در این پژوهش به بررسی اثرات تغییر ­اقلیم بر وضعیت هیدرولوژیکی حوضه آبخیز ارازکوسه پرداخته شده،  برای این منظور پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدلLARS-WG ، خروجی HadCM3 تحت سناریوی A2 در ایستگاه­های ارازکوسه، رامیان و مینودشت برای عناصر اقلیمی بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر ریزمقیاس گردید. پارامترهای اقلیمی پیش­بینی شده دوره­های 2030-2011، 2065-2046 و 2099-2080 به مدل  SWATکه در دوره گذشته واسنجی و اعتبارسنجی شده، وارد و رژیم جریان سطحی دهه­های مذکور پیش­بینی شد. نتایج نشان­دهنده افزایش 8/0، 1/2 و 9/4 درجه سانتی­گرادی در متوسط دمای سالانه در دوره­های نامبرده بود. همچنین بارش در سال­های ابتدایی و میانی قرن با افزایش 8/8 و 2/11 درصدی و در سال­های انتهایی قرن با کاهش 7/8 درصدی رو به­رو خواهد بود. اوج بارش از ماه مارس به دسامبر و به سمت فصول سرد جابه­جا خواهد شد. به دنبال تغییرات اقلیمی، دبی رودخانه جاری در منطقه مطالعاتی در آینده نزدیک و متوسط، 13 و 5 درصد افزایش و در آینده دور، 18 درصد کاهش خواهد یافت. میزان آبدهی دهه­های آتی رودخانه درفصل تابستان افزایش و در بهار با کاهش رو به رو خواهد بود. همچنین نتایج پیش­بینی شده در این خصوص بیانگر جابه­جایی دبی اوج سالانه از ماه مارس به آوریل در منطقه مورد پژوهش بود.

هدف از این پژوهش پیش­بینی تغییرات اقلیمی و بررسی اثر تغییر احتمالی اقلیم بر روی مقادیر درجه- روز رشد در منطقۀ شمال­غرب کشور است. به این منظور داده­های اقلیمی هفت ایستگاه سینوپتیک شامل ارومیه، تبریز، زنجان، سنندج، قزوین، کرمانشاه و همدان طی یک دورۀ 25 ساله (2009 - 1985) به عنوان دورۀ پایه گردآوری شد و برهمین اساس تغییرات دمای دوره­های (2030-2011 و 2065-2046) از طریق مدل HadCM3 شبیه­سازی شد. به دلیل قدرت تفکیک زمانی و مکانی پایین این مدل، خروجی­های آن، با استفاده از نرم افزار LARS-WG در مقیاس روزانه و ایستگاهی، ریزگردانی و تحت سه سناریوی انتشار A1B (سناریو حد وسط)، A2 (سناریو حداکثر یا بدبینانه) و B1 (سناریو حداقل یا خوش بینانه) ارائه گردید. واسنجی، صحت­سنجی و کارایی مدل از نظر میزان انطباق داده­های دیده­بانی شده با مقادیر شبیه­سازی شده از طریق آماره­های ، RMSE و MAE مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از دمای شبیه­سازی شده، درجه- روز رشد تحت چهار آستانۀ حرارتی صفر، 5، 10 و 15 درجۀ سانتی­گراد در دو بازۀ زمانی پایه (2009-1985) و آینده (2030-2011 و 2065-2046) محاسبه و مقایسه گردید. نتایج شبیه­سازی نشان داد با اینکه تغییرات دمای منطقۀ شمال­غرب ایران، تحت هر سه سناریو A1B، A2 و B1 در آینده افزایشی خواهد بود اما تفاوت بین این سناریوها در هر دوره ناچیز است. در مجموع بیشترین افزایش دما معادل 0/7 درجۀ سانتی­گراد مربوط به سناریوی A2 برای دورۀ 2030-2011 و به میزان 2/3 درجۀ سانتی­گراد تحت سناریوی A1B برای دورۀ 2065-2046 آشکار گردید. به­طور کلی با افزایش دما، مقادیر درجه- روز رشد بدون استثنا در دوره­های مورد بررسی و تحت چهار آستانه­ حرارتی مذکور افزایش می­یابد. تحت سناریوهای مطالعاتی، آستانه­های دمایی صفر درجۀ سانتی­گراد بیشترین و 15 درجۀ سانتی­گراد کمترین تأثیر پذیری از تغییر اقلیم را نشان می­دهند، به طوریکه بیشترین افزایش مقادیر درجه- روز محاسباتی تحت آستانه­های صفر و 15 درجۀ سانتی­گراد، در دورۀ اول نسبت به سناریوی مبنا (2009-1985)، به ترتیب به میزان 207/4 و 120/6 درجه- روز، تحت سناریو A2 و برای دورۀ دوم به میزان 5/752 و 463/5 درجه- روز، تحت سناریو A1B شبیه­سازی گردید.
 

برای انجام این پژوهش ابتدا داده‌‌های مشاهده‌‌ای بارش ماهانه سینوپتیک و هیدرومتریک از سازمان هواشناسی کشور و وزارت نیرو طی دوره 30 ساله (1976-2005) اخذ شد. برای بررسی چشم‌انداز تغییرات بارش در آینده، داده‌‌های تاریخی دوره (1976-2005) و داده‌‌های شبیه‌سازی‌شده اقلیمی دوره (2050-2021) با استفاده از دو مدل GFDL-CM3)، (CSIRO-Mk3.6 ازسری مدل‌های (CMIP5) و طبق 4 سناریوی RCP2.6)، RCP4.5، RCP6 و RCP8.5 که با قدرت تفکیک مکانی 5/0*5/0 با روش BCSD در دسترس می‌‌باشند استفاده شده است. برای اصلاح اریبی موجود در برون داد مدل‌های مذکور، استراتژی Mean-based (MB)) بکار رفته است. نتایج عملکرد مدل‌های AOGCM نشان داد برای شبیه‌‌سازی بارش در حوضه کارون بزرگ ضریب خطای مدل CSIRO-Mk3.6 کمتر از مدل GFDL-CM3 بوده است. میانگین بارش آتی (2021-2050) در کل حوضه نسبت به میانگین بارش مشاهداتی در طول دوره آماری 1976-2005 نشان می‌دهد، در هر دو مدل و سناریوها در دو حوضه از نظر مقدار و مساحت پهنه بارشی در حال کاهش محسوس است. بیشینه بارش‌‌ها در حوضه کارون بزرگ در تمامی سناریوها و مدل‌‌ها در شرق حوضه متمرکز بوده است. بیشترین بارش را مناطق کوهپایه‌‌ای مرکزی دریافت کرده است. کمترین دریافت بارش جنوب غرب و جنوب شرق است. نتایج نهایی پژوهش حاضر 83-116 میلی‌متر کاهش بارش نسبت به میانگین مشاهداتی حوضه کارون بزرگ پیش‌بینی می‌شود. هردو مدل ارائه شده، بیشترین کاهش بارش حوضه کارون بزرگ دو سناریوی rcp4.5 و rcp2.6 پیش‌بینی می‌شود.