بخشی از مقاله
چکیده
خشکسالی بخشی طبیعی و بالقوه از شرایط اقلیمی هر منطقه حتی مناطق پربارش است که منجر به نقصان آب برای بسیاری از فعالیت هاخصوصاٌ بخش زیست محیطی و کشاورزی می شود. وقوع خشکسالی امری اجتناب ناپذیر بوده و فقط با شناخت قانونمندیهای حاکم بر آن و اتخاذ سیاستها و راهکارهای مناسب می توان میزان خسارات ناشی از آن را کاهش د اد.
در این تحقیق جهت بررسی خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک گرگان از 4 شاخص درصد نرمال بارندگی - PNPI - ، دهک های بارندگی - DPI - ، شاخص معیار استاندار - - Z و شاخص استاندار شده بارش - - SPI طی دوره آماری 53 ساله 1384-1332 استفاده شده است. بر اساس مقادیر حاصل از محاسبه هر یک از شاخص ها در مقیاس سالانه ، طبق جداول مربوط به طبقات مختلف خشکسالی شاخص های مورد نظر، اقدام به تعیین وضعیت خشکسالی در طول دوره آماری موجود در مقیاس های زمانی تحت مطالعه شد. همانگونه که از نتایج مشاهده شد با توجه به هر چهار شاخص در بازه زمانی سال های 1332 و 1333 خشکسالی شدیدی و دهه 1361 - تا - 1379 خشکترین دهه طی دوره آماری در این بوده است.
.1 مقدمه
عدم کفایت بارش برای رشد حیات در منطقه خشک از ویژگی های دائمی آب و هوای منطقه خشک می باشد، اما کاهش غیرمنتظره بارش یا بارش های کمتر از میانگین درازمدت در مدت معین در منطقه ای که کاملا خ شک نیست، خطرهای زیادی به وجود می آورد که از این پدیده تعبیر به خشکسالی می شود . 3 خشکسالی پدیدهای جهانی است که میتواند در هر جایی رخ دهد و خسارت های قابل توجهی به انسان و بوم سازه های طبیعی وارد کند . 4 خشکسالی نهتنها اثرات سریع و مستقیمی بر کشاورزی بهجای می گذارد بلکه اثرات غیرمستقیم و مضری نیز به دنبال اختلال در رشد طبیعی محصولات کشاورزی به دنبال دارد و برخی معتقدند که بعضی از خشکسالی ها می توانند به بحران های جهانی تبدیل شوند .
7 خشکسالی دارای یک اثر ممتد و تدریجی است و در دوره زمانی تا حدودی طولا نی رخ میدهد . بنابراین بایستی با ایجاد طرحهای آمادگی برای مدیریت آن، تا حدی از مشکلات ناشی از این پدیده کاست . این پدیده در هر منطقه ای می تواند رخ دهد و انسان و محیط زیست را تحت تأثیر قرار دهد، هرچند که گسترش آن متفاوت است . بر خلاف خشکی که پدیده دائمی اقلیمی است، خشکسالی در مناطق خشک و مرطوب نیز رخ می دهد و حالتی طبیعی و نرمال از اقلیم میباشد
در این مطالعه وضعیت خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک گرگان با استفاده ازداده های بارش سالیانه، از طریق چهار شاخص درصد نرمال بارندگی - - PNPI، دهک های بارندگی - DPI - ، شاخص معیار استاندار - Z - و شاخص استاندار شده بارش - - SPI مورد بررسی قرار گرفت. سپس بر اساس مقادیر حاصل از محاسبه هر یک از شاخص های مورد نظر، طبق جداول مربوط به طبقات مختلف خشکسالی هر یک از شاخص ها اقدام به تعیین وضعیت خشکسالی در ایستگاه در مقیاس های مورد نظر در طول دوره آماری موجود،گردید و بر این اساس چهار شاخص مورد نظر با یکدیگر مقایسه شدند .
.2پیشینه تحقیق
در کلرادو از SPIاستفاده کردند و نشان دادند که SPI قادر به تشخیص زمان شروع خشکسالی و گسترش آن می باشد .
نتایج نشان داد که SPI در مقیاس یک ماهه زمان شروع خشکسالی در سال 1996 بهتر از پالمر جواب می دهد .
رابطه فراوانی و تداوم خشکسالی های اروپا را در مقیاس های زمانی مختلف مطالعه کردند و نتیجه گرفتند که در مقیاس های زمانی کوتاه مدت فراوانی خشکسالی و در مقیاس زمانی دراز مدت تداوم خشکسالی ها بیشتر است . 9 با استفاده از شاخصSPI در تداوم های مختلف، نقشه گستره خشکسالی های با تداوم های مختلف در اسپانیا ترسیم کرد. وی با تلفیق این نقشه ها با نقشه دوره بازگشت بارندگی، نقشه دوره بازگشت خشکسالی ها و گستره هر کدام از آنها را نیز ترسیم کرد .
