پژوهش آب ایران

چکیده این پژوهش به بررسی تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر الگوی هیدرولوژیکی و میزان بار رسوبی حوضه آبریز رودخانه کشکان در استان لرستان می‌پردازد. با استفاده از مدل پیش‌بینی کننده اقلیمی Can ESM5.0 از گزارش ششم CMIP6 و بر اساس سناریوهای SSP1-2-6 (خوش‌بینانه) و SSP5-8-5 (بدبینانه)، تغییرات پارامترهای جوی (دما و بارش) برای دوره آتی 2023 تا 2043، با در نظر گرفتن دوره پایه 1992 تا 2023، پیش‌بینی شد. سپس، با بهره‌گیری از مدل‌های هیبریدی فراکاوشی شامل شبکه عصبی مصنوعی-موجک، شبکه عصبی مصنوعی-ازدحام مرغ و شبکه عصبی مصنوعی-ازدحام ذرات ، میزان رسوبات رودخانه کشکان با استفاده از پارامترهای بارش، دما و دبی جریان پیش‌بینی گردید. نتایج نشان داد که مدل Can ESM5.0 در شبیه‌سازی دمای حداکثر و حداقل دقت بالایی دارد، اما در شبیه‌سازی بارش خطای بیشتری را نشان می‌دهد. پیش‌بینی‌های دمایی حاکی از افزایش دما در هر دو سناریو SSP1-2-6 و SSP5-8-5 در دوره 2023 تا 2043 بود، با افزایش بیشتر دما در سناریوی SSP5-8-5 در پیش‌بینی بارش، تفاوت‌های قابل‌توجهی بین مدل‌ها مشاهده شد، به‌طوری‌که مدل BCC-CSM2-MR بارش بسیار بالاتری را در ماه‌های ژوئن تا اکتبر پیش‌بینی کرد. ارزیابی عملکرد مدل‌های هیبریدی نیز نشان داد که ساختارهای ترکیبی شامل کلیه پارامترهای ورودی، به دلیل افزایش حافظه، عملکرد بهتری دارند و در این میان، مدل شبکه عصبی مصنوعی-موجک با دقت بیشتر و خطای کمتر نسبت به سایر مدل‌ها برتر است. نهایتاً، نتایج پیش‌بینی بار رسوبی در سال‌های آتی حاکی از افزایش 23 درصدی میزان رسوبات رودخانه است که لزوم توجه جدی به مدیریت جامع حوضه آبریز و اجرای برنامه‌های کنترل فرسایش و رسوب‌زدایی را بیش‌ازپیش نمایان می‌سازد.

چکیده در سال‌های اخیر پدیدۀ تغییر اقلیم سبب گرم‌ترشدن کرۀ زمین و درنتیجه افت منابع آب زیرزمینی شده است؛ بنابراین برای جلوگیری از افت منابع آب زیرزمینی به‌منظور مدیریت کمّی دشت‌ها، شبیه‌سازی و پیش‌بینی سطح آب‌های زیرزمینی امری ضروری است. در این پژوهش به‌منظور پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی دشت خرم‌آباد از مدل گردش عمومی جو CMIP6 برای برآوردِ پارامترهای هواشناسی، نظیر دما و بارش در سال‌های آتی استفاده شد. سپس عملکرد مدل‌های هیبریدی رگرسیون بردار پشتیبان-موجک (WSVR)، رگرسیون بردار پشتیبان-تفنگدار خلاق (AIG-SVR) و رگرسیون بردار پشتیبان- گرگ خاکستری (GWO-SVR) در برآورد سطح آب زیرزمینی با استفاده از پارامترهای دما، بارش و برداشت از آبخوان‌ها در طی دورۀ آماری 2022-2002 بررسی و با بهره‌گیری از مدل منتخب هیبریدی در دورۀ آماری 2042-2022 سطح آب زیرزمینی پیش‌بینی شد. نتایج حاصل از مدل‌سازی نشان داد پارامتر دما در دورۀ آتی نسبت‌به دورۀ پایه در همۀ ماه‌ها روند افزایشی (حدود 79/2-68/1 درجۀ سانتی‌گراد) داشته است. نتایج حاصل از بررسی مدل‌های هیبریدی به‌وسیلۀ شاخص‌های ارزیابی شامل ضریب همبستگی، ریشۀ میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش-ساتکلیف نشان داد سه مدل موردبررسی در ساختار ترکیبی عملکرد بهتری داشته و مدل WSVR نسبت‌به سایر مدل‌ها از توانایی مطلوبی برخوردار است. درمجموع نتایج حاصل از پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی نشان داد که طی سال‌های آتی افت سطح آب زیرزمینی حدود 5/1-1 متر خواهد بود.

