چشم‌انداز اثرات تغيير اقليم بر خشكسالي بر اساس گزارش پنجم IPCC (مطالعه موردي شهر ايلام)

زمينه و هدف: فرايند تغيير اقليم به ويژه تغييرات دما و بارش و تأثير آن ها بر پديده خشكسالي يكي از مهم ترين مسائل مطرح در قلمرو علوم محيطي است. مطالعه تغييرات اقليمي و تأثير آن برشدت و تواتر خشكسالي هاي دهه هاي آتي مي تواند به برنامه ريزي جهت استفاده صحيح منابع آب و سازگاري با آثار مخرب پديده خشكسالي كمك شاياني نمايد. هدف از اين مطالعه، بررسي اثرات تغيير اقليم بر خشكسالي هواشناسي است. بدين منظور در پژوهش حاضر بر اساس روش كار ريزمقياس گرداني SDSM بارش و دما طي دوره زماني 2020-2100 با مدل بزرگ مقياس CanESM2، پيش بيني و اثرات تغيير اقليم بر خشكسالي هواشناسي استان ايلام با استفاده از دو شاخص SPI و RDI موردبررسي قرار گرفت.روش پژوهش: در اين مطالعه، ابتدا داده هاي اقليمي موردنياز از طريق يكي از سايت هاي توليد داده گزارش پنجم به دست مي آيد. از 21 مدل CMIP5 جهت پيش بيني پارامترهاي بارندگي و دماي متوسط در دوره آتي استفاده شده است. براي بررسي ميزان عدم قطعيت ناشي از به كارگيري مدل هاي موردبررسي از روش وزن دهي ميانگين هاي مشاهداتي استفاده شد. در ادامه با استفاده از مدل ريزمقياس گرداني SDSM داده هاي هواشناسي تحت سه سناريوي RCP 4.5، RCP2.6 و RCP8.5 مدل جفت شده ي جوي- اقيانوسي CanESM2 توليد مي شود. داده هاي تاريخي مدل از سال 1993 تا سال ۲۰۰۵ با به كارگيري داده هاي باز تحليل NCEP براي واسنجي و طراحي روابط ريزمقياس گرداني مورداستفاده قرار مي گيرند و داده هاي سال ۲۰۰۶ تا ۲۱۰۰ نيز براي برآورد چشم انداز تغييرات اقليمي دهه هاي آتي مورداستفاده قرار مي گيرند. سري هاي زماني SPI و RDI در سه مقياس 3، ۶ و ۱۲ ماهه براي دوره تاريخي و آينده محاسبه شدند. مشخصه هاي شدت، مدت و فراواني خشكسالي طبق تئوري ران با انتخاب سطح آستانه براي سري هاي زماني SPI و RDI در مقياس 3، ۶ و ۱۲ ماهه به دست آمد.يافته ها: بر طبق نتايج حاصل از بررسي عدم قطعيت مدل CanESM2 نسبت به ساير مدل ها بيشترين وزن را براي هردو متغير دما و بارش به خود اختصاص داد. آناليز وجود روند در داده هاي بارش و دما با آزمون نا پارامتري من - كندال نشان داد كه دما در سناريو RCP8.5 داراي روند معنادار و مثبت (افزايشي) در سطح معناداري 0.01 است و بارش داراي روند كاهشي است. نتايج پايش خشكسالي نشان داد در دو شاخص SPI و RDI با افزايش مقياس زماني فراواني دوره هاي خشك كاهش مي يابد كه اين كاهش با افزايش شدت و مدت خشكسالي توأم است. شاخص RDI به دليل در نظر گرفتن دماي متوسط در محاسبه دوره هاي خشك، مشخصه هاي خشكسالي را نسبت به SPI بالاتر نشان مي دهد. بزرگ ترين خشكسالي در دوره تاريخي طبق شاخص SPI در مقياس 12 ماهه داراي شدت 38.22-و مدت 26 ماه مي باشد. بزرگ ترين خشكسالي در شاخص RDI در مقياس ۱۲ ماهه داراي شدت 39.14- و مدت 26 ماه مي باشد. منطقه مطالعاتي خشكسالي هاي شديدتر و طولاني تري را در آينده طبق هر سه سناريو مدل گردش عمومي جو نسبت به دوره تاريخي تجربه خواهد كرد، به طوري كه شدت خشكسالي هاي توليدشده توسط سناريوهاي RCP4.5 RCP2.6 و RCP8.5 بر اساس SPI ۱۲ ماهه به ترتيب 11، 52 و 65 درصد مي باشد.نتايج: نتايج بررسي مدل SDSM و شاخص هاي خشكسالي SPI و RDI نشان داد كه در شرايط اقليمي آينده براي دوره زماني 2020-2100 افزايش دما و كاهش بارندگي متحمل است. به طوري كه دما 3.798 درجه سانتي گراد افزايش و بارش 6.8 درصد كاهش مي بايد. همچنين نتايج نشان داد منطقه مطالعاتي در آينده خشكسالي هاي شديدتر و طولاني تري را نسبت به دوره تاريخي تحت هر سه سناريوهاي RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 تجربه مي كند. با افزايش مقياس زماني SPI شدت و مدت خشكسالي افزايش مي يابد. شاخص RDI از مشابهت رفتاري بالايي با SPI برخوردار بوده، اما شاخص RDI حساس به تغييرات محيطي است و نتايج بهتري را ارائه مي دهد.