بخشی از مقاله
بررسی سیر خشکسالی اقلیمی و اثرات آن بر کشت گندم دراستان بوشهر
چکیده
خشکسالی از حوادث استثنایی و تاسف باري است که همواره جوامع انسانی، گیاهی و بطور کلی اکولوژي محیط را دستخوش تغییرات شگرف قرار میدهد. اثرات تخریبی ناشی از وقوع خشکسالی به کندي پدیدار میشود و سبب افت و از بین رفتن محصولات کشاورزي، غذا، نابسامانیهاي اقتصادي و اجتماعی و حتی بحرانهاي محیطی میگردد. هدف از انجام این پژوهش، کمی کردن خشکسالی و دستیابی به سیاستی اصولی و منطقی با استفاده از نمایه Z نرمال در استان بوشهر میباشد زیرا با بررسی دقیق اثرات خشکسالی بر محصولات کشاورزي و راههاي مقابله با آن میتوان، فشارهاي اقتصادي و اجتماعی و آسیبهاي زیست محیطی را کاهش داد. در این پژوهش با استفاده از شاخص Z
نرمال، دادههاي بارش سالانه، فصلی و ماهانه ایستگاههاي سطح استان بوشهر طی دوره آماري -1973
2002 تجزیه و تحلیل و ویژگی عمومی رخداد خشکسالیها، از قبیل فراوانی، شدت و دوره تداوم آن مشخص شده است. نتایج این بررسی نشان میدهد که در طی دوره آماري مورد مطالعه، در مناطق مختلف استان امکان وقوع خشکسالیهاي سالیانه، فصلی و ماهانه بسیار زیاد بوده است. از نظر شدت خشکسالی سالیانه، خشکسالیهاي متوسط (در ایستگاه بوشهر و برازجان) و شدید (در ایستگاه کاکی و کنگان) و از لحاظ دورههاي تداوم، دورههاي یک ساله بیشترین فراوانی را داشتهاند. به نظر میرسد که از میان فصول، شدت خشکسالیهاي فصل زمستان و از میان ماهها شدت خشکسالیهاي ماه ژانویه
(دي) بیشتر از ماههاي دیگر سال بوده است. براي مطالعه دقیقتر خشکسالی و اثرات آن بر محصول زراعی گندم سال 77-78 و 78-79 به دلیل دسترسی به آمار سطح زیر کشت این محصول و عملکرد آن در واحد سطح و همچنین به دلیل گستردگی خشکسالی در سطح منطقه، این دو سال به عنوان سال شاخص خشکسالی برگزیده شده است.
کلید واژگان: خشکسالی، خشکسالی اقلیمی، کشاورزي، شاخص Z، استان بوشهر
مقدمه
از شروع تمدن انسانی، خشکسالی، تاثیراتی شدید و گاهی اوقات فاجعهآمیز بر فعالیتهاي حیاتی انسان در سراسر جهان داشته است. خشکسالی به خودي خود یک بلا (فاجعه) محسوب نمیشود بلکه تاثیر آن بر مردم و محیط زیست است که فاجعهآمیز بودن یا نبودن آن را مشخص میکند بنابراین نکته کلیدي در درك خشکسالی، درك ابعاد طبیعی و اجتماعی آن است
(ویلهایت،.(2000 خشکسالی هم در مناطق داراي بارش کم و هم مناطق داراي بارش زیاد رخ میدهد (دراکوب،(1980 و باعث کمبود آب گردد، اما ویژگیهاي آن از قبیل شدت، مدت و بزرگی خشکسالی از محلی به محل دیگر متفاوت میباشد. در دهههاي گذشته معمولا"
تحلیلهاي خشکسالی به صورت توصیفی صورت میپذیرفت و کمتر به تحلیلهاي کمی پرداخته میشد. بنابر تعریف، پدیده خشکسالی متفاوت از خشکی میباشد. خشکی ویژگی ذاتی اقلیمهاي خشک و نیمه خشک دنیا است، در حالیکه خشکسالی را کمبود بارش نسبت به میانگین دورهاي بلند مدت میدانند، به طوري که موجب کمبود رطوبت خاك و کاهش آبهاي جاري و زیرزمینی میشود و بدین طریق فعالیتهاي انسانی و حیات طبیعی، گیاهی و جانوري را بر هم بزند (باري و چورلی،.(1992 با این وجود خشکسالی ممکن است حتی مناطق مرطوب را نیز تحت تاثیر قرار دهد. خشکسالی یک پدیده خزنده1 است (گیلت،(1950و شناسایی شروع و پایان آن امري مشکل است زیرا نمیتوان آن را با دورههاي خشک و بدون خشکسالی متمایز کرد
(تانهیل،.(1947 وقوع این پدیده اغلب موجب زیانهاي اجتماعی و اقتصادي زیادي در منطقه تحت تاثیر میگردد. اثرات این پدیده بویژه زمانی بیشتر ملموس است که مدت زیادي در حد چندین فصل و یا چندین سال پیاپی به طول انجامیده و از شدت زیادي نیز برخوردار باشد.
