بخشی از مقاله
خلاصه
شکل رابطه ارتفاع- بارش برف میتواند به شدت حتی در مسافتهای کوچک متفاوت باشد. در این پژوهش، به توزیع مکانی انباشت و ذوب برف در ارتباط با باندهای مختلف ارتفاعی براساس دادههای متوسط حداقل، میانگین و متوسط حداکثر ماهانه در حوزه آبخیز کسیلیان مازندران پرداخته شده است. در مرحله نخست نقشه پایه محدوده مورد مطالعه در مقیاس 25000 برای بررسی ویژگیهای ارتفاعی منطقه تهیه شد. برای تجزیه و تحلیل عامل درجه حرارت از دادههای درازمدت 11 ایستگاه تبخیرسنجی، کلیماتولوژی و سینوپتیک استفاده و مقادیر پارامترهای متوسط حداقل، متوسط حداکثر و میانگین ماهانه دما استخراج و سپس معادلات گرادیان این پارامترها در ماههای مختلف تعیین و با استفاده از روابط بهدستآمده رژیم حرارتی محدوده حوضه تعیین شد.
در نهایت باندهای ارتفاعی و الگوهای مکانی سطوح برفگیر - برف غیرقابل ذوب و برف قابل ذوب - و سطوح فاقد برف مشخص شد. نتایج نشان میدهد که در ماههای دی و بهمن بهطور متوسط تمام سطح حوزه آبخیز کسیلیان پوشیده از برف است. همچنین بهطور متوسط از ماه اسفند، نواحی پاییندست حوضه بهتدریج از پوشش برفی خالی میشود؛ بهطوریکه در ماههای تیر، مرداد و شهریور بهطور متوسط هیچ پوشش برفی در منطقه مورد مطالعه وجود ندارد. همچنین از نتایج میتوان دریافت که بارش برف از ماه مهر در ارتفاعات این منطقه دور از انتظار نبوده، اتفاقی طبیعی محسوب میشود.
واژههای کلیدی: گرادیان، رابطه ارتفاع- بارش، پارامترهای ماهانه دما.
مقدمه
بارش برف بهویژه در مناطق کوهستانی و برفگیرالزاماً وضعیت هیدرولوژیکی مطلوبی را در پی نخواهد داشت؛ سیلاب ناشی از ذوب ناگهانی برفپشتهها، معمولاً خسارات زیادی را به بار میآورد. گاهی تلفات آب ناشی از تبخیر و تصعید در برفپشتهها به دلیل بالابودن نسبی فشار ملکولی برف و یخ نسبت به اتمسفر و یا وزش باد در سطح برف و یخ از میزان باران دریافتی بیشتر است. هیدرولوژی برف درارتباط با وقوع سیلابها، ذخیره و تقویت منابع آب زیرزمینی و نیز تغییرات بده رودخانهها حایز اهمیت است.ارتفاع، بر مقدار و الگوهای توزیع بارش یک حوزه آبخیز اثر دارد - گرونوالد و همکاران، - 2014غالباً؛ با افزایش ارتفاع مقدار بارش نیز افزایش مییابد و در ارتفاعات به شکل برف بوقوع می پیوندد که بر اثر ذوب تدریجی در طول فصل گرم سال رودخانه را تغذیه می نماید. به همین دلیل ارتفاع و بهخصوص نحوه توزیع سطح- ارتفاع می تواند در شناخت رژیم آبی یک حوضه کمک بهسزایی نماید.
