ارزیابی تغییرات جریان آینده تحت سناریوهای مختلف تغییر اقلیم برحوضه آبریز رودخانۀ گاماسیاب

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته دکتری آبخیزداری، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 دانشیار، گروه جغرافیا، دانشکدۀ علوم انسانی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

چکیده

تغییر اقلیم با توجه به ظرفیت محدود اکوسیستم‏ها می‏تواند موجب بروز مشکلاتی در تأمین آب قابل‏ دسترس برای رفع نیاز بشر شود و بر توانایی منطقه‏ای در مواجهه با بلایای طبیعی مرتبط با آب تأثیر بگذارد. یکی از مشخصه‏های طبیعی رودخانۀ گاماسیاب احتمال وقوع سیلاب و خطرات ناشی از آن است. بنابراین مطالعات هیدرولوژیکی تحت شرایط تغییر اقلیم برای ساماندهی و مدیریت آن ضروری است. لزوم استفاده از مدل‏های سری CMIP5 در پژوهش‏های جدید با توجه به دقت زیاد آنها و کمبود کارهای پژوهشی به وسیلۀ این مدل‏ها در کشور ما، سبب شد در پژوهش حاضر از خروجی‏های چهار مدل سری CMIP5 و دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 برای آیندۀ نزدیک (2020-2049 میلادی) و آیندۀ دور (2070-2099 میلادی) استفاده شود. نتایج نشان می‏دهد مقدار بارندگی سالانۀ حوضه در پنج ایستگاه بررسی‌شده با توجه به سناریوهای مد نظر و دوره‏های زمانی مختلف بین 6/31- تا 8/52 درصد تغییر خواهد کرد. میانگین کمترین و بیشترین دمای ماهانه در ایستگاه کرمانشاه به ترتیب حداکثر تا C°75/2 و C°15/2 و در ایستگاه همدان به ترتیب حداکثر تا C°43/3 و C° 26/4 با توجه به سناریوهای مختلف افزایش می‏یابد. در این پژوهش از مدل SWAT برای شبیه‏سازی هیدرولوژیکی جریان استفاده شد. نتایج ضمن تأیید کارایی مدل SWAT در شبیه‏سازی دبی حوضه، نشان داد میزان تغییرات رواناب حاصل از خروجی مدل CSIRO-Mk تحت سناریوهای مختلف نسبت به دورۀ مشاهداتی از 3/42 – تا 8/17 درصد متغیر خواهد بود. نتایج تحقیق ضرورت به‌کارگیری تدابیر لازم به‌منظور سازگاری با تغییر اقلیم در سیاست‏های آتی مدیریت حوضۀ گاماسیاب تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. IPCC expert meeting report. towards new scenarios for analysis of emissions, climatechange, impacts, and response strategies. 19–21 September, 2007 Noordwijkerhout, The Netherlands
[2]. Herting, E. and J. Jacobeit., 2008,“Downscaling Future Climate change: Temperature scenarios for the Mediterrnean Area”, Global and Planetary hange 63. 127- 131.
[3]. Ozkul, S., 2009,Assessment of climate change eifects in Aegean River Basins: The case Of Gediz Buyuk Menders Basins”, J. climate change
[4]. Harmsen, E. W., Miller, N. L., Schelgel, N. J. and Gonzalez, J.E.2009,“Seasonal climate change Impactes on Evaportranspiration, Percipitation deficit and crop Yield in Puer Rico”,J. Of Agricultural Water Management, 96. 1085- 1095.
 
