lars-wg
در نشریات گروه زیست شناسی-
چکیده امروزه پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی با تاثیر بر اقلیم کره زمین و سیستمهای دیگر از جمله منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، صنعت، بهداشت و اقتصاد به عنوان یکی از تهدیدات توسعه پایدار شناخته میشود. بنابراین بررسی اثرات تغییر اقلیم بر سامانه های مختلف و ارائه راهکارهای تطبیقی در مقابله با تبعات منفی این پدیده در دوره- های آتی بسیار ضرروری میباشد. بنابراین با توجه به اهمیت موضوع، هدف از این پژوهش بررسی اثرات تغییر اقلیم بر دما، بارش، رواناب و در نهایت خشکسالی هیدرولوژیکی حوضه رود زرد در دوره آتی می باشد. برای این منظور داده های سالهای 2492-2222 به عنوان داده های پایه به مدل کوچک مقیاس سازی LARS-WG معرفی و داده های سالهای 2442-2449 جهت واسنجی و داده های سالهای 2499-2414 جهت صحت سنجی مدل بارش رواناب IHACRES مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین جهت بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی از شاخص SDI استفاده گردید. نتایج حاکی از افزایش میانگین دمای ساالنه در منطقه مورد مطالعه به مقدار 2/22 درجه سانتیگراد همچنین میزان تغییرات مورد انتظار میانگین بارندگی ساالنه در منطقه ی مورد مطالعه 22/42 درصد و به میزان 93/91 میلیمتر می باشد. نتایج مدل IHACRES در شبیه سازی بارش-رواناب منطقه مورد مطالعه نشان دهنده عملکرد مناسب این مدل می باشد. نتایج شبیه سازی رواناب تحت تاثیر تغییر اقلیم حاکی از افزایش میانگین رواناب خروجی در بعضی از ماه ها از جمله ژانویه، فوریه و مارس و کاهش میانگین رواناب ماهانه خروجی از حوضه در ماه های سپتامبر، SDI نشان دهنده افزایش شدت خشکسالی در دوره آتی نسبت اکتبر می باشد. همچنین نتایج بدست آمده از شاخص به دوره پایه می باشد. از نتایج این پژوهش می توان در مطالعات سازگاری با تغییر اقلیم به منظور ارائه راهکارهای مدیریتی مناسب در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد.
کلید واژگان: بارش-رواناب، LARS-WG، تغییر اقلیم، ریز مقیاس سازی، شاخص SDIThe impact of climate change and global warming on Earth's climate and other systems such as water sources, agriculture, environment, industry, health and the economy as a known the threats to sustainable development. So the effects of climate change on different systems and adaptive solutions to deal with the negative consequences of this phenomenon in future periods is essential. So according to importance of the issue, the purpose of this study was to evaluate the effects of climate change on temperature, precipitation, runoff and finally hydrological drought in the “Roude Zard” watershed in the future. For this purpose, data from the years 2000-1971 as a base data to small-scale model of LARS-WG introduction and calibration data for the years 1997-1990 and 1989-1974 years data were used to validate models of rainfall-runoff IHACRES. In order to evaluate hydrologic drought index SDI was used. Results show that increase in mean annual temperature in the study area 1.02 degrees Celsius as well as the expected changes in mean annual precipitation to the study area 11/91 percent and 73/78 millimeters. Results IHACRES model to simulate rainfall-runoff study area show that this model is suitable. The simulation results runoff also indicated an increase in the average runoff affected by climate change in some of the months of January, February and March and a decrease in average monthly runoff out of the area in September, October. Also results of the SDI index show increase in intensity of drought in the future compared to the base period. The results of this study will be to adapt to climate change studies in order to provide suitable management strategies used in the study area.
