پیش بینی بار آلودگیTN و TP به منابع آب در فرآیند تغییر اقلیم با مدل های SDSM و AQUALM

Document Type: Research Paper

Authors

1 پژوهشگر مرکز تحقیقات کشاورزی کردستان

2 استادیار دانشکده جغرافیا دانشگاه تهران

Abstract

 تغییر اقلیم از طریق بروز تغییرات مهم در منابع آبی حیات زیستمندان را با مشکل مواجه می سازد. پیش بینی این تغییرات می تواند به حفاظت از بیوم ها کمک کند. با هدف پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر کیفیت آب و بار آلودگی وارده به دریاچه زریبار مریوان، از دو مدل اقلیمی و کیفیت آب استفاده شده است. ابتدا به کمک مدل اقلیمی  HAD-CM3 و SDSM دمای منطقه برای دوره 2040 پیش بینی، ریزمقیاس نمایی و از طریق رابطه بین عناصر اقلیمی، بارش پیش بینی گردید. با استفاده از مدل ریاضی AQUALM، روانآب و بار آلودگی حوضه به دریاچه از سطح هر کاربری زمین پیش بینی ودرمحدوده زمانی سالهای 2000، 2011 و 2040 روند تغییرات زمانی بار آلودگی های TN وTP با فرض 10% و20% تغییر در کاربری زمین مدلسازی گردید. نتایج حاکی از وجود ارتباط معنی دار بین دمای ثبت شده در حوضه زریبار و دمای شبیه سازی شده مدل اقلیمی می باشد. نتایج نشان می دهد رابطه معنا داری بین میزان رطوبت نسبی و بارش ثبت شده در حوضه وجود دارد و بارش حوضه از طریق همبستگی بارش و رطوبت قابل محاسبه است. در پایان دوره 2040 میزان بارش سالانه حوضه کم می شود و به تبع آن رواناب حوضه بدلیل کاهش بارندگی و تغییر رژیم و نوع بارش کاهش می یابد. آب کمتری به دریاچه وارد می شود، غلظت آلودگی وارده در واحد حجم رواناب افزایش و تعداد ماههای با بار آلودگی بالا بیشتر می شوند. با افزایش جمعیت و گرمایش جهانی میزان انتقال آلودگی به دریاچه به ویژه درصورت تبدیل کاربری طبیعی به کشاورزی و شهری دهها تا صدها برابر افزایش خواهد یافت.

- آذری، محمود، حمید رضا مرادی، بهرام ثقفیان و منیره فرامرزی (1392) "ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی در حوضه آبخیز گرگان رود"، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی) جلد 27، شماره 3. ص 537 تا 547 .
 
- آشفته، پریسا سادات (1391) "تاثیر تغییر اقلیم بر نیاز آبی محصولات با استفاده از مدل HADCMC"  نشریه آبیاری زهکشی ایران، شماره 3. جلد 6.
 
- آقاشاهی، محسن (1391) "معرفی و مقایسه مدل­های LARS-WG و SDSM به منظور ریز مقیاس سازی پارامترهای زیست محیطی در مطالعات تغییر اقلیم، ششمین همایش ملی مهندسی محیط زیست.
 
- اسمعیلی، لطیف،  امیر شعاع حسنی، نعمت پیکران مانا و فریدون محبی (1392) "اثر تغییر اقلیم بر اکوسیستم و آرتمیای دریاچه ارومیه دومین همایش ملی تغییر اقلیم و تاثیر آن بر کشاورزی و محیط زیست.
 
- الهی، گل علی و سهراب حجام (1385) "بررسی اثر تغییرات دما و بارش بر روی رواناب حوضه آبریز امامه، دومین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب- اصفهان.
 
- باباییان، ایمان (1391) "مقدمه­ای در معرفی مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM طبقه بندی: آموزشی، تغییر اقلیم، پرسش و پاسخ، پیش بینی اقلیمی". http://climate.mihanblog.com/post
 
- پوزش نژاد، مرتضی(1377) " کاربرد مدل کامپیوتری
ANSWER  جهت محاسبه هرز آب و پیش بینی فرسایش رسوب در اراضی شیبدار کشاورزی از حوضه آبخیز گرگانرود"،پایان نامه دانشجویی انتشارات دانشگاه تهران.
 
