بررسی خشکی تحت شرایط افزایش دمای ناشی از تغییراقلیم در گندم دیم استان فارس با استفاده از شاخص خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی

2 استادیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

سابقه و هدف: پیش‌بینی قابل اعتماد از وضعیت خشکی در آینده، یکی از مبانی اصلی موفقیت در برنامه‌ریزی منابع آب است که تحت‌تاثیر فرآیند‌های تغییر اقلیم قرار دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی روند خشکی در گندم دیم تحت شرایط تغییر اقلیم در تعدادی از شهرستان های استان فارس بوده است.
مواد و روش ها: این تحقیق در شش شهرستان از استان فارس (شیراز، لار، آباده، داراب، اقلید و فسا) انجام شد. در این مطالعه دو مدل گردش عمومی HadCM3 و IPCM4 تحت سه سناریوی انتشار B1، A1B و A2 در سه دوره (30-2011، 65-2046 و 99-2080) برای ارزیابی خشکی در شرایط اقلیمی آینده مورد بررسی قرار گرفت. برای تخمین متغیر‌های بارندگی، دمای حداکثر و حداقل در دوره‌ها و سناریو‌های مختلف انتشار از برنامه LARS-WG و به منظور بررسی روند خشکی در استان فارس از شاخص خشکی (AI) در دوره رشد فعال گندم بهره‌ گرفته شد.
یافته ها: اثرات تغییر اقلیم آینده بر شاخص خشکی برآیند عوامل افزایش دما، تبخیر و تعرّق و کاهش بارندگی تجمعی بود که اثر کاهشی بر میزان شاخص خشکی در دوره‌ی آینده نسبت به دوره‌ی پایه داشتند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در دو مدل اقلیمی، سه دوره زمانی و سه سناریو اختلاف چشمگیری در میزان تبخیر و تعرّق وجود دارد و به طور کلی تبخیر و تعرّق در آینده استان فارس افزایش خواهد یافت و با توجه به این‌که رابطه بین تبخیر و تعرّق با دمای بیشینه مثبت و معنی دار است، افزایش دما بر روند تبخیر و تعرّق تاثیر‌گذار و موجب افزایش آن شد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که در هر سه سناریو بیش‌ترین درصد نوسانات مربوط به شهرستان لار است. در سناریو B1 اختلاف کم‌تری از نظر دامنه نوسان شاخص خشکی در بین مناطق مورد مطالعه مشاهده شد. به طور کلی در سناریو‌‌های مختلف درصد نوسانات شاخص خشکی متفاوت بود. در سناریو B1 دامنه نوسان از 55- تا 55+ درصد در حالی که در دو سناریو دیگر دامنه نوسان از 100- تا 150+ درصد متغیر بود.
نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که در دوره پایه میزان بارندگی تجمعی و تبخیر و تعرّق بیشترین تاثیر را بر شاخص خشکی داشتند. با توجه به نقشه پراکنش خشکی در دوره پایه و آینده به نظر می‌رسد هرچقدر از دوره 2030 دورتر و به دوره 2090 نزدیک‌تر می‌شویم، شدت خشکی در استان افزایش بیشتری می‌یابد. پیش‌بینی می‌شود که در دو مدل اقلیمی، سه دوره زمانی و سه سناریو به دلیل افزایش میزان تبخیر و تعرّق و کاهش میزان بارندگی که همبستگی بالایی (به ترتیب مثبت و منفی) با میزان دمای بیشینه داشتند، میزان خشکی در کل استان فارس در آینده تشدید شود که تاثیر قابل توجهی بر عملکرد گندم دیم خواهد داشت. شایان ذکر است که در این تحقیق تاثیر افزایش غلظت CO2 ناشی از تغییر اقلیم بر کاهش هدایت روزنه ای و نتیجتا تعرق لحاظ نشده است که با توجه به برخی منابع می تواند از 15 تا 22 درصد باعث کاهش هدایت روزنه ای، تعرق و خشکی در گندم شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evalution of drought under increasing of temperature due to climate change in rainfed wheat-growing areas of Fars province using Aridity Index

چکیده [English]

Background and objectives: Making a reliable prediction of drought index status for the future is one of the major elements in a successful water resources management particularly under climate change processes, including increase in atmospheric carbon dioxide concentration, temperature and fluctuations in rainfall. The present study aims at assessing drought trend under changing climate conditions in some locations of Fars province.
Materials and methods: This study was conducted in six locations of Fars province (Shiraz, Lar, Abadeh, Darab, Eghlid, Fasa). In the current study, two general circulation models (IPCM4 and HadCM3) under three emission scenarios (A1B, B1 and A2) were applied during three time periods of 2011-2030, 2046- 2065 and 2080-2099. LARS-WG program was employed to assess rainfall, maximum and minimum temperatures during the mentioned periods and in different emission scenarios. AI (Aridity Index) was used to study drought pattern in study locations.
Results: Results showed that the impact of climate change on AI was a result of increasing temperature and evapotranspiration (ET) as well as decreasing cumulative rainfall which consequently reduced AI in all locations, scenarios and time periods compared to the baseline (i.e. locations would be drier in the future). There was no difference between climate models, scenarios and time periods in terms of ET. Generally, there will be a substantial increase in ET in Fars province in the future as a result of rising temperature which is highly correlated with ET. Results also revealed that the highest variability in AI was observed in Lar under three scenarios. In B1, fluctuation in AI was lowest amongst study locations and ranged from -55 to +55 percent while it was -100 to +150 in the other two scenarios compared to the baseline.
Conclusion: Results of the current study indicated that a reduction in AI in Fars province would be observed under future climate change. There will be a substantial increase in AI in Fars province in the future as a result of rising temperature which is highly correlated with ET. Drought spatial map also portrayed that drought would be intensified as the time period became closer to 2090 in all locations. According to the interpolations map, almost the entire province will be included in dry class category in 2090 under A2. Overall, it is concluded that under all emission scenarios and time periods, the drought will be intensified in the entire region of Fars province due to an increase in ET and a decrease in rainfall.

کلیدواژه‌ها [English]

  • General circulation models
  • LARS-WG
  • Aridity index
  • Emission Scenarios
  • Climate model