34 نتیجه برای خشکسالی
حمید قربانی، عباسعلی ولی، هادی زارع پور،
جلد 23، شماره 4 - ( 9-1398 )
چکیده
خشکسالی بهعنوان یکی از مخاطرات طبیعی ممکن است طی سالهای متمادی بهآهستگی یک منطقه را تحتتأثیر قرار دهد و اثرات مخربی روی محیط طبیعی و زندگی انسانها داشته باشد. هر چند پیشبینی وقوع خشکسالی نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد ولی بهدلیل ماهیت تصادفی عوامل مؤثر بر وقوع و شدت خشکسالی، در تعیین زمان شروع و خاتمه آن دچار مشکل هستیم. هدف از این پژوهش ارزیابی قابلیت مدلهای خطی تصادفی SARIMA برای پیشبینی خشکسالی در استان اصفهان با استفاده از شاخص SPI است. به این منظور، بهترین مدل SARIMA برای توصیف دادههای بارش مربوط به 10 ایستگاه همدیدی استان اصفهان با طول دوره آماری (2017-1990)، انتخاب و بر اساس آن میزان بارش برای دروه پنجساله پیشبینی و سپس شدت خشکسالی برای این دوره با استفاده از شاخص خشکسالی SPI در مقیاس زمانی سالیانه محاسبه شد. نتایج ارزیابی شدت خشکسالی ایستگاهها بر اساس شاخص SPI برای دوره (2022-2018) بیانگر وقوع خشکسالی ضعیف طی دوره (۲۰22-۲۰19) برای ایستگاههای اصفهان، کاشان و نائین و طی سال ۲۰۱۹ برای ایستگاههای شرق اصفهان، شهرضا و کبوترآباد است و همچنین وقوع خشکسالی شدید طی سال 2019 برای ایستگاههای اردستان و گلپایگان است. برای سایر ایستگاه به غیر از ایستگاه اصفهان، کاشان، گلپایگان و نائین وقوع خشکسالی شدید در سال 2018 اتفاق افتاده است.
کیمیا محمدی بابادی، علیرضا نیکبخت شهبازی، حسین فتحیان،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
تحقیق حاضر با هدف بررسی رابطه زمانی و مکانی خشکسالیهای هواشناسی، هیدرولوژیکی و شناسایی خشکسالی در حوضه آبریز سد کارون یک انجام شده است. دادههای آماری هواشناسی بین سالهای 1993 تا 2017 بهعنوان طول دوره آماری انتخاب شد. رابطه بین شاخصهای خشکسالی هواشناسی با هر یک از شاخصهای خشکسالی هیدرولوژیکی و شناسایی خشکسالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خشکسالی هیدرولوژیکی در ادامه خشکسالی هواشناسی رخ داده و از همبستگی بسیار بالایی با خشکسالی هواشناسی برخوردار بوده است. شدیدترین خشکسالی بین سالهای 2006 تا 2011 رخ داده است. بررسیها نشان داد هر سه سال یکبار حوضه با یک خشکسالی هواشناسی و سپس خشکسالی هیدرولوژیکی همراه میشود. نتایج نشان داد بیشترین همبستگی مربوط به شاخص هواشناسی 12 ماهه با سه ماه تأخیر و شاخص هواشناسی و هیدرولوژیکی 6 ماهه با سه ماه تأخیر و شاخص خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی سه ماهه با دو ماه تأخیر است. لذا میتوان نتیجه گرفت که خشکسالی هیدرولوژیکی تقریباً با دو تا سه ماه تأخیر خود را در کل حوضه آبریز نشان میدهد و هرچه از این زمان یعنی 4 ماه یا بیشتر میشود همبستگی بین این دو شاخص از بین میرود و کاهش مییابد. همچنین با توجه به پهنهبندیهای خشکسالی مشاهده شد که در طول دوره آماری مورد بررسی از سال 1993 تا 2009 اکثر خشکسالیها ناشی از کاهش بارش در شمال غرب حوضه کارون یک رخ داده است و این مسئله با کاهش میزان رواناب در ایستگاههای هیدرومتری خود را نشان داده است. البته در سالهای 2009 تا 2012 وضعیت رواناب بهطور موقت بهبود داشته است و از سال 2012 تا 2017 مجدد وضعیت خشکسالیها از منظر مکانی به روال قبلی بازگشته است.
