بخشی از مقاله
چکیده:
خشکسالی پدیدهای اقلیمی ناشی از کاهش بارش نسبت به میانگین بلندمدت است که غالباً پدیدهای خزنده، آرام و مرموز توصیف میگردد و به دلیل تلفات جانی، خسارات اقتصادی، اثرات اجتماعی و بحران در منابع کشاورزی، طبیعی و اکوسیستمها بررسی آن دارای اهمیت بالایی است و یکی از راههای تعدیل خشکسالی، ارزیابی آن بر اساس شاخص هایی است که بتوان بر اساس آن میزان شدت و فراوانی این رخداد اقلیمی را در یک منطقه تعیین نمود.
در این پژوهش به بررسی وضعیت خشکسالیهای شدید با استفاده از شاخص ناهنجاری بارش - RAI - ، استانداردسازی - Z - در جنوب استان آذربایجان غربی در ایستگاههای پیرانشهر، تکاب، مهاباد و سردشت در دوره آماری 24 ساله - 2009-1986 - مورد مطالعه قرار گرفته است. لذا با بررسی دادههای روزانه بارش بیشترین و کمترین تعداد خشکسالی ها به ترتیب متعلق به ایستگاههای مهاباد و سردشت میباشد، با توجه به تعد اد خشکسالیهای شدید لازم است با شناخت و پایش خشکسالیهای منطقه و روند آن در آینده، تدابیر لازم برای مقابله و مدیریت هرچه بهتر منابع آبی و طبیعی از سوی ارگانهای دولتی مربوطه اتخاذ گردد.
مقدمه:
یکی از وقایع محیطی و بخش جدایی ناپذیر نوسانات اقلیمی و یکی از عوامل بحرانهای محیطی خشکسالی است که وابسته به عوامل و پارامترهای متفاوتی است که در این میان تحلیل دادههای بارش از اهمیت ویژهای برخوردار است، چرا که بارندگی مهمترین متغیری است که تغییرات آن به طور مستقیم در رطوبت خاک، جریانهای سطحی، تغییرات مخازن زیرزمینی آب و غیره منعکس میشود. از طرف دیگی در میان متغیرهای اقلیمی، بارش خصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک جزء بیثباتترین آنها محسوب میشود
امروزه بحران آب در جهان به مسئله بسیار جدی بدل گردیده است، لذا بر اهمیت ضرورت منابع آبی کشور بیش از پیش افزوده شده، که مسلما اجرای صحیح آن بدون شناخت و آگاهی دقیق و جامع از مسایل طبیعی حوضههای آبی کشور امکانپذیر نیست
مککی و همکاران - 1993 - شاخص بارندگی استاندارد شده را برای تعریف و پایش خشکسالی توسعه دادند و از این شاخص برای پایش خشکسالی در سراسر ایالت کلرادو استفاده کردند.
فرجزاده و همکاران - 1374 - با تحلیل دادههای بارندگی خشکسالی سالیانه ایران را بررسی کردند. برهانی و همکاران - 1385 - با استفاده از آمار 50 ساله ایستگاه بیرجند و پنج شاخص عمده تعیین خشکسالی هواشناسی به ارزیابی مدلهای پایش خشکسالی خراسان جنوبی پرداختند.
حسینی و همکاران - - 1390 به پایش خشکسالی و روند آن در شهرستان سنندج پرداختند. نتاج حاصل نشان داد که خشکسالیهای با شدت خیلی زیاد در منطقه رخ نداده و خشکسالی شدید فقط یکبار در طول دوره آماری مورد بررسی - 1960-2005 - رخ داده است.
کوزهگران و همکاران - 1391 - فراوانی و پهنهبندی خشکسالی را با استفاده از شاخص ناهنجاری بارش - RAI - در دوره آماری 24 ساله بر اساس دادههای بارش 23 ایستگاه در خراسان جنوبی مطالعه کردند و پس از پهنهبندی خشکسالی نشان دادند که خشکسالی با شدتهای مختلف - بسیار شدید و ملایم - از 1 تا 34 درصد مناطق مختلف استان را تحت تاثیر قرار داده است.
در زمینه بررسی خشکسالی در داخل کشور نیز افرادی همچون خوشاخلاق - 1376 - ، ذوالفقاری - 1377 - ، قطره سامانی - 1379 - ، عزیزی - 1379 - ، پرهمت و همکاران - - 1379، ساری صراف و ریحانینیا - 1379 - ، کیخائی و محمدی - 1379 - ، حجازیزاده و شیرخانی - 1384 - ، اختری و همکاران - 1385 - ، یوسفی و همکاران - 1386 - و مساعدی و همکاران - 1378 - اشاره کرد.
