به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "تغییراقلیم" در نشریات گروه "کشاورزی"

  • علی اصغر زینانلو*

    دمای بالا تاثیر منفی بر گلدهی، رشد میوه و تشکیل روغن در زیتون دارد. در این پژوهش واکنش12 رقم و ژنوتیپ زیتون زیتون (ارقام زرد، آربکین، دیره، امین، کرونیکی، مانزانیلا، مشکات، زاگرس و ژنوتیپ های اوزینه، گرگان3، Tmn2, Kh15) به تنش گرما مورد بررسی قرار گرفت و صفات مرتبط با فتوسنتز تحت تاثیر چهار تیمار دمایی T1: (C 1/5± 34)، T2: (C 1/5± 37) T3: (C 1/5± 40) و T4: (C1/5 ± 43) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1395 در ایستگاه تحقیقات زیتون طارم ارزیابی شد. نتایج نشان داد با افزایش دما از میزان فتوسنتز و کارایی مصرف آب (WUE) کاسته شد. بالاترین میزان فتوسنتز در تیمارT1 معادل 11/84میکرو مول بر متر مربع در ثانیه و کمترین آن در تیمار T4 با 4/87میکرومول بر متر مربع در ثانیه بدست آمد. در تیمار T4 رقم مانزانیلا بیش از50 درصد و رقم امین 44 درصد از کارایی فتوسنتز خود را نسبت به تیمار T1 حفظ کردند. اثر متقابل ژنوتیپ × دما نشان داد بیشترین میزان فتوسنتز در تیمار T1 در ارقام امین و دیره به ترتیب با 17/42و 17/25میکرو مول بر متر مربع در ثانیه بود. دمای بیش از40 سانتی گراد سبب کاهش شدید در هدایت روزنه ای برگ ها شد. بیشترین و کمترین مقدار کارایی مصرف آب به ترتیب در رقم آربکین2/63و ژنوتیپ اوزینه با 1/84 میلی مول گازکربنیک بر مول آب بدست آمد. همچنین بیشترین کارایی مصرف آب در تیمار T1 و ژنوتیپ KH15 و رقم دیره بدست آمد. با توجه به کاهش شدید میزان فتوسنتز در دمای بالای40 سانتی گراد، کشت زیتون در مناطق با تابستان های گرم موجب کاهش زیاد عملکرد میوه و کاهش درصد روغن می شود.

    کلید واژگان: زیتون, تغییراقلیم, میزان فتوسنتز, هدایت روزنه ای, تعرق
    A. A. Zeinanloo *

    High temperature has negative effects on olive physiology, especially flowering, fruit growth and oil production. To identify olive cultivars/genotypes tolerant to heat stress, 12 olive cultivars and genotypes with four temperature treatments T1: (34 ± 1.5 ˚C), T2: (37 ± 1.5 ˚C), T3: (40 ± 1.5˚C) and T4: (43 ± 1.5 ˚C) were evaluated at Tarom olive research station, Iran, in 2016. The experiment was conducted as factorial arrangement in randomized complete block design with three replications. The results showed that the photosynthesis rate and water use efficiency decreased with increasing temperature. The results showed that the highest photosynthesis rate was obtained in T1 with 11.84 μmol m-2 s-1 and the lowest in T4 with 4.87 μmol m-2 s-1. In T4 temperature treatment, cv. Manzanilla maintained more than 50% and cv. Amin 44% of their photosynthesis efficiency compared to T1 temperature treatment. The of cultivar temperature × treatment interaction effect showed that the highest photosynthesis rate in T1 was 17.42 and 17.25 μmol.m-2s-1 in cv. Amin and cv. Deira, respectively. At temperatures > 40° C, there was a sharp decrease in the stomatal conductance of the leaves. Cv. Arbequina and Ozine genotype had the highest and lowest water use efficiency with 2.63 and 1.84 mmolCO2 molH2O-1, respectively. Also, the highest water use efficiency was obtained in KH15 genotype and cv. Deira in T1 temperature treatment. Due to the considerable decrease in photosynthesis rate at temperatures above > 40 °C, olive cultivation in areas with hot summers will cause significant reduction in fruit yield and in fruit oil content. 

    Keywords: Olive, Climate Change, Photosynthesis Rate, Stomatal Conductance, Transpiration
  • محمدحسین جهانگیر*، فاطمه روزبهانی

    موضوع: 

    تغییرات آب وهوایی جهانی تاثیرات زیادی بر فرایندهای هیدرولوژیکی و منابع آب دارد. به دلیل مقیاس بزرگ مدل های گردش عمومی (GCM)، این مدل ها دقت مکانی و زمانی مناسبی ندارند و نیاز به ریزمقیاس نمایی آماری و دینامیکی وجود دارد.

    هدف

    بررسی عملکرد مدل های آماری SDSM و LARS-WG در شبیه سازی دمای حداقل، حداکثر و بارش در چهار ایستگاه ارومیه، ماکو، تکاب و مهاباد در استان آذربایجان غربی.روش تحقیق: در این پژوهش، داده های تاریخی برای دوره 1987-2010 و داده های پیش بینی شده برای دوره 2020-2065 با استفاده از مدل های SDSM و LARS-WG مورد مقایسه قرار گرفتند. همچنین، به منظور اعتبارسنجی SDSM، پارامترهای شبیه سازی شده با متغیرهای NCEP و داده های واقعی مقایسه شدند.

    یافته ها

    یافته نتایج نشان داد که هر دو مدل در شبیه سازی دما دقیق تر از بارش عمل می کنند. مدل SDSM در شبیه سازی دمای روزانه عملکرد بهتری نسبت به LARS-WG دارد، درحالی که نتایج بارش در مدل LARS-WG کمی دقیق تر از مدل SDSM بود. همچنین، متوسط شاخص RMSE برای مدل های SDSM و LARS-WG برای بارش به ترتیب 2/84 و 3/4 میلی متر و برای دمای حداکثر به ترتیب 0/02 و 0/29 درجه سانتی گراد بود.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج، مدل SDSM دقت بالاتری در شبیه سازی بارش و دما نسبت به مدل LARS-WG نشان داد. این مدل می تواند به عنوان ابزاری معتبر برای پیش بینی تغییرات دما و بارش در آینده استفاده شود.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, ریزمقیاس نمایی, مدل ریز مقیاس نمایی LARS, WG, مدل ریز مقیاس نمایی SDSM, پارامترهای اقلیمی
    Mohammadhossein Jahangir *, Fatemeh Rouzbahani
    Objective

    The objective of this study is to evaluate the performance of the statistical downscaling models SDSM and LARS-WG in simulating minimum and maximum temperatures and precipitation at four stations (Urmia, Maku, Takab, and Mahabad) in West Azerbaijan province, with data from the periods 1987-2010 and 2020-2065.

    Method

    The study used the statistical downscaling models SDSM and LARS-WG to simulate temperature and precipitation variables at the selected stations. The observed data for the period 1987-2010 and the forecasted data for 2020-2065 were compared in both models. Additionally, to validate the SDSM model, the simulated parameters were compared with NCEP data and real observed data.

    Results

    The results showed that both models were more accurate in simulating temperature than precipitation. The SDSM model performed better in simulating daily temperature compared to LARS-WG, whereas the precipitation results from the LARS-WG model were slightly more accurate than those from the SDSM model. Additionally, the RMSE values for the SDSM and LARS-WG models for precipitation were 2.84 mm and 3.4 mm, respectively, while for maximum temperature, the RMSE values were 0.02°C and 0.29°C, respectively. 

    Conclusions

    Based on the results, the SDSM model demonstrated higher accuracy in simulating both precipitation and temperature compared to the LARS-WG model. This model can be considered a reliable tool for predicting future changes in temperature and precipitation.

