برآورد خشکسالی کشاورزی برای دوره آتی به کمک شاخص smdi و داده‌های گزارش پنجم تغییر اقلیم

رطوبت خاک سطحی، متغیری مهم در چرخۀ آبی طبیعت است که نقش مهمی در تعادل جهانی آب و انرژی به واسطه تاثیر بر فرآیندهای هیدرولوژیک، اکولوژیک و هواشناسی دارد. رطوبت خاک یک پارامتر تعیین‌کننده در بسیاری از فرآیند‌های پیچیده زیست محیطی است و نقش تعیین‌کننده‌ای در وقوع خشکسالی کشاورزی دارد. در این تحقیق، با استفاده از داده‌های برآورد شده رطوبت خاک توسط مدل swapو داده‌های گزارش پنجم تغییراقلیم، خشکسالی کشاورزی به‌کمک شاخص کمبود رطوبت خاک برای دوره پایه (2011-1992) و دوره آتی (2039-2020) تعیین شد. داده‌های اقلیمی به کمک شش مدل gcmو دو سناریوی انتشار rcp4.5و rcp8.5برآورد گردید و به کمک مدل larswgریزمقیاس شد و وارد مدل swapگردید. در آخر، با استفاده از داده‌های رطوبت عمق 30 سانتی‌متری خاک مزرعه فاروب نیشابور، خشکسالی کشاورزی به‌کمک شاخص smdiمورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تغییرات پارامترهای اقلیمی نشان داد که دمای مینیمم، ماکزیمم و بارش در دوره آتی نسبت به دوره پایه افزایش می یابد و سناریوی rcp8.5نسبت به سناریوی rcp4.5، دمای بیشتر و بارش کمتری را برآورد می کند. نتایج مقادیر smdi برآورد شده برای دوره آتی نیز مشخص کرد که سناریویrcp4.5  نسبت به سناریوی rcp8.5 دارای مقادیر متوسط smdiبیشتری می باشد. همچنین هر دو سناریو، رطوبت نرمال را برای دوره آتی نشان می‌دهند و میزان smdiپیش‌بینی شده برای دوره آتی نسبت به دوره پایه بیشتر است.

Estimating of Future Agricultural Drought by Use of the SMDI Index and Data of the Fifth Report on Climate Change

Moisture content of surface soil is an important variable in nature’s water cycle, which plays an important role in the global equilibrium of water and energy due to its impact on hydrological, ecological, and meteorological processes. Soil moisture is a determining factor in many complex environmental processes and plays a determinative role in the occurrence of agricultural drought. In this study, based on estimated soil moisture data by SWAP model and data of the IPCC Fifth Assessment Report, agricultural drought was determined by the use of soil moisture deficit index for the future period. The climatic data was estimated using six GCM models and two RCP4.5 and RCP8.5 emissions scenarios, and downscaled by LARSWG model, and was entered into the SWAP model. Finally, by using soil moisture data of 30 cm depth, agricultural drought was evaluated using SMDI index. The results of climate parameter changes showed that the minimum and maximum temperatures and rainfall in the future period would increase compared to the base period and RCP8.5 scenario estimated higher temperatures and less rainfall than RCP4.5 scenario. Results of estimated SMDI values for the future period showed that RCP4.5 scenario has a higher average of SMDI amount than RCP8.5 scenario. Also, both scenarios show the normal moisture amount for future period and the predicted SMDI amount for the future period is higher than the base period.