بخشی از مقاله
چکیده
خشکسالی وضعیتی از کمبود بارندگی و افزایش دماست که در هر وضعیت اقلیمی ممکن است رخ دهد. غالبا بعنوان یک پدیده خزنده توصیف میشود و برخلاف سیل و بارندگی که زمان شروع و خاتمه آن مشخص است، توصیف زمانی و مکانی خشکسالی مشکل است. خشکسالی پدیدهای است تصادفی- احتمالی و غیرقابل پیشبینی، اما زمانی که اتفاق افتاد برای مدت طولانی پا برجاست. استان خوزستان با توجه به موقعیت جغرافیایی و قرار گیری در عرضهای پایین، دارای اقلیم گرم وخشک است و با حوادث طبیعی مختلف از جمله خشکسالی مواجه است.
لذا بررسی ویژگیهای خشکسالی در این استان ضروری است. برای این منظور دادههای آماری یک دوره 20 ساله - 1986-2005 - در استان خوزستان مبنای کار قرار گرفت. در این تحقیق شاخص بارش استاندارد - SPI - در مقیاسهای زمانی کوتاه مدت 3 - و6 ماهه - و بلند مدت 12 - ، 24 و48 ماهه - با در نظر گرفتن مزایایی که در تحلیل منطقهای و ایجاد ارتباط زمانی بین رخدادهای خشکسالی در نواحی مختلف یک پهنه دارد، انتخاب و با به کارگیری نرم افزار GIS، روش میانیابی - IDW - و خصوصیات آماری بارش ماهانه تجزیه و تحلیل شده است.
هدف اصلی این تحقیق ارزیابی وضعیت خشکسالی استان خوزستان در شدتهای مختلف و تعیین مناطق بحرانی استان است که برای ایستگاههای مختلف مشخص شد. در طول دوره، شدیدترین خشکسالیها در سال 2000 اتفاق افتاده که در مقیاس 3 ماهه شدت آن بیشتر نمایان است، سپس سالهای 1989 و1990 جزء سالهای خشک با وقوع شدیدترین خشکسالیهای استان در مقیاس 6، 12، 24 و 48 ماهه میباشد که بیشتر در مناطق جنوبی و مرکزی رخ داده است و از نظر فراوانی وقوع خشکسالی متوسط وخفیف در سطح استان بیشتر از فراوانی وقوع خشکسالیهای بسیار شدید وشدید است، اما خشکسالیهای شدید و بسیار شدید، شدت بیشتر و مدت زمان کوتاهتری نسبت به خشکسالیهای متوسط وخفیف دارند.
.1 مقدمه
ایران کشوری خشک، یعنی نوسان در مقدار بارش سالانه آن، خیلی زیاد است. حتی در مناطق مرطوب آن توزیع بارش بسیار نامناسب است، زیرا بارندگی در فصول مورد نیاز ناکافی است. در این کشور، بخصوص تابستانها که هم انسانها و حیوانات و هم کشاورزی وصنعت به بارندگی و آب بیشتری نیاز دارند، بارندگی یا کم است یا در اکثر نقاط کشور اصلا صورت نمیگیرد. از این رو شرایط خشکی حاکم است
کشور ما در عین گستردگی در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان قرار گرفته و خشکسالی با شدت و ضعفهای مختلف از ویژگیهای اصلی آب و هوای آن محسوب میشود. بطورکلی هیچ منطقهای از کشور از این پدیده در امان نبوده و نسبت به موقعیت طبیعی خود اثرهای زیانبار این پدیده را تجربه میکنند
توزیع نامناسب فصلی بارندگی موجب تشدید اثرات زیان بار خشکسالی میشود. توزیع نامناسب فصلی بارش از جمله خصوصیاتی است که ریسک پذیری زراعت را افزایش داده و همواره کشت محصول زراعی را تهدید میکند. عوامل آب و هوایی متغیرهایی کنترل نشده و وابسته به یکدیگر و شناخت دقیق آنها و نوع ارتباط هر یک با دیگری میتواند در برنامهریزی زراعی موثر باشد
نمود اصلی پیدایش خشکسالی اقلیمی، کاهش بارندگی به پایین تر از حد نرمال - میانگین درازمدت - و در اثر کاهش رطوبت خاک و کاهش آبهای سطحی و زیرزمینی که از پیامدهای بعدی، کاهش بارندگی است خشکسالی هیدرولوژیکی اتفاق میافتد
در این تحقیق با استفاده از روش شاخص خشکسالی استاندارد شده بارش - SPI - نسبت به شناسایی پهنههای همگن خشکسالی که از شدتهای خشکسالی یکسانی در سطح استان خوزستان برخوردارند، اقدام میگردد.
