دمای سطح زمین (LST) متغیری مهم در مطالعات محیطی و مدل های هیدرولوژیکی است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی-مکانی، روند و شیب روند دمای سطح زمین طی دوره سرد سال در ایران است. برای این منظور پس از بررسی مدل­های در دسترس با استفاده از پروژه CORDEX در منطقه WAS با تفکیک افقی 44/0 درجه قوسی با در نظر گرفتن دو سنجه آماری ضریب تعیین و اریبی، مدل NOAA-GFDL-ESM2M به عنوان مدل کارا برای بررسی دمای سطح زمین ایران طی دوره تاریخی (2005-1975) انتخاب شد. برای بررسی روند و شیب روند داده­ها، به ­ترتیب از دو آزمون ناپارامتریک من-کندال و سنس استفاده شد. نتایج نشان داد، دمای سطح زمین تحت­تاثیر توپوگرافی و عرض جغرافیایی است. نواحی شمال غربی ایران از عرض جغرافیایی 34 تا حدود 40 درجه شمالی در دوره مورد مطالعه، کمینه دمای سطح زمین را دارند و نواحی ساحلی خلیج فارس و دریای عمان بیشینه دمای سطح را طی فصل زمستان نشان دادند. آزمون نا پارامتریک من کندال با سطح اطمینان 5 % نشان داد دمای سطح زمین در ماه ژانویه در کرانه های ساحلی خلیج فارس در حوالی مناطق غربی استان هرمزگان و استان ایلام دارای روند افزایشی معنی دار است. روند دمای سطح زمین ایران در ماه فوریه در نواحی شمال غربی، غرب و جنوب غربی ایران کاهشی بوده است. شیب روند در نواحی داخلی حوالی دشت کویر و چاله جازموریان 1/0 درجه سلسیوس برآورد شد. به­طور کلی دمای سطح زمین به ازای هر سال در متوسط کشور بین 17/0 تا 19/0 درجه سلسیوس افزایش پیدا کرده است.

تبخیر-تعرق به عنوان یکی از متغیرهای مهم هواشناسی و ارتباط دهنده بین سطح زمین و هواکره، در بررسی شاخص-های خشکی و تخصیص منابع آبی حایز اهمیت است. آشکارسازی رفتار این سنجه اقلیمی در دوره آینده نسبت به دوره (2005-1980) و توزیع فضایی آن براساس شبکه داده، هدف تحقیق حاضر می باشد. در این پژوهش، از برونداد مستقیم مدل های دینامیکی ریزمقیاس شده پروژه کوردکس-منا (CORDEX-MNA) با تفکیک 22 کیلومتری تحت سناریو های واداشت تابشی (RCP8. 5 و RCP4. 5) استفاده شد. از روش پنمن-مونتیث، فایو، به عنوان روش برآورد کننده تبخیر-تعرق مرجع ماهانه در دوره تاریخی-مشاهده ای و دوره پیش نگری شده براساس مدلها استفاده شد. در بررسی نتایج معیارهای آماری، برونداد مدل NOAA-GFDL-GFDL-ESM2M عملکرد بهتری را نشان داد. نتایج نشان داد که الگوی فضایی ETo ماهانه در طول سال، تابع مولفه های مکانی بوده و از غرب به شرق و از شمال به جنوب مقدار آن افزایش می یابد. مناطق جنوبی، مرکزی و شرق کشور؛ کانون های حد بالای ETo محسوب می شوند. بررسی و مقایسه ETo ماهانه پیش نگری شده در دوره آینده تا میانه قرن (2050 میلادی) نسبت به دوره گذشته، نشان دهنده افزایش در مقدار این سنجه اقلیمی مهم در گستره ایران می باشد.

باتوجه به اینکه تاکنون هیچ مطالعه ای به ارزیابی توأمان روش های ریزگردانی NEX-GDDP و CORDEX- WAS جهت درستی سنجی خروجی مدل های CMIP5 در ایران برای فرا سنج های دما و بارش انجام نشده است؛ لذا این مطالعه برای نخستین بار در ایران مقایسه عملکرد مدل MPI-ESM-LR از سری مدل های CMIP5 را برای متغیرهای دما و بارش با رویکرد توأمان روش ریزگردانی دینامیکی و آماری برای دوره تاریخی 2005-1980 موردمطالعه قرار می دهد. جهت درستی سنجی، آماره های MBE، RMSE و r مورداستفاده قرار گرفت. برای برآورد شیب روند داده ها در سری زمانی، از روش ناپارامتریک سنس استفاده می شود. نتایج نشان داد در پروژه کوردکس میزان اریبی 34/0- درجه سلسیوس و در پروژه NEX-GDDP میزان اریبی 46/0- درجه سلسیوس ثبت شده است که بیانگر عملکرد بهتر مدل MPI-ESM-LR تحت پروژه ریزگردانی دینامیکی کوردکس در مقایسه با پروژه آماری NEX-GDDP در شبیه­سازی دما می­باشد. در هر دو پروژه بیشینه دما در سواحل جنوب و کمینه دما در ارتفاعات شمال غرب کشور شبیه­سازی شده است. در شاخص MBE پروژه NEX-GDDP با اریبی 60/2- میلی متر در مقایسه با پروژه کوردکس با اریبی 21/8- میلی متر، کاهش اریبی را نشان می دهد که بیانگر عملکرد بهتر مدل MPI-ESM-LR در پروژه NEX-GDDP نسبت به پروژه کوردکس در شبیهسازی بارش می باشد. بیشینه بارش در هر دو پروژه در ارتفاعات زاگرس و کمینه بارش در جنوب شرق کشور شبیه­سازی شده است

