اثر تغییر اقلیم بر رواناب سطحی در حوزه آبخیز سزار

در پژوهش حاضر ابتدا مقایسه ای بین عملکرد مدل های گردش عمومی جو (gcm) در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش صورت گرفت. در این مرحله عملکرد 6 مدل گردش عمومی جو به نام های hadcm3، cgcm3، csiromk3 (از مجموعه مدل های ar4) و cgcm1، gfdl30، ncarpcm (از مجموعه مدل های atr) در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش حوزه سزار با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ann) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی از مدل پرسپترون forward استفاده شد. مطابق با ارزیابی عملکرد مدل ها با استفاده از ضرایب حداکثر خطای مطلق ، میانگین قدر مطلق خطا ، جذر میانگین مربعات و ضریب تبیین، در بین دو مجموعه مدل ar4 و atr، به طور میانگین مدل های ar4 عملکرد بهتری نسبت به مدل های atr دارند و این مدل ها عدم قطعیت کمتری در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش برای حوزه سزار در دوره 2000-1996 دارند. در بین 6 مدل ذکر شده ، مدل cgcm3 بهترین عملکرد در در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی برای حوزه سزار دارد. این مدل همراه با hadcm3 کمترین اختلاف را با پارامتر های اقلیمی مشاهداتی دارند. همچنین نتایج نشان داد که مدل csiromk3.0 و cgcm1 بیشترین اختلاف را با پارامتر های اقلیمی مشاهداتی دارند. در ادامه این پژوهش از مدل hadcm3 تحت دو سناریوی a2 و b2 استفاده شد. برای ریز مقیاس سازی از مدل sdsm4.2 استفاده شد. براساس نتایج کالیبراسیون مدل sdsm، از بین 26 پارامتر اقلیمی بزرگ مقیاس (ncep) به طور متوسط 3 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین دمای حوزه سزار و 8 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین بارش حوزه سزار دارند. کالیبراسیون مدل sdsm4.2 برای حوزه سزار مقدار rs (ضریب تبیین) را به طور متوسط برای هر کدام از پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش به ترتیب 86/0 و 26/0 نشان داد. این نتیجه نشان می دهد که مدل sdsm کارایی لازم را برای ریز مقیاس کردن پارامترهای اقلیمی دارد. دوره 1995-1971 برای واسنجی و دوره 2001-1996 برای صحت سنجی انتخاب شد. نتایج دوره صحت سنجی براساس ضریب تبیین نشان داد که مدل hadcm3 کارایی خوبی در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی حوزه سزار دارد. پارامتر های اقلیمی برای دوره 2050-2021 شبیه سازی شدند و با دوره مشاهداتی 2008-1979 مقایسه شد. نتایج مربوطه نشان از افزایش دما و کاهش بارش دارد. برای شبیه سازی رواناب از روش ارائه شده توسط jakeman و hornberger (1993) (مدل ihacres) استفاده شد. داده های ورودی به مدل شامل دما، بارش و دبی روزانه می باشد. برای واسنجی مدل ihacres داده های روزانه پارامترهای فوق (دما، بارش و دبی روزانه) از دوره 1995-1975 به مدل ihacres وارد شد. برای صحت سنجی مدل ihacres از داده های پارامترهای فوق در دوره 2004-1996 استفاده شد.پس از ارزیابی کارایی مدل، دبی برای دوره 2050-2021 شبیه سازی شد. نتایج حاصله نشان داد که در تمام ایستگاهها دبی شبیه سازی شده نسبت به دبی مشاهداتی کاهش یافته است.