ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر درجه-روزهای گرمایشی و سرمایشی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار اقلیم‌شناسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشجوی دکتری مخاطرات آب‌وهوایی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 استادیار اقلیم‌شناسی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران

چکیده

انرژی به عنوان یکی از مهم‌ترین شاخصهای زیست‌محیطی و اقتصادی توسعة پایدار، از شرایط تغییر اقلیم تأثیر می‌پذیرد ؛ افزون بر این، تغییرات درجه-روزهای سرمایشی و گرمایشی، از عوامل اصلی افزایش یا کاهش مصرف سوخت و انرژی به حساب می‌آید. به منظور ارزیابی پتانسیل تغییرات درجه-روزهای گرمایشی و سرمایشی کشور تحت تأثیر تغییر اقلیم، ابتدا دادههای دمای روزانة 44 ایستگاه سینوپتیک کشور طی دورة آماری 2005-1976 استخراج شد؛ همچنین، دادههای روزانة ریزگردانی دینامیک پروژة کوردکس با دقّت مکانی 44/0×44/0 درجه برای خروجی سه مدل منطقهای سی.اِن.آر.اِم، ای.سی.اِرث و جی.اِف.دی.اِل، تحت دو خطّ سیر 5/4 و 5/8 واداشت تابشی استخراج شد. برونداد مدلها، افزایش نیاز سرمایشی در افقهای 2030-2020 و 2050-2040 را شبیهسازی میکنند. بیشترین افزایش در مناطق پست سواحل جنوبی و به‌ویژه جنوب شرقی کشور و مناطق مرکزی و به صورت خفیفتر در سواحل شمال قابل انتظار است و در مقابل وضعیّت ثبات و کاهش اندک نیاز سرمایشی در ارتفاعات البرز و زاگرس و کاهش نیاز گرمایشی برای کشور در افقهای یادشده پیش‌بینی میشود. بیشترین کاهش در مناطق کوهستانی البرز، زاگرس و آذربایجان قابل انتظار است و در مقابل، وضعیّت ثبات و افزایش خفیف نیاز گرمایشی در مناطق پست و ساحلی جنوب و به صورت موضعی در مرکز و سواحل شمال قابل پیشبینی است. در مجموع، نتایج بیانگر افزایش نیاز سرمایشی (حداقل 23 و حداکثر 47 درصدی) و کاهش نیاز گرمایشی (حداکثر 9 و حداکثر 17 درصدی) کشور در دو افق 2030-2020 و 2050-2040 در هر دو خطّ سیر 5/4 و 5/8 است.
 

کلیدواژه‌ها


احمدی، محمود؛ داداشی رودباری، عباسعلی؛ ابراهیمی، رضا (1396) مدل‌سازی درجه-روز گرمایش و سرمایش در ایران، پژوهشهای دانش زمین، 8 (30)، صص. 140-127.
امیدوار، کمال؛ ابراهیمی، رضا؛ مزیدی، احمد (1395) واکاوی اثر گرمایش جهانی بر درجه-ساعت‎های گرمایش و سرمایش ماهانة ایران، برنامه‌ریزی و آمایش فضا، 20 (2)، صص. 62-41.
امیدوار، کمال؛ ابراهیمی، رضا؛ نارنگی‎فرد، مهدی (1394) پیش‌بینی نیاز سرمایش استان فارس با کاربست داده‎های EH5OM، مخاطرات محیط طبیعی، 4 (6)، صص. 75-57.
انتظاری، علیرضا؛ احمدی، حمزه؛ کرمی، مختار؛ احمدی، طالب (1393) تحلیلی بر شرایط زیست اقلیمی و درجه روزهای نیاز گرمایشی و سرمایشی شهر اسلام‎آباد غرب، جغرافیا و برنامهریزی، 21 (59)، صص. 21-1.
حقیقت‎جو، پرویز (1381)، کاربرد درجه روز گرمایشی و سرمایشی در تعیین مقدار انرژی و سوخت مورد نیاز و قابلیّت سکنی‌پذیری مناطق مختلف کشور، دوّمین همایش بین‌المللی بهینه‌سازی مصرف سوخت در ساختمان، تهران، سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور.
