نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 عضو هیات علمی دانشگاه تبریز

چکیده

 





 





با توجه به اهمیت بارش برف در تأمین آب مناطق مختلف بویژه در نواحی کوهستانی، برآورد دقیق آب معادل­ برف و همچنین تغییرات سطح پوشش آن می­تواند در بخش­های کشاورزی، انرژی، مدیریت­ مخزن و هشدار سیل مؤثر باشد. در این مطالعه، رواناب ناشی از ذوب­ برف در حوضه­ شهرچای تحت شرایط تغییر­اقلیم، بررسی شد. برای این منظور نخست، سطح پوشش برف برای سال آبی 92-91 با استفاده از تصاویر روزانه ماهواره ترا- مودیس در محیط نرم­افزار ENVI استخراج گردید. سپس در نرم­افزار GIS مشخصات فیزیوگرافی حوضه بدست آمد. در مرحله بعد با وارد کردن داده­های پوشش برف، متغیرهای هواشناختی و پارامترهای لازم به مدلSRM ، رواناب ناشی از ذوب ­برف شبیه­سازی شد. سپس خروجی 6 مدل گردش عمومی جو تحت سه سناریوی A2, A1B و B1 با مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند، سپس از طریق مقایسه خروجی مدل­ها در دوره آتی با دوره پایه بصورت ماهانه توسط شاخص­های آماری بهترین مدل و سناریو برای تولید داده­های دمای هوا و بارش در دوره آماری 2030-2011 انتخاب شد. در نتیجه برای تولید بارش از مدل HADCM3 تحت سناریوی A1B و برای تولید دما نیز از مدل MPEH5 و تحت سناریوی A2 استفاده شد. برای برآورد میزان تغییر رواناب ناشی از ذوب ­برف در شرایط تغییر­اقلیم میزان تغییرات داده­های دما و بارش ماهانه تحت مدل و سناریوهای منتخب در دوره آتی با دوره پایه در طول دوره شبیه­سازی به مدل SRM وارد شد. نتایج نشان داد که رواناب ناشی از ذوب ­برف در اواخر فصل بهار کاهش می­یابد. همچنین دبی ­اوج در مقایسه با دوره پایه زودتر ظاهر شده و مقدار آن نسبت به دوره پایه بیشتر پیش بینی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Impacts of Climate Change on Runoff from Snowmelt (Case Study: Shahrchay basin Urmia)

نویسندگان [English]

  • Saeed jahanbakhsh 1
  • yagob din pazhoh 2
  • mohammad hossein aalinejhad 1

1 The University of Tabriz

چکیده [English]

According to the importance of snowfall in supplying water of different regions especially mountainous areas, accurate estimation of snow water equvallent and changes of its coverage would be effective in agriculture, energy, management of reservoir and flood warnings. In this study runoff orginated from snow melting in ShahrChay basin under the terms of climate change calculated. For this purpose, snow cover for water year of 2012-2013 were extracted in ENVI software by using daily images of Modis satellite.Then, GIS software the physiographic specification of the basin was obtained. In the next step, data of snow cover, meteorological variables and other necessary parameters to SRM model provided as an input of model and run_off from snow melt was simulated. Then output of the 6 models of atmospheric general circulation with title of 3 scenarios nomely A1B , A2 and B1 converted to a downscaleing by using LARS-WG model. By comparing the output of 6 models in the future period to period based on monthly statistical, the best model and scenario for generation of air temperature and precipitation data in the period 2030-2011 were selected. As a result the HADCM3 model under the scenario A1B was used for generation of precipitation and the MPEH5 under scenarios A2 was used for generation of temperature data. In order to estimate the rate of change of runoff orginated from snowmelt rate of change of monthly data of air temperature and precipitation of the base time period as well as future time period under selected model and scenarios was entered to SRM model in simulation time period. Results for all of the scenarios show that runoff orginated from snowmelt in late spring will be reduced. The peak flow appeared earlier in comparison with base time period and its value would be larger than base time period.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate Change
  • Lars-WG
  • remote sensing
  • Runoff Snow
  • SRM
  • Shahrchay
-  بابائیان، ا. نجفی نیک، ز. زابل عباسی، ف. حبیبی نوخندان، م. ادب، ح و ملبوسی، ش. (1388)ارزیابی تغییر اقلیم کشور در دوره 2039-2010 میلادی با استفاده از ریزمقیاس نمایی داده های مدل گردش عمومی جو ECHO-­G، جغرافیا و توسعه، 16 :152-135.
- رسولی، ع و ادهمی، س. 1386. محاسبه آب معادل از پوشش برفی با پردازش تصاویر سنجنده مودیس. جغرافیا و توسعه. (10)36-23.
- فتاحی، ا. دلاور، م و قاسمی، ا.1390. شبیه­سازی رواناب ناشی از ذوب برف در حوضه­های کوهستانی با استفاده از مدل SRM، مطالعه موردی: حوضه آبریز بازفت. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. (23): 141-129.
- قاسمی, ا و فتاحی، ا. ۱۳۹۱. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر روانآب حاصل از ذوب برف مطالعه موردی (حوضه آبریز بختیاری)، اولین همایش ملی بیابان، تهران، مرکز تحقیقات بین المللی بیابان، دانشگاه تهران.
- قربانی زاده خرازی، ح. صدقی، ح. ثقفیان، ب. پرهمت، ج. 1388. بررسی اثر تغییر اقلیم بر توزیع زمانی جریان رواناب ناشی از ذوب برف در حوزه‌ی کارون. مجله علوم ومهندسی آبخیزداری ایران.; 3 (9) :50-45.
- کارآموز، م و عراقی­نژاد، ش. 1393. هیدرولوژی پیشرفته. انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی­تکنیک تهران). چاپ سوم.
- نجف زاده، ر. ابریشم چی، ا. تجریشی، م و طاهری شهر­آئینی، ح. 1383. شبیه­سازی جریان رودخانه با مدل ذوب برف. مجله آب و فاضلاب. (52) :11-2.
- Babaeian, Kwon W T and Im E.S. 2004. Application of Weather Generator Technique for Climate Change Assessment over Korea. Meteorological Research Institute of lma, crl Final project Report.
- Bales R.C. and Cline D. 2003. Snow hydrology and water resources: western united sates, In Handbook of Weather, Climate and Water: Dynamics,Climate, Physical Meteorology, Weather Systems, and Measurements, Ed. Potter T.D., Colman B.R., Wiley-Interscience, 10:443-459.
- Malcher P. and Heidinger M. 2001. Processing and data assimilation scheme for satellite snow cover products in the hydrological model. Envisnow EVG1-CT- 2001-00052.
- McCuen R. H.1998. Hydrologic analysis and design. Printice-Hall Pub., Inc. N.J., PP.548.
- Racsko, P. Szeidl, L and Semenov, M. A. 1991. Serial approach to local Stochastic Weather Models. Ecological Modeling.
- Rango A. and Martinec J. 1998. The snowmelt runoff model (SRM) user/s manual, version 4, URL: fttp // hydrolab . arsusda. gov/ pub / srm / srm4.pdf.
- Seidel K. and Martinec J. 2002. Hydrological applications of Satellite Snow Cover mapping in the swiss Alps. Proceedings of Earsel-Lissig-Workshop Observing Our Cryosphere from Space, Bern, March 11-13.
- Semenov M A, Brooks R G, Barrow E M and Richardson C W. 1998. Comparison of the WGEN and LARS-WG Stochastic Weather Generators for Diverse Climates. Climate Research. CR 10:95-107 
- Semenov M A and Barrow E M.1997. Use of a stochastic weather Generator in the Development of Climate Change Scenarios. Climate Change.
- Semenov, MA. Donatelli, M. Stratonovitch, P. Chatzidaki, E, Baruth, B (2010) ELPIS: a dataset of local-scale daily climate scenarios for Europe. Clim Res 44:3−15.
- Tahir A A, Chevallier P, Arnaud Y and Ahmad B. 2011. “Snow cover dynamics and hydrological regime of the Hunza River basin, Karakoram Range, Northern Pakistan,” Hydrology and Earth System Sciences, no. 7, pp. 2275–2290.
- Yonggang  Ma, Yue  Huang, Xi chen, Yongping Li, Anming Bao. 2013. Modelling Snowmelt Runoff under climate change scenarios in an ungauged Mountainous watershed, Northwest China.Mathematical problems in Engineering. Article Hindawi. ID 808565, 9 pages.