مواد و روشها:
-1 منطقه مورد مطالعه:
جنوب استان آذربایجان غربی شامل شهرستانهای پیرانشهر، سردشت، مهاباد، تکاب میباشد که هریک از شهرستانها به تبع موقعیت جغرافیایی درج شده است - جدول . - 1
جدول : - 1 - طول و عرض جغرافیایی استان به تفکیک شهرستان
نقشه : - 1 - منطقه مورد مطالعه
-2 شاخصهای خشکسالی:
در تحقیق حاضر آنالیز آماری بارش بر اساس شاخصهای ناهنجاری بارش - RAI - ، استانداردسازی یا نرمال کردن - Z - انجام شد و در قالب جداول و پهنهبندی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.
روش استانداردسازی یا نرمال کردن : - Z -
نمرههای استاندارد، وضعیت نمرهها نسبت به میانگین را تعیین میکنند. به بیان دیگر، نمره استاندارد بیانگر آن است که مقادیر یک متغیر با چند درصد انحراف بیشتر یا کمتر از میانگین آن متغیر قرار دارد.
نمره استاندارد، در حقیقت نمره انحراف استاندارد است. اگر نمرههای انحراف از میانگین - - ̅ را بر انحراف استاندارد مجموعه نمرهها - S - تقسیم کنیم، نمرههای استاندارد به دست میآید.
برای محاسبه نمره Z، عدد خام را از میانگین، کم و تفاضل را بر انحراف معیار استاندارد تقسیم میکنیم. در صورتی که نمره خام در بالای میانگین قرار داشته باشد، نمره Z مثبت خواهد شد. اگر نمره خام در پایین میانگین باشد، نمره Z منفی میشود. بنابراین میانگین، مبدأ است و انحراف استاندارد، واحدی است که براساس آن اختلاف نمره خام از میانگین تعیین میشود. به این ترتیب، یک نمره براساس فاصله آن با میانگین و برحسب واحد انحراف استاندارد داده میشود. نمرههای Z، نمرههای مجردی هستند که واحد آنها با واحد اصلی اندازهگیری به کار برده شده متفاوت است.
هنگامی که انحراف یک نمره از میانگین بر انحراف استاندارد تقسیم میشود، واحد اصلی اندازهگیری به واحد انحراف استاندارد تبدیل میشود. معنای نمره +2 Z این است که این نمره علیرغم واحد اندازهگیری اصلی عدد خام آن، دو انحراف استاندارد بالاتر از میانگین قرار دارد. هنگامی که کلیه نمرهها به Z تبدیل میشوند، توزیع جدیدی به دست میآید.
بر اثر تبدیل نمرههای خام به نمرههای استاندار، توزیعی به دست میآید که دارای میانگین صفر و انحراف استاندارد یک است. به این ترتیب، توزیع نمرهها استاندارد میشود؛ به این معنی که توزیع، انحراف استاندارد و میانگین استاندارد شده دارد و نمرههای آن نمرههای استاندارد نامیده میشوند. در نتیجه، نمرههای Z دارای معنای استاندارد میشوند؛ به طوری که با داشتن نمره Z فوراً میتوان موقعیت نسبی نمره خام را نسبت به میانگین توزیع معین کرد.
کاربرد Z در مطالعات خشکسالی:
اساس کار بدین طریق است که دادههای میانگین سالانه، فصلی و ماهانه بارش ابتدا به صورت فصلی سالیانه درآمده و سپس میانگین و انحراف معیار آنها مشخص میشود که از رابطه زیر به دست میآید:
میانگین و انحراف معیار این عامل، به ترتیب برابر صفر و یک است و بنابراین از نظر مقایسهای بین ایستگاههای مختلف میتواند کاربرد زیادی داشته باشد.
نکته قابل توجه در این شاخص، محاسبه احتمالات از طریق جدول توزیع نرمال است. در توزیع نرمال، 68/2 درصد دادهها بین ̅ و95/4 درصد بین ̅ و 99/7 درصد بین ̅ قرار دارند. طی این روش - Z - ، مقادیر بارش به نمرات بیبعد یعنی Z نمره تبدیل میشوند. این نمرات بیبعد، ابزاری مناسب جهت تعیین سالهای خشک، شدت و تداوم آنها و حتی خشکسالی میباشند. معمولاً برای طبقهبندی شدت خشکسالی و ترسالی از جدول طبقهبندی هایم و کوتیل - 1996 - استفاده میشود.
