شبیه سازی دما و بارش

در پژوهش حاضر دقت مدل های گردش عمومی گزارش ششم هیئت بین الدول تغییر اقلیم (CMIP6) در شبیه سازی دما و بارش حوضه آبریز دریاچه ارومیه مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدل های مورد استفاده MRI-ESM2-0، MPI-ESM1-2-HR، INM-CM5-0 و CMCC-ESM2 هستند. ارزیابی دقت مدل ها قبل و بعد از تصحیح اریبی انجام گرفته است. برای تصحیح اریبی مدل ها از روش آماری تغییر عامل دلتا و داده های هفت ایستگاه سینوپتیک در سطح حوضه استفاده شده است. بدین منظور دوره مورد مطالعه (2013-1990) به دو دوره دوازده ساله جهت انجام واسنجی و صحت سنجی تقسیم شد. بدین ترتیب دقت داده های تصحیح شده مدل ها با استفاده از تغییر عامل دلتا برای دوره 2013-2002 نسبت به داده های مشاهداتی با استفاده از سنجه های درستی سنجی R 2 ، RMSE، NRMSE، نمودارهای تیلور و پراش نگار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که برای کل حوضه بین داده های تصحیح شده مدل ها و مشاهدات ایستگاهی برای دما رابطه خطی با  قوی و برای بارش رابطه خطی ضعیف برقرار است. شاخص های RMSE و NRMSE بیانگر دقت بالای مدل ها در شبیه سازی دمای ماهانه و دقت نسبتاً ضعیف تر در شبیه سازی بارش ماهانه حوضه هستند و در بین مدل ها، CMCC بیشترین خطا را داشت. نقشه های توزیع مکانی NRMSE برای میانگین های ماهانه کل نشان دادند که هر چهار مدل، دما را با دقت بالایی شبیه سازی کرده اند اما شبیه سازی بارش در برخی مناطق حوضه دقت قابل قبولی ندارد. بنابراین دقت مدل های مورد مطالعه در شبیه سازی دما خوب و در شبیه سازی بارش به خصوص در مدل CMCC ضعیف ارزیابی شده است.

در این پژوهش اثرات تغییر اقلیم بر میزان توزیع بارش و دما در استان خراسان جنوبی بررسی شد. به این منظور خروجی 12 مدل اقلیمی جهانی گزارشش ششم IPCC برای دوره پایه (2100 - 1989) برای بارش و دما در مقایسه داده های مشاهداتی براساس شاخص ترکیبی کلینگ – گوپتا (KGE) وزن دهی شده و بر مبنای رتبه های حاصل مدل های CESM2 و HadGEM3-GC به ترتیب بیشترین توانایی را در شبیه سازی دما و بارش در تمامی ایستگاه های منتخب (بیرجند، قائن، فردوس، نهبندان و بشروریه) دارا هستند. در ادامه با استفاده از سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 و با کمک شبیه ساز اصلاح اریبی اقلیم آینده را مطالعه می کنیم. نتایج شبیه سازی مدل ها نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده دما و بارش سالانه در هر سه سناریوی SSP دارای روند افزایشی خواهد بود؛ به طوری که دما از 07/0 تا 78/2 درجه سلسیوس و بارش به میزان 1 تا 81/8 درصد نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. همچنین نتایج شاخص ترکیبی کلینگ – گوپتا بیانگر این مطلب است که دقت مدل های مورد مطالعه در شبیه سازی دما خوب و در شبیه سازی بارش ضعیف، ارزیابی شده است.