توزیع مکانی‌ زمانی دما و تبخیر تعرق مرجع با استفاده از داده‌های cru در خراسان رضوی و پیش‌نگری تغییرات آتی برمبنای مدل‌‌های اقلیمی cmip5

تبخیر تعرق گیاه مرجع متغیری است که مهم‌ترین جزء چرخه هیدرولوژی محسوب می‌شود. با توجه به ارتباط مستقیم تبخیر تعرق مرجع با متغیرهای اقلیمی، انتظار می‌رود افزایش دمای هوا و تغییرات فراسنج‌های مرتبط با دما در روند و مقدار eto تاثیر بگذارد. در این مطالعه، ضمن بررسی مهارت داده‌های شبکه‌ای cru در برآورد میانگین سالیانه سه متغیر دمای کمینه، بیشینه و تبخیر تعرق در استان خراسان رضوی، پیش‌نگری تغییر در مقدار، نوسانات مکانی و روند زمانی این سه متغیر، با استفاده از برون‌داد چهار مدل سری cmip5، تحت دو سناریوی واداشت تابشی (4.5 و 8.5) طی دو دوره آینده نزدیک (2050-2021) و آینده میانی (2080-2051) بررسی شد. نتایج نشان داد داده‌های cru دارای مهارت مناسبی در شبیه‌سازی دما در منطقه‌اند. میانگین سالیانه دمای کمینه، در دوره 2050-2021، تحت هر دو سناریو، بیش از c ᵒ1.6 افزایش خواهد یافت که تحت rcp8.5، مساحت بیشتری از استان دچار این افزایش خواهد شد. این منطقه، طی دوره 2080-2021، با افزایش بیش از  cᵒ3 در میانگین سالیانه دمای کمینه مواجه خواهد شد. افزایش دمای بیشینه در سناریوی rcp8.5 طی دوره میانی، در تمامی استان، حدود  cᵒ4 برآورد شد. مقایسه مقادیر eto مشاهداتی با برون‌داد چهار مدل اقلیمی در تمامی نقاط شبکه برای دوره پایه نشان داد، به‌رغم تفاوت در مقدار، نحوه پراکنش مکانی مقادیر eto مدل با توزیع مکانی مقادیر مشاهداتی هم‌خوانی مناسبی دارد. براساس نتایج به‌دست‌آمده، طی دو دوره مورد بررسی، این متغیر افزایش خواهد یافت و همان‌طور که انتظار می‌رود، تحت سناریوی rcp8.5، درصد افزایش بیش از سناریوی مقابل است.

Study of Spatial and Temporal Characteristics of ETo and Temperature in Khorasan Razavi Province Using CRU TS Dataset and Their Future Projections Based on CMIP5 Climate Models

Evapotranspiration is significantly affected by global climate changes as an essential component of both climate and hydrological cycles. Comprehensive analyses of the spatiotemporal changes of ETo enhance the understanding of hydrological processes and improve water resource management. The main objective of this study is to investigate and predict the temporal trend and spatial distributions of the mean maximum temperature (Tmax), the mean minimum temperature (Tmin) and reference evapotranspiration (ETo) during 19612014, 20212050 and 20512080 over Khorasan Razavi Province using CRUTS3.23 dataset and the outputs of four CMIP5 climate models. The results were as follows: (i) the ability of CRU dataset in simulating monthly mean of Tmax and Tmin is suitable, (ii) generally, ETo increased from north to south across the province (ii) from 1961 to 2014, annual ETo exhibited an increasing continuous trend across the area under study (iii) the mean annual minimum temperature projected to increase by 1.6 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios during two future periods. During 20512080, this variable will have an increase by 3ᵒ C under RCP8.5 scenario. The maximum temperature will increase by 4ᵒ C during the middle future period under RCP8.5 scenario. (v) The difference between mean annual ETo values of two periods was statistically significant in all grid points covering this province. The results showed that these increases may lead to the increase in crop water requirements and aggravate the water shortage in this area in view of the increase in ETo in response to ongoing climate change.