اثرات بارشهای کوهستانی در محدودهی وسیعی از مقیاسها در سراسر جهان مطالعه شده است - مانند، اسپرین، 1947؛ پک و براون، 1962فرِی و شار، 1998؛ بلومر، 1994؛ بیسیست و همکاران، 1994؛ جانسون و هنسون، 1995؛ رو و بیکر، 2006؛ آراکاوا و کیتو، 2011؛ لیئو و همکاران، 2011؛ آسائوکا و کومینامی، . - 2012 در مورد برف، وجود همبستگی مثبت بینبارش و ارتفاع معمولاً در افزایش کلی عمق برف و آب معادل برف منعکس میشود که توسط مطالعات زیادی گزارش شده است - مانند بیورا و د- میشل، 2009؛ لوپز-مورنو و استالی، 2008؛ دوراند و همکاران، 2009؛ لنینگ و همکاران، 2011؛ گرونوالد و لنینگ، 2011؛ گرونوالد و همکاران، . - 2013 گرچه سایر مطالعات گرادیان مثبتی را برای مناطق مورد مطالعه خود تأیید نکردند - کر و همکاران، - 2013 و حتی برخی وابستگیهای منفی را بین ارتفاع و مقدار برف یافتند - رورر و همکاران، . - 1994
در ایران نیز تحقیقات گستردهای در ارتباط با هیدرولوژی برف صورت گرفته است؛ رحیمی و داناپور - 1391 - ، به تحلیل نوسانات اقلیمی مؤثر بر ارتفاع برف در منطقه کوهرنگ پرداختند. ابطحی - 1392 - ، در تحقیقی در حوزه آبخیز جاجرود با استفاده از روش رایت و موقعیت ارتفاعی سیرکها خط برف را 3000 متر تعیین کرد . یمانی و زمانی - 1395 - ، با رویکردی آماری به بررسی توزیع سیرکهای یخچالی منطقه و ارتفاع برفمرز در دوره یخچالی وورم در دره هراز پرداختند و به این نتیجه رسیدند که میانگین ارتفاع سیرکهای یخچالی 2799 متر است.بررسی تحقیقات مختلف در سراسر جهان نشان میدهد که شکل رابطه ارتفاع- بارش میتواند به شدت حتی در مسافتهای کوچک متفاوت باشد. در این تحقیق، به توزیع مکانی انباشت و ذوب برف در ارتباط با باندهای مختلف ارتفاعی براساس دادههای متوسط حداقل، میانگین و متوسط حداکثر ماهانه در حوزه آبخیز کسیلیان مازندران پرداخته شده است.
مواد و روشها
حوزه آبخیز کسیلیان با مساحت 6792 هکتار در استان مازندران و بین محدوه جغرافیایی 57 ، 8 و 53 تا 52 ، 15 و 53 طول شرقی و 34 ، 58 و 35 تا 12 ، 7 و 36 عرض شمالی واقع شده است - شکل . - 1 حداکثر ارتفاع حوزه 3289,6 متر و حداقل ارتفاع برابر 1106 متر از سطح دریا و جهت شبکه زهکشی حوزه از جنوب به شمال و شمال غرب است. روستاهای واقع شده در محدوده عبارتند از: یورمحله، ولیک چال، ولیک بن، وزملا، موزی کتی، سوته کلا، سنگده، درزی کلا و دادوکلا.در این بررسی، در مرحله نخست نقشه پایه محدوده مورد مطالعه در مقیاس 25000 از روی نقشههای توپوگرافی رقومی سازمان نقشهبرداری در سامانه اطلاعات جغرافیایی برای بررسی ویژگیهای ارتفاعی منطقه تهیه شد.
برای تجزیه و تحلیل عامل درجه حرارت از دادههای درازمدت 11 ایستگاه تبخیرسنجی، کلیماتولوژی و سینوپتیک استفاده و مقادیر پارامترهای متوسط حداقل، متوسط حداکثر و میانگین ماهانه دما استخراج شد. لازم به ذکر است که ایستگاههای تبخیرسنجی درزیکلا و سنگده در داخل حوزه مورد مطالعه واقع شده اند. بر اساس این دادهها دی ماه کمترین مقدار متوسط دما و مرداد ماه بیشترین دمای متوسط سالیانه را شامل می شود.برای تعیین باندهای ارتفاعی و توزیع مکانی برف غیرقابل ذوب، برف قابل ذوب و سطوح فاقد برف در ماه موردنظر معادلات گرادیان پارامترهای دما در ماههای مختلف تعیین و با استفاده از روابط بهدستآمده رژیم حرارتی محدوده حوضه تعیین شد. برای تعیین حداقل ارتفاع برف از معادلات همبستگی متوسط حداقل دما و برای تعیین حداکثر ارتفاع برف درمنطقه از معادلات گرادیان دمای متوسط حداکثر و میانگین دما که تعیینکننده مرز برف قابل ذوب از برف غیر قابل ذوب می باشد، استفاده شده است.
نتایج و بحث
این بررسی نشان میدهد که دامنه ارتفاعی حوضه بین 1106 تا 3289,6 است. شکل 2 نمودار مربوط به منحنی تجمعی سطح- ارتفاع به همراه ارتفاع میانه 1510 - متر - را نشان میدهند.
