study of climate indices of tamar river basin golestan province in terms of climate change using by lars-wg model

[ ' g l o b a l w a r m i n g c a u s e d b y h u m a n a c t i v i t y a n d c l i m a t e c h a n g e i s o n e o f t h e i s s u e s a t t r a c t e d t h a t h a s a t t e n t i o n o f m a n y c l i m a t e s c i e n t i s t s . t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n c l i m a t e p a r a m e t e r s s h o u l d b e u s e d i n c l i m a t e c h a n g e s t u d i e s t o u n d e r s t a n d t h e c o m p l e x n a t u r e o f t h e e n v i r o n m e n t a n d p r e d i c t c h a n g e s i n t h e f u t u r e . t h e r e l i a b l e t o o l t o i n v e s t i g a t e c l i m a t e c h a n g e e f f e c t s o n d i f f e r e n t s y s t e m s i s u s i n g t h e c l i m a t e s i m u l a t i o n s b y c o u p l e d g e n e r a l c i r c u l a t i o n o f a t m o s p h e r e a n d o c e a n . t h e s e m o d e l s a r e c a p a b l e t o m o d e l t h e o c e a n i c a n d a t m o s p h e r i c p a r a m e t e r s f o r a l o n g t i m e p e r i o d u s i n g i p c c s c e n a r i o s . d u e t o t h e l o w s p a t i a l r e s o l u t i o n o f d o w n s c a l e d p h e n o m e n a ' , ' i n g e n e r a l c i r c u l a t i o n c l i m a t e m o d e l s ' , ' t h e s e m o d e l s c a n n o t p r o v i d e a c c u r a t e l y a p p r o x i m a t i o n o f c l i m a t e c o n d i t i o n s o f s t u d y a r e a s . t h e r e f o r e ' , ' o u t p u t s o f t h e s e m o d e l s s h o u l d b e d o w n s c a l e t o w e a t h e r s t a t i o n . r n t h e u s e o f s t a t i s t i c a l m e t h o d s e s p e c i a l l y w h e n l o w e r c o s t a n d f a s t e r a s s e s s m e n t o f c l i m a t i c f a c t o r s i s r e q u i r e d ' , ' h a v e m o r e a d v a n t a g e s a n d c a p a b i l i t i e s . t h e s e m o d e l s d o w n s c a l e t h e l a r g e s c a l e c i r c u l a t i o n d a t a b y u s i n g o u t p u t s o f g s m m o d e l s a n d a p p l y i n g s p e c i f i c s c e n a r i o s t h a t p r o d u c e c l i m a t e d a t a . i n t h i s s t u d y a t y p e o f g c m m o d e l a s h a d c m 3 f o r t h e p e r i o d 2 0 4 6 ' , ' 2 0 6 5 w a s u s e d . t o s i m u l a t e c l i m a t i c p a r a m e t e r s i n t a m a r b a s i n ' , ' t h e h a d c m 3 d a t a d o w n s c a l e d u s i n g l a r s ' , ' w g m o d e u n d e r a 2 a n d a 1 b s c e n a r i o s . t a m a r r i v e r b a s i n i s l o c a t e d i n g o l e s t a n p r o v i n c e n o r t h ' , ' e a s t o f i r a n t h a t h a v e 1 5 2 5 . 3 k m 2 a r e a . t h e r e a r e a f e w c l i m a t o l o g y a n d r a i n g a u g e s i n t a m a r r i v e r b a s i n . m o s t o f t h e s e g a u g e s e x c e p t t a m a r s t a t i o n t h a t h a v e m o r e t h a n 4 0 y e a r s p r e c i p i t a t i o n a n d t e m p e r a t u r e d a t a h a v e s h o r t i n v e n t o r y p e r i o d d a t a ( 1 5 y e a r s r a i n f a l l d a t a a n d 8 t e m p e r a t u r e d a t a ) . a c c o r d i n g t o t h e i n t e r n a t i o n a l o r g a n i z a t i o n w m o s t a n d a r d s w h i c h a t l e a s t t h i r t y y e a r s c o n s i d e r e d a s r e f e r e n c e p e r i o d ' , ' t h e r e f o r e ' , ' i n t h i s s t u d y t h e t a m a r c l i m a t o l o g y d a t a t h a t w e r e r e c o r d e d f o r 3 0 y e a r s w e r e u s e d . f o r t h i s p u r p o s e t h e t e m p e r a t u r e a n d r a i n f a l l d a t a o f t a m a r s t a t i o n i n a 3 0 ' , ' y e a r p e r i o d ( 1 9 8 1 ' , ' 2 0 1 1 ) w a s e x t r a c t e d . d u e t o t h e l a c k o f s u n s h i n e d a t a i n s t a t i o n s ' , ' t h e m a r a v e h t a p p e s y n o p t i c d a t a ' , ' l o c a t e d a t 3 0 k m f r o m t h e c e n t r e o f t h e b a s i n ' , ' w a s u s e d . a c c o r d i n g t o t h e t a m a r b a s i n a r e a a n d v a r i a t i o n i n h y p s o m e t r y o f b a s i n a n d a l s o t a m a r s t a t i o n l o c a t e d a t o u t l e t o f b a s i n ' , ' t h e r a i n f a l l a n d t e m p e r a t u r e d a t a c o l l e c t e d i n t h i s s t a t i o n c a n n o t p r e s e n t t h e w h o l e o f b a s i n c h a n g e s . t o s o l v e t h e m e n t i o n e d p r o b l e m t h e t e m p e r a t u r e d a t a w a s g e n e r a l i z e d f o r t h e w h o l e o f b a s i n u s i n g a g r a d i e n t e q u a t i o n w i t h t h e d i f f e r e n c e s b e t w e e n a l t i t u d e o f t h e s t a t i o n a n d t h e a v e r a g e a l t i t u d e o f t h e b a s i n . t h e r a i n f a l l d a t a a l s o a f t e r t h e h y d r o l o g i c p r o c e s s i n g ' , ' w a s t r a n s f e r e d t o t h e a v e r a g e a l t i t u d e o f b a s i n u s i n g g r a d i e n t e q u a t i o n . s o t h e 3 0 d a y d a t a i n t h e m o n t h w a s r a n d o m l y s e l e c t e d a n d t h e m i n i m u m a n d t h e m a x i m u m t e m p e r a t u r e d a t a b a s e d o n t a m a r ' , ' r e b a t ' , ' e ' , ' g h r a b i l a n d c h e s h m e k h a n s t a t i o n t h a t l o c a t e d a t t h e o u t s i d e o f t h e b a s i n w a s e x t r a c t e d . x a 0 a l s o t h e r a i n f a l l d a t a o f t a m a r s t a t i o n w i t h t a n g r a h ' , ' r e b a t ' , ' e ' , ' g h a r a b i l a n d c h e s h m e k h a n t h a t a r e l o c a t e d a t t h e o u t s i d e o f t h e b a s i n w e r e u s e d . t h e n a c c o r d i n g t o t h e o b t a i n e d d a t a ' , ' t h e g r a d i e n t r e l a t e d t o 3 0 d a y s f o r e a c h y e a r w a s p l o t t e d ' , ' a n d a r e l a t i o n s h i p w a s o b t a i n e d . t o t a l l y ' , ' 2 7 0 0 g r a d i e n t r e l a t i o n s h i p f o r 3 0 y e a r a l s o f o r m a x i m u m a n d m i n i m u m t e m p e r a t u r e a n d r a i n f a l l d a t a w e r e g e n e r a t e d . t h e n ' , ' 3 0 g r a d i e n t r e l a t i o n s h i p s f o r t h e m a x i m u m t e m p e r a t u r e a n d t h e m i n i m u m t e m p e r a t u r e a n d t h e r a i n f a l l d a t a w e r e s e l e c t e d w i t h t h e g r a d i e n t r e l a t i o n s h i p o f e a c h y e a r w i t h h i g h e r c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t . t h e n t h e g r a d i e n t r e l a t i o n s h i p f o