تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحلیل و بررسی مخاطرات جوی آتی منطقه سیستان

نویسندگان
نعمت الله صفرزایی 1
علیرضا انتظاری 2
مختار کرمی 3
غلامعلی خمر 4
1 دانشجوی دکتری اقلیم شناسی شهری، دانشکده جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
2 دانشیار اقلیم شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
3 استادیار اقلیم شناسی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
4 استادیار برنامه ریزی شهری، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه زابل، زابل، ایران.
10.52547/jgs.22.66.395
چکیده
امروزه تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای موجب افزایش رخداد های حدی و مخاطرات جوی شده است. هدف از این پژوهش، تحلیل و بررسی آینده اقلیم بر مخاطرات جوی منطقه سیستان است. در این مطالعه جهت شبیه سازی داده های کمینه و بیشینه دما از داده های مدل CanESM2 تحت سه سناریوی (RCP2.6 ,RCP4.5 ,RCP8.5 ) با ریزگردانی آماری SDSM و جهت شبیه سازی داده های بارش از مدل Hadcm3 تحت سناریوهای (A1B ,A2, B1) با ریز گردانی آماری LARS-WG استفاده شده است. بدین منظور، پس از انجام واسنجی، صحت سنجی و مدلسازی داده ها در ایستگاه منتخب، کارایی مدل از نظر میزان انطباق داده های پایه دما (2005-1984) و بارش (2015-1986) با مقادیر شبیه سازی (2039-2020) در سطح اطمینان معنی داری مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت انطباق داده های پایه با داده های شبیه سازی شده از سه معیار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تعیین (R2) و میانگین مربعات خطا (MSE) استفاده شده است. با توجه به داده های شبیه سازی شده چهار مخاطره مهم جوی یخبندان، امواج گرمایی، بارش های حدی و خشکسالی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که امواج گرمایی و خشکسالی در آینده تهدیدات جدی در منطقه هستند بطوریکه در سال 2021 و تحت سناریوی انتشارRCP 2.6 ، 32 موج گرما پیش بینی شده و محدوده مورد مطالعه بیشتر از 5 موج گرما را در سال تجربه خواهد کرد. همچنین بیشترین فراوانی خشکسالی در سال 2020 و تحت سناریوی انتشارA1B پیش بینی گردیده است. بارش های حدی در بعضی از سالها و تحت سناریویB1 می توانند تهدید قابل توجهی در منطقه باشند. شدت و فراوانی یخبندان سالانه تحت سناریوی انتشار RCP2.6 نسبت به سناریوهای دیگر بیشتر و نسبت به تهدیدات جوی بررسی شده کمتر است.
کلیدواژه‌ها
تغییر اقلیم
مخاطرات جوی
مدل CanESM2
مدل Hadcm3
سیستان

عنوان مقاله English

Analysis and study of Future atmospheric hazards in Sistan region

نویسندگان English

Neamatallah Safarzaei 1
Alireza Entezari 2
Mokhtar Karami 3
Gholamali Khammar 4
1 Ph.D. Student Department of Geography, Faculty of Geography, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran.
2 Associate Professor Department of Geography, Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran.
3 Assistant Professor Department of Geography, Faculty of Geography and Environmental Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran.
4 Assistant Professor of Urban Planning, Faculty of Literature and Human Sciences, Zabol University, Zabol, Iran.
چکیده English

