برآورد رواناب با استفاده از مدل IHACRES بر اساس‌ داده‌های ماهواره‌ای CHIRPS و مدل‌های CMIP5 (مطالعه موردی: حوضه آبخیز گرگانرود-منطقه آق‌قلا)

Abstract

حوضه­ آبخیز یک سامانه هیدرولوژیکی پویا به لحاظ زمانی-مکانی است؛ بنابراین روند تبدیل بارش به رواناب نیز بسیار پیچیده است. مدل­های هیدرولوژیکی با توان بالقوه­ خود، ابزارهای کارآمدی به­ویژه تحت شرایط تغییرات آب و هوایی محسوب می­شوند. هدف از این مطالعه برآورد رواناب حوضه آبخیز گرگانرود-منطقه آق­قلا با استفاده از مدل نیمه توزیعی IHACRES است. به این منظور داده­های ایستگاه همدید گرگان، ایستگاه هیدرومتری آق­قلا، چهار مدل CanESM2، GFDL-CM3، HadGEM2 و MRI-CGCM3 از مجموعه مدل­های CMIP5 تحت روش­های ریزمقیاس­نمایی آماری SDSM و MarkSimGCM و داده­های ماهواره­ای بارش با توان تفکیک بالا CHIRPS (05/0 ×05/0 درجه قوسی) به‌کارگیری شدند. در ادامه از آماره­های R²، MBE و RMSE برای صحت­سنجی و از آزمون­های ناپارامتریکMann-Kendall و Sen's Slope برای ارزیابی روند و شیب روند داده­ها استفاده شد. نتایج نشان داد مدل CanESM2 ریزگردانی شده با SDSM از عملکرد بالاتری نسبت به مدل­های دیگر برخوردار است. همچنین داده­های CHIRPS کارایی مناسبی را برای مطالعه بارش نشان­ داده­اند. رفتار آماری بلندمدت دبی در آق­قلا نشان داد فروردین و اردیبهشت بیشینه دبی را در بین ماه­های مختلف سال دارا می­باشند. مدل IHACRES هر چند که در پیش­بینی دبی­های بیشینه نتوانسته دقت مناسبی را ارائه دهد اما در مجموع دارای دقت قابل قبولی است. بارش-رواناب در دوره مدل­سازی شده آینده تحت سناریو­های RCP2.6 و RCP4.5 روند کاهشی و تحت سناریو RCP8.5 روند جزئی افزایشی خواهد داشت. همچنین انتظار می­رود با افزایش بارش­های حدی رخدادهای سیلابی در منطقه نیز روندی افزایشی داشته باشند.