تغييرات اقليمي در دهه‌هاي اخير با تأثيرگذاري عميق بر الگوهاي دما و بارش، چرخه‌هاي هيدرولوژيكي را در مقياس‌هاي جهاني و منطقه‌اي به‌طور قابل‌توجهي دگرگون كرده و انتظار مي‌رود اين روند در آينده با شدت بيشتري ادامه يابد. اين تغييرات، ويژگي‌هاي پديده‌هاي حدي هيدرولوژيكي مانند سيلاب‌ها و خشكسالي‌ها را تحت تأثير قرار داده است. در ايران نيز، به دليل افزايش دما و تغييرات الگوهاي بارشي، مشخصه‌هاي سيلاب شامل حجم، تداوم و دبي اوج دستخوش تحولات چشمگيري شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسي تأثير تغييرات اقليمي بر مشخصه‌هاي سيلاب در حوضه آبريز سد دز، به‌عنوان يكي از حوضه‌هاي مهم ايران از نظر مديريت منابع آب، انجام شد. با فرض شروع تغييرات اقليمي از سال 2000، داده‌هاي هواشناسي شامل بارش و دما از 15 ايستگاه سينوپتيك و داده‌هاي هيدرولوژيكي شامل دبي ورودي سد در بازه زماني 1955 تا 2024 جمع‌آوري شده‌اند. اين داده‌ها با استفاده از روش‌هاي آماري توصيفي و استنباطي، شامل آزمون‌هاي من-كندال، كاكس-استوارت، رگرسيون غيرخطي و همچنين ابزار پيشرفته تبديل موجك، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. براي پيش‌بيني اثرات آتي تغيير اقليم، از مدل اقليمي NorESM2-MM تحت سناريوهاي SSP126،SSP370 وSSP585 استفاده گرديد تا تأثيرات افزايش دما و تغييرات الگوهاي بارش بر مشخصه‌هاي سيلاب ارزيابي گردد. مدل بارش رواناب پيشگو توسط داده‌هاي اقليمي با دقت بالا R²‎>0.82 و RMSE<‎11.1 ميليون‌متر مكعب بر روز براي پيش‌بيني دبي ورودي و استخراج مشخصه‌هاي سيلاب‌هاي آينده به‌كار گرفته شد. نتايج محاسبات نشان داد كه به طور كلي در بيش از 70 درصد ايستگاه‌هاي هواشناسي، كاهش بارش و افزايش دما مشاهده شد. همچنين، پس از سال 2000، همبستگي بيشتري بين مشخصه‌هاي سيلاب به‌دست آمده است، به‌طوري‌كه تحليل همبستگي حاكي از رابطه‌اي قوي و مثبت بين بارش و مشخصه‌هاي سيلاب (به‌ويژه حجم و دبي اوج با ضريب همبستگي تا 0.837) بود، در حالي كه دما ارتباط ضعيفي با اين مشخصه‌ها داشت. تعداد رخدادهاي سيلابي از 47 به 53 رخداد افزايش يافته، اما هيچ روند آماري معناداري در مشخصه‌هاي حجم، تداوم و دبي اوج مشاهده نشده است. پيش‌بيني‌ها تا افق 2040 با استفاده از مدلNorESM2-MM نشان‌دهنده كاهش دبي ورودي به سد، به‌ويژه در سناريوي بدبينانهSSP585، و كاهش تعداد سيلاب‌ها در مقايسه با سناريوهاي خوش‌بينانه‌تر SSP126 و SSP370 است. تحليل تبديل موجك نيز كاهش پايداري الگوهاي تناوبي ساليانه (256 تا 512 روز) پس از سال 2000 و ناپايداري بيشتر در سناريوهاي اقليمي شديدتر را تأييد كرد، به‌طوري‌كه دوره‌تناوب‌هاي غالب در سناريوي SSP585 در طول بازه‌ي زماني ضعيف‌‌تر بوده و از شدت انرژي آن كاسته شده است. يافته‌هاي اين پژوهش نشان مي‌دهد كه استفاده از داده‌هاي تكميلي مانند كاربري اراضي، رطوبت خاك و شاخص پوشش گياهي، در كنار توجه به تأثيرات تغيير اقليم به‌عنوان مهم‌ترين عامل تأثيرگذار بر روي مشخصه‌هاي سيلاب، مي‌تواند ديدگاهي واقع‌بينانه‌تر از پويايي رفتار سيلاب‌هاي آتي ارائه نمايد. پژوهش حاضر با بهره‌گيري از تركيب روش‌هاي آماري پيشرفته و تبديل موجك، ديدگاه مناسبي نسبت به تأثيرات تغيير اقليم بر رفتار سيلاب ارائه كرده و مي‌تواند به برنامه‌ريزان در اين حوضه نگاه عميق‌تر و آينده‌بينانه ارائه دهد. همچنين اين مطالعه مي‌تواند به‌عنوان پايه‌اي به‌منظور تحقيقات آينده در زمينه مدل‌سازي هيدرولوژيكي و مديريت ريسك سيل در مناطق مشابه مورد استفاده قرار گيرد.

