تشعشع خورشیدی پیش‌بینی شده در تمام مناطق اقلیمی مورد بررسی توسط هر دو مدل GCM طی دوره آینده نسبت به دوره پایه 2010-1981 تغییر محسوسی نداشته است. به‌طوری که بیش‌ترین تغییرات به میزان (249/0 مگاژول بر متر مربع در روز) در منطقه اقلیمی 6102 (ایستگاه هاشم آباد) و با مدل MIROC5 و سناریو RCP8.5 می-باشد. نتایج پیش‌بینی‌ها نشان داد پارامتر دمای حداکثر و حداقل برای دوره آینده در تمامی مناطق اقلیمی به صورت افزایشی خواهد بود به-طوری که بیش‌ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه دماهای حداقل و حداکثر نسبت به دوره پایه در منطقه اقلیمی 6002 شامل ایستگاه-های (حسن آباد داراب، خواف، حاجی آباد و گنبد) به میزان 67/2 و 75/2 درجه سانتی‌گراد در دوره (2060- 2041) تحت سناریوی انتشار 5/8 رخ خواهد داد. بیش‌ترین میزان افزایش دما در ناحیه اقلیمی منتهی به مناطق جنوبی کوهستان البرز و مناطق شرقی زاگرس و همچنین فلات خشک مرکزی ایران و کم‌ترین میزان افزایش نیز در مناطق اقلیمی منتهی به حاشیه دریای خزر، خلیج فارس و نواحی جنوبی کشور در هر دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 خواهد بود. در مورد مجموع بارش سالانه در دوره آینده (2060- 2041) بیش-ترین میزان افزایش بارش به مقدار 5/98 میلی‌متر توسط مدل MIROC5 و سناریو RCP4.5 در اقلیم 6202 (ایستگاه اداره گرگان) پیش-بینی شد. همچنین بیش‌ترین میزان کاهش بارش به مقدار 8/29- میلی‌متر توسط مدل MIROC5 و سناریو RCP8.5 در منطقه اقلیمی 6102 پیش‌بینی گردید.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج پیش‌بینی با افزایش میانگین سالانه دمای حداقل و حداکثر طی دوره آینده (2060-2041) و همچنین کاهش بارش برای مناطق اقلیمی منتهی به فلات خشک مرکزی و جنوب ایران می‌توان گفت تغییرات پارامترهای هواشناسی برای مناطق اقلیمی تحت کشت پنبه در ایران تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم در دهه‌های آتی محسوس خواهد بود.
Keywords