    Keywords: Climate Change, Downscaling, LARS, WG, SDSM, Climate Parameters
  • علی ترابی، فریبرز یوسفوند*، سعید شعبانلو، احمد رجبی، بهروز یعقوبی
    هدف اصلی این پژوهش، شبیه سازی برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از ایجاد اتصال بین مدل های آب سطحی و زیرزمینی در دشت لور در شرایط تغییراقلیم است. در این راستا اثرات تغییراقلیم بر منابع آب سطحی و زیرزمینی بر اساس گزارش ششم هیات بین الدول با استفاده از یک مدل تلفیقی متصل شده WEAP-MODFLOW مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات تراز آبخوان و مقدار افت سطح آب زیرزمینی تحت سناریوی مرجع با فرض ادامه وضع موجود و سناریوهای تغییراقلیم مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان نوسانات آن در کل دشت برای دوره 27 ساله 2050-2023 (سپتامبر 2050) در تمامی سناریوهای تغییراقلیم بر اساس یک مدل ترکیبی متشکل از مدل های مختلف پیش بینی شد. نتایج نشان داد میانگین افت تراز آب زیرزمینی در پایان دوره 27 ساله 2050-2023 در صورت ادامه وضع موجود (سناریوی مشاهداتی) حدود 11 متر خواهد بود. بیشترین میزان افت سطح آب زیرزمینی در این سناریو 7/38 متر در بخشی از  نواحی مرکزی و جنوب غرب دشت خواهد بود. در صورت استفاده از پارامترهای اقلیمی پیش بینی شده توسط مدل ترکیبی در مدل متصل شده آب سطحی و زیرزمینی، میانگین افت تراز آب زیرزمینی در سناریوهای SSP1-2.6، SSP2-4.5 ،  SSP3-7.0و SSP4-8.5 به ترتیب برابر با 8/9، 10، 18/10 و 83/10 متر خواهد بود. بیشترین مقدار افت در این سناریوها به ترتیب برابر با 5/34، 2/35، 5/35 و 2/38 متر خواهد بود.
    کلید واژگان: تغییراقلیم, بهره برداری تلفیقی, برهم کنش آبهای سطحی و زیرزمینی, MODFLOW, WEAP
    Ali Torabi, Fariborz Yosefvand *, Saeid Shabanlou, Ahmad Rajabi, Behrouz Yaghoubi
    The main goal of this research is to simulate the interaction of surface water and groundwater by creating a connection between surface water and groundwater models in the Lor plain under climate change conditions. In this regard, the effects of climate change on surface water and groundwater sources were investigated based on the sixth report of the inter-state commission using a WEAP-MODFLOW coupled integrated model. The changes in the water level of the aquifer and the amount of the dropdown in the groundwater level were evaluated under the reference scenario assuming the continuation of the current situation and climate change scenarios, and the number of fluctuations in the entire plain for the 27-year period of 2050-2023(September 2050) in all climate change scenarios based on a model. A hybrid model, composed of different models, was predicted. The results showed that the average dropdown in the groundwater level at the end of 27-year period of 2023-2050 will be about 11 meters if the current situation (observational scenario) continues. In this scenario, the maximum dropdown in the groundwater level will be 38.7 meters in a part of the central and southwestern areas of the plain. If the climatic parameters predicted by the hybrid model are used in the coupled model of surface water and groundwater, the average dropdown in the groundwater level in the scenarios SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 and SSP4-8.5 will be 9.8, 10, 10.18 and 10.83 meters, respectively. The maximum dropdown in these scenarios will be 34.5, 35.2, 35.5 and 38.2 meters, respectively.
    Keywords: Climate Change, Integrated Operation, Surface, Underground Water Interaction, MODFLOW, WEAP
  • حامد مازندرانی زاده*، یاسمن شکوهی فر
    اخیرا، افزایش تقاضای آب و آلودگی منابع آب، باعث تهدید منابع آب زیرزمینی شده است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تاثیر سناریو های حفظ منابع آب زیرزمینی دشت مرودشت-خرامه و تاثیر آن بر بهبود روند کاهش حجم آبخوان با استفاده از رویکرد پویایی سیستم می باشد. شرایط فعلی آبخوان طی دوره آماری 1398-1384 شبیه سازی و با توجه به مقادیر مشاهده ای حجم آبخوان واسنجی شد. سناریوها به سه صورت بررسی اثر تغییراقلیم، تغییر حجم آب تخصیص یافته به کشاورزان از سد درودزن و تغییر الگوی کشت تحت سناریوهای SSP1-2.6 و SSP5-8.5 بر حجم آبخوان اعمال شده است. به منظور بررسی اثر تغییراقلیم بر آبخوان مرودشت-خرامه در دوره ی 1400 تا 1425، داده های بارش مدل GFDL-ESM4 تحت دو سناریو SSP1-2.6  و SSP5-8.5 در نظر گرفته شد. بررسی تاثیر تغییر اقلیم و رهاسازی از سد درودزن نشان داد که در سناریو SSP1-2.6 به ترتیب 50 و 49 میلیون مترمکعب و در سناریو SSP5-8.5 به ترتیب 54 و67 میلیون مترمکعب از حجم و تغذیه آب زیرزمینی کاسته می شود. همچنین با حذف محصول برنج از الگوی کشت دشت مرودشت-خرامه در شرایط اقلیمی آینده تحت دو سناریو SSP1-2.6 و SSP5-8.5   که به ترتیب 495 و 207 میلیون متر مکعب به حجم آبخوان افزوده می شود، بیشترین تاثیر را در افزایش حجم آبخوان  نسبت به کاهش 30 و 50 درصدی سطح زیرکشت برنج خواهد داشت. بنابراین در راستای مدیریت و حفظ منابع آب زیرزمینی، تغییر الگوی کشت و جایگزین کشت های پرمصرف  با کشت های کم مصرف ضروری است.
    کلید واژگان: الگوی کشت, تغییراقلیم, سد درودزن, منابع آب زیرزمینی, VENSIM
    Hamed Mazandarani Zadeh *, Yasaman Shokohi Far
    Recently, the increase in water demand and the pollution of water resources have threatened groundwater resources. The purpose of this research is to investigate the impact of the conservative scenarios of groundwater resources and its effect on the restriction of the aquifer volume reduction process using the system dynamics approach in Marvdasht-Kharameh plain.The current conditions of the aquifer during the statistical period of 2005-2018 were simulated and recalibrated according to the observed values of the aquifer volume. The scenarios have been applied in three ways to investigate the effect of climate change, changing the amount of water allocated to farmers from Doroudzan dam and changing the cultivation pattern under the scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5 on the volume of the aquifer. In order to investigate the effect of climate change on Marvdasht-Kharameh aquifer in the period from 2021 to 2046, the rainfall data of GFDL-ESM4 model under two scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5 were considered. The study of the impact of climate change and the release of the Darudzen dam showed that the volume and recharge of groundwater will decrease in the scenario SSP1-2.6 (50 and 49 million cubic meters respectively), and in the scenario SSP5-8.5 (54 and 67 million cubic meters respectively),. Also, by removing the rice crop from the cultivation pattern of Marvdasht-Kharameh plain in the future climate conditions under two scenarios SSP1-2.6 and SSP5-8.5, which will add 495 and 207 million cubic meters to the aquifer volume respectively, the greatest effect on increasing the aquifer volume will be achieved. It will have 30 and 50 percent reduction in the area under rice cultivation. Therefore, in order to manage and preserve groundwater resources, it is necessary to change the cultivation pattern and replace high consumption crops with low consumption crops.
    Keywords: Cultivation pattern, climate change, Doroudzan Dam, Groundwater Resources, VENSIM
  • محمدعلی حمزه*

    جنگل های مانگرو نقش موثری در جذب دی اکسید کربن جو و مقابله با افزایش گازهای گلخانه ای و اثرات انسانی گرمایش جهانی دارند. هدف کلی این مطالعه برطرف کردن خلاء اطلاعاتی ذخیره کربن در جنگل های مانگرو استان بوشهر است. در این مطالعه، ذخیره کربن کل و یک متر فوقانی خاک و همچنین درختان جنگل های مانگرو استان بوشهر (نایبند و مل گنزه) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این کار، تعیین میزان کربن رسوبات در مغزه های رسوبی و اندازه گیری قطر تنه و ارتفاع درختان در 12 ایستگاه انجام شد. پردازش تصاویر ماهواره ای نشان داد مساحت کلی جنگل مانگرو نایبند و مل گنزه به ترتیب 141 و 14 هکتار است که 73 درصد آن را جنگل های متراکم تشکیل می دهد. نتایج نشان داد، میانگین کربن یک متر فوقانی خاک حرای نایبند و مل گنزه به ترتیب 158 و 190 تن بر هکتار است که در محدوده میانگین جهانی مانگروهای نواحی خشک قرار دارد. میزان کل کربن در یک متر فوقانی خاک مانگروهای منطقه 25000 تن برآورد شد که 89 درصد آن در مانگروهای خلیج نایبند تثبیت شده است. خاک و درختان رویشگاه های مانگرو نایبند و مل گنزه جمعا 59/5هزار تن کربن معادل 218 هزار تن دی اکسید کربن در خود ذخیره کرده اند که از این میزان 28/5هزار تن در خاک و بقیه (31 هزار تن) در زی توده درختان مانگرو ذخیره و از جو زمین خارج شده است. برآوردها نشان می دهد در صورت تخریب کامل جنگل های حرای منطقه، بیش از 155 هزار تن دی اکسید کربن وارد جو خواهد شد. بررسی میزان کربن کل عمق خاک به ما این امکان را داد که برای اولین بار میزان کربن کل رویشگاه های مانگرو استان بوشهر ارزیابی گردد.

    کلید واژگان: بوشهر, تثبیت کربن, مانگرو, تغییراقلیم
    MohammadAli Hamzeh *

    Mangrove forests have an important role in carbon dioxide stabilization and modification of increasing greenhouse gases and the human effects of global warming. The main purpose of this study is to eliminate the information gap of carbon storage in the mangrove forests of Bushehr province. In this study, the total carbon storage and the top 1 m, and total soil depth of soil as well as the carbon stored in mangrove trees in the mangrove forest of Bushehr Province (Nayband and Melgonze) were evaluated. The amount of sediment carbon in sediment cores and the diameter of breast height and height of trees were measured in 12 stations in the area. Satellite imagery showed that the area of the Nayband and Melgonze mangrove forests is 141 and 14 ha, respectively, 73% of which is high-density forest. The results showed that the average carbon content of the top 1m of Nayband and Melgonze mangrove forests is 158 and 190 tons per hectare (t ha-1) respectively, which is within the range of the global average in arid mangroves. The amount of carbon in the top 1m of Bushehr mangrove soil was estimated at 25000 tons, 89% of which is sequestered in Nayband mangroves. Soil and mangrove trees in the area have sequestered 59500 tonnes of carbon (equivalent to 218 tonnes of CO2) 28500 tonnes of which is stored in soil and the rest (31000 tonnes) is sequestered by mangrove trees. Estimates show that if the mangrove forests of the area are completely deforested, more than 155000 tons of carbon dioxide will re-mineralize into the atmosphere. Evaluating the carbon content of the total soil depth enabled us to estimate the total carbon content of mangrove habitats in Bushehr province for the first time.

    Keywords: Bushehr, Carbon fixation, mangrove, climate change
  • سپیده دولت آبادی، مهدی امیرآبادی زاده*، مهدی زارعی

    در سال های اخیر، آشکار شدن اثرات تغییراقلیم بر بخش های مختلف از جمله منابع آب سبب شده مشکلات ناشی از آن به یکی از بحران های اساسی مدیریت منابع آب کشور تبدیل شود. بنابراین کسب دانش کافی در خصوص اثرات تغییراقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی ضرورت دارد. این تحقیق، به مطالعه اثرات تغییراقلیم بر مولفه های منابع آب حوضه نیشابور- رخ می پردازد. در این راستا، شبیه سازی هیدرولوژیکی حوضه در بازه زمانی 2017-1991 با استفاده از مدل WetSpass-M انجام شد. در گام بعد، پارامترهای اقلیمی شش مدل گردش کلی تحت سناریو RCP4.5 در دوره پایه توسط روش اصلاح اریبی چارک ها ریزمقیاس و با روش اعتبارسنجی متقابل leave one out واسنجی و اعتبارسنجی گردید. با انجام رتبه بندی و وزن دهی شش مدل اقلیمی انتخاب شده و جهت ارزیابی پاسخ هیدرولوژیکی حوضه به تغییراقلیم بازه زمانی 2052-2026، خروجی های شش مدل گزارش پنجم گردش کلی تحت سناریو انتشار RCP4.5 و ریزمقیاس شده توسط روش اصلاح اریبی چارک ها به صورت گروهی به مدل WetSpass-M وارد و پیش نگری در آینده نزدیک انجام گرفت. نتایج نشان داد بارش و متوسط دمای سالانه حوضه در آینده نزدیک به ترتیب 66/4 درصد و 21/1 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. تحلیل مولفه های منابع آب در آینده نزدیک نشان می دهد رواناب کل، تغذیه آب زیرزمینی، تبخیرتعرق واقعی سالانه به ترتیب 9/5، 85/14، 42/1 درصد نسبت به دوره پایه افزایش و رواناب مستقیم و برگاب سالانه به ترتیب 15/15 و 54/3 درصد نسبت به دوره پایه کاهش خواهند داشت. با توجه به اهمیت و نقش عمده حوضه نیشابور در اقتصاد محصولات کشاورزی استان خراسان رضوی، نتایج پژوهش حاضر کمک شایان توجهی به مدیران و سیاست گذاران مدیریت منابع آب کشور در جهت اتخاذ تصمیمات مناسب با هدف تقلیل اثرات تغییراقلیم بر منابع آب حوضه نیشابور-رخ خواهد نمود.

    کلید واژگان: تغذیه آب زیرزمینی, تغییراقلیم, رواناب, مدل WetSpass-M, نیشابور
    Sepideh Dowlatabadi, Mahdi Amirabadizadeh *, Mahdi Zarei
    Introduction

    The sustainable availability of water resources and the qualitative and quantitative status of these resources are threatened by many natural and antropogenic factors, among which climate change plays an important role. Climate change can have profound effects on the hydrological cycle through changes in the amount and intensity of precipitation, evapotranspiration, soil moisture, and increasing temperature. On the other hand, the distribution of rainfall in different parts of the world will be uneven. So that some parts of the world may face a significant decrease in the amount and intensity of precipitation, as well as major changes in the timing of wet and dry seasons. Therefore, sufficient knowledge about the effects of climate change on hydrological processes and water resources will be of particular importance. In this research, as the first comprehensive study, the effect of future climate change on the water resources components of Neyshabur-Rookh watershed was investigated by a set of one hydrological model and six General Circulation Models under the RCP4.5 scenario.

