محمدحسین مبین

از میان پدیده های اقلیمی که جوامع و محیط زیست را متاثر می سازند، خشکسالی آب و هوایی یکی از پیچیده ترین آن ها است. این ویژگی شناخت هر چه بیشتر جوانب گوناگون آن را ضرورت می بخشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی برخی از ویژگی های خشکسالی آب و هوایی به ویژه شدت آنها در ایستگاه های هواشناسی کرمان و شیراز است. پس از تهیه داده های ساعتی مربوط به میانگین، بیشینه و کمینه دما و نیز میانگین بارش برای ایستگاه های همدیدی کرمان و شیراز در دوره اقلیمی 51 ساله (2015-1965) و تبدیل به داده های روزانه و ماهانه، شدت خشکسالی های آب و هوایی بر اساس چهار شاخص SPI، RDI، SPEI و EDI در 5 گام زمانی مختلف محاسبه، و کارآیی هر شاخص در تعیین ویژگی های خشکسالی آب و هوایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شدت های خشکسالی محاسبه شده به وسیله هر یک از شاخص ها در گام های زمانی مختلف در هر دو ایستگاه کرمان و شیراز تغییرات و نوسانات ماهانه مشابهی داشته و در هر منطقه بر اساس نوع اقلیم، شاخصی که بیشترین همبستگی را با سایر آن ها در گام های زمانی مختلف دارد، متفاوت است. در ایستگاه کرمان، RDI6 (64/0R2=) و در ایستگاه شیراز، RDI9 (70/0 R2=)، بیشترین همبستگی را با سایر شاخص ها داشته، کارآیی بالاتری جهت توجیه تغییرات کمی آنها دارند. بیشترین تعداد ماه های خشک در هر دو ایستگاه بدون در نظر گرفتن گام زمانی با EDI تعیین شده، اما در گام های زمانی مختلف، SPEI در کرمان و RDI در شیراز، کارآیی بالاتری جهت تعیین تعداد ماه های خشک دارند. بررسی شاخص های خشکسالی بیانگر غلبه شرایط خشکسالی در کرمان و شیراز به ترتیب در 60% و 45% از سال ها است. کلاس های شدت خشکی ملایم (0>I>1-)، متوسط (1->I>5/1-)، بترتیب با فراوانی 65% و 25%، بیشترین و کلاس خشکی شدید و بسیار شدید (5/1->I) کمترین درصد فراوانی (15%) را درهر دو ایستگاه داشتند.

خشکسالی پدیده ای طبیعی است که می تواند خسارات قابل توجهی به بشر و سازه های طبیعی وارد آورد. رخداد این پدیده را با اطمینان کامل نمی توان پیش بینی نمود. هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی امکان ارائه و توسعه مفهوم جدیدی از خشکسالی اقلیمی و ارزیابی ویژگی های همه جانبه آن بر اساس متغیر های سه گانه هیدرومتئورولوژیکی و هواشناختی مرتبط با پدیده خشکسالی، چون بارش، تشعشع خورشیدی و تداوم ساعات آفتابی در مقیاس ماهانه و حتی کمتر از آن در برخی از ایستگاه های ایران که تابش خورشیدی و هم تعداد ساعات آفتابی در آنها اندازه گیری و ثبت شده، می باشد. این پژوهش با استفاده از داده های هواشناختی 20 ایستگاه سینوپتیک ایران که در آن تابش خورشیدی ثبت گردیده، در دوره آماری 2010-1970 انجام شد. ابتدا با استفاده از نرم افزار Minitab 17 ایستگاه های مورد مطالعه براساس شاخص خشکسالی بارش استاندارد در مقیاس ماهانه (SMP)، تابش خورشیدی (SSI) و تعداد ساعات آفتابی (SSD) خوشه بندی و از هر خوشه یک ایستگاه همدیدی به عنوان نمونه انتخاب شد و جهت بررسی رابطه ی بین خشکسالی و متغیرهای خورشیدی، نقشه منحنی های هم ارزش بارش استاندارد شده ترسیم و سپس متغیر های معادله آنگستروم چون تابش خورشیدی و ساعات آفتابی به عنوان متغیرهای مرجع رسم گردید. نتایج نشان داد که ایستگاههای مورد مطالعه را می توان براساس شاخص خشکسالی بارش استاندارد شده و متغیرهای خورشیدی به هشت خوشه ی متفاوت تقسیم بندی نمود. ضریب تعیین معادله ی آنگستروم در ایستگاه های بجنورد، رامسر و شیراز به ترتیب 038/0، 067/0، و 36/0 محاسبه برای بقیه ایستگاه ها 62/0-96/0 بدست آمد. بطور میانگین در دوره آماری، دوره خشکسالی در اکثر ایستگاه های فوق از اواخر ماه می (اردیبهشت) شروع شده و شامل ماههای ژون، ژولای، سپتامبر و اکتبر است و بعضاً تا اواخر نوامبر ادامه یافته و در همین دوره بیشترین مقادیر ساعات آفتابی و تابش خورشیدی نیز ثبت شده است.

