چشم انداز اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای بارش و دمای حوزه آبخیز تودشک

چکیده مبسوط: مقدمه: یکی از تهدیدهای مهم و اصلی محیط­زیستی، اقتصادی و اجتماعی برای جهان، تغییرات اقلیمی است. بدون انجام اقدامات لازم در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای، تغییر اقلیم در سرتاسر زمین در حال وقوع بوده و در سالیان اخیر اثرات فاجعه­­ باری را در بسیاری از کشورها از خود به جای گذاشته است. افزایش گازهای گلخانه ای در جو در اثر گسترش صنعت و افزایش مصرف سوخت های فسیلی و تغییرکاربری اراضی در چند دهه گذشته موجب به­هم خوردن ایستایی روند متغیرهای اقلیمی به خصوص دمای کره زمین شده است. تبعات منفی این پدیده برای بشر تا آنجا می­تواند مخرب باشد که در بین ده عامل تهدید­آمیز برای بشر در قرن بیست و یکم، پدیده تغییر اقلیم مقام اول را به خود اختصاص داده است. هدف این پژوهش پیش­نگری تغییرات فرین­های حدی دمایی و بارش با استفاده از کاربست مدل Statistical Downscaling Model برای ریزمقیاس­نمایی خروجی­های مدل MPI-ESM۱-۲-HR از مدل­های GCM از گزارش CMIP۶ تحت سه سناریو SSP۱-۲.۶، SSP۲-۴.۵ و SSP۵-۸.۵ جهت سه دوره آینده نزدیک، آینده متوسط و آینده دور نسبت به دوره زمانی پایه در حوزه آبخیز تودشک اصفهان می­باشد.مواد و روش ها: در این پژوهش به منظور ارزیابی عملکرد خروجی­های مدل گردش عمومی MPI-ESM۱-۲-HR  در ریزمقیاس­نمایی پارامترهای بارش، دمای بیشینه و دمای کمینه با بهره­گیری از مدل آماری SDSM، از داده­های روزانه ایستگاه سینوپتیک نایین استان اصفهان در بازه زمانی سال­های ۱۹۸۹ تا ۲۰۱۴ به عنوان دوره پایه استفاده شد. در این مدل، از داده­های سال ۱۹۸۹ تا ۲۰۰۶ به عنوان بخش واسنجی مدل و از داده­های سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۴ به عنوان قسمت اعتبارسجی مدل استفاده شد. در ابتدا با استفاده از آزمون رگرسیون خطی در نرم­افزار SPSS از بین ۲۶ متغیر داده­های تاریخی ECMWF، متغیرهایی که بالاترین میزان همبستگی با متغیرهای وابسته را داشتند، به عنوان متغیر مستقل استخراج گردید. همچنین به منظور ارزیابی عملکرد این مدل از شاخص­های برازش نکویی ضریب همبستگی، مجذور میانگین مربعات خطا، نش ساتکلیف، کلینگ گوپتا و دیاگرام تیلور استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج شاخص­های برازش نکویی R، RMSE، NSE و KGE در بخش واسنجی و اعتبارسنجی خروجی­های مدل MPI-ESM۱-۲-HR  با مدل ریزمقیاس­نمایی SDSM در برآورد متغیرهای بارش، دمای بیشینه و دمای کمینه ایستگاه همدیدی نایین به ترتیب ۹۷/۰، ۴۲/۰، ۹۶/۰ و ۸۷/۰ بوده که حاکی از کارایی و دقت نسبتا بالای مدل در شبیه­سازی متغیرهای اقلیمی می­باشد. نتایج تحقیق نشان داد خروجی مدل MPI-ESM۱-۲-HR و مدل آماری SDSM به ترتیب از کارایی بالا و متوسط جهت ریزمقیاس­سازی پارامتر بیشینه  و کمینه دما و متغیر بارش در ایستگاه سینوپتیک نایین برخوردار بوده و انطباق زیاد و متوسط بین مقادیر سناریوسازی و مشاهداتی پارامتر بیشینه  و کمینه دما و متغیر بارش تحت سناریوهای SSP۱-۲.۶ و SSP۲-۴.۵ و SSP۵-۸.۵ در دوره­های زمانی ۲۰۴۲-۲۰۱۵، ۲۰۷۰-۲۰۴۳ و۲۱۰۰-۲۰۷۱ برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد به طور­کلی در مدلMPI-ESM۱-۲-HR  مقادیر میانگین بارش ماهیانه به ترتیب در دوره­های زمانی۲۰۴۲-۲۰۱۵، ۲۰۷۰-۲۰۴۳ و ۲۱۰۰-۲۰۷۱ به میزان ۲۱/۰، ۲۲/۰ و ۲۴/۰ میلی­متر کاهش و مقادیر میانگین دمای بیشینه به ترتیب ۴۹/۱، ۵/۱ و ۵۲/۱ درجه سانتی­گراد و مقادیر میانگین دمای کمینه به ترتیب ۵۱/۰، ۵۳/۰ و ۵۴/۰ درجه سانتی­گراد تحت سناریوهای SSP۱-۲.۶، SSP۲-۴.۵ وSSP۵-۸.۵  نسبت به دوره مشاهداتی افزایش خواهد یافت.نتیجه گیری: از آنجایی که شرایط کنونی جهان حاکی از گسترش تغییرات اقلیمی در همه کشورها و در همه قاره­ها بوده و دستاوردهای توسعه پایدار را به خطر می­اندازد، جامعه بین­المللی نیازمند حرکت به سمت فناوری­های سازگار با محیط زیست، استفاده از انرژی­های پاک و غیرفسیلی و اجرای ضوابط بین­المللی مبنی بر رعایت اصول زیست­محیطی در راستای توسعه پایدار از جمله کاهش گازهای گلخانه­ای می­باشد. لذا معقول به نظر می­رسد که از میان سناریوهای مورد ارزیابی در این پژوهش، سناریوی متوسط SSP۲-۴.۵ به عنوان ملاک تصمیم­گیری برای برنامه­ریزی در جهت پیشنهاد راهکار جهت مقابله و سازگاری با تغییرات اقلیمی در دستور کار سیاست­گذاران و برنامه­ریزان کشور قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

تغییر اقلیم ، ریزمقیاس نمایی ، گزارش ششم تغییر اقلیم(CMIP۶) ، مدل SDSM ، مدل MPI-ESM۱-۲-HR ، حوزه آبخیز تودشک