اثرات متقابل تغییر اقلیم از نظر بارش و مصرف بر نوسانات آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت آذرشهر)

امروزه با توجه به رشد جمعیت و افزایش تقاضای منابع آب سالم و به دلیل نمایان شدن پدیده تغییر اقلیم که اثرات منفی بر منابع آب جهان داشته است، توجه به مدیریت منابع آب تحت تأثیر تغییر اقلیم بیش از پیش به چشم می خورد. این امر موجب شده است که مدیران و کارشناسان مربوط به بخش آب، به تجزیه و تحلیل و پیش بینی وضعیت اقلیم در آینده و ارزیابی اثرات آن به منظور کنترل و کاهش اثرات آن بر منابع آب به خصوص آب های زیرزمینی بپردازند. از طرفی با توجه به موقعیت ایران و قرار گیری آن در کمربند خشک جهان، باعث شده است که بررسی پدیده تغییر اقلیم و ارزیابی اثرات آن بر روی منابع آب ایران بیشتر مورد توجه قرار گیرد. وابستگی زیاد به منابع آب زیرزمینی در ایران و تعادل بخشی به این منبع مهم، موجب شد که ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی دشت آذرشهر مورد بررسی قرارگیرد. هدف اصلی از این پژوهش، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم از لحاظ بارش و مصرف بر نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت آذرشهر در دوره آتی می باشد. با توجه به اینکه در بررسی اثر تغییر اقلیم بر تراز سطح آب زیرزمینی، بایستی اثر مصرف از آبخوان حذف شود، لذا در این پژوهش اثر مصرف شامل چاه، چشمه و قنات از سری زمانی تراز سطح آب حذف گردید تا شرایط کاملا طبیعی و خارج از فعالیت های بشری برقرار گردد. برای مدل سازی اثر بارش بر تراز سطح آب زیرزمینی، از داده های ثبت شده 34 حلقه چاه پیزومتری طی دوره 1390-1381 استفاده گردید. جهت منطقه ای کردن پیزومترهای موجود در دشت از روش تیسن بندی استفاده گردید. سپس از مدل های رگرسیون و شبکه عصبی به منظور شبیه سازی سری زمانی داده های تاریخی تراز سطح آب و بارش استفاده شد. از آنجا که عکس العمل سیستم نسبت به تغییرات متغیرهای دخیل، همزمان نبود و متغیرها دارای گام های زمانی متفاوت جهت رساندن سیستم به حالت تعادل بودند لذا با تأخیر دادن داده ها رابطه منطقی بین متغیرها بدست آمد. بارش با تأخیرهای زمانی متفاوت به عنوان ورودی مدل و تراز سطح آب به عنوان خروجی در نظر گرفته شد که نتایج بیانگر بهترین حالت ضریب تبیین و کمترین مجذور میانگین مربعات خطا برای مدل هوشمند شبکه عصبی با پنج ورودی بارش و مدل رگرسیونی با شش ورودی بارش بوده است. برای شبیه سازی تاثیر شرایط تغییر اقلیم در آینده، مدل گردش عمومی جو hadcm3 تحت سه سناریوی انتشار a1b،a2 و b2 به کار گرفته شد. سپس با بررسی آماری نتایج هر سه سناریوی انتشار مدل گردش عمومی جو hadcm3، سناریویa1b به عنوان مناسب ترین سناریو برای محدوده مطالعاتی مورد نظر انتخاب گردید. سپس با استفاده از روابط حاصل از مدل های هوشمند شبکه عصبی و رگرسیونی تراز سطح آب زیرزمینی برای سال های 1389 تا 1409 با موفقیت شبیه سازی شد. نتایج تحلیل روند تغییرات با استفاده از روش مان-کندال نشان داد که تغییرات سطح تراز ایستابی برای سری داده های پیش بینی شده با مدل رگرسیون و شبکه عصبی در آینده کاهشی می باشد.