مشخصات پژوهش

عنوان	Local Analysis of Drought and Climate Change Projection in Future Periods under the CMIP6 Model (Case Study: Mazandaran Province)
نوع پژوهش	مقاله چاپ‌شده در مجلات علمی
کلیدواژه‌ها	استان مازندران، بارندگی، دما، شاخص بارش استاندارد، CMIP6
چکیده	مقدمه و هدف: تغییرات اقلیمی می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی بر فعالیت‌های اجتماعی-اقتصادی و کیفیت زندگی به‎ویژه در کشورهایی که در حال حاضر نیز با تنش‌های آبی مواجه هستند، تأثیر بگذارند. مدل‌های اقلیمی، نقش کلیدی در ارزیابی تأثیر تغییرات آب و هوایی و توسعه راهبردهای سازگاری و تاب‌آوری دارند. با توجه به اهمیت امنیت غذایی و به‎دنبال آن امنیت آبی در بحث تاب‌آوری در برابر تغییرات اقلیمی و همچنین سهم قابل‎توجه استان مازندران در تولید محصولات کشاورزی و تأمین غذای کشور، بررسی وضعیت خشکسالی این استان و روند تغییرات اقلیمی آن اهمیت بسیاری دارد. بنابراین در این مطالعه، شرایط خشک‌سالی و ترسالی دوره 20 ساله پایه استان مازندران، با استفاده از شاخص تک متغیره بارش استاندارد شده مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با به‌کارگیری پنج مدل گردش جهانی (GCM) موجود در فاز 6 پروژه برونداد اقلیمی (CMIP6)، تحت سه سناریو SSP2.6، SSP4.5 و SSP8.5، پیش‌نمایی‌های دما و بارش در مقیاس محلی در دوره‌های آینده انجام شد. مواد و روش‌ها: در منطقه مورد مطالعه، شش ایستگاه هواشناسی رامسر، نوشهر، سیاه‌بیشه، بابلسر و قراخیل، به‎دلیل پوشش بیشترین سال آماری و توزیع مکانی مناسب در سطح منطقه انتخاب شدند. سری‌های زمانی بارش، دمای حداکثر و حداقل روزانه برای شش ایستگاه انتخابی در منطقه با دوره آماری پایه 20 ساله (دوره ژانویه 1999 االی دسامبر 2018) جمع‌آوری شدند. پس از اطمینان از کیفیت داده‌ها، روند تغییرات آن‌ها با استفاده از آزمون‌های من کندال و شیب سن مورد بررسی قرار گرفتند. مقادیر شاخص بارش استاندارد در بازه‌های مختلف محاسبه شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت، داده‌های در مقیاس بزرگ از پنج مدل گردش عمومی (ACCESS-CM2، CanESM2، CNRM-CM-6-1، MRI-ESM2-0 و NESM3)، توسط مولد آب و هوایی LARS-WG6 ریزمقیاس‌نمایی شدند. بدین‎ترتیب، پیش‌یابی‌های تغییرات فصلی و سالانه برای Tmax، Tmin و بارش در دو دوره آینده (2060-2040) و(2100-2080) با استفاده از میانگین GCMهای منتخب انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج بررسی آماری داده‌های تاریخی، روندهای افزایشی برای دمای حداقل و حداکثر و روند کاهشی برای بارش در دوره پایه را نشان می‌دهند، اما هیچ‎یک از این روندها در سطح احتمالاتی 0/05 معنادار نبوده است. همچنین، تجزیه و تحلیل‌ها بیانگر وقوع حاد‌ترین خشک‌سالی‌ها در استان در سال‌های 2007 ، 2009 و اواخر 2011 و اوایل 2012 و نیز 2018 می‌باشد، به‌طوری‌که در تمامی ایستگاه‌ها مقدار SPI به کمتر از 1/0- رسید. مرطوب‌ترین سال‌های استان نیز سال‌های 2004 الی 2006 و نیز سال 2017 هستند. در تمامی ایستگاه‌های منطقه فراوانی نسبی دوره‌های