راضیه خیری

با توجه به محدودیت های دسترسی به منابع آب در ایران و به منظور برنامه ریزی و مدیریت بهره وری آب در بخش کشاورزی، آگاهی از میزان تبخیر و تعرق گیاهان تحت تأثیر تغییر اقلیم بسیار اهمیت دارد. هدف این مطالعه، بررسی تغییرات تبخیر و تعرق گندم آبی پاییزه در ایران تحت شرایط تغییر اقلیم به منظور انجام برنامه ریزی های سازگار با شرایط اقلیمی آینده بود. به این منظور، با استفاده از داده های مدل گردش عمومی جو CCSM4 و با توجه به طول دوره رشد و ضریب رشد گیاهی محصول گندم آبی، مقادیر تبخیر و تعرق محصول در دوره پایه 2005-2020 و دو دوره آینده (2060-2021 و 2061-2100) در دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 برآورد، نقشه-های مربوطه تهیه و الگوهای فضایی پدیده بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد، تبخیر و تعرق گندم آبی پاییزه در ایران در دوره آینده در مقایسه با دوره پایه حدود 6 درصد افزایش خواهد یافت که این افزایش در آینده دور (2061-2100) بیشتر از آینده نزدیک (2021-2060) و در ماه های مختلف دوره کشت در سناریوی RCP8.5 بیشتر از سناریوی RCP4.5 خواهد بود. بیشترین مقدار ماهانه تبخیر و تعرق در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 مربوط به ماه مه به ترتیب به میزان 153 و 162 میلی متر است. ماه-های اُکتبر و نوامبر که ماه های آغازین دوره کشت هستند نیز کمترین میزان افزایش تبخیر و تعرق را در آینده به میزان تقریبی 14 میلی متر خواهند داشت. مقدار تبخیر و تعرق گندم آبی در دوره رشد در سطح کشور از 330 تا 971 میلی متر در دوره پایه تا 340 تا 1025 میلی متر در آینده دور در سناریوی RCP8.5  متفاوت است. افزایش تبخیر و تعرق در آینده بسیاری از برنامه ریزی ها را در زمینه تأمین آب محصول گندم در کشور به چالش خواهد کشید؛ ازاین رو لزوم توجه به نیاز آبی در سال های آینده به خصوص در ماه های آوریل و مه که اوج فعالیت و رشد گیاه و زمان حداکثر نیاز آبی است، ضروری است.

باتوجه به قرارگیری کشور ایران در کمربند خشک و نیمه خشک جهان، مطالعه پدیده خشکسالی به عنوان یکی از بلایای طبیعی گسترده با اثرگذاری درازمدت، در بخش های مختلف بسیار اهمیت دارد. در این مطالعه، ابتدا خشکسالی با استفاده از دو شاخص خودتنظیم پالمر ( SC-PDSI ) و بارش-تبخیر و تعرق استانداردشده ( SPEI ) در چهار دوره 3، 6، 12 و 24 ماهه در 101 ایستگاه کشور و در یک دوره زمانی 24ساله (1992-2015) بررسی شد. پس از محاسبه مقادیر شاخص ها، درصد سال های توأم با هر طبقه خشکسالی محاسبه و نتایج با داده های شبکه ای دو پایگاه جهانی داده خشکسالی مقایسه شد. نتایج نشان داد که براساس محاسبات، در هر دو شاخص بیشترین درصد سال ها تحت سیطره طبقه نرمال با تمرکز هسته های بیشینه نرمال در نیمه شرقی کشور و کمترین درصد سال ها در طبقه خشکسالی بسیار شدید با تمرکز هسته های بیشینه در نیمه غربی، مرکز و جنوب کشور بوده است. آغاز دوره خشکسالی در شاخص SC-PDSI ، سال 1999 و در دوره های زمانی چهارگانه شاخص SPEI ، سال های 1999 و 2000 بوده است. خشکسالی های شدید و بسیار شدید در بخش هایی از کشور که از وضعیت بارشی نسبتاً مناسب تری برخوردار هستند، اتفاق افتاده است. مقایسه نتایج محاسبات با 99 نقطه اخذشده از دو پایگاه داده نشان داد که در هر دو شاخص، پایگاه داده خشکسالی را شدیدتر از آنچه که هست، نشان داده است و باوجود هماهنگی زمانی مناسب، هماهنگی مکانی در شدت های مختلف خشکسالی وجود ندارد. برپایه یافته های این پژوهش، مناطق مستعد خشکسالی در کشور برای تنظیم برنامه های کلان مقابله با این مخاطره قابل شناسایی است.