    Materials and Methods

    The Neyshabur-Rookh watershed with an area of 9449 square kilometers is a sub-basin of Kavir-e Markazi-e Iran and a part of the Kalshoor Neyshabur watershed, which is located between of 58 degrees and 13 minutes and 59 degrees and 30 minutes and east longitude and 35 degrees and 40 minutes and 36 degrees and 39 minutes north latitude. The study area with an average altitude of 1549.6 m above sea level and average annual precipitation of 246.83 mm, a mean annual temperature of 13.3 Celsius has an arid to semi-arid climate. For hydrological simulation of the watershed using WetSpass-M model, maps of Digital Elevation Model (DEM), land-use, soil texture, slope, and distribution map of groundwater depth, Leaf Area Index (LAI), and climate data (rainfall, mean temperature, potential evapotranspiration, wind speed and the number of rainy days) per month in 1991-2017 period were used. Then the prepared model was calibrated and validated. The climatic data of six General Circulation Models (GCMs) under the RCP4.5 scenario (Representative Concentration Pathways) were downscaled using the Quantile Mapping Bias-Corrected method. The downscaled GCM models were ranked and weighted in each station according to results of the Leave one out cross validation method and utilized as an ensemble for projecting the near-future climatic conditions of the water resources components of the watershed. By importing the monthly maps of precipitation, average temperature and evapotranspiration in the period of 2026-2052 into the calibrated hydrological model, the hydrological response of watershed to near future climate change was determined and evaluated.

    Results and Discussion

    WetSpass-M was calibrated by changing the calibration parameters in five hydrometric stations and the compared measured and simulated streamflow. The values of four evaluation criteria NS, R2, MB, and RMSE indicated the good performance of the model during the calibration and validation process. By predicting climatic parameters in near future and preparing and importing maps of monthly precipitation, mean temperature, and evapotranspiration to WetSpass-M, the hydrologic simulation of the watershed was done in the 2026-2052 period. The results indicated that the mean annual temperature and precipitation would be respectively increased by 4.66% and 1.21°C under RCP4.5 in the near-future period compared to the baseline period. The average temperature will increase in all months so that the most changes will occur in September and the least changes will occur in March. The rainfall of the watershed will increase in March, April, May, October, and December and will decrease in the rest of the months. The highest and lowest rainfall changes will happen in April and August, respectively. The analysis of the components of water resources in the near future shows that annual total runoff, groundwater recharge, and actual evapotranspiration will increase by 5.9%, 14.85%, and 1.42% compared to the base period, and annual direct runoff and interception will decrease by 15.15% and 3.54%, respectively.

    Conclusion

    Considering the importance and major role of the Neyshabur watershed in the economy of agricultural products of Razavi Khorasan province, the results of this research will be of great help to the managers and policymakers of the country's water resources management in order to make appropriate decisions with the aim of reducing the effects of climate change on the water resources of the Neyshabur-Rookh Basin.

    Keywords: Climate change, Recharge groundwater, runoff, Neyshabur, WetSpass-M model
  • مائده نصری، محمد رحیمی*
    تاثیر طوفان های گردوخاک بر منطقه سیستان و بلوچستان از جمله مهم ترین مسایل حال حاضر این منطقه است. پژوهش حاضر، تلاشی برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر روند تغییرات طوفان های گردوخاک استان سیستان و بلوچستان در چشم انداز آینده (تا پایان سال 2100) نسبت به دوره اقلیمی پایه (2020-2010) است. در گام نخست، با استفاده از روش رگرسیونی خطی چندگانه، همبستگی و ارتباط بین متغیر روزهای همراه با گردوخاک با سایر متغیرهای اقلیمی (دما، بارندگی، رطوبت نسبی و سرعت باد(طی دوره آماری (2020-2010) بدست آمد. سپس به منظور بررسی وضعیت آینده طوفان های گردوخاک، از داده های مدلسازی شده مدل جهانی CMIP6 در قالب سه سناریو و 8 دوره ده ساله به عنوان ورودی های روابط رگرسیونی معنی دار طی دوره زمانی 2020 تا 2100 استفاده شد. نتایج نشان داد که روند تغییرات گردوخاک بر اساس سه سناریوی اقلیمی خوش بینانه، حدمتوسط و بد بینانه در استان سیستان و بلوچستان به صورت افزایشی است. طبق انتظار کم ترین روزهای همراه با گردوخاک بر اساس سناریوی خوش بینانه (SSP1-2.6) دیده می شود. گردوخاک بر اساس سناریوهای حدمتوسط (SSP3-7.0) و بدبینانه (SSP5-8.5) تقریبا مشابه بوده و افزایشی هستند. بنابراین می توان انتظار داشت که با ادامه روند تغییرات اقلیمی، شاهد فراوانی بیش تر روزهای همراه با گرد و خاک در آینده بود. در نتیجه نیاز است سرمایه گذاری های لازم برای اقدامات مدیریتی سازگاری با رویکرد کاهش اثرات در برابر تاثیرات زیان بار طوفان های گردوخاک در منطقه سیستان و بلوچستان از هم اکنون در دستور کار قرار بگیرد.
    کلید واژگان: تغییراقلیم, رگرسیون, سازگاری, ریزمقیاس نمایی
    Maede Nasry, Mohammad Rahimi *
    The impact of dust storms on the Sistan and Baluchistan region is one of the most important current issues in this region. The current research is an attempt to investigate the effects of climate change on the trend of changes in dust storms in Sistan and Baluchistan province in the future perspective (until the end of 2100) compared to the base climate period (2010-2020). The study method consists of two parts, namely, analyzing the trend of dust storm events changes from the past to the present and projection the future situation. In the first step, using the multiple linear regression method, the correlation and relationship between the variable of days with dust with other climatic parameters (temperature, rainfall, relative humidity, and wind speed (during the statistical period of 2010-2020 was obtained. Then, the modeled data of the CMIP6 global model in three scenarios and 8 decades from 2020 to 2100 were used as inputs of significant regression relationships during the period 2010 to 2100 to investigate the future status of dust storms. Analysis of the results showed that, the trend of dust event change based on three scenarios of optimistic, moderate, and pessimistic in Sistan and Baluchestan provinces is increasing. As expected, the least dusty days are seen based on the optimistic scenario (SSP1-2.6). The dust trends based on the middle (SSP3-7.0) and pessimistic (SSP5-8.5) scenarios have almost the same trend and are increasing. Therefore, we can expect to have more frequent dust events in the future as climate change continues. As a result, the necessary investments for adaptation measures and mitigation against the harmful effects of dust need to be put on the agenda from now on.
    Keywords: Climate Change, regression, Adaptation, Statistical Downscaling
  • شهربانو منجذب مرودشتی*، کمال امیدوار
    یکی از چالش های قرن 21، تغییراقلیم است. تغییراقلیم می تواند بر متغیرهای اقلیمی تاثیر بگذارد که این بر آب و هوای سیاره تاثیر زیادی خواهد داشت. دما و بارش از عناصر اصلی شکل گیری اقلیم می باشند، که تغییرات آن، ساختار آب و هوایی هر محل را دگرگون می سازد. بنابراین در این تحقیق، تاثیر تغییراقلیم بر دما و بارش بندر عباس با استفاده از مدل های گردش عمومی و مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG6 تحت سناریوهای RCP8.5 و RCP4.5 در دوره 2040-2020 بررسی شده و متغیرهای اقلیمی عنوان شده مقایسه و همبستگی مقادیر با استفاده از آزمون T استیودنت مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای حداکثر و حداقل ماهانه به جز موارد محدود در هر چهار مدل و دو سناریو افزایش خواهند داشت. بالاترین میزان افزایش دمای حداقل و حداکثر به ترتیب در ماه ژوین، مدل HadGEM2-ES، سناریوی RCP4.5 (3/65 درجه سانتی گراد) و ژانویه مدل HadGEM2-ES، سناریوی RCP4.5 (2/48 درجه سانتی گراد) اتفاق افتاده است. این افزایش در میانگین سالانه و فصلی تکرار شده و به طور متوسط دمای حداقل و حداکثر سالانه به ترتیب 1 و 0/86 درجه سانتی گراد افزایش خواهند داشت. همچنین مدل ها به طورکلی افزایش بارش را در اکثر موارد پیش بینی کردند. بیشترین افزایش را مدل GFDL-CM3 سناریوی RCP4.5 (25/82درصد) در ماه مارس پیش بینی کرده است. پیش بینی ها افزایش بارش سالانه و فصلی را نیز نشان دادند که میزان افزایش بارش در سناریوی RCP4.5 بیشتر از سناریوی RCP8.5  بوده است. به طور کلی نتایج نشان داد که در سطح اطمینان 95 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل در مواردی وجود دارد. درنتیجه بندرعباس در آینده، افزایش بارش و دما را تجربه خواهد کرد که این می تواند خطر وقوع حوادثی طبیعی مانند سیل و تنش های گرمایی را در منطقه افزایش دهد. مدیریت این شرایط، ضروری بوده و نتایج مطالعه حاضر می تواند جهت اتخاذ راهکارهایی برای مشکلات مفید واقع شود.
    کلید واژگان: تغییراقلیم, بندر عباس, ریز مقیاس نمایی, مدل های گردش عمومی جو, LARS-WG6
    Shahranoo Monjazeb Marvdashti *, Kamal Omidvar
    One of the challenges issues of the 21st century is climate change. One of its effects could be a change in climatic parameters that will have a great impact on the planet's climate. Temperature and precipitation are the two most important elements for describing climate that their changes also alter the climatic structure of any region. It is very important to study the temperature and precipitation trends in different time and regions. Therefore, in this study, the effect of climate change on temperature and precipitation in Bandar Abbas was investigated using four General Circulation Models (GCM) in the period 2020-2020. Moreover, LARS-WG6 statistical model was used for exponential microscale and two emission scenarios RCP8.5 and RCP4.5. The results of evaluation models by Correlation Coefficient (R2), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) showed that LARS-WG6 software is a appropriate tool for reproducing precipitation and temperature for the future. The highest correlation coefficient is belonged to the minimum temperature in GFDL-CM3 models (0.92), MIROC5 (0.98) and the maximum temperature of GFDL-CM3 model (0.95). The highest and lowest correlation belonged to the minimum temperature and precipitation, respectively. The forecasting results of temperature and precipitation except for a few cases show that the maximum and minimum of monthly temperatures will increase in all four models and two scenarios. Highest increase in minimum and maximum temperature is determined in June, HadGEM2-ES model, RCP4.5 scenario (3.65 ° C) and January, HadGEM2-ES model, RCP4.5 scenario (2.48 ° C), respectively. This increase is repeated in the annual and seasonal average.  The average of minimum and maximum annual temperatures will increase by 1 and 0.86 ° C, respectively. The results of the models generally predicted an increase in precipitation in most cases. The GFDL-CM3 forecast the biggest increase in the RCP4.5 scenario (25.82%) in March. Forecast data also showed an increase in annual and seasonal rainfall. The RCP4.5 scenario recorded more increase in precipitation than RCP8.5 scenario. According to these results, Bandar Abbas will face an increase in rainfall and temperature in the future. This increase in temperature and rainfall can have devastating consequences in various sectors such as agriculture, tourism, water source, environment and health. As a result of events such as heat stress and devastating floods, damage to plants and animals, the spread of diseases caused by these changes, as well as reduced visits to tourist areas such as Hengam Island are some of the consequences that Bandar Abbas will face in the next twenty years. Therefore, the results of this study can be useful in recognition and solving problems related to climate change. According to the results of this study, managers in different sectors can assume the necessary strategies to adapt and reduce the consequence effects of climate change.
    Keywords: climate change, Atmospheric General Circulation Models (AGCM), Exponential microscale, Bandar Abbas, LARS-WG6
  • فرزانه خواجوئی نسب، احمدرضا محرابیان*، اکبر نعمتی پرشکوه

    پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر پراکنش گونه های گیاهی باارزش و در معرض خطر، امری ضروری در جهت حفاظت و مدیریت آن ها به شمار می آید. در این پژوهش، از مدل آنتروپی بیشینه (MaxEnt) و 10 متغیر محیطی برای پیش بینی پراکنش فعلی و آینده گونه هایE. amoenum و E. italicum در پاسخ به تغییر اقلیم استفاده شد. همچنین برای پیش بینی اثر تغییر اقلیم در آینده (دهه های 2050 و 2070) از دو سناریوی اقلیمی PCR 2.6 و PCR 8.5 تحت مدل گردش عمومی CCSM4 استفاده شد. ارزیابی صحت مدل ها بر اساس شاخص Area under the curve (AUC) بیانگر عملکرد عالی (0/9>) آنها است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که مهم ترین متغیرهای تاثیرگذار بر پراکنش گونه E. amoenum، شیب (38/8%)، دامنه سالیانه دما (11/5%) و میزان بارش در خشک-ترین فصل (31/9%) هستند. همچنین میزان تابش نورخورشید (37/6%)، شیب (36/4%) و دمای متوسط سردترین فصل (11/5%) از مهمترین فاکتورهای محیطی موثر بر پراکنش گونه E. italicum به شمار می آیند. به علاوه نتایج نشان می دهد که پراکنش گونه های موردمطالعه در پاسخ به تغییر اقلیم و تحت سناریوهای انتشار RCP2.6 و RCP8.5 در دهه های 2050 و 2070 کاهش خواهند یافت. بنابراین نتایج حاصل از این پژوهش بر لزوم تعیین راهبردهای حفاظتی به منظور جلوگیری از انقراض این گونه ها تاکید می نماید.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, مدل آنتروپی بیشینه, گاوزبانیان, حفاظت, مدلسازی پراکنش گونه ای
    F. Khajoei Nasab, A. Mehrabian*, A. Nemati Parshkouh

    Predicting the effect of climate change on the distribution of valuable and endangered plant species is essential for their conservation and management. In this study, the MaxEnt model and 10 environmental variables were used to predict the current and future distribution of E. amoenum and E. italicum in response to climate change. Also, to predict the effect of climate change in the future (the 2050s and 2070s), two climate scenarios of RCP 2.6 and RCP8.5 were used under the CCSM4 general circulation model. Evaluating the accuracy of the models based on the AUC index indicates their excellent performance (<0.9). Resutls  of this study reveal that the most important variables affecting the distribution of E. amoenum species are slope (38.8%), annual temperature range (11.5%), and precipitation in the driest season (31.9%) are. Also, the solar radiation (37.6%), slope (36.4%), and the average temperature of the coldest season (11.5%) are the most important environmental factors affecting the distribution of E. italicum. In addition, the results show that the distribution of the studied species will decrease in response to climate change and under RCP2.6 and RCP8.5 in the 2050s and 2070s. Therefore, the results of this study emphasize the need to develop  conservation strategies to prevent the extinction of these species.

    Keywords: Climate change, Maximum entropy model, Boraginaceae, Conservation, Species distribution modeling
  • احمد اصغری، عبدالله درزی نفت چالی*، مهدی نادی، سید فرهاد صابر علی

    پیش بینی مناسب فراسنج های اقلیمی، اهمیت قابل توجهی در راستای سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش آسیب پذیری ها در مقیاس های محلی دارد. در پژوهش حاضر، برای بررسی تغییر اقلیم از مدل گردش عمومی CanESM2 مربوط به گزارش پنجمIPCC  و مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM تحت سه سناریوی RCP2.6،RCP4.5  و RCP8.5 استفاده شد. داده های ورودی شامل دمای کمینه و دمای بیشینه و تابش ایستگاه سینوپتیک قراخیل قایمشهر و داده های NCEP (مرکز ملی پیش بینی محیط زیست) برای دوره پایه 2005-1984 بودند. برای تبدیل ساعات آفتابی به تابش از روش آنگسترم اصلاح شده برای شرایط اقلیمی شمال کشور استفاده شد. سپس سناریوهای اقلیمی برای دوره های نزدیک (2040-2011)، میانی (2070-2041) و دور (2100-2071) تولید شدند. نتایج نشان داد در دوره های یاد شده، شدت تابش، دمای بیشینه و دمای کمینه به میزان 9%-4، 24%-5 و 34%-8 نسبت به دوره پایه افزایش می یابد. بیشترین افزایش ها (0C3/5 و 0C2/4 به ترتیب برای دمای بیشینه و کمینه و Mj/m2 3/1 برای شدت تابش) در سناریوی RCP8.5 در دوره دور رخ می دهد. ازآنجاکه دما و تابش از عوامل اصلی در شبیه سازی رشد و عملکرد گیاهان زراعی می باشد، لذا در منطقه مورد مطالعه برنامه ریزی برای انتخاب تاریخ مناسب کشت به منظور سازگاری با شرایط تغییر اقلیم ضروری می باشد.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, فرمول آنگستروم, CanEMS2
    Ahmad Asgari, Abdullah Darzi-Naftchali *, Mehdi Nadi, Seyed Farhad Saber Ali

    Suitable prediction of climatic parameters is considerably important for adapting to climate change and mitigating vulnerabilities in local scales. In current research, for climate change assessment, the CanESM2 model in the 5th IPCC report and Statistical down scaling model (SDSM) was used under three scenarios: RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5. The input data were minimum and maximum temperature and solar radiation of Gharakheil synoptic station in Ghaemshahr and NCEP data (National Environmental Prediction Center) for the base period (1984-2005). Sunshine hours were converted to solar radiation using adjusted Angstrom formula for climate condition of the north of Iran. Future climate scenarios were then developed for early-future (2011–2040), medium-future (2041-2070) and late-future (2071-2100). The results showed that during these periods, solar radiation, maximum temperature and minimum temperature will increase by 4-9 %, 5-24% and 8-34% compared to the base period. The largest increases (5.30c and 4.20c for maximum and minimum temperatures respectively, and 1.3 Mj/m2 for solar radiation) will occur during late future period under RCP8.5 scenario. Since temperature and radiation are the main affecting factors for crop growth and yield simulation, the planning is essential in order to choose the appropriate planting date to adapt to climate change in the study area

    Keywords: Angstrom formula, climate change, CanEMS2
  • فردوس حشمتی، نسرین سیاری*

    بهبود برآوردهای تبخیرتعرق پتانسیل (ETp) در تعیین دقیق نیاز آبی گیاهان بویژه در شرایط تغییر اقلیم اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه تبخیرتعرق پتانسیل در ایستگاه بندر انزلی با استفاده از دو روش هارگریوز- سامانی و تورنت-وایت بر اساس داده های دوره 1985-2018 مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل آماری SDSM جهت مقیاس کاهی خروجی های مدل گردش عمومی CanESM2 تحت سناریوهای واداشت تابشی (RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5) استفاده شد. برای ارزیابی و پیش نگری داده های اقلیمی، دوره آماری 2018-1986 به عنوان دوره پایه و دو دوره آماری 2050-2025 و 2100-2075 به عنوان دوره های پیش نگری استفاده شدند. بر اساس نتایج حاصله، دما تحت همه سناریوها و برای هر دو دوره زمانی آینده روندی افزایشی خواهد داشت. نتایج نشان داد که p‏ET از سال 2025 تا 2100 تحت سه سناریو افزایش خواهد یافت به جز در روش تورنت-وایت که در دوره زمانی 2075-2100 در ماه مارس کاهش پیدا خواهد کرد. در سناریوی RCP2.6، بیشترین مقدار افزایش p‏ET در روش تورنت-وایت در ماه ژوییه و برابر با 55 میلی متر به دست آمد. این مقدار در روش هارگریوز-سامانی برابر با 63/1 میلی متر در ماه آوریل محاسبه شد. در سناریوی RCP4.5 بیشترین مقدار افزایش در ETp در روش تورنت-وایت در ماه ژوییه (برابر با 96/54 میلی متر) و در روش هارگریوز-سامانی در ماه ژانویه (برابر با 45/1 میلی متر) طی دوره 2025 تا 2100 به دست آمد. در سناریوی RCP8.5 بیشترین مقدار افزایش در تبخیرتعرق پتانسیل در روش تورنت-وایت در ماه ژوین (برابر با 34/40 میلی متر) و در روش هارگریوز-سامانی در ماه ژانویه (برابر با 72/1 میلی متر) طی همان دوره محاسبه گردید. همچنین، کمترین افزایش p‏ET در سناریوی RCP4.5 بین سال های 2025 و 2050 و در سناریوی RCP8.5 بین سال های 2075 و 2100رخ خواهد داد.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, تبخیرتعرق, SDSM, سناریوهای RCP
    Ferdos Heshmati, Nasrin Sayari *

    Accurate estimation of potential evapotranspiration is crucial in crop water use determination especially under climate change conditions. In this study, the changes of potential evapotranspiration values estimated using Hargreaves-Samani and Thornthwaite methods were investigated during the baseline period, 1986–2018. For future projection, the outputs of the general circulation model (CanESM2) under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios were downscaled using SDSM statistical model during near and far future periods (2025-2050 and 2075-2100). The simulation results showed a rise in temperature in future periods and all scenarios. The results showed that ETp will increase from 2025 to 2100 under three scenarios, except for the Thornthwaite method estimations in March. In the RCP2.6 scenario, the highest increase in ETp in the Thornthwaite method was obtained in July, equal to 55 mm. This value was calculated in the Hargreaves-Samani method equal to 1.63 mm in April. In the RCP4.5 scenario and near future period, the projected rise in ETp values by Thornthwaite method in month of July is 54.96 mm and Hargreaves-Samani method for month of January was 1.45 mm. These values for the same month and methods, in case of RCP8.5 scenario, were 40.34 and 1.72 mm, respectively. According to the results, the lowest increase in ETp will occur in the RCP4.5 scenario between years 2025 and 2050 and in the RCP8.5 scenario between years 2075 and 2100.

