هدف: رطوبت خاک یکی از متغیرهای کلیدی چرخه آب محسوب میشود که نقش مهمی در تولیدات کشاورزی و پویایی اقلیم ایفا میکند. برآورد دقیق و پیشنگری آن بهویژه در مناطق نیمهخشک مانند استان قزوین، که فاقد شبکه پایش میدانی گسترده است، اهمیت بالایی برای مدیریت منابع آب دارد. با توجه به تأثیر روزافزون تغییر اقلیم، هدف پژوهش حاضر، ارزیابی توانمندی دو مدل منتخب از مدلهای اقلیمی CMIP6 شامل ACCESS-CM2 و MPI-ESM1-2-LR در شبیهسازی رطوبت سطحی خاک تحت دو سناریوی مشترک اقتصادی-اجتماعی (SSP5-8.5, SSP1-2.6) است. این مطالعه خلأ مهمی را در زمینه پیشنگری این متغیر در استان قزوین پوشش میدهد.
مواد و روشها: در این تحقیق از دادههای ماهانه رطوبت خاک سطحی (عمق ۰ تا ۷ سانتیمتر) بانک داده بازتحلیل ERA5-Land برای دوره پایه (1985–2014) استفاده شد. خروجی دو مدل اقلیمی CMIP6 منتخب انتخاب و اصلاح اریبی با روش نسبتگیری خطی (LS) انجام شد. برای ارزیابی عملکرد مدلها از شاخصهای آماریRMSE، MAEو ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. همچنین پیشنگریهای اقلیمی برای دوره آینده نزدیک (2040–2021) تحت دو سناریوی مذکور انجام و تحلیل مکانی-زمانی روی آنها صورت گرفت.
نتایج و بحث: بررسی الگوی توزیع مکانی رطوبت خاک در استان قزوین بر اساس دادههای ERA5-land نشان داد بیشترین مقدار رطوبت خاک در ماههای ژانویه تا آوریل و اکتبر تا دسامبر وجود دارد. کمترین مقادیر به مناطق مرکزی و جنوب شرقی استان مربوط بود. پس از اصلاح اریبی، خروجی هر دو مدل به واقعیت نزدیکتر شد. مدل ACCESS در نمایش الگوی مکانی، بهویژه در مناطق کوهستانی، عملکرد بهتری نسبت به مدل MPI داشت. نتایج پیشنگری نشان داد که در سناریوی خوشبینانه، مقدار رطوبت خاک در فصل زمستان افزایش خواهد یافت، اما در تابستان کاهش یا تغییر اندکی مشاهده شد. در سناریوی بدبینانه، کاهش شدیدتری در فصل تابستان و اوایل پاییز مشاهده شد (کاهش تا ۳۵٪). بیشترین کاهش در ماه اکتبر مشاهده گردید.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد که رطوبت خاک در ماههای گرم تحت تأثیر تغییر اقلیم کاهش خواهد یافت که این موضوع میتواند بر مدیریت آبیاری، پایش خشکسالی و عملکرد محصولات کشاورزی اثرگذار باشد. از جمله محدودیتهای اصلی این پژوهش، نبود دادههای میدانی در استان قزوین بود. استفاده از دادههای ریزمقیاسشده در کنار منابع سنجش از دور و همچنین بهرهگیری از روشهای یادگیری ماشین میتواند دقت پیشنگریها را افزایش دهد.