بخشی از مقاله
چکیده
خشکسالی یکی از پدیدههای طبیعی است که سالانه موجب وارد آمدن خسارات زیادی به جوامع انسانی میگردد. این پدیده در اقلیمهای مختلف روی میدهد و اثرات آن صرفا به نواحی خشک و نیمه خشک محدود نمیشود و میتواند در نواحی با بارش بالا و در هر فصل سال رخ دهد. از این رو از شاخصها برای تعیین شدت و وسعت خشکسالی استفاده میشود. بیشتر شاخصهایی که در این زمینه به کار گرفته میشود، بر اساس معیارهای هواشناسی استوارند.
در این تحقیق 10 ایستگاه باران سنجی در استان گلستان انتخاب شد و شاخصهای SPI و کلاسه بندی دامنه بارش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از این محاسبات نشان داد که شاخص SPI و کلاسه بندی دامنه بارش مقارن با سال وقوع حداقل بارندگی، رخداد خشکسالی شدید و بسیار شدید را در تمام ایستگاههای مورد مطالعه نشان داد . همچنین شاخص SPI عملکرد معقولانه تری دارد.
مقدمه
در مطالعات اقلیمی، خشکسالی یکی از موضوعاتی است که به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است، زیرا خشکسالی به طور مستقیم جوامع را از طریق تغییرات در فراوانی یا قابلیت دسترسی به مواد غذایی، منابع آب و ذخایر انرژی تحت تاثیر قرار میدهد، همچنین تاثیرات مستقیم بر محیط زیست دارد
خشکسالی ها را میتوان به چهار گروه عمده هواشناسی، هیدرولوژی، کشاورزی و اقتصادی- اجتماعی تقسیم نمود. در خشکسالی هواشناسی، کمبود میزان بارندگی نسبت به میانگین برای یک منطقه برآورد میشود که کمبود های بارندگی از یک مقدار مشخص، مانند درصدهای کاهش از میانگین درازمدت، نیز قابل بررسی خواهد بود. در خشکسالی هیدرولوژیکی، وضعیت درازمدت جریان رودخانه ای، آبهای زیرزمینی و یا دیگر منابع آب بررسی میشود. در حالیکه در خشکسالیهای کشاورزی، ذخیره رطوبتی خاک در فصل رشد بررسی میشود. طبیعتا یافته های علمی هریک از خشکسالیهای فوق در بررسی خشکسالی اقتصادی- اجتماعی به کار گرفته میشود
بررسی علمی پدیده خشکسالی به منظور برنامه ریزی و مدیریت منابع آبی ضرروری میباشد. خشکسالی یک پدیده خزنده و یک بلای بدون پیشگیری میباشد به همین دلیل تعیین زمان شروع و خاتمه آن مشکل میباشد. خسارات ناشی از خشکسالی و وسعت مناطق آسیب دیده در اثر ان در مقایسه با سایر بلایای طبیعی بیشتر است
ایران در طول تاریخ صدها دوره خشکسالی را پشت سر گذاشته است بهویژه در دهه ی اخیر با صدمات زیادی ناشی از خشکسالی روبرو شده است. ویژگی-های ایران نشان میدهد که به طور کلی هیچ منطقهای از کشور از این پدیده در امان نبوده و به نسبت موقعیت طبیعی خود اثرهای این پدیده مخرب را تجربه مینماید .[3] باتوجه به اینکه خشکسالیهای فراوانی که در ایران و سایر نقاط جهان رخ داده است تحقیقات فراوانی در راستای این پدیده انجام شده است.
در سال 1385 تحلیل مکانی شاخصهای خشکسالی SPI و EDI در استان تهران انجام شد. نتایج تحقیق ضمن تایید متغییر مکانی بودن شاخصها نشان داد که هرچند روش کریجینگ از دقت بالایی برخوردار است ولی با لحاظ نمودن سرعت عمل و استفاده از این نتایج در سیستم پایش فعال روش میانگین متحرک وزن دار نیز دقت کافی را دارا است
صفدری و همکاران [12] در حوضه کارون، رضیئی و همکاران [9] در ایران مرکزی، لشنی زند و همکاران [19] در شمال غرب و غرب کشور، ثنایی نژاد [4] در استان خراسان با استفاده از شاخص SPI به بررسی خشکسالی پرداخته اند.
قطره سامانی [18] استان چهارمحال و بختیاری، کمالی و همکاران [17] شهر مشهد را با استفاده از شاخص دهک خشکسالی را بررسی نمودند. مقدسی وهمکاران [22] با استفاده از EDI و مرید و همکاران [21] شاخصهای متفاوتی را برای خشکسالی استان تهران بررسی نمودند و در نهایت شاخصهای EDI و SPI را به عنوان مناسب ترین شاخص برای پایش خشکسالی در تهران معرفی نمودند.
