در این تحقیق به بررسی اثر تغییرات اقلیم بر سیلاب با استفاده از مدل گردش عمومی جو (aogcm) در حوضه بختیاری پرداخته شد. برای این کار از شبیه سازی دما و بارش دوره آتی (2030-2011) با استفاده از مدل CGCM3 بر اساس سناریوی انتشار A2 از مجموعه مدل های AR4- aogcmبه روش ریزمقیاس نمایی آماری (مدل لارس) و روش تناسبی (بارش) و تفاضل (حداقل و حداکثر دما) استفاده شد. برای شبیه سازی سیلاب حوضه نیز از مدل بارش رواناب HEC-HMS استفاده شد. بر اساس نتایج شبیه سازی در ایستگاه تله زنگ حوضه بختیاری به ازای سیل فروردین 69، دبی شبیه سازی شده به میزان 357.7 مترمکعب نسبت به دبی مشاهده ای کاهش نشان داد که معادل 6.1% دارای خطا است. نتیجه شبیه سازی متغیرهای اقلیمی در حوضه منتخب در دوره آتی، کاهش بارش و افزایش حداقل و حداکثر دما در دوره آتی است. در مجموع در حوضه به طور میانگین تا 20 درصد کاهش بارش مشاهده شد و دمای حداکثر و حداقل به ترتیب با 1.5 و 1 درجه افزایش پیش بینی شدند. نتایج حاصل از استخراج بارش های حدی دوره آتی (2030-2011) نشان داد با وجود کاهش بارش ها در سال های آینده، بارش های حدی در حوضه با شدت بیشتری نسبت به دوره پایه رخ خواهند داد که این امر نشان دهنده افزایش وقوع سیلاب ها در دوره آتی خواهد بود.

می گذارند و با نادیده گرفتن هریک از آنها از اعتبار نتایج کاسته می شود. همچنین در نظر نگرفتن عدم قطعیت های مرتبط با مباحث تغییر اقلیم در مطالعات، می تواند نتایج غیر واقعی و غیر کاربردی را به تصمیم گیرندگان تحمیل کند. در این تحقیق سعی شده است که تاثیر عدم قطعیت مربوط به مدل های شبیه سازی بارش-رواناب و مدل های aogcm بر رواناب حوضه قره-سو در دوره 2069-2040 میلادی تحت سناریوی انتشار A2 از مجموع سناریوی SRES بررسی شود. در این راستا از 9 مدل aogcm-AR4 شامل CCSM3، CGCM3، CSIRO Mk3، GFDL CM2.1، GISS E-R، HadCM3، ECHAM5، MIROC-med، PCM و دو مدل مفهومی بارش- رواناب IHACRES و SIMHYD استفاده شد. ابتدا دو مدل بارش- رواناب برای دوره پایه 2000-1971 واسنجی و صحت یابی شد. سپس با کوچک کردن مقیاس داده های اقلیمی 9 مدل منتخب aogcm-AR4 برای منطقه مطالعاتی و معرفی آن ها به مدل های بارش-رواناب، محدوده تغییرات دما، بارش و رواناب حوضه در دوره 2069-2040 تحت سناریوی A2 مشخص شد. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به مدل های aogcm و مدل های هیدرولوژی باعث تعیین دقیق تر تغییرات رواناب در منطقه مطالعاتی می شود.

تأثیرات تغییر اقلیم بر دما و به ویژه بارش سراسر جهان به دلیل پیچیدگی و تغییرات مکانی آنها به خوبی شناخته نشده است. در این مطالعه به منظور بررسی تأثیرات تغییر اقلیم بر بارش و دمای ایران، 15 مدل aogcm استفاده شدند که تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای A2، A1B و B1 اجرا می شوند. همچنین بارش و دمای ماهانه برای 21 ایستگاه سینوپتیک در دو دوره ی آتی (2016 2045 و 2070 2099)، تحت هر سه سناریوی انتشار محاسبه شد. نتایج نشان داد در هر دو دوره ی آتی، افزایش دما در ماه های تابستان نسبت به ما ه های زمستان بیشتر است. در دوره ی آتی نخست هر سه سناریوی انتشار افزایش دمای یکسانی (حدود 1تا 5/1 درجه) را پیش بینی می کنند و تغییرات بارش در این دوره در ایستگاه های مختلف چشمگیر نیست؛ اما در دوره ی آتی 2070 2099 سناریوی A2 بیشترین افزایش دما و سناریوی B1 کمترین افزایش دما را پیش بینی می کنند. در این دوره انتظار می رود تحت سناریوی بحرانی A2 دمای متوسط سالانه ی کشور در مناطق مرکزی و حاشیه ی دریای خزر حدود 5/3 درجه ی سانتی گراد و در دیگر مناطق تا حدود 5/4 درجه ی سانتی گراد افزایش یابد. همچنین مشخص شد در دوره ی آتی دوم تحت سناریوی بحرانی A2 فقط در استان گیلان و تا حدودی استان اردبیل افزایش بارش خواهیم داشت و در دیگر مناطق کشور شاهد کاهش بارندگی خواهیم بود. به طور کلی، می توان نتیجه گرفت که در دوره ی آتی نخست حجم بارش سالانه ی کل کشور حدود 02/1 میلیارد متر مکعب (حدود 25/0 درصد) و در دوره ی آتی دوم حدود 52/16 میلیارد متر مکعب (حدود 13/4 درصد) کاهش خواهد یافت.

