مقایسه مدل‌های رگرسیون بردار پشتیبان، برنامه‌ریزی بیان ژن و آیهکرس در پیش‌بینی تغییرات رواناب تحت تاثیر تغییر اقلیم (مطالعه موردی: سد جامیشان)

Abstract

امروزه اثرات تغییر اقلیم و گرمایش جهانی به دلیل افزایش گاز‌های گلخانه‌ای در جهان به اثبات رسیده‌است. وقوع این شرایط، فرآیند‌‌های هیدرولوژیکی مانند بارش و جریان رودخانه‌ها را که یکی از منابع اصلی تامین کننده آب حوضه است، تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این تحقیق مقادیر ماهانه بارش، دما و دبی سد جامیشان در سال‌های ۲۰۱۷-۱۹۸۸ به­عنوان دوره پایه در نظر گرفته شده‌‌‌است. به دلیل اینکه خروجی مدل‌های اقلیمی دقت و تفکیک مکانی و زمانی مورد نظر را ندارد، لذا لازم است که خروجی مدل‌های CMIP5 برای منطقه مورد نظر ریزمقیاس شود. در این پژوهش با استفاده از روش عامل تغییر، داده‌های دو مدل FLO_ESM و CNRM_CM5 تحت سناریو RCP8.5 ریزمقیاس شده و پارامترهای ماهانه دما و بارش سد جامیشان برای دوره‌ی ۲۰۵۰-۲۰۲۱ تولید گردید. برای ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر تغییرات رواناب منطقه مورد نظر به بررسی و مقایسه‌ی مدل‌های رگرسیون بردار پشتیبان، برنامه‌ریزی بیان ژن و آیهکرس با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتونپرداخته‌شد. نتایج مدل‌های اقلیمی افزایش دمای بین ۱/۰ تا ۴/۱ درجه سلسیوس را به­ترتیب برای دو مدل FLO_ESM و CNRM_CM5 نشان می‌دهد. همچنین نتایج بارش شبیه­سازی شده نشان می‌دهد که میانگین درازمدت ماهانه تحت سناریو RCP8.5 در دوره آتی به­ترتیب ۱/۱ و ۸/۵ درصد نسبت به دوره پایه کاهش داشته‌است. به طور کلی بررسی نتایج حاصل از پیش‌بینی دبی در هر سه مدل رگرسیون بردار پشتیبان، برنامه‌ریزی بیان ژن و آیهکرس حاکی از کاهش رواناب است که بیش­ترین کاهش رواناب مربوط به SVM در مدل FLO_ESM با ۹/۲۸ درصد و کمترین کاهش رواناب مربوط به GEP در مدل CNRM_CM5 با ۱/۱۴ درصد می‌باشد و در این پژوهش مدل‌های آیهکرس و بیان ژن نسبت به روش رگرسیون بردار پشتیبان از دقت مطلوب‌تری برخوردار هستند.