پوریا محیط اصفهانی، سعید سلطانی، رضا مدرس، سعید پورمنافی،
جلد 24، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
خشکسالی بهعنوان یکی از پیچیدهترین پدیدههای طبیعی هر ساله خسارتهای زیادی بهصورت مستقیم و غیرمستقیم به بخشهای مختلف وارد میکند. از این جهت شناسایی و پایش خشکسالی بر اساس یک متغیر شاید به اندازه کافی جوابگوی تصمیمگیری و مدیریت مناسب برای این پدیده نباشد. در این مطالعه با استفاده از متغیرهای بارش و رطوبت خاک و محاسبه شاخص چندمتغیره استاندارد (MSDI) اقدام به پایش خشکسالی هواشناسی- کشاورزی در استان چهارمحال و بختیاری شد. همچنین برای ارزیابی کارایی و عملکرد شاخص MSDI در شناسایی و پایش پدیده خشکسالی از شاخصهای بارش استاندارد (SPI) برای پایش خشکسالی هواشناسی و رطوبت خاک استاندارد (SSI) برای پایش خشکسالی کشاورزی در این استان استفاده شد. شاخص MSDI بر اساس احتمال رخداد توأم دو متغیر بارش و رطوبت خاک ساخته میشود. در این مطالعه از روش گرین گورتن بهطور تجربی و توابع خانواده ارشمیدسی کوپلا بهصورت پارامتریک اقدام به برآورد احتمال توأم دو متغیر مذکور شد. نتایج نشان داد که MSDI بیش از دو برابر قابلیت شناسایی پدیده خشکسالی را نسبت به شاخصهای SSI و SPI دارد. همچنین پایش خشکسالی بر اساس شاخص MSDI نشان داد که استان چهارمحال و بختیاری در سالهای 2000، 2008، 2011 و 2014 دچار خشکسالیهای شدید هواشناسی- کشاورزی بوده است.
فرنوش صنیع ثالث، سعید سلطانی، رضا مدرس،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
برای شناسایی خشکسالی و کمّیسازی آن، از شاخصهای مختلفی استفاده میشود. در این مقاله شاخص خشکسالی پالمر استاندارد شده (SPDI) معرفی و سپس به بررسی وضعیت خشکسالی استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از این شاخص پرداخته شد. به این منظور یازده ایستگاه سینوپتیک، تبخیرسنجی و اقلیمشناسی انتخاب شدند. اطلاعات مورد نیاز این تحقیق شامل؛ دما و بارش در مقیاس ماهانه و اطلاعات رطوبتی خاک هستند. برای محاسبۀ شاخص SPDI، عامل انحراف رطوبتی در مقیاس ماهانه محاسبه شد. سپس به ساخت مقادیر تجمعی انحراف رطوبتی در مقیاسهای زمانی 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه پرداخته و بعد از آن بهترین توزیع آماری که به این سریها برازش داده میشد (توزیع GEV) انتخاب شد. آنگاه، این مقادیر به منظور دستیابی به شاخص SPDI استاندارد شدند. نتایج نشان داد که از آنجایی که در محاسبۀ SPDI عامل رطوبت خاک نیز دخالت دارد نسبت به شاخصهای دیگر برای تحلیل و پایش خشکسالی بهویژه خشکسالی کشاورزی معتبرتر خواهد بود. همچنین نتایج نشان داد در این استان سالهای 2000، 2001 و 2008 خشکترین سالها در بازه زمانی 1988 تا 2012 میلادی هستند و فراوانی خشکسالی بهطور کلی در نیمه غربی استان بیشتر مشاهده میشود.