به طور کلی عموم محققانی که در زمینه خشکسالی فعالیت میکنند در ماهیت و اثرات گوناگون خشکسالی اتفاق نظر دارند ولی با توجه به نیازها و زمینههاي کاري خود تعاریف خاصی از آن ارائه دادهاند (فرج زاده،.(1374 براي مثال اقلیم شناسان عموما" خشکسالی را به عنوان دورهاي در نظر میگیرند که در طول آن، میزان بارش کمتر از میانگین آن در بلند مدت باشد. تعریف مذکور تابع موقعیت مکانی و فصلی است (غیور و مسعودیان،.(1376 متخصصان علوم کشاورزي، خشکسالی را از منظر زندگی گیاهی و میزان رطوبت خاك مطالعه میکنند(هیت کود،.(1968
همچنین آب شناسان کاهش جریان رودخانهها و افت سطح آبهاي زیرزمینی عامل خشکسالی
میدانند و بالاخره بعضی از محققین به خشکسالی اقتصادي – اجتماعی اشاره میکنند که پس از یک دوره بسیار طولانی مدت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حادث میگردد و موجب قحطی، مرگ و میر و مهاجرت دسته جمعی انسانها میگردد. پایش خشکسالی همچنین یکی از فاکتورهاي مهم و کلیدي در مدیریت ریسک بویژه در مناطق مستعد و در معرض خطر خشکسالی است.
کشور ایران به علت واقع شدن در منطقه جنب حاره و دارا بودن نوسان قابل توجه بارش در ادوار گذشته، کم و بیش با پدیده خشکسالی درگیر بوده است. استان بوشهر در جنوب کشور مانند اکثر مناطق ایران از نظر بارش هاي سالانه، فصلی و ماهانه داراي ضریب تغییرات بالایی است، به طوري که در طی یک دوره آماري 30 ساله در سطح استان، 14 تا 17 سال خشکسالی رخ داده است. همچنین در این دوره وقوع خشکسالی فصلی نیز متغییر و زیاد بوده است. بنابراین و با توجه به اینکه مهمترین محصولات کشاورزي استان بوشهر گندم و جو هستند و تقریبا" بیش از
80 درصد از سطح زیر کشت این محصولات به کشت دیم اختصاص دارد، وابستگی شدید کشاورزي این استان به بارندگیهاي سالانه و پراکندگی زمانی این بارشها در طول فصول سال آشکار میشود.در همین راستا این پژوهش ضمن بررسی فراوانی، شدت وقوع دورههاي خشکسالی در منطقه مورد مطالعه، سعی داشته است ارتباط بین این پدیده را با کاهش عملکرد این محصولات با خشکسالیهاي اخیر مورد بررسی قرار دهد.
منطقه مورد مطالعه
محدوده مورد مطالعه شامل استان بوشهر میباشد که مساحتی حدود 27653 کیلومتر مربع دارا بوده و در حاشیه خلیج فارس به صورت نواري نسبتا" باریک در فاصله بین 27 درجه و 14 دقیقه شمالی و 50 درجه و 6 دقیقه تا 52 درجه و 58 درجه طول شرقی از نصفالنهار گرینویچ قرار گرفته است. اقلیم منطقه مورد مطالعه در بیش از نیمی از سال تحت حاکمیت پرفشار دینامیکی جنب حارهاي بوده و بدون بارندگی میباشد. وجود یک فصل خشک طولانی مدت و تغییرپذیري بالاي مقادیر بارندگی از سالی به سال دیگر باعث شده است که میزان بارندگی سالانه در بسیاري از سالها کمتر از میانگین باشد. با توجه به وجود دماهاي زیاد به ویژه در فصل گرم، این منطقه را در زمره مناطق خشک قرار میدهد.
