سامانه نشریات علمی

---

ﻣﻘﺪار روان‌آب در هر منطقه‌ای با توجه به ﺷﺮاﯾﻂ اقلیمی، ﻫﯿﺪروﻟﻮژﯾﮑﯽ، ﺧﺎک و ﭘﻮﺷﺶ گیاهی در ﺳﻄﺢ ﺣﻮﺿﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎی ﻓﻮق ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ اراﺋﻪ‌ی اﻃﻼﻋﺎت ﻻزم از ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ اﯾﻦ ‫ﻋﻮاﻣﻞ است. در این زمینه، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻨﻮع ﻣﺪلﻫﺎی هیدرولوژیکی، دستیابی به مناسب‌ترین شبیه‌سازی چنین ﻣﺪلﻫﺎیی و انتخاب مدلی مناسب مستلزم ارزیابی میزان عملکرد آن‌ها متناسب با شرایط هیدرولوژیکی هر منطقه است. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ، اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺪل، ﺑﻪ ﺗﺸﺨﯿﺺ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ و ﻣﺤﺪودﯾﺖ‫ ﻣﺪلﻫﺎی ﻫﯿﺪروﻟﻮژی ﺣﻮﺿﻪ ﻧﯿﺎز دارد. در اﯾﻦ پژوهش، میزان عملکرد دو ﻣﺪل ﺑﺎرش ـ‌ روان‌آب (SWAT, IHACRES) در ‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان‌آب دو ﺣﻮﺿﻪ یلفان و سولان ارزﯾﺎﺑﯽ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ شده اﺳﺖ. بر این اساس، با ﺗﺤﻠﯿﻞ‫ ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ، واﺳﻨﺠﯽ و صحت‌سنجی مدل‌ها ارزیابی شدند. بازه‌ی زمانی 1999-1983 دوره‌ی واسنجی و دوره‌ی 2010-1983 دوره‌ی صحت‌سنجی انتخاب و بررسی گردید.‫ سرانجام، به منظور تعیین توانایی مدل در شبیه‌سازی روان‌آب حوضه‌ها به کمک معیار‌‌های ضریب نش ـ ساتکلیف‪NS ضریب تعیین))  (مورد) ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هر دو مدل از توانمندی قابل پذیرشِ شبیه‌سازی روان‌آب در هر دو حوضه‌ی برخوردارند و ﻣﺪل SWAT در‫ دوره‌ی ﺻﺤﺖ‌سنجی هر دو زیر حوضه در مقیاس روزانه و ماهیانه با ﺿﺮﯾﺐ ﻧﺶ 6/0 و ﺿﺮﯾﺐ ﺗﻌﯿﯿﻦ‫ ﺑﺎﻻی 7/0 ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻋﻤﻠﮑﺮد را از‫ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان‌آب در هر دو ﺣﻮﺿﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دادهﻫﺎی ﻣﺸﺎﻫﺪاﺗﯽ دارد.

---

دو مشخصه بارز اقلیم آینده تغییر در میانگین و مقادیر حدی متغیرهای هیدرواقلیمی می‌باشد، از این رو شبیه سازی رفتار اقلیم حوضه آبریز شاندیز که یک منطقه گردشگری مهم در شمال‌شرق کشور است در دهه های آینده نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و آسیب پذیری احتمالی این مناطقه از تغییر اقلیم دارد. هدف از این پژوهش شناسایی مقادیر حدی دما، بارش و تغییرات رواناب حوضه آبریز شاندیز و مقایسه شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانه دما و بارش روزانه 30 سال آماری (از 1990-1961) ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی بارش، دمای حداقل و حداکثر در آینده از داده های مدل گردش کلی CanESM2 تحت سه سناریوی انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2041 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدل CanESM2 از روش آماری SDSM و برای استخراج مقادیر حدی بارش از نرم افزار RClimDex استفاده شده است. نتایج نشان داد که در دوره آینده نه تنها در مقدار بارش ایستگاه مشهد بلکه در الگوی بارش نیز تغییراتی رخ خواهد داد. بر اساس نتایج بدست آمده، بارش سالانه در دهه ی 2070-2041، بین 37 تا 54 درصد نسبت به دوره ی دیدبانی افزایش می یابد، و میزان افزایش بارش دهه ی 2100-2071 بین 52 تا 66 درصد افزایش می یابد. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز، بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 دوره های آتی در تمامی فصول ایستگاه مشهد نسبت به دوره مشاهداتی (1990-1961) افزایش خواهند یافت. در دهه های آینده میانگین دمای حداکثر مشهد نسبت به دوره مشاهداتی بین  4/6 – 6/0 درجه سلسیوس و میانگین دمای حداقل بین 5/1 تا 2/4  درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت.
از مدل SWAT جهت ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر میزان رواناب حوضه استفاده گردید. بدین منظور ابتدا این مدل با استفاده از دبی ایستگاه هیدرومتری شاندیز برای دوره 2012-2003، واسنجی و اعتبارسنجی شد که مقادیر R² به ترتیب 65/0 و 52/0 بدست آمد. در ادامه با بکارگیری داده‌های ریزمقیاس شده مدل CanESM2 در مدل SWAT، تغییرات رواناب خروجی از حوضه طی دوره های 2070-2041 و 2100-2071 شبیه سازی گردید. اعمال نتایج تغییرات بارش و دمای حوضه در دهه های آینده بر مدل SWAT نشان داد که دبی حوضه شاندیز در دهه های آینده بین 2  تا 104 درصد افزایش خواهد یافت.