Keywords: Rainfall-Runoff, LARS-WG, Climate Change, Fine-Scale, SDI Index -
مطالعه تغییر اقلیم زمینه ساز اتخاذ روش های سازگاری و کاهش اثرات سوء تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تغییر اقلیم برکشت گندم در دشت های مشکین شهر و سراب با استفاده از داده های بارش سالانه، دمای (حداقل و حداکثر) سالانه و ساعت آفتابی از سال 1995 تا 2015 است. با استفاده از نرم افزار LARS-WG شبیه سازی متغیرهای اقلیمی در دوره پایه بررسی و تایید گردید. سپس داده های مدل HADCM3 در دوره های 2016 تا 2045 و 2046 تا 2065 تحت سناریوی A1B، شبیه سازی شدند. محاسبه مقدار بارش موثر، تبخیر و تبخیر و نیاز آبی محصول گندم برای دوره پایه و دوره های آینده با روش CROPWAT برآورد و تغییرات آن ها ارزیابی شدند. نتایج پیش بینی مدل LARS-WG برای دوره های آینده 2016 تا 2045 و 2046 تا 2065 نسبت به دوره پایه طبق سناریوی A1B نشان داد که دما به ترتیب در مشکین شهر 7/1 و 8/1 درجه سانتی گراد افزایش و میانگین بارش به ترتیب 9/3 و 6/6 درصد کاهش می یابد و در سراب نیز دما به ترتیب 69/0 کاهش و 37/0 درجه سانتی گراد افزایش و بارش 17/6 درصد افزایش و 91/12 درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی داده ها با روش کراپ وات نشان داد که در مشکین شهر بارش موثر نسبت به دوره پایه در دوره های آتی به ترتیب 3 و 6 درصد کاهش، تبخیر و تعرق 12 درصد افزایش و 2 درصد کاهش و نیاز آبی 5/19 درصد و 5 درصد افزایش می یابد و در سراب نیز بارش موثر نسبت به دوره پایه در دوره های آتی به ترتیب 5/0 و 17 درصد کاهش، تبخیر و تعرق 54 درصد و 67 درصد افزایش و نیاز آبی 70 درصد و 92 درصد افزایش می یابد؛ بنابراین که تاثیر تغییر اقلیم برکشت محصول گندم در دوره های آینده در دامنه جنوبی کوه سبلان (سراب) بیشتر از دامنه شمالی آن در (مشکین شهر) خواهد بود.
کلید واژگان: تغییر اقلیم، محصول گندم، LARS-WG، CROPWATIntroductionToday, climate issues threaten the security of the world, security which is considered necessary and vital in all fields and for all people. The phenomenon of climate change can affect the water requirement of crops by changing the amount of evaporation and transpiration of plants and the duration, intensity and time of rainfall. The studies related to climate change that have been conducted in Iran in recent years have focused more on climatic indicators and the effects of these changes on agricultural production have been given less attention. Therefore, assessing the effects of climate change on agriculture is an essential need. Due to the fact that Ardabil province is one of the poles of agriculture and animal husbandry and any change in the climate will endanger the lives of most of the residents of this region and will cause a change in the use of farms, pastures and the loss of agricultural production.kkkT Therefore, assessing the effects of climate
MethodologyThe study area is located on the slopes of Sabalan Mountain in Ardabil and East Azerbaijan provinces. Its geographical location is located at latitudes of 37 degrees and 44 minutes to 38 degrees 25 minutes and longitude 46 degrees and 22 minutes to 48 degrees 41 minutes. The minimum height of the area is 371 meters and its maximum is 4811 meters above sea level (Fig, 1). This study was conducted to influence climate change in wheat cultivation on slopes of Sabalan mountain. The important part of this research is based on statistics and information about meshkinshahr and sarab synoptic stations. In order to investigate the climate change conditions, a basic statistical period and a period as climate change should be determined. Therefore, statistical periods in this study from 1995 to 2015 and climate change period from 2016 to 2045 and 2046 were selected. Statistics about the studied stations were obtained from the Statistics and Information Bank of the National Meteorological Organization. The data taken from these statistics include: maximum and minimum temperature,daily rainfall and sunshine. to work with the LARS-WG model; First, the studied data should be sorted as Julius days. After collecting data in the Excel environment, it should be noted that there is no missing data, in case of missing, it must be encoded with -99. Aggregated data must be stored in a folder in nodpad with st extension.The address of folders stored in the N environment should be provided to the model from the option series, and the output data address should be given to the model. How to choose a scenario. First, in Excel environment, statistical data is placed in a column and in the next step, the generated data for each scenario is placed in the columns in front of each column of observational statistics, after preparing this step, the data is taken to the spss environment and correlation is taken between observational and production data. Production scenarios that are highly correlated with observational statistics are accepted as the studied scenario. CROPWAT software was used to estimate water requirement and effective precipitation. By entering minimum temperature, maximum temperature, relative humidity, wind speed and number of sunshine hours related to the plant, as well as the environment and region and its cultivation time, you can calculate the water requirement of the plant at different growth stages. Figure 2 shows the steps of data analysis in CROPWAT software.
