هدف از این پژوهش پیش بینی مقادیر عناصر اقلیمی دما و بارش ایستگاه سینوپتیک گرگان با مدل ریز مقیاس نمایی SDSM و با استفاده از خروجی مدل تغییر اقلیم CanESM2 بر پایة سناریوهای تغییر اقلیم RCP 2. 6, 4. 5, 8. 5برای دوره های آینده 2011-2040، 2041-20701، و 2071-2100 و نیز بررسی روند سالانة این تغییرات با استفاده از آزمون من-کندال است. نتایج خروجی مدل در دورة آیندة نزدیک و میانی از ماه فوریه تا آگوست و در آیندة دور از ماه دسامبر تا آگوست کاهش میزان بارش تا 47. 15 میلی متر در ایستگاه سینوپتیک گرگان را نشان می دهد. همچنین، میزان دمای بیشینه از 4/0 تا 33/1 درجة سانتی گراد، دمای کمینه از 15/0 تا 8/0 درجة سانتی گراد و دمای میانگین بین 18/0 تا 89/0 درجة سانتی گراد در هر سه سناریو رو به افزایش خواهد بود. از نظر روند سالانة بارش در سناریو های RCP 4. 5 و RCP 8. 5 معنادار و کاهشی و در مورد عنصر های دما این روند معنادار و افزایشی خواهد بود.

در این پژوهش، دورنمای تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه ارس تحت شرایط تغییر اقلیم با استفاده از ریزگردان SDSM ترسیم شد. برای این منظور، از داده ­های هواشناسی ایستگاه­ های سینوپتیک منتخب واقع در این حوضه استفاده شد. پس از دریافت خروجی ریزگردانی­ شده برای پارامترهای مورد نیاز برای برآورد ETo به روش پنمن-مانتیث فائو شماره 56 برای آینده نزدیک (2021 تا 2050 میلادی) اقدام به محاسبه آن شد. در این راستا، از داده­ های روزانه بازتحلیل NCEP و داده­ های ایستگاهی کمینه و بیشینه دما، سرعت باد، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی در مقیاس روزانه و نیز داده ­های خروجی مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCPs برای تولید داده ­های ایستگاهی آینده برای تخمین ETo حوضه ارس استفاده شد. ایستگاه­ های مورد مطالعه شامل اهر، اردبیل، پارس­آباد، جلفا، خوی و ماکو بود و دوره پایه برای داده­ های مورد نظر 2005-1985 در نظر گرفته شد. ابتدا، کارایی SDSM در شبیه­ سازی پارامترهای مورد نیاز برای تخمین ETo از طریق مقایسه داده ­های شبیه سازی شده NCEP با داده­ های ایستگاهی ارزیابی شد. مقایسه آن ها نشان دهنده کارایی مناسب مدل در شبیه­ سازی داده ­ها بود. لذا، پارامترهای اقلیمی با استفاده از مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP برای آینده شبیه­ سازی شده، پس از محاسبه مقادیر ماهانه آن ها، برای تخمین ETo حوضه به CROPWAT وارد شده و مقدار و روند متغیر برای سه دهه آتی محاسبه شد. نتایج نشان داد، ETo حوضه در دوره آتی نسبت به دوره پایه به طور متوسط حدود هفت میلی متر در سال افزایش خواهد یافت. برحسب ایستگاهی نیز ETo در پارس ­آباد (102 میلی متر) و جلفا (66 میلی متر) افزایشی خواهد بود که این افزایش به معنی افزایش نیاز آبی گیاهان در آینده نیز است. همچنین، روند آتی ETo در خوی، ماکو، اهر و اردبیل کاهشی خواهد بود.

آب و امنیت غذایی چالش هایی جدی در مطالعات تغییر اقلیم هستند چرا که هر دو عامل، قویا از این پدیده تاثیر می پذیرند. بر همین اساس، هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی و فصل رشد نیشکر بر اساس رویکرد جدید در گزارش IPCC-AR5 در استان خوزستان است. به این منظور داده های اقلیمی مشاهداتی روزانه 4 ایستگاه استان خوزستان شامل اهواز، آبادان، بستان و دزفول برای تصحیح خروجی مدل های اقلیمی مورد استفاده قرار گرفتند. علاوه بر این داده ها، خروجی مدل اقلیم جهانی EC-EARTH که توسط مرکز هواشناسی و هیدرولوژی سوئد (SMHI) ریزمقیاس شده است، نیز تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 مورد استفاده قرار گرفتند. نهایتا بر اساس داده های تبخیر تعرق پتانسیل، دمای میانگین، دمای کمینه، دمای بیشینه، و بارش، میزان تغییرات طول دوره رشد، بارش، و تبخیرتعرق گیاه، در طول فصل رشد گیاه نیشکر، تحت دو سناریوی فوق محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد به جز در ایستگاه دزفول، بارش فصل رشد گیاه نیشکر، نسبت به میانگین اقلیمی، افزایش می یابد. به گونه ای که این افزایش به %35 نیز خواهد رسید. همچنین طول دوره رشد در سناریو PCP8.5 به شکل معنی داری برای تمامی ایستگاه ها کاهش نشان می داد، اما تغییرات تبخیر تعرق گیاه در طول دوره رشد معنی دار نبوده و کمتر از %5 است.

مدل های ریزمقیاس نمایی به منظور تولید مقادیر بارش واقعی در یک محدوده محیطی از طریق شبیه سازی مجموعه داده های اتمسفری مورداستفاده قرار می گیرند. هدف از این پژوهش پیش بینی مقادیر عناصر اقلیمی دما و بارش ایستگاه سینوپتیک اهر با مدل ریزمقیاس نمایی SDSM و با استفاده از خروجی مدل تغییر اقلیمی CanESM2 تحت سه سناریو 2.6 RCP، 4.5 RCP و 8.5 RCP ریزمقیاس و برای چهار دوره 18 ساله برای دوره های آینده 2020-2040،2039-2060،2059-2079 و 2080- 2099 بوده است. همچنین از شاخص­های آماری میانگین جذر خطا مربع (RMSE) و میانگین خطای مطلق و (MAE) استفاده شده و بررسی روند سالانة این تغییرات با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف و شاپیرو-ویلک است. نتایج پیش بینی­ها نشان داد در سناریوهای 2.6 RCP و 4.5 در فصل بهار کاهش بارش به میزان 14 تا 5 میلی متر در ایستگاه سینوپتیک اهر رخ می دهد همچنین متوسط دمای حداکثر از 1/0 تا 56/1 درجه سانتی­گراد، متوسط دمای حداقل از 4/0 تا 54/1 درجه سانتی­گراد در هر سه سناریو در خلال دوره های زمانی افزایش خواهد یافت. از نظر روند تغییرات بارش فصلی در تمام سناریوها در فصول بارشی کاهش و در ماه های سرد افزایش داشته و در مورد عنصرهای دما در تمام سال این روند معنادار و افزایشی خواهد بود.

هدف از انجام این پژوهش شناخت و پایش مکانی وردایی دمای کمینه، بیشینه و میانگین هوا بر روی گستره ی ایران زمین بر پایه ی سناریوهای مختلف خط سیر غلظت گازهای گلخانه ای RCP گزارش پنجم هیات بین دول تغییر اقلیم است. برای نیل به این هدف از سه دسته داده، داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه و میانگین برای 42 ایستگاه همدید ایران زمین طی دوره ی پایه (1/1/1979) تا (31/12/2005) برابر با 9862 روز، داده های مربوط به 26 سنجه ی جوی مرکز ملی پیش بینی محیطیNCEP طی بازه ی زمانی یاد شده و داده-های مربوط به سناریوهای تغییر اقلیم بر پایه ی بیلان تابش RCP4. 5, RCP2. 6 و RCP8. 5 طی بازه ی زمانی(1/1/2006) تا (31/12/2100) بر روی ایران زمین، استفاده شد. در دوره ی پایه، برای ریزمقیاس کردن از روش آماری چندمتغیره و انتخاب متغیرهای پیش بینی کننده بر پایه ی همخطی نبودن آنها و بیشترین نقش بر متغیر پیش بینی شونده(دما) انجام شد. بعد از استخراج میزان خطا در دوره ی پایه، مقادیر خطا در دوره های آتی و دوره ی پایه حذف شد. یافته ها بیانگر آن است که روش گزینش سنجه های پیش بینی کننده جوی بکارگرفته شده برای ریزمقیاس نمایی آماری عملکرد مناسبی در برآورد مقادیر دما دارد و برای حذف همبستگی خطی بین متغیرهای پیش بین و شناخت بهتر رفتار سنجه های جوی از طریق انتخاب متغیرهای تاثیرگذار و اساسی بسیار مناسب است. به طور کلی نتایج شبیه سازی سناریوهای بیلان تابش بیانگر افزایش معنادار دمای کمینه، بیشینه و میانگین هوای گستره ی ایران زمین طی قرن بیست و یکم است. نیمه ی غربی کشور افزایش دمای بیشتری را تجربه خواهند کرد. برپایه ی سناریوهای بیلان تابشی RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 دمای کمینه ی ایران به ترتیب حدود 35/0، 6/0 و بیش از 1 درجه ی سانتی گراد بیشتر از دوره ی پایه را تجربه خواهد کرد. دمای بیشینه ی ایران از سال 2070 به بعد شتاب بیشتری به خود خواهد گرفت و نرخ افزایش نسبت به دوره ی پایه 2005-1979 بیش از 1 درجه ی سانتی گراد خواهد شد. شبیه سازی سناریوی RCP8. 5 برای گستره ی ایران نشان داد که نرخ افزایش میانگین پهنه ای تغییرات دمای شبانه روزی ایران از دهه ی 2040 به بعد نسبت به دوره ی پایه از مرز 5/0 درجه ی سانتی گراد خواهد گذشت و در پایان قرن بیست و یکم به سه برابر یعنی 5/1 درجه ی سانتی گراد خواهد رسید.