Climate change in recent decades has significantly altered hydrological cycles on both global an‎d regional scales by profoundly affecting precipitation an‎d temperature patterns, an‎d this trend is expected to intensify in the future. These changes have impacted the characteristics of extreme hydrological events such as floods an‎d droughts. In Iran, due to rising temperatures an‎d changes in precipitation patterns, flood characteristics—including volume, duration, an‎d peak discharge—have undergone significant changes. This study aimed to examine the impact of climate change on flood characteristics in the Dez Dam catchment, which is one of the most important basins in Iran in terms of water resource management. Assuming that climate change began in 2000, meteorological data (including precipitation an‎d temperature) from 15 synoptic stations an‎d hydrological data (including dam inflow) were collected over the period 1955–2024. These data were analyzed using both descriptive an‎d inferential statistical methods, including the Mann-Kendall trend test, Cox-Stuart test, nonlinear regression, an‎d advanced wavelet transform tools. To predict the future impacts of climate change, the NorESM2-MM climate model was employed under the SSP126, SSP370, an‎d SSP585 scenarios to eva‎luate how increased temperatures an‎d changes in rainfall patterns would influence flood characteristics. A precipitation-runoff model Prophet, using the climatic inputs, achieving high accuracy (R² ‎> 0.82 an‎d RMSE <‎ 11.1 Million meter3 / day), an‎d was used to simulate future dam inflows an‎d extract flood characteristics. The results showed that more than 70% of meteorological stations exhibited decreasing trends in precipitation an‎d increasing trends in temperature. Furthermore, after 2000, a stronger correlation was observed between precipitation an‎d flood characteristics. Correlation analysis revealed a strong an‎d positive relationship between precipitation an‎d flood parameters—especially volume an‎d peak discharge—with a correlation coefficient reaching up to 0.837, while temperature showed a weak correlation with these characteristics. The number of flood events increased from 47 to 53 after 2000, although no statistically significant trend was observed in the individual characteristics of volume, duration, an‎d peak discharge. Projections up to 2040 using the NorESM2-MM model indicated a decrease in dam inflows, particularly under the pessimistic SSP585 scenario, as well as a reduction in the number of flood events compared to the more optimistic SSP126 an‎d SSP370 scenarios. Wavelet transform analysis confirmed a decline in the stability of annual periodic patterns (256 to 512 days) after 2000, with greater instability observed under more extreme climate scenarios. In SSP585, dominant periodicities became weaker, an‎d their energy intensity weakened. The findings suggest that incorporating supplementary data such as lan‎d use, soil moisture, an‎d vegetation cover index—alongside considering climate change as the most significant factor affecting flood characteristics—can offer a more comprehensive an‎d realistic understan‎ding of future flood behavior dynamics. The present study, by combining advanced statistical methods with wavelet transform, provides valuable insights into the impacts of climate change on flood behavior an‎d offers planners a deeper an‎d forward-looking perspective in this field. Furthermore, this research can serve as a foundation for future studies on hydrological modeling an‎d flood risk management in similar regions.

حميدرضا صفوي

محمدحسين گل محمدي , رامتين معيني