    Keywords: climate change, evapotranspiration, SDSM, RCP Scenarios
  • علیرضا دنیایی، امیرپویا صراف*، حسن احمدی

    میزان رواناب ورودی به مخازن سدها به طور مستمر تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی بوده که این مهم نیز به نوعی متاثر از پدیده تغییراقلیم است. در این پژوهش، با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM4.2، پارامترهای تغییراقلیم براساس مدل اقلیمی CANESM2 به دست آمد. سپس شبیه سازی فرآیند بارش-رواناب توسط مدل ANFIS با ساختار سوگنو و خوشه بندی تفاضلی در ورودی مخزن سدگلستان در شرایط تغییراقلیم صورت گرفت و در نهایت از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه نهنگ بهبودیافته (MOIWOA) که ترکیبی از الگوریتم بهینه سازی نهنگ (WOA) و تکامل تفاضلی (DE) است در استخراج قواعد بهره برداری بهینه، استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل عدم قطعیت، حاکی از قرارگیری نتایج شبیه سازی دوره تغییراقلیم در باند اطمینان 95درصد در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی بود. ضمنا بهینه سازی مخزن گلستان در شرایط پایه (اسفند1384-شهریور1397) و تغییراقلیم (فروردین1420 - مهر 1432) نشان داد که محدوده تغییرات آسیب پذیری در شرایط پایه و تغییراقلیم، به ترتیب، برابر 18 تا 45  درصد و 10 تا 39 درصد و محدوده تغییرات اطمینان پذیری در شرایط پایه و تغییراقلیم، به ترتیب، برابر 52 تا 89/5 درصد و 28  تا 90 درصد است و به ازای اطمینان پذیری 80 درصد، آسیب پذیری 31 و 27 درصد، به ترتیب، برای شرایط پایه و تغییراقلیم ایجاد می شود. مقایسه قواعد بهینه حاصل از شرایط پایه با قواعد بهینه حاصل از تغییر اقلیم نشان داد که نیاز آبی طرح به ازای شاخص اطمینان پذیری80 درصد تامین می گردد. همچنین میزان رهاسازی در شرایط تغییراقلیم نسبت به شرایط پایه بیشتر بوده، به طوریکه این موضوع به دلیل افزایش حجم تقاضای آب در شرایط مربوط به تغییراقلیم می باشد. از سوی دیگر مقایسه عملکرد مخزن در تامین نیاز آبی اراضی پایین دست در نقطه پرتو (اطمینان پذیری 80 درصد (در شرایط پایه و تغییراقلیم نیز حکایت از تطبیق بیشتر میزان رهاسازی از مخزن با تقاضا در شرایط تغییراقلیم دارد.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, عدم قطعیت, الگوریتم بهینه سازی چندهدفه نهنگ بهبودیافته, مدل فازی - عصبی تطبیقی و سد گلستان
    Alireza Donyaii, Amirpouya Sarraf*, Hassan Ahmadi

    TThe amount of runoff entering the dam’s reservoirs are continuously affected by climatic parameters, which influenced by the climate change phenomenon. In this study, the climate change parameters were obtained based on CANESM2 climate model using the SDSM4.2 statistical downscaling model. Then the rainfall-runoff process was simulated by ANFIS model with Sugeno structure and subtractive clustering at the entrance of Golestan dam reservoir in climate change conditions. Finally, the Improved Multi-Objective Whale Optimization Algorithm (MOIWOA) which is a combination of Whale V (WOA) and the Differential Evolution (DE) is used to extract the optimal operation rules of Golestan Dam Reservoir in Golestan province. The results of the uncertainty analysis indicated that the simulation results of the climate change period were in the 95% confidence band - in both calibration and validation phases. Also optimization of Golestan reservoir in baseline (March 2005-September 2018) and climate change (April 2021-October 2033) periods showed that the vulnerability changes in the baseline and climate changes are in the range of 18-45% and 10-39%, respectively, and the reliability ranges over 52 to 89.5% and 28 to 90%, respectively, in both baseline and climate change phases. And for 80% reliability, the baseline and climate change conditionschr('39') vulnerability are obtained as 31% and 27%, respectively. Comparison of the optimal rules derived from the baseline conditions with the optimized ones from the climate change showed that the plan water demand is met by 80% reliability index. In addition, the release volume in climate change conditions is higher than its baseline one, which can be due to the increased volume of water demand in climate change conditions. On the other hand, comparing the performance of the reservoir to meet the irrigation demands of downstream land at the Pareto point (80% reliability) in terms of baseline and climate change also suggests a greater adaptation of reservoir release to demand in climate change period.

    Keywords: ANFIS Model, Climate Change, Golestan Dam, Multi-objective Improved Whale Optimization Algorithm, Uncertainty
  • فهیمه امینی ناغانی، رسول میرعباسی نجف آبادی*، رضا زمانی احمدمحمودی، محمدعلی نصر اصفهانی

    بررسی تاثیرات بالقوه تغییراقلیم بر تولید انرژی برقابی و بهره برداری از مخازن در سطح حوضه امری ضروری است. در پژوهش حاضر، اثر تغییراقلیم بر تولید انرژی برقابی سد کارون 4 مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، پس از جمع آوری داده های مورد نیاز، متغیرهای دما و بارش با استفاده از مدل های گردش عمومی جو (GCM) تحت سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 از گزارش پنجم IPCC برای دوره آتی (2029-2050) تولید شدند. سپس مقادیر دما و بارش برای دوره آتی با استفاده از روش دلتا ریزمقیاس شدند. سری های زمانی تولید شده بعنوان ورودی مدل بارش- رواناب IHACRES در نظر گرفته شد و میزان رواناب تحت سناریوهای مختلف بدست آمد. سپس اثر تغییرات رواناب تحت سناریوهای مورد مطالعه بر میزان انرژی برقابی تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. پیش بینی های اقلیمی بیانگر افزایش میانگین بلندمدت سالانه دما به میزان 72/1 و 04/2 درجه سانتیگراد و کاهش میانگین بارش سالانه به میزان 5% و 14% به ترتیب تحت دو سناریوی RCP 4.5 و RCP 8.5 در بازه زمانی 2029-2050 میلادی است. نتایج مدل سازی بارش- رواناب حاکی از کاهش میانگین سالانه جریان ورودی به مخزن سد به میزان 21% و 34% به ترتیب تحت دو سناریوی RCP 4.5 و RCP 8.5 می باشد. برای بررسی اثر کاهش رواناب بر وضعیت مخزن و تولید انرژی برقابی، مخزن سد کارون 4 با نرم افزار WEAP شبیه سازی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که انرژی برقابی استحصالی از سد در دوره آتی (2050-2029) به میزان 17% و 31% به ترتیب تحت سناریوهای RCP 4.5 و RCP 8.5 کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: انرژی برقابی, تغییراقلیم, حوضه آبریز کارون 4, WEAP, IHACRES
    Fahimeh Amini Naghani, Rsoul Mirabbasi Najafabadi *, Reza Zamaniahmadmahmoodi, MohammadAli Nasr Esfahani

    Investigation of the potential impacts of climate change on hydropower generation and reservoir operation at the basin is a necessary issue. In this research, the effect of climate change on the generation of hydroelectric energy in the Karun 4 dam was investigated. For this purpose, after collecting the required data, temperature and precipitation variables were generated using general circulation models (GCM) under RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios for the upcoming period (2029-2050). Then, the temperature and precipitation values were downscaled for the future period using the changes factor method. The generated time series were used as inputs for the IHACRES rainfall-runoff model and the runoff were simulated under different scenarios. Then the effect of runoff variation under considered scenarios in the amount of generating hydroelectric energy was investigated. Climate predictions indicate an increase of 1.72 and 2.4° C in the long-term average annual temperature, and a reduction in the annual precipitation of 5% and 14% under the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios, respectively, in the period of 2029-2050. The results of rainfall-runoff modeling indicate that the average annual inflow into the dam reservoir will be decreased 21% and 34% under the scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5, respectively. In order to investigate the effect of runoff reduction on reservoir status and hydroelectric generation, the reservoir of Karun 4 Dam was simulated with WEAP software. The results showed that the generated hydroelectric energy by the Karun 4 Dam in the upcoming period (2029-2050) will be decreased by 17% and 31% under RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios, respectively.

    Keywords: : climate change, Hydropower energy, Karun 4 basin, IHACRES, WEAP
  • ریحانه قسمی، رسول میرعباسی*، محمدعلی نصراصفهانی

    با توجه به آثار محسوس پدیده تغییر اقلیم در قرن حاضر بر پارامترهای هواشناختی و به دنبال آن منابع آب، شبیه‌سازی و پیش‌بینی رواناب در حوضه‌ها بسیار ضروری است؛ از این‌رو در پژوهش حاضر، تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه شیرین (اعظم جره) با تاکید بر عدم قطعیت مربوط به مدل‌های AOGCM، در دوره آتی 2020-2040 بررسی شد. بدین‌منظور، برای کمی‌سازی عدم قطعیت، خروجی 23 مدل AOGCM با استفاده از روش وزن‌دهی و محاسبه معیارهای عملکردی، مورد ارزیابی قرار گرفت و 5 مدل GFDL-ESM2G، GISS-E2-R، MPI-ESM-LR، MPI-ESM-MR وMRI-CGCM3 به‌عنوان مدل‌های برتر انتخاب شدند. خروجی این مدل‌ها تحت سه سناریو RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در این پژوهش استفاده شد که نتایج آن حاکی از افزایش دما و کاهش بارش در منطقه مورد مطالعه بود . در ادامه برای پیش‌بینی رواناب رودخانه شیرین (اعظم جره) از مدل بارش- رواناب IHACRES استفاده شد . مقدار ضریب تعیین (R^2) برای دوره واسنجی و درستی‌سنجی به‌ترتیب 0/74 و 0/69 و همچنین ضریب نش- ساتکلیف به‌ترتیب 0/7 و 0/52 به دست آمد که این نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول مدل در شبیه‌سازی بارش- رواناب بود. بر اساس شبیه‌سازی‌های انجام شده چشم‌انداز آتی رواناب سالانه رودخانه شیرین (اعظم جره) در دوره 2020-2040 نسبت به دوره پایه حاکی از کاهش رواناب تحت هر سه سناریو RCP بوده که بیشترین کاهش تحت سناریوی RCP2.6 به میزان 680 میلیون مترمکعب بود. همچنین نتایج متوسط رواناب ماهانه طی دوره 2020-2040 نسبت به دوره پایه نشان دهنده کاهش رواناب در اکثر ماه‌ها (به استثنای می، ژوین، ژولای و اوت) بود.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, مقیاس کاهی آماری, بارش, رواناب, سناریوهای تابشی, رودخانه شیرین
    Reyhane Qesmi, Rasoul Mirabbasi*

