شبیه سازی و پیش بینی امواج گرمایی آیندۀ ایران بر پایۀ مدل های گردش عمومی جو

در قرن بیست ویکم، تغییر اقلیم به خصوص تغییر در مقادیر حدی عناصر اقلیمی به عنوان یک تهدید بزرگ برای جوامع بشری و محیط طبیعی مطرح است. هدف اصلی پژوهش حاضر، شبیه سازی و پیش بینی امواج گرمایی ایران بر پایه مدل های گردش عمومی است. برای شناسایی امواج گرمایی، از «شاخص روزانۀ بزرگی موج گرما» (hwmid) بر پایۀ دماهای حداکثر روزانۀ 44 ایستگاه سینوپتیک کشور در یک دورۀ 31 ساله (1985 تا 2015) استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی امواج گرمایی آیندۀ کشور با این شاخص بین سال های 2015 تا 2045، داده های مدل canesm2 تحت سناریوی rcp4.5 توسط مدل sdsm ریزمقیاس نمایی شده است. نتایج تحقیق نشان داد که در مجموع، انطباق مناسبی بین نقشه های دیدبانی و شبیه سازی شده وجود دارد. میانگین فراوانی امواج پیش بینی شدۀ سالانه در مناطق مختلف کشور بین 2 تا 12 رخداد است که هستۀ بیشینۀ آنها بر روی ایستگاه های شیراز، شهرکرد و امیدیه قرار می گیرد. بیشترین و بزرگ ترین امواج گرمایی در آینده ابتدا برای فصل تابستان و سپس با فاصله برای فصول زمستان و بهار پیش بینی می شود. الگوهای متفاوتی از توزیع مکانی امواج گرمایی پیش بینی شده در ایران مشاهده می شود. در فصول بهار و تابستان، و همچنین در مقیاس سالانه، بیشینة «بزرگی» و «تعداد» امواج گرمایی شبیه سازی شده، بر روی جنوب غرب و نیمۀ غربی ایران و ایستگاه گرگان متمرکز است. در فصل پاییز مرکز بیشینه بر روی مناطق داخلی ایران قرار می گیرد و به صورت یک بیضی از شمال غرب تا جنوب شرق کشور کشیده می شود. از نظر ارتباط با عوامل جغرافیایی، در فصل تابستان با حرکت به عرض های جغرافیایی بالاتر و در فصل بهار با حرکت به سمت شرق کشور، شاهد کاهش معنی دار امواج گرمایی هستیم. تعداد و بزرگی امواج گرمایی کشور در مقیاس های سالانه و فصلی تا سال 2045 افزایش می یابد که بیشترین نرخ افزایشی متعلق به فصل تابستان است. بیشترین تعداد امواج گرمایی برای سال 2043 با 10/5 واقعه پیش بینی شده است.

simulation and prediction of iran’s future heat waves based on general circulation models

in the 21st century, climate change, especially the change in the extreme values of climatic elements,is considered as a great threat to human societies and the natural environment. the main goal of thecurrent research is to simulate and predict iran's heat waves based on general circulation models. toidentify heat waves, the heat wave magnitude index daily (hwmid) was used based on themaximum daily temperatures of 44 synoptic stations in the country in a 31-year period (1985 to2015). also, to predict the country's future heat waves with this index between 2015 and 2045, thecanesm2 gcm data has been downscaled under the rcp4.5 scenario with sdsm. the results ofthe research showed that, in general, there is a good match between observation and simulated maps.the average frequency of predicted annual waves in different regions of the country is between 2and 12 occurrences, the majority of which are located on shiraz, shahrekord and omidiyeh stations.the biggest and greatest heat waves in the future are predicted first for summer and then with asignificant difference for winter and spring. different patterns of the spatial distribution of predictedheat waves can be observed in iran. in the spring and summer, as well as on an annual scale, themaximum magnitude and number of the simulated heat waves are concentrated on the southwestand the western half of iran and gorgan station. in the autumn, the center of the maximum is locatedin the inner regions of iran and it stretches in the form of an oval from the north-west to the southeastof the country. in terms of the relationship with geographical factors, in summer, by moving tohigher latitudes and in spring, by moving towards the east of the country, we see a significantdecrease in heat waves. the number and magnitude of heat waves in the country will increase inannual and seasonal scales until 2045, and the highest rate of increase belongs to summer. thehighest number of heat waves is predicted for 2043 with 10.5 events.