سیده مریم بنی هاشمی ترشیزی، سید سعید اسلامیان، بیژن نظری،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
تغییرات اقلیمی آشکار پیش رو، تبدیل به دغدغهای جدی برای جامعه بشری شده است. این پژوهش برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای دما و بارندگی در دشت قزوین در قالب 5 مدل اقلیمی بزرگ مقیاس Hadcm3، CSIRO-MK3، GFDL، CGCM3 و MICROC3.2 و 3 سناریوی انتشار گازهای گلخانهای A1B، A2 و B1 و ترکیب سناریوهای مختلف در دو دوره زمانی 30 ساله آینده نزدیک (2050-2021) و آینده دور (2051-2080) انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بهطور میانگین در 4 ایستگاه مورد بررسی تا پایان سال 2050 بارندگی بین دو نسبت 0/5 و 1/4 برابر مقدار بارش دوره مشاهداتی تغییر کرده و میانگین دما به اندازه 0/1- تا 1/6 درجه سانتیگراد نسبت به دوره مشاهداتی تغییر خواهد داشت و تا پایان سال 2080 بارندگی بین دو نسبت 0/5 و 1/7 برابر مقدار بارش دوره مشاهداتی در نوسان بوده و میانگین دما افزایشی بین 0/6 تا 2/6 درجه سانتیگراد را تجربه خواهد کرد. هر دو شاخص خشکسالی SPI و SPEI در آینده نزدیک و دور، افزایش تعداد دورههای خشک را در همه ایستگاهها نشان میدهد. اما مقدار مجموع توالیهای منفی با توجه به بازههای 3، 12 و 24 ماهه در سطح ایستگاهها متفاوت بود. از دیدگاه شاخص SPEI نسبت به دوره پایه، مجموع توالیهای منفی خشکسالی و تعداد دورههای خشک در آینده 3 ایستگاه آوج، باغ کوثر و نیروگاه افزایش و در ایستگاه قزوین کاهش خواهد داشت اما از دیدگاه شاخص SPI ایستگاه باغ کوثر از نظر مجموع توالیهای منفی و تعداد دورههای خشک در آینده نسبت به دوره پایه، افزایش و 3 ایستگاه دیگر بیشتر از نظر تعداد دورههای خشکسالی با افزایش روبهرو هستند و مجموع توالیهای منفی کاهش نشان میدهد. نتایج نشان داد در آینده رخدادهای خشکسالی بهسمت شدید شدن و همچنین رخدادهای ترسالی بهسمت فرین شدن پیش میروند.
حجت احمدزاده، احمد فاخری فرد، محمدعلی قربانی، مسعود تجریشی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
در مدیریت ریسک خشکسالی موضوع تحلیل منطقهای خشکسالی بسیار حائز اهمیت بهنظر می¬رسد. در این مقاله با ارائه شاخص خشکسالی هیدرولوژیکی منطقهای جدید (RDI) به این موضوع مهم پرداخته شده است. برای این منظور حوضه آبریز آجیچای بهعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. برای تحلیل منطقهای خشکسالی هیدرولوژیکی ابتدا برای هر یک ایستگاههای آبسنجی حوضه سری زمانی شاخص خشکسالی جریان (SDI) محاسبه شد. سپس بهمنظور تعیین مناطق همگن به لحاظ خشکسالی هیدرولوژیکی از تحلیل خوشهبندی بهروش k-means استفاده شد. بر اساس نتایج خوشهبندی 6 منطقه همگن در حوضه تشخیص داده شد. برای هر یک از این مناطق سری زمانی RDI برای دوره
1393-1365 محاسبه شد. نتایج نشان داد که طی دوره مورد مطالعه در هر یک از مناطق 1، 2، 3، 4، 5 و 6 بهترتیب 3/84، 3/83 ، 9/78، 1/80 و 1/82 درصد از مواقع ترسالی و خشکسالی خفیف رخ داده است. همچنین در همه مناطق مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) از مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیشتر است. طوری که طی دوره مورد مطالعه در مناطق 2 و 3 مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) نسبت به مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیش از دو برابر است.
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 - ( 9-1400 )
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.
فاطمه افشاری پور، محمدرضا شریفی، علی معتمدی،
جلد 28، شماره 4 - ( 9-1403 )
چکیده
پایش خشکسالی در حوضههای برفی، مستلزم اصلاحاتی در شاخصهای متداول خشکسالی تحت عنوان شاخصهای خشکسالی برفی است. جدیدترین شاخص برفی توسعهیافته عبارت از SZIsnow است. محاسبه شاخص مزبور، علاوه بر داشتن الگوریتم خاصی، مستلزم دسترسی به مقادیر 22 متغیر مختلف اقلیمی و فیزیکی از جمله رطوبت خاک در عمق 0 تا 10 سانتیمتر، رطوبت خاک در عمق 100 تا 200 سانتیمتر، دمای هوا، آب معادل برف، رواناب حاصل از ذوب برف، ، بارش برف، بارش باران، نرخ کل بارندگی، تبخیر و تعرق، سرعت باد، رواناب سطحی، رواناب آب زیرزمینی، تبخیر بالقوه، فشار هوا، رطوبت نسبی، شار خالص گرمای نهان، شار حرارتی زمین، شار خالص حرارتی محسوس، تبخیر از خاک لخت، تبخیر از تاج پوشش، تعرق و تبخیر و تعرق بالقوه است. شاخص مزبور، تاکنون فقط در مقیاس قارهای محاسبه شدهاست. این در حالی است که پایش خشکسالی در مقیاس حوضهای بهعنوان یکی از جنبههای مدیریتی منابع آب دارای اهمیت است. از طرفی بهدلیل نبودن اطلاعات کافی برای تخمین پارامترهای مزبور، استفاده از اطلاعات پایگاههای داده جهانی راهگشا خواهد بود. از اینرو در پژوهش حاضر، علاوه بر معرفی فرایند محاسبه شاخص SZIsnow، در حوضه آبریز دز، اقدام به استخراج پارامترهای مورد نیاز شاخص در مقیاس زمانی 3، 6 و 12ماهه و دوره ۴۱ساله (1982 تا 2023) با استفاده از دادههای GLDASو سپس پایش خشکسالی حوضه مورد مطالعه شد. نتایج نشان داد که شاخص جدید SZIsnow، چندمتغیرهای است که بهواسطه وجود پارامترهایی که فاقد مشاهدات زمینی است و از سوی دیگر دردسترسبودن پایگاه معتبر GLDAS، امکان محاسبه شاخص را فراهم میآورد. همچنین نتایج نشان داد که در گامهای زمانی 3، 6 و ۱۲ماهه بهترتیب جولای، به میزان 0/59-، ماه ژوئن به میزان 0/45- و ماه اکتبر به میزان 0/35- بیشترین میزان خشکسالی را دارد.
عبدالرحمان میرزائی، افشین سلطانی، فریبرز عباسی، ابراهیم زینلی، شهرزاد میرکریمی،
جلد 29، شماره 1 - ( 2-1404 )
چکیده
کمآبی و چگونگی سازگاری با آن مهمترین مسئله کشاورزی ایران است. بهینهسازی الگوی کشت یکی از راهکارهای اساسی برای سازگاری با کمآبی است. در مطالعه حاضر، بهینهسازی الگوی کشت محصولات گیاهی آبی در استان فارس، بهعنوان یکی از مهمترین مناطق تولید محصولات کشاورزی ایران، ارزیابی شد. برای این منظور، از برنامهریزی ریاضی خطی مبتنی بر سامانه استانی بیلان و حسابداری آب (SAWA) استفاده شد. الگوی کشت بهینه با هدف کمینهسازی حجم آب آبیاری کاربردی تعیین و با الگوی کشت فعلی و الگوی کشت سازمان جهاد کشاورزی (اکجک) برای سال زراعی 1403-1402 مقایسه شد. بر اساس نتایج، در الگوی کشت بهینه نسبت به الگوی کشت فعلی، سطح زیرکشت گندم 30 درصد، هر یک از گیاهان جو، ذرت دانهای، ذرت علوفهای، یونجه، چغندرقند، سیبزمینی، حبوبات سرمادوست و گیاهان روغنی سرمادوست 60 درصد، برنج 80 درصد، درختان گرمادوست 42 درصد و سبزی و صیفی 13 درصد کاهش یافته است. در مقابل، سطح زیرکشت هر یک از گروههای گیاهی حبوبات گرمادوست و درختان سرمادوست 60 درصد و حبوبات سرمادوست 150 درصد افزایش پیدا کرده است. در مجموع، برای دستیابی به اهداف سازگاری با کمآبی و کشاورزی پایدار تعریفشده در این مطالعه، کاهش 24 درصدی سطح زیرکشت آبی در استان فارس اجتنابناپذیر است. یکی از مهمترین دستاوردهای اجرای الگوی کشت بهینه کاهش مصرف آب آبیاری در استان به میزان 34 درصد بدون کاهش درآمد کشاورزان است. همچنین، با وجود اینکه در الگوی کشت بهینه نسبت به فعلی، میزان تولیدات گیاهی 32 درصد کاهش پیدا کرد، ولی کشت گیاهان با بازده اقتصادی بیشتر و مصرف آب کمتر بهجای گیاهان با بازده اقتصادی کمتر و مصرف آب بیشتر باعث شد تا بازدهی ناخالص اقتصادی الگوی کشت بهینه تفاوتی با الگوی کشت فعلی و اکجک نداشته باشد. مقایسه الگوی کشت بهینه با اکجک نشان داد که در اکجک به صرفهجویی آب، سازگاری با کمآبی و اصول کشاورزی پایدار بهطور جدی توجه نشده است و با توجه به پیامدهای اضافه برداشت آب استان ضرورت دارد تا اکجک بازنگری و با درنظرگرفتن ضرورت سازگاری با کمآبی و پایداری تولید بهینه شود.
فاطمه ذوالفقاری، سعید اسلامیان، علیرضا گوهری، محمد مهدی متین زاده، سارا آزادی،
جلد 29، شماره 2 - ( 5-1404 )
چکیده
خشکسالی یکی از مهمترین بلاهای طبیعی است که آثار ناشی از آن در بخشهای کشاورزی، اجتماعی، اقتصادی و منابع آب پدیدار میشود. برای پایش خشکسالی و آثار آن شاخصهای مختلفی استفاده میشود. هدف از این مطالعه، پایش خشکسالی حوضه زایندهرود با شاخصهای بارش استانداردشده (SPI)، شاخص استانداردشده بارش-تبخیرتعرق پتانسیل (SPEI)، شاخص تقاضای تبخیری (EDDI)، شاخص پالمر (PDSI) و شاخص خشکسالی شناسایی مجموع (RDI) که همگی مبتنی بر تبخیر-تعرق پتانسیل بوده و پارامترهای بارش، دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و تعداد ساعات آفتابی در محاسبه شاخصهای یادشده دخیل هستند. پنج شاخص یادشده، در طول دوره آماری 2023-1993 و در ایستگاههای هواشناسی اصفهان، شرق اصفهان، کبوترآباد، داران، شهرضا، نجفآباد و مبارکه محاسبه و ارزیابی شد. بعد از محاسبه شاخصهای یادشده و با استفاده از نقشه پهنهبندی اقلیمی، ایستگاههای مورد مطالعه از لحاظ این شاخصها مقایسه شدند و تداوم دورههای خشک و تر و شدت وقوع ترسالیها و خشکسالیها بررسی شدند و سپس با مدل رویکرد تاپسیس (TOPSIS) بر اساس مقدار بارش، تبخیر-تعرق پتانسیل و ارتفاع ایستگاه وقوع شدت خشکسالیها در سالهای مختلف در ایستگاههای یادشده رتبهبندی شد. نتایج نشان داد که در ایستگاههایی که اقلیم خشک (مانند اصفهان، شرق اصفهان و شهرضا) دارند، وقوع خشکسالی (با توجه به رتبه بیشتر) در سالهای متوالی بوده است. نتایج مقایسه عملکرد شاخصها در ایستگاههای یادشده با توجه به نقشه پهنهبندی، نشان داد که شدت وقوع خشکسالیها و ترسالیها در مناطقی که اقلیم خشک و نیمهخشک دارند، چندان چشمگیر نبوده؛ اما در مناطقی با اقلیم مرطوب، نوسانات شدت وقوع خشکسالی و ترسالی بسیار زیاد است. نتایج حاکی از آن است که دو شاخص PDSI و EDDI برای ارزیابی خشکسالی در اقلیم خشک مناسب هستند.
مهدی فیض اله پور، منیژه احمدی،
جلد 29، شماره 3 - ( 7-1404 )
چکیده
خشکسالی مخاطرهای است که میتواند تأثیرات گستردهای بر تنوع زیستی، زیستگاههای گونههای وحشی و پایداری اکوسیستم داشته باشد. پژوهش حاضر به بررسی وضعیت خشکسالی در منطقه دهستان بناب پرداخته است. به این منظور از شاخصهای طیفی تفاوت نرمالشده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص آب (NDWI)، شاخص رطوبت (NDMI)، شاخص گیاهی تنظیمشده خاک (MSAVI) و دمای سطح زمین (LST) در بازه زمانی 2013 تا 2024 استفاده شد. نتایج نشان میدهد که مقدار بیشینه شاخص NDWI از 0/16 در سال 2013 به 0/14 در سال 2024 رسیده و این امر نشان از تشدید خشکسالی داشته است؛ لیکن وضعیت شاخصهای NDVI و MSAVI که هر دو برای بررسی پوشش گیاهی به کار گرفته شدهاند، با افزایش روبرو شده و مقدار بیشینه NDVI از 0/53 در سال 2013 به 0/58 در سال 2024 رسیده و این مقدار برای شاخص MSAVI برای سالهای 2013 و 2024 بهترتیب معادل 0/69 و 0/73 بوده است. از بین شاخصهای یادشده تمامی شاخصها به غیر از شاخص NDWI با شاخص LST دارای همبستگی منفی بوده و شاخص MSAVI با مقادیر ضریب پیرسون معادل 0/39- در سال 2013 از بیشترین همبستگی منفی برخوردار بوده است. نتایج یادشده با نتایج بهدستآمده از مدل SVM نیز همراستا بوده است. چنانجه در این مدل نیز دیده میشود که سطح زمینهای بایر از 887 کیلومترمربع در سال 2013 به 851 کیلومترمربع در سال 2024 کاهش یافته است.