Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Analysis of the Impact of Climate Change on Temperature and Precipitation in Shahrekord Using Outputs from the Sixth Assessment Report, with Emphasis on Sustainable Development Scenarios

Document Type : Original Article

Authors
Seyed Mohammad Reza Hosseini-Vardanjani 1
Mojtaba Khoshravesh 2
Roohollah Fatahi Nafchi 3
Reza Norooz-Valashedi 4
Yavar Pourmohamad 5
1 PhD Candidate of Irrigation and Drainage, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Associate Professor. Department of Water Engineering. Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
3 Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Associate Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
5 Researcher at Boise State University, Boise, USA
Abstract
The increasing development of industries and the growing use of fossil fuels are leading to an increase in the concentration of greenhouse gases, particularly carbon dioxide, which in turn is causing global warming. Therefore, the aim of this research is to investigate the impact of climate change on the climatic variables of Shahrekord station using the CanESM5 climate prediction model, in accordance with the CMIP6 Sixth Assessment Report. To this end, based on the climatic data of temperature and precipitation recorded at the synoptic station of Shahrekord Airport during the baseline period of 1995-2014, and the designed emission scenarios including three scenarios – optimistic SSP1-2-6, moderate SSP2-4-5, and pessimistic SSP5-8-5 – the future weather conditions were predicted for two twenty-year periods, near future (2025-2045) and far future (2046-2066). To downscale the predicted values, the SDSM5.2 statistical downscaling method was used. Subsequently, the performance of the CanESM5 model for simulation was evaluated using appropriate statistical metrics. The simulation results of CanESM5 showed that there is less error and higher accuracy for predicting minimum and maximum temperatures compared to precipitation. According to the findings of the present study, it is predicted that the studied station, compared to the baseline period, will experience an increase in future precipitation of up to 6.5% in optimistic scenarios and a decrease in precipitation of up to 16% in pessimistic scenarios throughout the year for all emission scenarios. Additionally, the range of maximum temperature variations in the far future experiences more fluctuations compared to the near future, and there will also be a slight decrease in the average annual minimum temperature in the near future and an increase in the far future.
Keywords
Climate
meteorological variable
SSP scenario
water resources
افشاری نیا، م.، پناهی، ف. و احترام، م. 1402. ارزیابی تغییرات اقلیمی با استفاده از برون‌داد مدل‌های CMIP6 (مطالعۀ موردی: دشت کاشان). مهندسی آبیاری و آب ایران. 14(2): 256-237.
امیرابادی زاده، م.، یعقوب زاده، م.، هاشمی، ر. و خزیمه نژاد، ح. 1398. ارزیابی مدل‌های خطی و داده مبنا در ریز مقیاس‌نمائی بارش و دما در استان خراسان جنوبی. هواشناسی و علوم جوّ. 2(1): 82-68.
برارخان­پور احمدی، ص.، غلامی سفیدکوهی، م. ع. و خوش روش، م. 1402. بررسی اثر پارامترهای هواشناسی بر رخدادهای بارشی شدید در اقلیم­های مختلف ایران با استفاده از رگرسیون چندک. حفاظت منابع آب و خاک. 12(3): 49-33.
جهانگیر، م ح.، ساداتی‌نژاد، ج. و حقیقی، پ. 1397. پیش‌بینی پارامترهای دمایی تحت مدل CanEMS2 (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک لار). ترویج و توسعه آبخیزداری. 6(22): 52-45.
چمانه­فر، س.، موسوی بایگی، م.، بابائیان، ی. و مدرسی، ف. 1401. پیش‌نگری شاخص‌های حدی بارشی و دمایی در دوره 2100-2026 بر اساس برونداد مدل‌های CMIP6 (مطالعه موردی: مشهد). آبیاری و زهکشی ایران. 16(5): 976-963.
حقیقی، پ.، سلیمان پور، م. و مرادی، ا. 1403. اثرات تغییر اقلیم بر مقادیر حدی بارش و دما با استفاده از سناریوهای SSP (مطالعه موردی: استان فارس). مدل­سازی و مدیریت آب و خاک. DOI: 10.22098/mmws.2024.14691.1425
روشنی، ا. و حمیدی، م. 1400. پیش‌بینی اثرات سناریوهای تغییر اقلیم بر دما و بارش بر اساس مدل‌های CMIP6 (مطالعه موردی: ایستگاه ساری). مدیریت آب و آبیاری. 11(4): 795-781.