حیدری بنی، مهران؛ پارسا، شاهرخ (1389) تحلیلی بر درجه-روز نیاز گرمایشی استان چهارمحال و بختیاری، اوّلین همایش ملّی برف، یخ و بهمن و دوّمین همایش شناخت معضلات آبخیزداری و ارائة راه‌حلهای مناسب در حوضههای آبخیز کارون و زایندهرود، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری.
ذوالفقاری، حسن؛ هاشمی، رضا؛ رادمهر، پریوش (1388) تحلیلی بر نیازهای سرمایشی و گرمایشی در شمال غرب ایران، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، 41 (70)، صص. 34-21.
راه‎چمنی، مهدی (1394) تأثیر تغییر اقلیم بر نیازهای سرمایش و گرمایش در استان خراسان رضوی، پایان‌نامة کارشناسی ارشد، استاد راهنما: محمد باعقیده، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار.
رمضانی، بهمن؛ کاظم‎نژاد، زهرا (1393) واکاوی و اقلیم‎بندی مجموع میانگین نیاز گرمایش و سرمایش در قلمرو گیلان با تأکید بر مصرف گاز طبیعی خانوار، چشمانداز جغرافیایی در مطالعات انسانی، 9 (26)، صص. 16-1.
مسعودیان، سید ابوالفضل، ابراهیمی، رضا؛ محمدی، منیره (1393) پهنه‌بندی مکانی - زمانی نیاز گرمایش و سرمایش فصلی و سالانة ایران، سیستم اطّلاعات جغرافیایی (سپهر)، 23 (90)، صص. 90-83.
مسعودیان، سید ابوالفضل؛ ابراهیمی، رضا؛ علیجانی، بهلول (1391) تحلیل فضایی تغییرات زمانی مکانی درجه روز سرمایشی ماهانة ایران، پژوهشهای اقلیم‌شناسی، 3 (12)، صص. 12-1.
مسعودیان، سید ابوالفضل؛ علیجانی، بهلول؛ ابراهیمی، رضا (1390) واکاوی میانگین مجموع درجه/ روز مورد نیاز (گرمایش و سرمایش) در قلمرو ایران، پژوهش‌نامة جغرافیایی، 1 (1)، صص. 36-23.
ملکی، عباس (1390) سیاست‌گذاری انرژی، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، تهران.
میرموسوی، سید حسین؛ شفیعی، شهاب؛ تقی‎زاده، زهرا (1393) ارزیابی و برآورد درجه‌روز و شاخص سازگاری دمایی جهت طرّاحی مسکن همساز با اقلیم (مطالعة موردی: ایستگاه سینوپتیک مهرآباد تهران)، سیستم اطّلاعات جغرافیایی (سپهر)، 23 (89)، صص. 87-81.
Atilgan, A. Yücel, A., Öz, H., Saltuk, B. (2016) Determination of Heatingand Cooling Degree Days for Broiler Breeding In the Tigris Basin, Scientific Papers. Series D., Animal Science, Vol. LIX.
Barry, R. G., Chorley, R. J. (2003) Atmosphere, Weather and Climate, Routledge.
Borah, P., Singh, M. K., Mahapatra, S. (2015) Estimation of Degree-Days for Different Climatic Zones of North-East India, Sustainable Cities and Society, 14, pp. 70-81.
Brown, M. A., Cox, M., Staver, B., Baer, P. (2014) Climate Change and Energy Demand in Buildings, ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings, pp. 3-38.
Büyükalaca, O., Bulut, H., Yılmaz, T. (2001) Analysis of variable-base heating and cooling degree-days for Turkey, Applied Energy, 69 (4), pp. 269-283.
Cheng-wen, Y., Yao, J. (2010) Application of ANN for the prediction of building energy Consumption at Different Climate Zones with HDD and CDD, Future Computer and Communication (ICFCC), 2010 2nd International Conference on 3 (21-24), Wuhan, V3-286-V3-289.