ConclusionIn this study, first, the power of LARS-WG model for the basic statistical period of the years (1995-2015) was measured. The purpose of this assessment is whether the model has the ability to simulate for future periods. To do this, the tst file containing the results of comparing the statistical characteristics of the observed data with the simulated data was plotted as a diagram (Shapes, 2 and 3). The results showed that in Meshkinshahr station, the model has better efficiency for simulating maximum temperature and minimum temperature. The observed temperature and simulated temperature for 1995-2015 are similar and the diagrams are overlapping. Also, the deviation of production criteria is in the range of number one. This model is not effective in simulating the sunshine hour because it simulates the amount of sunshine hours in the first half of the year less than the actual size. In the case of rainfall, the model is better than April and May in other months. In Sarab station, the data were performed based on LARS-WG model by comparing the statistical period data and the produced data. To ensure the ability of computational data model, they were compared by model and observational data in the studied stations. Comparative results show the data of minimum temperature, maximum temperature, precipitation and sunshine in mirage synoptic stations for the base period. The capability of LARS-WG model in modeling minimum temperature, maximum temperature and radiation in these stations is completely in accordance with the observed data. The standard deviation rate is between 0.5 and 1. The results of this study show that in Meshkinshahr station, precipitation and temperature in the period 2016 to 2045 are -3.9 and +1.73, respectively, and these two variables in the period 2046 to 2065 are -6.67 and +1.80, respectively. In Sarab station, precipitation and temperature in the period 2016 to 2045 were +6.17 and -0.69, respectively, and in the statistical period of 2046 to 2065 were -12.91 and +0.37, respectively. As a result, rainfall in the coming periods is associated with a decrease in Sarab and Meshkinshahr stations, respectively. Temperatures are also rising at about 2 °C in Meshkinshahr station and the temperature increase is low in Sarab station. In comparison, Sarab plain has a wonderful state because by the period 2046 to 2065 the rainfall in this plain will decrease about 13% compared to the base period, in the same time period, wheat evapotranspiration will reach from 530 mm in the base period to 887 mm in the period 2046 to 2065. Wheat water requirement also increases from 422 mm in the base period to 810 mm, i.e. about 92%. Also, modeling shows that the average minimum temperature of this region decreases from -3 in the base period to -9.67 °C in January and from -4.3 to -8.23 in February. According to the modeling and with the decrease in rainfall in this region, wheat cultivation in this plain will face limitations in the future. However, the results of the models indicate that meshkinshahr plain is better in future periods than Sarab plain.
