بررسی اثر تغییر اقلیم بر نیاز آبی نخیلات در منطقه اهواز

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسنده

استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات علوم باغبانی

چکیده

سابقه و هدف: در سال های اخیر، افزایش دما به دلیل افزایش گازهای گلخانه ای منجر به تغییر اقلیم شده است.گرمایش جهانی و تغییر اقلیم از بحثهای مهم است که متغیرهای مختلفی در آن دخالت و بر آن تأثیر می‌گذارند. به دلیل اهمیت تغییر اقلیم و به منظور برنامه‌ریزی در جهت سازگار شدن با تغییرات اقلیمی، پیش‌بینی متغیرهای جوی توسط دانشمندان با استفاده از مدل‌های مختلف صورت گرفته است. اهدافی که در این پژوهش مد نظر بود شامل تجزیه و تحلیل روند سالانه بارش و درجه حرارت، مقایسه نتایج مدلهای گزارش پنجم با یکدیگر و تعیین تغییرات در میزان بارش و درجه حرارت در دوره‌های آتی نسبت به دوره پایه و برآورد آب مورد نیاز نخیلات منطقه اهواز در راستای مدیریت پایدار منابع آب بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش از مدل ریزمقیاس نمایی آماری با استفاده از مدل SDSM خروجی مدل تغییر اقلیم canESM2 ایستگاه سینوپتیک اهواز براساس مدل‌های گزارش پنجم هیأت بین‌الدول تغییر اقلیم و تحت سناریوهای جدید انتشار و پیش‌بینی‌های آتی در سه بازه زمانی 2040-2010، 2070-2041 و 2100-2071 در مقایسه با دوره پایه2005 -1961 استفاده شد. مشاهدات روزانه بارش، دمای متوسط، حداقل و حداکثر برای دوره 2005-1961 به عنوان ورودی وارد مدل شد. با در نظر گرفتن سناریوهای تغییر اقلیم (RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5)برای دوره‌های آتی تغییر اقلیم مورد نظر، مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج خروجی مدل ریزمقیاس نشان داد که در دوره‌های آینده دما در ایستگاه‌ اهواز بر اساس سه سناریوی مورد بررسی افزایش و بارش در سه سناریوی مورد بررسی برای هر سه دوره کاهش خواهد یافت. این میزان طی سناریوهای مختلف متفاوت است. کمترین افزایش دما در ماه ژوئن به میزان 95/0 درجه سانتی گراد طی سناریو RCP8.5 و بیشترین آن به میزان 96/3 در ماه سپتامبر و طی سناریو RCP4.5 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 96/1 درجه طی سناریوی RCP8.5اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 57/2 درجه طی سناریوی RCP4.5 اتفاق می افتد که تفاوت اندکی با سناریوی 6/2 دارد. دمای متوسط در ایستگاه اهواز طی سالهای 2070-2041 نسبت به دوره پایه 2005-1961 افزایش نشان داد این میزان طی سناریوهای مختلف متفاوت است. کمترین افزایش دما در ماه دسامبر به میزان 13/3 درجه سانتی گراد طی سناریو RCP2.6 و بیشترین آن به میزان 57/5 در ماه‌سپتامبر و طی سناریو 5/4 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 18/3 درجه طی سناریوی 6/2 اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 65/4 درجه طی سناریوی 5/8 اتفاق می افتد که تفاوت اندکی با سناریو 5/4 دارد. دمای متوسط در ایستگاه اهواز طی سالهای 2099-2071 نسبت به دوره پایه 2005-1961 افزایش نشان داد. کمترین افزایش دما در ماه ژانویه به میزان 58/1 درجه سانتی گراد طی سناریو ار سی پی 6/2 و بیشترین آن به میزان 62/6 در ماه‌ اکتبر و طی سناریو 5/8 به وقوع می پیوندد. کمترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 27/4 درجه سانتی‌گراد طی سناریو 6/2 اتفاق می افتد و بیشترین افزایش سالانه متوسط دما به میزان 99/5 درجه طی سناریوی 5/8 اتفاق افتاد. نتایج آب مورد نخیلات با استفاده از نرم افزار کراپ وات 8 در نشان داد که آب مورد نیاز نخیلات در سالهای 2040-2011 در اهواز طی سناریو (RCP2.6) به میزان 4/0 درصد کاهش و تحت دو سناریو دیگر به میزان 5 تا 8 درصد افزایش یافت. آب مورد نیاز نخیلات جهت سالهای 2070-2041 به میزان 15 تا 19 درصد و در سالهای 2099-2071 به میزان 25 تا 28 درصد افزایش نشان داد.
نتیجه‌گیری: با توجه به افزایش درجه حرارت و کاهش میزان بارندگی در دوره‌های آتی، نیاز آبیاری نخیلات در منطقه اهواز افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of climate change on water requirement for Date palm in Ahwaz

نویسنده [English]

  • Abdolhamid Mohebbi
assistant professor at horticultural science institute
چکیده [English]

Background and objectives: In the recent years, increase of temperature due to increase of greenhouse gases have led to anomaly in the Earth’ climate system. Due to the importance of climate change and its effects, and in order to plan for adaptation to climatic variations, prediction of atmospheric variables has been done by scientists using different models. The objectives of this study were to analyze the annual rainfall and temperature trends, compare the results of fifth report of Intergovernmental panel with each other and determine the changes in rainfall and temperature in future periods compared to the base period at the annual and monthly scale, and estimated water requirement of date palm in Ahwaz area.
Materials and methods: In this research, downscaling method was done using SDSM model by using fifth report of Intergovernmental panel on climate change (IPCC) under new emission scenarios. Climate Change models under new three models scenarios namely RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 under three future periods: near-century (2010-2040), mid-century (2041-2070) and late-century (2071-2099) were investigated and compared for Ahwaz station. Daily rainfall observations, average, minimum, and maximum temperatures for the period 1966-2001 were inputs of model.
Results: The results of the output of the downscaling methods showed that in the future periods, on the three scenarios studied, the temperature increase and precipitation will decrease in Ahvaz station. In the different scenarios, the lowest temperature rise was in June with 0.95 degrees Celsius under RCP 8.5 and the highest temperature rise in September with 3.96 degrees Celsius under RCP 4.5 during 2011- 2040. The lowest average annual temperature rise was 1.96 degrees Celsius under RCP 8.5 scenario and the highest average annual temperature rise was 2.57 degree Celsius under RCP 4.5 during 2011-2040. The lowest temperature rise in December with 3.13 degrees Celsius under RCP 2.6 and the highest temperature rise in September with 5.57 degrees Celsius under RCP 4.5 during 2041- 2070. The lowest average annual temperature rise was 3.18 degrees Celsius under RCP 2.6 scenario and the highest average annual temperature rise was 4.65 degree Celsius under RCP 8.5 during 2041-2070. The lowest temperature rise in January with 1.58 degrees Celsius under RCP 2.6 and the highest temperature rise in September with 6.62 degrees Celsius under RCP 8.5 during 2071- 2099. The lowest average annual temperature rise was 4.27 degrees Celsius under RCP 2.6 scenario and the highest average annual temperature rise was 5.99 degree Celsius under RCP 8.5 during 2071-2099. The results of water requirement with using CropWat 8 software at showed that the required water content in the period 2040-2011 in the scenario (RCP2.6) decreased by 0.4 and under Two other scenarios increased. The required water requirement for 2041-2070, as well as 2071-2099, increased.
Conclusion: Due to the increase in temperature and the decrease in rainfall during the upcoming periods, the water requirement for Date palm will increase in Ahwaz region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate Change
  • date palm
  • water requirement منابع
1.Akhtar, M., Ahmad, N., and Booij, M.J. 2008. The impact of climate change on the water resources of Hindukush-Karakorum region under different glacier coverage scenarios. J. Hydrol. 355: 148-163.
2.Alizade, A., and Kamali, G.A. 2007. Crops water requirements in Iran. Astan Qods Razavi. Press. 228p. (In Persian)
3.Alizadeh, A., Sayari, N., Hesami Kermani, M.R., Bannayan, M., and Farid Hossaini, A. 2010. Assessment of climate change potential impacts on agricultural water use and water resources of Kashaf rood basin. J. Water Soil. 24: 4. 815-835. (In Persian)
