دوره خشک

دوره خشک به عنوان یک پدیده خزنده‌ای است که در اثر کمبود رطوبت ناشی از کاهش میزان بارندگی به وقوع می‌پیوندد. خسارات بسیار گسترده و وسیع این پدیده بخش‌های زیادی از جامعه را تحت تأثیر خود قرار داده و همه ساله زیان‌های بسیار زیادی را به بار می‌آورد، لذا پایش و پهنه‌بندی آن به عنوان یک اصل مهم در برنامه‌ریزی‌های کلان باید مد نظر قرار گیرد. به طور مشخص در این تحقیق، شاخص بارندگی استاندارد شده برای پایش دوره های خشک و چهار مدل رگرسیون، کرجینگ، Spline و IDW برای پهنه‌بندی این دوره‌ها استفاده شد. بررسی دوره های خشک در یک دوره آماری 33 ساله(1968-2000) در خراسان نشان داد که وقوع این پدیده، یک ویژگی اقلیمی است که در دوره های زمانی خاصی به وقوع می‌پیوندد. این بررسی نشان می‌دهد در سال‌های اخیر تکرار و تداوم این پدیده در کلیه نقاط استان افزایش داشته است ولی و از شدت آن کاسته شده است. همچنین مشخص شد که دوره های خشک به وقوع پیوسته در مناطق جنوبی استان تداوم و شدت بیشتری نسبت به مناطق مرکزی و شمالی استان دارد. بررسی روش‌های مختلف درون‌یابی برای پهنه‌بندی این بلای طبیعی با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی نشان داد که از بین چهار روش مختلف درون‌یابی، روش کریجینگ با توجه به عملکرد آن(ضریب همبستگی، MDE و MAE به ترتیب 71/0، 1/1- و 95/0) روش مناسبی برای درون‌یابی و در نهایت پهنه‌بندی شدت دوره های خشک است. لذا با استفاده از این روش مقادیر نقطه‌ای شاخص SPI ماهانه استفاده شده برای پایش دوره های خشک، به سطح تعمیم داده شده و نقشه‌های شدت این پدیده در مقیاس های زمانی متفاوت برای استفاده در برای برنامه‌ریزی های سازگار با دوره های خشک تولید شد.

در این پژوهش تغییرات رطوبت ورودی جو ایران و ارتباط آن در وقوع دوره های مرطوب و خشک فصلی بررسی گردید. با توجه به هدف پژوهش از داده های دوباره واکاوی شده ی ERA interim مرکز پیش بینی های میان مدت اروپا ( ECMWF )، در دوره آماری 2011-1981 بهره گرفته شده است. برای استخراج دوره های مرطوب و خشک فصول پائیز، زمستان و بهار ایران، از شاخص استاندارد شده z ( ZSI ) استفاده شد. فصول دارای بیشینه درصد مساحت رخداد خشکسالی و ترسالی در دوره های فوق، گزینش شدند. مجموع قائم واگرایی شار رطوبت ورودی در سه لایه زیرین، میانی و بالایی وردسپهر برروی ایران در دوره های منتخب، استخراج گردید. نتایج حاصله نشان داد که در هر سه فصل در تمامی لایه ها، شار رطوبت در دوره مرطوب، بیشینه و در دوره خشک کاهش یافته است. به طوری که مقادیر شار رطوبت در کل ضخامت وردسپهر، در فصول پائیز، زمستان و بهار در دوره مرطوب به ترتیب 16/6، 19/2 و 21/6 و در دوره خشک به ترتیب 11/1، 12/7 و 18/6 کیلوگرم بر متر مربع بر روز بوده است. در همه لایه ها در دوره های مرطوب و خشک، مقادیر رطوبت ورودی به ایران در فصل گرم سال، نسبت به فصول سرد افزایش داشته است. همچنین تفاوت و تغییرات مقادیر رطوبت، در فصل گرم، در مقایسه با فصول سرد کمتر و دارای تغییرات اندکی بوده است. در ترازهای بالایی تغییرات قابل ملاحظه ای در مقادیر رطوبتی در سه فصل مشاهده نمی شود. بطورکلی تفاوت معناداری به لحاظ الگوی جریان حاکم در دوره خشک و مرطوب وجود دارد. شرایط مساعد الگوهای جریان برروی سطوح آبی منطقه، وضعیت را برای افزایش انتقال رطوبت توسط جریان های عبوری مساعد و زمینه انتقال رطوبت به ایران را فراهم کرده است. اما در دوره خشک انحراف و تغییر جهت جریان ها بویژه در ترازهای زیرین، شرایط را برای کاهش انتقال رطوبت و رخداد دوره خشک در ایران مهیا نموده است.

ابتدا تعداد دوره های خشک تشکیل شده از روزهای بدون بارش متوالی با آستانه های مساوی یا بیشتر از 1/0، 1 و 10 میلی متر به همراه مجموع کلّ روزهای در برگیرنده آنها برای 44 ایستگاه و برای یک بازه زمانی 24 ساله (2004-1981) استخراج و همگی آنها به نقشه تبدیل گردیدند. به همان روش مشابه، طولانی ترین دوره های خشک که طول مدّت آنها مساوی یا بزرگ تر از 7، 15، 30، 60، 90 و 120 روز بود به همراه مجموع کلّ روزهای تشکیل دهنده آنها برای آستانه 1/0 میلی متر استخراج و به نقشه تبدیل گردیدند. نتایج نشان می دهد که برای بخش بزرگی از ایران به خصوص جنوب شرق ایران میانگین و حدّاکثر طول دوره های خشک بسیار بالا است. در ادامه زنجیره های مارکوف مرتبه های مختلف، تا مرتبه دهم، جهت برازش بر طول مدّت دوره های خشک با آستانه 1/0 میلی متر مورد استفاده قرار گرفت. انطباق توزیع عمومی دوره های خشک ایستگاه ها بر اساس طول مدّت شان و همچنین انطباق طولانی ترین دوره های آنها، یعنی دوره های 1، 2 و 3 ماهه، بر یکی از مرتبه های مختلف زنجیره مارکوف پهنه بندی ایران را امکان پذیر می سازد. لذا،ربر این اساس دو نوع رفتار در ایستگاه های ایران قابل مشاهده است: یکی رفتار مارکوفی است که هر دو انطباق ذکر شده در بالا برای آن قابل قبول است. یعنی، هم برازش توزیع عمومی دوره های خشک و هم انطباق آن بر طولانی ترین دوره های خشک قابل پذیرش است. این نوع رفتار در مرکز، جنوب شرق، قسمت کوچکی از جنوب غرب (ایستگاه آبادان) وشمال غرب (ایستگاه خوی) ایران قابل مشاهده است. دوم: توزیع عمومی دوره های خشک بر یکی از مرتبه های مختلف زنجیره مارکوف منطبق است. امّا، برای طولانی ترین دورهای خشک تفاوت های قابل ملاحظه ای بین مقادیر تجربی و مقادیر تخمین زده شده، توسّط زنجیره مارکوف وجود دارد. این نوع رفتار را می توان در غرب، شمال غرب، شمال شرق، شرق و جنوب ایران به صورت یک دایره توخالی بر دور ایران مرکزی مشاهده نمود