زارعیان، م. 1401. اثرات تغییر اقلیم بر دما و بارش استان یزد بر اساس خروجی‌ ترکیبی مدل‌هایCMIP6 . علوم آب و خاک. ۲۶(۲): 105-91.
سالاریه، پ.، خوش روش، م.، نوروز ولاشدی، ر. و کیانی، ع. ر. 1403. ارزیابی سناریوهای تغییر اقلیم و تغییر تاریخ کشت بر بهره­وری آب ذرت در شهرستان گرگان. آبیاری و زهکشی ایران. 18(2): 235-227.
سرائی تبریزی، م.، محمدیان خراسانی، ش.، میرزایی، م. و اسمعیل زاده هنجنی، ا. 1402. مباحث کاربردیِ اثراتِ تغییراقلیم بر منابع آب. نشر علمی دانشگاهی دانشگاه آزاد اسلامی. 325 صفحه.
فولادی نصرآباد، م.، امیرآبادی­زاده، م. و دستورانی، م. 1403. بررسی عملکرد دو مدل گردش عمومی جو-اقیانوس در ریز مقیاس‌سازی دمای متوسط در شهرستان بیرجند. مدیریت جامع حوزه­های آبخیز، 4(1): 45-30.
الماسی، آ.، فاطمی، ا. و اقبال زاده، ا. 1403. پیش‌بینی بارندگی ماهانه ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه تحت سناریوهای اجتماعی- اقتصادی گزارش ششم تغییر اقلیم. فناوری­های پیشرفته در بهره­وری آب. 4(1): 64-40.
ملکی مرشت، ر.، صلاحی، ب. و صابر، م. 1403. پیش‌‌نگری دمای بیشینه‌‌ دوره‌‌های آتی در شمال غرب ایران براساس برون‌‌داد مدل‌‌های اقلیمی .CMIP6 مخاطرات محیط طبیعی. DOI: 10.22111/jneh.2024.47321.2006
میان آبادی، آ.، باطنی، م م. و محمدی، ص. 1402. پیش‌نمایی تغییرات توزیع بارش و دما با استفاده از شبیه‌سازی اصلاح اریبی شده مدل‎های اقلیمی گزارش ششم (مطالعه موردی: ایستگاه همدیدی کرمان). پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی. 4(14): 84-65.
Annan, J. D. and Hargreaves, J. C. 2011. Understanding the CMIP3 Multimodel Ensemble.
Anonymous .2024. Chaharmahal and Bakhtiari meteorological Administration. Available on: http:// http://www.chbmet.ir. Accessed 19 September. chbmet.ir
Gebisa, B. T., Dibaba, W. T. and Kabeta, A. 2023. Evaluation of historical CMIP6 model simulations and future climate change projections in the Baro River Basin. Journal of Water and Climate Change. 14(8): 2680–2705.
IPCC. 2021. Climate change 2021 the physical science basis, AR6, Summary for policymakers. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/.
Jeong, D. I., Yu, B. and Cannon, A. J. 2023. Climate change impacts on linkages between atmospheric blocking and North American winter cold spells in CanESM2 and CanESM5. Climate Dynamics. 60(1-2): 477-491.
Jones, J. W., Antle, J. M., Basso, B., Boote, K. J., Conant, R. T., Foster, I., Godfray, H. C. J., Herrero, M., Howitt, R. E. and Janssen, S. 2017. Brief history of agricultural systems modeling. Agricultural Systems. 155: 240–254.
Kendall, M. G. 1970. Rank Correlation Methods, 2nd Ed., New York: Hafner.
Nikkhoo Amiri, S., Khoshravesh, M. and Norooz Valashedi, R. 2023. Assessing the effect of climate and land use changes on the hydrologic regimes in the upstream of Tajan river basin using SWAT model. Applied Water Science. 13(6): 1-13.
O’Neill, B., Kriegler, E., Ebi, K., Kemp-Benedict, E., Riahi, K., Rothman, D., Van Ruijven, B., Van Vuuren, D., Birkmann, J., Kok, K., Levy. and  Solecki, W. 2017. The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environmental Change. 42(1): 169-180.
Shiferaw, H., Amdom, B., Gebretsadkan, G. T. and   Amanuel, A. 2018. Modelling hydrological response under climate change scenarios using SWAT model: the case of Ilala watershed, Northern Ethiopia. Modeling Earth Systems and Environment. 4: 437-449.
Tadase, A. T. 2024. Climate trend analysis in the ramis catchment, upper wabi shebelle basin, Ethiopia, using the CMIP6 dataset. Journal of African Earth Sciences. 217: 105347.
Tafula, M., Chilundo, M., de Sousa, W., Bjornlund, H., Pittock, J., Ramshaw, P. and Wellington, M. (2025). Climate change adaptation benefits from rejuvenated irrigation farming systems in Mozambique. International Journal of Water Resources Development. 41(2): 298-324.
Valipour, M., Khoshravesh, M. and Gholami Sefidkouhi, M. A. 2017. Estimation and trend evaluation of reference evapotranspiration in a humid region. Italian Journal of Agrometeorology. 1: 19-36.
 
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 19, Issue 1 - Serial Number 110
March and April 2025
Pages 47-62