عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی اثر تغییر اقلیم بر محصول زراعی برنج در منطقه خزری
- رشته تحصیلی
- جغرافیای طبیعی-اقلیم شناسی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69777;کتابخانه دانشکده جغرافیا شماره ثبت: 1990
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- فاطمه ربانی
- استاد راهنما
- حسین محمدی
- چکیده
- چکیده هدف این پژوهش، بررسی وضعیت اقلیم آینده در ساحل شمالی ایران است. داده¬¬های هواشناسی مورد استفاده شامل داده¬های روزانه بارش، دمای بیشینه، دمای کمینه و ساعت آفتابی مربوط به 11 ایستگاه سینوپتیک منطقه خزری و داده¬ های ماهانه دما و بارش مدل¬های جفت شده جوی- اقیانوسی می¬باشد. عدم قطعیت و عملکرد 6 مدل¬¬ اقلیم جهانی (Hadcm3، Gfdl، Incm3، Ipcm4، Echam5، Ncccsm) با استفاده از معیارهای دقت برای دوره پایه (2000-1971) بررسی و اعتبارسنجی مدل مولد تصادفی داده¬های آب و هوایی با استفاده از آزمون¬¬های آماری کلموگروف- سمیرنوف، T و F و محاسبه مقادیر P-value برای هر یک از آزمون¬ها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که مدل¬های Echam5 و Ncccsm بیشترین ضریب همبستگی را با کمترین خطا در شبیه¬سازی دما و بارش منطقه خزری دارند. از اینرو اقلیم آینده منطقه خزری براساس مدل¬های Echam5 وNcccsm برای دوره¬¬های آماری 2032-2011 و 2065-2046 تحت سه سناریوی SRA1B،SRA2 وSRB1 پیش¬بینی شده است. نتایج حاصل از پیش بینی دما و بارش در منطقه خزری نشان داد که روند دما در آینده افزایشی است ( 7/0 درجه در دوره اول و 7/1 درجه در دوره دوم) و این افزایش برای دمای کمینه بیشتر از دمای بیشینه می¬باشد. بیشترین افزایش دما در دوره اول در فصل پاییز و در دوره دوم در فصل تابستان مشاهده شده است. بررسی¬های فصلی و ماهانه بارش نشان می¬دهد که در هر دو دوره آماری، بارش در ماه¬های سپتامبر و اکتبر کاهش و در ماه¬های نوامبر، دسامبر، ژانویه و فوریه نسبت به دوره مشاهداتی افزایش خواهد یافت. با توجه به اینکه منطقه خزری هم اکنون بیشترین بارش سالانه را در فصل پاییز و به ویژه ماه اکتبر دریافت می¬کند، پیش¬بینی¬ها نشان می¬دهد که بیشترین بارش سالانه با یک ماه تأخیر در ماه نوامبر رخ خواهد داد. اثر تغییرات دما و بارش در فصل رشد محصول با استفاده از مدل CERES-Rice و داده¬های زراعی مربوط به سه رقم برنج هاشمی، علی-کاظمی و خزر بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش دما، عملکرد و زیست توده محصول برنج و همچنین زمان آغاز خوشه دهی، گلدهی و بلوغ فیزیولوژیک در آینده کاهش خواهد یافت. همچنین افزایش دما در سناریوهای مختلف نشان می¬دهد که در دما¬ی بیشتر از یک درجه زمان خوشه دهی، گلدهی و بلوغ فیزیولوژیک در شرایطی که نیاز آبی گیاه تأمین باشد با تأخیر همراه خواهد
- Abstract
- Abstract Climatic change can lead to different negative results on various systems including water, agriculture, environment, healthcare, industry and economy. The purpose of study is impact of future climate conditions on rice crop in the northern coast of Iran. We used collection of long- term daily data of precipitation, minimum and maximum temperature and sunshine for 11 synoptic stations and monthly rainfall and temperature of coupled ocean- atmosphere models data in this study. First, the uncertainty and operation of the global climate models are evaluated for baseline period (1971-2000) and then stochastic weather generator model is validated and analyzed using statistical tests like K-S, T and F. The future data for 2011-2032 and 2046-2065 are generated for each station base on the Mpeh and Ncccsm models under three scenarios of SRA1B, SRA2 and SRB1. The prediction results showed that trend of temperature will be ascending and the minimum temperature will increase more than maximum temperature. In the first study course, maximum of increasing of temperature will be in September, October and November (autumn season) and in the second study course will be in July, august and September (summer season). Also, seasonal and monthly rainfall in both the models showed that rainfall will decrease in September and October and will increase in November and December. The maximum rainfall will occur in november in the Caspian Sea area. The study of climate change effects on rice crop, we used meteorological, soil and crop management data. The meteorological data include the daily data of minimum temperature, maximum temperature, solar radiation and precipitation during 1981-2010 and ECHAM5 model. Soil and product management data provided from field experiment was conducted from 2007, 2008 and 2009 at the Rice Research Institute in Rasht. Validating of Global Climate Models shows that ECHAM5 model has the highest correlation with the lowest error to simulate the future temperature and precipitation. We used ECHAM5 climate model coupled with a crop growth model for simulating of the effects of climate change on rice protection. Results of simulated yield and biomass of the rice crop base on scenarios of Sra1b, Sra2 and Srb1 show that rice crop yield and biomass decrease with increasing of mean temperature and decreasing of precipitation. Panicle Initiation day, Anthesis day and Physiological maturity day will shorten with increasing of temperature. Also, length of phonological development will decline with increasing of temperature above 1°C in continuous submergence Keywords: Climate Change, Caspian Sea Area, Global Climate Model, Ceres-Rice, Rice Phonology.