    The results of most climate models, under diffusion scenarios (RCPs), indicate an increase in global temperature by the end of the 21st century, compared with the period 1850-1900 (IPCC, 2014). Considering the perceptible effects of climate change on meteorological parameters and then water resources, simulation and prediction of runoff in watersheds is extremely important. When it is necessary to simulate only the flow at the outlet of the watershed, the conceptual rainfall-runoff models (such as the IHACRES model) are preferred; because, they require less computational effort and input data, as well as provide a good response. A review of several studies on the effects of climate change on different systems in future periods shows that although many sources of uncertainty affect the final results, usually these sources of uncertainty are ignored in the calculations, which reduces the accuracy of the results. In some studies, despite the attempt to consider the uncertainty of AOGCM models in the calculations, all the AOGCM models have been applied with the same weight. Also, in most studies on climate change, limited types (less than 10) of climate models has been used. Therefore in the present study, 23 climate models were used to predict future climatic conditions, in order to reduce the uncertainty of these models. The superior model was selected using the weighting method. Then, using the IHACRES model, the effects of climate change on the Shirin (Azam Jareh) river runoff, with emphasize on the uncertainty of AOGCM models was studied in the forthcoming period of 2020-2040. Shirin River (Azam Jareh) is one of the main tributaries of Dalaki River, which originates about 70 km from the southern slopes of Arjan Plain and its tributaries include Sarkhoon and Tang-E- Gachi. The average long-term flow of Shirin River (Azam Jareh) is 11.3 m3/s and the average annual precipitation is 761 mm. In order to quantify the uncertainty in this study, the output of 23 AOGCM models was evaluated, using weighting method and calculation of performance criteria. The best selected models were GFDL-ESM2G, GISS-E2-R, MPI-ESM-LR, MPI-ESM-MR and MRI-CGCM3. Then, their outputs were obtained under three scenarios of RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5. According to the IPCC recommendation, the historical period of 1975 to 2005 was used to calibrate GCM models. In order to mitigate the uncertainty in estimating, the changes of climate variables due to the climate change were weighed by the Mean Observed Temperature Precipitation (MOTP) method, developed by Massah Bovani (2006). Then, the performance criteria were calculated. In the MOTP weighting method, AOGCM models are weighted based on the deviation of mean simulated temperature or rainfall in the base period from the average of the observed data. In this study, the precipitation was used to investigate the uncertainty, due to its importance and effect on runoff. The inputs of LARS-WG model were the time series of observational data of temperature and precipitation of the Shiraz station, along with the output of climate models for every month. With the help of this generator, a 30-year time series of temperature and precipitation data was generated for this station. After this stage, it was possible to use the output of climate change models to predict the runoff in Shirin River Basin (Azam Jareh), using the IHACRES rainfall-runoff model. In order to reduce the uncertainty in AOGCM models, weights were calculated to observe the accuracy of the models in estimating the precipitation parameter. Also, the performance criteria were calculated in order to evaluate the performance of the models. The results showed that different GCM models had different accuracy in predicting precipitation. The MPI-ESM-MR and MIROC-ESM-CHEM models with the weight of 0.166 and 0.010 had the highest and lowest accuracy in estimating precipitation, respectively. Comparing the evaluated performance criteria of each model with the observed data of corresponding precipitation values of the same month, it can be concluded that the use of several different models reduced uncertainty and significantly increased the accuracy of climate forecasts. Comparison of the results of climate change forecast in the future period of 2020-2040 with the base period indicated an increase in temperature and a decrease in precipitation. Performance evaluation of IHACRES model showed that the coefficient of determination (R2) for the calibration and validation period were 0.74 and 0.69, respectively. The corresponding Nash-Sutcliffe coefficients were 0.7 and 0.52, respectively. These results indicated the acceptable performance of the model in rainfall-runoff simulation. Based on the simulations performed, the future outlook of mean annual Shirin River (Azam Jareh) runoff in the period of 2020-2040 indicates a decrease in runoff under all three RCP scenarios. The minimum in runoff was due to the RCP2.6 scenario with 682 mm3 (much less than 3000 mm3 of the base period). Also, the results of the average monthly runoff during the period 2020-2040, compared with the base period, showed a decrease of runoff in the most of months (except May, June, July and August). The highest forecasted runoff reduction, under all three scenarios were belong to January, February, March, April, September, November and October. In general, it can be concluded that climate change would reduce the runoff volume of Shirin River (Azam Jareh) during the future period 2020-2040.

    Keywords: climate change, downscaling statistical, rainfall, runoff, RCP scenarios, Shirin river
  • صبا حسینی تابش، زهرا آقاشریعتمداری*

    کشاورزی به طور مستقیم تحت تاثیر شرایط اقلیمی و تغییرات آن است. بنابراین به منظور سازگاری با آثار منفی تغییر اقلیم بر کشاورزی پایدار، بررسی اثرات تغییر اقلیم برآب مصرفی در این بخش ضروری است. در این مطالعه با استفاده از سه سناریوRCP8.5 RCP4.5  و RCP2.6 از گزارش پنجم IPCC و مدل گردش جوی HadGEM2-ES، داده های اقلیمی آینده (دمای بیشینه ، دمای کمینه و بارش) تحت شرایط تغییر اقلیم با استفاده از نرم افزار LARS WG طی دو دوره (2039-2020) و (2059-2040) بر اساس دوره پایه (2005- 1985) پیش بینی شده است. تبخیرتعرق دوره پایه از روش هارگریوز- سامانی محاسبه و با استفاده از ضریب (G) به تبخیرتعرق به روش فایو -پنمن- مانتیث تبدیل گردید تا دقت محاسبات افزایش یابد. بر این اساس به مقایسه تبخیرتعرق و نیاز آبیاری برنج (کشت غالب و استراتژیک استان گیلان) در آینده و گذشته پرداخته شده است. نتایج نشان داد در دوره (2039-2020) میانگین سالانه دمای بیشینه و کمینه به ترتیب به میزان  2/2 و 1/2 درجه سانتیگراد نسبت به دوره پایه (2005- 1985) افزایش می یابد. همچنین در دوره (2059-2040) نسبت به دوره پایه (2005- 1985) میانگین سالانه دمای بیشینه و کمینه به ترتیب به میزان  2/3و 8/2 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. میانگین ماهانه بارش تحت سه سناریو  در دوره های (2039-2020) و (2059-2040) به ترتیب 8/11 و 6/13 میلی متر نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. نتایج این پژوهش نشان داد تغییرات نیاز آبیاری خالص برنج طی دوره های (2039-2020) و (2059-2040) نسبت به دوره ی پایه به ترتیب 0 تا 31% و 0 تا 45% افزایش خواهد داشت. روند تغییرات تبخیرتعرق مرجع صعودی است و دامنه تغییرات آن طی دو دوره ی مذکور به ترتیب (% 6/13 - %4/0) و (% 6/27 - %1/6) می باشد. روش مذکور چشم اندازی از اثرات تغییر اقلیم بر آبیاری به کشاورزان ارایه می کند. نتایج این پژوهش ضرورت توجه بیشتر به تاثیرات تغییر اقلیم بر مدیریت و برنامه ریزی مطمین کشاورزی را آشکار می سازد.

    کلید واژگان: نیاز آبی, هارگریوز- سامانی, فائو- پنمن - مانتیث, تغییراقلیم, سناریوهای واداشت تابشی
    Saba Hoseini Tabesh, Zahra Aghashariatmadari *

    Agriculture is directly affected by climate conditions and changes; therefore, it is essential to understand the effects of climate change on agricultural water resources in order to adapt negative effects on sustainable crop production. In this study using three scenarios; RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 of the HadGEM2-ES climate model, the future climate data (precipitation, minimum and maximum temperatures) for two periods (2020-2039 and 2040-2059) were forecasted under climate change and based on a 20-years basic period (1985-2005) climate data using LARS-WG software. The base-period evapotranspiration was estimated using Hargreaves-Samani method and they were converted to Fao-Penman-Monteith method by Coefficient (G) in order to improve accyracy. According to this, irrigation requirement of rice (most important and major crop in Gilan province) and evapotranspiration were compared between the past and future. Results declared that the average annual maximum and minimum temperatures for the periods of (2020-2039) and (2040-2059) in comparison to the base period, will increase 2.2 and 2.1, 3.2 and 2.8 ˚C respectively. Also, the average monthly rainfall under all three scenarios will increase 11.8 and 13.6 millimeters for the proposed future periods, respectively. In addition, the net irrigation changes of rice for the both proposed periods will increase 0-31% and 0-45%, respectively. The trend of evapotranspiration changes is ascending and the range of changes during the two periods will be 0.4%-13.6% and 6.1%-27.6%, respectively. This method demonstrated the outlook of climate change impacts on irrigation to the farmers. The results of this study suggest that it is necessary to understand climate change impacts on agriculture, for improved agricultural management planning. The results of this study highlight the need to pay more attention to the effects of climate change on reliable agricultural management and planning.

