پیش بینی جریان تحت تاثیر تغییر اقلیم بر اساس خروجی ترکیبی مدل ‌های cmip6 (مطالعه موردی: سد دز)

مقدمه: رواناب سطحی، یکی از دلایل عمده در فرسایش، رسوب گذاری و کاهش کیفیت آب رودخانه است؛ بنابراین، پیش بینی پاسخ حوضه به رویدادهای بارش مهم است. انتخاب یک مدل بارش رواناب مناسب برای حوضه از جهت بهره وری برنامه ریزی و مدیریت منابع آب مهم است. از طرفی افزایش گازهای گلخانه ای می تواند تاثیرات منفی زیادی بر کلیه سیستم هایی که در کنش با سیستم اقلیم می باشند، بگذارد. در این پژوهش، اثر تغییرات شاخص های بارش و دما با استفاده از روش ریزمقیاس سازی bcsd (روش جداسازی فضایی تصحیح اریبی) بر اساس ترکیبی از خروجی مدل هایaogcm  گزارش ششم ipcc تحت دو سناریوی انتشار ssp245 و  ssp585به مقیاس محلی مدنظر و تولید سناریوهای تغییر اقلیم آتی و هم چنین، شبیه سازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی به منظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز واقع در استان خوزستان بررسی شد.مواد و روش ها: برای بررسی اثرات تغییر اقلیم روی جریان در ایستگاه مطالعاتی سد دز، از خروجی 6 مدل aogcm مربوط به ششمین گزارش ارزیابی ipcc از پایگاه داده ای cmip6 دریافت شده و با استفاده از arcgis10.8.2 اطلاعات منطقه موردنظر استخراج شد. سپس با انجام فرآیند معیارهای ارزیابی مدل ها نسبت به یکدیگر، مدلی که دارای عملکرد مناسب تری بود انتخاب و در نهایت سناریوهای آینده برای این مدل در نظر گرفته شد. خروجی این مدل ها شامل دما و بارش برای دوره پایه 2020-1991 و دوره آتی 2059-2030 و تحت دو سناریویssp245  و ssp585 استخراج شدند. هم چنین، شبیه سازی رواناب ورودی به مخزن بر اساس سناریوهای اقلیمی آتی به منظور تولید آورد رودخانه به مخزن سد دز در استان خوزستان است. بحث و نتایج: نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد و تناسب بیشتری با داده های مشاهداتی دارد. هم چنین، کاهش بارندگی در اغلب ماه ها در سناریوی ssp245 بیشتر از ssp585 است. افزایش دما در ماه های گرم سال بیشتر از ماه های سرد سال اتفاق می افتد. هم چنین، بر اساس نتایج، مدل ihacres توانایی مناسبی در شبیه سازی جریان در دوره های مرطوب یا به عبارتی دبی های بالا داشته است، این در حالی است که در مورد دبی های کم جریان این تطابق کمتر است. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان افزایش رواناب در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهداتی در ماه فوریه (12 بهمن تا 10 اسفند) به میزان 248.20 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی ssp585 و کمترین میزان آن در ماه ژانویه (11 دی تا 11 بهمن) به میزان 194.26 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی ssp245 است.نتیجه گیری: در این پژوهش از جدیدترین سناریوهای انتشار که در گزارش ششم ipcc تدوین‌شده و تطابق پذیری مناسب تری با شرایط اقلیمی کره زمین دارد استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی نسبت به 6 مدل منفرد دیگر عملکرد بهتری دارد؛ بنابراین مدل ترکیبی جهت چشم انداز پارامترهای اقلیمی منطقه مورد مطالعه تحت دو سناریوی انتشار ssp245 و ssp585 در دوره آینده (2030-2059) استفاده شد. هم چنین، نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارندگی در ماه های زمستان رخ می دهد. دما در اکثر ماه ها در هر دو سناریو نسبت به دوره مشاهده افزایش یافته است. بنابراین با بررسی نتایج مشخص شد که بین مقادیر اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده همخوانی خوبی وجود دارد و مدل bcsd عملکرد خوبی برای شبیه‌سازی بارش و دما در ایستگاه سد دز دارد و می‌توان از آن برای تخمین استفاده کرد. هم چنین بر اساس نتایج، مدل ihacres توانایی خوبی در شبیه‌سازی جریان در دوره‌های مرطوب یا به عبارتی دبی‌های بالا دارد، درحالی که در دبی‌های پایین، این سازگاری کمتر است. بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی و عمر مفید سد برای مدیریت منابع آب ضروری است. نتایج این تحقیق می تواند در تحلیل خشکسالی ها، کنترل سیلاب های مخرب، تخصیص منابع آب سطحی و زیرزمینی، افزایش تنظیم آب برای شرب و کشاورزی، تحلیل خشکسالی و مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه مفید باشد.

