ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر پتانسیل تولید رواناب در حوضه آبخیز شهری کاشمر

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات تغییرات اقلیمی بر میزان تولید رواناب در حوضه آبخیز شهری کاشمر با بهره گیری از تلفیق روش های مدلسازی اقلیمی و روش هیدرولوژیک بارلو صورت پذیرفته است. یافته ها نشان می دهد تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای، به طور معناداری الگوی بارش و رواناب در این منطقه نیمه خشک را تحت تاثیر قرار داده است. در میان مدل های گردش عمومی جو مورد بررسی  GFDL-ESM۲G، IPSL-CM۵A-MR، MIROC-ESM و NorESM۱-M ، ارزیابی ها حاکی از آن است که مدل IPSL-CM۵A-MR با ضریب تبیین ۷۲/۰ از دقت بالاتری در شبیه سازی بارش های تاریخی منطقه برخوردار بوده است. تحلیل سناریوهای مختلف تغییر اقلیم، به ویژه سناریوی RCP۸.۵ (دوره ۲۰۷۰-۲۱۰۰)، نمایانگر کاهش قابل توجه در میزان بارش سالانه به میزان تقریبی ۱۲/۴۱ میلی متر است. روش بارلو با لحاظ نمودن ویژگی های فیزیکی حوضه نظیر شیب، نوع پوشش اراضی و ماهیت بارش، پیش بینی می کند که رواناب در سناریوهای با انتشار بالای گازهای گلخانه ای، کاهش چشمگیری در تولید رواناب خواهد داشت؛ به طوری که در سناریوی RCP۸.۵ کاهش ۷/۱۶ درصد در دوره ۲۰۲۰-۲۰۳۸ و کاهش ۱/۲۹ درصد در دوره ۲۰۷۰-۲۱۰۰ برآورد شده است. بررسی زیرحوضه ها نشان می دهد که زیرحوضه A با مساحت ۶۱۲۳ هکتار و دارا بودن اراضی نوع E (دارای شیب تند و پوشش گیاهی فقیر) بیشترین میزان آسیب پذیری را به خود اختصاص داده و در دوره پایه، میزان ۳۳۵۱ هزار مترمکعب رواناب تولید کرده است. نتایج آزمون من-کندال کاهش غیرمعنادار در میزان بارش را در اغلب سناریوها به جز سناریوی  RCP۲.۶ تایید می کند. علاوه بر این، وجود یک رابطه خطی معنادار بین میزان بارش سالانه و حداکثر بارش ۲۴ ساعته با ضریب تعیین R²=۰.۶۴) ) در تخمین میزان رواناب مورد استفاده قرار گرفته است. مجموع این نتایج، ضرورت بازنگری اساسی در رویکردهای مدیریت منابع آب و تدوین راهبردهای موثر جهت سازگاری با پیامدهای تغییرات اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشکی همچون کاشمر را بیش از پیش آشکار می سازد.

کلیدواژه ها:

Climate Modeling ، Ecosystem Sustainability ، General Circulation Model (GCM) ، Barlow Method ، Downscaling ، Emission Scenarios. ، مدل سازی اقلیمی ، پایداری اکوسیستم ، مدل گردش عمومی جو ، روش بارلو ، ریز مقیاس نمایی ، سناریوهای انتشار