ویژگی‌های آتی خشکسالی در حوضه کشف رود تحت سناریوهای ssps

در سال‌های اخیر، خشکسالی به دلیل صدمات جدی که به بخش‌های مختلف در حوضه کشف رود وارد کرده، توجه فزآینده‎ای را به خود جلب کرده است. لذا ارزیابی تغییرات خشکسالی برای اطمینان از مدیریت آب، سلامت انسان، فعالیت کشاورزی و توسعه اجتماعی-اقتصادی در این حوضه طی دوره آتی حیاتی است. در این پژوهش، از تئوری ران برای استخراج ویژگی‌های خشکسالی در دوره‌های تاریخی (2014-1989) و آینده (2050-2026) تحت دو سناریوی ssp1-2.6 و ssp5-8.5 بر اساس مشاهدات و شبیه‌سازی‌های مدل‌های پروژه ارزیابی متقابل مدل‌های جفت شده جو- اقیانوس (cmip6) استفاده و تغییرات و تحلیل ریسک ویژگی‌های خشکسالی بر اساس spei6 با روش‌های مبتنی بر مفصل ارزیابی شد. بدین منظور، ابتدا داده‌های دما و بارش روزانه ایستگاه مشهد به عنوان نماینده حوضه کشف رود از irimo اخذ و آزمون کنترل کیفی و همگنی این داده‌ها انجام شد. مدل mri-esm2-0 انتخاب و تصحیح اریبی برونداد آن با استفاده از دو روش ریزمقیاس‌گردانی آماری نسبت‌گیری خطی (ls) و نگاشت توزیع (dm) انجام شد. بر اساس معیارهای آماری استفاده شده، روش ls برای داده‌های بارش و روش dm برای دما از توانمندی بهتری برخوردار بود. پیش‌نگری متغیرهای دما و بارش برای این حوضه برای دوره آینده نزدیک (2050-2026) نشان داد که کمینه و بیشینه دما نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. میزان تغییرات میانگین سالانه این دو متغیر تحت سناریوی ssp126 به روش dm و ls به ترتیبᵒc 1.4+ وᵒc 1.8+ و تحت سناریوی ssp585 به میزان ᵒc 1.7+ و ᵒc2+ خواهد بود. افزایش بارش تحت سناریوهای ssp126 و ssp585 بدست آمد. بررسی تغییرات ویژگی‌های خشکسالی با نمایه spei6 نشان داد از نظر فراوانی، این مخاطره تحت دو سناریو و با دو روش ریزمقیاس‌گردانی برای آینده نزدیک افزایش نشان می‌دهد. تحلیل فراوانی تک متغیره و دو متغیره با استفاده از توزیع‌ها و مفصل‌های منتخب نشان داد در دوره آتی، این حوضه با خشکسالی‌های خفیف‌تر از نظر شدت و مدت نسبت به دوره پایه روبرو خواهد بود. دوره بازگشت توام شدت-مدت این مخاطره برای هر سناریو نیز با استفاده از توابع مفصل ارزیابی شد. بر اساس تجزیه و تحلیل توام مدت و شدت spei6، هر دو دوره بازگشت فصلی یا و عطفی و در آینده نشان دهنده کاهش ریسک این مخاطره هستند بطوریکه خشکسالی متوسط تا شدید با مدت کوتا‌هتر و شدت کم‌تر اما با فراوانی بیشتری رخ می‌دهد (به‌ویژه تحت سناریوی ssp585). با توجه به شرایط بحرانی کنونی حوضه کشف رود، بکارگیری نتایج چنین تحقیقاتی منجر به بهبود مدیریت ریسک و خطر خشکسالی در بخش‌های آب و کشاورزی، افزایش تاب‌آوری حوضه کشف رود و بهبود برنامه‌ریزی‌های آتی بخش‌های مذکور خواهد شد.

future drought characteristic in kashaf roud basin under ssps scenarios

in recent years, destructive droughts in the khashaf roud basin have received increased attention due to their significant impacts. therefore, assessing drought variations is critical to ensure water management, human health, agricultural activity, and social development. in this study, the run theory was used to investigate the drought characteristics in historical (1989–2014) and future (ssp126 and ssp585, 2026-2050) periods in this basin based on observations and model simulations from coupled model inter-comparison project phase 6 (cmip6). the variations and risk analysis of drought characteristics based on spei6 were assessed by copula-based methods. in this thesis, first, the monthly temperature and precipitation data of meteorological station of mashhad located in the kashfroud basin for the years 1989 to 2014 were obtained from irimo and the quality control and homogeneity test of these data were performed. screening of the aogcms of ipcc sixth report (cmip6) models led to the selection of the mri-esm2-0 model. bias correction was also done using two methods. linear scaling (ls) and distribution mapping (dm) were performed by cmhyd model. based on the statistical criteria used, the ls method for precipitation data and the dm method for temperature were more accurate. the projcetion of temperature and precipitation variables for this basin for the near future period showed that the minimum and maximum temperatures will increase compared to the base period during 2026-2050. the average annual changes of these two variables under the ssp126 scenario by dm method will be +1.4 and +1.8°c respectively and under the ssp585 scenario it will be +1.7 and +2°c. results indicated that precipitation was projected to increase under ssp126 and ssp585 scenarios. the drought duration and severity are shown to decrease based on mri model projections compared with historical periods. drought return periods of two drought characteristics for each scenario were also assessed by using the copula-based joint distribution. based on the joint analysis of duration and severity for spei, both the “or” and “and” return periods in the future indicated decrease risks. under global warming, moderate to extreme drought events with short duration, low severity were shown to occur more frequently in the near future, especially under the ssp585 scenario. considering the current critical situation of the kashf rood basin, the application of the results of such research will lead to the improvement of risk management and drought risk in the water and agriculture sectors, increasing the resilience of the kashf rood basin and improving future planning for the aforementioned sectors.