Keywords: climate change, Wheat, LARS-WG, CropWat -
در این پژوهش، در ابتدا پارامترهای اقلیمی تاثیرگذار بر روی خشکسالی توسط یک مدل مولد داده های آب و هواشناسی به نام LARS-WG برای استان گیلان ریز مقیاس شدند. پس از انتخاب مدل گردش عمومی جو و سناریوی منطبق تر با شرایط اقلیمی منطقه، خروجی های مدل منتخب جهت بررسی وضعیت خشکسالی منطقه در دوره 2030-2011 مورد استفاده قرار گرفتند. ارزیابی خشکسالی برای دو دوره پایه (2010-1992) و دوره پیش بینی (2030-2011) توسط روش TOPSIS صورت گرفت. پس از اعتبارسنجی روش پیشنهادی، عمل پهنه بندی خشکسالی برای دو دوره مذکور با استفاده از روش درون یابی در محیط GIS انجام گرفت. نتایج نشان داد که در قسمتهای مرکزی شهرستان رشت و در بخشهای غربی شهرستانهای آستارا و تالش در دوره 2030-2011 نسبت به دوره پایه بر وسعت مناطقی که از شاخص خشکسالی پایین تری برخوردار هستند افزوده خواهد گردید و انتظار می رود که در آینده شاهد خشکسالی های بیشتری در مناطق مذکور باشیم.کلید واژگان: خشکسالی، مدل گردش عمومی جو، LARS-WG، روش TOPSIS، استان گیلانOwing to the rise in water demand and looming climate change, recent years have witnessed much focus on global drought scenarios. Drought as a complex natural hazard is best characterized by multiple climatological and hydrological parameters and the assessment of it is important for planning and managing water resources. So understanding the history of drought in the area is essential like investigating the effects of drought. In this study, at first Climate parameters affecting the drought have downscaled by LARS-WG stochastic weather generator over Gilan province in Iran. After choosing a suitable model, outputs of it used for assessing the drought situation in the period of 2011-2030. Assessing the drought was done by TOPSIS method during 2 periods (present and future). After validation of the method, zoning the drought was performed by IDW method in GIS. Results shown that expanse of situations with lower drought index will increase. Also we will expect more droughts in these regions for the future.Keywords: “Drought”, “GCM model”, “LARS-WG”, “TOPSIS method”, “Gilan province”
-
This study was conducted to perform the most parameters of weather data for current and future climate in the Arasbaran forest area including precipitation and temperature. The base climate data contained daily precipitation, minimum temperatures, and maximum temperatures parameters. The LARS-WG was used to simulation based on the historical climate data and data generating for future climate forecasting was evaluate. The model was evaluated after assessing the model ability in all four stations by comparing the monthly means and variances of observed and generated data in all stations. From the results, the study found that the precipitation level would increase in the study area. In the case of minimum and maximum temperatures, the minimum temperature would decrease 0.2-0.3 °C in Jolfa station and will increase 0.1-0.2 °C in Tabriz and 4.5-4.6 °C in Kaleybar stations. In addition, the maximum temperature would increase 0.1-0.2 °C at both in the study area. The distribution map of climatic parameters in the past and future showed that the high precipitation patterns of rain forecasting maps will be eliminated and increasing the minimum and maximum temperature and amount of radiation certified that the occurrence of global warming in this forest region will be inevitable.Keywords: Arasbaran Forest, Climate, LARS-WG, Mapping, Simulation
-
در این تحقیق به منظور بررسی تغییرات آتی خرد اقلیم منطقه کرج، داده های آب و هوایی ایستگاه هواشناسی سینوپتیک کرج در دوره 2015-1995 به عنوان دوره پایه مورد استفاده قرار گرفت. داده های روزانه بارش، دمای حداقل و حداکثر و تابش با کمک مدل گردش عمومی GCM-HadCM3 تحت سناریو های انتشار توسط نرم افزار لارس شبیه سازی شدند. بیشترین افزایش میانگین دمای هوا به میزان 2 درجه سلسیوس در دوره 2065-2046 برای سناریوهای A2 و A1B و بیشترین افزایش اختلاف بارش به میزان 13 درصد در دوره 2030-2011 برای سناریو A1B تحت اثرات منفی تغییر اقلیم پیش بینی گردید. میانگین شاخص خشکی سالانه برای منطقه کرج در دوره پایه (2015-1995) به میزان 40/0 برآورد گردید. براساس نتایج رگرسیون خطی در یک دوره 22 ساله، سرعت شاخص خشکی به میزان 002/0 و تغییرات شاخص خشکی سالانه بین 01/0 تا 05/0 اندازه گیری شد. بنابراین با روند تغییر اقلیم از شرایط خشک و نیم خشک به شرایط خشک، اتخاذ تدابیر سازگاری نقش عمده ای در بهره وری اقتصادی از منابع آبی و پایداری بوم نظام اقلیم-زراعی منطقه کرج خواهد داشت.