امنیت غذایی در جهان، به ویژه در مناطق خشک، که با کمبود آب مواجه اند، اهمیت زیادی دارد. آثار تغییر اقلیم بر نیاز آبی کشاورزی این اهمیت را دوچندان ساخته است. در این تحقیق به ارزیابی ریسک نیاز آبی دامنه وسیعی از محصولات در شرایط تغییر اقلیم پرداخته شد. به منظور شبیه سازی متغیرهای اقلیمی از مدل های aogcm استفاده شد. بدین منظور، سناریوهای تغییر اقلیم متغیرهای اقلیمی با روش میانگین داده های مشاهداتی دما و بارندگی وزن دهی و توابع توزیع احتمالاتی آن ها تولید شد. با استفاده از روش مونت کارلو 200 نمونه (مقادیر گسسته) از تابع توزیع احتمالاتی ماهانه متغیرهای اقلیمی کوچک مقیاس شده منطقه با نرم افزار SIMLAB برای هر ماه استخراج و، در نهایت، سری زمانی متغیرهای اقلیمی در دوره آتی تولید شد. محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره آتی از طریق رابطه دما و تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره پایه انجام شد. با معرفی 200 سری زمانی ماهانه متغیرهای اقلیمی دوره آتی به مدل، نیاز آبی و تغییرات حجم تقاضای آبی محصولات بررسی شد. بررسی ها نشان داد حجم تقاضای آبی بر اساس سطح زیر کشت فعلی برای محصولات بین 0.05 تا 0.96 میلیون متر مکعب در سال با ریسک 25 درصد، بین 0.04 تا 6.87 با ریسک 50 درصد و بین 1.16 تا 12.68 با ریسک 75 درصد افزایش می یابد. نتایج نشان از افزایش ریسک تغییرات نیاز آبی دارد. همچنین، حجم تقاضای آب تا حدود 2.5، 16 و 31 میلیون متر مکعب در سال به ترتیب با ریسک 25، 50 و 75 درصد خواهد رسید.

تغییرات اقلیمی در قرن بیست و یکم مهم ترین چالش پیش روی جوامع بشری است. نهادهای پژوهشی بسیاری در سراسر دنیا، شبیه های گوناگونی را بمنظور پیش بینی اقلیم و فراسنج های آن ارایه نموده اند. عدم اطمینان ناشی از کاربرد شبیه های گوناگون گردش عمومی جو (aogcm) سبب شد که در این پژوهش به عنوان هدف اصلی، نتایج شبیه های گردش عمومی جو در شبیه سازی فراسنج های اقلیمی برای سال های آماری پایه مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد آن ها برای پیش بینی داده های دما در منطقه کرمان مورد ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش، نتایج شبیه سازی فراسنج های دما در 22 شبیهAOM) ، BCM2.0، CCSM3.0، CGCM2.3.2، CGCM3، CM2.0، CM2.1، CM3، CM3، CM4_IPSL، ECHAM_5،ECHO_G ،E_H ، E_R،FGOAL ، HadCM3، HadGEM، MICRO3.2_HIRES، MICRO3.2_MENDES، Mk3.0، PCM و (SXG_2005 که مورد تایید هیات بین دول تغییر اقلیم در گزارش چهارم می باشد، مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی در سطح کمی در این پژوهش با بررسی شاخص های آماری تحلیل خطا، مجذور میانگین مربعات خطا ,(RMSE) حداکثر خطا ,(ME) ضریب تبیین یا تغییرات ,(CD) کارایی شبیه سازی (EF) و ضریب مجموع باقی مانده (CRM)، انجام پذیرفت. مشخص گردید که شبیه های BCM2.0-CM3.0_INM-AOM در شبیه سازی داده های کم ترین دمای ماهانه، شبیه های HadGEM-ECHO_G-Mk3.0 داده های دمای میانگین ماهانه و همچنین، شبیه های PCM-Mk3.0-AOM در شبیه سازی بیش ترین دمای ماهانه دارای بهترین عملکرد بودند.