این مقاله، سعی نموده است روند شاخص های حدی دما را بر اساس سناریوی وضعیت موجود و سه سناریوی RCP شامل 2.6، 4.5 و 6.0 به عنوان سناریوهای پیشنهادی فاز 5 CMIP در استان خوزستان شبیه سازی نماید. برای این منظور شاخص های DTR،TMAXmean TMINmean، TN10p، TX10p، TN90p TN90p و TX90p از مجموعه شاخص های معرف تغییر اقلیم جهت تحلیل روند دما انتخاب گردیدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد در وضعیت موجود (1982-2012) کمینه های دما (2.72+ در سناریوی وضعیت موجود) نسبت به بیشینه های آن (1.2+ در سناریوی وضعیت موجود) با سرعت تقریبا بیشتری در حال افزایش هستند، به طوری که این مسئله منجر به روند کاهشی شاخص DTR شده است و شبیه سازی روند تغییرات دما بر اساس سناریوهای RCP حاکی از آن است در آینده (2013-2050) روند افزایش دما همچنان ادامه خواهد داشت. به طورکلی در این پژوهش روند شاخص های شب های سرد و گرم (TN10p و TN90p) با روند شاخص TMINmean و شاخص های روزهای سرد و گرم (TX10p و TX90p) با شاخص TMAXmenn در مناطق مختلف استان هماهنگی نشان می دهد، به طوری که بر اساس آن ها تا سال 2050 شاخص های دوره سرد روند کاهشی (روزها و شب های سرد) و شاخص های دوره گرم سال (روزها و شب های گرم) روند افزایشی خواهند داشت.

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.

ازجمله چالش های مهم پیش روی منابع آب کشور، می توان به پدیده تغییر اقلیم و تاثیرات آن اشاره کرد. مدل های گردش عمومی (GCM) بهترین اطلاعات درباره پاسخ جو به افزایش تمرکز گازهای گلخانه ای را می تواند فراهم کنند. ازآنجاکه خروجی های این مدل دارای دقت زمانی و مکانی کافی برای مطالعات تاثیر تغییر اقلیم نیست، لازم است داده های خروجی مدل های گردش عمومی کوچک مقیاس گردند؛ که در این پژوهش از روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM و برای ارزیابی تغییرات اقلیمی از مدل CanEMS2 که در گزارش پنجم IPCC آمده تحت سه سناریوی RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 استفاده شده است. از داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه و بارش ایستگاه سینوپتیک شهرکرد (ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد) و بندر انزلی (ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل) بهره گرفته و پارامترهای مذکور برای سه دوره زمانی 2040-2011، 2070-2041 و 2099-2071 پیش بینی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که مدل SDSM دقت و کارایی بالایی در ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل (بندر انزلی) نسبت به ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد (شهرکرد) دارد. بااین حال مدل توانایی قابل قبولی در شبیه سازی پارامترهای مذکور در هر دو ناحیه را دارد. طبق هر سه سناریو RCP دمای کمینه، بیشینه و بارش در هر دو ناحیه اقلیمی در هر سه دوره زمانی افزایش را تجربه خواهند کرد، ولی ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد بیشتر تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

هم اکنون آثار منفی تغییر اقلیم به همراه بحران آب از مهم ترین دغدغه های جهانی است. پژوهش حاضر، نوعی روش کار پیشرفته برای بررسی تأثیر پدیده ی تغییر اقلیم روی نوسانات سطح آب زیرزمینی است. در تحقیق حاضر برای شبیه سازی سطح آب زیرزمینی و بررسی بیلان آب دشت هشتگرد از مدل مفهومی مادفلو استفاده شده است. به این منظور، هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آبدهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. به منظور برآورد بارندگی و دما در منطقه از مدل ترکیبی CMIP5 تحت سناریوهای RCP2. 5 و RCP 8. 5 استفاده شد. این داده ها توسط مدل LARS-WG طی دوره ی 2015-2040 برای منطقه ریزمقیاس نمایی شد. خروجی داده ها در مدل بارش رواناب IHACRES وارد و میزان رواناب منطقه تحت شرایط تغییر اقلیم محاسبه شد. میزان نفوذ ناشی از رواناب دوباره به همراه پارامترهای تحت تأثیر تغییر اقلیم وارد مدل مادفلو شد و مدل سازی انجام گرفت. مدل کمّی نشان داد که با وضعیت موجود آبخوان هشتگرد با توجه به افت سالانه ی 73 سانتی متری در زمان حال، این میزان افت در آینده بیشتر خواهد شد و آبخوان را از حالت بحرانی به حالت فوق بحرانی تبدیل می کند. نتایج نشان می دهد در سناریوی RCP8. 5، آبخوان هشتگرد وضعیت بحرانی تری نسبت به سناریوی RCP2. 5 خواهد داشت و افت سطح آب زیرزمینی برای بدترین حالت در منطقه در سال 2040 با فرض ثابت بودن برداشت، به میزان افت 18 متر نسبت به زمان حال خواهد رسید.