پیش بینی خشک‌سالی هواشناسی و آب‌شناختی تحت تغییر اقلیم در آبخیز سد میناب

Abstract

مقدمه و هدفپدیدة تغییرات آب و هوا سبب تداوم تغییر الگوی آب و هوا در آینده است. هیئت تغییر اقلیم میان دولت‌ها با همکاری مراکـز پژوهشی گوناگون در سراسر جهان از سـال 2016، گردآوری گزارش ششم ارزیابی تغییر اقلیم CMIP(6) را آغـاز کـرده اسـت. به‌دلیل کم دقت‌بودن خروجی مدل ­های GCM، از آنها برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم در مقیاس محلی استفاده نمی‌شود. ازاین‌رو، لازم است برای بررسی‌های منطقه‌ای، از مدل‌ها یا روش ­های مناسبی برای ریزمقیاس کردن خروجی این مدل‌ها استفاده شود. از مهم­ترین اثرات تغییر اقلیم، تأثیر روی بارش و رواناب آبخیز است که می‌تواند بر خشک‌سالی/ترسالی هواشناسی و آب‌شناختی تأثیرگذار باشد. یکی از مدل‌های معروف بارش-رواناب که نیاز به دادة ورودی زیادی ندارد، IHACRES است. در دهة گذشته کاربرد آن به‌وسیلة پژوهشگران استقبال‌شده است. این پژوهش با هدف بررسی اثرات تغییر اقلیم بر خشک‌سالی هواشناسی و آب‌شناختی آبخیز سد میناب انجام شد.مواد و روش‌هادر این پژوهش از داده‌های اقلیمی و آب‌شناختی منطقه شامل بارش روزانه، میانگین روزانة دما و میانگین روزانة آب‌دهی برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی روزانة آب‌دهی آبخیز میناب در دورة آماری 1989 تا 2018 استفاده شد. افزون بر این، از مدل در حال نگارش کانادایی گزارش ششم و سه سناریوی تغییر اقلیم SSP-1-2.5، SSP-3-7.5 و SSP-5-8.5 نیز استفاده شد. همچنین، از مدل‌ IHACRES برای پیش­بینی جریان رود در سال‌های 2019 تا 2040، و از مدل LARS-WG برای ریزمقیاس­ نمایی بارش و دما استفاده شد. برای مطالعة خشک‌سالی از شاخص بارش/رواناب استانداردشده (SPI/SRI) بهره‌گرفته شد. برای تحلیل روند خشک‌سالی و مشخصه­ های آن در دورة پایه و آینده از آزمون ناپارامتری من‌کندال استفاده شد.نتایج و بحثبا استفاده از داده‌های مزبور، رواناب به‌وسیلة مدل IHACRES واسنجی شد. پس از عملکرد مناسب مدل در مرحلة واسنجی، مدل صحت‌سنجی شد و با استفاده از سه سناریوی گزارش ششم رواناب برای یک دوره در آینده پیش‌بینی شد. سپس، برای دوره‌های تاریخی و آینده اندازه‌های SPI، SRI و مشخصه­ های خشک‌سالی (شدت، مدت، بزرگی و اوج) برآورد شدند و روند تغییرات آنها در مقایسه با دورة آینده مقایسه شد. نتایج نشان داد روند تغییرات بارش در هر سه سناریو در فصل پاییز و زمستان کاهش یافت. همچنین، با استفاده از سه سناریو مشخص شد که بیشترین تغییرات در دورة مشاهده‌ای مربوط به ماه نوامبر بود. اما، این تغییرات در فصل تابستان افزایش یافت. هر سه سناریو در مقایسه با دورة پایه، افزایش تغییرات دما (تا 40%) به‌ویژه از ماه‌های آگوست تا دسامبر را پیش‌بینی کردند. همچنین، روند جریان رود، به‎ دنبال کاهش بارش، کاهش یافت. کاهش تغییرات بیشتر مربوط به فصل‌های پاییز و زمستان (تا 49%) بود. اما روند این تغییرات در فصل تابستان در مقایسه با دورة پایه افزایش یافت. در کل دوره، شیب روند تغییرات بارش و آب‌دهی افزایش یافت. نتایج بررسی اثر اقلیم و خشک‌سالی هواشناسی در منطقة مطالعه‌شده نشان داد که روند اندازه‌های خشک‌سالی آب‌شناختی و هواشناسی در گذشته افزایشی بوده است، اما در بیشتر سناریوهای آینده روند خشک‌سالی کاهشی بود و به‌طور کلی از نظر آماری نیز معنی­ دار نبود. این وضعیت در مشخصه­ های خشک‌سالی نیز کاملاً مشاهده شد.نتیجه‌گیری و پیشنهادهابررسی تغییرات منطقه ­ای خشک‌سالی ناشی از تغییرات جهانی اقلیم همراه با ترکیب‌های گوناگونی از سناریوها می‌تواند برای هشدار زودهنگام خشک‌سالی و همچنین برنامه‌ریزی مدیریت منابع آب مفید باشد. هم‌اکنون وضعیت شرایط مدیریت و پیش­آگاهی خشک‌سالی در بسیاری از نقاط ایران به‌ویژه مناطق خشک و نیمه­ خشک مطلوب نیست. ازاین‌رو، ضروری است که امکان آمادگی لازم برای مقابله با آن فراهم شود. بنابراین، در خشک‌سالی‌های شدید، کاربرد مدل ­های تغییر اقلیم برای پیش­گویی شرایط آینده در ارزیابی قابلیت تأمین آب و نیازمندی به منابع آب کمکی می‌تواند بسیار مفید باشد.

Keywords

• آبخیز میناب
• شاخص بارش/رواناب استانداردشده
• گزارش ششم اقلیم
• ریزمقیاس نمایی
• مدل بارش-رواناب