با توجه به اهمیت مدل های اقلیمی به عنوان ابزار اصلی مطالعات تغییر اقلیم و نیز تعدد این مدل ها، انتخاب بهترین و مناسب ترین مدل برای منطقه مورد مطالعه از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا داده های دما و بارش شبیه سازی شده توسط 5 مدل BCM2، CGCM3، CNRMCM3، MRICGCM2.3 و MIROC3.2 در سه منطقه تربت حیدریه، سبزوار و مشهد بر اساس سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 به روش تناسبی ریزمقیاس شد. سپس با استفاده از آماره های ضریب همبستگی (R2)، شاخص توافق (D) و میانگین مربعات انحرافات (MSD) صحت سنجی هر یک از مدل ها به طور منفرد و نیز به صورت گروهی انجام شد. نتایج نشان داد که بر اساس اجرای منفرد مدل ها و بر اساس هر سه سناریوی انتشار، در تربت حیدریه و مشهد مدل MRICGCM2.3 و در سبزوار مدل MIROC3.2 بهترین عملکرد را در شبیه سازی دما و مدل های MIROC3.2، MRICGCM2.3 و CNRMCM3 به ترتیب در تربت حیدریه، سبزوار و مشهد دقیق ترین پیش بینی را برای بارش ارائه کرده اند. همچنین دمای شبیه سازی شده توسط همه مدل ها در تربت حیدریه و سبزوار بر مبنای سناریوی B1 و در مشهد بر اساس سناریوی A2 کمترین عدم قطعیت را داشته است. بیشترین دقت در مدل سازی بارش نیز در تربت حیدریه بر اساس سناریوی A2 و در سبزوار و مشهد بر مبنای سناریوی B1 انجام شده است. به طور کلی بررسی آماره های محاسبه شده توسط اجرای گروهی 5 مدل منتخب نشان از کاهش چشمگیر خطای شبیه سازی و درنتیجه افزایش دقت پیش بینی های صورت گرفته بر مبنای هر سه سنایوی انتشار داشته است. در این حالت، بیشترین مطابقت داده های دمای شبیه سازی شده و مشاهده شده در تربت حیدریه و سبزوار بر مبنای سناریوی B1 و در مشهد بر مبنای سناریوی A2 و در مدل سازی بارش در تربت حیدریه بر مبنای سناریوی A2 و در سبزوار و مشهد بر مبنای سناریوی B1 حاصل شده است. بنابراین با عنایت به نتایج این تحقیق لازم است قبل از انجام مطالعات تغییر اقلیم ابتدا مدل GCM بهینه منطقه برای شبیه سازی هر پارامتر اقلیمی انتخاب شود.

در تحقیقات تغییر اقلیم، استفاده از خروجی مدل های گوناگون aogcm، روش های کوچک مقیاس کردن و سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای بر نتایج نهایی تاثیر می گذارند. در این مقاله سعی شده است تا چارچوبی برای بررسی وضعیت اقلیم منطقه ای تحت تاثیر روش های گوناگون کوچک مقیاس کردن و مدل های aogcm عرضه شود. یکی از مشکلات عمده در استفاده از خروجی مدل های (Atmosphere-Ocean General circulation Model) aogcm، کم بودن درجه تفکیک آنها (Resolution)، نسبت به منطقه مورد بررسی است که کوچک مقیاس کردن  (Downscaling)آنها را با استفاده از روش های مناسب، ضروری می سازد. در این تحقیق عملکرد دو روش زمین آماری کریجینگ و وزن دهی عکس فاصله (Inverse Distance Weighting, IDW) در کوچک مقیاس کردن متوسط ماهانه دما و بارندگی دوره پایه 30 ساله (2000-1971) 7 مدل - aogcm عرضه شده در سومین گزارش -IPCC شامل: ECHAM4/ OPOYC3, GFDL R30, HadCM3, CSIRO MK2, CGCM2, CCSR/NIES وNCAR DOE PCM.  با تعداد سلول های محاسباتی گوناگون در اطراف موقعیت مورد نظر که حوزه آبریز زاینده رود بوده است مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت روش IDW با 8 سلول محاسباتی انتخاب شد. سپس بر این اساس، سناریوهای فصلی تغییر اقلیم دما و بارندگی در سه دوره 2039-2010، 2069-2040 و 2099-2070 میلادی از خروجی مدل های aogcm فوق تحت سناریوهای موجود (Special Report on Emission Scenario) SRES برای منطقه مورد بررسی، کوچک مقیاس شدند. نتایج نشان می دهد که صرف استفاده از خروجی یک مدل aogcm تحت یک سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای نمی تواند نتایجی منطقی برای برنامه ریزی های مربوط به کاهش اثرات مخرب پدیده تغییر اقلیم در پی داشته باشد.