مرطوب بیشتر از دوره‌های خشک می‌باشد. در بحث ریزمقیاس‌نمایی، نتایج تائید کننده‌ی قابلیت مدلLARS-WG6 در شبیه‌سازی دما با دقت بیشتری نسبت به بارش در سطح استان هستند که خطاهای شبیه‌سازی بارش در فصل‌های پرباران، بیشتر هستند. در این نتایج برای دمای حداکثر و حداقل ماهانه، کمترین مقادیر ضریب همبستگی، 0/941 و مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا مابین 1/05 و 3/82 درجه سانتی‎گراد می‌باشد. بیشترین تفاوت‌های مقادیر بارش تولید شده و مشاهداتی در ماه‌های پرباران بود که GCMها حجم بارندگی‌ها را بسیار دست پایین تخمین می‌زنند. در تجزیه و تحلیل تغییرات اقلیمی در آینده، هر پنج GCM نشان دادند که افزایش مداوم دما در منطقه مورد مطالعه پیش‌بینی می‌شود. با این‎حال، تفاوت در میزان تغییرات پیش‌یابی شده در GCM‌ها و SSP‌ها مختلف دیده شد. این تغییرات دمای پیش‌بینی‌شده قابل‌توجه و قابل اعتماد هستند زیرا تمامی مدل‌ها در مورد جهت تغییر دما در کل استان توافق دارند. به‌طور کلی، افزایش میانگین Tmax و Tmin تحت SSP8.5 در مقایسه با SSP4.5 به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش نیافته، قابل ملاحظه است. به‌طوری که تحت سناریوی SSP8.5 در سال‌های 2050 و 2090 بیشترین تغییرات متوسط در سطح استان برای دمای حداکثر، به‌ترتیب 2/64 و 4/72 درجه سانتی‎گراد افزایش در فصل بهار و بیشترین تغییرات متوسط دمای حداقل، به‌ترتیب 2/97 و 4/83 درجه سانتی‎گراد افزایش در فصل پاییز محاسبه گردید. تغییر بارش آینده پیچیدگی و عدم قطعیت بیشتری را نسبت به دما نشان داد. بالاترین میزان تغییرات افزایشی حجم بارش در سطح استان در سال 2090 در سناریوهای SSP4.5 و SSP8.5 در ایستگاه رامسر به‌میزان 40/5 و 51/9 درصد اعلام می‌گردد. همچنین، در سطح استان به‌طور متوسط تحت سناریوهای SSP4.5 و SSP8.5 در افق (2060-2040) به‌ترتیب 38/86 و 43/95 درصد و در افق (2100-2080) به‌ترتیب 45/11 و 65/94 درصد افزایش حجم بارندگی پیش‌یابی می‌شود. به این ترتیب، با استناد به نتایج مطالعه حاضر، در سطح استان، تغییرات به‎سمت دوره مرطوب‌تر در طول دوره‌های آینده پیش می‌رود که بخش غربی استان با افزایش بارندگی بیشتری مواجه می‌گردد. نتیجه‌گیری: بررسی وضعیت خشک‌سالی در دوره پایه بیانگر وقوع دوره‌های با بارندگی نزدیک به نرمال در بازه‌های طولانی‌تر می‌باشد و ایستگاه‌های ساری و قراخیل نسبت به ایستگاه‌های غرب استان خشکی بیشتری را گزارش می‌دهند. همه مدل‌های پیش‌یابی GCM، نتایج یکسانی را در روندهای افزایش گرمایش قابل‎توجهی در این استان ارائه دادند ولی برای بارش به‎دلیل حساسیت موضوع و عدم قطعیت‌های دخیل بر مسأله، پیشنهاد می‌شود که مدل‌های دیگر در این رابطه مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین، با توجه به تأثیر تغییرات پارامترهای دمایی و بارش بر منابع آبی و سیلاب‌های منطقه، ضروری است جهت سازگاری و تاب‌آوری در برابر تغییرات اقلیمی، راهکارهای مدیریتی مناسب برای آینده اتخاذ گردد
پژوهشگران	کامله آقاجانلو (نفر اول)، حسین فتحی آلمالو (Hossein Fathi Almalou) (نفر دوم)