بخشی از مقاله
چکیده
یخبندان یکی از مخاطرات طبیعی است که وقوع آن باعث خسارت به بخشهاي مختلف به ویژه بخش کشاورزي میشود. در این مطالعه شاخص آگروکلیمایی تاریخ آخرین یخبندان بهاره در ایستگاه مراغه در دوره آماري 32 ساله -2015 - - 1984 مورد بررسی قرار گرفت.
پس از استخراج تاریخ خاتمه یخبندان در فصل بهار بر اساس روزهاي ژولیوسی، جهت انجام تحلیل هاي آماري ابتدا 17 نوع توزیع پیوسته آماري بر روي آخرین تاریخهاي یخبندان در فصل بهار بر پایه روز ژولیوسی در نرم افزار متلب برازش داده شد. پس از بررسی توزیعهاي مختلف، توزیع نرمال معکوس به عنوان توزیع غالب انتخاب شد.
در مرحله بعدي پژوهش با استفاده از میانگین و انحراف معیار توزیع نرمال معکوس که با استفاده از نرم افزار متلب به دست آمد، تاریخ احتمال وقوع شاخص خاتمه یخبندان با احتمالات مختلف محاسبه شد. مطابق نتایج به دست آمده، تاریخ وقوع آخرین یخبندان بهاره با احتمالات مختلف از 19 مارس - با احتمال 10 درصد - تا 14 ماه مه - با احتمال 95 درصد - میباشد.
-1 مقدمه
اصطلاح یخبندان، در بخش کشاورزي همانند سایر بخشها کاربرد نسبتا زیادي دارد. هنگامی که دماي هوا به زیر نقطه انجماد - صفر درجه سانتیگراد - نزول میکند، کریستالهاي یخ بر روي سطح زمین و دیگر سطوح موجود در معرض هوا تشکیل میشود و یخبندان به وقوع میپیوندد. در کشاورزي اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره از اهمیت زیاد برخوردار است. سرماي زودرس پاییزه و دیررس بهاره ممکن است کاشت یا برداشت گیاهان زراعی را با مشکل مواجه و خسارت سنگینی به کشاورزان وارد سازد .
یکی از مسائلی که تولیدات کشاورزي را در نقاط مختلف دنیا تهدید میکند، سرمازدگی و یخبندان است. سرما و یخبندان یکی از پدیدههاي آب و هوایی است که در دورة سرد سال در بیشتر مناطق کشور اتفاق میافتد. یخبندان با کاهش دما و نزول آن به آستانه بحرانی مشخص آغاز میشود و با تأثیراتی که بر سطح زمین میگذارد، زندگی انسانها و همچنین فعالیتهاي عمرانی و رشد بازدهی محصولات زراعی را تحت تأثیر قرار میدهد .
از نظر منشأ، یخبندانها را میتوان به دو گروه تابشی و وزشی تقسیم کرد. یخبندان تابشی در اثر تابش شبانه زمین و کاهش دماي سطح زمین رخ میدهد. این نوع یخبندان معمولا با وارونگی دما همراه است. در این نوع یخبندان دما در طول شب زیر صفر بوده اما در طی روز بالاي صفر درجه سانتیگراد است. یخبندان تابشی نیز به دو دسته تقسیم میشود:
الف - یخبندان تابشی سفید: هنگامی که رطوبت هوا زیاد باشد و یخبندان تابشی نیز اتفاق افتد پوشش سفید رنگی از یخ بر روي سطح زمین یا گیاهان ایجاد میشود که به این پوشش یخی شبنم یخ زده گفته میشود. از آنجایی که طی این نوع یخبندان مقداري گرما آزاد میشود بنابراین خسارت کمتري ایجاد میکند.
ب - یخبندان تابشی سیاه: زمانی که رطوبت هوا پایین باشد بر اثر وقوع یخبندان یخی در سطح زمین یا گیاه ایجاد نمی شود اما در داخل اندام گیاه یخ تشکیل می شود و منجر به سیاه شدن بافت گیاه به هنگام ذوب یخ می گردد. بنابراین این نوع یخبندان خطرناکتر از یخبندان سفید می باشد. این نوع یخبندان را یخبندان خشک نیز مینامند.
یخبندان فرارفتی: این نوع یخبندان موقعی اتفاق میافتد که توده هواي سردي به صورت افقی به طرف یک منطقه حرکت کرده و جاي هواي گرم را بگیرد که متعاقب آن تغییراتی در هوا به وجود میآید. در این نوع یخبندان دما به زیر نقطه انجماد سقوط میکند و در طول روز نیز تداوم مییابد. از آنجایی که بسیاري از روشهاي حفاظتی در مقابل سرما در شرایط وارونگی دما بهتر و موثرتر هستند لذا مقابله با یخبندانهاي فرارفتی مشکل تر از یخبندانهاي تابشی است .
هژبرپور و علیجانی - 1386 - با استفاده از آمار روزانه 4 ایستگاه سینوپتیک در استان اردبیل، یخبندان را تحلیل کردند. ایشان جهت شناسایی الگوهاي فشار دورههاي یخبندان از نقشههاي هواي سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال استفاده کردند. نتایج پژوهش نشان داد که بیشتر یخبندانهایی که در استان اردبیل رخ میدهند از نوع انتقالی هستند و در روزهاي سرد شدید زبانه پرفشار سیبري عامل اصلی یخبندان است .[
خسروي و همکاران - 1387 - اثر سرمازدگی دیررس را بر روي باغات شهرستان مه ولات در استان خراسان رضوي مورد بررسی قرار دادند. ایشان خطر وقوع سرمازدگی بهاره را در دو آستانه سرمازدگی ملایم و شدید با احتمالات مختلف تحلیل کردند. ایشان 3 منطقه پرخطر، خطر و کم خطر در این شهرستان شناسایی کردند.