Christenson, M., Manza, H., Gyalistrasb, D. (2006) Climate warming impact on degree-days and Building Energy Demand in Switzerland, Energy Conversion and Management, 47 (6), pp. 671-686.
CMAP Report. (2013) Appendix A: Primary Impacts of Climate Change in the Chicago Region, Chicago Metropolitan Agency for Planning, pp. 1-29.
Environment Protection Agency (EPA). (2014) Climate Change Indicators in the United States: Heating and Cooling Degree Days, www.epa.gov/climatechange/indicators, 5 p.
Erbs, D. G., Klein, S. A., Beckman, W. A. (1983) Estimation of Degree-Days and Ambient Temperature Bin Data from Monthly-Average Temperatures, ASHRAE Journal, Volume: pp. 60-65
ESRI. (2013) help of Arc GIS 10.2, New York Street, Redlands, CA 92373-8100, USA.
Giannakopoulos, C., Psiloglou, B. E. (2006) Trends in Energy Load Demand for Athens, Greece: Weather and Non-Weather Related Factors, Climate Research Clim Res, 31, pp. 97-108.
Hadley, S. W, Erickson, D J., Hernandez, J. L. (2006) Modeling U.S. Energy Use Changes with Global Climate Change, Oak Ridge National Laboratory U.S. Department of Energy (DOE).
Hamlet, A. F., Lee, S-Y., Mickelson, K. E. B., Elsner, M. M. (2010) Effects of Projected Climate Change on Energy Supply and Demand in the Pacific Northwest and Washington State, Chapter 4, Energy, pp. 165-190.
Jagloma, W. S., McFarland, J. R., Colley, M. F., Mack, Ch. B., Venkatesh, B., Miller, Rawlings, L., Juanita, H., Schultz, P. A., Perkins, B., Casola, J. H., Martinich, J. A., Cross, P., Kolian, M. J., Kayin, S. (2014) Assessment of Projected Temperature Impacts from Climate Change on the U.S. Electric Power Sector Using the Integrated Planning Model, Energy Policy 73, pp. 524-539.
Lindelöf, D. (2016) Bayesian estimation of a building’s base temperature for heating degree-days, Energy and Buildings, DOI:10.13140/RG.2.1.3516.7122.
Matzarakis, A., Balafoutis, C. (2004) Heating degree-days over Greece as an index of energy consumption, International Journal of Climatology, 24 (14), pp. 1817-1828.
Matzarakis, A., Thomsen, F. (2009) Heating and Cooling Degree Days as an Indicator of Climate Change in Freiburg, University of Freiburg, Germany, pp. 339-344.
Petri, Y., Caldeira, K. (2015) Impacts of Global Warming on Residential Heating and Cooling Degree-Days in the United States, Sci. Rep. 5, 12427; doi: 10.1038/srep12427.
Priya, S., Shanmuga, Premalatha, M., Rajkumar, S. R., Thirunavukkarasu, I. (2011) Analysis Of Cooling Degree Days For Tiruchirappalli – A District In India, IJRRAS, 8 (1), pp. 44-56.
Psilogloua, B. E. Giannakopoulosa, C., Majithiab, S., Petrakisa, M. (2009) Factors Affecting Electricity Demand in Athens, Greece and London, UK: A Comparative Assessment, Energy, 34 (11), pp. 1855-1863.
Roshan, Gh. R., Grab, S. W. (2012) Regional Climate Change Scenarios and Their Impacts on Water Requirements for Wheat Production in Iran, International Journal of Plant Production, 6 (2), pp. 239-265.
Thom, H. C. S. (1954) Normal Degree Days below Any Base, Monthly Weather Review, 82 (5), pp. 111-115.
Way, R. G., Lewkowicz, A. G., Bonnaventure, P. P. (2017) Development of Moderate‐Resolution Gridded Monthly Air Temperature and Degree‐Day Maps for the Labrador‐Ungava Region of Northern Canada, International Journal of Climatology, 37 (1), pp. 493-508.