چکیده در این پژوهش شبیه‌سازی تأثیر تغییرات اقلیمی بر روی مؤلفه‌های بیلان آب در حوضه معرف کسیلیان با استفاده از مدل BROOK90 انجام شد. این مدل، بیلان آب یک منطقه را به‌صورت روزانه شبیه‌سازی می‌کند. ورودی‌های مدل شامل: بارش، بیشینه و کمینه درجه حرارت، شدت تابش خورشیدی، فشار بخارآب و سرعت باد روزانه می‌باشند. مدل با داده‌های مربوط به دوره آماری 1997-1992 واسنجی و با داده‌های 1998 تا 2000 به روش سعی و خطا اعتبارسنجی گردید، سپس داده‌های ورودی مدل جهت انعکاس تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر داده شدند تا مقادیر مؤلفه‌های بیلان شبیه‌سازی‌شده از سناریوهای مختلف با مقادیر مشابه آن در حالت اجرای بهینه مقایسه گردد. نتایج نشان می‌دهد افزایش درجه حرارت سبب کاهش حجم مؤلفه‌های بیلان و تغییر در نحوه توزیع زمانی آن‌ها می‌شود. افزایش دما با تغییر نوع بارش و تغییر در زمان ذوب برف سبب افزایش پتانسیل سیل‌خیزی در حوضه آبریز و سبب کاهش آب به هنگام در فصول زراعی می‌گردد. افزایش مقدار بارش، سبب افزایش کلیه مؤلفه‌های بیلان می‌گردد که بیشترین افزایش مربوط به مؤلفه رواناب سطحی است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که حساسیت مؤلفه‌های رواناب حوضه به تغییرات بارش بیشتر است درصورتی‌که مؤلفه‌های تبخیر و تعرق به تغییرات درجه حرارت حساس‌ترند.

چکیده امروزه تغییر اقلیم نه فقط در سطوح مدیریتی مرتبط با منابع آب بلکه در زندگی روزمره انسان‌ها نیز تأثیر آشکاری دارد. بررسی تغییرات متغیرهای کلیدی بارش و دما با در ‌نظر گرفتن اثرات تغییر اقلیم در سال‌های آینده می‌تواند در حل معضلاتی چون خشکسالی،‏ سیلاب‌های ناگهانی و غیره راه‌گشا باشد. در این بررسی از داده‌های خروجی بانک اطلاعاتی واحد پژوهش‌های اقلیمی(CRU)‎،‏ تحت چهار سناریوی انتشار A1،‏ A2،‏B1 و B2 استفاده شده است. این داده‌ها برای پارامتر بارش در دو ایستگاه علی‌آباد کتول و مزرعه نمونه ارتش،‏ به ‌عنوان دو ایستگاه مرطوب و نیمه‌خشک استان گلستان،‏ با روش تناسبی کوچک‌مقیاس شدند و سپس با روش زمین‌آمار IDW(8)،‏ درون‌یابی شدند و در نهایت سری زمانی سناریوی اقلیمی در آینده با روش عامل تغییر محاسبه شد. نتایج حاصله از آن در دوره پایه 2010-1981 و دوره آینده 2040-2011 ارزیابی شده است. نتایج مقایسه میانگین بارش سالانه،‏ نشان از افزایش بارش در ایستگاه علی‌آباد کتول و مزرعه نمونه ارتش به‌ ترتیب حدود 7.6 و 8.73 درصد است. همچنین انتظار می‌رود در دوره آینده،‏ تعداد رخداد بارش‌های حدی افزایش یافته و بیشترین میزان این افزایش در ایستگاه‌های علی‌آباد و مزرعه نمونه به‌ ترتیب در ماه نوامبر و ژانویه رخ دهد.