ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر رواناب سطحی: مطالعه موردی حوضه قره سو، استان گلستان، ایران
چکیده
حوضه آبخیز یک سیستم باز و پیچیده به شمار می رود و بسیاری از تحلیل ها و پیش بینی رفتار آتی آن مستلزم مدل سازی با روش های متفاوت آماری- ریاضی است. محدودیت منابع آب و توزیع نامتجانس آن در مناطق مختلف ایران سبب شده است که در مقایسه با بسیاری از کشورها، نسبت به پدیده تغییر اقلیم آسیپ پذیرتر باشد. در سال های اخیر با تدوین سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای توسط هیئت بین الدول تغییر اقلیم، مدل های گردش عمومی با فرضیات مختلف انتشار اجرا شده اند تا وضعیت اقلیمی دهه های آتی را پیش بینی کنند. داده های روزانه شبیه سازی شده برای آینده را می توان به عنوان ورودی مدل های هیدرولوژیکی لحاظ کرده و نتایج آن را در برنامه های بلند مدت توسعه منابع آب منظور نمود. این تحقیق شامل دو فاز اقلیمی و هیدرولوژی است. در فاز اقلیمی، داده های روزانه دمای حداقل، حداکثر، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه سینوپتیک گرگان در دوره 1999-1970 با استفاده از مدل آماری lars-wg شبیه-سازی شد وپس از اطمینان از کارآیی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان، جهت بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بررواناب منطقه مورد مطالعه، داده های سه سناریوی a2 (سناریوی حداکثر)،a1b (سناریوی حد وسط) و b1 (سناریوی حداقل) مدل hadcm3 در دو دوره 2030-2011 و 2099-2080 با مدل آماری lars-wg کوچک مقیاس گردید. در فاز هیدرولوژیکی، بارش - رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیکی ihacres شبیه سازی و پس از واسنجی (از 1 ژانویه 1978 تا 29 دسامبر 1979 با مقدار ضریب تعیین 66/0) و اعتبارسنجی این مدل (30 دسامبر 1979 تا 29 دسامبر 1980 با مقدار ضریب تعیین 65/0)، داده های دما و بارش خروجی مدل lars-wg به مدل ihacres وارد شده و تغییرات رواناب تبعی تغییر اقلیم در دوره های آتی نسبت به دوره پایه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بر اساس برآورد مدل lars-wg برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی میانگین دمای حوضه آبخیز قره سو به میزان 56/0 تا 04/4 درجه سلسیوس افزایش می یابد. مقدار بارش نیز در مقایسه با دوره پایه به میزان 28/10 تا 71/23 درصد افزایش نشان می دهد. هم چنین مقدار رواناب سه سناریو در دو دوره مورد بررسی در مقایسه با دوره پایه 35/29 تا 8/44 درصد افزایش یافته که این افزایش رواناب در دوره 2030-2011 نسبت به دوره 2099-2080 بیش تر است. علاوه بر این تغییرات رواناب در تمام فصول سال به جز بهار روند افزایشی داشته و بیش ترین افزایش رواناب نیز به ترتیب در ماه دسامبر و سپس در ماه-های نوامبر و ژانویه و بیش ترین کاهش نیز در ماه آوریل محاسبه شده است. بنابراین میانگین دما یا الگوی دمایی حوضه قره سو تحت تاثیر تغییر اقلیم در دو دوره آتی مذکور نسبت به دوره پایه افزایش می یابد و میانگین بارندگی و رواناب حوضه قره سو در دو دوره آتی (به جز رواناب در دوره 2030-2011) نسبت به دوره پایه تغییر معنی داری در سطح اعتماد آماری 90 درصد نداشت