ارزیابی رطوبت هفتگی خاک و خشکسالی کشاورزی برای دوره‌های آتی با استفاده از مدل DSSAT (مطالعه موردی: دشت بیرجند)

Abstract

رطوبت خاک یک پارامتر تعیین‌ کننده در بسیاری از فرآیند‌های پیچیده زیست­محیطی است و نقش تعیین کننده‌ای در وقوع خشکسالی کشاورزی دارد. بدین منظور در این تحقیق، با استفاده از داده‌های برآورد شده رطوبت خاک توسط مدل DSSAT و داده‌های گزارش پنجم تغییراقلیم، خشکسالی کشاورزی به‌کمک شاخص کمبود رطوبت خاک (SMDI) برای دوره‌های آتی (2015-2045) و (2045-2075) تعیین و با دوره پایه (1975-2005) مقایسه گردید. خروجی مدل‌های GCM تحت دو سناریو انتشار RCP4.5 و RCP8.5 به­کمک مدل LARS-WG در موقعیت محدوده مطالعاتی ریزمقیاس به مدل DSSAT وارد شد. در نهایت با استفاده از داده‌های رطوبت عمق‌های 30-0 و 60-30 سانتی‌متری خاک، خشکسالی کشاورزی به‌کمک شاخص SMDI مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه و بارش در دوره آتی نسبت به دوره پایه در محدوده مطالعاتی افزایش یافته است و سناریو RCP8.5 نسبت به سناریو RCP4.5، دمای بیشتر و بارش کمتری را برآورد کرده است.رطوبت هفتگی خاک برای دوره‌های آتی نسبت به دوره پایه کاهش یافته و مقادیر رطوبت خاک در سناریو RCP4.5 نسبت به سناریو RCP8.5 بیشتر برآورد شده است. همچنین تغییرات رطوبت هفتگی خاک در سطوح مختلف آبیاری در دوره پایه نسبت به دوره‌های آتی کم‌تر است. مقادیر برآورد شده شاخص خشکسالی SMDI سناریو RCP4.5 عمق 30-0 در دوره 2045-2015 نسبت به دوره 2075-2045 منفی‌تر و خشکسالی بیشتری را نشان می‌دهد؛ در حالی که در سناریو RCP8.5 دوره 2045-2015 وضعیت بهتری را دارد. شاخص خشکسالی SMDI عمق 60-30 در هر دو سناریو برای دوره 2045-2015 مقادیر کم‌تر از دوره 2075-2045 را نشان می‌دهند. سناریو RCP4.5 شاخص خشکسالی SMDI بیشتری را نسبت به سناریو RCP8.5 برآورد می‌کند.