شاخص استاندارد بارش

"استان خراسان جنوبی به دلیل واقع شدن در منطقه خشک و حاشیه کویر با حوادث طبیعی مختلف از جمله خشکسالی مواجه است. لذا بررسی ویژگی های خشکسالی در این منطقه ضروری می نماید. برای این منظور داده های آماری یک دوره 30 ساله (2003-1974) در استان خراسانی جنوبی مبنای کار قرار گرفت. در این پژوهش شاخص بارش استاندارد (SPI) با در نظر گرفتن مزایایی که در تحلیل منطقه ای و ایجاد ارتباط زمانی بین رخدادهای خشکسالی در نواحی مختلف یک پهنه دارد، انتخاب و با به کارگیری نرم افزارهای GIS مانند Arc Map، Areview و ... خصوصیات آماری بارش ماهانه تجزیه و تحلیل شده است. هدف اصلی این تحقیق مشخص کردن نواحی دارای استعداد بالای خشکسالی، طول دوره و مدت خشکسالی است که برای ایستگاههای مختلف مشخص شد. در طول این دوره شدیدترین خشکسالی در سال 2001 اتفاق افتاده است. کمترین SPI مشاهده شده مربوط به ایستگاه نهبندان با مقدار (-2.18) است. شدیدترین ترسالی منطقه نیز در دوره آماری مربوط به سال 1982 می باشد که بیشترین مقدار SPI مربوط به قاین با 2.65 می باشد."

هدف این نوشتار بررسی دلایل نوسانات بارش و شدت خشکسالیهای زمستانه استان سیستان و بلوچستان در ارتباط با الگوهای دورپیوند نیمکره شمالی است. در این جهت ابتدا داده های اقلیمی ایستگاههای هواشناسی منطقه جمع آوری شد و با استفاده از آنها شاخص استاندارد بارش زمستانه(SPI) محاسبه و با استناد به آن شدت و گستره خشکسالیهای شدید زمستانه منطقه تعیین شد.شاخصهای دورپیوند فعال نیمکره شمالی در فصل زمستان و همچنین شاخص چند متغیره انسو(MEI) با شاخص (SPI) مقایسه گردید. با استفاده از آزمونهای همبستگی و مدلهای رگرسیونی چندمتغیره گام به گام و عقب رو مشخص گردید. این الگوها در مجموع 55 درصد از تغییرات شاخص (SPI) را تبیین می نمایند و الگوی اسکاندیناوی که معنی دارترین همبستگی را با شاخص(SPI) دارد، به عنوان مؤثرترین الگوی تبیین کننده شدت خشکسالی تعیین شد. در شرایط خشکسالی نیز الگوی آرام شمالی (NP) مؤثرترین الگو شناخته شد.آزمونهای فرض(T، U و ویلکاکسون ) تفاوت بارش طی فازهای مثبت و منفی الگوهای قطبی- اورآسیا(POL)، اسکاندیناوی و حاره ای نیمکره شمالی(TNH) معنی دار نشان داد. مدلها نشان می دهد که با کاهش هر واحد از شاخص های قطبی-اورآسیا(POL) و اسکاندیناوی به ترتیب حدود 18 و22 درصد بر شدت خشکسالی افزوده می شود. ازطریق نقشه های ترکیبی و مقاطع طولی وعرضی در برابر ارتفاع جو، الگوهای سینوپتیک حاکم در نیمکره شمالی همزمان با شرایط ترسالی و خشکسالی شدید بررسی شد. نتایج نشاندهنده تغییر مسیر مشخص در مسیرهای سیکلونی، رودبادها و مراکز فشار همزمان با بروز خشکسالیهای سیستان و بلوچسنان در مقیاس سینوپتیکی نیمکره شمالی است.

آگاهی از خصوصیات پوشش گیاهی مراتع و همچنین عوامل موثر بر آن در برنامه ریزی های محیطی، آمایش سرزمین و توسعه پایدار بسیار حائز اهمیت است. با این حال نقشه های منطقه ای و به روز شده درصد پوشش گیاهی مراتع همواره در دسترس و قابل تهیه نیست. در پژوهش حاضر به منظور تهیه نقشه درصد پوشش گیاهی مراتع و پایش تغییرات آن در دوره های خشکسالی و ترسالی از شاخص NDVI سنجنده MODIS طی سال های 1379 تا 1396 با قدرت تفکیک مکانی 250 متر و قدرت تفکیک زمانی 16 روزه و همچنین شاخص خشکسالی SPI استفاده شد. منطقه مورد مطالعه بخشی از مراتع واقع در جنوب استان یزد می باشد؛ که در سال 1394 به منظور تهیه داده های زمینی، نمونه گیری از میزان درصد پوشش گیاهی از سطح مراتع منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. بر اساس نتایج، شاخص NDVI دارای قابلیت مناسبی در تهیه نقشه درصد پوشش گیاهی می باشد؛ به طوری که ضریب تبیین (R2) بین این شاخص و نقاط نمونه برداری شده 0/71 بدست آمد. بر اساس نتایج، به طور میانگین طی سال های 1379 تا 1396، پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه 11/3 درصد بوده است. بیشترین و کمترین میزان درصد پوشش گیاهی در سطح منطقه مورد مطالعه به ترتیب مربوط به سال های 1381 و 1379 که به ترتیب دارای وضعیت های ترسالی متوسط و خشکسالی بسیار شدید بودند، با میانگین 14/6 و 9/2 درصد مشاهده شد.

مقدمه: شرایط خشکسالی ممکن است، از متوسط تا شدید و با مدت زمان متفاوت، متغیر باشد؛ این تغییرات به نظارت مداوم و عملیاتی نیاز دارد. هرچه خشکسالی بیشتر طول بکشد، در پوشش گیاهی و منابع آبی تأثیر بیشتری می گذارد و خشکسالی تشدید می شود؛ درنتیجه، ممکن است خدمات به انسان ها را محدود کند و سیستم های طبیعی را تغییر دهد. از جمله تأثیرات خشکسالی، تخریب زیستگاه حیات وحش، کاهش کیفیت آب و کاهش دسترسی به منابع آب است. پایش خشکسالی برای محققان، مدیران و تصمیم گیرندگان، به منظور شناسایی مناطق آسیب پذیر، ضروری است و نتایج آن با هدف کاهش پیامدهای خشکسالی به کار می رود.مواد و روش ها: در این مطالعه تلاش شده است، با استفاده از تصاویر مادون قرمز سنجنده Suomi NPP دریافتی از سایتearth data.nasa.gov و بهره گیری از شاخص هایNDVI ، VCI،  TCIو  VHIوضعیت خشکسالی پوشش گیاهی در ایران بررسی شود. دوره مورد مطالعه 2021-2013، اول آوریل تا انتهای جولای (هفته 13 تا 26 میلادی)، به صورت میانگین هفتگی است. میانگین ماهیانه شاخص استاندارد بارش (SPI) در ایران با استفاده از داده های بارش روزانه 143 ایستگاه سینوپتیک به دست آمد. سپس ضریب همبستگی (SPI) با هریک از شاخص های VHI، TCI، VCI و NDVI محاسبه شد. در تصاویر مادون قرمز، باندهای M دارای قدرت تفکیک 750 و باندهای I برابر با 375 متر است.نتایج و بحث: براساس داده های بارش ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک، می توان گفت که عمده بارش در فصل های پاییز، زمستان و بهار رخ داده و سهم تابستان در بارش سالانه اندک می باشد. بنابراین سال آبی، در بیشتر مناطق ایران، به طور تقریبی از دهه سوم سپتامبر شروع و تا دهه دوم و سوم ژوئن هر سال ادامه دارد. در منطقه مورد مطالعه، بهترین پایه زمانی برای پایش و برآورد آن از اول آوریل تا اواخر ژوئن  است. در فصل تابستان، ایران یک فصل خشک را می گذراند و ماه اوت خشک ترین ماه سال است. تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی هریک از شاخص های پوشش گیاهی با یکدیگر تفاوت زیادی دارد.نتیجه: میزان هریک از شاخص ها در شرایطی که پوشش گیاهی در وضعیت خشکسالی قرار دارد کاهش یافته و در طبقه خشکسالی خفیف و سپس شدید قرار می گیرد. بدین ترتیب، طی سال هایی که خشکسالی رخ داده است، مقدار شاخص ها از ماه آوریل روند نزولی دارد و در ژوئن و جولای، شاخص ها به سمت خشکسالی شدید میل پیدا می کند. براساس محاسبات، مشخص شد که مقدار شاخص استاندارد بارش در پهنه مورد مطالعه، طی ماه های گرم سال منفی است. این نکته بیانگر پایین بودن میزان بارش دریافتی درقیاس با دیگر ماه های سال است.