خشکسالی بهطور کلی به معنای کم شدن میزان بارش یک دوره نسبت به میانگین بارش دراز مدت میباشد و یکی از مهمترین مسایلی است که در رشته اقلیم شناسی مورد بحث قرار میگیرد. از دلایل اهمیت موضوع، آسیب و خساراتی است که خشکسالی میتواند بر تاسیسات زیر بنایی و اقتصادی به همراه داشته باشد بهطوری که جبران خسارات ناشی از آن با صرف هزینههای بسیار سنگین همراه بوده و در بعضی موارد خسارات به تاسیسات زیربنایی و یا حتی برخی اکوسیستمها برگشتناپذیر بوده و به اهمیت آن میافزاید. از همینرو شناخت هرچه بیشتر این پدیده، راه را برای برنامه ریزی و مدیریت هرچه بهتر این رخداد هموارتر نموده و ابزار قویتری را جهت مدیریت بهتر ریسک در دست مبادی ذیربط قرار میدهد. از آنجا که مسأله خشکسالی، موضوعی نیست که بشر توان مقابله با آن را داشته باشد و بلایای طبیعی محسوب میگردد، باید بکوشد با مطالعه و بررسی دقیق این پدیده، آن را هرچه بیشتر بشناسد و راههای سازگاری با آن را بیابد. در ایران نیز به دلیل کم بودن نزولات جوی سالانه و به طور کلی خشک بودن اقلیم منطقه، وقوع خشکسالیها کشور را از لحاظ تامین آب با بحران روبه رو نموده و این موضوع نمود بیشتری پیدا میکند.
در این تحقیق با استفاده از دادههای بارش و دمای ایستگاههای سینوپتیک منتخب سراسر کشور که به عنوان متغیرهای این تحقیق میباشند، توسط روشهای آماری و اقلیمشناسی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته و در نهایت منجر به استخراج پارامترهایی گردید که بهوسیله آنها میتوان ابعاد مختلف خشکسالی از قبیل شدت، مدت، توالی، فراوانی و وسعت را تعیین نمود. همچنین با بررسی ابعاد مختلف خشکسالی رفتار خشکسالیها در ایران مورد بررسی و شناسایی قرار گرفته تا امکان پیشبینی دقیقتر خشکسالیها فراهم گردد.
1-3 سوالات تحقیق
1- آیا شاخص SPI مدل مناسبی برای پایش خشکسالی و مدلیزه کردن خشکسالی میباشد؟
2- آیا شاخص SPI و RDI میتوانند در تمام ایران به جای هم جهت پایش خشکسالی استفاده شوند؟
3- آیا رابطه مدت – فراوانی و شدت – وسعت در ایران غیر خطی میباشد.
1-4 فرضیه
1- به نظر میرسد شاخص SPI مدل مناسبی برای پایش خشکسالی و مدلیزه کردن خشکسالی باشد.
2- به نظر میرسد شاخص SPI و RDI میتوانند در تمام ایران به جای هم جهت پایش خشکسالی استفاده شوند.
3- به نظر میرسد رابطه مدت – فراوانی و شدت – وسعت در ایران غیر خطی باشد.
1-5 اهداف تحقیق
با توجه به اثرات مستقیم و غیر مستقیمی که خشکسالی بر منابع آب و متعاقب آن بر تاسیسات زیر بنایی وارد میآورد و میتواند از نظر مدت و گستردگی بسیار طولانی مدت و گسترده باشد، باعث ضعف و کاهش عملکرد فعالیتهای اجتماعی و اقتصادی شده و از یک طرف چرخه اقتصادی را دچار اختلال مینماید و از طرف دیگر جبران خسارات ناشی از خشکسالی مستلزم صرف هزینههای بسیار زیاد میباشد. چنانچه در بحث مدیریت و حفاظت منابع آب مقوله خشکسالی در نظر گرفته نشود برنامه ریزیهای مدیریتی پایه ومبنای کاربردی و سودمند نداشته و در دراز مدت مشکلات متعدد ناشی از کمبود منابع آب شرین دامنگیر خواهد بود:
از اهداف علمی این تحقیق میتوان به تعیین ابعاد مختلف خشکسالی (شدت، مدت، فراوانی و وسعت) و از اهداف کاربردی آن میتوان به مقایسه دو شاخص SPI و RDI در نواحی مختلف ایران و همچنین ارائه معادلات و روابط بین ابعاد مختلف خشکسالی اشاره نمود.
