مهرانه خدامرادپور

چکیده: مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌شدت در معرض تأثیرات تغییرات اقلیمی قرار دارند. بنابراین، بررسی تأثیر گرمایش جهانی بر دسترسی به آب در این مناطق برای تدوین سیاست‌های بهینه مدیریت منابع آب ضروری است. این پژوهش تأثیرات تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی را بر رواناب حوضه آبریز کرخه، قطب گندم ایران، مورد بررسی قرار داده است. مدل ریزمقیاس‌نمایی آماری LARS-WG برای شبیه‌سازی متغیرهای اقلیمی (دما و بارش) به‌کار گرفته شد. این مدل با استفاده از داده‌های تاریخی 1999 تا 2018 و سناریوهای SSP245 و SSP585 برای چهار دوره زمانی (2021–2040، 2041–2060، 2061–2080 و 2081–2100) و خروجی مدل اقلیمی MPI-ESM1-2-HR ، تغییرات دما و بارش را شبیه‌سازی کرد. نتایج ارزیابی نشان داد که مدل LARS-WG با ضرایب خطای پایین RMSE) وNRMSE ) و تطابق بالا با داده‌های مشاهداتی (99/0 R²=)، عملکرد مناسبی در برآورد متغیرهای اقلیمی داشته است. در زمینه پیش‌بینی رواناب، از مدل‌های یادگیری ماشین پیشرفته، شامل جنگل تصادفی (RF) و تقویت گرادیان حداکثری (XGBoost)، استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل XGBoost در پیش‌بینی رواناب در اکثر ایستگاه‌ها دقت بالاتری داشت و در ایستگاه پل‌چهر بالاترین دقت (78/0 =KGE )، را ارائه کرد. مدل RF نیز در ایستگاه دواب‌مرک عملکرد بهتری (75/0 = KGE) نشان داد. بااین‌حال، هر دو مدل در ایستگاه نورآباد دقت کمتری داشتند که به پیچیدگی‌های محلی منطقه بازمی‌گردد. نتایج پیش‌بینی‌ها نشان داد که دماهای بیشینه و کمینه در تمام سناریوها، به‌ویژه SSP585، افزایش چشمگیری دارند و ایستگاه پل‌زال و کاکارضا به ترتیب به‌عنوان گرم‌ترین و سردترین ایستگاه‌ها شناسایی شدند. تغییرات بارندگی در ماه‌های مرطوب بیشتر بود، اما در برخی ایستگاه‌ها مانند پل‌چهر و پل‌زال تحت سناریوی SSP585 کاهش محسوسی داشت. تبخیر-تعرق نیز در ماه‌های گرم افزایش یافته و بیشترین تغییرات در ایستگاه پل‌چهر ثبت شد. رواناب در ماه‌های تابستانی کاهش چشمگیری را نشان داد و بیشترین تأثیر در ایستگاه کاکارضا تحت سناریوی SSP585 مشاهده شد. این مطالعه نشان داد که منطقه مورد بررسی الگوهای متفاوتی از تغییرات بارش را در طول فصل‌های مرطوب در دوره‌های ارزیابی شده تجربه خواهد کرد. تحقیق حاضر می‌تواند به تصمیم-گیران کمک کند تا راهکارهای مؤثری برای مدیریت منابع آب در مواجهه با تغییرات اقلیمی ارائه دهند و مبنای علمی برای تحقیقات آینده درباره تأثیرات گرمایش جهانی بر منابع آبی باشد.