4.Ashofteh, P., and Massah Bouani, A.R. 2010. Impact of Climate Change on Maximum Discharges: Case Study of Aidoghmoush Basin, East Azerbaijan. JWSS. 2010. 14: 53. 28-38. (In Persian)
5.Azaranfar, A., Abrishamchi, A., and Tajrishi, M. 2006. Assessment of the impact of climate change on precipitation and temperature in the Zayandeh Roud river basin by using the general rotation model outputs. Second Conference on water resource management, Isfahan University of technology. https://www.civilica.com/Paper-WRM02-WRM02_159.html. (In Persian)
6.Chu, J.T., Xia, J., Xu, C.Y., and Singh, V.P. 2010. Statistical downscaling of daily mean temperature, pan evaporation and precipitation for climate change scenarios In Haihe River, China. Theoretical and Applied Climatology,99: 149-161.
7.Cuo, L., Zhang, Y., Zhu, F., and Liang, L. 2015. Characteristics and changes of streamflow on the Tibetan Plateau: a review. J. Hydrol. Reg. Stud. 2: 49-68.
8.Dibike, Y.B., and Coulibaly, P. 2005. Hydrologic impact of climate change in the Saguenay watershed: comparison of downscaling methods and hydrologic models. J. Hydrol. 307: 145-163.
9.Ebrahimpour, M., Ghahreman, N., and Liaghat, A. 2012. Assessment of climate change impacts on reference evapotranspiration and simulation of daily weather data using SIMETAW. Iranian, J. Soil Water Res. 45: 4. 353-360. (In Persian)
10.Farhadi Bansouleh, B., Asadi, A., and Hafezparast, M. 2017. Changes in potential evapotranspiration of maize and barley under climate change situation in Kermanshah. J. Water Soil Cons.24: 3. 185-202. http://jwsc.gau.ac.ir.(In Persian)
11.Fiseha, B.M., Melesse, A.M., Romano, E., Volpi, E., and Fiori, A. 2012, Statistical Downscaling of Precipitation and Temperature for the Upper Tiber Basin in Central Italy, Inter. J. Water Sci. 1: 1-14.
12.Ghahreman, N., Babaiean, I., and Tabatabaei, M. 2016. Climate change impact on sugarcane growth season and water demand under RCP scenarios. Water Soil Cons. J. 6: 1. 63-74.
(In Persian)
13.Ghahreman, N., Babaiean, I., and Tabatabaei, S.M. 2016. Dynamic outsourcing preprocessing evaluation of climate models on potential evapotranspiration evaluation under RCP scenarios. Earth Space Physic. J. 42: 3. 687-696. (In Persian)
14.Harmsen, E., Miller, N.L., Schlegel, N.J., and Gonzalez, J.E. 2009. Seasonal climate change impacts on evapotranspiration, precipitation deficit and crop yield in Puerto Rico. Agricultural Water Management.
96: 1085-1095.
15.IPCC. 2014. Climate Change 2014 Synthesis Report. Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I, II and III to Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In: R. Pachauri and L. Meyer (eds). Geneva, Switzerland. 151p.
16.Knox, J.W., Rodríguez Díaz, J.A., Nixon, D.J., and Mkhwanazi, M. 2009. A preliminary assessment of climate change impacts on sugarcane in Swaziland. Agricultural Systems,103: 3. 63-72.
17.Khaliliaqdam, N., Mosaedi, A., Soltani, A., and Kamkar, B. 2013. Evaluation of ability of LARS-WG model for simulating some weather parameters in Sanandaj.J. Water Soil Cons. 19: 4. 85-102.(In Persian)
18.Nikbakht Shahbazi, A.R. 2019. Investigation of crop evapotranspiration and precipitation changes under climate change RCPs scenarios in Khuzestan province. J. Water Soil Cons. 25: 6. 123-139.DOI: 10.22069/jwsc.2019.14583.2945. (In Persian)
19.Ramezani Etedali, H., Nazari, B., Tavakoli, A., and Parsinejad, M. 2009. Evaluation of CROPWAT model in deficit irrigation management of wheat and barley in Karaj. J. Water Soil.23: 1. 119-129. (In Persian)
20.Wilby, R.L., and Dawson, W.C. 2007. SDSM 4.2- A decision support tool for the assessment of regional climate change impacts, SDSM manual version 4.2, Environment Agency of England and Wales: 94p.
21.Yu, P.S., Yang, T.C., and Chou, C.C. 2002. Effects of climate change on evapotranspiration from paddy fields in southern Taiwan. J. Clim. Change.54: 165-179.