سامانه نشریات علمی

---

---

چکیده مبسوط
بیان مسئله:  سرما و یخبندان از مهم‌ترین پارامترهای اقلیمی در زمینه اقلیم کشاورزی می­باشد که آسیب­های ناشی از آن­ها، امکان تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی را در مناطق آسیب‌پذیر کاهش می­دهد. سرما و یخبندان، یکی از مخاطرات اقلیمی است که همه ساله باعث ایجاد خسارت در فعالیت­های مختلف می­گردد. مهم­ترین بخشی که آسیب جدی و بیشترین خسارت را از یخبندان می­بیند، بخش کشاورزی است. سرما و یخبندان­های شدید برای بسیاری از گیاهان زراعی و باغی نتایج زیان‌بار و نابود کننده­ای را در پی دارد، به‌طوری که در برخی سال­ها میلیاردها ریال خسارت به باغداران، زارعین و در نهایت منافع ملی کشور وارد می­شود. با توجه به اینکه منطقه شمال غرب ایران هر ساله خسارات مالی زیادی را در اثر رخداد مخاطرات جوی بخصوص سرما و یخبندان متحمل می­شود. شناسایی و پهنه‌بندی فضایی مناطق دارای پتانسیل بالای مخاطره سرما و یخبندان و پیش­بینی زمان وقوع آن‌ها، می­تواند اطلاعات مناسب و با ارزشی را در جهت پیشگیری و کاهش خسارات فراهم آورد که در این پژوهش با استفاده مدل­ جهانی HadCM3 تحت دو سناریوی A2 و B1 و مدل ریزمقیاس گردانی LARS-WG به این امر پرداخته می­شود.
 
روش تحقیق:  بررسی زمان وقوع و پیش­بینی تغییرات آن­ها در آینده از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور مدل­های گردش عمومی جو (GCM) طراحی شده­اند که می­توانند پارامترهای اقلیمی را در آینده شبیه­سازی کنند. لذا در این پژوهش داده­های خروجی مدل گردش عمومی HadCM3 تحت دو سناریوی انتشار A2 و B1 توسط مدل آماری LARS-WG  در 21 ایستگاه سینوپتیک واقع در شمال غرب ایران ریز گردانی شد و نتایج حاصل از آن در دوره پایه (2010-1980) و دهه 2020 (2030-2011) برای دو متغیر اقلیمی دمای کمینه و دمای بیشینه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس تاریخ وقوع اولین و آخرین یخبندان و سرمای پاییزه و بهاره استخراج و تاریخ وقوع آن­ها در آینده محاسبه شد.
نتابج و بحث: بررسی میانگین ماهانه دمای حداقل ایستگاه­های مورد مطالعه در دهه 2020 و دوره پایه نشان می­دهد که میزان دما بر اساس هر دو سناریوی مورد بررسی و در همه ماه­ها و در بیشتر ایستگاه­های مطالعاتی نسبت به دوره پایه افزایش ‌یافته است.  بیشترین تغییرات دمای کمینه در منطقه مورد مطالعه بر اساس متوسط سناریوهای مورد بررسی در این دهه مربوط به ایستگاه­های ابهر، اردبیل، خوی و ارومیه به میزان 8/0 درجه سلسیوس می­باشد؛ در واقع دماهای کمینه­ای که در این ایستگاه­ها در دوره پایه اتفاق افتاده است در دوره آینده مشاهده نشده و روند گرمایشی از خود نشان داده است که میزان آن در دوره آتی در سطح منطقه مورد مطالعه در دهه 2020 بین 4/0 تا 8/0 نسبت به دوره پایه خواهد بود. نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود 8/0 درجه سلسیوس دارد. نتایج حاصل از بررسی اولین و آخرین یخبندان در دهه 2020 نشان می­دهد که در سطح منطقه مورد مطالعه اولین یخبندان زودرس پاییزه بین 2 تا 9 روز دیرتر اتفاق می­افتد که کمترین تغییرات در تاریخ شروع یخبندان­ها نیز مربوط به دو ایستگاه قزوین و مشکین‌شهر هر کدام  با 2 روز تغییر نسبت به دوره پایه می­باشد. آخرین یخبندان دیررس بهاره نیز بین 3 تا 10 روز زودتر در سطح منطقه به پایان می­رسد که با این وصف طول دوره یخبندان­ها در تمامی ایستگاه­های مورد مطالعه کاهش خواهد که یافت که بیشترین کاهش مربوط به ایستگاه خوی با 16 روز و سپس ایستگاه­های ارومیه و اردبیل هر دو با 14 روز و کمترین کاهش مربوط به ایستگاه مشکین‌شهر به 6 روز می­باشد. بر اساس نتایج حاصل تغییرات در تاریخ شروع یخبندان­های زودرس کمتر از تغییرات نسبت به یخبندان­های دیررس می­باشد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان‌ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه­های مورد بررسی نشان می­دهد که اولین سرما و یخبندان‌های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان­های بهاره نیز زودتر به پایان می‌رسند. کمترین تغییرات مربوط به جنوب شرق منطقه مورد مطالعه و مناطق مشکین‌شهر و سراب و بیشترین تغییرات طول دوره یخبندان مربوط به مناطق خوی، ارومیه، تبریز و اهر می­باشد با توجه به نتایج حاصل بیشتر مناطق مورد مطالعه به‌طور متوسط بین 10 تا 12 روز کاهش در طول دوره یخبندان را نسبت به دوره پایه تجربه خواهند کرد.
نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان از افزایش در میانگین ماهانه حداقل و حداکثر دمای روزانه در دوره آتی تا حدود 8/0 درجه سلسیوس دارد. بر این اساس بررسی وضعیت یخبندان‌ها و سرماها نیز در بیشتر ایستگاه­های مورد بررسی نشان می­دهد که اولین سرما و یخبندان‌های پاییزه در دوره آتی دیرتر از قبل آغاز شده و سرما و یخبندان­های بهاره نیز زودتر به پایان می‌رسند. همچنین طول دوره سرما و یخبندان نیز کاهش می‌یابد، که این می­تواند بیانگر پیامد تغییر اقلیم در ایستگاه‌های مطالعاتی است. نتایج حاصل از این پژوهش با مطالعات گرازیک و کودویلیچ (2015) در لهستان، مدالا و همکاران (2016) در تگزاس، حسینی و احمدی (1395) در سقز، آقا شریعتمداری و همکاران (1395) در غرب ایران، سبحانی و همکاران (1396) در اردبیل و خلیلی و همکاران (1396) در ایران مطابقت دارد.

