Study on Effects of Climate Changes on Surface Runoff Changes in Basin of the Urmia Lake

Hosseini, Seyed Asaad and Salahi, Bromand and Goodarzi, Massoud (2015) Study on Effects of Climate Changes on Surface Runoff Changes in Basin of the Urmia Lake. Doctoral thesis, University Of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Seyed Asaad Hosseini.pdf

Download (307kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Abstract: Climate change is one of the most important problems in the present century. So assessing and prediction of future changes is important to mitigate climate change impacts on water resources, is very important for economics and socio-economic affairs. The purpose of this research is Effects of Climate Changes on Surface Runoff Changes under Scenario A1B, A2, B2 and B1 of HadCM3 general circulation models and IHACRES rainfall-runoff model in thiry time perioud (2011-2030, 2046-2065 and 2080-2099) using LARS-WG and SDSM downscaling model in the Urmia Lake Basin synoptic stations. According to the results of the Mann-Kendall and Sen's Slope Estimator was determined at selected stations in different parts of the basin there is no decreased and increase systematic in all parameters and most stations had not experienced a significant trend. According to the results of these test, the rainfall has been decreasing in all stations studied, that this decreasing trend is significant at 5% only in Tabriz station. The results of the evaluation of observed and simulation data using the LARS-WG and SDSM downscaling models Using statistical indexes showed that not difference between the simulated and the observed values on the critical error 0.5% and are acceptable Pearson correlation values between the simulated and observed data at a significance level of 0.1%. To ensure the accuracy of the calibration model, were used the measurement error included RMSE, MSE and MAE indices. The results show that the accuracyof the mode is various in stations and parameters study. So that both models has been a more accurate in simulation of temperature than precipitation And also in simulated of monthly precipitation, SDSM model Except the Saghez station on other stations have a more accurate than the LARS-WG model. In general, the results showed that the maximum and minimum temperatures will rise in future periods and average temperature of Basin will be increased between 0.55 to 3.15 ° C, But the results is different for precipitation. LARS-WG model showed a reduction in the rainfall amounts 11.94 percent in the basin but SDSM model is 5.62 percent increase in future periods than the base period. Evapotranspiration rates are based on two methods Hargreaves and Priestley Taylor show a significant increase than base period. Performance analysis of IHACRES rainfall-runoff model also showed good accuracy of the model to simulate the runoff changes in employed stations. The results the study of surface runoff changes showed that the long-term average of annual runoff is reduced in 2020s, 2050s and 2080s than the base period, respectively 5.4, 22.35 and 64.5 percent. So the issue of water shortage in this basin in the future will be more serious and the amount of surface runoff and flow distribution with respect to the expected climate change had changed completely.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: بررسی اثرات تغییرات اقلیمی بر تغییرات رواناب سطحی در حوضه¬¬ی آبریز دریاچه¬ ارومیه
