بررسی تغییرات دمای ایران در اثر تغییر اقلیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی سیستم های انرژی، دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

5 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

6 کارشناس ارشد، دفتر مدیریت و حفاظت آب و خاک، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر دمای آینده (2040-2021) در ایران بررسی شده است. به این منظور نتایج سه مدل گردش عمومی (GCM) به نام ­های GFDL-ESM2M، HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-LR و برای دو سناریو انتشار گازهای گلخانه ­ای RCP2.6 و RCP8.5 تحلیل شد. برای ریزمقیاس ­نمایی و تصحیح سوگیری از مدل CCT و داده­های دمای کمینه روزانه و دمای بیشینه روزانه (2019-1986) استفاده شد. کاهش دما در میانگین وزن‌دار سالانه هیچ‌کدام از سناریوهای بررسی شده، رخ نداده است. بیش‌ترین افزایش میانگین وزن‌دار سالانه دما برابر 1/3 درجه سانتی‌گراد  و بیش‌ترین افزایش دمای فصلی مربوط به تابستان (5/8 درجه سانتی‌گراد) مربوط به سناریو RCP8.5 در مدل HadGEM2-ES است. همین‌طور، بیشینه کاهش دما در فصل زمستان (2/1 درجه سانتی‌گراد) تحت شرایط سناریو RCP2.6 و مدل GFDL-ESM2M رخ داده است. با توجه به اقلیم ایران که اغلب مناطق آن خشک است، در پی این افزایش دما حتی در شرایط خوش‌بینانه (RCP2.6)، کشور نیازمند برنامه مدیریت جامع منابع آب و دید بلندمدت مدیران و مسئولان ذیربط می ­باشد. افزایش دما موجب چالش­ هایی از جمله مسائل کشاورزی، امنیت غذایی، اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی، سیاسی، بین ­الملل و ... می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating Temperature Variation due to Climate Change in Iran

نویسندگان [English]

  • Hossein Yousefi 1
  • Saman Javadi 2
  • Ali Moridi 3
  • Hossein Khajehpour 4
  • Hanie Sadat Karbasi 5
  • Touraj Fathi 6
1 M.Sc. Graduate, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Environmental Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
4 Assistant Professor, Department of Energy Systems Engineering, Faculty of Energy Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
5 M.Sc. Student, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
6 Head Expert, Deputy of Soil and Water Conservation and Management, Department of Environment, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of climate change on future temperature (2021-2040) in Iran has been investigated. For this purpose, the results of three general circulation models (GCM) named GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES and IPSL-CM5A-LR were analyzed for two scenarios of greenhouse gas emissions of RCP2.6 and RCP8.5. CCT model and minimum and maximum daily temperature (1986-1986) were used for downscaling and bias correction. The weighted average annual temperature did not decrease in the studied scenarios. The highest increase in weighted average annual is equal to 3.1 °C, and the highest increment in seasonal temperature is related to summer (8.5°C) due to the RCP8.5 scenario in the HadGEM2-ES model. Also, the maximum temperature decrease occurred in winter (1.2°C) under the conditions of the RCP2.6 scenario and GFDL-ESM2M model. Due to the climate of Iran, most of which is arid, following this increase in temperature, even in optimistic conditions (RCP2.6), the country needs an integrated water resources management program and long-term vision of relevant managers and officials. Rising temperatures pose challenges in various fields such as agriculture, food security, social, economic, cultural, political, international, and so on.

کلیدواژه‌ها [English]

