تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

برآورد و تحلیل مقادیر آتی بارش های نواحی خزری با بکارگیری مدل های گردش عمومی جو

نویسندگان
1 دانشگاه تبریز
2 پژوهشکده حفاظت خاک وآبخیزداری
چکیده
در پژوهش حاضر اثر تغییرات اقلیم بر روی بارش­ های این منطقه با بکارگیری مدل­ مناسب مورد ارزیابی قرار گرفته و مقادیر بارش­ های دوره ­ی مشاهده­ای (2001-1961) بررسی و تحلیل شد. جهت تحقق اهداف پژوهش از خروجی مدل HadCM3 استفاده گردید. ابتدا 7 ایستگاه سینوپتیک انتخاب و داده­ های آن­ها از لحاظ صحت و دقت و کفایت طول­ دوره­ ی آماری مورد بررسی قرار گرفت، داده­ های پرت حذف و داده­ های مفقود بازسازی شد. داده­ های AOGCM با استفاده از مدل SDSM ریزمقیاس گردید و مقادیر بارش برای دوره ­ی مشاهده­ ای شبیه­ سازی شد و پس از تایید تطابق مقادیر داده ­های شبیه­ سازی شده با داده­ های مشاهده ­ای، مقادیر دوره­ ی آتی(2039-2011) برآورد گردید. مقادیر خطای برآورد مدل­ SDSM توسط معیارهایMBE و MAE، بصورت ماهانه محاسبه و سپس مقایسه شد. خروجی مدل SDSM جهت بررسی شاخص مجموع بارش سالانه در روزهای با بارش بیشتر از یک میلی­متر در دوره­ ی مشاهده­ای و دوره­ ی آتی(2039-2011) توسط مدل R-Climdex مورد استفاده قرار گرفت و مقادیر شاخص PRCPTOTدر دوره­ ی آتی پهنه ­بندی شد. نتایج نشان داد که با توجه به نتایج معیارهای MBE و MAE، خطای مدل در ماه­ های پربارش بیشتر از ماه­ های کم بارش است. در مقیاس ماهانه، حداکثر خطا در ماه ­های سپتامبر، اکتبر، نوامبر و دسامبر بدست آمد. بدین ترتیب حداکثر خطا در فصل پاییز و حداقل خطا در فصل بهار و در ماه­ های آوریل و می محاسبه شد. با توجه به نتایج به دست آمده، مجموع بارش سالانه در دوره­ ی 2039-2011 در ایستگاه ­های انزلی، بابلسر، گرگان، و نوشهر کاهش و در ایستگاه های آستار، رامسر و رشت افزایش خواهد یافت.





#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Estimation and Analysis of Caspian Region's Future Rainfalls by Using General Atmospheric Circulation Models.

نویسندگان English

alimohammad khorshiddoust 1
behrooz sarraf 1
bagher ghermez cheshmeh 2
fatemeh jafarzadeh 1
1 tabriz university
2 Researcher of Soil Conservation & Watershed Management Research Institute (SCWMRI)
چکیده English

In recent years, the severe fluctuations in precipitation have affected various parts of the country. On the southern coasts of the Caspian Sea, precipitation as one of the important climatic parameters has undergone changes due to global climate change. In the present study, we tried to evaluate the effect of climate change on rainfall in this region by applying a suitable model. In this study, observational period rainfall (1961-2001) was analyzed. the output of the HadCM3 model was used. At first, seven synoptic stations were selected and their data were analyzed in terms of accuracy, and length of statistical period, and lost data was restored. The AOGCM data were simulated using the SDSM model and the rainfall values were simulated for the observation period. After confirming the matching of the simulated data with observational data, the values of the Future (2039-2011) is estimated. The estimation errors of the SDSM model were calculated monthly by MBE and MAE criteria, and then compared. The output of the SDSM model was used to study the total annual precipitation in days with rainfall of more than 1 mm in the observation period and the upcoming period (2011-2039) by the R-Climdex model and the values of the PRCPTOT index Became zoning in the Future. The results showed that the model error in season with high rainfall is more than seasons with low rainfall. On a monthly scale, the maximum error occurred in the months of September, October, November and December. The maximum error in the fall and the minimum error was calculated in the spring and April and May months. According to the results, the total annual rainfall in the period of 2039-2011 will decrease in Anzali, Babolsar, Gorgan and Noshahr stations and rainfall will increase in stations of Astara, Ramsar and Rasht. Geographical distribution of selected were 5 sites in the Khuzestan, 20 sites in Bushehr, 24 sites in Hormozghan and 12 sites in Sistan and Baluchistan provinces. In total, 9000 sites were selected with a 2 km2 were suitable for large scale microalgae cultivation. The total area of these sites were estimated to be 18000 km2. The highest number of proper sites were found in Hormozghan province and lowest numbers of sites were found in Khuzestan province. The availability of technical service, carbon dioxide point resources from oil and gas units are an advantages for microalgae related activities in the Bushehr and Khuzestan provinces. The higher quality of water in the Sistan and Baluchistan province is an advantages for development of microalgae biomass production in the area.





#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }



#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }

کلیدواژه‌ها English

Rainfall
Climate Change
SDSM model
southern coasts of Caspian Sea
PRCPTOT index
جهانبخش، س؛ خورشیدوست، ع؛ دین پژوه، ی؛ سرافروزه، ف (1393)، " تحلیل روند و تخمین دوره های بازگشت دما و بارش های حدی در تبریز" ، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، 50، صص 133-107.
خورشیددوست، ع؛ نساجی‌زواره، م؛ قرمز‌چشمه، ب (1391) "بازسازی سری‌های زمانی دمای حداکثر و حداقل روزانه با استفاده از روش نزدیک‌ترین همسایه و شبکه عصبی مصنوعی" فصلنامه‌ی علمی پژوهشی فضای جغرافیایی سال دوازدهم، 38، صص 35-24.
خورشیدوست، ع؛ زنگنه، س؛ زارعی، ی (1393) "تحلیل و بررسی روند تغییرات شاخص‌های دما و بارش در کرمانشاه" سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره ی بین المللی علوم زمین.
دهقان، ز؛ فتحیان، ف؛ اسلامیان، س (1394) " ارزیابی مقایسه‌ای مدل‌های SDSM، IDW و LARS-WG برای شبیه‌سازی و ریز مقیاس کردن دما و بارش"، نشریه علمی پزوهشی آب و خاک، 5، صص 1376-1390.
رحیم‌زاده، ف؛ عسگری، ا؛ فتاحی، ا؛ محمدیان، ن؛ تقی‌پور, ا (1393) "روند نمایه-های حدی اقلیمی در ایران در دوره ی 2003-1951" فصلنامه‌ی تحقیقات جغرافیایی, 93, صص 15742-15717.
رضایی بنفشه، م؛ رسولی، ع؛ مساح بوانی، ع؛ خورشیدوست، ع؛ قرمز چشمه، ب (1393) " ارزیابی عدم قطعیت ناشی از ریز مقیاس گردانی مدلهای GCM روی عناصر دما و بارش ، مطالعه موردی: حوضه دریاچه ارومیه" ، رساله‌ی دکترا، دانشگاه تبریز.
رضایی، م؛ نهتانی، م؛ مقدم نیا، ع؛ آبکار، ع؛ رضایی، م (1394) "مقایسه روشهای شبکه‌ی عصبی مصنوعی و SDSM در ریزمقیاس کردن اندازه‌ی بارش سالانه‌ی شبیه‌سازی شده با HadCM3 ، مطالعه‌ی موردی: کرمان، راور و رابر"، فصلنامه مهندسی منابع آب، 24، صص 40-25.
روشن، غ؛ خوش‌اخلاق، ف (1391) "آزمون مدل مناسب گردش عمومی جو برای پیش‌‌یابی مقادیر بارش و دما در ایران تحت شرایط گرمایش جهانی" مجله‌ی جغرافیا و توسعه ، 27، صص36-19.
صراف، ب؛ جلالی، ط؛ سرافروزه، ف ( 1394) " اثرات گرمایش جهانی بر اقلیم شهرهای واقع در حوضه دریاچه ارومیه"، دو فصلنامه پژوهش‌های بوم شناسی شهری، 2، صص 33-48.
صراف، بهروز (1391) "تجزیه و تحلیل زمانی و فضایی خشکسالی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه" فصلنامه‌ی فضای جغرافیایی، 4، صص 48-25.
طبری، حسین؛ آیینی، ع (1386) "بررسی اثر تغییر اقلیم بر منابع آبهای کره‌ی زمین" کارگاه فنی اثرات تغییر اقلیم در مدیریت منابع آب، 24، بهمن 1386.
علیجانی، ب؛ خسروی، م (1389) "تحلیل همدیدی بارش سنگین ششم ژانویه 2008 در جنوب شرق ایران"، نشریه‌ی پژوهش‌های اقلیم شناسی، سال اول، 403، صص 71-63.
کوزه‌گران، س؛ موسوی‌بایگی، م (1394) "بررسی روند رویدادهای حدی اقلیمی در شمال شرق ایران" نشریه‌ی آب و خاک، 3, صص 764-750.
Gautam, N., Arora, M., & Goel, N., (2015), “Prediction of Precipitation for Considering Climate Change and GCM Outputs:Satluj River”, Journal of Ecopersia , 4, 757-765
Gemechu, T., Wakbulcho, G., Rao, G., & Adamu, A., (2015), “The current and Future Trend of Rainfall and Its Variability in Adami-Tulu Jidokombolocha Woreda”, Central Rift Valley of Ethopia. Journal of Environment and Earth Science , 22, 54-65
Hearth, h., & Dayananda, R., (11th-13th December 2015), “Climate Change Impact Precipitation in Upper Mahaweli Basin”, 6th International Conference onStructural Engineering and Construction Management. Candy,Sri Lanka
Ildormi, A., (2015), “Evaluation of the Climate Change Effects on Streem Flow Using HADCM3, ECHAM4 and Neural Network Case study: Gorganroud GHarehsou Watershed”, Natural History England , 144, 124-138
Karamaui, A., Ifaadassan, I., Babaqiqi, A., Messouli, M., & Khebizam., (2016), “Analysis of the Water Supply- Demand Relationship in the Middle Draa Valley, Morocco, Under Climate Change and Socio-Economic Scenarios”, Journal of Scientific Research and Reports , 9, 213-22
Nigatu, Z., Rientjes, T., & A, H., (2016), “Climate Change on Lake Tanas Water Balance, Ethopia”, American Journal of Climate Change , 5, 27-37
Samadi, S., & Sari Sarraf, B., (2011), “SDSM Ability in Simulate Predectors for Climate Detecting over Khorasan Province”, Procedia- Social and Behavioral Sciences , 19, 741-749
Saraf, V., & Regulwar, D., (2016), “Assessement of Climate Change for Precipitation and Temprature Using Statistical Downscaling Methods in Upper Godavari River Basin, India”, Journal of Water Resource and Protection , 8, 31-45
Shrestha, H., Bhattarai, U., Nanda, K., Adhikarid, S. M., & Devkota, L., (2015), “Impact of Climate Change on Precipitation in the Karanali Basin, Nepal”, Journal of Water and Climate Change , 4, 422-439
Shukla, R., (2015), “Statistical Downscaling of Climate Change Scenarios of Rainfall and Temprature over Indira SagarCanal Cammand Area in Madhay Pradesh, India”, Proceedings of the 2015 IEEE 14th International Conference on Machine Learning and Applications, IEEE Computer Society, (pp. 313-317)
Worku, L., (2015), “Climate Changr Impact on Variability of Rainfall Intensity in Upper Blue Nile Basin, Ethiopia”, Scond NASA-GHA Workshop on Seasonal Prediction Hydro-Climatic Extremes in Greater Horn of Africa.
Gautam, N., Arora, M., & Goel, N., (2015), “Prediction of Precipitation for Considering Climate Change and GCM Outputs:Satluj River”, Journal of Ecopersia , 4, 757-765
Gemechu, T., Wakbulcho, G., Rao, G., & Adamu, A., (2015), “The current and Future Trend of Rainfall and Its Variability in Adami-Tulu Jidokombolocha Woreda”, Central Rift Valley of Ethopia. Journal of Environment and Earth Science , 22, 54-65
Hearth, h., & Dayananda, R., (11th-13th December 2015), “Climate Change Impact Precipitation in Upper Mahaweli Basin”, 6th International Conference onStructural Engineering and Construction Management. Candy,Sri Lanka
Ildormi, A., (2015), “Evaluation of the Climate Change Effects on Streem Flow Using HADCM3, ECHAM4 and Neural Network Case study: Gorganroud GHarehsou Watershed”, Natural History England , 144, 124-138
Karamaui, A., Ifaadassan, I., Babaqiqi, A., Messouli, M., & Khebizam., (2016), “Analysis of the Water Supply- Demand Relationship in the Middle Draa Valley, Morocco, Under Climate Change and Socio-Economic Scenarios”, Journal of Scientific Research and Reports , 9, 213-22
Nigatu, Z., Rientjes, T., & A, H., (2016), “Climate Change on Lake Tanas Water Balance, Ethopia”, American Journal of Climate Change , 5, 27-37
Samadi, S., & Sari Sarraf, B., (2011), “SDSM Ability in Simulate Predectors for Climate Detecting over Khorasan Province”, Procedia- Social and Behavioral Sciences , 19, 741-749
Saraf, V., & Regulwar, D., (2016), “Assessement of Climate Change for Precipitation and Temprature Using Statistical Downscaling Methods in Upper Godavari River Basin, India”, Journal of Water Resource and Protection , 8, 31-45
Shrestha, H., Bhattarai, U., Nanda, K., Adhikarid, S. M., & Devkota, L., (2015), “Impact of Climate Change on Precipitation in the Karanali Basin, Nepal”, Journal of Water and Climate Change , 4, 422-439
Shukla, R., (2015), “Statistical Downscaling of Climate Change Scenarios of Rainfall and Temprature over Indira SagarCanal Cammand Area in Madhay Pradesh, India”, Proceedings of the 2015 IEEE 14th International Conference on Machine Learning and Applications, IEEE Computer Society, (pp. 313-317)
Worku, L., (2015), “Climate Changr Impact on Variability of Rainfall Intensity in Upper Blue Nile Basin, Ethiopia”, Scond NASA-GHA Workshop on Seasonal Prediction Hydro-Climatic Extremes in Greater Horn of Africa.