در این تحقیق، رویکردی منسجم به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم، منابع آلاینده آب و عدم قطعیت های مرتبط، بوسیله یکپارچه سازی سناریوهای مدل های گردش عمومی جو(gcms) ، مدلهای ریز مقیاس نمایی آماری (lars-wg) و کیفی آب (qual2k) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه مطالعاتی رودخانه کر تشریح می کند که این سیستم چگونه جهت بررسی زوایای این موضوع مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا، مقادیر میانگین متغیرهای بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک درودزن در سه دوره: 2030-2011 (اولین دوره آینده)، 2065-2046 (دومین دوره آینده) و 2099-2080 میلادی (سومین دوره آینده)، با استفاده از مدل-هایmpeh5 ،hadcm3 ، gfcm2.1، سناریوهای a2، b1، a1b و روش ریز مقیاس نمایی آماری lars-wg مورد شبیه سازی قرار گرفتند. علاوه بر آن، جهت اعمال عدم قطعیت مدل های مختلف و سناریوهای آنها، شبیه سازی سری های زمانی متغیرهای بارش و دما انجام گردید. نتایج نشان دادند که دامنه عدم قطعیت تغییرات متوسط دما از 21/0 الی °c 21/1 برای اولین، 85/0 الی °c 84/1 برای دومین و 34/1 الی °c 34/3 برای سومین دوره آتی افزایش پیدا خواهند کرد. همچنین، دامنه عدم قطعیت افزایش یافته میانگین بارش برای این سه دوره بترتیب، 09/0 الی mm 55/13، 16/0 الی mm 95/21 و 17/0 الی mm 5/21 حاصل گردید. از سوی دیگر، نتایج حاصل از مدل lars-wg همراه با مقادیر منابع آلاینده آب، جهت شبیه سازی پارامترهای کیفیت آب همچون اکسیژن محلول (do)، آمونیاک (nh3)، آمونیوم (nh4) و عدم قطعیت-های آنها مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که در طول اولین دوره آینده، تغییرات متوسط do و nh4 افزایش پیدا خواهند کرد؛ اما، در طول دومین و سومین دوره روندهای متضادی مشاهده خواهد شد. روند نتایج آمونیاک نیز بر خلاف روندهای بالا حاصل گردید (بر اساس هر دو رویکرد). طبق اولین رویکرد، دامنه عدم قطعیت متوسط اکسیژن محلول، بترتیب افزایش به میزان mg/l012/0 و کاهش به میزان 088/0 و mg/l 082/0 برای اولین، دومین و سومین دوره آینده را نشان میدهد. برای آمونیوم (باروندی مشابه)، این نتایج 44/0، 23/3 و µg/l 15/3 محاسبه شدند و نتایج مرتبط با آمونیاک بترتیب کاهش µg/l 39/2، افزایش 58/17 و µg/l 39/17 را برای این سه دوره نشان می دهند. همچنین، مطابق با دومین رویکرد، دامنه عدم قطعیت متوسط اکسیژن محلول، بترتیب افزایش به میزان mg/l 017/0 و کاهش به میزان 075/0 و mg/l 09/0 برای اولین، دومین و سومین دوره آینده را نشان می دهد. برای آمونیوم (با روندی مشابه)، این نتایج 61/0، 69/2 و µg/l 35/3 محاسبه شدند و نتایج مرتبط با آمونیاک بترتیب کاهش 32/3، افزایش 42/14 و µg/l 22/18 را برای این سه دوره نشان می د هند. نهایتاً، نتایج این بررسی، اثر مهم عدم قطعیت مدل ها و سناریوها را در محاسبه تغییرات کیفیت آب نشان می د هند.

تغییر اقلیم نوسان کلی و گسترده در آب و هوای یک منطقه است که در حال حاضر روند گرم شدن دمای کره زمین را بخشی از این پدیده قلمداد می¬کنند. تبعات منفی این پدیده تا آنجا می¬تواند مخرب باشد که در بین ده عامل تهدید آمیز زندگی بشری در قرن بیست و یکم (مانند فقر، سلاح¬های هسته¬ای، کمبود غذا و غیره) مقام اول را به خود اختصاص داده است. در این تحقیق حوزه آبخیز قره سو کرمانشاه به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر مولفه¬های بیلان¬آب در حوزه مراحل زیر انجام شد: 1- ارزیابی توانمندی مدل ریزمقیاس نمای آماریlars-wg 2- بررسی عدم¬قطعیت ده مدل گردش عمومی و سناریو¬های آنها 3- انتخاب دو مدل echo-g و hadcm3 به ترتیب تحت دو سناریوی انتشار a2 و a1b 4- از مدل هیدرولوژیکی wetspa نیز برای شبیه¬سازی مولفه¬های بیلان آب حوزه و از نرم افزار pest جهت واسنجی، اعتبارسنجی، آنالیز حساسیت، عدم-قطعیت پارامتر¬های مدل استفاده و سپس تغییرات هیدرولوژیکی حوزه برای آینده شبیه¬سازی شد. بر اساس نتایج معیار ارزیابی نش- ساتکلیف مدل wetspa در مرحله واسنجی 0/75 و در مرحله اعتبار سنجی 0/73 بوده است. علاوه بر این، بررسی وضعیت هیدرولوژیکی حوزه نشان داد که مولفه¬های بیلان آب و دبی جریان نسبت به تغییر اقلیم از حساسیت زیادتری برخوردار هستند. به طوری که دبی جریان سالانه حوزه آبخیز قره¬سو تحت سناریوی a2 و a1b به ترتیب به میزان 42/2 و 39/2 درصد در دوره آینده (2030-2011) نسبت به دوره پایه (2008-1989) کاهش می¬یابد. همچنین، با استفاده از مدل هیدرولوژیکی wetspa مشخص شد که میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در دو سناریوی a2 و a1b برای دوره آینده به ترتیب به اندازه 4 و 4/7 درصد افزایش داشته است. ولی میزان کاهش مولفه-های بارش، رواناب کل، تغییر ذخیره رطوبت خاک و تغییر دخیره آب زیرزمینی در سناریوی a2 به ترتیب به اندازه 4/4، 32/7، 321/3، 4 و 24/8 درصد و در سناریوی a1b به اندازه 0/8، 28/4، 323/7، 7/4 و 24/7 درصد بوده است. نتایج پیش¬بینی مدل lars-wg نشان داد که میزان دمای حوزه در هر دو سناریو افزایش می¬یابد ولی تغییرات بارش در سطح حوزه متفاوت خواهد بود. علاوه بر این، بر اساس نتایج برنامه pest از بین نه پارامتر مورد بررسی، پارامتر¬های فاکتور تصحیح برای تبخیر و تعرق پتانسیل (kep) و ضریب درجه- روز باران (krain) به ترتیب با مقادیر حساسیت نسبی 0/00004 و 0/17446 دارای بیشترین و کمترین حساسیت بوده اند.