- روﺣﯽ ﭘﻨﺎه، ﻓﺎﻃﻤﻪ، ﻣﯿﺮرﮐﻨﯽ، سید مجید، ﻣﺴﺎحﺑﻮاﻧﯽ، علی رضا (1393) "ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ روشﻫﺎى واﺳﻨﺠﯽ ﺑﺮاى  ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزى دﻣﺎ ﺑﻪ ﮐﻤک ﻣﺪل رﯾﺰ ﻣﻘﯿﺎس ﻧﻤﺎﯾﯽSDSM " ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردى ﺷﻬر یزد، مجموعه مقالات شانزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، ص. 315 تا 320.
 
- سمیری، سیاوش، حمید رضا مرادی، مرتضی خداقلی و احد توسلی (1392) "ارزیابی اثرات تغییرات بر میزان بارش در حوضه آبخیز بار نیشابور"، نشریه آبخیزداری، انجمن آبخیزداری ایران، سال اول، شماره 1، ص 27 تا 34.
 
- ترحمی، احمد (1376) "بحران کیفی آب و آلاینده‏ها"، فصلنامه آب و توسعه شماره 17، انتشارات وزارت نیرو.
 
- حسینیان، مرتضی(1362) "آب و سلامتی انسان"، انتشارات حسینیان.
 
- حسینی نسب، سید ابراهیم، نصیبه خیرالله زاده و نورالله تازیکه میان دره (1387) "مدل بندی تابعی بارندگی ایران براساس دما و رطوبت. مجله پژوهش­های آماری ایران"، دوره 5. شماره 1. صص 95 تا 121.
 
- رفاهی، حسینقلی(1375) "فرسایش آبی و کنترل آن"، انتشارات دانشگاه تهران.
 
- صادقپور، حسن(1373) "بازنگری راهنمایWHO در زمینه کیفیت آب آشامیدنی"، مجله آب و محیط زیست شماره 11.
 
- عساکره، حسین و سهیلا ملکی (1390) "بررسی تاثیر دما و رطوبت نسبی بر روی بارش طی ده­های اخیر"، مطالعه موردی زنجان، دوره بیستم شماره هفتاد و هشتم. صص 7- 13، پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی.
 
- غفوری، عبدالمحمد (1367) "شبیه سازی هیدرولوژیکی حوضه رود زرد (جنوب ایران )"، پایان نامه دانشجویی انتشارات دانشگاه شیراز.
 
 - فرشی، علی اصغر (1378) "بررسی اثر افزایش گرمای زمین در افزایش مصرف آب کشاورزی"، دومین کنفرانس منطقه­ای تغییر اقلیم، سازمان هواشناسی کشور.
 
- قادری، ناصح (1379) "تأثیر کاربری اراضی بر کیفیت رواناب حوضه دریاچه زریوار مریوان"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مرکز آموزش عالی امام خمینی (ره).
 
- قادری، ناصح (1385) "تأثیر کاربری اراضی بر کیفیت رواناب حوضه دریاچه زریوار مریوان"، مجموعه مقالات دومین کنفرانس مدیریت منابع آب.
 
- قادری، ناصح و عبدالمحمد غفوری (1385) "بررسی نقش محیط­های طبیعی در مقایسه با محیط­های مصنوعی در حوضه دریاچه زریوار"، مجله تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل­ها و مراتع، جلد 4 شماره 1.
 
- قادری، ناصح (1390) "تاثیر اکوسیستم­های انسان ساز و طبیعی بر دریاچه­ها و منابع آبی"، همایش ملی مدیریت تالاب­ها.
- کوچکی، عوض (1378) "بررسی اثرات تغییر اقلیم بر خصوصیات زراعی محصولت ریشه­ای تحت شرایط تبریز"، دومین کنفرانس منطقه­ای تغییر اقلیم، سازمان هواشناسی کشور.
 
- مجتمع دانشگاهی علوم کشاوزی و منابع طبیعی گرگان. (1370) "لیمنولوژی (1) جزوه درسی رشته شیلات و محیط زیست".
 
- مهدوی، محمد (1371) "هیدرولوژی  کاربردی  جلد 1"، انتشارات دانشگاه تهران.
 
- مهدوی، محمد(1371) "هیدرولوژی کاربردی جلد 2"، انتشارات دانشگاه تهران.
 
