ارزیابی عملکرد مدل‌های CMIP6 و پیش‌نگری تغییرات دما و بارش تحت سناریوهای خط سیر اجتماعی-اقتصادی مشترک (SSP) در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیا، دانشکده علوم پایه، دانشگاه افسری امام علی علیه‌السلام، تهران، ایران (نویسنده مسئول)

2 استادیار گروه جغرافیا، دانشکده علوم پایه، دانشگاه افسری امام علی (علیه‌السلام)، تهران، ایران

3 دکتری آب و هواشناسی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

پیش­نگری تغییرات اقلیمی در برنامه­ریزی­ها و مخاطرات محیطی از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا در این پژوهش به پیش­نگری آینده تغییرات دما و بارش در ایران پرداخته شد. بدین­منظور از داده­های دما و بارش 60 ایستگاه همدیدی با پراکنش مناسب در سطح کشور و همچنین داده­های هشت الگوی CMIP6 تحت سه سناریوی خط سیر اجتماعی- اقتصادی مشترک (SSP1-2.6، SSP3-7.0 SSP5-8.5,) با کاربست روش اصلاح اریبی مقیاس­بندی خطی (LSBC) بهره گرفته شد و پس از ارزیابی الگو­ها با استفاده از سنجه‌های RMSE، MAE و R2 و انتخاب الگوی بهینه به پیش­نگری تغییرات دما و بارش در دوره آینده (2050-2031) نسبت به دوره پایه (2022-1992) پرداخته شد. نتایج نشان داد که روش LSBC توانایی لازم جهت شبیه­سازی تغییرات دما و بارش در منطقه موردمطالعه را دارد. براساس نتایج از بین الگوهای­های گوناگون CMIP6 مورد بررسی، مدل­های MPI-ESM1-2-LR و MRI-ESM2-0 به‌ترتیب بهترین عملکرد را در زمینه شبیه­سازی بارش و دما در کشور دارند. نتایج حاصل از پیش­نگری تغییرات دما و بارش نیز نشان داد که در منطقه موردمطالعه، دما بین 1/1 تا 1/2 درجه سلسیوس افزایش پیدا خواهد کرد که بیشترین تغییرات آن مربوط به مناطق شرقی و سپس جنوبی و مرکزی کشور است. کمترین تغییرات نیز مربوط به نواحی سردسیر در غرب و شمال غرب کشور است. اما براساس نتایج، میزان بارش در منطقه موردمطالعه بین 12 تا 28 درصد کاهش پیدا خواهد کرد که بیشترین تغییرات آن مربوط به نواحی شرقی و مرکزی کشور و کمترین تغییرات نیز مربوط به نواحی غربی و شمال غربی کشور است. درمجموع براساس نتایج میزان بارش در دوره آینده نسبت به دوره پایه به­طور متوسط در کشور به میزان 5/18 درصد کاهش و دما به میزان 4/1 درجه سلسیوس افزایش پیدا خواهد کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Performance Evaluation of CMIP6 Models and Forecasting of Temperature and Precipitation Changes under Shared Socioeconomic Pathways (SSP) Scenarios in Iran

نویسندگان [English]

  • Hasan Rezaei 1
  • Hojat Pashapour 2
  • Farshid Sadeghi 3
1 Assistant Professor in Geography Department, Faculty of Basic Sciences, Imam Ali (AS) Military University, Tehran, Iran (corresponding author)
2 Assistant Professor in Geography Department, Faculty of Basic Sciences, Imam Ali (AS) Military University, Tehran, Iran
3 PhD Graduate in Meteorology, Faculty of Humanities, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Climate change forecasting plays a significant role in environmental planning and risk assessment. Therefore, this study focused on forecasting future temperature and precipitation changes in Iran. For this purpose, data from temperature and precipitation of 60 synoptic stations with appropriate distribution across the country, as well as data from eight CMIP6 models under three Shared Socioeconomic Pathways (SSP1-2.6, SSP3-7.0, SSP5-8.5) scenarios, were used, applying the Linear Scaling Bias Correction (LSBC) method. After evaluating the models using RMSE, MAE, and R2 metrics and selecting the optimal model, the temperature and precipitation changes for the future period (2031-2050) compared to the baseline period (1992-2022) were forecasted. The results showed that the LSBC method has the necessary capability to simulate temperature and precipitation changes in the studied region. Among the various CMIP6 models analyzed, the MPI-ESM1-2-LR and MRI-ESM2-0 models showed the best performance in simulating precipitation and temperature in the country, respectively. The results of the temperature and precipitation forecasting indicated that the temperature in the studied region will increase between 1.1 to 1.2 degrees Celsius, with the greatest changes occurring in the eastern, southern, and central regions of the country. The smallest changes were observed in the cold regions in the west and northwest. However, according to the results, precipitation in the studied region will decrease by 12 to 28 percent, with the greatest changes occurring in the eastern and central parts, and the least changes in the western and northwestern regions. Overall, the results indicate that precipitation will decrease by an average of 18.5% and temperature will increase by 1.4°C during the future period compared to the baseline.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • Tilt correction
  • Iran
  • CMIP6
  • SSP