تئوری Run

برآورد صحیح میزان رسوبات حمل شده توسط جریان رودخانه در مدیریت رودخانه ها و طراحی پروژه های حفاظت آب وخاک ضروری می باشد. با توجه به تغییرات مقدار رسوب متناسب با دبی رودخانه، ارزیابی تغییرات زمانی و مکانی تغییرات رواناب و رسوب می تواند در تعیین و کنترل منشأ تولید رسوب مؤثر باشد. در پژوهش حاضر تغییرات ماهانه دبی و رسوب در 15 ایستگاه هیدرومتری، استان آذربایجان غربی در یک دوره آماری 20 ساله مورد تحلیل قرارگرفته است. بر اساس ارتباط تغییرات بار رسوبی و دبی، از معادله خطی شده سنجه رسوب با تبدیل لگاریتمی داده های دبی جریان و رسوب استفاده گردید. سپس دوره های کم آبی و پرآبی با استفاده از تئوری Run تعیین گردید، و به منظور تعیین الگوی وقوع دوره های کم آبی و پرآبی از روش Power Laws Analysis استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که حداکثر مقادیر دبی و رسوب ایستگاه ها به صورت هم زمان و در فصل بهار (خصوصاً در ماه اردیبهشت) اتفاق افتاده است که با مقادیر بالای بارندگی، ذوب برف بهاره و موجودیت رسوب در این فصل در ارتباط بوده است. علیرغم اینکه بیش ترین مقدار دبی در ایستگاه ساری قمیش 1/434 مترمکعب بر ثانیه بوده، اما برخلاف انتظار، بیش ترین مقدار رسوب در ایستگاه قاسملو 9/5174 تن در روز در طول دوره آماری مشاهده شد که این مورد بر عدم تبعیت حمل رسوب از مقدار بالای دبی اشاره دارد. هم چنین بیش ترین دامنه تغییرات لگاریتم دبی و رسوب مربوط به ایستگاه پل بهراملو با مقادیر 2/1 مترمکعب بر ثانیه و 3/2 تن در روز می باشد. در ادامه مقادیر وقوع تعداد و تکرار دوره های کم آبی و پرآبی در ایستگاه های مختلف با استفاده از پلات لگاریتمی دوگانه رسم شد، و مشخص شد که در ایستگاه های موردمطالعه، تکرار دوره های کم آبی با رسوب پایین، بیش تر از تکرار دوره های پرآبی و مقادیر رسوب بالا بوده است. بر این اساس، دوره های کم آب با فراوانی بیش تری اتفاق افتاده است که نشان دهنده تمایل رفتار رودخانه ها به وضعیت فصلی بودن است و نیز تکرار بالای دوره های کم رسوب نشان دهنده این است که در اکثر ماه های سال، میزان رسوب جریان قابل توجه نیست. هم چنین تداوم دوره های پرآب و نیز دوره های کم رسوب بسیار بیش تر بوده است. بر اساس نتایج می توان گفت که در منطقه موردمطالعه، حمل مقادیر بالای رسوب مربوط به ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد محدودشده است. مقایسه پلات های لگاریتمی دوگانه نشان داد که در ایستگاه های چپرآباد، دورود، نقده، اشنویه و پی قلعه تغییرات مقادیر رواناب و رسوب در دوره های مختلف در یک راستا بوده ولی در سایر ایستگاه ها وقوع مقادیر رواناب و رسوب هم زمان نبوده و از الگوهای متفاوتی پیروی می کنند.

