>
Fa   |   Ar   |   En
   بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر دما، بارندگی و منحنی‏‏‏‏‏‏‎های شدت–مدت-فراوانی در مناطق خشک (مطالعه‌ موردی: حوزه‌ آبخیز کاشان)  
   
نویسنده فرحناکیان زهرا ,قضاوی رضا ,دخانی سیامک ,امیدوار ابراهیم
منبع مدل سازي و مديريت آب و خاك - 1403 - دوره : 4 - شماره : 2 - صفحه:211 -226
چکیده    یکی از ابزارهای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب، منحنی‌های شدت- مدت- فراوانی (idf) است و استخراج این منحنی ها بر اساس شرایط اقلیمی در هر زمان، کارکرد مهمی در پیش‌بینی احتمالات آینده دارد و می‌تواند به اقدامات مناسب در مواجه با تغییرات اقلیمی و بلایای طبیعی ناشی از آن منجر شود. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تاثیر تغیرات اقلیمی آینده بر منحنی های شدت مدت فراوانی در مناطق خشک است. جهت انجام این مطالعه، تغییرات اقلیمی ایستگاه کاشان با اسستفاده از مدل لارس برای سه دوره (2011-2030)، (2031-2050)و (2051-2070) ریزمقیاس نمائی شد. سپس اثر این تغییرات اقلیمی بر منحنی‌های idf در ایستگاه سینوپتیک کاشان با استفاده از رابطه قهرمان- آبخضر مورد بررسی قرارگرفت. نتایج مدل لارس نشان داد که در سناریو 4.5 برای هر سه دوره (2011-2030)، (2031-2050)و (2051-2070) مقدار بارش سالانه در ایستگاه مورد مطالعه افزایشی خواهد بود و در بقیه سناریوها مقدار بارش کاهشی است. مقدار دمای حداقل سالانه و حداکثر سالانه نیز نسبت به دوره پایه تحت سناریوهای مختلف 2.6، 4.5و 8.5 در دوره های (2070-2011) نسبت به دوره پایه روندی افزایشی داشته است. به طوری‌که در مقیاس سالانه بیش‌ترین افزایش دمای حداقل و حداکثر سالانه تحت سناریو 8.5 پیش بینی شده است. همچنین شدت بارندگی در دوره بازگشت‌های 2 ساله تحت سناریو 2.6 در همه دوره‌های (2011-2070) و تحت سناریو 8.5 در دوره‌های (2031-2050) و (2051-2070) نسبت به دوره پایه روندی کاهشی دارد، ولی در سایر دوره بازگشت‌های 5، 10، 25، 50و 100ساله در پایه زمانی (0.17، 0.33، 0.5، 1، 2، 4، 8، 12و 24ساعت) روند افزایشی پیش بینی شده است. نتایج حاصل از مقایسه منحنی‌های شدت مدت فراوانی نشان داد که تغییرات اقلیمی باعث تغییر شکل منحنی های شدت مدت فراوانی منطقه خواهد شد، بطوری که بین میانگین شدت‌های بارش با زمان پایه 0.17 تا 24 ساعت در دوره پایه و شدت‌های محاسبه شده تحت سناریوهای مختلف تفاوت معنی دار وجود دارد (p<0/05). بر اساس نتایج حاصل، تاثیر تغییرات اقلیمی بر تغییرات بارش های کوتاه مدت بیشتر است، به طوری که شدت این بارش ها افزایش بیشتری نسبت به بارش های بلند مدت خواهد داشت.
کلیدواژه تغییر اقلیم، ریزمقیاس‏‏‏‏‏‏‎نمایی، روش قهرمان-آبخضر، مناطق خشک، مدل lars wg
آدرس دانشگاه کاشان, دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین, گروه مهندسی طبیعت, ایران, دانشگاه کاشان, دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین, گروه مهندسی طبیعت, ایران, دانشگاه کاشان, دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین, گروه مهندسی طبیعت, ایران, دانشگاه کاشان, دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین, گروه مهندسی طبیعت, ایران
پست الکترونیکی ebrahimomidvar@gmail.com
 
   investigating the effect of climate change on temperature, rainfall, and intensity-duration-frequency curves in dry areas (case study: kashan watershed)  
   
