محمد دارند

هدف از انجام این پژوهش واکاوی تغییر اقلیم بر روی گستره ی ایران زمین برپایه ی شناخت رفتار پدیده های فرین جوی بود. برای نیل به این هدف از داده های روزانه ی دما و بارش مربوط به 42 ایستگاه همدید و پایگاه داده ی شبکه ای اسفزاری با تفکیک مکانی 15 کیلومتر مربع طی بازه ی زمانی 2005-1962 بر روی گستره ی ایران زمین استفاده شد. برای آن که به شناخت بهتری از شبیه سازی تغییرات مدل-های مختلف تحت سناریوهای مختلف دست پیدا کنیم، تغییرات نمایه های فرین بارش و دما براساس پایگاه داده ملی اسفزاری ارزیابی و تجزیه و تحلیل شدند. از آن جایی که تفکیک مکانی پایگاه داده اسفزاری با مدل های مختلف CMIP5 متفاوت بود، برای همسان سازی تفکیک مکانی، کاهش نرخ خطا و مقایسه بین مدل ها باهم و با پایگاه داده مرجع اسفزاری، به کمک روش میان یابی دو خطی(Bilinear Interpolation Scheme) تفکیک مکانی کلیه ی مدل ها و پایگاه داده اسفزاری به تفکیک مکانی یکسانی( 5/0 درجه ی قوسی) تبدیل شدند. برای نمایه های فرین دما، 16 نمایه و برای نمایه های فرین بارش 11 نمایه ی معرفی شده توسط تیم کارشناسی شناسایی تغییر اقلیم و نمایه ها (ETCCDI) برگزیده شد و وردایی آنها طی دهه های آتی به کمک آزمون ناپارامتریک من کندال اصلاح شده در سطح اطمینان 95 درصد مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت برآورد نرخ خطا از آزمون تخمینگر شیب سن بهره گرفته شد. شبیه سازی تغییرات رخداد فرین های بارش بر روی ایران طی قرن بیست و یکم برپایه ی 18 مدل اقلیمی CMIP5 تجزیه و تحلیل شد و از داده های شبکه ای پایگاه داده اسفزاری با تفکیک مکانی 15 کیلومتر مربع به عنوان مرجع جهت برآورد دقت مدل های مختلف بر روی گستره ی ایران زمین استفاده شد. یافته ها نشان داد که مدل هایی که تفکیک مکانی بالاتری دارند عملکرد بهتری در شناسایی و پایش مکانی رخداد فرین های بارش نشان می دهند. بعد از شناخت نرخ خطا در دوره ی پایه (2005-1962) برای هر یک از 18 مدل اقلیمی بر روی گستره ی ایران زمین، مقادیر شبیه سازی شده نمایه های فرین بارش و دما برای هر کدام از مدل ها اصلاح شدند. برپایه ی نتایج حاصل از برازش آزمون ناپارامتریک من کندال اصلاح شده بر روی سری زمانی مقادیر نمایه های فرین بارش اصلاح شده، می توان دریافت که طی قرن بیست و یکم، بسامد رخداد روزهای همراه با بارش یا روزهای بارانی (RD) و مجموع بارش کل سالانه بر روی اغلب گستره ی ایران روند معنادار و کاهشی نشان می دهد. نرخ کاهش دو نمایه ی یاد شده بر روی شمال غرب کشور با نرخ کاهشی 18 الی 22 میلی متر به ازای هر دهه و 4 الی 8/4 روز به ازای هر دهه به ترتیب، به مراتب بیشتر از سایر مناطق دیگر است. از سال 2070 به بعد بسامد رخداد روزهای بارانی ایران زمین برپایه ی سناریوی واداشت تابشی RCP8.5 به حدود 30 روز در سال کاهش پیدا خواهد کرد. این در حالی است که بطور متوسط بسامد روزهای بارانی ایران زمین در دوره ی پایه بیش از 45 روز در سال است. باوجوداین، روند معنادار افزایشی به لحاظ آماری برای مجموع بارش سالانه و بسامد رخداد روزهای بارانی بر روی گستره ی کوچکی از سواحل جنوبی کشور مشاهده می شود. شبیه سازی سناریوی واداشت تابشی RCP8.5 به طور آشکار بیانگر آن است که شمار روزهای همراه با بارش سنگین (R10) و بسیار سنگین (R20) بر روی گستره ی ایران افزایش پیدا خواهد کرد و سهم بارش حاصل از رخداد این گونه بارش ها در مجموع بارش سالانه کشور روبه افزایش است. همچنین یافته ها نشان داد که بیشترین بارش 1 روزه(RX1day) و بیشترین بارش 5 روزه (RX5day) بر روی اغلب مناطق کشور بویژه بر روی مناطق جنوب غرب کشور، روند افزایش معناداری را نشان می دهند. بسامد رخداد سالانه ی روزهای پیاپی خشک (CDD) روبه افزایش است ولی برعکس بسامد رخداد روزهای پیاپی مرطوب (CWD) بر روی ایران زمین بویژه بر روی مناطق شمال غرب کشور روند کاهشی معناداری را تجربه خواهد کرد. نرخ افزایش روزهای خشک در شمال غرب کشور 5 الی 8/6 روز به ازای هردهه است. یافته ها حاصل از شبیه سازی اقلیم آینده کشور بیانگر الگوی اقلیمی خشک تر ایران طی قرن بیست و یکم است که در آن بسامد رخداد فرین های بارش و شدت فرین های بارش روبه افزایش است این درحالی است که بسامد رخداد روزهای بارانی و مجموع بارش سالانه کشور روبه کاهش است. چنین سناریوی برای اقلیم ایران پیامدهای ناگوار و منفی بر فعالیت های کشاورزی و منابع آب خواهد داشت که نتیجه ی آن فرسایش خاک و هدررفت رطوبت خاک خواهد بود. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که تفکیک مکانی بالای مدل ها برای نمایه های فرین دما بیانگر عملکرد بهتر مدل ها در برآورد نمایه های فرین دمایی نسبت به مدل هایی که تفکیک مکانی پایین تری دارند، نیست. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که کلیه ی مدل های مورد وا