14 به بررسی میزان خشکسالی در دو منطقه النینجو و اگارو در جنوب پرتغال پرداختند که به این نتیجه رسیدند که در طول فصل پاییز خشکسالی گسترده شده و تنها در 2 ماه متغییر SPI نزدیک به دسته خشکسالی شدید شده است . 13 به مطالعه برخی شاخص های خشکسالی هواشناسی از جمله SPI،DPI،BMDI،RAI و PNPI در چند نمونه اقلیمی پرداختند و از آمار بارش 9 ایستگاه طی دوره آماری - 1961-1999 - استفاده کردند . 1 با استفاده از برخی شاخص های آماری واستفاده از داده های بارندگی، چهار ویژگی مهم خشکسالی ها شامل فراوانی، دوره تداوم، شدت وگستره را درایران بررسی نمودند.
شاخص های مورد استفاده در این مطالعه عبارت بودنداز : شاخص انحراف معیار، شاخص دهکها، شاخص توزیع استاندارد وشاخص در صد از نرمال بارندگی. با مقایسه شاخص های مختلف آماری، شاخص درصد از نرمال بارندگی بعنوان شاخص مناسب معرفی و جهت بررسی ویژگی های چهارگانه خشکسالی برای یک دوره 30 ساله - 1956 - 1985 - در 31 ایستگاه هواشناسی کشور بکار گرفته شد.
براساس بررسی های این محققین مشخص شد که وسیعترین خشکسالی در ایران در سال - 1983 - 1352 اتفاق افتاده است که در اثر آن بیش از 60 درصد مساحت کشور در سیطره خشکسالی قرار داشته است. دیگر اینکه، بدلیل نوسانات منفی شدید مقادیر بارندگی، رخداد خشکسالی یکی از ویژگی های اصلی آب وهوایی ایران محسوب شده که در بخش های جنوبی، شرقی و مرکزی از فراوانی بیشتر، مدت طولانی تر، شدت زیادتر وگسترش افزونتری نسبت به سایر قسمتهای کشوربرخوردار است .
از شاخص دهکها برای بررسی روندخشکسالی - بر اساس آمار بارندگی11 ایستگاه هواشناسی - دراستان چهار محال بختیاری استفاده نمود . 6 به بررسی نمایه های ارزیابی پدیده های ترسالی و خشکسالی در استان مازندران پرداختند و به این نتیجه رسیدند که از میان نمایه های بارش استاندارد شده - SPI - ، درصد بارش نرمال - PNPI - و نیچه که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است، مدل بارش استاندارد شده - - SPI به دلیل داشتن قابلیتهای بیشتر از جمله تفکیک دقیقتر طبقه ها در هر یک از پدیده های ترسالی و خشکسالی، دقت بالاتر در جداسازی دوره های مرطوب و خشک و حساسیت بیشتر به تغییرات بارش بهترین مدل به منظور تعیین خصوصیات آماری بارش - شدت و فراوانی - و تفکیک ترسالی ها و خشکسالی ها در استان مازندران شناخته شده است
.3مواد و روشها
موقعیت منطقه
شهرستان گرگان بین 54 درجه و 13 دقیقه تا 54 درجه و 45 دقیقه طول شرقی و 36 درجه و 31 دقیقه تا 36 درجه و 59 دقیقه عرض شمالی در بخش جنوبی استان واقع شده است.این شهرستان از شمال به شهرهای آق قلا و ترکمن، از جنوب به استان سمنان،از شرق به شهرستان علی آباد و از غرب به شهرستان کردکوی میشود. در این مقاله جهت تحلیل و برآورد خشکسالی ایستگاه پرپان از آمار 53 ساله آن استفاده شده است. از طریق نرم افزارهای آماری EXCLE و SPI داده ها ی آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . به منظور تعیین خشکسالی از چهار شاخص درصد از نرمال بارندگی - PNPI - ، دهک های بارندگی - DPI - ، شاخص معبار استاندار - - Z و شاخص استاندار شده بارش - - SPI استفاده شده است. شکل - 1 - موقعیت منطقه، جدول - - 1 مشخصات جغرافیایی ایستگاه سینوپتیک گرگان را نشان میدهد.
شکل - 1 - موقعیت منطقه
جدول - 1 - مشخصات جغرافیایی ایستگاه سینوپتیک گرگان
شاخص های خشکسالی هواشناسی
یکی از بهترین کاربردهای شاخص خشکسالی، تهیه گزارش شدت و وسعت خشکسالی می باشد . شاخص خشکسالی وسیله ای است که با خلاصه نمودن اطلاعات خشکسالی به صورت دوره ای، اطلاعات شرایط رطوبتی در منطقه را نشان می دهد. همچنین مدت خشکسالی یا به عبارتی زمان آغاز تا پایان خشکسالی که به عنوان دوره تداوم خشکسالی خوانده میشود.