Today climate change cause increase in concentration of greenhouse gases has been cause increase extreme events and atmospheric hazards. goal of this research, analyze and review climate future is for atmospheric hazards in sistan region. In this study, to simulate minimum and maximum temperature data used from model data CanESM2 under three scenarios (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) with SDSM statistical scrolling and to simulate rainfall data from the Hadcm3 model under scenarios (A1B, A2, B1) with statistical scrolling LARS-WG. For this purpose, after calibration, validation and data modeling at the selected station, the performance of the model from the viewpoint of the compliance of the base temperature data (1984-2005) and rainfall (1986-2015) with simulation values (2020-2039) evaluated at a significant level of confidence. To adapt base data to simulated data Used of the three criteria root mean square error (RMSE), coefficient of determination (R2) and mean squared error (MSE). According to simulated data were examined four important atmospheric hazard frost, heat waves, extreme precipitation and drought. The results showed that heat waves and drought in the future are serious threats in the region So that in 2021, under release scenario RCP 2.6, Predicted 32 heat waves and the study area will experience more than five heat waves in the year. In addition, most frequent drought forecast in 2020, under release scenario A1B. Extreme precipitation in some years under scenario B1 can be significant threat in the region. Intensity and abundance annual frost under release scenario RCP2.6 more than other scenarios and lower relative to investigated atmospheric threats.

کلیدواژه‌ها English

Climate Change
Atmospheric hazards
CanESM2 model
Hadcm3 model
Sistan
Dalezios, N.R., Loukas, A., Vasiliades, L, Liakopoulos, E, (2000), Severity-Duration-Frequency analysis of drought and wet periods in Greece. Hydrological Sciences Journal 45(5), 751-769.
Frich, P., Alexander, L.V., Della-Marta, P., Gleason, B., Haylock, M., Klein-Tank, A.M.G., and Peterson, T.,(2002), Observed coherent changes in climatic extremes during the second half of the twentieth century. Climate Research 19: 193–212.
Glickman, Todd S., (2000), Glossary of Meteorology. Boston, American Meteorological Society, ISBN 1-878220-7-49.
Henriques, A.G., and Santas, M.J., (1998), Regional drought distribution model. Physics and Chemistry of the Earth, 24(1):19-22.
Hayhoe, K., Sheridan, S., Kalkstein, L., and Greene, S, (2010), Climate change, heat waves, and mortality projections for Chicago. Journal of Great Lakes Research, 69: 62-73.
Im E. S., Jung I. W., Bae D. H, (2011), the temporal and spatial structures of recent and future trends in extreme indiced over Korea from a regional climate projection, International of Climatology, 31(1): 72-86
Madelin, M., and Beltrando, G., (2005), Spatial Interpolation–Based Mapping of the Spring Frost Hazard in the Champagne Vineyards. Meteorological applications, 12(1): 51-56.
Marengo JA, Chou SC, Torres RR, Giarolla A, Alves LM, Lyra A, (2014), Climate change in centraland South America: Recent trends, futureprojections, and impacts on regional agriculture.2014.Working Paper No 73.
Sangam. Shrestha; Worapong Lohpaisankrit, (2017), Flood hazard assessment under climate change scenarios in the Yang River Basin, Thailand, International Journal of Sustainable Built Environment, 6(2): 285–298.
Smith, K., (1997), Climatic Extremes as a Hazard to Humans. In: Applied climatology, principals and practice, Russell D. Thompson and Allen Perry, Rutledge (London), pp. 304-316.
Semenov, M.A., and Barrow, E.M, (2002), A stochastic weather generator foruse in climate impact studies. UserManual: Hertfordshire, UK. Taulis, M.E., & Milke, M.W. 2005, Estimationof WSIM weathersimulation parametersin arid climates, Ecological Modeling, 184: 177-191.
Pablo. Jaramill; Ali. Nazemi, (2018), Assessing urban water security under changing climate: Challenges and ways forward, Sustainable Cities and Society, 41: 907-918.
Vestal, C.K., (19971), First and last occurrences of Low temperatures during the cold season, Monthly Weather Review, 99(8): 650-652.
Vergni, L. and F. Todisco, (2011), Spatio- temporal variability of precipitation, temperature and agricultural drought indices in Central Italy, Agricultural and Forest Meteorology, 151(3):301-311.
Wilby, L.R., Hay, L.E. and G.H. Leavesley, (1999), A comparison of downscaled and raw GCM output: Implications for climate change scenarios in the San Juan River Basin, Colorado, Journal of Hydrology, 225(2): 67-91.