1تبخیر و تعرق یکی از مهم­ترین مؤلفه­ها در بیلان و مدیریت آب است. در این پژوهش به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس با استفاده از داده­های ریزمقیاس شده مدل GFDL-ESM2M در ریزگردان دینامیکی CORDEX تحت سناریوی RCP8.5 طی دوره 2050-2021 و مقایسه آن با مقادیر دوره پایه (1985-2005) پرداخته شد. از داده­های با قدرت تفکیک افقی 22*22 کیلومتر مدل GFDL-ESM2M در این پژوهش استفاده گردید. یافته­های پژوهش نشان داد مقدار حداقل و حداکثر دما و به تبع آن ETp دوره آینده در مقایسه با دوره پایه در تمامی شش ایستگاه مورد مطالعه حوضه ارس (اردبیل، اهر، جلفا، خوی، ماکو و پارس­آباد) افزایش خواهد یافت. مقدار این افزایش حداقل دما بین 4/1 تا 8/3 درجه سانتی­گراد و برای حداکثر دما 7/1 تا 2/2 درجه سانتی­گراد تخمین زده شده است. دامنه افزایش  ETpسالانه بین 133 میلی­متر در خوی تا 189 میلی­متر در اهر متغیر است. در مقیاس ماهانه ETp تمامی ایستگاه­ها از ژانویه تا ژوئیه با افزایشی بین 9/3 تا 1/64 میلی­متر و از اوت تا دسامبر با کاهشی حدود 7/0 تا 2/38 میلی­متر برآورد شد. برآورد افزایش ETp دوره آینده در حوضه به ویژه در ماه­های فصل بهار که از نظر نیاز آبی حائز اهمیت فراوانی است، ضرورت توجه ویژه به احتمال این افزایش برآوردی در برنامه­ریزی­های بخش آب و انرژی را ایجاب می­کند.

با توجه به گزارشهای متعدد مبنی بر روند گرم شدن کره زمین و نوسانات بارش، بررسی تغییرات اقلیمی به منظور سازگاری با این پدیده به ویژه در مناطق نیمه خشک دیم کشور ضروری به نظر می رسد. هدف از این مطالعه بررسی روند تغییرات اقلیمی فعلی و پیش نگری مدل های اقلیمیCMIP5 تحت پروژهCORDEX در مناطق دیم خیز استان کردستان می باشد. در این مطالعه، ایستگاه های سنندج، قروه و زرینه به عنوان نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک به ایستگاه های تحقیقاتی معرف کشاورزی دیم استان کردستان انتخاب شدند. داده های اقلیمی ریزمقیاس نمایی شده پروژه CORDEX ابتدا مورد پس پردازش قرار گرفتند. با توجه به اینکه دوره آینده این پروژه از سال 2006 شروع و تا سال 2100 ادامه دارد، داده ها به چهار دوره ی زمانی تقسیم بندی شدند. داده های اقلیمی پیش نگری شده با داده های مشاهداتی دوره زمانی 2006 تا 2017 مقایسه شدند، سپس پیش نگری مدل های اقلیمی در دوره های زمانی مختلف آینده مورد بررسی قرار گرفتند. روند تغییرات اقلیمی فعلی با استفاده از آزمون من-کندال و تخمین گر شیب سن نشان دهنده کاهش بارش و افزایش دما و تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع می باشد. مقایسه دوره 2017-2006 نشان دهنده دقت بالای تخمین دما و تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع و دقت کم بارش می باشد. همچنین طبق پیش نگری مدل های اقلیمی در پایان قرن 21 نسبت به دوره پایه 2005-1990 افزایش دما و تبخیر-تعرق پتانسیل در تمامی مدل های اقلیمی همه ایستگاه ها و نوسانات در بارش اتفاق خواهد افتاد. در حالی که در سنندج کاهش بارش مورد انتظار است، بارش های بیشتری در قروه و زرینه رخ خواهد داد.

