30 نتیجه برای خشکسالی
آذین نوروزی، محمدرضا انصاری،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
در حال حاضر رخداد طوفان ریزگرد از مهم‌ترین معضلات زیست‌محیطی استان خوزستان است و ناحیه جنوب و جنوب شرق اهواز به‌عنوان یکی از کانون‌های داخلی منشأ ریزگرد شناخته شده و در اولویت اول اجرای عملیات اصلاحی قرار دارد. با توجه به اینکه تغییرات کاربری اراضی از عوامل بیابان‌زایی در منطقه مذکور است، مدل‌سازی تغییرات آن ضروری و اطلاعات مفیدی را برای برنامه‌ریزان به‌منظور مهار و احیای اراضی تخریب شده فراهم می‌کند. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی مدل CA-Markov در پیش‌بینی روند تغییرات کاربری اراضی در منطقه مذکور بر اساس دو رویکرد بلندمدت و کوتاه‌مدت انجام شد. در رویکرد بلندمدت از نقشه‌های کاربری اراضی سالهای 1986 و 2002 و در رویکرد کوتاه‌مدت از نقشه‌های کاربری اراضی سالهای 2002 و 2007 برای پیش‌بینی کاربری اراضی سال 2016 استفاده و سپس نتایج مدل‌سازی اعتبارسنجی شد. بر اساس نتایج مقادیر خطای مکانی، خطای کمی و ضریب کاپا برای رویکرد بلندمدت به‌ترتیب برابر با 42/55 درصد، 13/95 درصد و 0/08 و برای رویکرد کوتاه‌مدت به‌ترتیب 12/56 درصد، 10/42 درصد و 0/22 حاصل شد که مبین توانایی ضعیف مدل CA-Markov در پیش‌بینی روند تغییرات کاربری اراضی در کانون ریزگرد جنوب و جنوب شرق اهواز است. استفاده از قانون یکنواخت در طول شبیه‌سازی بدون درنظر گرفتن عوامل و فرایندهای مؤثر بر تغییرات کاربری اراضی، یکسان نبودن روند تغییرات کاربری اراضی طی دوره‌های مطالعاتی، تغییرات متأثر از فعالیت‌های انسانی، وقوع خشکسالی و طولانی بودن دوره پیش‌بینی را می‌توان از دلایل عملکرد ضعیف مدل CA-Markov دانست.
معین متولی زاده، رضا مدرس،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
طوفان‌های گرد و غبار در مناطق خشک و نیمه‌خشک آثار زیان¬باری بر محیط زیست، اقتصاد و سلامت جوامع محلی و جهان می‌گذارد. این طوفان‌ها تحت تأثیر متغیرهای اقلیمی و متغیرهای سطح زمین هستند. در این مطالعه، از تعداد رخداد گرد و غبار سالانه در 25 ایستگاه و 5 متغیر اقلیمی از جمله بارندگی، حداکثر سرعت باد، متوسط سرعت باد، حداکثر دمای سالانه و متوسط دمای سالانه در مناطق خشک ایران تا سال 2014 استفاده شد تا تأثیرات تغییرات اقلیمی بر طوفان‌های گرد و غبار نشان داده شود. ابتدا سری زمانی همبستگی سالانه متغیرهای اقلیمی و گرد و غبار بر مبنای مشاهدات ماهانه محاسبه شد. سپس با استفاده از روش من- کندال روند تغییرات متغیرهای اقلیمی، گرد و غبار و روند همبستگی بین آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که تغییرات ضریب همبستگی در طول دوره آماری دارای نوسان بوده و در برخی سال‌ها این ضریب معنی‌دار و در برخی سال‌ها معنی‌دار نیست و مقادیر آنها برای سرعت باد و دما در بسیاری از ایستگاه‌ها بین 0/6 تا 0/9 و برای بارندگی بین 0/2- تا 0/6- نیز می‌رسد، این روند همبستگی در بسیاری از ایستگاه‌ها با روند تغییرات متغیرهای اقلیمی همسو است که بیانگر هم¬راستایی تغییرات اقلیمی با نوسانات گرد و غبار در منطقه مرکزی ایران است. نتایج نشان داد که سرعت باد و دما تأثیر بیشتری بر نوسانات فراوانی طوفان‌های گرد و غبار دارند و کاهش بارندگی اثر افزایشی بر گرد و غبار دارد.
