استفاده از مدل چندگانه خطی sdsm به منظور پیش بینی دما (مطالعه موردی: تالاب های هورالعظیم و میانگران)

سابقه و هدف: از پیامدهای پدیده تغییر اقلیم در استان خوزستان می‌توان به خشک شدن بخش بزرگی از تالاب‍ های این استان شامل میانگران و هورالعظیم اشاره کرد که با ادامه خشک شدن آن ها در سال‍ های اخیر سبب تولید توفان‌های گرد و غبار شده است. در این راستا هدف از این پژوهش، پیش بینی تغییرات اقلیمی در محدوده تالاب‍ های میانگران و هورالعظیم توسط مدل ریزمقیاس نمایی آماریsdsm  بر پایة سناریوهای اقلیمی a2، b2 و hadcm3 است. با توجه به شرایط خاص منطقه و اینکه مطالعات اندکی در خصوص تغییر دمایی در این مناطق صورت گرفته، شناخت وضعیت تغییر دمایی می‍ تواند به مدیریت بهتر منابع و بویژه مدیریت منابع آب کمک کند. مواد و روش‌ها: برای این منظور با استفاده از داده‍ های روزانه دمای میانگین، دمای کمینه و بیشینه در ایستگاه‍ های سینوپتیک ایذه و بستان به   عنوان نزدیک ترین ایستگاه به تالاب‍ های هورالعظیم و میانگران در دوره‍ های 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 پیش بینی صورت گرفت و سپس با دوره پایه (1961-1990) مقایسه انجام شد. جهت بررسی عملکرد مدل‍ ها و مقایسه آن ها از دو روش ترسیمی و معیارهای آماری مرسومpbise ، nse،mae ، rmse و r2 استفاده گردید. با استفاده از پارامترهای بزرگ مقیاس مشاهداتی ncep و نرم افزار sdsm به انتخاب پیش بینی کننده های منتخب در پارامترهای اقلیمی پرداخته شد. بدین منظور، از بین 26 پارامتر بزرگ مقیاس ncep و توابع مختلف آن ها، پارامترهای بزرگ مقیاس برای متغیرهای اقلیمی مورد نظر انتخاب گردید. این پارامترها شامل میانگین فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 850 هکتوپاسکال و میانگین دما در ارتفاع دو متری بودند. همچنین در ادامه پیش بینی دوره بازگشت رویدادهای اقلیمی حدی در مدل hadcm3، با سناریوهای a2 و b2 تا سال 2099 انجام گرفت. نتایج و بحث : نتایج حاصل از شبیه ‍سازی مدل hadcm3همراه با داده‍ های مشاهده ای در ایستگاه ایذه و داده‍ های سالانه مدل‍سازی شده نشان داد که میانگین دما 18.47 درجه سانتی‍گراد و برای ایستگاه بستان میانگین دمای 19.10 درجه سانتی‍گراد بدست آمد. همان‍طور که مشاهده می‍ شود هر دو ایستگاه در دوره پایه میانگین دمایی بالاتری را داشته‍ اند و بیشینه دما در تالاب میانگران بسیار بیشتر از تالاب هورالعظیم در دوره پایه می ‍باشد. نتایج کمینه دمایی نیز که نشان می‍ دهد اختلاف در دو ایستگاه کم و جزئی است. نتایج حاصل از بررسی چرخه‍ ها در مناطق مورد مطالعه حاکی از آن است که در سناریوی a2 حالت‍های خاص اقلیمی در منطقه دارای دوره‌های بازگشت کوتاه مدت است. در دو ایستگاه در سناریوی b2 در صدک بالایی چرخه معنی‍ داری، میانگین دمایی در سطح اطمینان (97.5%) در دوره بازگشت 30 ساله و در صدک پایین چرخه معنی‍ داری میانگین دمایی در سطح اطمینان (2.5%) در دوره بازگشت 1 ساله در هر دو سناریو بدست آمد که نشان‍ دهنده محدوده وسیع‍تر دوره بازگشت و احتمال بیشتر رویدادهای حدی دمایی در سناریوی b2 است. در مقایسه دو ایستگاه مشاهده می‍ شود که در سناریوی a2 تالاب میانگران 1.02 درجه سانتی‍گراد و تالاب هورالعظیم 1.08 درجه سانتی‍گراد افزایش میانگین دما دارند. همچنین در سناریوی a2 تالاب میانگران میانگین و بیشینه دمایی بیشتری را دارد در حالی که تالاب هورالعظیم افزایش کمینه دمایی بیشتری را داشته است. این در حالی است که در سناریوی b2 میانگین دمای تالاب میانگران 1.47 درجه سانتی‍گراد و تالاب هورالعظیم 5.12 درجه سانتی‍گراد افزایش دما را دارد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از بررسی داده‍ ها در دوره‍ های مشاهداتی و شبیه‍ سازی شده با سناریوی b2 و a2 نشان‍ دهنده افزایش دمای میانگین، کمینه و بیشینه در دوره ‍های شبیه سازی شده آتی نسبت به دوره مبنا در ایستگاه های ایذه و بستان بوده، به طوریکه در ایستگاه بستان دمای متوسط کمینه و بیشینه سالانه نیز در دوره سوم بیشینه، روند افزایشی را نسبت به دوره پایه داشته و در هر دو سناریو به دلیل افزایش دما، روند خشک شدن هر دو تالاب ادامه خواهد داشت.

