بررسي اثرات تغييراقليم بر خصوصيات خشكسالي هيدرولوژيكي و كشاورزي حوضه زرينه‌رود با استفاده از شاخص‌هاي SRI و SSWI و مدل SWAT

The Effects of Climate Change on the Hydrological and Agricultural Drought Characteristics Zarinehrud Basin Using SRI and SSWI Indices and SWAT Model

در اين تحقيق خصوصيات خشكسالي حوضه ­ي زرين ه­رود، تحت تأثير تغييراقليم با استفاده از دو شاخص استاندارد شده­ ي رواناب (SRI) و شاخص رطوبت خاك استاندارد شده (SSWI) و مدل SWAT بررسي شده است. بدين منظور مدل SWAT با استفاده از اطلاعات چهار ايستگاه هواشناسي و پنج ايستگاه هيدرومتري، مورد واسنجي (1999-1987) و اعتبارسنجي (2007-2000) قرار گرفت. سپس بر اساس رطوبت خاك و رواناب شبيه سازي شده توسط مدل، دو شاخص مذكور در همه زيرحوضه ­ها براي دوره پايه (2010-1981) محاسبه شده است. در ادامه با معرفي نتايج ريزمقياس شده­ي دو مدل گردش عمومي جو موجود در گزارش پنجم (AR5) تحت دو سناريوي انتشار RCP2.6 و RCP8.5 به مدل SWAT، شاخص­هاي خشكسالي براي دوره آينده (2046-2017) شبيه­سازي و مقادير آن با دوره پايه مقايسه گرديد. نتايج نشان داد ميانگين بيشترين وقوع و تداوم خشكسالي كل حوضه در آينده نسبت به دوره پايه مربوط به شاخص SRI به ترتيب با 23 درصد افزايش تحت سناريوي سه (مدلBNU-ESM تحت سناريو انتشار RCP2.6) و 19.7 درصد افزايش در سناريوي چهار (مدل BNU-ESM تحت سناريو انتشار RCP8.5) و شدت خشكسالي مربوط به شاخص SSWI با 24.7 درصد افزايش در سناريوهاي سه و چهار مي‌باشد. همچنين بر اساس نتايج، خشكسالي كشاورزي (SSWI) بيشتر از خشكسالي هيدرولوژيكي (SRI) نسبت به تغيير اقليم حساسيت نشان مي‌دهد. بنابراين مي­توان گفت با ادامه روندِ كنونيِ فعاليت­هاي موجود در حوضه و نيز تغييرات اقليميِ محتمل در آينده، حوضه­ ي زرين ه­رود همچنان در معرض خطر خشك سالي­هاي متعدد و طولاني قرار دارد.

In this study the drought characteristics of Zainehrud Basin have been evaluated under climate change condition using Standardized Runoff Index (SRI), Standardized soil moisture Index (SSWI) and SWAT model. The SWAT model was calibrated and validated over the period 1987-2010 using four meteorological stations and five hydrometric stations. The SRI and SSWI indices were calculated for all sub-basins during the base period (1981-2010) based on the runoff and soil moisture derived from SWAT model. Then, the downscaled results of AOGCM models presented at the AR5 under two emission scenarios were introduced to the SWAT model and the drought indices were simulated for the future period (2017-2046) and they were compared with the ones of based period. The results showed that the mean highest occurrence and continuity of drought of the whole basin in the future compared to the based period will increase by 23%, under the scenario 3 (BNU-ESM model under RCP2.6 emission scenario), and by 19.7% under scenario 4 (model BNU-ESM under the RCP8.5 emission scenario) based on SRI and SSWI respectively. Also, according to the results, agricultural drought is more sensitive to climate change than hydrological drought. Thus, it can be said that Zarinehrud basin is still in danger of continuous and long term droughts due to current trend of activities and possible climate changes in near future.