محیط زیست و توسعه فرابخشی
مجله علمی

بررسی شرایط اقلیمی 20 سال آتی در مناطق مختلف ایران

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

بهزاد رایگانی 1
سوسن براتی قهفرخی 2
فرهاد حسینی طایفه 3

1 گروه پژوهشی ارزیابی و مخارات محیط‌زیست، پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

2 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 گروه پژوهشی تنوع‌زیستی و ایمنی‌زیستی، پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

https://doi.org/10.22034/envj.2025.506657.1470
چکیده
مقدمه: تغییر اقلیم یکی از جدی‌ترین چالش‌های ‌محیط‌زیستی دوران معاصر است که از طریق افزایش دمای هوا، تغییر در الگوی بارش و بروز رخدادهای حدی نظیر خشکسالی و سیل، بر منابع طبیعی و معیشت انسان تأثیر می‌گذارد. ایران به دلیل اقلیم عمدتاً خشک و نیمه‌خشک، در برابر این پدیده به‌ویژه آسیب‌پذیر است. شواهد نشان می‌دهد که در برخی مناطق ازجمله شمال‌غرب و زاگرس، همزمان با افزایش دما، کاهش بارش رخ داده و این روند در آینده نزدیک نیز تشدید خواهد شد. پژوهش حاضر با هدف بررسی و تصویرسازی وضعیت اقلیمی 20 سال آینده ایران و شناخت شدت و گستردگی تغییرات، به ارائه داده‌های کمی در راستای برنامه‌ریزی‌های ملی و منطقه‌ای می‌پردازد.
مواد و روش‌ها: این مطالعه از داده‌های اقلیمی مدل‌های نسل ششم گردش عمومی (CMIP6) در چهار سناریوی انتشار گازهای گلخانه‌ای (SSP1-2.6، SSP2-4.5، SSP3-7.0 و SSP5-8.5 ) برای دوره 2021–2040 استفاده کرده و آن‌ها را با دوره مرجع 1995–2014 مقایسه نموده است. در گام نخست، داده‌های خام مدل‌های جهانی بر مبنای روش عامل تغییر (Change Factor) ریزمقیاس‌سازی شدند. برای این منظور، ابتدا میانگین دما (کمینه و بیشینه) و بارش در دوره مرجع و دوره آتی از خروجی مدل‌ها استخراج و سپس مقدار دلتا برای هر متغیر به دست آمد. در ادامه، داده‌های مشاهداتی پایگاه تراکلایمت (TerraClimate) با وضوح حدود 5 کیلومتر به‌عنوان مبنای تصحیح اریبی به‌کار گرفته شد تا نوسان‌های محلی بهتر منعکس گردد. در مرحله بعد، نقشه‌های پیش‌بینی دمای کمینه، دمای بیشینه و بارش برای 20 سال آینده تهیه شد. به‌منظور یکپارچه‌سازی این متغیرها، با تعریف توابع عضویت فازی خطی و اختصاص وزن بیشتر به پارامتر بارش، از روش ترکیب وزنی خطی (Weighted Linear Combination) استفاده شد و شاخصی جامع برای سنجش شدت تغییر اقلیم در سطح کشور به‌دست آمد. در پایان، برای مقایسه روند گذشته با آینده، نقشه شدت تغییرات اقلیمی در 64 سال گذشته با نقشه دو دهه آینده در یک رویکرد WLC هم‌وزن ادغام و تحلیل شد.
نتایج: نتایج نشان می‌دهد که در دو دهه آینده، افزایش دمای کمینه و بیشینه در بیشتر نقاط کشور قطعی است، این افزایش گاهی می‌تواند بیش از 2 درجه سانتی‌گراد در دمای کمینه و بیش از 5/1 درجه در دمای بیشینه باشد. افزون بر این، خروجی مدل‌ها حاکی از کاهش محسوس بارش در بخش‌هایی از زاگرس، شمال‌غربی و حوضه‌های حساس نظیر دریاچه ارومیه است و این کاهش ممکن است به تشدید خشکی خاک، کاهش ذخایر برفی و افت منابع آب زیرزمینی منجر شود. با استفاده از مدل چندمعیاره ترکیبی، مشخص شد نواحی غربی و شمال‌غربی در معرض بیشترین شدت تغییر اقلیم قرار دارند؛ زیرا هم افزایش دما و هم کاهش بارش در آن‌ها چشمگیر است. این یافته‌ها با بررسی روند تاریخی 64 سال گذشته نیز سازگاری دارد و تأیید می‌کند که گرمایش و کاهش بارش در این مناطق الگوی پیوسته‌ای داشته و رو به بدترشدن است. نتایج حاضر با مطالعات مشابه داخلی و گزارش‌های بین‌المللی IPCC همخوانی دارد و بر لزوم اتخاذ رویکردهای سازگاری و مدیریت مؤثر منابع آب تأکید می‌کند.
بحث: پژوهش حاضر نشان می‌دهد که در دو دهه آینده، اقلیم ایران با چالش‌های جدی‌تری از نظر افزایش دما و کاهش بارش روبه‌رو خواهد بود. روند گرمایش و افت بارندگی به‌ویژه در مناطق زاگرس و شمال‌غرب می‌تواند پیامدهای جبران‌ناپذیری بر اکوسیستم‌های کوهستانی، منابع آب، کشاورزی و معیشت ساکنان این نواحی داشته باشد. پیشنهاد می‌شود در تحقیقات آتی از مدل‌های ریزمقیاس‌نمایی دینامیکی برای تحلیل جامع‌تر رخدادهای حدی و از شبکه پایش ایستگاهی گسترده‌تر برای بهبود صحت داده‌ها استفاده شود. افزون بر این، برنامه‌ریزی‌های ملی و منطقه‌ای برای مدیریت آب و زمین، آگاهی‌بخشی عمومی و تقویت سیاست‌های کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای باید به‌طور جدی مورد توجه قرار گیرند تا آثار منفی تغییر اقلیم در سال‌های آتی کنترل شود.