Authors farahnakian zahra ,ghazavi reza ,dokhan siamak ,omidvar ebrahim
Abstract    introductionanalysis of the spatial and temporal trends of precipitation is pertinent for the future sustainable management of water resources. urbanization and climate change affected local rainfall and intensity. as rainfall characteristics are often used to design urban drainage systems, so watershed modeling, and estimate of the flood properties, updating and reviewing rainfall characteristics is necessary. the intensity-duration-frequency (idf) curves are a suitable tool to estimate the threshold values of precipitation in different return periods. idf curves should be prepared based on the long-term rainfall statistics in each region and can change under the influence of climate change. these curves which indicate the frequency and maximum intensity of annual rainfall in the different return periods are suitable tools for planning and managing the water resources. idf curves are broadly used for different purposes, such as the design of flood control and diversion structures in the cities. the main purpose of this research is to investigate the effect of climate change on temperature, precipitation, and idf curves in the different return periods in an arid environment. materials and methods in this research, the effect of climate change on idf curves was investigated in kashan city as a dry region. kashan city with an area of 9647 km2 is located in the northern part of the isfahan province. in this study, rcp8.5, rcp4.5, and rcp2.6 scenarios (which are introduced as optimistic, intermediate, and pessimistic scenarios) reported in the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change (ipcc), were used to predict the impacts of climate change on temperature and precipitation changes. then, idf curves were calculated evaluated, and compared for the basic (1993-2017) and future periods (2011-2070). to examine the impact of climate change on the rainfall intensity patterns, it is necessary to extract idf curves in different climate conditions. bell’s method is a usual method for extraction of the idf curves, which was promoted by gharehman-abkhezr in iran. in this study, the latest promoted relationships developed were for the desert and southern regions (e.g;nizar-salfachgan, kuhpayeh, herat, and jiroft basins in the central provinces, qom, isfahan, kerman, and yazd) have been presented and used to extract idf curves. to investigate the effects of climate change on idf curves, first, the base period curves were extracted via rainfall data measured at the kashan synoptic station. then, using the new climate scenarios (rcp8.5, rcp4.5, and rcp2.6) and the output data of the lars exponential microscale model, the idf curves were extracted for different climate scenarios in the future (2011-2030), (2031-2050), and (2051-2070). finally, the results of these curves were compared with the base period. results and discussionaccording to the results, for the base period, the precipitation and temperature data were predicated with an acceptable accuracy by the lars model. the accuracy of the model has been higher in estimating the minimum and maximum temperature. the nash and explanation coefficients for the maximum and minimum temperatures were 0.99 and 0.99, respectively. while, the explanatory and nash coefficients for precipitation data were 0.95 and 0.93, respectively. based on the results, the rainfall intensity will have fewer changes compared to the base period for long-term duration rainfall compared to short-duration rainfall (less than four hr. the maximum changes are related to rainfalls with a duration of less than one hour, whereas the minimum changes are predicted for 24- hr rainfalls. for all studied scenarios, a significant difference (p lt;0.05) was predicted between the average rainfall intensity of 0.17 to 24 hr in the region. as in the two-year return period and under the 2.6 scenario, rainfall intensity was increased from 10.75 to 30.54 mm hr-1 for the duration time of 0.17 hr. conclusion an increase in air temperature, decrease in rainfall, change in the rainfall pattern, decrease in river discharge, and increase in sudden floods, followed by an increase in soil erosion, and a decrease in the amount of agricultural products are the results of climate change. therefore, the long-term analysis and monitoring of climatic conditions can be very effective for crisis management caused by climate changes such as floods and droughts. based on the results, the effect of climate change on the intensity of short-term rainfall is greater than long-term duration rainfall, as the intensity of short-term rainfall will increase more than long-term rainfalls.
Keywords arid lands ,climate change ,downscaling ,ghahraman- abkhezr method ,lars wg model
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved