عدم قطعیت مدلهای AOGCM در بررسی اثرات تغییر اقلیم بر پارامترهای اقلیمی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز قرهسو)
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1203-SCWMCCAN
نویسندگان
1استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، ایران، g.ghaffari@areeo.ac.ir, golale.ghafari@gmail.com
2استاد دانشگاه تهران
3کارشناس محقق مرکز تحقیقات وآموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، ایران
چکیده
در حال حاضر معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی مدلهای سه بعدی جفت شده اقیانوس- جو گردش عمومی جوی- اقیانوسی (AOGCM) میباشند. در پیشبینی پارامترهای اقلیمی و برآورد رواناب در دورههای آتی تحت تأثیر تغییر اقلیم منابع مختلفی از عدم قطعیت وجود دارند که از آنجمله میتوان به عدم قطعیت مدلهای AOGCM اشاره نمود. در این تحقیق جهت بررسی عدم قطعیت این مدلها دادههای ریز مقیاس شده حاصل از 21 مدل AOGCM تحت سناریو متعادل و خوشبینانه RCP4.5 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و پس از صحت سنجی مدلها، بهترین و مناسبترین مدل برای منطقه مورد مطالعه از روی معیارهای ضریب تعیین (R2) و ضریب کارایی (ME) انتخاب گردید. همچنین جهت بررسی عدم قطعیت مدلهای AOGCM از روشهای وزندهی و نمودار جعبهای (باکس- ویسکر) استفاده به عمل آمد.
بررسی متوسط بارش ماهانه ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه و بارش شبیهسازی شده توسط مدلهای AOGCM در طول دوره پایه (2005-1976) نشان داد که هر کدام از مدلها مقادیر متفاوتی از بارش را برآورد نمودهاند. در خصوص بارش مدلهای MRI-CGCM3، MPI-ESM-LR، BNU-ESM، ACCESS1-0، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM و MPI-ESM-MR و در خصوص دما نیز مدلهای ACCESS1-0، CNRM-CM5، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM، MPI-ESM-LR، MPI-ESM-MR، MRI-CGCM3 و BNU-ESM از عملکرد مناسبتری در شبیهسازی برخودار بودهاند. نتایج وزندهی هر مدل در مدلسازی بارش و دما نشان داد که بیشترین وزن به مدلهایی که کمترین خطا را داشتهاند تعلق گرفته است، بهگونهایکه مدلهای MRI-CGCM3، MPI-ESM-LR، BNU-ESM، ACCESS1-0، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM و MPI-ESM-MR بیشترین وزن را در مدلسازی بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل دوره گذشته داشتهاند.
بررسی متوسط بارش ماهانه ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه و بارش شبیهسازی شده توسط مدلهای AOGCM در طول دوره پایه (2005-1976) نشان داد که هر کدام از مدلها مقادیر متفاوتی از بارش را برآورد نمودهاند. در خصوص بارش مدلهای MRI-CGCM3، MPI-ESM-LR، BNU-ESM، ACCESS1-0، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM و MPI-ESM-MR و در خصوص دما نیز مدلهای ACCESS1-0، CNRM-CM5، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM، MPI-ESM-LR، MPI-ESM-MR، MRI-CGCM3 و BNU-ESM از عملکرد مناسبتری در شبیهسازی برخودار بودهاند. نتایج وزندهی هر مدل در مدلسازی بارش و دما نشان داد که بیشترین وزن به مدلهایی که کمترین خطا را داشتهاند تعلق گرفته است، بهگونهایکه مدلهای MRI-CGCM3، MPI-ESM-LR، BNU-ESM، ACCESS1-0، MIROC-ESM، MIROC-ESM-CHEM و MPI-ESM-MR بیشترین وزن را در مدلسازی بارش، دمای حداکثر و دمای حداقل دوره گذشته داشتهاند.
کلیدواژه ها
Title
Uncertainty of AOGCM models in assessing the effects of climate change on climatic parameters (A Case Study: Qareh Soo Watershed)
Authors
Golaleh Ghaffari, Ali Salajegheh, Mahshid Karimi
Abstract
Currently, the most reliable tools for generating climate scenarios are coupled atmosphere-ocean general circulation models (AOGCMs). However, when predicting climatic parameters and estimating future runoff under the influence of climate change, various sources of uncertainty exist, including the uncertainty of AOGCM models. In this study, downscale data from 21 AOGCM models under the balanced and optimistic RCP4.5 scenario were examined and evaluated to assess the uncertainty of these models. After validating the models, the best and most suitable model for the study area was selected on the basis of criteria such as coefficient of determination (R2) and efficiency coefficient (ME). Weighting methods and box-whisker plots (Box-Visker) were also used to investigate the uncertainty of the AOGCM models.
The analysis of monthly average precipitation at the Kermanshah synoptic station and simulated precipitation by AOGCM models during the base period (2005-1976) showed that each model estimated different values of precipitation. Regarding precipitation, the MRI-CGCM3, MPI-ESM-LR, BNU-ESM, ACCESS1-0, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, and MPI-ESM-MR models performed better, whereas for temperature, the ACCESS1-0, CNRM-CM5, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, MPI-ESM-LR, MPI-ESM-MR, MRI-CGCM3, and BNU-ESM models performed better in simulation. The weighting results for each model in precipitation and temperature modeling showed that the models with the least error received the highest weight. Thus, the MRI-CGCM3, MPI-ESM-LR, BNU-ESM, ACCESS1-0, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, and MPI-ESM-MR models had the highest weight in simulating precipitation, maximum temperature, and minimum temperature during the past period, and can be ...
The analysis of monthly average precipitation at the Kermanshah synoptic station and simulated precipitation by AOGCM models during the base period (2005-1976) showed that each model estimated different values of precipitation. Regarding precipitation, the MRI-CGCM3, MPI-ESM-LR, BNU-ESM, ACCESS1-0, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, and MPI-ESM-MR models performed better, whereas for temperature, the ACCESS1-0, CNRM-CM5, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, MPI-ESM-LR, MPI-ESM-MR, MRI-CGCM3, and BNU-ESM models performed better in simulation. The weighting results for each model in precipitation and temperature modeling showed that the models with the least error received the highest weight. Thus, the MRI-CGCM3, MPI-ESM-LR, BNU-ESM, ACCESS1-0, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, and MPI-ESM-MR models had the highest weight in simulating precipitation, maximum temperature, and minimum temperature during the past period, and can be ...
Keywords
uncertainty, AOGCM models, Climate Change, temperature, Precipitation