بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه کارواندر

نویسندگان

گروه جغرافیای طبیعی، اقلیم شناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

چکیده

پدیده تغییر اقلیم در چند دهه اخیر در نتیجه افزایش گازهای گلخانه‌ای و گرم‌تر شدن دمای کلی زمین بوقوع پیوسته است. به طوری که منجر به تغییرات قابل توجه در عناصر هواشناسی و در نتیجه وضعیت منابع آب در مناطق شده است. خشکسالی‌های پی‌در‌پی، سیلاب‌های بزرگ، هاریکن های دریایی و ... از جمله پیامدهای تغییر اقلیم است. هدف از این تحقیق بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه کارواندر است. در این تحقیق از داده های CORDEX مدل REMO تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 در بازه زمانی پایه (1384-1365) و بازه زمانی آینده (1400-1434) استفاده شد. طی این تحقیق از مدل SDSM و Linear Scaling برای ریزمقیاس سازی داده های اقلیمی استفاده گردید. نتایج بدست آمده مدل SDSM نشان داد که بین رواناب رودخانه کارواندر و 26 پارامتر بزرگ مقیاس اقلیمی (NCEP) همبستگی قابل قبولی وجود ندارد. سپس با روش Linear Scaling همبستگی بالایی بین بارش و رواناب مشاهده شد و مدل اقلیمی REMO در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی عملکرد مناسبی نشان داد. پارامترهای اقلیمی برای دوره زمانی آینده (1400-1434) شبیه سازی و با دوره مشاهداتی (1365-1384) مقایسه شد. طبق نتایج حاصل از این پژوهش می‌توان گفت که رواناب کل حوضه در سری زمانی آینده و تحت هر دو سناریوRCP4.5 و RCP8.5 افزایش داشته است. جهت بررسی اثر تغییر اقلیم بر روی تخصیص آب از مدل ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) استفاده شد. نتایج مدل WEAP برای سه سناریو افزایش سطح کشاورزی، پیشرفت صنعتی و افزایش جمعیت نشان دهنده، افزایش نیاز آب در حوضه آبریز و افزایش نیاز تامین نشده برای کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of climate change on Caravander river runoff

نویسندگان [English]

  • Elnaz Khazaei Faizabad
  • Mohammad Reza Pudineh
  • Mohsen Hamidianpour
Department of Natural Geography, Climatology, Sistan and Baluchestan University, Zahedan, Iran.
چکیده [English]

The phenomenon of climate change has occurred in recent decades as a result of increased greenhouse gas emissions and a general warming of the earth. Which has led to significant changes in the meteorological elements and as a result of the status of water resources in the regions. Short term droughts, large floods, marine hurricanes ... are among the consequences of climate change. The purpose of this study is to investigate the effect of climate change on the runoff of the Caravandr River. In this study, the CORDEX data of the REMO model was used under two RCP4.5 and RCP8.5 scenarios during the baseline period (1365-1384) and the upcoming timeframe (1434-1400). In this research, SDSM and Linear Scaling were used for micromachining of climatic data. The results of the SDSM model showed that there is no acceptable correlation between the Caravander River runoff and the 26 major climate scale parameters (NCEP). Linear scaling method was followed by high correlation between precipitation and runoff and the REMO climatic model showed good performance in simulating climatic parameters. The climate parameters were simulated for the upcoming period (1434-1400) and compared with the observation period (1365-1384). According to the results of this study, it can be said that the runoff of the whole basin has increased in both RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in the future time series. The water assessment and planning (WEAP) model was used to study the effect of climate change on water allocation. The results of the WEAP model for three scenarios: increase in agricultural land, industrial progress and population growth indicate an increase in water demand in the catchment area and an increase in unprovched needs for agriculture, drinking and industry in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • Runoff
  • micro - scale
  • exponential
  • SDSM model
  • CORDEX
  • WEAP model
  • Caravander Basin
  1.  

