Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed Hossein Saghaian nejad esfahani,Sayyed-Saeid Eslamian,Mohammad Javad Zareian
سیدحسین سقائیان نژاداصفهانی (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) محمد جواد زارعیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Safa Karimi
صفا کریمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation of different downscaling methods uncertainty to predict the impacts of climate changes in Isfahan and Koohrang stations
Increasing industrial activity and, consequently, greenhouse gas emissions have disturbed the global climate balance, especially in recent years, which is referred to as climate change. This phenomenon has affected various systems of human life, therefore, its investigation has become one of the most important scientific discussions in recent years. Since rainfall and temperature changes have a direct impact on water resources, one of the main goals of the experts is to predict the future of the climate more realistically. The purpose of this study is to investigate the uncertainty of the downscaling methods in Zayandeh-rud basin. For this purpose, the output of the five general atmospheric circulation models, which is the most credible tool for examining the effects of climate change, were obtained from the fifth Assessment Report of the Intergovernmental committee on Climate Change for Isfahan and Koohrang stations for the base period 1971-2000, the mid-term 2006-2010 and the upcoming 2020- 2049 for three scenarios of RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5. By verifying the accuracy of the climate parameters of each model in the mid-2006-2010 period, it was found that each GCM model alone has no ability to predict rainfall and temperature and it is better to use weighted models. The results showed that the RCP8.5 Scenario for Isfahan Station and RCP2.6 Senario for Koohrang Station stations are more consistent with real data.The weighted models were eventually introduced to the LARS-WG downscaling models and the neural network. Then, their uncertainty was investigated using Bootstrap method. The results showed that the rainfall parameter was more reliable than temperature, so that in most months, especially in spring, summer and autumn, the predicted precipitation was at 95% confidence range. In the event that the confidence range of the minimum and maximum temperature was lower and in most months, the predicted values were not considered at confidence ranges. Also, the results showed that the neural network did not have good ability to predict the minimum and maximum temperatures, and finally, it was found that in the LARS model, the number of months in which the climate parameters are in the confidence range is more than the model neural network model, and as a result, the LARS model is more suitable with less uncertainty for downscaling the climate parameters. The results of LARS downscaling showed that Isfahan station with a decrease of 15.83 mm in precipitation and an increase of 1.22 and 1.32 degrees Celsius in temperature for minimum and maximum temperatures Is in a more critical situation, compared to Koohrang Station, with a decrease of 10.41 mm in precipitation and an increase of 0.7 and 0.5 degrees Celsius in temperature for minimum and maximum temperatures Key Words Climate Changing, IPCC, Downscaling, LARS-WG, Neural Network, Bootstrap, Uncertainty
افزایش فعالیت های صنعتی و به تبع آن انتشار گازهای گلخانه ای، تعادل اقلیمی کره زمین بخصوص در سال های اخیر را برهم زده که از آن به عنوان تغییر اقلیم یاد می شود. این پدیده بر سیستم های مختلف زندگی انسان تاثیر گذاشته، بنابراین بررسی آن در سال های اخیر به یکی از مهم ترین بحث های علمی تبدیل شده است. از آنجایی که تغییر درجه حرارت و بارندگی تاثیر مستقیمی بر منابع آب دارند، یکی از اهداف اصلی متخصصان، پیش بینی واقعی تر اقلیم آینده می باشد. هدف این تحقیق بررسی عدم قطعیت روش‌های ریزمقیاس‌نمایی در حوضه زاینده‌رود می باشد. بدین منظور خروجی 5 مدل گردش عمومی جو که معتبرترین ابزار برای بررسی اثرات تغییر اقلیم است، از گزارش پنجم ارزیابی هیئت بین الدول تغییر اقلیم برای ایستگاه های اصفهان و کوهرنگ برای دوره پایه 2005-1971 ، دوره میانی 2010-2006 و دوره آتی 2049-2020 مربوط به سه سناریو RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 اخذ شد. با بررسی صحت پارامترهای اقلیمی هر مدل در دوره میانی 2010-2006 مشخص شد که هر مدل GCM به تنهایی توانایی در پیش بینی بارندگی و درجه حرارت ندارد و بهتر است از مدل های وزن دهی شده استفاده نمود که نتایج حاصل نشان داد که سناریو RCP8.5 برای ایستگاه اصفهان و RCP2.6 برای ایستگاه کوهرنگ با داده های واقعی تطابق بیشتری دارند. مدل های وزن دهی شده در نهایت به مدل های ریزمقیاس نمایی LARS-WG و شبکه عصبی معرفی گردید. سپس عدم‌قطعیت آن ها با استفاده از روش بوت‌استرپ بررسی شد. نتایج حاصل نشان از فاصله اطمینان بیشتر پارامتر بارندگی نسبت به درجه حرارت داشت، بطوری‌که در بیشتر ماه ها به ویژه در فصل های بهار، تابستان و پاییز مقدار بارندگی پیش‌بینی شده در فاصله اطمینان 95 درصد قرار داشت درصورتی که فاصله اطمینان برای درجه حرارت کمینه و بیشینه کم‌تر بود و در اکثر ماه ها، مقادیر پیش بینی شده در فاصله اطمینان مورد نظر قرار نگرفتند. همچنین نتایج نشان داد که شبکه عصبی توانایی خوبی در پیش بینی درجه حرارت کمینه و بیشینه ندارد و در نهایت مشخص شد که در مدل LARS تعداد ماه هایی که پارامتر های اقلیمی در محدوده اطمینان قرار گرفته در مقاسه با مدل شبکه عصبی بیشتر است و درنتیجه مدل LARS با عدم قطعیت کمتر برای ریزمقیاس نمودن پارامترهای اقلیمی مناسب تر است. نتایج حاصل از ریزمقیاس نمایی LARS نشان داد که ایستگاه اصفهان با کاهش 83/15 میلی متر بارندگی و افزایش درجه حرارت 22/1و 32/1 درجه سلسیوس برای دماهای کمینه و بیشینه در مقایسه با ایستگاه کوهرنگ با کاهش بارندگی 41/10 میلی متر و افزایش درجه حرارت‌های کمینه و بیشینه به میزان 7/0 و 5/0 درجه سلسیوس در وضعیت بحرانی تری قرار دارد. کلمات کلیدی: تغییراقلیم،IPCC ، ریزمقیاس‌نمایی، LARS-WG، شبکه عصبی، فاصله‌اطمینان بوت‌استرپ، عدم‌قطعیت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی