بررسی عملکرد دو مدل گردش عمومی جو-اقیانوس در ریزمقیاس سازی دمای متوسط در شهرستان بیرجند

چکیده مقاله

برای بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر پارامتر دما، مدل‌های گردش عمومی جو و استفاده از ریزمقیاس نمائی، یکی از بهترین روش‌ها برای برآورد این تأثیرات به شمار می‏روند. در این پژوهش به‌منظور شبیه‌سازی پارامتر دمای متوسط، از اطلاعات دمای ایستگاه سینوپتیک بیرجند در بازه سال‌های 1990 تا پایان سال 2021 در مقیاس روزانه استفاده شد. در مطالعه حاضر از به‏روزترین گزارش تغییر اقلیم(CMPI6) استفاده گردید. به‌طوری‌که سال‌های 1990 تا 2008 برای بخش واسنجی و سال‌های 2008 تا 2015 برای بخش اعتبارسنجی درنظرگرفته و به‌منظور واسنجی و اعتبارسنجی ارزیابی عملکرد مدل‌های NCEP و ECMWF از معیارهای NS، RMSE، KGE و BR2 استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل ECMWF نسبت به مدل NCEP در برآورد مقدار دمای متوسط شهرستان بیرجند نسبتاً عملکرد بهتری دارد چراکه مقادیر معیارهای ارزیابی NS، RMSE، KGE و BR2 در مدل ECMWF به‌ترتیب 69/0، 86/4، 85/0، 7/0 و در مدل NCEP به‌ترتیب 7/0، 79/4، 85/0 و 7/0 و در بخش اعتبارسنجی برای مدل ECMWF به‌ترتیب 69/0، 9/4، 85/0، 73/0 و در مدل NCEP به‌ترتیب 67/0، 3/5، 83/0 و 7/0 محاسبه شدند. همچنین بررسی نمودارهای جعبه‌ای، مقدار میانگین و انحراف از معیار سری‌های زمانی تولید شده توسط دو مدل در بخش واسنجی و اعتبارسنجی نشان داد که هر دو مدل از نظر میزان پراکندگی، مقدار کمینه و بیشینه و میانگین داده‌های تولیدی مقادیر مشابهی نسبت به سری زمانی مشاهداتی تولید کرده‌اند و از نظر مقدار میانگین و واریانس داده‌های تولیدشده در هرماه در بازه واسنجی و اعتبارسنجی، مدل ECMWF عملکرد نسبتاً بهتری را از خود ارائه داد. بنابراین مدل ECMW به‌عنوان مدل برتر انتخاب و ریزمقیاس سازی دمای متوسط شهرستان بیرجند در بازه سال‌های 2022 تا 2030 با استفاده از این مدل و تحت سناریو انتشار SSP2.4.5 مدل CanEcm5 انجام شد. نتایج پیش‌بینی نشان داد که دمای متوسط شهرستان بیرجند افزایش حدوداً 3 درجه‌ای نسبت به متوسط دوره‌پایه آماری خواهد داشت.