بخشی از مقاله
چکیده
بارش شاید مهمترین عن صر اقلیمی مناطق خ شک و نیمه خ شکی همانند ایران با شد. نو سانان زمانی و توزیع نامنا سب مکانی در رخداد این پدیده باعث شده که منابع آب و شرایط اقتصادي–اجتماعی نیز متاثر از آن باشد. رخداد خشکسالی یکی از ویژگیها اقلیمی ایران است که در سالیان اخیز نمود بیشتري یافته است. این مطالعه با هدف شناسایی مساحتهاي درگیر خشکسالی و ترسالی در ایران و روند تغییرات ماهانه این سطوح، خشکسالی و ترسالیهاي ماهانه ایران در دوره آماري 2010-1982 ، با استفاده از شاخص استاندارد ششده - ZSI - z و بهرهگیري از دادههاي بارش ERA interim مرکز پیشبینیهاي میان مدت اروپا - ECMWF - اسستخراج گردید.
تغییر پذیري و روند به صصورت گرافیکی - نمودارهاي ماهانه - و آزمون من-کندال بررسی گردید. نتایج نششان داد که در تمامی ماههاي سسال رخدادهاي تر سالی و خ شک سالی داراي روندي متفاوت ا ست. شش ماه فوریه، مارس، می، آگو ست، اکتبر و د سامبر، تر سالی روندي کاهشی و در سایر ماهها - ژانویه، آوریل، جون، جولاي، سپتامبر و نوامبر - روند کاهشی در خشکسالی مشاهده شده است .
نتایج همچنین نشان داد که در ماههاي ابتدایی هر فصل روند بسیار ضعیف در خشکسالی وجود دارد و در ماههاي میانی و پایانی سال خط روند شیب بیشتري دارد. نتایج مربوط به بررسی معنی داري روند با استفاده از آزمون من-کندال نشان داد که حتی در سطح 10 درصد نیز روند تغییر مساحتهاي خشکسالی و ترسالی در هیچ یک از ماههاي سال معنیدار نیستند. با این حال میتوان گفت که روند محسوسی در افزایش مساحتهاي تحت تاثیر خشکسالی در ماههاي فصل بهار مشاهده میشود.
مقدمه
خشکسالی یک پدیده زیست محیطی خزنده است که اثرات مخرب بسیاري در اقتصاد، کشاورزي و جامعه دارد. خشکسالی یک و ضعیت کمبود بارندگی و ورودي رطوبت ا ست - بروقانی و همکاران، . - 2015 اگرچه غالب خ شک سالیهاي و سیع حا صل سی ستمهاي درون چرخش سیارهاي بوده و از آن به نام خششکسسالیهاي اقلیمی نام برده میششود، با این حال خششکسسالیهاي کششاورزي و هیدرولوژیکی، ریشه در خشکسالیهاي اقلیمی دارند. خشکسالیهاي شدید حاصل تغییرات چرخش اتمسفري و جابجایی سیستمهاي سینوپتیکی در مقیاس و سیع میبا شد
خشکسالی در مناطقی که از نظر اقلیمی به طور متوالی ولی نامنظم تو سط سیستمهاي آب و هوایی مختلف تحت تأثیر قرار میگیرند حادتر است
خشکسالی و ترسالیها با شدتهاي متفاوت و در م ساحتهاي مختلفی سرزمینها را درگیر و گاه خ سارتهاي قابل توجهی به بار میآورند. از این رو مطالعه و برر سی در رابطه با این پدیدههاي اقلیمی همواره مورد توجه پژوهششگران در عرصصه دانش آب و هواششناسی بوده اسست. بنابراین مطالعات بسیار زیادي در این زمینه و از دیدگاههاي متفاوت خششکسسالی و ترسالی، ششاخصهاي محاسبه آنها، تحلیل همدیدي-سسینوپتیکی این پدیدهها و ارتباط آنها با الگوهاي بارشی و رطوبتی در نقاط مختلف کشور توسط آنان انجام پذیرفته است.