 

---

ازجمله چالش‌های مهم پیش روی منابع آب کشور، می‌توان به پدیده تغییر اقلیم و تأثیرات آن اشاره کرد. مدل‌های گردش عمومی (GCM) بهترین اطلاعات درباره پاسخ جو به افزایش تمرکز گازهای گلخانه‌ای را می‌تواند فراهم کنند. ازآنجاکه خروجی‌های این مدل دارای دقت زمانی و مکانی کافی برای مطالعات تأثیر تغییر اقلیم نیست، لازم است داده‌های خروجی مدل‌های گردش عمومی کوچک‌مقیاس 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 استفاده‌شده است. از داده‌های 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 پیش‌بینی‌شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که مدل SDSM دقت و کارایی بالایی در ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل (بندر انزلی) نسبت به ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد (شهرکرد) دارد. بااین‌حال مدل توانایی قابل قبولی در شبیه‌سازی 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 تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

---

چکیده
تغییرات اقلیمی مهم­ترین معضل کره­ زمین در قرن حاضر است بنابراین ارزیابی و پیش­بینی این تغییرات در آینده به دلیل اثرات سوء تغییرات اقلیمی بر منابع آبی و محیط طبیعی و همچنین اثرات زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. لذا در این پژوهش به پیش‌بینی پارامترهای دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و تابش به عنوان پارامترهای مهم اقلیمی به صورت روزانه تحت سناریوهای ­ A1B، A2 وB1 با کاربست مدل گردش عمومی جو HadCM3 در دو دوره زمانی مختلف (2065-2046 و 2099-2080) و مقایسه آن نسبت به دوره پایه (2005-1961) از طریق مدل­ ریزمقیاس­گردانی آماری LARS-WG در 6 ایستگاه­های سینوپتیک منتخب در غرب کشور در سطح سه استان کردستان، کرمانشاه و همدان پرداخته شد. در ارزیابی مدل LARS-WG به بررسی میزان خطای داده­های مشاهداتی و شبیه­سازی با استفاده از معیارهای MAE، MSE، RMSE و R² پرداخته شد و با توجه به نتایج حاصل، مدل برای منطقه مورد مطالعه مناسب ارزیابی گردید. نتایج کلی حاصل از بررسی برای دوره­های آینده حاکی از کاهش 7/7 درصدی بارش، افزایش 4/3 درجه سلسیوس دمای حداقل و 3/3 درجه سلسیوس دمای حداکثر  به طور متوسط بلندمدت در سطح منطقه مطالعاتی نسبت به دوره پایه می­باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصل میزان تابش نیز افزایش خواهد یافت که این افزایش به‌طور متوسط بلندمدت در سطح منطقه برابر 38/0 میلی ژول بر مترمربع در روز  است. نتایج حاصل از این پژوهش می­تواند کمک فراوانی به حل چالش‌های مدیران و برنامه­ریزان منابع آب در دوره‌های آتی نماید.

---

 هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر پارامترهای اقلیمی بر توزیع پوشش گیاهی در ایران مرکزی با استفاده از شاخص NDVI می­باشد. برای شناخت پراکنش و توزیع پوشش گیاهی از روش­های نوین ناحیه­بندی PCA، خوشه­بندی و روابط مکانی استفاده شد. بدین منظور دو متغیر اقلیمی (میانگین دما و رطوبت نسبی) از داده های هشت ایستگاه سینوپتیک در بازه زمانی آماری (1986-2018) انتخاب گردید. متناسب با فاصله­های ایستگاه­ها و تغییرات مکانی شاخص NDVI، شبکه­ای به ابعاد 15*15 کیلومتر بر روی ایران مرکزی گسترانده شد. در این بررسی برای اطلاع از روند تغییرات شاخص NDVI از آزمون من-کندال به وسیله نرم افزار (MINITAB) استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که میزان پراکنش پوشش گیاهی در ایران مرکزی با استفاده از شاخص NDVI بین 2/0- تا 64/0+ است. همچنین توزیع و تراکم پوشش گیاهی دارای رشد کمتر از یک‌ درصد می­باشد. نتایج این بررسی نشان می دهد متغیر اقلیمی دما بیشترین تأثیر را بر توزیع و تراکم پوشش گیاهی در ایران مرکزی دارد. بررسی توزیع و تراکم پوشش گیاهی ایران مرکزی با استفاده از روش PCA نشان داد که توزیع و تراکم پوشش گیاهی ایران مرکزی متاثر از هشت عامل است که عامل اول و دوم به تنهایی 56/81 درصد رفتار پوشش گیاهی را در ایران مرکزی تبیین می­نمایند. درنهایت با انجام تحلیل خوشه­ای سلسله مراتبی و با روش ادغام وارد بر روی ماتریس نمرات عامل­ها، سه ناحیه توزیع و پراکنش پوشش گیاهی نامنظم، متوسط و یکنواخت در ایران مرکزی شناسایی و نمایش داده شدند.