عنوان پایان‌نامه
تحلیل تاثیر عدم قطعیت ناشی از تغییر اقلیم بر بهره وری آب کشاورزی با رویکرد GIS/AEZ (مطالعه موردی : دشت ساوجبلاغ)
- رشته تحصیلی
- مهندسی‌کشاورزی-آبیاری و زهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47230;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 455
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- سارا بلوک آذری
- استاد راهنما
- محمود مشعل, علیرضا مساح بوانی
- چکیده
- چکیده در شبیه¬سازی بهره وری آب کشاورزی تحت تاثیر تغییراقلیم، عدم قطعیت¬های مختلفی بر نتایج نهائی تاثیر می¬گذارند. که با نادیده گرفتن هریک از آنها از اعتبار نتایج کاسته می¬شود. همچنین در نظر نگرفتن عدم قطعیت¬های مرتبط با مباحث تغییراقلیم در مطالعات، می¬تواند نتایج غیر واقعی و غیر کاربردی را به تصمیم¬گیرندگان اعمال کند. در این تحقیق تاثیر عدم قطعیت مربوط به مدل¬های AOGCM بر شاخص¬های گیاهی و آبی دشت ساوجبلاغ در3 دوره 2039-2010، 2069-2040، 2099-2070 میلادی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا منطقه مورد مطالعه به سلول¬های 5×5 دقیقه شبکه¬بندی شد. برای محاسبه مقدار بارندگی و دمای هر سلول از منطقه مطالعاتی در سال پایه ، بین طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع هر ایستگاه با مقدارمتوسط 35 ساله بارندگی و دما در هرماه همبستگی چندمتغیره گرفته شد تا مقدار متوسط بارندگی و دمای دراز¬مدت ماهانه با توجه به طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع در هر سلول، قابل محاسبه باشد. به منظور تولید پارامترهای اقلیمی منطقه در دوره 2100-2010، از خروجی های 9 مدلAOGCM (CCSM3، CGCM3، CSIRO Mk3،GFDL CM2.1 ، GISS E-R، HadCM3، ECHAM5، MIROC-med، PCM) تحت سناریو ی A2 استفاده گردید. با وزن دهی به مدلهای اقلیمی و استفاده از روش مونت کارلو تعداد 2000 سری زمانی دما و بارش برای هر سلول تولید شد سپس این مقادیر بوسیله روش عامل تغییر برای منطقه ریز¬مقیاس شدند. در ادامه با رویکرد AEZ/GIS مقدار محصول پتانسیل روزانه در سال 2005 و دوره¬های آتی در هر سلول از سطح دشت محاسبه شد و با استفاده از روش هارگریوز- سامانی مقادیر تبخیر و تعرق مرجع روزانه و مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه در سطح منطقه محاسبه شد. با استفاده از مدل بیلان آب-خاک-گیاه، مقدار نیاز آبی خالص در هر سلول برآورد گردیده و با وارد کردن سطح زیرکشت در محاسبات، مقدار حجم خالص منطقه در هر سلول محاسبه شد. در ادامه با تعریف محدوده عدم قطعیت برای تغییرات شاخص¬های گیاهی و آبی به بررسی سناریو¬های حداقل و حداکثر این محدوده پرداخته شد. در نهایت بهره¬وری آب کشاورزی در این دشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد در سالهای آتی تحت هر دو سناریوی حداقل و حداکثر اقلیمی، عملکرد پتانسیل کاهش و میزان نیاز آبی واقعی و پتانسیل و حجم خالص و ناخالص آبیاری در تمام محصولات (گندم ،جو ، ذرت علوفه¬ای و یونجه) در اثر تغییراقلیم افزایش می¬یابد. در نتیجه این تغییرات باعث می¬شود تا میزان بهره¬وری پتانسیل نیز در تمام گیاهان کاهش یابد بطوری¬که در گیاه یونجه از همه بیشتر است. از طرف دیگر نتایج نشان داد که تحت هر دو سناریوی حداقل و حداکثر اقلیمی در دوره¬های آتی، میزان منابع آب منطقه کاهش و در نتیجه شاخص کمبود آب اقزایش خواهد یافت. همچنین نتایج نشان داد که یونجه محصول مناسبی برای کشت در منطقه در آینده نیست ولی ذرت علوفه و جو بدلیل حساسیت پذیری کمترشان در برابر تغییراقلیم، بهترین الگوی کشت می¬باشند. واژه¬های کلیدی: عدم قطعیت، مدلهایAOGCM، تغییراقلیم، بهره¬وری آب کشاورزی، AEZ/GIS، دشت ساوجبلاغ.
- Abstract
- Abstract There are many uncertainty resources for simulating agricultural water productivity which can have affect on the final results; and by ignoring each of them the validation of the results decreases. Furthermore, without considering uncertainty resources of climate change in studies, the results are not applicable and useful and they cannot be employed in planning and management. In this study, the impact of climate change due to AOGCM models on plant and water indicators of Savojbolagh plain were investigated during 3 time periods 2010-2039,2040-2069,2070-2099. So at first, the region of study was divided into 5 *5 minute cells. For calculating precipitation and temperature of each cell in base period, multivariable correlations including: longtitude, latitude and altitude of each station with precipitation and temperature of 35-year average is obtained to calculate the amount of mean precipitation and temperature due to longitude, latitude and altitude of each station. For extracting climatic parameters of region in 2010-2039 time periods, 9 AOGCMs models under A2 emission scenario are used including: CCSM3, CGCM3, CSIRO Mk3, GFDL CM2.1, GISS ER, HadCM3, ECHAM5, MIROC-med, and PCM. 2000 precipitation and temperature time series were calculated with weighting AOGCMs models and use of Monte Carlo methods, then these series were downscaled through change factor method, after that, daily potential product for 2005 and future period for each cell of the region were calculated using AEZ/GIS approach and amounts of daily reference and potential evapotranspiration of crop were calculated using Hargreaves-samani equation. The amounts of net water requirement for each cell were detected using crop-water-soil balance model and the net volumes of water requirement were obtained through multiplying these values by cultivated areas. The uncertainty ranges of plant and water indicator changes were defined to evaluate minimum and maximum scenarios of the region and finally, agricultural productivities were estimated. Results showed that in future years under both of climatic minimum and maximum scenario, the range of potential productivity will decrease and actual water requirement, potential water requirement net and gross irrigation volumes for all crops (wheat, corn, alfalfa, and barley) will increase due to climate change. So, these changes will cause decrease in the amount of potential water productivity for all crops making alfalfa as having most decrease among other crops. on the other hand, under both of the maximum and minimum scenarios in future period, amount of water recourses will decrease and subsequently the water shortage indicator will increase. the result also showed that alfalfa is not a suitable crop for cultivation in future maize and barley are the best crop pattern due to less sensitivity to climate change. Keywords: uncertainty, AOGCM models, AEZ/GIS, agricultural water productivity, Savojbolagh plain, climate change.