streamflow forecasting under the impacts of climate change based on the combined output of cmip6 models (case study: dez dam)

surface runoff is one of the main reasons for erosion, sedimentation and reduction of river water quality. therefore, it is important to predict the watershed response to precipitation events. selecting an appropriate rainfall and runoff model for the basin is crucial for effectively planning and managing water resources. moreover, the increase in greenhouse gases can lead to numerous adverse effects on all systems interacting with the climate. in this research, the effect of chandes in precipitation and temperature investigated using bcsd downscaling method based on a combination of the output of aogcm models of the 6th ipcc report under two emission scenarios of ssp245 and ssp585. this study projected future climate change scenarios and investigated the simulation of runoff entering the reservoir based on these scenarios to forecast river flow to the dez dam reservoir located in khuzestan province, iran.materials and methods: to examine the effects of climate change on streamflow in dez dam station, the output of six aogcm models from the 6th ipcc assessment report was utilized. the output of these models includes temperature and precipitation data for the base period of 1991-2020 and the future period of 2030-2059 and under ssp245 and ssp585 scenarios were extracted. also, the simulation of the runoff entering the reservoir is based on two future climate scenarios in order to produce the river flow to the dez dam reservoir.results and discussion: the results of current research showed that the combined global climate model performs better than the other 6 individual models and also has a better fit with the observational data. also, rainfall reduction in most months in ss245 scenario is more than ssp585. temperature increases are more pronounced in the warmer months of the year than in the colder months. furthermore, the results indicate that the ihacres model effectively simulates flow during wet periods, or high flow rates, whereas its performance is less consistent during periods of low flow. the results indicate that the highest amount of increase in runoff in both scenarios compared to the observation period is in february at the rate of 248.20 m3/s in the ssp585 scenario and the lowest amount in january at the amount of 194.26m3/s in the ssp245 scenario.conclusions: in this research, the latest emission scenarios compiled in the 6th report of the ipcc were used and are more compatible with the climatic conditions of the planet. the results showed that the combined model performs better than the other 6 individual models; therefore, the combined model was used to forecast the climate parameters of the study area under two emission scenarios of ssp245 and ssp585 in the future period (2030-2059). the results showed that the highest amount of rainfall occurs in the winter months. the temperature has increased in most months in both scenarios compared to the observation period. therefore, upon reviewing the results, it is evident that there is good agreement between the measured and predicted values in the downscailing process. the bcsd model demonstrates strong performance in simulating precipitation and temperature at the dez dam station, making it suitable for estimation purposes. also, based on the results, the ihacres model has a good ability to simulate the flow in wet periods or, in other words, high discharges, while in low discharges, this adaptation is less. investigating the impact of climate change on underground water resources and dam useful life is essential for water resources management. the results of this research can be useful in analyzing droughts, controlling destructive floods, allocating surface and underground water resources, increasing water regulation for drinking and agriculture, drought analysis, and comprehensive management of water resources at the basin level.