کلیدواژه‌ها

تغییر اقلیم
ایران
ریزمقیاس‌نمایی
CMIP6
دمای کمینه و بیشینه
بارش
عامل تغییر
تراکلایمت
روش ترکیب وزنی خطی

موضوعات

  1. Ahmadalipour, A., Moradkhani, H. and Demirel, M.C., 2017. A comparative assessment of projected meteorological and hydrological droughts: Elucidating the role of temperature. Journal of Hydrology, 553, 785-797.
  2. Aloysius, N.R., Sheffield, J., Saiers, J.E., Li, H. and Wood, E.F., 2016. Evaluation of historical and future simulations of precipitation and temperature in central Africa from CMIP5 climate models. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 121(12), 5973-5995.
  3. Arian, M., Feizi, F. and Pourkermani, M., 2017. Tectonic geomorphology of Iran's salt structures. Geosciences, 26(102), 211-218.
  4. Arias, E.C. and Barriga, J.C., 2022. Performance of high-resolution precipitation datasets CHIRPS and TerraClimate in a Colombian high Andean Basin. Geocarto International, 37, 17382-17402. https://doi.org/10.1080/10106049.2022.2129816
  5. Aven, T. and Renn, O., 2015. An evaluation of the treatment of risk and uncertainties in the IPCC reports on climate change. Risk Analysis, 35(4), 701-712.
  6. Bagherzadeh, A., Gholami, H. and Bahrami, H.A., 2020. Land use change and its effects on soil properties in Northern Iran. Arabian Journal of Geosciences, 13(12), 1-12.
  7. Colman, R., 2003. A comparison of climate feedbacks in general circulation models. Climate Dynamics, 20(7–8), 865–873.
  8. Dosio, A., 2016. Projections of climate change indices of temperature and precipitation from an ensemble of bias-adjusted high-resolution EURO-CORDEX regional climate models. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 121(10), 5488-5511.
  9. Dumont, M., et al., 2022. Assessing rainfall global products reliability for water resource management in a tropical volcanic mountainous catchment. Journal of Hydrology: Regional Studies, 40, 101037.
  10. Filgueiras, R., Venancio, L.P., Aleman, C.C. and da Cunha, F.F., 2022. Comparison and calibration of TerraClimate climatological variables over the Brazilian territory. Journal of South American Earth Sciences, 117, 103882.
  11. Füssel, H.M., 2009. An updated assessment of the risks from climate change based on research published since the IPCC Fourth Assessment Report. Climatic Change, 97(3), 469-482.
  12. Ghavam Saeedi Noqabi, M., Zareie, S. and Gholami, H., 2020. Assessment of climate change impacts on groundwater resources using SWAT and MODFLOW models (Case study: Aleshtar plain, Iran). Environmental Earth Sciences, 79(23), 1-15.
  13. Hanchane, M., Kessabi, R., Krakauer, N., Sadiki, A., Kassioui, J.E. and Aboubi, I., 2023. Performance Evaluation of TerraClimate Monthly Rainfall Data after Bias Correction in the Fes-Meknes Region (Morocco). Climate. https://doi.org/10.3390/cli11060120
  14. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2023. Climate Change 2023: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press.
