بررسی پیش‌نگری تغییر اقلیم بر پارامترهای دما، بارش و ساعات آفتابی با استفاده از برخی مدل‌های cmip6

سابقه و هدف: یکی از مسائل مهم که مورد توجه متخصصین رشته های مختلف می‌باشد، تغییر اقلیم است. نظر به اینکه مساله تغییر اقلیم موضوعی جهانی است، کم و بیش تمام کشورهای جهان متاثر از آن بوده و کشور ایران نیز از این قاعده مستثنی نمی‌باشد. باتوجه به چالش‌های فزاینده مرتبط با تغییرات آب و هوایی و با عنایت به اینکه در تحقیقات قبلی، در مناطق کرج و قزوین تغییر اقلیم گزارش شده است، هدف از انجام این پژوهش بررسی پیش‌نگری تغییر اقلیم و تاثیر آن بر پارامترهای دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و ساعات آفتابی با استفاده از گزارش cmip6 در دو دوره زمانی مختلف (آینده نزدیک و آینده دور) بود. مواد و روش‌ها: در این پژوهش داده‌های دمای حداقل و حداکثر روزانه، مقادیر بارش روزانه و ساعات آفتابی روزانه ایستگاه‌های سینوپتیک کرج و طالقان (استان کرج)، و ایستگاه‌های سینوپتیک قزوین و باغ کوثر (استان قزوین) طی سالهای 1980 تا 2015 میلادی به عنوان داده‌های دوره پایه از پایگاه داده سازمان هواشناسی کل کشور تهیه گردید. جهت بررسی اثر تغییر اقلیم بر پارامترهای دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و ساعات آفتابی پس از بررسی ده مدل، سه مدل برتر hadgem3،accessesm1 و mri esm از مجموعه مدل‌های گزارش ششم (cmip6) استفاده شد. با استفاده از مدل‌های انتخابی، تحت سناریوهای ssp1 2.6 خوش بینانه و ssp2 4.5 میانه و ssp5 8.5 بدبینانه در دو دوره زمانی مختلف (2050 2030) و (2070 2050) و مقایسه آن نسبت به دوره پایه (2015 1980) از طریق مدل ریزمقیاس‌نمایی آماری lars wg در چهار ایستگاه‌ سینوپتیک منتخب در حوضه کرج و قزوین پرداخته شد. در ارزیابی مدل lars wg به بررسی میزان خطای داده‌های مشاهداتی و شبیه‌سازی با استفاده از معیارهایnrmse، mae،rmse ، mse و r2 پرداخته شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از پارامترهای مورد بررسی نشان داد که در دوره آینده افزایش دمای کمینه و بیشینه در اکثر ماه‌ها و در ایستگاه‌های مورد مطالعه رخ خواهد داد. انتظار می‌رود در اکثر فصل‌ها تغییرات گرمایی و تغییرات حرارتی بیشتری رخ دهد و در اکثر فصل‌ها، گرمای بیشتری نسبت به دوره پایه اتفاق افتد. دمای حداقل به طور میانگین در طی دو دوره آینده مورد بررسی 2.25 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه افزایش نشان می‌دهد. دمای حداکثر به طور میانگین در طی دو دوره آینده 2.25 تا 3.5 درجه سلسیوس تحت سناریوی ssp5 8.5 و هم‌چنین تحت سناریویssp2 4.5 تا 2.3 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه افزایش نشان می‌دهد. براساس نتایج به دست آمده در فصل‌های بهار و پاییز به طور میانگین 2.2 درجه افزایش دمای حداکثر و در ماه‌های مارس، آوریل و می در هر 2 دوره به طور میانگین کاهش 66.66 درصدی بارش نسبت به دوره پایه پیش‌بینی گردیده است. هم چنین براساس نتایج به دست آمده طی دو دوره آینده مورد بررسی، پارامتر ساعات آفتابی در تمامی ماه‌ها افزایش خواهد یافت. نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده از پارامترهای مورد بررسی (دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و ساعات آفتابی)، نشان داد در هر سه مدل مورد بررسی تغییرات دمای حداقل (tmin) در دوره‌های آینده نسبت به داده‌های مشاهداتی دارای روند افزایشی خواهد بود. اما پارامتر بارش ((rain در بیشتر ماه‌ها دارای روند کاهشی و در بعضی ایستگاه‌ها به صورت جزئی روند افزایشی/کاهشی داشت. به‌طور کلی می‌توان گفت میانگین مجموع بارش‌های ماهانه در دوره‌های (2050 2030) و (2070 2050) تحت هر سه سناریو دارای روند کاهشی بوده و پارامتر ساعات آفتابی (snhn) با توجه به عرض جغرافیایی و همچنین ارتفاع ایستگاه‌های موردمطالعه برای هر سه مدل و تحت سه سناریوی مورد بررسی دارای روند افزایشی بوده است. باتوجه به داده‌های بدست آمده از دوره پایه در ایستگاه‌های مذکور که تغییرات اقلیمی را به وضوح در پارامترهای دما، بارش و ساعات آفتابی نشان می‌دهد، نتایج حاصل از این پژوهش دور از انتظار نمی باشد.

investigating climate change forecasting on parameters of temperature, precipitation and sunshine hours using some cmip6 models

background and objectives: climate change is a critical issue that experts in various fields have focused on. given that climate change is a worldwide phenomenon, it affects more or less all countries, including iran. given the increasing challenges posed by climate change and the documented impacts in the karaj and qazvin regions from previous studies, this research aims to investigate climate change forecasting and its effects on minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and sunshine hours. the study utilizes data from the cmip6 report to analyze these parameters over two distinct time periods: the near future and the far future.materials and methods: this research used daily data on minimum and maximum temperature, rainfall, and sunshine hours from the synoptic stations of karaj, taleghan (karaj province), qazvin, and bagh kausar (qazvin province) from 1980 to 2015 as the base period data, obtained from the national meteorological organization’s database. to investigate the impact of climate change on the selected parameters, the three best models (hadgem3, accessesm1, and mri esm) from the cmip6 report were utilized. the lars wg statistical downscaling model was employed to assess the scenarios under the optimistic ssp1 2.6, moderate ssp2 4.5, and pessimistic ssp5 8.5 conditions for the future time periods (2030 2050) and (2050 2070), comparing the results to the base period (1980 2015). the evaluation of the lars wg model involved examining the error rate between observational and simulation data using nrmse, mae, rmse, mse, and r2 criteria.results: the results showed that minimum and maximum temperatures are expected to increase in most of the studied months and stations in the future periods. it is anticipated that there will be more warming, with the minimum temperature showing an increase of 2.25°c compared to the base period. the average maximum temperature is projected to increase by 2.25°c to 3.5°c under the ssp5 8.5 scenario and up to 2.3°c under the ssp2 4.5 scenario compared to the base period. the data also indicate an average increase of 2.2°c in the maximum temperature during the spring and autumn seasons, along with an average decrease of 66.66% in precipitation during the months of march, april, and may compared to the base period. furthermore, the sunshine hours parameter is expected to increase in all months during the next two investigated periods.conclusion: the results obtained from the investigated parameters (minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and sunshine hours) for the future periods showed an increasing trend in minimum temperature (tmin) and sunshine hours (snhn) across all three models under the scenarios. however, the precipitation parameter (rain) displayed a decreasing trend in most months, with a partial increase/decrease trend in some stations. overall, the average total monthly rainfall in the (2030 2050) and (2050 2070) periods is projected to have a decreasing trend under all three scenarios. the findings of this research are in line with the expected changes in temperature, precipitation, and sunshine hours, reflecting the climate’s anticipated transformations in the study region.