prediction of temperature using sdsm multiple linear models (case study: hoor al-azim and miangaran wetlands)

introduction: one of the consequences of the climate change in khuzestan province is thedrying up of a large part of the wetlands of this province, including miangaran and hoor al-azim, which has caused dust storms in recent years. in this regard, this research aims to predictclimate changes in the area of miangaran and hoor al-azim wetlands by using the sdsmstatistical microscale model based on hadcm3 b2 and a2 climate scenarios. considering thespecific conditions of the region and the fact that few studies have been done regardingtemperature change in these areas, knowing the state of temperature change can help bettermanagement of resources, especially water resources management.material and methods: these parameters include the average sea level pressure, thegeopotential height of the surface of 850 hectopascals and the average temperature at a heightof two meters. for this purpose, by using the daily data of average temperature, minimum andmaximum temperature in the synoptic stations of izeh and bostan as the closest stations to hooral-azim and miangaran wetlands in the periods of 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2099,predictions were made and then a comparison was made with the base period (1961-1990). theselected predictors in climate parameters were chosen using ncep observational large-scaleparameters and sdsm software. these parameters included average sea level pressure, surfacegeopotential height of 850 hectopascals, and average temperature of two meters above thesurface. also, with scenarios a2 and b2 until the year 2099, the prediction of the return periodof extreme climatic events in the hadcm3 model was done.results and discussion: the results of the simulation of the hadcm3 model along withobservational data from the izeh station, modeled annual average temperature data was 18.47°cand for the bostan station, modeled annual data average temperature was 19.10°c. both stationshad a higher average temperature in the base period, and the maximum temperature in themiangaran wetland was much higher than hoor al-azim wetland in the base period. the resultsshowed that in both stations in scenario a2, the average temperature had significant cycles withreturn periods of 1.2 years and the lowest significant cycles for the two stations were in returnperiods of 2.3 and 1.3 years, respectively. in scenario b2, the average temperature in twostations has significant cycles with return periods of 7.5 years and the lowest significant cyclewith a return period of 1.2 years. the results of examining the cycles in the studied areasindicate that in the a2 scenario, certain climatic conditions in the area have short-term returnperiods. one year was obtained in both scenarios, which indicates a wider range of the returnperiod and a higher probability of extreme temperature events in the b2 scenario. in thecomparison of the two stations, it can be seen that in scenario a2, the average temperature ofthe miangaran wetland is 1.02 °c and the hoor al-azim wetland is 1.08 °c.conclusion: the results of the data analysis in the future observation and simulation periodswith scenarios b2 and a2 showed an increase in the mean, minimum, and maximum averagetemperature in the future simulation periods compared to the base period in izeh and bostanstations. in bostan station, the average minimum and maximum annual temperature alsoincreased in the third period compared to the base period. in both scenarios, due to the increasein temperature, the drying process of both wetlands will continue.