- موسوی، فرهاد و محمود کلباسی (1374) "تغییرات کیفیت آب رودخانه زاینده رود درطول مسیر رودخانه ازکنفرانس منطقه‌ای مدیریت منابع آب"، انتشارات وزارت نیرو.
 
- موسسه تحقیقات خاک و آب کشور (1376)"برآورد آب مورد نیاز گیاهان عمده زراعی و باغی کشور"، ج 1 و 2.
 
- میمندی نژاد، محمد جواد (1390) "شالوده بوم شناسی"، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ: پنجم. صفحه 808 .
-David. M. Henry. (1978) “Monthly Temperature and precipitation outlook for Anchorage, Alaska using data from past months and sunspot members”, National weather service, Regional headquarters.
 
-Elshemy, M. and G. Meon. (2011) “Climate change impacts on water quality indices of the southern part of Aswan high dam reservoir, Lake Nubia”, Fifteenth International Water Technology Conference, IWTC-15 Alexandria, Egypt.
 
-Ghaderi .N. M. Ghafouri M. Tabatabaei .V. Versace. D. Ierodiaconou. D. A. Barry. (2009) “Land Use Change and Nutrients Simulation for the Siah Darvishan Basin of the Anzali Wetland Region, Iran”. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Editor-in-Chief: Herbert N. Nigg. ISSN: 0007-4861 (print version),
ISSN: 1432-0800 (electronic version) Journal no. 128. Springer New York.
 
 -Ghadiri. H.and Rose. C. W (1992) “Modelling chemical Transport in soils pub: Lewis publishers”.
-Mahdian, M.H, and J. Gallichand (1996) “Modelling soil water content and pressure head SWACROP in potato fields”, Canadian Agricultural engeenering. 38 (1):1-11.
 
-Munn. D.A.E.D. mclean. A.Ramirez.and T.J. logan. (1973) “Effect of soil, cover, slope and Rainfal factors on soil and phosphorus movement under simulated rainfal conditions”, Soil science society of America pro ceedings (Vol 37 No 3 p 428-431)
 
-Naji. F. and L.Apperley. (1998) “Integrated strom water management Environmental management”, Elsevier Newyork, Tokyo.
 
-Anne Frances Johnson. Francesca Moghari (2009) “The booklet based on the report Ecological Impacts of Climate Change.By the Committee on Ecological Impacts of Climate Change”, National Academy of Sciences, National Academy of Engineering, Institute of Medicine, National Research Council.
 
-Paul. C. M. Boers (1993) “Agricultural wastes treatment Institute for inland water management and wastewater treatment Netherland”.
 
-Paul.H (1998) “Eco-hydrological consequences of Environmental Degradation”, Chapter 12, Hydrology-ecology and Environmental Impacts.
 
-Philips. B. C. and. R. A. Ghafouri (1997) “Modeling the effects of land use change”, 8 th international Conferences on Rain Water catchment system.
 
-Sharpin. M.G (1993) “Run off source areas and water quality”, 8 th international conferences on Rain water Catchment system.
 
-Sivakumar. M. and Boroumanel Nasab (1993) “Urban storm water quality Modelling of Nox and T.P. pollutant loads”, 8 th International conferences on Rainwater Catchment systems.
 
-Steven. Chapra. C (1997) “Surface water Quality Modelling”, McEvawhil companies incNewyork.
-Tisseuil C1, Vrac M, Grenouillet G, Wade AJ, Gevrey M, Oberdorff T, Grodwohl JB, Lek S (2012) “Strengthening the link between climate, hydrological and species distribution modeling to assess the impacts of climate change on freshwater biodiversity”, Sci Total Environ, 2012 May 1; 424:193-201 Doi .10.1016/j.scitotenv.2012.02.035. Epub 2012 Mar 17.
-Whitehead. P. G. , R. L. Wilby , R. W. Battarbee , M. Kernan and A. J. Wade.(2009) “A review of the potential impacts of climate change on surface water quality”, Hydrological Sciences–Journal–des Sciences Hydrologiques, 54(1).   Pages 101 - 123
-WP. Soft Ware (1995) “The manual of AQUALM.xp”.
 
-Zhang. H. (1996) “Estimation for urban Runoff quality, from proceeding of the 18th Biemial conference of the international Association on water quality Singapore”.