استعداد ایران برای وقوع خشکسالی با شدت های مختلف، ضرورت بررسی این پدیده را با شاخص های جدیدتر بیش از پیش روشن می سازد. محدودیت مهم شاخص های موجود این است که قادر به پایش خشکسالی ها در مقیاس روزانه نیستند. شاخص خشکسالی مؤثر این نقص را برطرف کرده است. مطالعه حاضر، با هدف تحلیل فراوانی خشکسالی های روزانه با شاخص خشکسالی مؤثر در 43 ایستگاه سینوپتیک کشور در یک دوره آماری 30 ساله به انجام رسیده است. بر این اساس، فراوانی خشکسالی های روزانه در ایستگاه های کشور در طی فصول و سال با شاخص خشکسالی مؤثر محاسبه شد. سپس ایستگاه های کشور با استفاده از تحلیل خوشه ای بر پایه مجموع فراوانی خشکسالی های ملایم تا بسیار شدید (رده های 1 الی 4) به پنج گروه تقسیم گردید و الگوهای فراوانی در هر گروه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که خشکسالی های بسیار شدید، به جز سه ایستگاه گرگان، زنجان و تربت حیدریه در سایر ایستگاه ها رخ نداده است. در مقابل، فراوانی وقوع خشکسالی های ملایم، متوسط و شدید در کشور، خیلی بیشتر از خشکسالی های بسیار شدید و تعداد آنها تقریباً با هم برابر بوده است. در کل کشور در 56 درصد از روزها انواع خشکسالی (ملایم تا بسیار شدید) رخ داده است. بر اساس نقشه های خروجی، توزیع فراوانی خشکسالی ها در کشور از الگوی جغرافیایی خاصی تبعیت نمی کند. لذا می توان گفت که انواع خشکسالی در تمام مناطق کشور اتفاق افتاده است. مقادیر کاهشیِ شاخص خشکسالی مؤثر در طول زمان، نشان از گرایش اغلب ایستگاه های کشور به سمت خشکسالی دارد.

استفاده از متغیرهای آب وهوایی و طبیعی در تنظیم فعالیت های کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مطالعة حاضر، میانگین تاریخ های آغاز و خاتمة دورة بارش اصلی در ده ایستگاهجنوب دریای خزر با استفاده از شاخص درصد تجمعی میانگین بارش کل سال در دوره های پنج روزه (pentads) با نرم افزار Instat محاسبه شد. بر اساس تاریخ های آغاز به دست آمده از نرم افزار و با استفاده از آمار روزانة عناصر آب وهوایی شامل بارش، دماهای حداکثر و حداقل، رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، تابش خورشیدی و سرعت باد در دوره ای 26ساله و نیز به کمک خصوصیات خاک ایستگاه ها طول دورة کشت و عملکرد پتانسیل کلزا با استفاده از مدل CropSyst برآورد شد. در نهایت، بر اساس بیشترین عملکرد به دست آمده از بین تاریخ های مختلف، مناسب ترین تاریخ شروع و طول دورة کشت محصول تعیین شد. نتایج تحقیق نشان داد که تاریخ های آغاز دورة بارش اصلی در ایستگاه ها از 8 شهریور تا 10 آبان متغیر است و این تاریخ ها در مقایسه با تاریخ های خاتمة بارش نوسان کمتری دارد. مناسب ترین تاریخ های آغاز کشت کلزا در ایستگاه ها از 13مهر تا 29 آبان با طول دورة کشت 173تا 209 روز تعیین شد. عملکرد پتانسیل محصول در منطقه با میزان بارندگی رابطة مستقیم و با دوری از ساحل رابطة معکوس دارد.