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Abstract
Climate change is recognized to be one of the most serious challenges facing mankind today. Driven by anthropogenic activities, it is known to be a direct threat to our food and water supplies and an indirect threat to world security. Increase in the concentration of carbon dioxide and other greenhouse gases in the atmosphere will certainly affect hydrological regimes. The consequent global warming is expected to have major implications on water resources management. The objective of this research is to present a general approach for evaluating the impacts of potential climate change on streamflow in a river basin in the humid tropical zone of India. Large-scale global climate models (GCMs) are the best available tools to provide estimates of the effect of rising greenhouse gases on rainfall and temperature. However the spatial resolution of these models (250 km × 250 km) is not compatible with that of watershed hydrological models. Hence the outputs from GCMs have to be downscaled using regional climate models (RCMs), so as to project the output of a GCM to a finer resolution (50 km × 50 km). In the present work, the projections of a GCM for two scenarios, A2 and B2 are downscaled by a RCM to project future climate in a watershed. Projections for two important climate variables, viz. rainfall and temperature are made. These are then used as inputs for a physically-based hydrological model, SWAT, in order to evaluate the effect of climate change on streamflow and vegetative growth in a humid tropical watershed.
Citation Raneesh, K. Y. & Santosh, G. T. (2011) A study on the impact of climate change on streamflow at the watershed scale in the humid tropics. Hydrol. Sci. J. 56(6), 946–965.
Résumé
Il est admis que l'adaptation au changement climatique est l'un des plus grands défis actuels de l'humanité. Sous la pression des activités anthropiques, ce changement est une menace directe sur notre alimentation et notre approvisionnement en eau, et une menace indirecte pour la sécurité mondiale. L'augmentation de la concentration en dioxyde de carbone et autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère va certainement affecter les régimes hydrologiques. Le réchauffement global devrait ainsi avoir des répercussions majeures sur la gestion des ressources en eau. L'objectif de cette étude est d'évaluer par une approche générale les impacts possibles du changement climatique sur les débits d'un bassin versant dans une région tropicale humide de l'Inde. Les modèles climatiques globaux à grande échelle (MCG) sont les meilleurs outils disponibles pour fournir des estimations de l'augmentation de l'effet de serre sur l'augmentation des précipitations et des températures. Mais la résolution spatiale de ces modèles (250 km × 250 km) n'est pas compatible avec celle des modèles hydrologiques. Les sorties des MCG doivent donc subir une réduction d'échelle en utilisant des modèles climatiques régionaux (MCR), de manière à projeter la sortie d'un MCG à une résolution plus fine (50 km × 50 km). Dans la présente étude, les projections de MCG pour deux scénarios, A2 et B2, sont réduites par un MCR pour prévoir le climat futur dans un bassin versant. On effectue la projection de deux variables climatiques importantes: les précipitations et la température. Elles sont utilisées ensuite en entrée d'un modèle hydrologique à base physique, SWAT, afin d'évaluer l'effet du changement climatique sur les débits et la croissance végétative dans un bassin tropical humide.
Acknowledgements
The authors are grateful to the Department for Environment, Food and Rural Affairs (Defra), Government of UK, for sponsoring the joint Indo–UK programme on Climate Change, and the Ministry of Environment and Forests (MoEF), Government of India, for coordinating its implementation. Thanks are due to the Hadley Centre for Climate Prediction and Research, UK Met Office, for making available the regional model, PRECIS. Support for the PRECIS simulation data sets was provided by the Indian Institute of Tropical Meteorology, Pune. Thanks are also due to reviewers who helped in improving this research paper.