[5]. Babaean A, Najafinik Z, Abbasi F, Nohandan M, Adab H. 2009. "Assessment of the country's climate change during the period 2010-2039 using the general circulation model of ECHO-G. Geography and Development,2009; 16: 152-135.
[6]. Revelle R. R, Waggoner P. E.1983. Effects of carbon dioxideinduced climate change on water supplies in western of United States. Climate changing Nat. Acad. Washangton D. C. 1983.
[7]. Wilby R, Harris I. A frame work for assessing uncertainties in climate change impacts: low flow scenarios for the River Thames, UK. Water Resources Research. 2006; 42
[8]. Jahanbakhsh S, Khorshid Dust A.M, Alinejed M.H, Purasghar F. The Impact of Climate Change on Temperature and Precipitation Considering the Uncertainty of Climate Models and Scenarios(Case study of Urmia Shahr-e Chah Basin). Hydrogeomorphology Journal. 2016; 7: 107-122. [Persian]
[9]. Kamal A.R, Massah Bavani A.R. Evaluation of uncertainty of AR4-AOGCM models and hydrologic models in estimating temperature, precipitation and the runoff of Qaraosso basin under climate change. Journal of Water Research of Iran. 2011; 5(9): 39-50. [Persian]
[10]. Eghdamirad S, Johnson F, Woldemeskel F, Sharma A. Quantifying the sources of uncertainty in upper air climate variables. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2016; 27;121(8):3859-74.
[11]. Elashamy M. E., Wheater, H. S., Huntingford, C. Evaluation of the rainfall Companent of Weather generator for climate change Studies. Journal of Hydrology. 2005; 326: 1-24.
[12]. Schimidli, H, Goodess C. M., Frei C, Haylouk M. R., Schmith S. Statistical and dynamical downscaling Precipitation: An Evaluation and Camparison of scenario for the European Alps. Journal of Geophysical Research, 2007; 112: 1-20.
[13]. IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker T.F, Qin G, Plattner M, Tignor S.K, Allen J, Boschung A, et al. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
[14]. Basheer A, Lu H, Omer A, Ali A, Abdelgader A. Impacts of climate change under CMIP5 RCP scenarios on the stream flow in the Dinder River and ecosystem habitats in Dinder National Park, Sudan. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2016; 20: 1331–1353.
[15]. Papadimitriou L, Koutroulis L, Grillakis M, Tsanis I. High-end climate change impact on European runoff and low flows – exploring the effects of forcing biases. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2016; 20: 1785–1808.
[16]. Hoang L, Lauri H, Kummu M, Koponen J, Michelle T, Vliet H, et al. Mekong River flow and hydrological extremes under climate change. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2016; 20: 3027–3041.
[17]. Arias R, Blanco M, Taboada-Castro M, Nunes J, Keizer J. Water Resources Response to Changes in Temperature, Rainfall and CO2 Concentration: A First Approach in NW Spain. Water. 2014; 6(10), 3049-3067; doi:10.3390/w6103049
 [18]. Saha P. P., Zeleke K, Hafeez M. Streamflow modeling in a fluctuant climate using SWAT: Yass River catchment in south eastern Australia. Environmental Earth Sciences. 2014; 71(12): 5241–5254
[19]. Xu H, Luo Y. Climate change and its impacts on river discharge in two climate regions in China. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2015; 19, 4609–4618.
[20]. IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.
[21]. Ministry of Agriculture. Comprehensive Plan for the Recovery and Development of Agriculture and Natural Resources in the Karkheh and Dez River Basin. 1996;Volume 1, Surface Water, Planning and Support Deputy, Tehran.
[22]. Abbaspour K. 2007. User manual for SWAT-CUP, SWAT calibration and uncertainty analysis programs. Eawag: Swiss Fed. Inst. Of Aquat. Sci. and Technol. Du¨bendorf, Switzerland.
[23]. Neitsch S, Arnold L, Kiniry G, Williams J. Soil and Water Assessment Tool, Userʼs Manual, Version 2000-2002
[24]. Abbaspour K, Rouholahnejad E, Vaghefi S, Srinivasan R, Yang H, Klove B. A continental-scale hydrology and water quality model for Europe: Calibration and uncertainty of a high-resolution large-scale SWAT model. Journal of Hydrology. 2015; 524:733–752
[25]. Donizete R, Pereiraa A, Martinezb F, Pruskib D. Hydrological simulation in a basin of typical tropical climate and soil using the SWAT model part I: Calibration and validation tests. Journal of Hydrology: Regional Studies. 2016; 7: 14–37
[26]. Kepner W, Hernandez M, Semmens D, Goodrich D. The Use of Scenario Analysis to Assess Future Landscape Change on Watershed Condition in the Pacific Northwest (USA). Use of Landscape Sciences for the Assessment of Environmental Security. 2008; 237-261.
[27]. Wang L, Ranasinghe S, M van P, Gelder J, Vrijling K. Comparison of empirical statistical methods for downscaling daily climate projections from CMIP5 GCMs: a case study of the Huai River Basin, China. International journal of climatology Int. J. Climatol. 2016; 36: 145–164
 
[28]. Ho C, Stephenson D, Collins M, Ferro CAT, Brown S. Calibration strategies: a source of additional uncertainty in climate change projections. Bull. Am. Meteorol. Soc. 2012; 93(1): 21–26.
[29]. Zahabiyun B, Goodarzi M, Massah A. Application of SWAT model in estimating basin runoff in future periods affected by climate change. Journal of Climatology Research. 2010; 3and4. [Persian]
[30]. Jones P, Hulme M, alculating regional climatic times series for temperature and precipitation: methods and illustrations. International journal of climatology. 1996; 16: 361-377
دوره 5، شماره 3
مهر 1397
صفحه 777-789
  • تاریخ دریافت: 10 مهر 1396
  • تاریخ بازنگری: 18 آبان 1396
  • تاریخ پذیرش: 12 بهمن 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مهر 1397
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1397