    Keywords: irrigation requirement, Hargreaves-Samani, FAO-Penman-Monteith, climate change, RCP scenarios
  • خلیل قربانی*، صدیقه برارخان پور، اسماعیل ولیزاده، عبدالجبار ملااراضی
    سابقه و هدف
    گرمایش جهانی و تغییر اقلیم یکی از بزرگ ترین چالش هایی هست که بشر با آن روبه رو شده است. تغییر در دما، مقدار و الگوی بارش از تاثیرات مهم تغییر اقلیم هستند که می تواند وضعیت منابع آبی و شرایط خشکسالی را تحت تاثیر قرار دهند. به منظور بررسی روند تغییرات در سری داده ها از آزمون من-کندال و برای بررسی تغییرات ناگهانی در سری داده ها از آزمون پتیت استفاده می شود و شاخص خشکسالی SPEI که بر اساس داده های بارش و دما محاسبه می شود، به گونه ای تعریف شده است که اثر بارش و تبخیر-تعرق پتانسیل را باهم درنظر می گیرد و این توانایی را دارد تا تغییرات دما را هم بر روی خشکسالی لحاظ کند. لذا هدف از این پژوهش، بررسی روند و نقطه تغییر در سری زمانی شاخص خشکسالی SPEI در مقیاس فصلی در ایران می باشد که برای این منظور از آزمون های ناپارامتری من-کندال و پتیت استفاده شد.
    مواد و روش ها
    در گام اول، داده های SPEI که براساس داده های ماهانه بارش و تبخیر و تعرق ماهانه محاسبه می شود از پایگاه داده های جهانی SPEI گردآوری شده و بخش هایی از داده ها که ایران را در بر می گیرد و شامل 624 نقطه از شبکه نیم درجه جغرافیایی می باشد، از کل داده ها جدا و در فرمت نرم افزار اکسل ذخیره شد. سپس سری های زمانی فصلی داده های SPEI، برای فصل های مختلف سال، در طول دوره ی زمانی 50 ساله، طی سال های 1397-1348 تشکیل شد و آزمون های ناپارامتری تشخیص روند من کندال و آزمون تشخیص نقطه ی شکست پتیت بر روی آن ها انجام شد و سپس نتایج مورد تحلیل قرار گرفت.
    یافته ها
    نتایج استفاده از آزمون پتیت در 624 نقاط از گستره ی جغرافیایی ایران نشان داد که از سری های شاخص خشکسالی SPEI در فصل های بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب 11، 31، 8 و 15 درصد از نقاط دارای نقطه تغییر معنی دار بوده اند و موقعیت مکانی این نقاط، نقطه تغییر های کاهشی در نیمه شرقی و شمال غربی در بهار، و شمال غربی و شمال شرقی و بخش میانی و جنوب شرقی در زمستان می باشد در حالی که در فصل های تابستان و پاییز به ترتیب نقطه تغییر های افزایشی و کاهشی در نقاط پراکنده از جنوب غربی و جنوب و شمال شرقی، و نقطه تغییر های افزایشی در بخش میانی ایران و بخش هایی از جنوب و شمال کشور را نشان می دهد. همچنین نتایج استفاده از آزمون تشخیص روند من کندال، حاکی از وجود روند کاهشی معنی دار در 28 درصد از نقاط برای فصل بهار، روند معنی دار افزایشی و کاهشی به ترتیب در 5 و 25 درصد از نقاط برای فصل تابستان، روند کاهشی معنی دار در 18 درصد از نقاط برای فصل پاییز و نیز وجود روندهای معنی دار افزایشی و کاهشی به ترتیب در 1 و 15 درصد از نقاط برای فصل زمستان می باشد که موقعیت مکانی این نقاط برای چهار فصل مورد بررسی به ترتیب، در نیمه ی شرقی و شمال غربی و جنوب کشور، نیمه ی شرقی و جنوب غربی و بخش هایی پراکنده از جنوب کشور، بخش های میانی کشور و نیز نیمه شرقی و شمال غربی می باشد.
    نتیجه گیری
    نتایج کاربرد آزمون های ناپارامتری من کندال و پتیت نشان داد که تغییرات اقلیمی در بخش هایی از کشور اتفاق افتاده است که این تغییرات از فصلی به فصل دیگر متفاوت است. بطوری که فصل بهار در نیمه شرقی و شمال غربی، و در فصل زمستان، در شمال غربی و جنوب شرقی کشور شرایط خشک تر شده ولی در فصل پاییز در بخش مرکزی شرایط مرطوب تری دیده شده است. با توجه به اینکه بیشتر حجم بارش کشور در فصل زمستان و بهار نازل می شود، این روند خطر کاهش منابع آبی به همراه خواهد داشت. نتایج همچنین بیانگر آن است که در بیشتر مواقعی که شاخص خشکسالی دارای نقطه تغییر است آزمون من کندال نیز روند در سری داده ها را نشان می دهد.
    کلید واژگان: : پتیت, من کندال, تغییراقلیم, خشکسالی, شاخص بارش-تبخیروتعرق استاندارد شده(SPEI)
    Khalil Ghorbani *, Seddigheh Bararkhan Poor, Esmaeil Valizadeh, Abdol Jabbar Molaarazi
    Background and objectives
    Climate change and global warming are the greatest challenges that humanities have ever faced. Temperature variations, quantity and pattern of precipitation are the important potential impacts of climate change which may affect water resources and drought conditions. Mann-Kendall trend test and Pttitt homogeneous test were respectively used to detect trend variation and abrupt changes in the time series.The SPEI drought index which is based on precipitation and temperature data, is not only designed in a way to consider both precipitation and potential evapotranspiration (PET) but also has the capacity to include the effects of temperature variability on drought assessment. Therefore, the objet of this study is to investigate the trend and the detection of change points in seasonal series of SPEI drought index in Iran, and for this purpose the non-parametric Mann-Kendall and Pettitt statistical tests has been used.
    Materials and methods
    In the first step, the SPEI data, calculated based on monthly rainfall and evapotranspiration is extracted from those parts of the SPEI world database covering Iran, and are about 624 points of the 0.5° geographic network were separated from the entire data and stored in the Excel format. Then, the 50 years seasonal times series of SPEI data during the period of 1969-2018 were made for different seasons of the year. Finally, the nonparametric Mann-Kendall trend and Pettitt change point detection tests were performed on the data, and the results were analyzed.
    Results
    The results of using the Pettitt test in 624 points from Iran showed that in between the series of SPEI drought index in the spring, summer, autumn, and winter, 11, 31, 8, and 15 percent of points had significant change point, respectively, and their spatial location are the decreasing change points in the eastern and north-west in spring, northernwest, northern east, middle part and southern east in winter. Meanwhile in summer and autumn seasons the increasing and decreasing change points are in dispersed points from the southwest, and the south and northeast and the increasing change points in the middle parts of Iran, and parts of the south and north of the country, respectively. Also, the results of using Mann-kendall test showed a significant decreasing trend in 28 percent of points for spring, a significant increasing and decreasing trend in 5 and 25 percent of points for the summer season, a significant decreasing trend in 18 percent of points for the autumn, and also the existence of significant increasing and decreasing trends is in 1 and 15 percent of points, respectively in winter. The spatial location of these points for the four studied seasons was in the east, northwest and south of the country, half east, southwest and scattered parts from the south of the country, the central parts of the country, as well as the northeast and northwest, respectively.
    Conclusion
    Result of using Mann-Kendall and Pettitt statistical tests indicated that climate change has occurred in parts of the country, varies from one season to another in such a way that in east and northwest parts of the country in spring and in north-west and south-east parts of the country in winter, more dry conditions are visible but in autumn, more humid condition were observed in central parts of the country. According to the fact that most of the country's precipitation is in winter and spring, this drying trend will cause a hazard in reducing water resources. The results also indicate that in most of the cases that a change-point exist in the drought index, a trend is also observed in data series based on Mann-Kendall trend test.
    Keywords: Pettitt test, Mann-Kendall test, Climate Change, Drought, Standardized precipitation-evapotranspiration drought index (SPEI)
  • محمدرضا خزائی*، رضا کاظمی

    در بسیاری از نقاط دنیا در آینده شدت و فراوانی بارش های سیل آسا در اثر تغییر اقلیم افزایش خواهد یافت. لذا لازم است چنین مطالعاتی بر اساس سناریوهای تغییر اقلیم بازنگری شوند. از ابزار های کارآمد در چنین مطالعاتی، مدل های مولد داده های هواشناسی از جمله LARS-WG است. با آنکه GCMها تغییرات ویژگی های مختلف بارش را برای آینده پیش یابی می کنند، معمولا در کاهش مقیاس توسط LARS-WG تنها تغییرات میانگین های ماهانه اعمال می شود؛ و از تغییرات سایر مشخصات بارش چشم پوشی می شود. در این مقاله، ضمن ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر بارش های سیل آسای گرگان و خرم آباد، نتایج روشی که تغییرات مشخصات مختلف بارش را در کاهش مقیاس اعمال می کند (روش کامل تر) با روش متداولی که تنها تغییرات میانگین ها را اعمال می کند (روش ساده تر) مقایسه شده است. برای اقلیم آینده از سناریوهای بارش مدل CanESM2 تحت سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در دوره 2065-2036 استفاده شد. نتایج نشان داد که برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر بارش های سیل آسا، علاوه بر تغییرات میانگین ها، لازم است تغییرات سایر آماره ها نیز اعمال شود. زیرا تفاوت نتایج دو روش قابل توجه است. مثلا در گرگان برای سناریوهای انتشار مختلف، بارش های روزانه حداکثر سالانه ی با دوره بازگشت 15 سال در آینده نسبت به دوره تاریخی، طبق روش کامل تر بین 16 تا 21 درصد، اما طبق روش ساده تر، بین 37 تا 49 درصد افزایش می یابند. طیق روش کامل تر، شدت بارش های سیل آسای هر دو ایستگاه در آینده افزایش خواهد یافت. این افزایش برای دوره بازگشت 2 سال بین 23% تا 30% و برای دوره بازگشت 30 سال بین 25% تا 29% خواهد بود.

    کلید واژگان: بارش حدی, تغییراقلیم, روش کاهش مقیاس, عدم قطعیت
    MohammadReza Khazaei *, Reza Kazemi

    The frequency and intensity of extreme rainfalls will increase over many areas of the globe due to climate change. So, it is required to revise result of such studies based on the climate change scenarios. One of the most effective tools in such studies is Weather Generators, including LARS-WG. While GCMs predict future changes in the various characteristics of precipitation, usually in downscaling using LARS-WG, just changes of monthly averages are considered. In this paper, the future climate change impact on extreme precipitation in Gorgan and Khoramabad stations are assessed; while, the results of two methods of applying just change in averages (simple method) or applying changes in various characteristics of precipitation (complete method) in downscaling are compared. For future, CanESM2 outputs under RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios for 2036-2065 period were used. The results showed that for climate change impact assessment on extreme rainfalls, additional to change in averages, change in other precipitation characteristics should be considered. Because the results of the two methods are different. In Gorgan, for example, the annual maximum daily rainfall with a return period of 15 years in the future will increase by 16 to 21 percent according to the more complete method, but between 37 and 49 percent according to the simpler method. Based on the complete, Intensity of the extreme rainfalls at both stations will increase in the future. This increase will be between 23% and 30% for the 2-year return period and between 25% and 29% for the 30-year return period.

    Keywords: Extreme precipitation, Climate Change, Downscaling method, Uncertainty
  • قاسم فلکی ایلخچی، حجت احمدی*، بهزاد حصاری
    حوضه زرینه رود نقش قابل توجهی در تامین آب دریاچه ارومیه، نیاز شرب و کشاورزی منطقه دارد. توسعه کشاورزی، انتقال آب این حوضه به خارج از آن و تغییراقلیم باعث کاهش جریان به داخل دریاچه ارومیه گردیده است. در این تحقیق بمنظور بررسی تاثیر همزمان تغییر اقلیم و سیاست‌گذاری‌های مدیران بر موجودیت منابع آب حوضه زرینه رود، ابتدا با استفاده از مدل AOGCM و مدل‌ ریزمقیاس‌نمایی SDSM و سناریو-های انتشار A2 و B2، داده‌های دما و بارندگی برای سال‌های 2070 تا 2084 تولید و سپس با استفاده از مدل SWAT، آورد حوضه محاسبه -گردید. نتایج حاکی از افزایش متوسط حداکثر دما به مقدار 29/6 و 27/5 درجه سانتی‌گراد و کاهش متوسط دبی سالانه ورودی به دریاچه تا 640 و 741 میلیون مترمکعب برای سناریوهای A2 و B2 بود. در مرحله بعد، مدل جامع پویای سیستم حوضه زرینه رود با در نظر گرفتن مجموعه عوامل موثر بر آن تدوین و پس از صحت‌سنجی و کالیبره مدل تاثیر پسخورها بر منابع آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر وجود تقابلی بین بخش کشاورزی و نیاز زیست‌محیطی دریاچه ارومیه می‌باشد که افزایش تولیدات و سطوح کشاورزی باعث کاهش ورود جریان به دریاچه ارومیه خواهد گردید.
    کلید واژگان: تغییراقلیم, مدل ریز مقیاس نمایی آماری SDSM, SWAT, سیستم داینامیک, حوضه زرینه رود
    Ghasem Ghasemfalaki, Hojjat Ahmadi *, Behzad Hesari
    Zarrineh Roud basin plays an important role in supplying water to Lake Urmia and the region's drinking and agricultural needs. Agricultural development, water transfer outside the basin and climate change have reduced the flow into Lake Urmia. In this study, we investigate the simultaneous impact of climate change and managers' s policies on the availability of water resources in the Zarrineh Roud basin. For this purpose, first using AOGCM model and SDSM downscaling model and considering two A2 and B2 emission scenarios, the minimum temperature, maximum and rainfall data for 2070 to 2084 are reduced and then basin's charge was calculated by using SWAT model. The results showed an average increased in water and temperature stress to 6/29 and 5/27 Centigrade degree and an average decrease in annual discharge into the lake under A2 and B2 emission scenarios. In the next step, a comprehensive dynamic system model of the zarrineh Roud basin was developed by taking into account the set of factors affecting it, and the impact of inland and out of case study basin on water resources was investigated after validation and calibration of model. The results indicate a conflict between the agricultural sector and the environmental need of Lake Urmia that increased production and agricultural levels would reduce the inflow into Lake Urmia.
    Keywords: climate change, Statistical downscaling model (SDSM), SWAT, Dynamics System, ZarinehRoud Basin
  • رضا عباسی علی کمر، مهدی نصیری محلاتی*، علیرضا کوچکی