    1. آشفته، پریسا سادات، امید بزرگ حداد، (1393)، ارزیابی تقابلات بین نوسانات طبیعی اقلیم و فعالیت‌های بشری بر رواناب، نشریه تحقیقات آب‌وخاک ایران، شماره1، صص112-103.
    2. پورمحمدی، سمانه، محمدتقی دستورانی، علیرضا مساح بوانی، مسعود گودرزی، هادی جعفری و محمدحسین رحیمیان، (1395)، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه و ارائه راهکارهای سازگاری با اثرات آن (مطالعه موردی: حوضه آبریز تویسرکان همدان)، نشریه علمی-پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران)، شماره37.
    3. ثانی خانی، هائی، یعقوب دین پژوه، سعید پور یوسف، سروین زمانزاد قویدل و بهاره صولتی (1392). بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب حوض2;های آبریز (مطالعه موردی : حوضه آبریز آجی چای در استان آذربایجان شرقی). نشریه آب و خاک، جلد 27، شماره6، صص 1234-1225.
    4. دلاور، مجید، ام السلمه بابایی و ابراهیم فتاحی (1393). بررسی اثرات تغییر اقلیم بر نوسانات تراز آب دریاچه ارومیه. نشریه پژوهشهای اقلیم شناسی، دوره 1393، شماره19، صص 65-53.
    5. روشنی، محمود و قاسم عزیزی، (1382). بررسی تغییرات اقلیمی سواحل دریایی خزر، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران.
    6. زارع زاده، محبوبه، سعید مریر، عبدالرحیم صلوی تبار، کاوه مدنی، (1391). ارزیابی منابع آب حوضه آبریز قزل اوزن- سفیدرود تحت تاثیر تغییر اقلیم و طرح های آتی، آبیاری و زهکشی ایران، شماره2.
    7. زهرایی، بنفشه، ناصری محسن و روزبهانی عباس (1389). مدلسازی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب استان سیستان و بلوچستان. چهارمین کنفرانس منطقه ای تغییر اقلیم، ص 219.
    8. مسعودیان، ابوالفضل، (1390)، آب و هوایی ایران، انتشارات شریعه توس مشهد، ص1.
    9. منصوری، بهاره، حجت احمدزاده، علیرضا مساح بوانی، سعید مریر، مجید دلاور و سعید لطفی، (1393)، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب حوضه زرینه‌رود با استفاده از مدل SWAT، نشریه آب خاک، شماره6، صص1203-1191.
    10. هدایتی دزفولی، اکرم، فاطمه رحیم زاده، (1383)، تاثیر تغییر اقلیم بر وری مدیریت منابع آب، اولین کنفرانس مدیریت منابع آب.
    11. عباسی، فاطمه، ملبوسی شراره،بابائیان ایمان، اثمری مرتضی و برهانی رضا (1389). یش بینی تغییرات اقلیمی خراسان جنوبی در دوره 2039-2010 میلادی با استفاده از ریز مقیاس نمایی آماری خروجی مدل ECHO-G. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد24، شماره2، صص 233-218.
    12. عباس نیا، محسن، تقی طاوسی، محمود خسرویی و حسین توروس، 1395، تحلیل دامنه عدم قطعیت تغییرات آینده دمای حداکثر روزانه بر روی ایران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، فصلنامه علمی-پژوهشی اطلاعات جغرافیایی(وزارت علوم)، شماره 97، صص44-29.
    13. علیجانی، بهلول، زین;العابدین جعفر پور و غلامرضا جانباز قبادی، (1384). تحلیل خشکسالی;های دوره سرد سواحل جنوبی دریای خزر، فصلنامه سرزمین، دوره2، شماره3، صص 29-17.
    14. فولاد، فواد، مطیعی همایون، افشین شریفان رضا و زمانی نوری علیرضا (1390). ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر پارامترهای دما و بارش با استفاده از مدل‌های گردش عمومی جو مطالعه موردی حوضه آبریز رودخانه کرج (سد امیرکبیر). چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب.
    15. مساح بوانی، علیرضا و سعید مرید (1384). اثرات تغییر اقلیم بر جریان رودخانه زاینده رود اصفهان. نشریه علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال نهم، شماره4.
    16. هاشمی;عنا، سید کرامت، محمود خسرویی و تقی طاوسی (1394). شبیه سازی طولانی ترین طول دوره خشک با رویکرد تغییر اقلیم در گستره‌ی ایران زمین. نشریه مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، سال ششم، شماره 22، صص 33-18.
    17. Arnbjerg-Nielsen, K., & Harremoës, P. (1996), Prediction of hydrological reduction factor and initial loss in urban surface runoff from small ungauged catchments. Atmospheric research, 42(1-4), pp. 137-147.
    18. Bozkurt, D. & Lutfi Sen, O., (2013), Climate change impacts in the Euphrates–Tigris Basin based on different model and scenario simulations. Journal of Hydrology, pp. 149-161.
    19. Chu, J. T., Xia, J., Xu, C. Y., & Singh, V. P. (2010). Statistical downscaling of daily mean temperature, pan evaporation and precipitation for climate change scenarios in Haihe River, China. Theoretical and Applied Climatology, 99(1-2), 149-161.
    20. Ebrahimpour M, Ghahreman N, Orang M. (2014), Assessment of Climate Change Impacts on Reference Evapotranspiration and Simulation of Daily Weather Data Using SIMETAW, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 140(2): 1-10.
    21. Hertig, E. and jacobeit, J, (2008), Downscaling future climate change: Temperature Scenarios for the Mediterranean area, Global and plan etary change, Vol. 63, pp. 127-131.
    22. Miller, N. L., Bashford, K. E., & Strem, E. (2001), Climate change sensitivity study of California hydrology: a report to the California Energy Commission, Lawrence Berkeley National Laboratory Technical Report, (49110).
    23. Najafi M.R., Moradkhani H. and Jung I.W. (2011), Assessing the uncertainties of hydrologic model selection in climate change impact studies, Hydrol, Process, 25 (18), pp. 2814–2826.
    24. Payne, J. T., Wood, A. W., Hamlet, A. F., Palmer, R. N., & Lettenmaier, D. P. (2004), Mitigating the effects of climate change on the water resources of the Columbia River basin. Climatic change, 62(1-3), pp. 233-256.
    25. Steele-Dunne, S., Lynch, P., Mcgrath, R., Smmler, t., wang, SH., Hanafin, J., and Nolan, P. (2008), The impacts of climate change on hydrology in Ireland, J. Hydrol, Vol. 356, pp. 28-45.
    26. J., and D. Purkey. (2007), WEAP21 User guide http://seius.org publications-PDF/SEL-WEAP21User Guide-07.
    27. Tabari, H., Marofi, S., Aeini, A., Talaee, P.H. and K. Mohammadi. (2014), Sensitivity of evapotranspiration to climatic change in different climates, Global and Planetary Change, 115: 16–23.
    28. Tao X, Chena H, Xua C, Houa Y, Jiea M. (2015). Analysis and prediction of reference evapotranspiration with climate change in Xiangjiang River Basin China, Water Science and Engineering, 8(4): 273- 281.
    29. Teng, J., Vaze, J., Chiew, F.H.S., Wangand, B. and Perraud, J.M (2012), Estimating the Relative Uncertainties Sourced from GCMs and Hydrological Models in Modeling Climate Change Impact on Runoff, Journal of Hydrometeorology, Vol. 13, No. 1, pp. 122-139.
    30. Turkesh, m. s. andkilic, g. (1996), observsndchange in max and minimum temperatures in turkey, International journal of climatology, (6), pp. 463-477.
    31. Wilby RL, Dawson CW (2007), SDSM4.2 – A Decision Support Tool for the Assessment of Regional Climate Impacts, User Manual 1–94.
    32. Wilby, R. L., & Harris, I. (2006). A framework for assessing uncertainties in climate change impacts: Low‐flow scenarios for the River Thames, UK. Water Resources Research, 42(2).
    33. Yates, D. N., & Strzepek, K. M. (1998), Modeling the Nile Basin under climatic change. Journal of Hydrologic Engineering, 3(2), pp. 98-108.
    34. Yates, D., Sieber, J., Purkey, D., & Huber-Lee, A. (2005), WEAP21-A demand, priority, and preference-driven water planning model: part 1: model characteristics, Water International, 30(4), 487-500.
    35. Zarghami, M., Abdi, A., Babaeian, I., Hassanzadeh, Y., & Kanani, R. (2011), Impacts of climate change on runoffs in East Azerbaijan, Iran. Global and Planetary Change, 78, pp. 137-146.