پدیده تغییر اقلیم، تغییر معنی دار آماری در متوسط وضع اقلیم (دما، بارندگی، تابش) است که برای یک دهه یا بیشتر ادامه می یابد. در اواخر قرن نوزدهم، بواسطه تغییرات مذکور در شرایط آب و هوایی، کاهش منابع آب و افزایش سال های خشک متوالی را شاهد بودیم. همچنین، از آنجا که تولیدات کشاورزی نقش مهمی در زندگی انسان ها دارد در این تحقیق، اثر پدیده تغییر اقلیم بر تغییر در نیاز خالص آبیاری سیب زمینی، ذرت دانه ای، گندم و پنبه با انتخاب دشت مغان به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. برای این منظور از آمار ایستگاه هواشناسی پارس آباد در بازه زمانی سال های 1388-1363 استفاده شد. ابتدا با استفاده از آزمون های آماری همگنی (انحرافات تجمعی) و روند (من-کندال و تخمینگر شیب سن) برای مطالعات تغییراقلیم، آشکارسازی تغییراقلیم در منطقه صورت گرفت. سپس با بررسی مدل های گردش عمومی جو موجود، مدل hadcm3-b2 و cgcm3-b2 به عنوان مناسب ترین مدل جهت پیش بینی دما و بارش در دوره های 1478-1453، 1448-1423 و 1418-1393 برای محدوده مطالعاتی انتخاب شد. از آنجا که خروجی مدل های گردش عمومی جو دارای وضوح مکانی پایینی است، می بایست در سطح منطقه کوچک مقیاس شود. با بکارگیری مدل کوچک مقیاس سازی k-nn و sdsm برای مدل گردش عمومی cgcm3 که به عنوان بهترین مدل پیش بینی انتخاب گردید، سری های زمانی بارش و دمای متوسط در مقیاس ایستگاهی برای دوره پیش بینی تولید شدند. نتایج آزمون های روند نشان داد که بارش سالانه روند کاهشی دارد که این روند در سطوح احتمال محاسبه شده (90%، 95% و 99%) معنی دار نمی باشد اما دمای بیشینه سالانه در سطح احتمال 99% و دمای کمینه سالانه در سطح احتمال 95% روند افزایشی نشان داده است. نتایج محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل نشان داد که در ماه های گرم سال خروجی های مدل k-nn نتایج نزدیکتری به واقعیت نسبت به خروجی های مدل sdsm از خود نشان دادند. پس از محاسبه نیاز خالص آبیاری با توجه به هر دو روش کوچک مقیاس سازی در شرایط تغییر اقلیم و شرایط گذشته، افزایش پیوسته نیاز خالص آبیاری از سال 1363 تا سال 1478 در مراحل ابتدایی و نهایی رشد سیب زمینی مشاهده شد. بیشترین میزان افزایش نیاز خالص آبیاری سیب زمینی با استفاده از خروجی مدل های k-nn و sdsm به ترتیب در مرحله ابتدایی و نهایی به میزان 3/22 و 8/53 میلی متر تا سال 1478 مشاهده شده است. در روش sdsm، نیاز خالص آبیاری سیب زمینی در تمام مراحل رشد، در دوره 1418-1393 از آینده نسبت به دوره مشاهده شده کاهش شدیدی یافته است اما در دوره های آینده افزایش نیاز خالص آبیاری در هر دوره نسبت به دوره ماقبل مشاهده شد. نتایج مشابه برای سایر گیاهان مورد مطالعه حاصل شد. با توجه به نتایج تحقیق پیشنهاد می گردد که کشت گیاهان پرمصرف پنبه و ذرت در این منطقه محدود شود، بطوری که بتدریج این گیاهان از الگوی کشت حذف و یا در سطوح کمتری کشت شوند.

برنامه های مقابله با خشکسالی نیاز به شاخص هایی برای شناختن شرایط خشکسالی دارند. شاخص های بیان کننده خشکسالی متغیرهایی هستند که برای شناخت شرایط خشکسالی استفاده می شوند و محور اصلی برنامه های مقابله با خشکسالی را تشکیل می دهند. با این وجود هریک از این شاخص ها تنها به جنبه های خاصی از پدیده خشکسالی می پردازند و به این دلیل توسعه شاخص های ترکیبی خشکسالی برای بیان شده خشکسالی می تواند مفید باشد.در این تحقیق با استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیاره مکانی وضعیت خشکسالی بصورت منطقه ای بررسی شده است. فرآیند تحلیلل سلسله مراتبی یکی از پرکاربردترین روشهای تصمیم گیری برای معیارهای با ساختار پیچیده است کعه در سطوح مختلف تعریف شده اند.ahp فازی (fahp)نیز روش توسعه یافته ahpکلاسیک است که قادر است عدم قطعیت ها را در مسائل تصمیم گیری درنظر بگیرد و ahp فازی مکانی در تحلیل های منطقه ای خشکسالی می تواند مفید باشد. در این تحقیق با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی رتبه بندی زیرحوضه های مختلف جهت تعیین آسیب پذیرترین منطقه نسبت به خشکسالی در بازه ای زمانی ماهانه و فصلی انجام شده است و با عنوان مطالعه موردی روش پیشنهادی برای ارزیابی شدت خشکسالی در حوضه آبریز گرگانرود- قره سو در ایران استفاده شده است. این تحقیق روش های تحلیلی را برای توسعه تجزیه و تحلیل و ارزیابی شاخص ترکیبی خشکسالی شامل خشکسالی های هواشناسی، خشکسالی هیدرولوژیکی و کشاورزی ارائه نموده است. نتایج مطالعه موردی نشان دهنده قابلیت روش پیشنهادی در بهبود سیستم های پایش خشکسالی است.

آب زیرزمینی در اکثر کشور ها بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک منبعی گران بها است. آبخوان های ساحلی در اثر برداشت بیش از حد، با تهاجم آب شور روبرو می شوند. بنابراین، لازم است به منظور مدیریت مصرف آب، توجه خاصی به این آبخوان ها مبذول گردد. آثار تغییر اقلیم بر آبخوان های ساحلی، مهمترین هدف از این تحقیق است. تحقیق حاضر شامل دو بخش اصلی می باشد. در بخش اول، از مدل های modflow و mt3dms جهت شبیه سازی سیستم آبخوان و تعامل آبخوان ساحلی با آب دریا و شبیه سازی ناحیه اختلاط بین آب شور و شیرین استفاده شد. شرایط فعلی منطقه برای واسنجی مدل بکار رفت. در بخش دوم، پارامترهای اقلیمی ماهانه (بارش و دما) شبیه سازی شده توسط مدل hadcm3 با سه سناریوی انتشار (a2، a1b و b1)، از پایگاه داده ipcc گرفته شد. سلول های مدل hadcm3 که منطقه مورد مطالعه را برای دوره پایه (1990-1961) پوشش می دهند، به روش وزن دهی عکس فاصله idw کوچک مقیاس شده و بهترین الگوی وزن دهی بدست آمد. بدین سان، سناریوهای تغییر اقلیم ماهانه حاصل از مدل hadcm3 تحت سناریوهای انتشار با این الگوی وزن دهی برای سال های 2039-2010 کوچک مقیاس شد. سپس، تغییر در پارامترهای تغذیه و تخلیه با استفاده از سناریوهای اقلیمی در فصل های تر و خشک محاسبه شد. سپس برای ارزیابی آثار این تغییرات بر آب زیرزمینی و ناحیه اختلاط آب شور و شیرین در دهه های آتی مجدداً از مدل های واسنجی شده modflow و mt3dms استفاده شد. با استفاده از شوری و رقوم آب زیرزمینی حاصل از مدل، میزان تلفات آب شیرین در طی دوره زمانی مورد مطالعه محاسبه شد و سناریوهای انتشار مختلف مقایسه گردید. آبخوان دیر- کنگان در استان بوشهر، ایران به عنوان مطالعه موردی برای ارزیابی روش تحقیق ارائه شده انتخاب شد. بیشترین تهاجم آب شور تحت سناریوی a2 پیش بینی شد که در حدود 390 متر است و کمترین تهاجم حدود 230 متر در سناریوهای a1b و b2 است. شرایط رشد سریع اقتصادی و دیدگاه منطقه ای، بیشترین میزان تأثیر تغییر اقلیم را در منطقه موجب می شود، اما سناریو هایی که مسائل زیست محیطی را در نظر می گیرند کمترین میزان تأثیر تغییر اقلیم را بر پارامترهای هیدرو- اقلیمی نشان می دهند.