    میانگین دمای سطحی زمین در طی 30 سال گذشته در طی هر دهه 2/0 درجه سانتی گراد افزایش داشته است. ایران نیز از این گرمایش جهانی به دور نبوده و اثرات آن در نقاط مختلف کشور مشهود می باشد. این تغییرات دما اثرات زیادی بر دوره های رشدگیاهان دارد و به تبع آن تولید گیاهان زراعی را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. در این پژوهش روند تغییرات دمای 18 شهر از چهار ناحیه اقلیمی (خزری، گرم، معتدل و سردسیر) در طی 20 سال گذشته (91- 1371) مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از مدل شبیه سازی WOFOST مراحل گل دهی و رسیدگی گندم آبی (Triticum aestivum L.) در هر منطقه مشخص شد. سپس تغییرات مراحل گل دهی و رسیدگی و همچنین عملکرد گندم و رابطه آن ها با دما در هر ناحیه بررسی شد. نتایج نشان داد که در طی سال های مورد مطالعه، در تمامی 18 شهر کشور، دمای میانگین سالانه افزایش یافت که در آن اردبیل بیشترین شدت افزایش دما (159/0 درجه سانتی گراد به ازای هر سال) و پارس آباد مغان کمترین شدت افزایش دما (066/0 درجه سانتی گراد به ازای هر سال) را نشان داد. واسنجی و تغییرات پارامترهای مدل WOFOST بر اساس داده های واقعی و صحت سنجی مدل با RMSE% و آزمون شیب خط رگرسیون برای شهرهای منتخب هر ناحیه اقلیمی انجام شد. نتایج نشان داد که این مدل با دقت بالایی قادر به تخمین مراحل گل دهی و رسیدگی گندم بود. در مناطق گرم و مرطوب خزری افزایش دمای میانگین سالانه، با شدت کمی طول دوره پر شدن و عملکرد دانه را افزایش داده که احتمالا به دلیل اثرات تعدیلی رطوبت هوا در این مناطق بوده است. اما در مناطق گرم و خشک جنوب و مرکز ایران افزایش دما به تدریج با ایجاد تنش در دوره رسیدگی دانه منجر به کاهش طول دوره پر شدن دانه و کاهش عملکرد گندم شده است. در مناطق معتدل نیز با افزایش دما، کاهش طول دوره پر شدن و عملکرد دانه گندم مشهود بود. با افزایش دمای میانگین سالانه در مناطق سردسیر، طول دوره پر شدن دانه افزایش یافته که دلیل آن احتمالا عدم برخورد ابتدای دوره زایشی با سرمای خسارت زا بوده است و قرار گرفتن دوره پر شدن دانه در محدوده دمایی مناسب در این نواحی منجر به افزایش عملکرد شده است. میانگین عملکرد پتانسیل گندم با در نظر گرفتن سهم شهرهای مورد مطالعه از تولید کل کشور در طی یک دهه (81-1371) به میزان 8/1% و در طی دو دهه (91- 1371) به میزان 28/3 % کاهش داشته است.

    کلید واژگان: تغییراقلیم, رگرسیون, شبیه سازی, گرمایش جهانی, WOFOST
    Reza Abbasi Alikamar, Mahdi Nassiri Mahallati*, Alireza Koocheki
    Introduction

    It is accepted that the global annual average temperature has been increased during recent decades. The climate of Iran is also affected by this global warming. Some studies indicated the increasing of mean annual temperature of Iran between 3.5-4.5○C by 2050. Crop phenology is directly related to temperature, so climate change could significantly change the phenology and yield of crops. Modelling phenology is a way to simulate the timing of phenological stages based on climatic factors. Amongst models, WOFOST is known as a powerful model for simulation of phenological stages and yield of wheat. In this study climate warming of Iran was evidenced. Based on this fact, trends of potential grain yield and time of flowering and maturity of wheat were studied in different climatic zones of Iran during 1992-2012. It is expected that understanding the thermal induced of phenological changes, can lead us to better field management decision making.

    Materials and Methods

    Weather data of 18 cities from 4 climatic zones of Iran (northern warm and humid (Zone 1), southern warm and dry (Zone 2), temperate (Zone 3) and cold and high elevation (Zone 4)) were analyzed during 1992-2012 and the long-term trends of air temperature were detected by linear regression. The crop growth simulation model WOFOST, was used to simulate the time of flowering and maturity and also the potential grain yield of winter wheat. Calibration and validation of model was conducted in 4 selected cities from each zone using statistical measures. The consequences of temperature on duration of grain filling period and also yield of wheat were determined.

    Results and Discussion

    Results indicated that the mean annual air temperature was significantly increased in all cities during 1992-2012. The highest increasing rate (regression line slope) belonged to Ardabil (0.159○C.y-1) and the lowest rate was observed in Pars Abad Moghan (0.06○C.y-1). Validation of WOFOST in 4 selected cities from each climatic zone, showed the perfect ability of model in simulating the flowering and maturity time of wheat. Regression analysis showed that the grain filling period was increased in accordance with temperature rise in zone 1 and 4 whereas it was shortened in zone 2 and 3. Grain yield showed the same trends predicted for grain filling period in different climates. Slop of linear regression between temperature and yield was significant except in Gorgan (Zone 1). In all cities the relation between grain filling period and yield was direct and positive.

    Conclusion

    Although temperature has increased in all climatic zones of Iran, flowering and maturity time and grain yield of wheat has showed different responses. There was a nonsignificant slope of regression line in the north humid climate, which means that the humidity of northern part of Iran (south of Caspian Sea) enhanced stability for this area. Annual mean temperature in southern warm and dry zone of Iran ranged between 24.3-27.9 ○C that could be stressful for wheat, and hence resulted in shorter grain filling period and less grain yield. It seems that in temperate zones (such as Mashhad) increasing temperature caused yield reduction due to faster GDD accumulation and lack of time to complete remobilization of photosynthetic materials. On the other hand, in cold areas increasing temperature could reduce the risk of cold stress in flowering time, resulting in longer grain filling period and higher grain yield. According to WOFOST simulation results, during 20 years study (1992-2012), mean potential yield of wheat increased 6.25 and 11.42 percent in northern warm and humid (Zone 1) and cold and high elevation (Zone 4), respectively and decreased 12.17 and 13.11 percent in southern warm and dry (Zone 2) and temperate (Zone 3), respectively. Total mean potential yield of wheat, by consideration of proportion of each zone in total wheat production of Iran, showed reduction of 1.8% and 3.28% during 1992-2001 period (10 years) and 1992-2012 period (20 years), respectively.          

    Keywords: Climate change, Global warming, Regression, Simulation, WOFOST
  • مختار صالحی طبس*، مصطفی یعقوب‌زاده، غلامرضا زمانی، مهدی امیرآبادی زاده
    خشکسالی یکی از پدیده‌های مخرب طبیعی است که خسارت‌های زیادی را بر منطقه تحت تاثیر خود وارد می‌کند. در این تحقیق، به منظور بررسی تغییرات بارش و شدت خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک بیرجند در طی دو دوره آتی از خروجی مدل‌های گزارش پنجم تغییراقلیم استفاده شد. داده‌های بارش دو دوره آتی نزدیک(2045-2015) و دوره آتی دور (2075-2045) در مقابل دوره پایه (2005-1975) به همراه دو سناریو RCP4.5 و RCP 8.5 با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس شدند. سپس مقادیر SPI برای شش مقیاس زمانی1، 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه تعیین شد. نتایج نشان داد که در اکثر مدل‌ها، تغیرات بارش برای هر دو دوره آتی نزدیک و دور نسبت به دوره پایه زیاد نخواهد بود. ولی با این وجود در دوره آتی دور (2075-2045) نسبت به دوره آتی نزدیک (2045-2015) بارش بیشتر کاهش خواهد یافت. در بین مدل‌های GCM، مدل CanESM2 بیشترین میزان تغییرات نسبت به دوره پایه را نشان می‌دهد و سناریو RCP8.5 نسبت به سناریو RCP4.5 کاهش بارندگی بیشتری نسبت به دوره پایه برآورد می‌کند. در مقایسه مدل‌های GCM نیز مدل NorESM1-M تعداد سال‌های با شدت خشکسالی بیشتری را برآورد می‌کند. همچنین نتایج نشان داد که در دوره‌های آتی، هرچه دوره زمانی شاخص SPI از بازه‌زمانی‌های کوتاه‌مدت به بلند‌مدت افزایش یابد مقادیر SPI شرایط با شدت خشکسالی بیشتر را نشان خواهد‌داد. در بررسی عدم قطعیت مدل‌ها نیز مشخص شد که بیشترین قطعیت در بین مدل‌ها برای SPI بلند‌مدت و کوتاه‌مدت به ترتیب مربوط به مدل‌های NorESM1-M و Mpi-esm-mr است. نتایج کلی نیز نشان‌دهنده افزایش شدت و مدت خشکسالی در آینده (بخصوص آینده دور) می‌باشد.
    کلید واژگان: بارش, تغییراقلیم, خشکسالی, شاخص SPI, مدل LARS-WG
    Mokhtar Salehi Tabas *, Mostafa Yaghoobzadeh, Gholamreza Zamani, Mehdi Amirabadizadeh
    Drought is one of the natural destructive phenomena which cause a lot of damage to the affected area. In this study, outputs of Fifth climate change report were used to investigate changes in precipitation and drought intensity at Birjand Synoptic Station during the next two periods. Precipitation data for two near future periods (2015-2045) and far future period (2045-2075) against base period (1975-2005) were downscaled using two scenarios RCP4.5 and RCP 8.5 using the LARS-WG model. Then the SPI values were determined for six time scales 1,3,6,12,24 and 48 months. The results showed that in most models, precipitation changes for both the near and far future periods would not be much higher than the base period. However, precipitation will drop further in the near future (2045-2075) than in the near future (2015-2045). Among the GCM models, the CanESM2 model shows the highest change over the base period and the RCP8.5 scenario estimates a lower rainfall than the RCP4.5 scenario. Also, in comparing the GCM models, NorESM1-M estimates the number of years with more severe drought. The results also showed that in future periods, as the SPI time period increases from short to long intervals, SPI values will show more severe drought conditions. Models uncertainty analysis also showed that the highest uncertainty value among models for long-term and short-term SPIs was related to NorESM1-M and Mpi-esm-mr models, respectively. The overall results also indicate an increase in severity and duration of drought in the future (especially the distant future).
    Keywords: Climate change, Drought, SPI Index, Precipitation, LARS-WG
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال