تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تصویرسازی و پیش‌بینی تغییرات آتی تبخیر و تعرق مرجع در مقیاس‌های فصلی و سالانه در غرب ایران بر اساس سناریوهای انتشار RCP

نویسندگان
شادیه حیدری تاشه کبود 1
یونس خوشخو 2
1 دانشگاه کردستان
2 استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه کردستان
10.29252/jgs.19.53.157
چکیده
هدف از این تحقیق، بررسی اثر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق گیاه مرجع در مقیاس­های زمانی فصلی و سالانه در چند ایستگاه منتخب در غرب ایران است. برای این منظور چهار ایستگاه سینوپتیک سنندج، سقز، خرم آباد و کرمانشاه که واجد آمار کافی در یک دوره طولانی­مدت بودند انتخاب شدند و اثر تغییر اقلیم بر تبخیر و تعرق مرجع این ایستگاه­ها تحت دو سناریوی انتشار RCP2.6 و RCP8.5 و در سه دوره­ زمانی آتی 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071 در مقایسه با دوره پایه 1999-1970 مورد بررسی قرار گرفت. جهت برآورد تبخیر و تعرق مرجع از روش فائو- پنمن- مانتیث و برای شبیه­سازی شرایط اقلیمی آینده تحت سناریوهای اقلیمی از مدل گردش عمومی جو CanESM2 و برای ریزمقیاس­نمایی داده­های این مدل از روش SDSM استفاده شد. نتایج نشان داد که در تمامی دوره­های آتی و تحت تمامی سناریوها و برای کل ایستگاه­ها، میانگین تبخیر و تعرق مرجع در مقیاس­های سالانه و برای فصول پاییز و زمستان در مقایسه با دوره پایه افزایش معنی­داری در سطح 01/0 خواهد داشت. برای فصل بهار، تنها تغییر معنی­دار در میانگین تبخیر و تعرق مرجع دوره­های آتی در مقایسه با دوره پایه در کل منطقه مورد مطالعه، وجود یک افزایش معنی­دار در سطح 01/0 در دوره 2100-2071 تحت سناریوی RCP8.5 و برای فصل تابستان نیز این افزایش معنی­دار برای کل منطقه در دو دوره­ 2070-2041 و 2100-2071 تحت سناریوی RCP8.5 خواهد بود. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که بیشترین نرخ افزایشی تبخیر و تعرق مرجع دوره­های آتی در مقایسه با دوره پایه در تمامی مقیاس­های فصلی و سالانه و در کل منطقه تحت سناریوی RCP8.5 و در دوره 2100-2071 رخ خواهد داد. مقایسه نرخ تغییرات تبخیر و تعرق مرجع بین مقیاس­های مختلف فصلی و سالانه نیز نشان داد که نرخ افزایش تبخیر و تعرق مرجع در غرب ایران در فصول پاییز و زمستان بسیار چشمگیرتر از سایر مقیاس­های زمانی خواهد بود.
کلیدواژه‌ها
تبخیر و تعرق مرجع
تغییر اقلیم
مدل‌های گردش عمومی جو
مدل SDSM
غرب ایران

عنوان مقاله English

Projection and prediction of the annual and seasonal future reference evapotranspiration time scales in the West of Iran under RCP emission scenarios

نویسندگان English

Shadieh Heydari Tasheh Kaboud 1
Younes Khoshkhoo 2
1 University of Kurdistan
2 University of Kurdistan
چکیده English

The aim of this research is the study of the climate change impacts on the seasonal and annual reference evapotranspiration time scales in some selected stations located in the West of Iran. To this purpose, four stations including Sanandaj, Saghez, Khorramabad and Kermanshah synoptic stations with enough long-term data were selected and the climate change impact on the reference evapotranspiration of these stations under two RCP2.6 and RCP8.5 scenarios in three future time periods including 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100 in comparison with the 1970-1999 base period was studied. The FAO-Penman-Montieth method was applied to calculating reference evapotranspiration and the CanESM2 general circulation model and SDSM downscaling method were used to simulating future climate conditions under the climatic scenarios. The results showed that the mean reference evapotranspiration in the annual and autumn and winter time scales in comparison to the base period will significantly increase for all of the studied stations under all of the scenarios and periods at the 0.01 confidence level. For spring season, the only significant change of the future period mean reference evapotranspiration compared to the base period in the all of the studied area will be a significant increase at the 0.01 confidence level in the 2071-2100 period under the RCP8.5 scenario and for the summer season, this significant increasing rate will occur in the 2041-2070 and 2071-2100 periods under the RCP8.5 scenario. The overall results of this research showed that the highest increasing rate of the future periods in comparison with the base period for all of the seasonal and annual time periods and for all of the studied area will under RCP8.5 scenario and in the 2071-2100 time periods. by comparing the reference evapotranspiration change rates between the different seasonal and annual scales, the results showed that the increasing rate of the mean reference evapotranspiration at the West of Iran will be very remarkably in the autumn and winter seasons compared to the other time scales.

کلیدواژه‌ها English

reference evapotranspiration
Climate Change
general atmospheric circulation model
SDSM model
West of Iran
Allen RG, Pereira LS, Raes D, Smith M. (1998). Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage, paper 56 FAO Rome, 300(9): D05109.
Bassu S, Brisson N, Durand JL, Boote K, Lizaso J, Jones J, Wand Basso B. (2014). How do various maize crop models vary in their responses to climate change factors?. Global Change Biology, 20(7): 2301-2320.
Deryng D, Conway D, Ramankutty N, Price J, Warren R. (2014). Global crop yield rresponse to extreme heat stress under multiple climate change futures Environmental, Research Letters, 9(3):034011.
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.
Goyal RK. (2004). Sensitivity of evapotranspiration to global warming: A case study of arid zone of Rajasthan (India), Agriculture Water Management, 69(12):1-11.
Hourdin F, Musat I, Bony S, Braconnot P, Codron F, Dufresne J.L, Krinner G. (2006). The LMDZ4 general circulation model: climate performance and sensitivity to parametrized physics with emphasis on tropical convection, Climate Dynamics, 27(8):787-813.
Kharin V.V Zwiers F.W Zhang X, Wehner M. (2013). Changes in temperature and precipitation extremes in the CMIP5 ensemble, Climatic Change, 119(2):345-357.
Li Z.L, Tang Z.M, Wan Y, Bi C, Zhou B.H, Tang G.J, Zhang X.Y. (2009). A review of current methodologies for regional evapotranspiration estimation from remotely sensed data, Sensors, 9(5):3801–3853.
Liu H, Zhang R, Li Y. (2014). Sensitivity analysis of reference evapotranspiration (ETo) to climate change in Beijing China, Journal of Desalination and Water Treatment, 52(13-15):2799-2804.
Marengo JA, Chou SC, Torres RR, Giarolla A, Alves LM, Lyra A .(2014). Climate change in central and South America: Recent trends future projections and impacts on regional agriculture. Working Paper No 73
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.
Wang W, Xing W, Shao Q, Yu Z, Peng S, Yang T, Yong B, Taylor J, Singh V.P. (2013). Changes in reference evapotranspiration across the Tibetan Plateau: Observations and future projections based on statistical downscaling, J Geophys Res Atmospheres, 118(10):4049-4068.
Wentz FJ, Ricciardulli L, Hilburn K, Mears C. (2007). How much more rain will global warming bring?, Science, 317:233–235.