ایشان با همپوشانی نقشههاي وقوع مکانی-زمانی آخرین سرمازدگیهاي دیررس و نقشه گونههاي غالب باغی پهنهبندي خطر سرمازدگی انجام دادند. در منطقه پرخطر یخبندان 5 الی 10 فروردین خاتمه مییابد و با توجه به آغاز دوره شکوفهدهی درختان بادام از 25 اسفند، خطر بالقوه سرمازدگی آنها را تهدید میکند. همچنین در منطقه خطر آخرین یخبندان بهاره در اول فروردین و در منطقه کمخطر 25 اسفند اتفاق میافتد
میرموسوي و حسینبابایی - 1390 - احتمال وقوع یخبندان را در استان زنجان از نظر زمانی و مکانی تحلیل کردند. ایشان توزیعهاي احتمالاتی مختلف را بر شاخص تاریخ آغاز، تاریخ خاتمه، طول فصل رشد، طول فصل یخبندان و فراوانی وقوع یخبندان در 5 ایستگاه در استان زنجان برازش دادند.
بر اساس نتایج به دست آمده، توزیع غالب براي تاریخ آغاز و خاتمه یخبندان، فصل یخبندان و فراوانی وقوع یخبندان توزیع نرمال و براي طول فصل رشد توزیع لوگ نرمال میباشد. طبق نتایج پژوهش، در ایستگاههاي مرکزي استان نظیر خیرآباد و یاروت آقاجی احتمال وقوع یخبندان دیررس بهاره در اواخر اردیبهشت نیز وجود دارد .
از بین مطالعات خارجی انجام شده نیز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
لیو و همکاران - 2008 - تغییرات زمانی- مکانی در روزهاي یخبندان و فصل عاري از یخبندان را در دوره آماري 1955 تا 2000 در چین مورد بررسی قرار دادند. با توجه به نتایج به دست آمده، تعداد سالانه و فصلی روزهاي یخبندان به صورت معنیداري طی دوره مورد مطالعه کاهش پیدا کرده است. ایشان همچنین همبستگی بین تعداد روزهاي یخبندان و دماي حداقل در بهار و پاییز برقرار کردند که ضریب همبستگی بالایی به دست آمد. از سال 1980 تا 2000 اولین یخبندان پاییزه دیرتر و آخرین یخبندان بهاره زودتر اتفاق افتاد .
آناندهی و همکاران - 2013 - روند 5 شاخص یخبندان را در 5 ایستگاه سینوپتیک در ایالت کانزاس آمریکا در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه مورد بررسی قرار دادند. احتمال وقوع این شاخصها در سطوح احتمالاتی 5، 25، 50، 75 و 95 درصد نیز تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد دماي حداقل از 1900 تا 2008 افزایش یافته است که باعث کاهش تعداد روزهاي یخبندان شده است.
همچنین طول فصل رشد نیز افزایش نشان داد. از نظر مکانی نیز در حالت کلی، شمال غرب کانزاس بیشترین تعداد روزهاي یخبندان و کمترین دماي حداقل را دارا میباشد در حالی که جنوب شرق آن وضعیت برعکس شمال غرب دارد .
پوتاپ و همکاران - 2014 - احتمال وقوع آخرین یخبندان بهاره، اولین یخبندان پاییزه و طول دوره عاري از یخبندان را در طی فصل رشد محصولات کشاورزي در حوضه رودخانه البه جمهوري چک در دوره آماري 1961 تا 2011 مورد بررسی قرار دادند.
طبق نتایج این پژوهش تعداد روزهاي یخبندان در منطقه مورد مطالعه کاهش یافته در حالی که طول دوره عاري از یخبندان بین آخرین یخبندان بهاره و اولین یخبندان پاییزه افزایش یافته است. 25 درصد احتمال وجود دارد که یخبندان بهاره خطرناك طی دوره کاشت محصولات کشاورزي بعد از سوم مه اتفاق بیفتد و احتمال وقوع بعد از پانزدهم مه فقط 10 درصد میباشد
گرکزیک و کاندزویک - 2016 - تغییرات شاخصهاي آگروکلیمایی بر مبناي دما را در لهستان در دوره آماري 1951 تا 2010 مورد بررسی قرار دادند. ایشان 7 شاخص آگروکلیمایی را جهت بررسی در 22 ایستگاه انتخاب کردند. با توجه به نتایج به دست آمده، شاخصهاي فصل رشد و فصل عاري از یخبندان روند افزایشی نشان دادند
به علت برخورداري شهرستان مراغه از جایگاه بالاي تأمین محصولات باغی در کشور، مطالعه حاضر بر روي این منطقه متمرکز شده است. از میان شاخصهاي مختلف آگروکلیمایی یخبندان، شاخص تاریخ آخرین یخبندان بهاره جهت تحلیل و بررسی انتخاب شد.
-2 روش تحقیق
منطقه مورد مطالعه در این پژوهش ایستگاه سینوپتیک مراغه میباشد که مشخصات آن در جدول - 1 - آمده است. شهرستان مراغه با وسعتی معادل 2218 کیلومتر مربع در شمالغرب کشور و جنوب استان آذربایجان شرقی و در دامنه جنوبی کوه سهند واقع است و 4/78 درصد از کل مساحت استان آذربایجان شرقی را به خود اختصاص داده است. این شهرستان از سمت شمال با شهرستان تبریز، از شمالشرق با شهرستان بستانآباد، از شرق با شهرستان هشترود، از جنوب با استان آذربایجان غربی و شهرستان ملکان، از جنوبشرق با شهرستان چاراویماق، از غرب با شهرستان بناب و از شمال غرب با شهرستان اسکو و عجبشیر همجوار میباشد.