در قرن اخیر تغییرات اقلیمی و تحولات اقتصادی- اجتماعی کشورهای جهان موجب توجه فزآینده مردم به پدیده خشکسالی گردیده، به طوری که پیش بینی، تشخیص و ارزیابی اثرات این پدیده در بسیاری از کشورها از جهات گوناگون در برنامه ریزی راهبردی کشاورزی و مدیریت منابع آب اهمیت بحرانی یافته است. از طرفی رخداد این پدیده را با اطمینان کامل نمی توان پیش بینی کرد، بلکه باید آن را رخدادی تصادفی تلقی کرد. هدف اصلی پژوهش حاضر ارائه و بسط یک مفهوم جدید از خشکسالی اقلیمی و روشی نوین برای تشخیص و ارزیابی آن بر پایه رابطه سه گانه بین خشکسالی و متغیرهای هواشناختی مانند بارندگی، تابش خورشیدی و ساعات آفتابی است. بدین منظور با استفاده از داده های هواشناختی ایستگاه همدیدی یزد در دوره آماری 1980-2010، ابتدا نمودارهای دوگانه ی خشکسالی- خورشیدی DGM)) در ایستگاه یزد ترسیم شد و مشاهده گردید وضعیت خشکی برخی از ماه ها نسبت به جدول توصیف کیفی خشکسالی و ترسالی براساس شاخص نمره استاندارد Z-Score تغییر می یابد. در مرحله ی بعد نقشه منحنی های هم ارزش بارش استاندارد شده ترسیم و متغیرهای معادله آنگستروم چون تابش خورشیدی و ساعات آفتابی به عنوان متغیرهای مرجع رسم شد. این تکنیک که به عنوان روش سه گانه ترسیمی (TGM) موسوم است، الگوهای رفتاری بین پدیده خشکسالی و متغیرهای تابش خورشیدی و ساعات آفتابی را به صورت بارز نمایان می سازد. نتایج نشان داد که رابطه رگرسیون خطی بین خشکسالی و معادله آنگستروم80/0 و در دوره های خشکی، دامنه ی کمی متغیرهای تابشی H/H o ، S/S o به ترتیب 66/0-79/0 و 71/0-86/0 می باشد. 

پهنه وسیعی از کشور ایران دارای شرایط خشک، فراخشک و بیابانی است. با توجه به وضعیت خشک و کم آب استان یزد و نیز نیاز وافر استان به وجود مرکزی علمی که جایگاه تعامل تخصص های مختلف در جهت پیدانمودن راهکارهای اساسی برای ادامه حیاتی پایدار در اکوسیستم های مناطق خشک و بیابانی باشد، تأسیس پژوهشکده مناطق خشک و بیابانی جهت تبادل نظر و همکاری اعضای هیأت علمی دانشگاه یزد با محوریت معاونت پژوهشی و کارشناسان برخی از سازمانهای اجرایی و تحقیقاتی استان، به وزارت علوم، تحقیقات و فناوری پیشنهاد و با پیگیری های به عمل آمده موافقت اصولی آن در تاریخ 14/4/76 اعلام گردید که در نهایت در تاریخ 17/8/79 مورد موافقت قطعی وزارت متبوع قرار گرفت. در این گفتار پژوهشی به معرفی گروه های پژوهشی، نیروی انسانی و آزمایشگاه های پژوهشکده مناطق خشک و بیابان دانشگاه یزد پرداخته شده است. پیش بینی آینده پژوهشکده و فعالیت ها و برنامه ها نیز در این گزارش آمده است.