عنوان پایان‌نامه
تاثیر توامان تغییر اقلیم و تغییرات پوشش گیاهی بر رواناب در دوره های آتی (مطالعه موردی : حوضه آبریز معرف کسیلیان
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 944;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77923;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 944;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77923
- تاریخ دفاع
- ۳۰ آذر ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدرضا رمضانی
- استاد راهنما
- علیرضا مساح بوانی
- چکیده
- در قرن اخیر، با افزایش گاز های گلخانه ای از جمله کربن دی اکسید، میزان انرژی بیشتری در جو حبس شده است، که باعث بوجود آمدن پدیده گرمایش جهانی می شود. این افزایش دما، باعث بوجود آمدن تغییراتی در اقلیم کره زمین شده که به آن تغییراقلیم می گویند. اکوسیستم های آبی و گیاهی نیز بدلیل ارتباط با اتمسفر از تاثیرات تغییر اقلیم بی نصیب نمی مانند. لذا پرداختن به تغییرات شاخص های پوشش گیاهی از جمله شاخص سطح برگ که تاثیر مستقیم در فرآیندهای هیدرولوژیکی دارد و بررسی تغییرات رواناب، امری ضروری به حساب می آید. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی تاثیرات تغییر اقلیم بر شاخص سطح برگ و رواناب در حوضه معرف کسیلیان در دوره آتی (2039-2020) می باشد. برای این منظور، داده های 8 روزه شاخص سطح برگ از تصاویر محصول MODIS MOD15A2H تهیه شدند و با استفاده از یک روش پیشنهادی، اعداد شاخص سطح برگ غیر قابل اطمینان تصحیح شدند. سپس با بکارگیری الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، مدل بیوژئوشیمیایی BIOME-BGC واسنجی شده و مقادیر روزانه شاخص سطح برگ در دوره مطالعاتی (2013-2004) شبیه سازی شد. در ادامه، با استفاده از 9 مدل AOGCM (استفاده شده درگزارش ارزیابی پنجم هیئت بین الدوّل تغییر اقلیم) و دو سناریو انتشار RCP2.6 و RCP8.5، میزان تغییرات دما و بارش ماهانه استخراج شد. سپس با استفاده از مدل مقیاس کاه LARS-WG بارش و دما روزانه در دوره آتی تولید شدند. با معرفی این داده ها به مدل BIOME-BGC، شاخص سطح برگ در دوره آتی تخمین زده شد. در آخر نیز میزان برگاب با توجه به مقادیر شاخص سطح برگ محاسبه شد و سپس بارش خالص روزانه به مدل بارش - رواناب IHACRES معرفی شد و تغییرات رواناب در دوره آتی محاسبه شد. نتایج نشان داد که مدل BIOME-BGC قابلیت مناسبی در شبیه سازی شاخص سطح برگ برای سه پوشش گیاهی موجود در حوضه کسیلیان شامل جنگل پهن برگ خزان دار، مرتع و گیاهان C3 دارد. همچنین با توجه به افزایش دما، بارش و غلظت کربن دی اکسید در حوضه تحت هر دوسناریو انتشار، میزان شاخص سطح برگ میانگین نیز حدود 2 درصد تحت سناریو RCP2.6 و 8/2 درصد تحت سناریو RCP8.5 در دوره آتی نسبت به دوره مطالعاتی افزایش یافت. در آخر هم با توجه به تغییرات بارش، دما و شاخص سطح برگ، دریافتیم که رواناب میانگین حوضه کسیلیان در دوره آتی تحت سناریو RCP2.6 حدود 1 درصد و تحت سناریو RCP8.5 حدود 4 درصد در دوره آتی نسبت به دوره مطالعاتی کاهش خواهد یافت.
- Abstract
- In recent century, with increasing greenhouse gases like CO2, more energy has restricted in the atmosphere which leads to Global Warming. This phenomenon causes some changes in climate which is called Climate Change. Water and land cover ecosystems are affected by climate change because they are associated with atmosphere. Therefore, investigating LAI changes which is a crucial factor in hydrologic cycles and investigating the changes of runoff are so important. The aim of this thesis is investigating the effects of climate change on LAI and runoff in Kasilian basin in the future period (2020-2039). For this purpose, the 8-day observed LAI values were provided from MODIS MOD15A2H images. Then by improving the unreliable LAI with a suggested method and by using PSO optimization algorithm, the Biome-BGC model was calibrated and the daily LAI were simulated over 2004 to 2013. Subsequently, the precipitation and temperature changes were computed in Kasilian basin by utilizing nine AOGCM model used in fifth assessment report and RCP2.6 and RCP8.5 emission scenario and then the daily precipitation and temperature were produced by LARS-WG model in the future period. By introducing these values to BIOME-BGC model, the LAI changes were estimated in the future period. Finally, the water interception was calculated based on LAI and then the net precipitation was introduced to IHACRES rainfall-runoff model and the runoff was computed in the future period. The results showed that the BIOME-BGC model has a good ability to simulate LAI for 3 land covers in Kasilian basin including deciduous broad leaf forest, shrubs and C3 grasses. Also, with regards to increasing of precipitation, temperature and CO2 density in Kasilian basin under the both emission scenarios, The LAI increased 2 percent in RCP2.6 and 2.8 percent in RCP8.5 in the future period (2020-2039) compared to the baseline period (2004-2013). At the end, regarding to precipitation, temperature and LAI changes, it is indicated that mean runoff was decreased 1 percent in RCP2.6 and 4 percent in RCP8.5 in the future period (2020-2039) compared to the baseline period (2004-2013). Keywords: Climate change, Simulating LAI, MODIS LAI products, simulating runoff