  • GCM
  • Iran
  • RCP2.6
  • RCP8.5
  1. Alexander, L. V., & Arblaster, J. M. (2017). Historical and projected trends in temperature and precipitation extremes in Australia in observations and CMIP5. Weather and Climate Extremes, 15(January), 34–56.
  2. Ashraf Vaghefi, S., Abbaspour, N., Kamali, B., & Abbaspour, K. C. (2017). A toolkit for climate change analysis and pattern recognition for extreme weather conditions – Case study: California-Baja California Peninsula. Environmental Modelling and Software, 96, 181–198.
  3. Brêda, J. P. L. F., de Paiva, R. C. D., Collischon, W., Bravo, J. M., Siqueira, V. A., & Steinke, E. B. (2020). Climate change impacts on South American water balance from a continental-cale hydrological model driven by CMIP5 projections. Climatic Change, 159(4), 503–522.
  4. Dong, T. Y., Dong, W. J., Guo, Y., Chou, J. M., Yang, S. L., Tian, D., & Yan, D. D. (2018). Future temperature changes over the critical Belt and Road region based on CMIP5 models. Advances in Climate Change Research, 9(1), 57–65.
  5. Doulabian, S., Golian, S., Toosi, A. S., & Murphy, C. (2021). Evaluating the effects of climate change on precipitation and temperature for Iran using RCP scenarios. Journal of Water and Climate Change, 12(1), 166–184.
  6. Gaitán, E., Monjo, R., Pórtoles, J., & Pino-Otín, M. R. (2019). Projection of temperatures and heat and cold waves for Aragón (Spain) using a two-step statistical downscaling of CMIP5 model outputs. Science of the Total Environment, 650, 2778–2795.
  7. Gorguner, M., Kavvas, M. L., & Ishida, K. (2019). Assessing the impacts of future climate change on the hydroclimatology of the Gediz Basin in Turkey by using dynamically downscaled CMIP5 projections. Science of the Total Environment, 648, 481–499.
  8. Hempel, S., Frieler, K., Warszawski, L., Schewe, J., & Piontek, F. (2013). A trend-preserving bias correction–the ISI-MIP approach. Earth System Dynamics, 4(2), 219–236.
  9. Hussain, M., Yusof, K. W., Mustafa, M. R., Mahmood, R., & Shaofeng, J. (2017). Projected changes in temperature and precipitation in sarawak state of Malaysia for selected CMIP5 climate scenarios. International Journal of Sustainable Development and Planning, 12(8), 1299–1311.
  10. Liu, S., Xie, Z., Liu, B., Wang, Y., Gao, J., Zeng, Y., … Qin, P. (2020). Global river water warming due to climate change and anthropogenic heat emission. Global and Planetary Change, 193, 103289.
  11. Petrie, M. D., Bradford, J. B., Lauenroth, W. K., Schlaepfer, D. R., Andrews, C. M., & Bell, D. M. (2020). Non-analog increases to air, surface, and belowground temperature extreme events due to climate change. Climatic Change, 163(4), 2233–2256.
  12. Riahi, K., Rao, S., Krey, V., Cho, C., Chirkov, V., Fischer, G., … Rafaj, P. (2011). RCP 8.5-A scenario of comparatively high greenhouse gas emissions. Climatic Change, 109(1), 33– 57.
  13. Sa’adi, Z., Shiru, M. S., Shahid, S., & Ismail, T. (2020). Selection of general circulation models for the projections of spatio-temporal changes in temperature of Borneo Island based on CMIP5. Theoretical and Applied Climatology, 139(1–2), 351–371.
  14. Sadeqi, A., & Kahya, E. (2021). Spatiotemporal analysis of air temperature indices, aridity conditions, and precipitation in Iran. Theoretical and Applied Climatology, 1–14.
  15. Shiru, M. S., Chung, E. S., Shahid, S., & Alias, N. (2020). GCM selection and temperature projection of Nigeria under different RCPs of the CMIP5 GCMS. Theoretical and Applied Climatology, 141(3–4), 1611–1627.
  16. Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M. M. B., Allen, S. K., Boschung, J., … Midgley, P. M. (2014). Climate Change 2013: The physical science basis. contribution of working group I to the fifth assessment report of IPCC the intergovernmental panel on climate change. USA. Cambridge University Press.
  17. Tan, M. L., Ibrahim, A. L., Yusop, Z., Chua, V. P., & Chan, N. W. (2017). Climate change impacts under CMIP5 RCP scenarios on water resources of the Kelantan River Basin, Malaysia. Atmospheric Research, 189, 1–10.
  18. Van Vuuren, D. P., Edmonds, J. A., Kainuma, M., Riahi, K., & Weyant, J. (2011). A special issue on the RCPs. Climatic Change, 109(1), 1–4.
  19. Van Vuuren, D. P., Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., … Lamarque, J.-F. (2011). The representative concentration pathways: an overview. Climatic Change, 109(1), 5–31.
  20. Woolway, R. I., Kraemer, B. M., Lenters, J. D., Merchant, C. J., O’Reilly, C. M., & Sharma, S. (2020). Global lake responses to climate change. Nature Reviews Earth & Environment, 1(8), 388–403.
  21. Yousefi, H., Moridi, A., Yazdi, J., & KhazaiePoul, A. (2020). Investigating the effect of climate change on discharge, NO3 load, and agricultural products yield upstream of Esteghlal dam. Iran-Water Resources Research, 16(2), 35-49. (In Persian)