در این مطالعه به منظور بررسی اثرات دو پارامتر اقلیمی بارش متوسط و دمای متوسط سالانه بر وضعیت منابع آبی نسبت به پارامتر جمعیت در هفت حوضه آبریز درجه دو واقع در حوضه آبریز خلیج فارس و دریای عمان، از داده های مشاهده ای حدود 180 ایستگاه سینوپتیک در سطح حوضه آبریز مذکور و داده های تاریخی پروژه CORDEX برای دوره آماری 20 ساله (1986-2005میلادی) با در نظر گرفتن سناریوهای اقلیمی RCP2. 6, 4. 5, 8. 5 استفاده شد. سپس، سه مدل اقلیمی EC_EARTH، CNRM و GFDL برای دوره های آتی (2006-2030) و (2031-2050) بکار گرفته شد. در نهایت توانایی هر مدل در برازش مقدار شاخص تنش آبی (بر اساس کمترین میزان خطا با دوره پایه) برای هر حوضه بررسی گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد هر سه مدل اقلیمی EC_EARTH، CNRM و GFDL، حوضه آبریز مند و کل-مهران را به ترتیب به عنوان بیشترین و کمترین میزان وضعیت منابع آبی نسبت به پارامتر جمعیت در دوره های آتی (2006-2030) و (2031-2050)، تحت سه سناریوی RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 و نسبت به شاخص تنش آبی مشاهدات پیش بینی کرده اند.

1فرین­های اقلیمی از مهم­ترین مواردی است که اقلیم ایران را تحت تاثیر  قرار داده  و پیامدهای اقتصادی اجتماعی و آسیب­های مالی فراوانی به جا گذاشته است. فشار تراز سطح دریا از مهم­ترین عناصر آب­وهوایی است که می­تواند دیگر عناصر آب­هوایی از جمله دما، رطوبت و باد را تحت تاثیر قرار دهد هدف این پژوهش ارزیابی مدل­های CMIP5 مبتنی بر روش ریزگردانی دینامیکی CORDEX و وردایی ناهنجاری فشار فصلی در ایران در بین مدل­های CMIP5 مبتنی بر پروژه  CORDEX مدل­های دینامیکی BCC-CSM، HadGEM2-ES، GFDL و MIROCمدل HADGEM2-ES از سطح همبستگی و کارایی بالاتری نسبت به سایر مدل­ها برخوردار بود. در این راستا داده­های 36 پیمونگاه همدید طی دوره آماری (2005-1960)، داده­های مدل HadGEM2-ES ریزگردانی شده با استفاده از مدل CORDEX و سناریوهای RCPs برای دو دوره تاریخی (2005-1960) و پیش­نگری شده طی سه دوره آینده نزدیک (2040-2011)، آینده میانی (2070-2041) و آینده دور (2099-2071) استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل نیز از شش روش R2، MAE، MBE RMSE، t-Jacovides و نسبت t-Jacovides/R2 استفاده شد. نتایج نشان داد مدل از عملکرد مناسبی در مناطق پست کم ارتفاع برخوردار است. ناهنجاری فصلی در تمام فصول، سناریوها و دوره­های زمانی موردمطالعه مثبت و فصل زمستان بیشینه ناهنجاری فشار را در بین فصول نشان داده است. بیشینه ناهنجاری فصلی فشار ایران در در تمام فصول، سناریوها و دوره­های مورد مطالعه منطبق بر ارتفاعات از جمله کانون آن در ارتفاعات البرز و زاگرس و عرض­های جغرافیایی بالاست وکمینه ناهنجای فشار منطبق بر مناطق کم ارتفاع و پست از جمله جلگه خوزستان و سواحل جنوبی کشور است.

تبخیر-تعرق مرجع (ETo) یکی از مهم ترین عوامل مؤثر در چرخه هیدرولوژیکی بوده و به عنوان سنجه ای از تقاضای تبخیر جو، در محاسبه بسیاری از شاخص های خشکسالی و خشکی و مطالعات مربوط به پیش نگری اثرات تغییر اقلیم استفاده شده است. بررسی اثر تغییر اقلیم بر ETo برای مدیریت و برنامه ریزی بلندمدت منابع آب ضروری است. در این مطالعه، از پیش نگری های ریزمقیاس نمایی شده دو مدل اقلیمی EC-EARTH و GFDL-ESM2M (مبتنی بر سناریوی RCP8. 5) تحت پروژه CORDEX استفاده شد و میزان ETo در حوضه دریاچه ارومیه برای دوره تاریخی (2005-1976) و دوره آینده (2100-2006) با استفاده از روش تعدیل یافته پنمن-مانتیث فائو و با شمول اثرات افزایش غلظت گاز CO2 جو بر میزان مقاومت روزنه ای گیاهان، برآورد شد. نتایج بررسی تغییرات ETo در سه دوره آینده نزدیک (2011-2040)، آینده میانی (2070-2041) و آینده دور (2100-2071) نسبت به دوره تاریخی حاکی از روند افزایشی ETo سالانه به ویژه در آینده دور بود. تحلیل سهم متغیرهای هواشناسی در تغییرات ETo سالانه نشان داد متغیرهای دمای بیشینه (با میانگین سهم % 91. 54)، دمای کمینه (با میانگین سهم % 37. 68) و غلظت گاز CO2 جو (با میانگین سهم % 41. 40) بیشترین سهم را در تغییرات ETo خواهند داشت. با این وجود، به دلیل روند افزایشی توسعه کشاورزی، اثرات آبیاری بر اقلیم و عدم شمول اثرات آبیاری در مدل های اقلیمی، پیش نگری تغییرات ETo بر مبنای مدل های اقلیمی با عدم قطعیت هایی همراه است.