بررسی عدم قطعیت سناریوهای انتشار تغییراقلیم در برآورد رطوبت خاک در طی هفته‌های رشد گندم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیارگروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، بیرجند، ایران

2 استادیارگروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

مدیریت و برنامه ریزی منابع آب به­علت عدم قطعیت تغییراقلیم کاری سخت در سرتاسر جهان شده است. بنابراین در این تحقیق عدم قطعیت سناریوهای انتشار در برآورد رطوبت خاک در طی هفته­های رشد گندم مزرعه فاروب نیشابور به کمک مدل SWAP بررسی شد. داده­های اقلیمی به­کمک ده مدل  AOGCMو دو سناریو انتشار A2 و B1 برای دوره آتی 2099-2080 برآورد گردید. داده­های دما و بارش به­کمک مدل LARS-WG ریزمقیاس شده و وارد مدل SWAP شد. داده­های رطوبت خاک در اعماق 30 و 60 سانتی­متری در طی هفته­های رشد گندم برای دوره پایه و آتی به کمک مدل SWAP محاسبه شد و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد در هفته­های آخر رشد گندم مزرعه فاروب، سناریوهای انتشار برای دوره آتی نسبت به دوره پایه درصد رطوبت کم­تری در خاک را برآورد می­کنند و گیاه با بیش­ترین تنش خشکی روبرو خواهد شد. همچنین نتایج باندهای قطعیت سناریوهای انتشار نشان داد سناریو A2 نسبت به B1 از قطعیت کم­تری در برآورد رطوبت خاک برای دوره آتی در طی هفته­های رشد برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Investigation of Uncertainty Emissions Scenarios of Climate Change in Soil Moisture Estimation During the Growing Season of Wheat

نویسندگان [English]

  • Mostafa Yaghoobzadeh 1
  • Mehdi Amirabadizadeh 1
  • Yousef Ramezani 2
  • Mohsen Pourreza-bilondi 1
1 Assistant Professor, Department of Science and Water Engineering, University of Birjand., Birjand., Iran
2 Assistant Professor, Department of Science and Water Engineering, University of Birjand., Birjand., Iran
چکیده [English]