مشخصه های خشکسالی به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی، در دوره های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی تغیی ر نمای د. پژوهش حاضر، با هدف پیش نگری خشکسالی هواشناسی در حوضه گرگانرود انجام شده است. به این منظور برونداد دما و بارش 8 مدل پروژه CMIP6 تحت دو سناریوهای (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) طی دو دوره 2054-2025 و 2100-2071 مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به بزرگ مقیاس بودن مدل های گردش کلی جو از روش تصحیح اریبی نگاشت چندک (Quantial Mapping) برای ریزگردانی GCMهای منتخب استفاده شد. با پیش نمایی مق ادیر ب ارش و دم ا، ش اخص SPEI، در مقیاس زمانی سالانه برای دوره های پای ه و آت ی محاسبه و در ادامه، نمایه های خشکسالی (مدت، شدت و بزرگی) ب ر مبنای تئوری Run استخراج و برای دوره های پایه و آتی با هم مقایسه شدند. با هدف ارتقای فرایند ارزیابی و کمی سازی اثرات تغییرات اقلیمی بر خشکسالی های آتی منطقه و نشان دادن عدم قطعیت های ناشی از مدل های اقلیمی از باندهای پیش بینی متغیرهای اقلیمی جهت کمی سازی شاخص SPEI استفاده شده است. نتایج پیش نگری اجرای گروهی مدل ها نش ان داد که در شرایط اقلیم آینده متوسط دما و بارش سالانه در هر دو سناریو دارای روند افزایشی خواهد بود؛ بطوری که دما 2/1 تا 4/4 درجه سلسیوس و بارش به میزان 2 تا 9/11 درصد افزایش می یابد. همچنین خروجی پ ایش خشکس الی بر مبنای شاخص SPEI در سناریو SSP2-4.5 نشان داد شرایط منطقه در دهه های آتی در محدوده های نزدیک به نرمال یا ترسالی خواهد بود. این وضعیت در دوره آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 نیز ادامه دارد، ولی تحت تاثیر افزایش شدید دما و تبخیر و تعرق در دوره آینده دور، میزان وقوع خشکسالی ها افزایش خواهد یافت. نتایج حاصل از اجرای تئوری Run بیانگر آن است که نمایه های شدت مدت و بزرگی در سناریو  SSP2-4.5و دوره ی آینده نزدیک در سناریو SSP5-8.5 روند کاهشی خواهد داشت.

منطقه جنوب شرق ایران جز نواحی کم باران و خشک محسوب می شود که در سال های اخیر با خشک سالی و کم آبی شدید روبه رو شده است. در این پژوهش، به منظور بررسی الگوهای خشک سالی در جنوب شرق ایران و شناخت رفتار پارامترهای اقلیمی در این منطقه، مقادیر کمینه و بیشینه دما و همچنین بارش 20 ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 1995-2018 از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد. سپس با محاسبه شاخص SPEI و تحلیل سری های زمانی این شاخص، مشخصه های مختلف خشک سالی از جمله شدت، مدت، بزرگی و فراوانی رویدادهای خشک سالی تعیین گردید. در ادامه با کاربرد آزمون روند نوآورانه (ITA)، معنی داری روند پارامترهای اقلیمی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که منطقه موردمطالعه تا پایان سال 1997 تحت تأثیر ترسالی های شدید بوده و از اواخر دهه 1990، خشک سالی ها با شدت و تداوم بیشتری رخ داده اند. در این بازه شدیدترین خشک سالی با مقدار SPEI 4/4- در سال 2009 در چابهار و مرطوب ترین وضعیت با شاخص 5/2 در سال 1996 در انار ثبت گردیده است. همچنین ایستگاه بم با ثبت وخیم ترین شدت خشک سالی (48/1-)، خاش بیش ترین فراوانی (75/18 درصد) و بافت، جزیره قشم و بم با بیشترین مقادیر شاخص بزرگی خشک سالی (به ترتیب 06/12-، 65/11- و 35/11-)، بحرانی ترین وضعیت را در محدوده پژوهشی داشتند. نتایج آزمون ITA نیز بیانگر شیب مثبت و روند افزایشی معنی دار دما در تابستان و کاهشی معنی دار بارش در دوره سرد سال بود؛ این تغییرات به وضوح در روند نزولی SPEI در طبقات مرطوب شاخص مشاهده گردید که بیانگر آسیب پذیری وضعیت آبی منطقه در برابر تغییرات اقلیمی اخیر است.