تخمین بلندمدت تغییرات عوامل اقلیمی ایستگاهی تحت مدل canesm2 (مطالعۀ موردی: ایستگاه سینوپتیک بروجرد)

تغییر اقلیم یک پدیدۀ اتمسفری-اقیانوسی در مقیاس جهانی و دوره زمانی بلند‌‌مدت است که تحت‌تاثیر عواملی چون فعالیت‌های خورشیدی، آتش‌فشان‌ها، اقیانوس‌ها و اتمسفر (عوامل طبیعی) و یا فعالیت‌های انسانی، رخ می‌دهد. هدف از انجام این مطالعه پیش‌بینی تغییرات پارامترهای اقلیمی ایستگاه سینوپتیک بروجرد در 100 سال آینده، با استفاده از نرم‌افزار sdsm ‌است. در این پژوهش از مدل اقلیمی canesm2، تحت سه سناریوی rcp2.6، rcp4.5 و rcp8.5 در سه بازۀ زمانی 2021-2040، 2041-2060 و 2061-2080 استفاده شده است. هم‌چنین دورۀ زمانی 2000-1990 جهت واسنجی و دورۀ زمانی 2005-2001 جهت صحت‌سنجی انتخاب شدند. نتایج نشان داد که در تمامی سناریو‌ها و دوره‌های مورد بررسی، بارش دارای روند کاهشی است. بیش‌ترین درصد کاهش بارندگی، مربوط به ماه ژانویه در دوره زمانی 2021-2040 و سناریوی rcp8.5، به میزان 69/22 درصد است. پارامتر دما در تمامی سناریو‌ها و دوره‌های مورد مطالعه در این پژوهش نسبت به دوره پایه روند افزایشی داشت. بیش‌ترین مقدار افزایش به‌ترتیب در داده‌های دمای حداقل مربوط به سناریوی rcp4.5 در ماه اکتبر دوره زمانی 2061-2080 و برابر با 4/90 درجه سانتی‌گراد و در داده‌های دمای حداکثر مربوط به سناریوی rcp4.5 ماه اکتبر دورة زمانی 2080-2061 و برابر با 7/02 درجه سانتی‌گراد پیش‌بینی شد.

Long-term estimation of changes in station climate parameters under the CanESM2 model (Case study: Boroujerd synoptic station)

IntroductionGeneral atmospheric circulation models show an increase in greenhouse gas concentrations. These models predict global climate change by simulating the earth’s climate. General atmospheric circulation models are not accurate enough for hydrological and water resources studies due to the large temporal and spatial scale of the simulated climate variables compared to the case model. Therefore, they must be scaled. There are different methods for exponential downscale of largescale variables, and general atmospheric circulation models. In this research, the SDSM model is used to downscaling climatic data.Materials and MethodsBoroujerd Synoptic Station with an altitude of 1629 meters above sea level is located at latitude 33◦ 55′ East and longitude 48◦ 45′ North. Boroujerd city is located at the foot of the highest wall of the Zagros at an altitude of 1550 to 1571 meters above sea level and the highest point is in the Garin mountain range with an altitude of 3623 meters in the west and its lowest area is in Silakhor plain with an altitude of 1500 meters. In this study, the CanESM2 climate model under three scenarios RCP26, RCP45, and RCP85 in three time periods 20402021, 20602041, and 20802061; and SDSM model version 4.2 were used for downscale (microscale) exponential climatic data. For calibration and validation of the SDSM microscale model, R2 and RMSE calibration indices were used. In this study, 30% of the data were used for validation and 70% of the data were used for calibration.Result and DiscussionIn the SDSM model, the maximum and minimum temperature values are better predicted than the precipitation values, and the simulated data are closer to the observational values. In all scenarios and periods, the precipitation trend is decreasing. The largest decrease in precipitation is related to January in the period 20212040 and the RCP8.5scenario, with a decrease of 69.22 percent. The temperature in all scenarios and periods had an increasing trend compared to the base period. The highest increase in the minimum temperature data is related to the RCP4.5 scenario in October for the period 20612080 and it was equal to 4.90 ° C, respectively, and in the maximum temperature data related to the RCP4.5 scenario in October for the period, 20612080 was predicted to be equal to 7.02 ° C. Calibration of SDSM model for Boroujerd station for each of the minimum and maximum temperature and precipitation showed the mean values of coefficient of determination 0.99, 0.98 and 0.67, respectively.ConclusionsThe highest decrease in rainfall is related to January in the period 20402021 and the RCP8.5 scenario, with a decrease of 69.22%. Also, the SDSM exponential downscale (microscale) model for the minimum and maximum temperature parameters predicted an upward trend. Calibration of SDSM model for Boroujerd synoptic station shows the efficiency of SDSM model in microcompalation of parameters. As a result, we will face a decrease in hydrological reserves in future periods.