بنابراین شناخت و آگاهی از این پدیده میتواند امکانات بیشتری را در اختیار مدیران و برنامه ریزان ذیربط جهت ارائه راهکارها و کشف و استفاده هرچه بهتر از استعدادها و توانایهای هر منطقه فراهم آورد تا مدیران با آمادگی هرچه بیشتر به مقابله با این پدیده بپردازند و اثرات نامطلوب ناشی از آن را تا جای ممکن بکاهند و تا حد ممکن اثرات جبران ناپذیری که این پدیده در برخی از ابعاد طبیعی و انسانی میتواند برجای بگذارد، کاهش یابد.
1-6 روش جمع آوری اطلاعات
روش گردآوری اطلاعات در این تحقیق کتابخانهای بوده و از طریق مرور و مطالعه مقالات، پایاننامهها و پژوهشهای محققین، اساتدید و دانشجویانی است که در مطالعات خود به این زمینه پرداخته و شامل کارهای انجام شده پیشین میباشد که در ایران و در جهان صورت گرفته است.
1-7 ابزار گرداوری اطلاعات
ابزار گردآوری اطلاعات استخراج آمار و اطلاعات مورد نیاز از بانکهای اطلاعاتی ، شبکه های اینترنتی، کامپیوتری و ماهواره ای بوده است.
فصل دوم (مرورمنابع، ادبیات تحقیق، پیشینه تحقیق)
2-1 پیشینه تحقیق
تحقیقهای بسیاری در مورد موضوع خشکسالی در کشور و جهان انجام گرفته که به برخی از آنها اشاره شده است:
عزیزی (1379) با بررسی ال نینو و دوره های خشکسالی – ترسالی در ایران با استفاده از 29 ایستگاه انتخابی توانست به این نتیجه دست یابد که ارتباط قویی بین بارش سالانه ایران و شاخص نوسانات جنوبی SOI (Southern oscillation index) وجود دارد. همچنین در مورد بررسی های ماهانه ثابت شد که بارش ماهانه ایران و شاخص نوسانات جنوبی همزمان آن، در ماه اکتبر بالاترین ضریب همبستگی را دارند.
انصافی مقدم (1382) با بررسی خشکسالی و روند بیابانی شدن در حوضه مرکزی ایران با استفاده از شاخص Z نشان داد که در یک دوره چهل ساله، 17 سال دارای شرایط اقلیمی مطلوب بوده است و 23 سال از دوره به درجات خشکی ضعیف با تمایل به خشکی متوسط گرایش داشته است.
رضیئی و همکاران(1382) در محدوده اصفهان و یزد نشان دادند که در سالهای 1960 تا 1999 منطقه سیکلهای نسبتاً بلند مدت خشکسالی و ترسالی را پشت سر نهاده است که هر کدام از آنها نزدیک به 10 سال بر منطقه حاکم بوده و شاخص SPI با مقیاس 12 و 24 ماهه در ایستگاههای منطقه موید این مطلب میباشد .همچنین نشان میدهند كه پدیده خشكسالی از غرب به شرق از یك روند تقریباً افزایشی پیروی نموده و در حاشیه استان یزد شدت خشكسالیها به حداكثر میرسد.
لشنی زند(1382) با بررسی شدت، تداوم وفراوانی خشکسالیهای اقلیمی در شش حوضه واقع در غرب و شمال غرب کشور و ترسیم منحنیهای شدت، مدت نتیجه گرفت که وقوع خشکسالی های با تداوم یک تا سه ماهه حتی در مناطق نیمه مرطوب پدیده ای معمول و بازگشت کننده است.
محمدی و همکاران(1382) با پهنه بندی خشکسالی اقلیمی در حوضه مارون با استفاده از شاخص آماری SIAP Standard Index of Annual Precipitation)) در منطقه جنوب غرب ایران در ابتدا سالهای معرف خشک، نرمال و تر برای حوضه تعیین سپس با استفاده از روشهای سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) و زمین آمار (Geostatistic) خشکسالی در منطقه پهنه بندی و نواحی با ریسک بالای خشکسالی تعیین گردید. نتایج نشان داد سال آبی 1372-1373 از 24 ایستگاه مورد مطالعه 16 ایستگاه (67%) با میزان شاخص 8/1 – و بقیه با میزان شاخص 1- خشکترین سال دوره محسوب می شوند بنابراین تمامی نقاط حوضه به غیر از بخش کوچکی در قسمتهای جنوبی دارای طبقه خشکسالی شدید میباشد و این سال بعنوان خشک ترین سال انتخاب گردید.
مرادی و همکاران (1386 ) به منظور تحلیل روند و خصوصیات مکانی شدت خشکسالیهای استان فارس با استفاده از نمایه بارش استاندارد شده (SPI) بر روی 26 ایستگاه بارانسنجی بمدت 33 سال (1342-1378) در استان فارس نشان دادند شدت خشکسالی در مناطق مرکزی استان نسبت به سایر نواحی بیشتر بوده وهمچنین با استفاده از مدل رگرسیون خطی وآزمون ناپارامتری من- کندال آشکار گردید وجود روند در تمامی ایستگاه ها به استثنای ایستگاه چهار دانگه مشهود میباشد.
انصافی مقدم (1386) جهت ارزیابی چند شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین مناسبترین شاخص در حوضه دریاچه نمک با استفاده از آمار 44 ساله 34 ایستگاه هواشناسی حوضه دریاچه نمک نشان داد شاخص دهکها (DI) و شاخص (SPI) مقارن با سال وقوع کمینه بارندگی، رخداد خشكسالی شدید و بسیار شدید را در تمام ایستگاههای تحت مطالعه نشان داده و كارآیی بیشتری نسبت به سایر شاخصها از جنبه نمایش خشكسالی بسیار شدید دارند. بنابراین در انتخاب مناسبترین شاخص جهت تحلیل خشکسالی در طی سالهای یک دوره طولانی مدت، شاخص (SPI) و شاخص دهکها در جایگاه نخست، شاخص (ZSI) در جایگاه دوم، شاخص درصد نرمال در جایگاه سوم قرار می گیرد.
روشنی و اسلامی (1388) جهت ارزیابی و پایش خشکسالی (شدت، مدت و فراوانی) درساحل جنوبی دریای خزر برروی پنج ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی، رشت، رامسر، بابلسر و گرگان در طی دوره آماری 1956 تا 2003 (48 سال) با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI ) نشان دادند که فراوانی خشکسالیها نسب به ترسالیها بیشتر بوده وبین 62 تا83 درصد از فراوانی خشکسالیها در مدت 1 تا 3 ماه رخ داده و دوره های خشک بلندمدت از فراوانی کمتری برخوردار هستند. همچنین همبستگی بالای ضریب خشکسالی در غرب نسبت به شرق ساحل بیانگر عدم همزمانی رخداد خشکسالی می باشد همچنین رابطه مدت- فراوانی و شدت- فراوانی نشاندهنده کاهش فراوانی با افزایش شدت و مدت بوده و این موضوع درباره زیر دورهها نیز به اثبات رسیده است.
فرم در حال بارگذاری ...