Skip to main content
SUPERVISOR
Azadeh Ahmadi
آزاده احمدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Niloufar Salimian rizi
نیلوفر سلیمیان ریزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

.Evaluating the impacts of climate change on the occurrence of meteorological and hydrological droughts considering the uncertainty of GCM models and emission scenarios, the case study of Karkheh basin
In recent decades, the climate change phenomenon has caused changes in the hydrological cycle of the earth. Therefore, studying the effects of this phenomenon on different parts of the hydrological cycle and predicting its effects on occurrence of extreme phenomena such as drought is necessary. In the present study, the performance of 24 GCM models was analyzed using a multivariable statistical approach including one-variable mean, standard deviation, coefficient of variation, Mann-Kendall test, Kolmogorov-Smirnov test, and multivariate test of the main component analysis and the superior models were selected for the study area. Then, the large-scale monthly time series of precipitation and temperature were extracted for the future period of 2020-2049 from the selected models under three scenarios RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5. The precipitation change scenarios and the temperature change are introduced into the LARS-WG downscaling model after the interpolation to the meteorological stations coordinates. The daily time series of precipitation and temperature are obtained for the future period of the considered stations. The results indicate that rainfall will not change significantly, and the temperature of the whole basin will increase by an average of about 1 °C. The simulated precipitation and temperature values are considered as inputs of the IHACRES hydrologic model. Then, the monthly time series of discharge are simulated for the future. The simulated runoff values represent a 15% reduction in average annual runoff and the highest runoff variations were reported in April. In the following, the SPI and SRI index, respectively for meteorological droughts and hydrological droughts were calculated using simulated precipitation and discharge time series for each model and scenario. The Bayesian approach is used to model uncertainty in drought simulation. A binomial distribution is considered for each Keywords : Climate change, Multi-criteria approach, Drought, Uncertainty, Bayesian approach
: پدیده تغییر اقلیم در دهه­های اخیر موجب ایجاد تغییر در چرخه هیدرولوژیکی زمین شده­است. به همین دلیل مطالعه اثرات این پدیده بر بخش­های مختلف چرخه هیدرولوژیکی و پیش­بینی تأثیرات آن بر وقوع پدیده­های حدی چون خشکسالی ضروری است در تحقیق حاضر عملکرد 24 مدل GCM با استفاده از رویکرد آماری چند معیاره­ای شامل آزمون­های تک متغیره میانگین، انحراف استاندارد، ضریب تغییرات، آزمون من-کندال و آزمون کولموگروف اسمیرنوف و آزمون چند متغیره تحلیل اجزای اصلی، بررسی شده و مدل­های برتر برای منطقه مورد مطالعه انتخاب می­شوند. سپس سری­های زمانی ماهانه بزرگ مقیاس بارش و دمابرای دوره آینده2020-2049، از خروجی مدل­های منتخب تحت سه سناریوی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5استخراج شده و سناریوهای تغییر بارش و تغییر دما پس از درون­یابی به مختصات ایستگاه­های هواشناسی به مدل ریزمقیاس LARS-WG وارد می­شود. به این ترتیب سری­های زمانی روزانه بارش و دما برای دوره آینده ایستگاه­های مورد نظر به دست می­آیند. نتایج، حاکی از آن است که مقادیر بارش به طور کلی تغییرات چشمگیری نخواهد داشت و دمای کل حوضه به طور متوسط در حدود 1 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت. در ادامه مقادیر بارش و دمای شبیه­سازی شده به عنوان ورودی مدل هیدرولوژیکی IHACRES در نظر گرفته می­شوند. سری زمانی ماهانه دبی برای دوره آینده شبیه­سازی می­شوند. مقادیر رواناب شبیه­سازی شده، نشان­دهنده کاهش 15 درصدی رواناب متوسط سالانه است و بیش­ترین تغییرات رواناب برای ماه آوریل گزارش شده است. در ادامه، شاخص خشکسالی SPI برای ارزیابی خشکسالی هواشناسی و شاخص SRI برای خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از سری­های زمانی بارش و دبی شبیه­سازی شده به ازای هر مدل و سناریو محاسبه می­شوند. به منظور مدلسازی عدم قطعیت در شبیه­سازی وقوع خشکسالی، از رویکرد بیزین استفاده می­شود. به این ترتیب که برای وقوع هر کلاس از شاخص­های خشکسالی با توجه به هر ترکیب مدل-سناریو، یک توزیع پیشین دوجمله­ای در نظر گرفته شده و توزیع احتمالاتی نهایی برای وقوع هر کلاس با توجه به کل حالات مدل-سناریو به صورت توزیع بتا به دست می­آید. در ادامه، رویکرد ارائه شده در این تحقیق برای حوضه کرخه به کار گرفته شده و نتایج آن ارائه شده­است. نتایج به دست آمده نشان می­دهند که احتمال وقوع وضعیت نزدیک به نرمال برای هر دو خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه کرخه، برای کلیه ایستگاه­های مورد مطالعه، 60% با بازه تغییرات 3/1درصد است. همچنین وضعیت نسبتاً مرطوب و خشکسالی متوسط با احتمال وقوع در حدود 10% بعد از وضعیت نرمال، بیش­ترین احتمال وقوع را به خود اختصاص داده­اند. کلمات کلیدی: تغییر اقلیم، رویکرد چندمعیاره،خشکسالی، عدم قطعیت،رویکرد بیزین

ارتقاء امنیت وب با وف بومی