.2 مواد و روشها
استان خوزستان با مساحتی بالغ بر 64746 کیلومتر مربع بین طول شرقی 47 درجه و 41 دقیقه تا 50 درجه و 39 دقیقه و عرض شمالی 29 درجه و58 دقیقه تا 33 درجه و 4 دقیقه در جنوب غربی ایران به عنوان یک منطقه انتخاب شده است که به واسطه موقعیت جغرافیایی و نامنظم بودن رژیم بارندگی، دورههای خشکسالی درآن بوجود میآید و از نظر سخت بودن شرایط خشکسالی در بین استانهای کشور، در مرتبه سوم قرار داردمتوسط بارندگی سالانه آن حدود 349 میلی متر ،متوسط درجه حرارت حدود 25 درجه ومتوسط رطوبت نسبی 45 درصداست به منظور بررسی شرایط اقلیمی و تاثیر عناصر اقلیمی این پژوهش از حداکثر آمار شبکه جامع ایستگاههای هواشناسی برای کل استان شامل 14 ایستگاه هواشناسی طی یک دورهی 20 ساله مورد استفاده قرار گرفت. این شبکه دارای 8 ایستگاه سینوپتیک و 6 ایستگاه کلیماتولوژی میباشد.
جدول شماره - 1 - مشخصات ایستگاههای منتخب را نشانمیدهد. مواد و روشها بعد از جمعآوری آمار ایستگاههای هواشناسی منتخب به صورت ماهانه و سالانه، عناصر لازم متناسب با اهداف تحقیق استخراج گردیده و سپس تغییر فرمت دادهها در محیط نرم افزار اکسل انجام شده و در نهایت پتانسیلهای لازم به صورت ماهانه و سالانه جهت انجام تحلیلهای آماری تعیین و آماده سازی شده است - شکل . - 1
جدول .1 مشخصات ایستگاههای هواشناسی مورد استفاده این پژوهش در استان خوزستان
شکل .1 نقشه همباران استان خوزستان
.3 نتایج بررسی شاخص استاندارد شده بارش در مقیاس زمانی کوتاه مدت و بلند مدت
SPI به دو صورت کوتاه مدت 3 - و6 ماهه - و بلند مدت 12 - ، 24 و 48 ماهه - محاسبه شده و در هر مقیاس زمانی SPI مقیاس بارندگی همان دوره خاص را با بارندگی همان دوره برای همه سالهایی که اطلاعات برای آن ثبت شده، فراهم می آورد. SPI کوتاه مدت شرایط رطوبت کوتاه مدت را منعکس می کند و برآورد فصلی از بارندگی را مشخص می کند. مقیاس زمانی کوتاه مدت دارای نوسانات زیادتری نسبت به مقیاس بلند مدت میباشد و علاوه بر این نسبت به شرایط رطوبتی بسیار حساس است، بنابراین کوچکترین تغییر در بارندگی ماهانه سریعاً جواب می دهد. اگر نوسانات مثبت باشد به بالای صفر و چنانچه منفی باشدبه زیرصفر نوسان دارد
در واقع علت انتخاب مقیاس زمانی کوتاه مدت 3 - و6 ماهه - واکنش سریع خاک به کاهش یا افزایش بارش در این بازههای زمانی که بدین طریق خشکسالیکشاورزی معین می شود. SPIبرای دوره های طولانیتر به سمت صفر تمایل دارند، مگر اینکه روندی ویژه جایگزین شود. این شاخص برای این مقیاس زمانی با سیلها، سطح آب در سدها و منابع زیرزمینی آب مرتبط می شوند. در مقیاس زمانی طولانی مدت تعداد خشکسالیها کم ولی مدت تداوم خشکسالی طولانیتر است
در این پژوهش مقیاس زمانی کوتاه مدت 3 ماهه و6 ماهه منتهی به می - اردیبهشت - است. برای مقیاس زمانی 3 ماهه ماه های مارس، آوریل و می - اسفند، فروردین و اردیبهشت - خشکسالی های بهاره و مقیاس زمانی 6 ماهه برای ماههای دسامبر، ژانویه، فوریه، مارس،آوریل و می - آذر،دی، بهمن، اسفند، فروردین و اردیبهشت - خشکسالیهای بهاره، زمستانه مورد بررسی قرار می گیرد. برای مقیاس زمانی بلند مدت 12، 24 و48 ماهه مقایسهای از بارندگی 12، 24 و48 ماه متوالی را با بارندگی همان 12، 24 و 48 ماهه در طی سالهای گذشته که دارای آمار بارندگی، مختوم به می - اردیبهشت - محاسبه می شود. این مقیاس های زمانی الگوهای بارندگی بلند مدت سالانه را نشان می دهند انتخاب این ماه ها با توجه به اقلیم و رژیم فصلی بارش در استان خوزستان است.