جوانمرد [5]، حسنیها و صالحی [6]، رضایی پژند [8] نیز به بررسی و پهنه بندی خشکسالی پرداختهاند. خسروی و اکبری [7] با استفاده از SPI به بررسی و فراوانی خشکسالی در خراسان جنوبی پرداخته است.
مرادی و همکاران [20 ] به تجزیه و تحلیل پدیده خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان با استفاده از شاخصهای خشکسالی SPI، شاخص درصد از میانگین بارش DIX و کلاسه بندیدامنه بارش پرداختند، نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در منطقه مورد مطالعه خشکسالیهای شدیدی صورت گرفته و ایستگاه زاهدان در هر سه شاخص مورد بررسی بیشترین درصد خشکسالی را دارد.
غیور و مسعودیان [14] بزرگی گستره و فراوانی خشکسالیها را در ایران بررسی کرده اند و انواع خشکسالی ها و روابط بین پارامترها را ارزیابی کردهاند. سلیمانی ساردو و همکاران [10] در مطالعه پهنه بندی و تحلیل خشکسالی با استفاده از شاخص استاندارد - - SPI در استان کرمان به این نتیجه رسیدند که تاثیر خشکسالی بیشتر در نواحی جنوب و جنوب شرق استان بودهاست.
شاهیان و همکاران [11] به بررسی خشکسالی در 33 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی سطح استان فارس طی دوره آماری 1387-1350 پرداختند و نمودار و نقشه های پهنه بندی فراوانی، شدت، دورهی تداوم و آستانه بحران بارندگی تهیه گردید، نتایج نشان داد که از نظر شدت خشکسالی سالانه، بیشترین فراوانی مربوط به خشکسالی های ملایم بوده و در مرحله بعدی خشکسالیهای متوسط تا بسیار شدید قرار دارند.
طهماسبی و همکاران [13] با بهکارگیری شاخصهای SPI، DIX، کلاسه بندی دامنه بارش و میانگین متحرک خشکسالی را در استانهای حاشیه دریای خزر بررسی کردند که نتایج حاصل از تحقیق آنها نشان داد که خشکسالی-های شدیدی در منطقه رخ نداده و اکثر خشکسالیها از نوع خفیف بوده است. مطالعات ابتدایی در خصوص پایش خشکسالی در مقیاس کوچک با تحلیل فراوانی منطقهای آغاز شد [25] و سپس توسط محققین بسیاری در ابعاد دیگر ادامه یافت
بناکرسو و همکارانش [23] نیز با استفاده از شاخص SPI به بررسی خشکسالی در ایتالیا با استفاده از داده-های بارانسنجی و NCEP/NCAR پرداختهاند.
مواد و روشها
استان گلستان با مساحتی بالغ بر 20378 کیلومتر مربع در جنوب شرقی دریای خزر واقع شده است و در 1/3 درصد از مساحت کل کشور را شامل میشود. این استان بین 36 درجه و 25 دقیقه تا 38 درجه و 8 دقیقه عرض شمالی و 53 درجه و 50 دقیقه تا 56 درجه و 18 دقیقه طول شرقی واقع شده است .[13] متوسط بارندگی در استان گلستان حدود 450 میلیمتر میباشد که 70 درصد آن در فصل سرد اتفاق میافتد.
برای انتخاب ایستگاههای مورد نظرعلاوه بر طولانی بودن آمار، ایستگاهها طوری انتخاب شد که کل استان را تحت پوشش قرار داده شود. لذا 10 ایستگاه بارانسنجی انتخاب شد
جدول شماره : - 1 - مشخصات ایستگاههای مورد مطالعه
شاخصهای خشکسالی مورد استفاده در این مطالعه عبارتند از:
-1 شاخص بارندگی استاندارد - SPI - با توجه به فرمول شماره :1
= SPI شاخص بارندگی استاندارد
= pi بارش سال مورد نظر
= p میانگین بارش سالانه بلن
=S انحراف معیار بلند مدت بارندگی
شاخص SPI با توجه به میزان بارندگی منطقه در زمان مورد نظر از نظر کیفی 7 وضعیت را نشان میدهد
جدول شماره : - 2 - طبقه بندی شاخصSPI
-2 شاخص کلاسه بندی دامنه بارش
شاخص کلاسه بندیدامنه بارش با استفاده از نرم افزار SPSS و قرار دادن اعداد در جداول مربوطه تعیین گردید.