مواد و روشها
دادههایی که براي تجزیه و تحلیل خشکسالی در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت شامل دادههاي بارندگی، فصلی و سالانه چهار ایستگاه هواشناسی، اقلیم شناسی و بارانسنجی در سطح استان بوشهر بوده است. ایستگاههایی که براي این تحقیق انتخاب شدند، هم داراي آمار طولانی مدت و هم در سطح استان از موقعیت ویژهاي برخوردار میباشند. علاوه براین میزان نواقص آماري ایستگاههاي منتخب نیز به طور کلی تنها در بعضی از ایستگاهها به مقدار کم وجود داشته است. به همین جهت براي بازسازي و تکمیل دادههاي ناقص جهت آماده سازي براي آنالیز، از میان روشهاي بازسازي آماري، روش نسبتها و تفاضل و بر مبناي ایستگاههاي مجاور که از همبستگی بالایی برخوردار بودهاند، بازسازي گردیده است.
جهت پایش و مطالعه خشکسالی شاخص Z نرمال انتخاب و مورد استفاده قرار گرفت. علت انتخاب این شاخص، دسترسی آسان به دادههاي بارش در مقیاس منطقه مورد مطالعه، همچنین موثر بودن تغییرات بارش یا Z نرمال به عنوان شاخص مطالعه و نوسانات مقادیر بارندگی به عنوان عامل مستقل در سایر شرایط محیطی از جمله رطوبت خاك، رشد گیاه، عملکرد محصولات، دبی رودخانه و... بوده است. شاخص مذکور، شامل یک طبقه نرمال و پنج طبقه خشکسالی است که ضمن مقایسه با شاخصهاي دیگر (ازقبیل تفاضل درصدي ازمیانگین بارش و انحراف معیار) به صورت قراردادي طبقه بندي شده است. بدین منظور از دادههاي چهار ایستگاه که بر اساس سال آبی بوده و همچنین امکان پوشش دادن حداکثر منطقه مورد مطالعه را داشته، استفاده شده است.
ایستگاه بوشهر طی دوره آماري 30 ساله مورد مطالعه (2002-1973)، 17 رخداد خشکسالی نشان میدهد که تقریبا" 56/7 درصد کل دوره را شامل میشود. با توجه به شاخص مورد مطالعه، از نظر شدت، بیشترین فراوانی مربوط به خشکسالیهاي با شدت متوسط است که هفت سال فراوانی وقوع، داشته است. همچنین خشکسالیهاي نرمال پنج، خشکسالیهاي شدید سه و ملایم و خیلی شدید (سال (1973 نیز یک سال در طول دوره رخ دادهاند. از لحاظ تداوم سالانه دوره خشکسالی، ایستگاه مذکور پنج دوره یک ساله، یک دوره دو، سه و پنج ساله و بیشتر بوده است.
در فصل پاییز این ایستگاه شاهد 18 رخداد خشکسالی بوده است که 60 درصد کل فصلهاي پاییز را شامل میشود. از نظر شدت، خشکسالیهاي ملایم و نرمال هرکدام پنج فصل و خشکسالیهاي متوسط و شدید نیز هرکدام چهار فصل را شامل میشوند. از لحاظ دورههاي تداوم خشکسالی فصل پاییز، این ایستگاه پنج دوره یک ساله، سه دوره دو ساله و یک دوره سه و چهار داشته است.
در فصل زمستان نیز ایستگاه بوشهر 16 فصل خشکسالی داشته که تقریبا" 53/3 درصد از کل دوره را شامل میگردد. از نظر شدت در این فصل، هفت فصل خشکسالی متوسط، پنج فصل خشکسالی شدید و چهار فصل خشکسالی ملایم رخ داده است. از لحاظ تداوم دوره خشکسالی نیز فصل مذکور، پنج دوره یکساله، سه دوره دو ساله و یک دوره پنج سال و بیشتر داشته است.