کلید واژگان: تدابیر سازگاری، تغییر اقلیم، سناریوهای انتشار، شاخص خشکی، لارسIn order to investigate the future changes of Karaj microclimate, data collection of Karaj weather station from 1995 to 2015 were applied as baseline period. Daily climate data including minimum and maximum temperatures, precipitation and solar radiation by means of GCM-HadCM3 model under emission scenarios were simulated using LARS-WG software. The negative impacts of climate change induced temperatures increase up to 2°C for the period (2046-2065) under A2 and A1B scenarios and precipitations increase of approximately 13% for the period 2011-2030 under A1B scenario. The annual AI varied from 0.01 to 0.05 across the study area. The mean annual AI for the study area during the period 1995 to 2015 was measured at the rate of 0.40. Based on the linear regression, the aridity index of the given condition measured at the rate of 0.002. Thus, with the climate change trend from arid and semi-arid to arid condition in Karaj region, adaptation strategy is mandatory to improve the economical productivity of water resources to account for stability of Karaj agroclimate ecosystem.
Keywords: “Adaptation strategies”, “Climate change”, “Emission scenarios”, “Aridity index”, “LARS-WG” -
به منظور بررسی آینده اقلیمی منطقه فریدونشهر اصفهان برای صد سال آینده و اثر آن بر عملکرد غده سیب زمینی، دادههای اقلیمی روزانه شامل دمای حداقل و حداکثر، بارش و ساعات آفتابی مربوط به این منطقه در طول دوره 1360 تا 1390 جمع آوری شد. سپس با استفاده از مدل LARS-WG دادههای اقلیمی یک سال نمونه برای فریدونشهر در سه دوره زمانی 2015 تا 2045، 2046 تا 2075 و 2076 تا 2105 میلادی با استفاده از دو مدل HadCM3 و IPCM4 تحت سه سناریو استاندارد A2، B1 و A1B برآورد شد و به عنوان ورودی برای مدل SUBSTOR-Potato برای شبیه سازی عملکرد غده سیب زمینی تحت اقلیم آینده و با استفاده از نرم افزار DSSATانجام شد. دقت خروجی های مدل LARS-WG با استفاده از آزمون میانگین مربعات ریشه (RMSE) برای ایستگاه موردنظر اعتبارسنجی شد. به منظور واسنجی و اعتباردهی مدل رشد، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در دو سال زراعی 1392-1391 و 1393-1392 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تاریخ کاشت به عنوان کرت اصلی در سه سطح (15 اردیبهشت، 1 و 15 خرداد) و ارقام مختلف سیب زمینی به عنوان کرت فرعی در سه سطح (آگریا، سانته و آریندا) بودند. نتایج نشان داد که مدل LARS-WGاز پتانسیل قابل قبولی (RMSE<30) در شبیه سازی داده های اقلیمی منطقه فریدونشهر برخوردار بوده و دقت بیشتری در شبیه سازی دمای بیشینه در مقایسه با دمای کمینه و بارندگی دارد. دمای بیشینه و کمینه در کلیه مدل های گردش عمومی و سناریوهای مورد بررسی نسبت به شرایط کنونی افزایش و بارندگی نیز کاهش نشان داد. با گذشت زمان اثرات منفی تغییر اقلیم بر عملکرد سیب زمینی افزایش نشان داد، به طوری که به ترتیب در مدل های HadCM3 و IPCM4 و سناریوهای A2، B1 و A1B کاهش (64/3، 85/9 و 41/5 درصدی) و (33/2، 72/12 و 08/6 درصدی) عملکرد غده در سال 2090 نسبت به 2030 مشاهده شد. به طور کلی، در آینده شاهد اقلیمی با بارش کمتر و دمای بالاتر نسبت به شرایط کنونی برای منطقه فریدونشهر و در نتیجه کاهش عملکرد سبب زمینی در فریدونشهر خواهیم بود. ارزیابی روش های سازگاری به شرایط اقلیمی آینده نشان داد که کشت ارقام مقاوم (آریندا) در تاریخ زودتر (15 اردیبهشت) یا دیرتر (30 خرداد) به دلیل عدم انطباق گلدهی با حداکثر دما، به عنوان بهترین راهکار مدیریت زراعی در منطقه در جهت کاهش اثرات سوء تغییر اقلیم می باشد.