Persian Abstract: تغييرات اقليمي مهم¬ترين معضل کره¬ زمين در قرن حاضر است بنابراين ارزيابي و پيش¬بيني اين تغييرات در آينده به دليل اثرات سوء تغييرات اقليمي بر منابع آبي و محيط طبيعي و همچنين اثرات زیست‌محیطی، اقتصادي و اجتماعي از اهمیت ويژه¬اي برخوردار است. لذا در پژوهش حاضر اثرات تغییرات اقلیمی بر تغییرات رواناب سطحی حوضه آبریز دریاچه ارومیه تحت سناریوهای¬ A1B، A2، B1 و B2 با کاربست مدل گردش عمومي HadCM3 و مدل مفهومی بارش- رواناب IHACRES در سه دوره زمانی مختلف (2030-2011، 2065-2046 و 2099-2080) از طريق مدل¬های ریزمقیاس¬گرداني آماري LARS-WG و SDSM در ايستگاه¬هاي سينوپتيک حوضه آبريز درياچه اروميه مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل از آزمون من کندال و تخمین¬گر شیب سن مشخص گردید که در ایستگاه¬های منتخب در مناطق مختلف سطح حوضه روند کاهشی و افزایشی منظمی در پارامترهای مورد بررسی مشاهده نشده است و بیشتر ایستگاه¬های مورد مطالعه روند معنی¬داری را تجربه نکرده¬اند. مطابق با نتایج این آزمون، بارش در همه ایستگاه¬های مورد بررسی روند کاهشی داشته است که این روند کاهشی فقط در ایستگاه سینوپتیک تبریز در سطح 5 درصد معنی¬دار است. نتايج حاصل از ارزيابي داده¬هاي مشاهداتي و شبيه‌سازي ‌شده توسط مدل¬های ریزمقیاس-گرداني LARS-WG و SDSM با استفاده شاخص¬هاي آماری بيانگر آن است که اختلاف معنی¬داري بين مقادير شبيه‌سازي‌شده و مشاهداتي آن‌ها با خطاي بحراني 0۵/۰ وجود ندارد؛ و مقادير همبستگي پيرسون بين داده¬هاي شبيه‌سازي ‌شده و مشاهداتی در سطح معنی¬داري 0۱/۰ قابل‌قبول مي¬باشد. جهت اطمينان از صحت واسنجي مدل¬ها از شاخص¬هاي خطا سنجي RMSE، MSE و MAE نيز استفاده شد؛ که نتايج به‌دست‌آمده نشان مي¬دهد که دقت مدل¬ها در ايستگاه¬هاي مورد بررسی و پارامترهاي مختلف متفاوت است. بدین‌صورت که هر دو مدل در شبيه¬سازي دما از دقت مناسب‌تري نسبت به شبيه¬سازي بارش برخوردار بوده و در شبيه¬سازي بارش ماهانه نيز مدل SDSM به غير از ايستگاه¬ سقز در ساير ايستگاه¬ها، از دقت بيشتري نسبت به مدل LARS-WG برخوردار بوده است؛ ولی در شبیه¬سازی بارش بلندمدت سالانه مدل LARS-WG موفق¬تر عمل نموده است. در مجموع نتایج حاصل نشان می¬دهد که دمای حداقل و حداکثر در دوره¬های آتی افزایش می¬یابد و متوسط دمای حوضه بین 55/0 تا 15/3 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت؛ اما نتایج برای بارش متفاوت است. مدل LARS-WG کاهش 94/11 درصدی بارش در سطح حوضه را نشان می¬دهد اما مدل SDSM افزایش 62/5 درصدی را در دوره¬های آتی نسبت به دوره پایه نشان می¬دهد. میزان تبخیر و تعرق نیز براساس هر دو روش هارگریوز و پریستلی¬تیلور افزایش چشمگیری را نسبت به دوره پایه نشان می-دهند. تحلیل عملکرد مدل بارش- رواناب IHACRES نیز حاکی از دقت خوب و مناسب این مدل در شبیه¬سازی تغییرات رواناب در ایستگاه¬های مورد بررسی است. نتایج حاصل از بررسی تغییرات رواناب سطحی نیز نشان داد که متوسط رواناب سالانه بلندمدت در دهه¬های 2020، 2050 و 2080 نسبت به دوره پایه به ترتیب به میزان 4/5، 35/22 و 4/65 درصد کاهش می¬یابد. بر اساس نتایج حاصل از سناریوهای مختلف، حوضه آبریز دریاچه ارومیه در دوره¬های آتی با مشکل کاهش رواناب سطحی، کاهش نزولات و افزایش دما و تبخیر روبه‌رو خواهد بود. لذا بحث کمبود آب در این حوضه در آینده جدی¬تر خواهد بود و میزان رواناب سطحی و توزیع جریان نیز با توجه به تغییرات اقلیمی مورد انتظار کاملاً تغییر کرده است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Salahi, BromandUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Goodarzi, MassoudUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Literature & Humanities > Department of Geography
Divisions > Faculty of Literature & Humanities > Department of Geography
Divisions: Subjects > Faculty of Literature & Humanities > Department of Geography
Faculty of Literature & Humanities > Department of Geography
Date Deposited: 10 Nov 2018 05:11
Last Modified: 10 Nov 2018 05:11
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1640

Actions (login required)

View Item View Item