r e a c h y e a r a n d a c c o r d i n g t o t h e h i g h e s t p e r c e n t a g e o f w a t e r s h e d a r e a t h a t w a s l o c a t e d i n t h e s a m e a l t i t u d e o f c e n t r o i d o f t h e b a s i n w a s a c q u i r e d . m a x i m u m a n d m i n i m u m t e m p e r a t u r e d a t a f o r e a c h y e a r w e r e m o v e d t o t h e c e n t e r o f t h e b a s i n a n d d a t a c o r r e s p o n d i n g t o t h e h e i g h t o f c e n t r o i d t h e b a s i n f o r l o g t o c l i m a t e m o d e l s w e r e o b t a i n e d . i n t h i s s t u d y ' , ' i n o r d e r t o d o w n s c a l e o f t h e a t m o s p h e r i c g e n e r a l c i r c u l a t i o n m o d e l d a t a h a d c m 3 ' , ' t h e l a r s ' , ' w g m o d e l w h i c h i s o n e o f t h e w e a t h e r g e n e r a t o r m o d e l s w a s u s e d . t o r u n t h i s m o d e l i n t h i s r e s e a r c h ' , ' c a l i b r a t i o n p e r i o d w a s s e l e c t e d b e t w e e n 1 9 8 1 ' , 2 0 1 1 , ' y e a r s t h e n t h e m o d e l w a s r u n a f t e r p r e p r o c e s s i n g t h e i n p u t d a t a . i n t h e n e x t s t e p t h e m o d e l w a s a s s e s s e d w i t h n s e a n d r m s e a n d m a e i n d i c e s . r n r e s u l t s s h o w t h a t t h e s i m u l a t i o n d a t a f o r t h i s p e r i o d a r e i n g o o d a g r e e m e n t w i t h o b s e r v a t i o n d a t a . t o e v a l u a t e c l i m a t e f l u c t u a t i o n s i n t h e t a m a r b a s i n ' , ' g e n e r a l c i r c u l a t i o n m o d e l d a t a w e r e d o w n s c a l e d u s i n g l a r s ' , ' w g m o d e l a c c o r d i n g t o b o t h a 1 b a n d a 2 s c e n a r i o s a n d t h u s t h e d a i l y v a l u e s o f t h e p a r a m e t e r s w e r e g e n e r a t e d . t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e a v e r a g e t e m p e r a t u r e w i l l i n c r e a s e u n d e r a 2 s c e n a r i o a b o u t 2 . 4 8 ° c a n d u n d e r a 1 b s c e n a r i o a b o u t 2 . 4 3 ° c . m e a n w h i l e t h e m a x i m u m t e m p e r a t u r e c h a n g e w i l l b e h i g h e r t h a n t h e m i n i m u m t e m p e r a t u r e c h a n g e . f r o m t h i s s u b j e c t w e c a n c o n c l u d e t h a t t h e c h a n g e s ( i n c r e a s e s ) i n t h e a v e r a g e a i r t e m p e r a t u r e i n t h e f u t u r e w i l l b e m o s t a f f e c t e d b y t h e m i n i m u m t e m p e r a t u r e . t h e r e s u l t s s h o w t h a t 1 6 % i n c r e a s e i n p r e c i p i t a t i o n u n d e r a 2 s c e n a r i o a n d 2 % r a i n f a l l u n d e r a 1 b s c e n a r i o d u r i n g 2 0 4 6 ' , ' 2 0 6 5 p e r i o d s . a l s o ' , ' s u n s h i n e h o u r s i n t h e s t u d y p e r i o d w i l l b e r e d u c e d u n d e r b o t h s c e n a r i o s . t h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t f o r t h e a 2 s c e n a r i o h a s t h e h i g h e s t e m i s s i o n s o f c a r b o n d i o x i d e ' , ' m e t h a n e a n d n i t r o u s o x i d e ' , ' h i g h e r t e m p e r a t u r e s a n d m o r e r a i n a r e e x p e c t e d . 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