کلید واژگان: شبیه سازی، عملکرد سیب زمینی، LARS-WG، مدل گردش عمومی HadCM3 و IPCM4Effect of Climate Change on potato Production and assessment adaptation strategies in FereydounshahrIn order to study was to evaluate future climate Fereydunshahr of Isfahan for the next hundred years and its effect on potato production in Fereydunshahr. To forecast future climate conditions in Fereydunshahr were collected daily climate data including maximum and minimum temperature, rainfall and sunshine hours in this region during the period 1982 to 2012. In this study was used to simulate climatic data LARS-WG model and for the simulation of tuber yield of potato cultivars SUBSTOR-Potato model. For this purpose, we employed two types of General Circulation Models ((United Kingdom Met. Office Hadley Center: HadCM3) and (Institute Pierre Simon Laplace: IPCM4)) and three scenarios (A1B, A2 and B1) for three time period as 2015 to 2045, 2046 to 2075 and 2075 to 2105 AD. The SUBSTOR-Potato model was used for simulating the baseline and future yield and growth characteristics of potato. This is one of sixteen models embedded within the DSSAT program. The precision of LARS-WG model was evaluated by root mean-squared error (RMSE) test. In order to validate growth model, a split plot experiment based on complete random block design (CRBD) in three replications for two years (2012-2013 and 2014-2015) was conducted. The treatments included seeding date as main factor in three levels (5, 15 and 30 May) and three potato cultivars (Arinda, Santeh and Agria as early, medium and late maturity variety, respectively) as subplot including. Then, using of LARS-WG model was estimated the climatic data for a sample of Fereydunshahr in three periods 2015 to 2045, 2046 to 2075 and 2076 to 2105 AD, using two general circulation models (HadCM3 and IPCM4) under three scenarios standard A2, B1 and A1B. The results showed that the model LARS-WG had acceptable potential (RMSE <30) in the simulated climate data Fereydunshahr. Data validation results of LARS-WG showed that LARS-WG is more accurately simulate the maximum temperature in comparison whit minimum temperature and rainfall. Maximum and minimum temperature increased in all general circulation models and scenarios assessed in relation to the current situation. In general, the results showed that in the future will see less rainfall and higher temperatures than the current situation for Fereydunshahr and therefore will see reduce the yield of potato in Fereydunshahr. As we observed in HadCM3 and IPCM4 models and three scenarios (A1B, A2 and B1) reduction in potato yield respectively in 2090 compared with 2030. It seems that management of planting dates can be regarded as appropriate approach to reduce adverse effects of climate change on tuber yield of potato. Evaluation of adaption ways to future climate condition clarified that either early or late seeding date of tolerant cultivars such as Arinda might be considered as a solution to face changing climate since under these seeding dates flowering stage won't occur under high temperatures. It seems that management of planting dates can be regarded as appropriate approach to reduce adverse effects of climate change on tuber yield of potato.Keywords: General circulation model (HadCM3, IPCM4), LARS-WG, Mitigation, Potato yield
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.