تعیین مناطق بحرانی بارش سطح کشور ایران در دوره 2021-2040 بر اثر تغییر اقلیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

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

4 گروه مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

5 دفتر مدیریت و حفاظت آب و خاک، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران.

چکیده

در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر بارش آینده (2040-2021) در ایران بررسی شده است. به این منظور نتایج سه مدل گردش عمومی (GCM) به نام­های GFDL-ESM2M، HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-LR و برای دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه­ای RCP2.6 و RCP8.5 تحلیل شد. برای ریزمقیاس­نمایی و تصحیح سوگیری بارش روزانه از مدل CCT و داده­های بارش روزانه دوره پایه (2019-1986) استفاده شد. طبق نتایج سالانه میانگین وزن‌دار بارش سالانه ایستگاه­های باران‌سنجی در همه سناریوها به‌جز سناریو RCP8.5 در مدل IPSL-CM5A-LR، افزایشی است. میانگین وزن‌دار بارش فصل زمستان ایستگاه­های باران‌سنجی در هیچ‌یک از شرایط تغییر اقلیم کاهشی نبود اما در باقی فصل­ها مقدار بارش کاهش یا افزایش داشت. بیش‌ترین افزایش میانگین وزن‌دار بارش فصلی، در فصل زمستان و در سناریو RCP2.6 در مدل GFDL-ESM2M و به مقدار 23 میلی‌متر و بیش‌ترین کاهش میانگین وزن‌دار بارش فصلی، در فصل پاییز سناریوی RCP8.5 در مدل IPSL-CM5A-LR و برابر 5/10 میلی‌متر محاسبه شد. از سویی تغییرات اندک میانگین بارش و از سوی دیگر کاهش شدید کمینه بارش (446 میلی‌متر در اثر G3S4) و افزایش شدید بیشینه بارش (233 میلی‌متر در اثر G2S1)، نشان‌دهنده وقوع پدیده­های حدی شدید (خشکسالی و سیل) در آینده می­‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Determination of crisis areas of precipitation in Iran for period of 2021-2040 by climate change

نویسندگان [English]

  • Saman Javadi 1
  • Hossein Yousefi 2
  • Ali Moridi 3
  • Hossein Khajehpour 4
  • Touraj Fathi 5
1 , Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan Campus, University of Tehran, Iran.
2 Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
3 Department of Environmental Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
4 Department of Energy Systems Engineering, Faculty of Energy Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
5 Deputy of Soil and Water Conservation and Management, Department of Environment, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The climate change effect on future precipitation (2040-2021) of Iran is investigated in this study. 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 RCP2.6 and RCP8.5. CCT model and daily precipitation data of the base period (1986-2019) were used to downscale and bias correction of future daily precipitation data. According to the annual results, the weighted average of annual precipitation of rain gauges due to all scenarios except RCP8.5 in the IPSL-CM5A-LR model was increasing. The weighted average of seasonal precipitation in winter increased in all of the studied climate change conditions, but in other seasons the amount of precipitation decreased or increased. The highest increase in the weighted average of seasonal precipitation was in winter due to the RCP2.6 scenario and GFDL-ESM2M model (23 mm). The highest decrease in the weighted average of seasonal precipitation was in autumn due to the RSP8.5 scenario and IPSL-CM5A-LR (10.5 mm). Slight changes in mean precipitation, on the other hand, a sharp decrease in minimum precipitation (446 mm due to G3S4) and a sharp increase in maximum precipitation (233 mm due to G2S1), indicate the occurrence of severe extreme events (drought and flood) in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iran
  • GCM
  • RCP2.6
  • RCP8.5

مراجع

  1. Abbasian, M. S., Najafi, M. R., & Abrishamchi, A. (2021). Increasing risk of meteorological drought in the Lake Urmia basin under climate change: introducing the precipitation–temperature deciles index. Journal of Hydrology, 592, 125586.
  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. Davarpanah, S., Erfanian, M., & Javan, K. (2021). Assessment of Climate Change Impacts on Drought and Wet Spells in Lake Urmia Basin. Pure and Applied Geophysics, 178(2), 545-563.
  4. 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.
  5. Duan, R., Huang, G., Li, Y., Zhou, X., Ren, J., & Tian, C. (2021). Stepwise clustering future meteorological drought projection and multi-level factorial analysis under climate change: A case study of the Pearl River Basin, China. Environmental Research, 196, 110368.
  6. Freund, E.R., Abbaspour, K.C., & Lehmann, A. (2017). Water resources of the Black Sea Catchment under future climate and landuse change projections. Water (Switzerland),9(8),1-18.
  7. Fujino, J., Nair, R., Kainuma, M., Masui, T., & Matsuoka, Y. (2006). Multi-gas mitigation analysis on stabilization scenarios using aim global model. Energy Journal, 27(SPEC. ISS. NOV.), 343-353.
  8. Georgescu, M., Broadbent, A. M., Wang, M., Krayenhoff, E. S., & Moustaoui, M. (2021). Precipitation response to climate change and urban development over the continental United States. Environmental Research Letters, 16(4), 44001.
  9. Hallegatte, S., Rogelj, J., Allen, M., Clarke, L., Edenhofer, O., Field, C.B., Friedlingstein, P., Van Kesteren, L., Knutti, R., Mach, K.J., & Mastrandrea, M. (2016). Mapping the climate change challenge. Nature Climate Change, 6(7), 663.
  10. Hassan, W. H., & Nile, B. K. (2021). Climate change and predicting future temperature in Iraq using CanESM2 and HadCM3 modeling. Modeling Earth Systems and Environment, 7(2), 737-748.
  11. 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.
  12. Hosseini, M., Bigtashi, A., & Lee, B. (2021). Generating future weather files under climate change scenarios to support building energy simulation–A machine learning approach. Energy and Buildings, 230, 110543.
  13. Lehner, B., Döll, P., Alcamo, J., Henrichs, T., & Kaspar, F. (2006). Estimating the impact of global change on flood and drought risks in Europe: a continental, integrated analysis. Climatic Change, 75(3), 273-299.
  14. Moghim, S. (2018). Impact of climate variation on hydrometeorology in Iran. Global and Planetary Change, 170(August), 93-105.
  15. Mousavi, S. S., Karandish, F., & Tabari, H. (2016). Temporal and spatial variation of rainfall in Iran under climate change until 2100. Irrigation and Water Engineering, 7(1), 152-165.
  16. Nassiri, M., Koocheki, A., Kamali, G. A., & Shahandeh, H. (2006). Potential impact of climate change on rainfed wheat production in Iran: (Potentieller Einfluss des Klimawandels auf die Weizenproduktion unter Rainfed-Bedingungen im Iran). Archives of Agronomy and Soil Science, 52(1), 113-124.
  17. Nikbakht Shahbazi, A. (2019). Investigation of Crop Evapotranspiration and Precipitation changes under Climate Change RCPs Scenarios in Khouzestan province. Journal of Water and Soil Conservation, 25(6), 123-139.
  18. Pequeno, D.N., Hernandez-Ochoa, I.M., Reynolds, M., Sonder, K., MoleroMilan, A., Robertson, R.D., Lopes, M.S., Xiong, W., Kropff, M., & Asseng, S. (2021). Climate impact and adaptation to heat and drought stress of regional and global wheat production. Environmental Research Letters, 16(5), 54070.
  19. Sadeqi, A., & Kahya, E. (2021). Spatiotemporal analysis of air temperature indices, aridity conditions, and precipitation in Iran. Theoretical and Applied Climatology, 145(1), 703-716.
  20. Stocker, T. (2014). Climate change 2013: the physical science basis: Working Group I contribution to the Fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. United Kingdom. Cambridge University Press.
  21. Wilhite, D. A., & Glantz, M. H. (1985). Water International Understanding: the Drought Phenomenon: The Role of Definitions Understanding: the Drought Phenomenon : The Role of Definitions. Water International, 10(3), 111-120.
  22. Xu, K., Wu, C., Zhang, C., & Hu, B.X. (2021). Uncertainty assessment of drought characteristics projections in humid subtropical basins in China based on multiple CMIP5 models and different index definitions. Journal of Hydrology, 600, 126502.
  23. 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.
مدیریت آب و آبیاری
دوره 13، شماره 2
تیر 1402
صفحه 311-322

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار