مجتبی فریدپور

هدف از پژوهش حاضر بررسی خشکسالی از جنبه های هواشناسی، هیدرولوژیکی و سنجش ازدور در حوضه قره سو واقع در استان اردبیل با مساحتی حدود 495 کیلومترمربع است؛ بنابراین، به منظور محاسبه خشکسالی هواشناسی (شاخص SPI) از مقادیر بارندگی ماهانه مربوط به 22 ایستگاه باران سنجی در بازه زمانی 30 ساله (2015-1985) و برای محاسبه خشکسالی هیدرولوژیکی (شاخص SDI) از مقادیر دبی ماهانه 14 ایستگاه هیدرومتری از سال 1985 تا 2015(30 سال) استفاده شد. در ادامه شاخص های SPI و SDI، در بازه های زمانی 1، 3، 6، 9 و 12 ماهه، همچنین به صورت فصلی و نیم سال آبی با یکدیگر مقایسه شدند. جهت بررسی خشکسالی پوشش گیاهی و محاسبه شاخص های NDVI, VCI، از تصاویر MOD13 A1 v6 سنجنده MODIS، با توان تفکیک مکانی 500 متر در بازه زمانی 15 ساله (2015-2000) استفاده شد. نتایج سری زمانی خشکسالی هواشناسی در قره سو نشان داد که خشکسالی در سال های (2001-2000، 2006-2005، 2008-2007 و 2014-2013) به صورت فراگیر رخ داده است. به طوری که بیشترین پهنه های درگیر خشکسالی مربوط به نواحی شمال و شمال شرق حوضه(ایستگاه های نمین و ابرکوه) بوده است. همچنین نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی در سال های اخیر تداوم بیشتری داشته و به صورت محسوس با 1 تا 3 ماه تأخیر، بیشترین همبستگی را با خشکسالی هیدرولوژیکی داشته است. همچنین نقشه های پهنه بندی شاخص های NDVI وVCI  نشان داد که در تشخیص دوره های خشکسالی و ترسالی با شاخص SPI همخوانی دارند اما مقادیر همبستگی آن ها متفاوت است. درنهایت مقایسه شاخص های NDVI وVCI  با شاخص SPI نشان داد که شاخص VCIبا مقدار 44/0=r  بیشترین همبستگی را با  شاخص SPI دارد. این در حالی است که  مقدار همبستگی بین شاخص های NDVI وSPI   برابر با 38/0=r می باشد. نتایج پهنه بندی شاخص VCI نشان داد که در شرایط خشکسالی شدید، تنها در شرق حوضه و در مناطق اطراف سبلان، شرایط مطلوب پوشش گیاهی مشاهده می شود، اما در دیگر مناطق حوضه، خشکسالی متوسط و ضعیف رخ داده است.

خشکس الی به دلیل گس تردگی و تبع ات کوت اه م دت و بلندمدت همه جانبه ی آن، از مهم ترین بلایای طبیعی محسوب می شود. در تحقیق حاضر جهت تشخیص و تحلیل خشکسالی و ترسالی در حوضه آبریز دره رود واقع در شمال غرب ایران، از داده های بارندگی سالانه 38 ایستگاه باران سنجی و سینوپتیک در یک دوره زمانی 25 ساله (91-1990 تا 15-2014) استفاده شد. ابتدا با استفاده  از شاخص SPI با توزیع مناسب گاما و شاخص خشکسالی Deciles، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه موردمطالعه شناسایی شدند. ایستگاه های موردمطالعه ازلحاظ همگنی با استفاده از روش تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی در سه کلاس همگن از نظر خشکسالی قرار گرفتند. در ادامه نتایج خشکسالی با روش کریجینگ ساده، مدل نیم پراشنگار کروی و با کمترین خطای RMS، در محیط نرم افزار ArcGis پهنه بندی گردید. واریوگرام تهیه شده، جهت انجام تحلیل فضایی خشکسالی، به یاخته هایی به ابعاد 1×1 کیلومتر تعمیم داده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در منطقه از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج حاصل از بررسی شاخص موران نشان داد که توزیع فضایی حاکم بر خشکسالی در منطقه از یک الگوی خوشه ای با تمرکز بالا پیروی می کند به طوری که در طول دوره آماری مقدار به دست آمده از شاخص موران مثبت و نزدیک به یک (Moran's I>0/95) می باشد. همچنین با توجه به مقادیر بالای امتیاز استاندارد Z و صفر بودن مقدار P-Value، معنی دار بودن توزیع خوشه ای خشکسالی اثبات می گردد. درنهایت از آماره عمومی G جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که شرق و شمال شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که سطح معنی داری آن برابر با 99/0 می باشد.

در این پژوهش، دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و ژئوهیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشکسالی SPI و SWI در 6 بازه زمانی (6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه) در دشت مرند واقع در استان آذربایجان شرقی، بررسی شد. برای این منظور، از داده های هواشناسی (متوسط بارش ماهانه) 7 ایستگاه باران سنجی در دوره آماری (91-1359) و داده های ماهانه سطح آب 23 چاه پیزومتری در دوره آماری (90-1380) استفاده شد. نقشه های مربوطه با استفاده از نرم افزار Arc Gis و با روش کریجینگ تهیه و ترسیم شدند که پهنه های درگیر خشکسالی در منطقه را نمایان ساخت. همچنین شدیدترین خشکسالی و فراوانی نسبی خشکسالی های هواشناسی و آب زیرزمینی در طول دوره آماری به دست آمد. نتایج بررسی مقادیر SPI نشان داد که خشکسالی هواشناسی از نظر مکانی دارای روند مشخصی نمی باشد در حالی که خشکسالی آب های زیرزمینی به طور تصادفی در منطقه رخ نداده و تمرکز آن در غرب آبخوان بیش از شرق آن بوده است. جهت بررسی اثرات خشکسالی بر افت سطح ایستابی، بهترین همبستگی بین آن ها، 720/0- با تأخیر زمانی 5 ماهه به دست آمد که در سطح 1 درصد معنی دار بوده و تأثیرپذیری منابع آب زیرزمینی را با یک تأخیر 5 ماهه نمایان می سازد. همچنین نتایج بررسی داده های ماهانه سطح آب دشت مرند در دوره آماری (90-1380) نشان داد که تراز آب زیرزمینی دشت دارای روند منفی بوده که با افت حدود 2 متر مواجه بوده است.

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.