در دوره فصل بهار نیز ایستگاه مذکور شاهد، 18رخداد خشکسالی بوده است که تقریبا" شامل
60 درصد کل فصلهاي بهار میشود. از نظر شدت نیز در این فصل، خشکسالیهاي متوسط 14
فصل، ملایم سه فصل و نرمال نیز یک فصل را در بر میگیرد. از لحاظ تداوم نیز دوره فصل بهار، شاهد دو دوره تداوم یک ساله، سه دوره دو ساله و دورهاي چهار و پنج ساله و بیشتر هرکدام یک سال بوده است.
در نهایت در دوره فصل تابستان در این ایستگاه 28 مورد خشکسالی رخ داده که بیش از 93/3
درصد از مجموع کل دوره را شامل میگردد. خشکسالیهاي ملاحظه شده از نوع نرمال بوده
(یعنی اینکه نسبت به شاخص منتخب جهت خشکسالی اختلاف کمی دارد، و این نشان میدهد که خشکسالی سالیانه براي ایستگاههاي مورد مطالعه مربوط به سه فصل دیگر میباشد و این فصل دخالت چندانی در این زمینه نداشته است و در واقع این امر به لحاظ وقوع شرایط خشکی در این فصل در منطقه میباشد) و خشکسالیها از نوع دیگر مشاهده نشده و دوره هاي تداوم نیز چهار و پنج ساله و بیشتر را شامل میشود جداول شمارههاي 3) و .(4
• خشکسالی سالیانه و فصلی ایستگاه برازجان
ایستگاه برازجان طی دوره آماري 30 ساله مورد مطالعه (2002-1973)، 17 رخداد خشکسالی داشته است که تقریبأ 56/7 درصد کل دوره را شامل میشود. با توجه به شاخص مورد مطالعه، از نظر شدت، بیشترین فراوانی مربوط به خشکسالیهاي با شدت متوسط است که شش سال فراوانی وقوع، داشته است. همچنین خشکسالیهاي نرمال پنج، خشکسالیهاي شدید سه، خشکسالیهاي ملایم دو وخشکسالی مصیبت بار (سال (1973 نیز یک سال در طول دوره رخ دادهاند. از لحاظ تداوم سالانه دوره خشکسالی، ایستگاه مذکور پنج دوره یک ساله، سه دوره دو ساله و دو دوره سه ساله بوده است.
در فصل پاییز این ایستگاه شاهد 16 رخداد خشکسالی بوده است که 53/3 درصد کل فصلهاي پاییز را شامل میشود. از نظر شدت، خشکسالیهاي شدید، ملایم و نرمال هرکدام چهار فصل و خشکسالیهاي متوسط و خیلی شدید نیز هرکدام دو فصل را شامل میشوند. از لحاظ دورههاي تداوم خشکسالیهاي فصل پاییز، این ایستگاه پنج دوره یک ساله،چهار دوره دو ساله و یک دوره سه داشته است.
در فصل زمستان نیز ایستگاه برازجان 18 فصل خشکسالی داشته که تقریبا" 60 درصد از کل دوره را شامل میگردد. از نظر شدت در این فصل، هفت فصل خشکسالی متوسط، چهار فصل خشکسالی نرمال، سه فصل خشکسالی ملایم و دو فصل خشکسالیهاي شدید و خیلی شدید رخ داده است. از لحاظ تداوم دوره خشکسالی نیز فصل مذکور، هفت دوره یکساله، دو دوره سه ساله و یک دوره پنج سال و بیشتر داشته است.
در دوره فصل بهار نیز در ایستگاه مذکور، 20 فصل خشکسالی رخ داده است که تقریبا" شامل
66/7 درصد کل فصلهاي بهار میشود. از نظر شدت نیز در این فصل، خشکسالیهاي متوسط 15
فصل، ملایم چهار فصل و نرمال نیز یک فصل را دربر میگیرد. از لحاظ تداوم نیز دوره فصل بهار، شاهد دو دوره تداوم یک و دو ساله، یک دوره چهار ساله و دو دوره پنج ساله و بیشتر بوده است.
در نهایت دردوره فصل تابستان در این ایستگاه 29 مورد خشکسالی رخ داده که بیش از 96/7
درصد از مجموع کل دوره را شامل میگردد. خشکسالیهاي ملاحظه شده از نوع نرمال بوده و