  15. 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157896
  16. Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S.L., Péan, C., Berger, S., ... and Zhou, B., (Eds.). 2021. IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press.
  17. Minx, J.C., Lamb, W.F., Callaghan, M.W., Bornmann, L. and Fuss, S., 2017. Fast growing research on negative emissions. Environmental Research Letters, 12(3), 035007.
  18. Mohamadlo, H., Eslamian, S. and Ostad-Ali-Askari, K., 2017. Climate change impact on water resources management in arid regions. International Journal of Hydrology Science and Technology, 7(3), 271-285.
  19. O’Neill, B.C., Kriegler, E., Ebi, K.L., Kemp-Benedict, E., Riahi, K., Rothman, D.S., ... and Solecki, W., 2017. The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environmental Change, 42, 169-180.
  20. Oryan, S., Shobeiri, S. and Farajollahi, M., 2017. Analytical Investigation of the Role of National Strategic Plan on Climate Change on Knowledge, Attitude and Practices of the Society for Mitigation and Adaptation to Climate Change in Iran. Journals of Environmental Education and Sustainable Development, 6(1), 115-129.
  21. Rayegani, B., Arzani, H., Heydari Alamdarloo, H. and Moghadami, M.M., 2019. Application of remote sensing to assess climate change effects on plant productivity and phenology (Case study area: Tehran Province). Rangeland, 13(3), 450-460.
  22. Salehi Tabas, M., Yaghoobzadeh, M., Hashemi, S.R., Mansori, H. and Ghavam Saeedi Noghabi, S., 2019. estimating of future agricultural d use of the smdi index and data of the fifth report on climate change. iranian journal of water research in agriculture (formerly soil and water sciences), 33(3), 479-491. sid. https://sid.ir/paper/196810/en
  23. Smith, K. and Petley, D.N., 2009. Environmental hazards: Assessing risk and reducing disaster. Routledge.
  24. Soltani Mohammadi, A., Mollaeinia, M.R. and Ajamzadeh, A., 2019. Assessment of Climate Change Effect on Temperature and Precipitation Based on Fourth and Fifth IPCC reports (Case study: Isfahan Province). Irrigation Sciences and Engineering (Jise) (Scientific Journal of Agriculture), 42(2), 1-16. SID. https://sid.ir/paper/217073/en
  25. Suppiah, R., Whetton, P.H., McInnes, K.L., Hennessy, K.J., Page, C.M. and Pittock, A.B., 2007. Australian climate change projections derived from simulations performed for the IPCC 4th Assessment Report. Australian Meteorological Magazine, 56(3), 131–152.
  26. Thrasher, B., Maurer, E.P., McKellar, C. and Duffy, P.B., 2012. Technical Note: Bias correcting climate model simulated daily temperature extremes with quantile mapping. Hydrology and Earth System Sciences, 16(9), 3309-3314.
محیط زیست و توسعه فرابخشی
دوره 10، شماره 88
ویژه‌نامه تغییر اقلیم
تابستان 1404
صفحه 19-33

صفحه اصلی

ارسال مقاله

تماس با ما