مهدی شرافت

وسعت سطوح برفی و تغییرات زمانی و مکانی آن، یک پارامتر اساسی در مطالعات آب و هوا شناسی و هیدرولوژیکی به حساب می آید. در این زمینه داده های تصاویر ماهواره ای با هزینه پایین و وسعت زیاد سطح برداشت، کمک مؤثری در شناخت حوضه های برف گیر می باشند. با توجه به اینکه ماهواره ها قادر به تصویربرداری از یک سطح در مقاطع زمانی مختلف هستند، در مطالعات برف سنجی این امکان را فراهم می کنند که پراکنش زمانی و مکانی برف مورد مطالعه قرار گیرد. در این پژوهش نیز با استفاده از تصاویر ماهواره ای NOAA-AVHRR در بازه زمانی 2015-2006 تغییرات مرزبرف و خط دمای سطح آن در رشته کوه البرز بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد که در دوره ی مورد مطالعه بیشترین مساحت برف در آوریل سال 2015 با مقدار 12059 کیلومترمربع و کمترین مساحت برف، در ژوئن 2008 با مقدار 33 کیلومترمربع دیده شده است. کمترین متوسط ارتفاع مناطق پوشیده از برف، در آوریل 2007 با مقدار 2662 متر و بیشترین آن در ژوئن 2008 با مقدار 3820 متر مشاهده شده است و بیشترین تغییر در خط برف، در فاصله سال 2007 به 2008 رخ داده است. علاوه براین در اکثر سال ها منحنی دمای صفر درجه سانتی گراد بر خط برف منطبق بوده و ارتفاع آن با تغییرات مساحت برف، تغییر کرده است.

احداث سد موجب تغییرات کاربری/پوشش زمین در بالادست و پایین دست حوضه می شود. این تغییرات، اقلیم محلی و فرایندهای طبیعی منطقه را به صورت مستقیم و غیرمستقیم تحت تأثیر قرار می دهد. در این تحقیق با استفاده از تصاویر چند زمانه لندست، تغییرات پوشش گیاهی و دمای سطح زمین، در سال های قبل و بعد از احداث سد گاوشان در حوضه رودخانه گاوه رود بررسی شد. برای محاسبه تغییرات پوشش گیاهی، از شاخص های NDVI، EVI و SAVI استفاده شد که همه آنها افزایش پوشش گیاهی در پایین دست و جنوب سد را نشان دادند. برای محاسبه دمای سطح زمین و توان تشعشعی سطح زمین به ترتیب از معادله پلانک و روش آستانه گذاری NDVI استفاده شد .بررسی تغییرات فضایی طبقات دمایی محاسبه شده از توان تشعشعی سطح زمین نشان داد که در پایین دست سد طبقه دمایی بسیار گرم از بین رفته و طبقه دمایی خنک و خیلی خنک جایگزین آن شده است. بررسی شاخص NDVI نشانگر آن بود که میانگین از 13/0 به 165/0تغییر کرده است، تغییرات بقیه شاخص های پوشش گیاهی نیز افزایشی بوده است. با تولید طبقات نرمال شده دما مشخص شد مساحت طبقه متوسط 67 کیلومترمربع (3/7%) افزایش و مساحت طبقه بسیار گرم 11 کیلومترمربع (5/17%) کاهش یافته است. بررسی نمودار پراکندگی دمای سطح نرمال شده و کسر پوشش گیاهی (Fr/T) نشان داد که در دوره مورد مطالعه طول لبه خشک کاهش یافته و طول لبه مرطوب افزایش یافته است. این بدان معنی است که وجود پهنه آبی در حوضه آبخیز گاوه رود علاوه بر تغییر پوشش گیاهی و رطوبت خاک (درصد)، موجب تغییر دمای سطح زمین نیز شده است که این تغییرات در درازمدت موجب تغییر میکروکلیمای منطقه می شود.

تغییرات فضایی- زمانی وسعت نواحی برفی نکته ای مهم در مطالعه ی تغییر اقلیم و عاملی تأثیرگذار در آلبدوی سطحی و بالانس انرژی سطح زمین و تغییرات فصلی به حساب می آید، کمی سازی این تغییرات از اهمیت ویژه ای برخودار است. در این پژوهش با استفاده از تصاویر NOAA-AVHRR در بازه 2015-1996، سطوح برفی زاگرس بررسی شد و مدل مناسبی بر مبنای ترکیب باند های انعکاسی، حرارتی و مدل رقومی ارتفاع برای استخراج برف از تصاویر NOAA-AVHRR در کوه های زاگرس ارائه گردید. با توجه به نتایج می توان گفت که در دوره ی مورد مطالعه بیشترین مساحت برف در آوریل سال 1997 با مقدار 6/27637 کیلومترمربع و کمترین مساحت برف در ژولای 2001 با مقدار 6/3 کیلومترمربع مشاهده شد. از نظر فضایی نیز بیشترین وسعت مناطق برفی در اکثر سال ها در ارتفاعات استان های چهارمحال و بختیاری، شرق لرستان و ارتفاعات مرزی استان های اصفهان و کهکیلویه و بویراحمد دیده شد. البته در ماه آوریل و به ویژه سال 1997 در اکثر استان های واقع در محدوده ی مورد مطالعه (بجز بوشهر، هرمزگان و یزد) برف مشاهده شده است. در مجموع میانگین تغییرات سطح برف در دوره مورد مطالعه 22/0- و کاهشی است، بیشترین کاهش مربوط به ماه ژولای (35/0-) و کمترین کاهش مربوط به ماه آوریل (17/0-) است.