بخشی از مقاله
چکیده :
خشکسالی پدیده ای اجتناب ناپذیر است که اکثر نقاط دنیا با آن روبرو هستند . ابعاد و شدت خسارات خشکسالی به عوامل چندی بستگی دارد از جمله این عوامل می توان به شدت خشکسالی سال زراعی قبل ، درصد بارش دوره رویش - فصل بهار و تابستان - ، انحراف دما از حد نرمال ، تغییر تعداد روزهای بارندگی و تعداد روزهای یخبندان نسبت به شرایط میانگین اشاره نمود . برای پایش خشکسالی از سوی محققین در سراسر دنیا روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که در تحقیق حاصل از تعدادی از این روشها استفاده شده است . در هر یک از این روشها تعدادی از پارامترهای آب و هوایی یا محیطی به منظور ابزار بررسی خشکسالی مورد استفاده قرار می گیرند .
در مقاله حاضر ضمن معرفی ایستگاه آب و هواشناسی شاخص برای هر یک از مناطق مختلف استان مرکزی ، شاخصهای مختلف ارزیابی خشکسالی برای هر ایستگاه محاسبه شده است . سپس با بررسی مقادیر بدست آمده برای هر شاخص و تجزیه و تحلیل آنها بهترین شاخص انتخاب و با توجه به نتایج آن برای کل استان دوره های مختلف بروز خشکسالی و شدت آن استخراج شده است .
بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد یکی از شدیدترین دورهرهای خشکسالی در سطح استان طی سالهای 1377 و 1378 اتفاق افتاده است که البته طی این دوره در اغلب مناطق کشور نیز خشکسالی شدید حاکم بوده است . به منظور بررسی صحت نتایج حاصل از شاخصهای ارزیابی خشکسالی در استان ، این نتایج با مقادیر آبدهی رودخانه های مهم استان در محل ایستگاههای هیدرومتری نیز مقایسه شد که صحت نتایج حاصل از ارزیابیهای شاخصهای خشکسالی اقلیمی در سطح استان تایید شد .
مقدمه :
خشکسالی یک پدیده جهانی و عمومی نیست که تمام سرزمینهای کره خاکی را فرا گیرد ، بلکه یک مساله منطقه ای است که گاه چندین کشور را در بر می گیرد. از نظر مفهومی خشکسالی حالتی نرمال و مستمر از اقلیم است که تقریبا در تمامی مناطق اقلیمی رخ می دهد و مشخصات آن از یک منطقه به منطقه دیگر کاملا متفاوت است . خشکسالی را نباید صرفا به عنوان پدیده ای کاملا فیزیکی یا طبیعی در نظر گرفت . تاثیرات آن در جامعه نتیجه ایفاء نقشی مابین یک رخداد طبیعی - بارش کمتر از حد مورد انتظار به دلیل تغییرات اقلیمی - و نیاز مردم به تامین آب می باشد .
علل بروز خشکسالیها را باید در ناهنجاریهای گردش عمومی جو جستجو کرد . برای شناسائی دقیق و تعیین الگوهای خاص خشکسالی ، بزرگی ، گستره و فراوانی خشکسالیها از سیستمهای سینوپتیک باید کمک گرفت . به طور کلی می توان به علل عمده زیر برای وقوع خشکسالی اشاره کرد : استقرار سلولهای پر فشار جنب گرمسیری با دامنه نوسان بین عرضهای 20 و 40 درجه ، عامل بری بودن ، عدم صعود و جابجایی شدید هوا ، جریانات دریایی سرد و بالاراندگی آبها ، وزش بادهای گرم و سوزان ، موانع کوهستانی و استقرار کم فشار حرارتی یکی از قدمهای مهم و اساسی در مطالعات خشکسالی در هر منطقه تعیین شاخصهایی است که بتوان بر اساس آنها میزان ، شدت و تداوم خشکسالی را در یک منطقه ارزیابی کرد .
با تعریف شاخص خشکسالی که در واقع تابعی است از عوامل مختلف محیطی متاثر از خشکسالی و نهایتا به صورت یک عدد نمایش داده می شود ، می توان تصویر جامعی از همه این عوامل را فراهم نموده و از آن برای ارزیابی خشکسالی و تصمیم گیری درباره آنها استفاده نمود .
لذا برای این منظور شاخصهای متعددی تعریف شده است که بر اساس داده های اقلیمی و محیطی بیان می شوند .
معمولا تحلیل داده های بارش از اهمیت برجسته ای برخوردار است ، چرا که بارندگی مهمترین متغیری است که تغییرات آن به طور مستقیم در رطوبت خاک ، جریانهای سطحی ، مخازن زیرزمینی و . . . منعکس شده و از طرف دیگر در میان متغیرهای اقلیمی ، مقادیر بارش جزء بی ثبات ترین آنها مخصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می گردد . بنابراین بارش اولین عاملی است که می تواند در بررسی هر حالتی از خشکسالی مورد توجه قرار گیرد . بررسی شاخصهایی که در رابطه با مطالعه اقلیمی خشکسالی از طریق تحلیل داده های بارندگی ارائه گردیده است مشخص می کند که به طور کلی هدف همه آنها تبیین نوسانات مقادیر بارندگی در طی زمان مورد مطالعه است .
خشکسالی ممکن است به شکلهای اقلیمی ، هیدرولوژیکی، کشاورزی و اقتصادی در ابعاد مکانی و زمانی بروز نماید .
شاخصهای خشکسالی :
شاخص های خشکسالی مقادیرمتنابهی اطلاعات اقلیمی وهیدرولوژی را ماننددرجه حرارت، بارندگی، برف، جریان رودخانه ها و سایر منابع آبی را به کارمیگیرد تا تصویر جامعی ازوضعیت خشکسالی وبطورمنطقه ای، درغالب محدوده ای از اعداد بیان نماید. شاخص های متعددی وجود داردکه گویای وضعیت حشکسالی درمنطقه ای باشد، هر چندکه هیچکدام بطور ذاتی نسبت به دیگری ارجحییت ندارند ولی بعضی از آنها در شرایطی بهتر عمل میکنند.بسیاری از طراحان طرح های آبی توصیه میکنندکه وضعییت حشکسالی با چند شاخص بررسی گردد و تصمیمات بر مبنای تنها یک شاخص اتخاذ نگردد. مجموعه شاخصهایی که در این بخش به آنها پرداحته خواهد شد، شاخص هایی هستند که هم اکنون در بعضی کشورها که خطر خشکسالی آنها را تهدید منماید، مورد استفاده قرار میگیرد.
درصد نرمال - Percent of Normal – PNI -
درصد نرمال - PNI - ، یکی از ساده ترین شاخص های بارندگی میباشد. استفاده از این شاخص، هنگامی که یک منطقه یا یک فصل به تنهایی مد نظر است، بسیار کارآ میباشد. این شاخص با تقسیم بارندگی واقعی بر بارندگی نرمال منطقه - معمولا متوسط 30 ساله بارندگی - ضربدر 100 محاسبه می گردد. بدیهی است بارندگی نرمال برای هر محل %100 خواهد بود. این شاخص برای مقیاس های زمانی مختلف قابل محاسبه است که معمولا یک ماه تا چند ماه - مثلا فصلی خاص - و کل سال و یا سال آبی محدوده آن است.
شاخص بارندگی استاندارد شده - Standard Precipitation Index - SPI -
درک اینکه بارندگی تاثیر های مختلفی بر منابع آب مانند آب زیرزمینی، ذخائر آب سطحی و برف دارد، منجر به این گشت که شاخص SPI تدوین و ارائه گردد. شاخص SPI برای اندازه گیری کمبود بارندگی از منابع مختلف می باشد. رطوبت خاک در زمان کوتاهتری شرایط غیر نرمال بارندگی را منعکس می کند، در حالیکه آب زیرزمینی، جریان های سطحی و ذخائر آب سطحی در زمان طولانی تری نسبت به آن عکس العمل نشان می دهند. SPI در هر منطقه بر اساس آمار بلند مدت و برای دوره مورد نظر محاسبه می گردد. طبقه بندی مقادیر SPI در جدول ذیل آمده است.
شاخص شدت خشکسالی پالمر - Palmer Drought Severity Index- PDSI -
پالمر در سال 1965، شاخصی را ارائه کرد که با آن انحراف موجودی رطوبت را اندازه می گیرد. وی شاخص خود را بر اساس مفهوم عرضه و تقاضا در معادله بیلان آب بنا نهاد و تنها بارندگی وکمبود آن را مد نظر قرار نداد. هدف پالمر اندازه گیری شرایط رطوبتی می باشد و از آنجائیکه شاخص استاندارد شده است، می توان آن را برای مناطٌق و ماه های مختلف محاسبه نمود و سپس آنها را با هم مقایسه کرد و خشکسالی را در یک سطح وسیع دیدبانی و تجزیه و تحلیل نمود. PDSI یک شاخص خشکسالی هواشناسی می باشد و نسبت به تغییرات شرایط آب و هوائی که بطور غیر معمول خشک یا تر باشد عکس العمل نشان می دهد.