برخی این دورههاي خشکسالی و ترسسالی را به لحاظ مکانی در کل کششور و برخی دیگر تنها در یک یا چند منطقه بررسی نموده اند
عدهاي از محققین خشکسالی و ترسالیها را با ا ستفاده از روشهاي آماري و شاخصهاي متعدد مورد ارزیابی قرار داده و در نهایت شاخص بهینه را در تعیین و شنا سایی آنها ارائه نمودهاند ، عده اي دیگر تنها با یک شاخص به شناسایی دورههاي خشک و مرطوب پرداختهاند
برخی از مطالعات تاثیر این پدیدههاي پراهمیت اقلیمی را در تغییر ششرایط محلی و مدیریت منابع آب بررسی نمودهاند
تمرکز برخی از مطالعات بر روي ارتباط خ شک سالی و تر سالیها و سایر متغیرهاي اقلیمی همچون تغییرات رطوبت، بارش، دما و غیره و حتی چگونگی گردش جو منطقه در ششرایط وقوع این پدیدهها و در نهایت مقایسسه گردش جو در دو دوره خشک و تر است
با توجه به قرارگیري کشور ایران در منطقه خشک و نیمه خشک کره زمین بهویژه موقعیت آن در کمربند بیابانی جهان و همچنین گ ستردگی در عرض جغرافیایی و نو سانات بالاي بارش، بخش و سیعی از ک شور با خ شکی و کمبود آب مواجه میبا شد، ازاین رو وجود نو سانات بارش در سالهاي اخیر سبب افزایش وقوع ناهنجاريهاي ب سیاري همچون خ شک سالی در آن شده ا ست. لذا لزوم مطالعه و بررسی در زمینه این پدیدههاي مهم، بسیار ضروري و غیرقابل چشم پوشی است و نیاز آن در مدیریت منابع آبی دیده میشود. بر این اساس در این پژوهش سعی شده است که تغییرات مساحتهاي تحت تاثیرخشکسالی و ترسالیهاي ماهانه و روند آن مورد بررسی قرار گیرد.
مواد و روشها
در این پژوهش به منظور ارزیابی خششکسسالی و ترسسالیهاي ماهانه ایران - شکل - 1 از دادههاي بارش ERA interim مرکز پیشبینیهاي میان مدت اروپا - ECMWF - با قدرت تفکیک مکانی 1 درجه در دوره آماري 1982-2010، بهره گرفته شده ا ست. این مرکز توانایی تهیه و تولید دادههایی با قدرت تفکیک مکانی بسیار بالاتر ./125 - درجه - در مقایسه با سایر مراکز تهیه دادههاي جوي را دارد. به همین دلیل در بسسیاري از مطالعات اقلیمی چه در سسطح جهان و چه در ایران از دادههاي تهیه ششده در این مرکز اسستفاده می شود. در گام اول وقوع دورههاي تر سالی و خ شک سالیهاي ماهانه در کشور محا سبه شده ا ست.
این مهم با ا ستفاده از شاخص استاندارد شده - z - ZSI انجام شده است که میانگین بارش در یک سال معین، میانگین بارش کل دوره و SD انحراف معیار بارش میباشد
پس از محاسبات مربوط به شاخص استاندارد، مقادیر مربوطه از نقاط شبکه برروي ایران 157 - شبکه - استخراج گردید. به منظور انجام محاسبات آماري مربوط به درصد مساحت دورههاي ترسالی و خشکسالی ماهانه، شاخص بالاتر از 0/25 به عنوان دوره ترسالی و شاخص کمتر از -0/25 نیز به عنوان دوره خشکسالی ماهانه در نظر گرفته شد..
در گام بعد براي محاسبه مساحتهاي درگیر خشکسالی و ترسالی - بدون در نظر گرفتن شدت - ماهانه با توجه به این که درونیابی ششاخص خششکسسالی - با مقادیر مثبت و منفی - مناسسب نبود و همچنین منظ م بودن نقاط شبکه، با اسستفاده از تعداد نقاط داراي وضیعتهاي ترسالی و خشکسالی نسبت به کل نقاط، درصد محاسبه شده است - شکل . - 1 در ادامه سري زمانه طولانی مدت -1982 - - 2010 دورهها نیز بررسی گردید.
بدیهی است که عناصر اقلیمی داراي رفتار غیر خطی بوده که این رفتار به صورت روندهاي افزایشی و کاهشی در سري زمانی دادهها مشاهده میشود
بررسیهاي دراز مدت اقلیمی از اقدامات مفید و موثر جهت تعیین و ارزیابی روندهاي مزبور میباشد تا از این طریق بتوان پیشبینیهایی دقیقتر و مناسبتر از چگونگی رفتار و حالات عناصر اقلیمی در آینده به عمل آورد
در نهایت به منظور ارزیابی وجود و معنی داري روند در هر کدام از دورههاي ماهانه از آزمون آماري من-کندال استفاده شده است. آزمون من-کندال ابتدا توسط Mann در سال1945 ارائه و سپس در سال 1975 توسط Kendall بسط و توسعه یافت
n تعداد دادههاي مششاهداتی و m معرف تعداد سسريهایی اسست که در آنها حداقل یک داده تکراري وجود دارد،t18 بیانگر فراوانی دادههاي با ارزش یکسان میباشد.
در یک آزمون دو دامنه جهت روندیابی سري دادهها فرض صفر در صورتی پذیرفته میشود که رابطه زیر برقرار باشد:
a سطح معنی داري است که براي آزمون در نظر گرفته میشود و Za آماره توزیع نرمال استاندارد در سطح معنی دار a میباشد که با توجه به دامنه آزمون، از a یا 2a/ استفاده می شود. در صورتی که آماره Z مثبت باشد روند سري دادهها صعودي و در صورت منفی بودن آن روند نزولی در نظر گرفته میشود