Water resources management and planning globally have become a challenging task due to climate change uncertainties. So in the research, the uncertainty of emissions scenarios were investigated in soil moisture estimation during the growing season for wheat in Faroub field of Neyshabour by SWAP model. The Climate data were estimated by ten of AOGCM model and two of emissions scenarios A2 and B1for period of future. The Temperature and precipitation data were downscaled by LARS_WG model and was used in SWAP model. The data of soil moisture in depths of 30cm and 60 cm during the growing season of wheat were calculated and compared for periods of baseline and future. The result showed that in the last weeks of growth wheat of Faroub field, the soil moisture for future period was lower than baseline and plant will encounter with the most aridity tension. Also, result of uncertainty bands of emissions scenarios showed that scenario of A2 than B1 have less certainty in estimation of soil moisture for future period during growth weeks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • Emissions scenarios
  • soil moisture
  • SWAP model
  • Uncertainty
آشفته،پ.س. 1391. تاثیر تغییراقلیم بر نیاز آبی محصولات با استفاده از مدل HadCM3 در شبکه آبیاری آیدوغموش، مجله آبیاری و زهکشی ایران. 6. 3 :151-142.
خوشحال دستجردی،ج.، مصطفوی دارانی،س.م و قطره سامانی،م. 1389. اثرات تغییر اقلیم بر میزان رطوبت خاک در کشت گندم دیم (مطالعه موردی: داران-استان اصفهان). اولین کنفرانس بین المللی مدل­سازی گیاه، آب، خاک و هوا. مرکز بین المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی. دانشگاه شهید باهنر کرمان.
قاسمی،ا.، فتاحی،ا و بابایی،ا.م. 1392. تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب با رویکرد عدم قطعیت مدل­های گردش عمومی جو، مجله مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 4. 13: 37-53.
عباس­نیا،م.، طاووسی،ت.، خسروی،م و توروس،ح. 1395. تحلیل دامنه عدم قطعیت تغییرات آینده دمای حداکثر روزانه بر روی ایران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجله اطلاعات جغرافیایی. 25. 97: 29-43.
کمال،ع.ر و مساح بوانی،ع.ر. 1391. مقایسه عدم قطعیت مدل­های تغییراقلیم AOGCM-TR و AOGCM-AR4 در تاثیر بر رواناب حوضه در دوره آتی، مجله فیزیک زمین و فضا. 38. 3: 188-175.
هوشمند،د.آ و خردادی،م.ج. 1393. بررسی عدم قطعیت مدل­های AOGCM و سناریوهای انتشار در برآورد پارامترهای اقلیمی (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک مشهد). مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، 11: 92-77.
یعقوبی،م و مساح بوانی،ع.ل. 1394. مقایسه و ارزیابی منابع مختلف عدم قطعیت در مطالعه اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه­های نیمه­خشک (مطالعه موردی: حوضه رودخانه اعظم هرات- یزد)، مجله تحقیقات منابع آب ایران. 11. 3: :130-113.
Bae,D.H., Jung,I.l-W., Lettenmaier,D.P. 2011. Hydrologic uncertainties in climate change from IPCC AR4 GCM simulations of the Chungju Basin, Korea. Journal of Hydrology. 401: 90–105.
Clark,M.P., Slater,A.G., Rupp,D.E., Woods,R.A., Vrugt,J.A., Gupta,H.V., Wagener,T., Hay,L.E. 2008. Framework for Understanding Structural Errors (FUSE): a modular framework to diagnose differences between hydrological models. Water Resources Research. 44: 1-14.
Fowler, H.J., Blenkinsop, S., and Tebaldi, C. 2007. Review Linking climate change modeling to impacts studies: recent advances in downscaling techniques for hydrological modeling. International Journal of Climatology 27:1547–1578.
Hauser,M., Orth,r and Seneviratne,S. 2016. Investigating soil moisture-climate interactions with prescribed soil moisture experiments: an assessment with the Community Earth System Model (version 1.2), Geoscientific Model Development. Discuss. 10.4:1665-1677.
 Im,E.S., Jung,I.W., Chang,H., Bae,D.H and Kwon,W.T. 2010. Hydro climatological response to dynamically downscaled climate change simulations for Koreanbasins. Climatic Change 100.3:485–508.
IPCC-TGICA. 2007. General guidelines on the use of scenario data for climate impact and adaptation assessment. eds. Carter, T.R., Version 2, 71p. Intergovernmental Panel on Climate Change, Task Group on Data and Scenario Support for Impact and Climate Assessment.
Semenov,M.A. 2008.  Extreme impacts of climate change on wheat in England and Wales. Asp Application Biological. 88:37–38.
Tavakoli,M and Smedt,F.D. 2012.Impact of Climate Change on Streamflow and Soil Moisture in the Vermilion Basin, Illinois, Journal of Hydrologic Engineering, 17.10:1059-1070.
Teng,J., Vaze,J., Chiew,F.H.S., Wangand,B and Perraud,J.M. 2012. Estimating the Relative Uncertainties Sourced from GCMs and Hydrological Models in Modeling Climate Change Impact on Runoff, Journal of Hydrometeorology. 13. 1:122-139.
Van Dam,J.C., Huygen,J., Wesseling,J.G., Feddes,R.A., Kabat,P., Van Waslum,P.E.V., Groenendjik,P and Van Diepen,C.A. 1997. Theory of SWAP version 2.0: simulation of water flow and plant growth in the soil–water–atmosphere–plant environment. Wageningen Agricultural University and DLO Winand Staring Centre Wageningen, The Netherlands.
Winter,J.M., Yeh,X and Eltahir,E.A.B. 2015. Uncertainty in modeled and observed climate change impacts on American Midwest hydrology. Water Resource Research. 51.5:3635-3646.
Xu,C.Y and Singh,V.P. 2004. Review on regional water resources assessment under stationary and changing climate, Water Resources Management. 18. 6:591–612.