سعیده پرویزی، سعید اسلامیان، مهدی قیصری، علیرضا گوهری، سعید سلطانی کوپایی، پوریا محیط اصفهانی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
بررسی همگنی منطقه¬ای با استفاده از خصوصیات تک‌متغیره، گام مهمی در روش تجزیه و تحلیل فراوانی منطقه¬ای است؛ لیکن برخی پدیده‌های هیدرولوژیک دارای خصوصیات چندمتغیره بوده که نمی‌توان با روش‌های تک¬متغیره آنها را بررسی کرد. خشکسالی‌ها از جمله این پدیده‌ها هستند که تعریف آنها به‌صورت تک‌متغیره برای ارزیابی خطرات، تصمیم‌گیری و مدیریت مناسب تأثیرگذار نخواهد بود. بدین جهت در این مطالعه، به بررسی تحلیل فراوانی منطقه‌ای خشکسالی به‌صورت چندمتغیره با استفاده از شاخص‌های SEI (تبخیر- تعرق استاندارد شده)، SSI (رطوبت خاک استاندارد شده) و SRI (رواناب استاندارد شده) در حوضه آبریز کرخه طی دوره آماری 1996 تا 2019 پرداخته شد. شاخص‌ها، با استفاده از روش گشتاورهای خطی چندمتغیره و توابع کاپولا، توزیع توأم احتمال بین متغیرهای تبخیر- تعرق، رواناب و رطوبت خاک را محاسبه کرده و خشکسالی‌های هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیک را به‌صورت همزمان مدنظر قرار دادند. نتایج تحلیل فراوانی منطقه‌ای چندمتغیره، با درنظر گرفتن تابع منطقه‌ای کاپولا گامبل، نشان داد که حوضه از لحاظ شدت شاخص‌های توأم خشکسالی SEI-SSI در تداوم‌های مشترک همگن قابل قبول و از لحاظ شاخص‌های SEI-SRI ناهمگن است. این درحالی است که پس از خوشه‌بندی حوضه به چهار ناحیه همگن از لحاظ خصوصیات شاخص SPI (بارش استاندارد شده)، حوضه در تمام نواحی از لحاظ شاخص‌های تک‌متغیره SEI، SSI و SRI همگن قابل قبول و در خوشه سوم و چهارم شاخص‌های خشکسالی SRI و SSI ناهمگن شناسایی شد. توابع توزیع پیرسون نوع (3)، پارتو، نرمال و لجستیک عمومی برای بررسی خصوصیات شاخص‌های خشکسالی SEI، SSI و SRI در این حالت، مناسب تشخیص داده شد. درنهایت برآورد بزرگی انواع خشکسالی‌های توأم و احتمال وقوع آنها نشان داد که نواحی شمالی و جنوبی حوضه آبریز کرخه طی سالهای آتی، خشکسالی‌های کوتاه و پیاپی را تجربه خواهند کرد. خشکسالی‌ها در مناطق فاقد داده‌های هواشناسی، از نظر احتمال مشترک با استفاده از روش تحلیل فراوانی منطقه‌ای خشکسالی پیشنهاد شده در این پژوهش، قابل پیش‌بینی هستند.
حبیب باباجعفری، شهلا پایمزد، مه نوش مقدسی، سید محمد رضا حسینی وردنجانی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
خشکسالی به‌دلیل شروع آهسته و تأثیر بلندمدت آن یکی از پیچیده‌ترین بلایای طبیعی است¬، امروزه استفاده از تکنیک سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای به‌عنوان یک ابزار مفید برای پایش خشکسالی کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، هدف، ارزیابی پایش مکانی و زمانی خشکسالی کشاورزی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با شاخص خشکسالی ETDI که از روی تصاویر ماهواره نوا بر اساس تبخیر و تعرق واقعی حاصل از الگوریتم SEBS، محاسبه و مقایسه آن با شاخص زمینی SPI است. بدین منظور از 248 تصویر سنجندۀ AVHRR و ماهواره NOAA طی دورۀ آماری 2009-1998 و 17 ایستگاه هواشناسی با دوره آماری 30 ساله برای محاسبه شاخص‌ها استفاده شد. به‌منظور تعیین اراضی کشاورزی، تعداد شش هزار نقطه برای کاربری‌های مختلف برداشت و تبخیر و تعرق واقعی آنها به‌کمک الگوریتم SEBS شد. نتایج نشان داد با شروع دوره خشکسالی در سال 1998 شاخص ETDI، خشکسالی را در ماه می با مقدار 9/4 درصد در وضعیت خشکسالی ضعیف و 90/6 درصد در وضعیت نرمال نشان می‌دهد. با گذشت زمان، در ماه جون شرایط با مقدار 95 درصد در وضعیت خشکسالی ضعیف و 5 درصد در وضعیت نرمال برای شهر تبریز متفاوت‌تر می‌شود و در ماه ژوئیه کل حوضه آبریز، خشکسالی ضعیفی را تجربه می‌کند. سپس در ماه آگوست 84 درصد حوضه در وضعیت نرمال و 16 درصد در شهر تبریز و ارومیه خشکسالی ضعیف اعلام می‌شود، همچنین مشخص شد شاخص خشکسالی ETDI به‌علت ترکیب باندهای مرئی و مادون قرمز و ترکیب آن با داده‌های زمینی، دارای مفهوم فیزیکی بوده و از قطعیت بالایی برخوردار است و خشکسالی را سریع‌تر و دقیق‌تر پیش‌بینی می‌کند.
مهرداد خشوعی، حمیدرضا صفوی، عباس کاظمی خشوئی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
خشکسالی عبارت است از یک دوره ممتد کمبود بارش که منجر به صدمه زدن به انواع مصرف‌کنندگان آب به‌ویژه بخش کشاورزی و کاهش عملکرد آنها می‌شود. پدیده خشکسالی از جمله بلایایی است که آن را باید بدون امکان پیش‌بینی تلقی کرد. این حادثه با دیگر حوادث طبیعی از قبیل سیل، زلزله، طوفان و غیره بنا به عللی تفاوت دارد. شاخص‌های مختلفی برای ارزیابی خشکسالی مانند شاخص‌های SPI، PDSI، SWSI طراحی شده است که براساس یکی از انواع خشکسالی‌های هواشناسی، هیدرولوژی یا کشاورزی بوده است. هدف از این پژوهش بررسی و ارزیابی یک شاخص یکپارچه و در برگیرنده عوامل اصلی خشکسالی است. شاخص یکپارچه دربرگیرنده عوامل مختلف خشکسالی مانند هواشناسی، هیدرولوژیک، کشاورزی، اجتماعی- اقتصادی و زیست‌محیطی است. به دلیل خشکسالی‌های پی‌درپی در طی دهه¬های اخیر استان اصفهان به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. در طراحی شاخص یکپارچه از تلفیق لایه‌های استاتیکی و دینامیکی استفاده شده است. لایه‌های استاتیکی شامل کاربری زمین، شیب و جنس خاک حوضه است. لایه‌های دینامیکی شامل بارش، دمای میانگین، آب سطحی دردسترس، آب زیرزمینی دردسترس، کیفیت آب زیرزمینی و سطح زیرکشت است. نتایج نشان می‌دهد که در سالهای آبی 1386 و 1391 بیشترین تنش آبی در استان و در سالهای 1387 و 1390 کمترین تنش و به عبارت دیگر ترسالی در نقاط مختلف استان حاکم بوده است.
خانم مژگان احمدی، هادی رمضانی اعتدالی، عباس کاویانی، علیرضا توکلی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
مطالعه اثرهای خشکسالی در نواحی کوهستانی به‌دلیل پراکنش نامناسب ایستگاه، نبود داده‌های طولانی‌مدت و نواحی فاقد آمار، با مشکلاتی مواجه است. از این‌رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی شاخص‌های خشکسالی استان کردستان با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای TRMM و پایگاه ECMWF و همچنین ارزیابی دقت آنها در مقابل داده‌های ایستگاه‌های زمینی استان کردستان است. برای رسیدن به این منظور، ابتدا داده‌های بارش ECMWF برای بازه 2020-2000 و بارش TRMM برای بازه 2019-2000 دریافت و با استفاده از آماره‌های RMSE، MBE و ضریب همبستگی ارزیابی شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین داده‌های بارش ماهواره TRMM و پایگاه ECMWF با ایستگاه‌های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد و مقدار این ضریب بین 95/0-85/0 بود. مقدار آمارهRMSE بین 32/19-11/22 به‌دست آمد. با توجه به نتایج می‌توان اذعان کرد که بارش ماهواره TRMM و پایگاه ECMWF در مقیاس زمانی ماهانه از دقت مناسبی در سطح استان کردستان برخوردار است به همین جهت از این دو منبع برای برررسی وضعیت شاخص‌های خشکسالی استفاده شد. شاخص‌های خشکسالی SPI، SPEI و ZSI در دوره‌های مختلف ماهانه (48-1)، PNI در دوره‌های مختلف ماهانه، فصلی و سالانه در استان کردستان (ایستگاه‌های سقز، قروه، بیجار، سنندج) محاسبه شد. نتایج ارزیابی ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که بین شاخص PNI، ZSI،SPI و SPEI داده‌های پایگاه ECMWF با ایستگاه‌های زمینی رابطه معناداری در سطح 5% وجود دارد. نتایج ارزیابی شاخص SPI نشان داد کمترین مقدار آماره RMSE برای ماهواره TRMM در ایستگاه سقز و دوره سه ماهه برابر 0/45 و برای پایگاه ECMWF در ایستگاه سنندج و دوره 24 ماهه برابر 0/35 بود.
الهام السادات طاهری، سید فرهاد موسوی، دکتر حجت کرمی،
جلد 27، شماره 2 - ( 6-1402 )
چکیده
با توجه به افزایش جمعیت و کمبود منابع آب در ایران، یکی از گام‌های اساسی در مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب، بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخازن سدها است. در این پژوهش، اثر خشکسالی هواشناسی بر بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن سد آیدوغموش در شمال غربی ایران، تحت اثر تغییر اقلیم در آینده و با بهره‌گیری از الگوریتم‌های فراابتکاری ارزیابی شد. از سناریوهایSSP2-4.5 و SSP2-8.5 گزارش ششم IPCC و مدل ریزمقیاس‌نمایی LARS-WG برای ایستگاه هواشناسی سد آیدوغموش برای دوره پایه (1978-2014) و دوره‌های آینده (2022-2040) و (2070-2100) استفاده شد. جریان ورودی و خروجی سد و بهره‌برداری بهینه از مخزن سد با استفاده از الگوریتم‌های ژنتیک، کپک مخاطی و جامعه مورچگان، به تنهایی و در حالت ترکیبی، ارزیابی شد. نتایج سناریوی انتشار برتر SSP2-8.5 نشان داد که بارندگی سالانه در دوره‌های آینده نسبت به دوره پایه به‌ترتیب 8/9 و 14/5 میلی‌متر کاهش خواهد یافت. تابع هدف بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن سد به‌صورت کمینه‌سازی مجموع مجذور کمبودهای نسبی در هر ماه و حداکثرکردن اعتمادپذیری، در دوره آماری 2011 تا 2021 تعریف شد. نتایج نشان داد که از نظر اطمینان‌پذیری زمانی، آسیب‌پذیری و پایداری، الگوریتم ترکیبی کپک مخاطی– ژنتیک با مقادیر 73/0، 0/32 و 28/78 بهتر از سایر الگوریتم‌ها بوده است. پیش‌بینی مقدار جریان ورودی و خروجی سد با استفاده از الگوریتم ترکیبی کپک مخاطی- ژنتیک به‌ترتیب با 13 و 19 درصد خطا در مقایسه با سایر مدل‌ها، نشان‌دهنده دقت خوب آن است.
سمیرا افشاری، حامد یزدیان، افشین رضایی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
اطلاع از انواع تغییرات پوشش گیاهی و فعالیت‌های انسانی در قسمت‌های مختلف، به‌عنوان اطلاعات پایه برای برنامه‌ریزی‌های مختلف، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. گردآوری اطلاعات در مورد تغییرات پیوسته پوشش گیاهی توسط روش‌های معمولی بسیار مشکل و پرهزینه است، از این‌رو استفاده از فناوری‌های نوین مثل سنجش از دور بسیار سودمند است. هدف از این پژوهش معرفی شاخص پوشش گیاهی مناسب و تعیین سطح زیر کشت شبکۀ آبشار است. از شاخص‌های پوشش گیاهی MSAVI، SAVI، EVI و NDVI از سال 2000 تا 2021 هر سال و به‌صورت ماهیانه مساحت‌ها در سامانه گوگل ارث انجین با استفاده از تصاویر ماهوارۀ لندست 7 سنجندۀ ETM+ محاسبه شد. همچنین شاخص خشکسالی SPI با استفاده از آمار بارش ایستگاه کوهرنگ در نرم‌افزار اکسل محاسبه شد. نتایج حاصل از مقایسه چهار شاخص نشان‌دهنده برتری و عملکرد برتر NDVI نسبت به سه شاخص دیگر برای تشخیص تغییرات پوشش گیاهی بود. سپس تغییرات سطوح زیر کشت محاسبه شد. نتایج نشان داد که روند توسعۀ کشاورزی در شبکه آبشار به‌صورت نزولی است و ارتباط مستقیمی با بارندگی و شاخص خشکسالی SPI دارد. همچنین نتایج نشان داد سال 2008 مقدار شاخص خشکسالی SPI برابر با 73/1- است که نشان‌دهندۀ خشکسالی شدید در منطقه است. مقایسۀ این نتایج با سطح زیر کشت نشان داد در این سال مقدار سطح زیرکشت 35721 هکتار و سال بعد از خشکسالی یعنی سال 2009 سطح زیر کشت 22950 هکتار است. بنابراین در سال 2008 کاهش بارندگی و کاهش شدید شاخص SPI وجود داشته است که منجر به کاهش شدیدی معادل 35 درصد در سطح زیرکشت در سال 2009 شده است.
سحر قلی زاده طهرانی، سعید سلطانی کوپایی، رضا مدرس، وحید چیت ساز،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
خشکسالی یکی از مخرب‌ترین و مهم‌ترین پدیده‌های اقلیمی است که تأثیر آن معمولاً در مقیاس منطقه‌ای از اهمیت بیشتری برخوردار است. اهمیت این پدیده در حوضه کرخه به‌دلیل وسعت و نقش مهم آن در تأمین منابع آب کشور بارزتر است. در این پژوهش هدف پایش خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از محاسبه صحیح شاخص استاندارد جریان (SSI) در مقیاس زمانی یک ماهه براساس برازش توزیع آماری به داده‌های ماهانه و آزمون نکویی برازش برای هر ایستگاه هیدرومتری در حوضه کرخه در دوره آماری مشترک 30 سال (1365-1395) است. یافته‌های پژوهش بیانگر این است که برخلاف پژوهش‌های پیشین که فقط توزیع گاما را بر داده‌ها برازش داده و استفاده می‌کردند، توزیع پارتو تعمیم‌یافته در بیشتر ماه‌ها به‌عنوان مناسب‌ترین توزیع انتخاب شده است. سری‌های زمانی شاخص استاندارد جریان نشان‌دهنده وقوع ابرخشکسالی در سالهای 1387 تا 1394 است. همچنین در برخی ایستگاه‌ها شاهد تأثیر چشمگیر احداث سازه‌های هیدرولیکی در بالادست حوضه بر دبی متوسط جریان بودیم. از طرفی نتایج پایش وضعیت خشکسالی به‌صورت ایستگاهی و سالانه نشان داد حوضه کرخه در سالهای اخیر دچار خشکسالی هیدرولوژیک شده و روند خشکسالی رو به افزایش است.
مصطفی سالاری، وحید راهداری، سعیده ملکی، رقیه کرمی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
تالاب بین‌المللی هامون شامل تالاب‌های سه‌گانه هامون هیرمند، صابری و پوزک و به‌صورت مشترک بین کشورهای ایران و افغانستان هستند. از سال 1378 و با دخالت‌های انسانی مانند سد‌سازی و توسعه کشاورزی، دوره طولانی‌مدت خشکسالی در این منطقه شروع شده است. هدف پژوهش حاضر، پیش‌بینی وضعیت تالاب هامون در سناریوهای همراه و بدون دخالت انسان در آبگیری تالاب با استفاده از مدل مارکوف - سلول‌های خودکار، برای سال 1398 و چهل سال آینده است. برای این منظور نقشه پوشش اراضی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده TM برای سال 1366 به‌عنوان سال نرمال و سال 1370 به‌عنوان ترسالی و سنجنده OLI برای سال 1398 به‌عنوان یک سال خشک و با اثر دخالت‌های انسان تهیه شد. سپس برای پیش‌بینی وضعیت سال 1398 بر اساس لایه‌های سال 1366 و 1370، در چهار سناریو مدل‌های پیش‌بینی تغییرات در مدت چهل سال در حالت‌های نرمال، ترسالی و خشکسالی تهیه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در صورت ادامه روند طبیعی آبگیری تالاب، در سال 1398، حدود 362735 هکتار از اراضی تالاب در زیر آب قرار داشت، درحالی‌که بر اساس نقشه پوشش اراضی در سال 1398، کمتر از ۵۰۰۰۰ هکتار از اراضی تالاب هامون، دارای آب بوده‌اند. با ادامه روند کنونی و اثر دخالت‌های انسان، 11230 هکتار از منطقه دارای آب بوده و این مقدار با مدل سال 1398 و در صورت ادامه روند طبیعی تالاب برابر با 373311 هکتار شد. نتایج تحقیق نشان‌دهنده وضعیت کاملاً متفاوت تالاب هامون در صورت عدم دخالت انسان در آبگیری این تالاب در سال 1398 و مدل چهل سال آینده است.
